Khí hóa chất thải rắn đô thị bằng plasma nhiệt

Plasma nhiệt khí hóa chất thải rắn với các giá trị tiêu cực thấp đã thu hút được sự quan tâm như là một nguồn cung cấp năng lượng và phát triển các quá trình công nghệ để xử lý chất thải rắn thậm chí là chất thải rắn đô thị (MSW). Tổng quan này trình bày một số nguyên tắc và đặc điểm vật lý, hóa học cơ bản của quá trình plasma nhiệt để khí hóa chất thải rắn đô thị.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khí hóa chất thải rắn đô thị bằng plasma nhiệt NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI KHÍ HÓA CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ BẰNG PLASMA NHIỆT GASIFICATION OF MUNICIPAL SOLID WASTE BY THERMAL PLASMA Nguyễn Hữu Thành1 Tóm tắt: Lượng chất thải rắn đang gia tăng do sự gia tăng dân số và các hoạt động phát triển kinh tế xã hộicủa con người. Xử lý chất thải rắn bằng plasma nhiệt đã trở thành công nghệ nổi bật hơn trong thập kỷqua do các vấn đề về xử lý chất thải ngày càng gia tăng và vì nhận ra các cơ hội để tạo ra các sản phẩmphụ có giá trị. Plasma nhiệt khí hóa chất thải rắn với các giá trị tiêu cực thấp đã thu hút được sự quantâm như là một nguồn cung cấp năng lượng và phát triển các quá trình công nghệ để xử lý chất thải rắnthậm chí là chất thải rắn đô thị (MSW). Tổng quan này trình bày một số nguyên tắc và đặc điểm vật lý,hóa học cơ bản của quá trình plasma nhiệt để khí hóa chất thải rắn đô thị. Từ khóa: Plasma nhiệt khí hóa, xử lý chất thải rắn, chất thải rắn đô thị. Abstract: The quantum of solid waste is increasing due to increase in population and human socio-economicdevelopment activities. Thermal plasma solid waste treatment has over the past decade become a moreprominent technology because of the increasing problems with waste disposal and because of therealization of opportunities to generate valuable co-products. Thermal plasma gasification of solid wasteswith low negative values has attracted interest as a source of energy and spawned process developmentsfor treatment of even municipal solid wastes (MSW). This review presents some of the basic physicaland chemical principles and characteristics of thermal plasma process for the gasification of MSW Keywords: Thermal plasma gasification, solid waste treatment, municipal solid wastes. 1. Introduction Municipal solid has been defined differently by various countries. On a general perspective, MSWtypically will consist of biodegradable waste, inert waste, electric and electronic, hazardous waste,toxic waste, medical waste and recyclable material. The composition of municipal solid waste variesdepending on factors such as economic development, culture, climate and energy sources. As the globalprojection of MSW is expected to reached 2.2 billion tonnes per year in 2025, it will continue to be amajor environmental issue facing countries worldwide especially in developing countries [1, 2]. Theannual growth rate of global municipal solid waste is projected to be around 3.2–4.5% in developednations and 2–3% in developing nations [3]. Sustainable and successful treatment of MSW should besafe, effective, and environmentally friendly. The primary components of the philosophy are (a) sourcereduction including reuse of products and on-site composting of yard trimmings, (b) recycling, includingoff-site (or community) composting, (c) combustion with energy recovery, and (d) disposal throughlandfill. Among them, landfill has been the practice most widely adopted. There are two main drawbacksof landfill. One is that surrounding areas of landfills are often heavily polluted since it is difficult tokeep dangerous chemicals from leaching out into the surrounding land [4]. The other is that landfill canincrease chances of global warming by releasing CH4, which is 20 times more dangerous as a greenhousegas than CO2 [5]. Therefore, we must find a more environmentally friendly alternative to treat MSW. Thoâng tin KH - GD Tröôøng Ñaïi hoïc Xaây döïng Mieàn Taây 67 NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI A plasma is defined as a quasineutral gas of charged and neutral particles which exhibits collectivebehavior [6]. Plasma can be classified into non-thermal and thermal plasmas according to the degree ofionization and the difference of temperature between heavy particles and electrons [7, 8]. Thermal plasmacan be characterized by approximate equality between heavy particle and electron temperatures and havenumerous advantages including high temperature and high energy density [9]. Electrically generatedthermal plasma can reach temperature of ~10,000 oC or more, whereas only an upper temperature limitof 2,000 oC can be achieved by burning fossil fuels [10]. Because of this reason, thermal plasma has beentraditionally used in high temperature and large enthalpy processes [5]. Over the past decade, thermal plasma process has also been regarded as a viable alternative totreat highly toxic wastes, such as air pollutant control residues, radioactive, and medical wastes [5].It has also been demonstrated that the thermal plasma process is environmentally friendly, producingonly inert slag and minimal air pollutants that are well within re ...