ارزیابی پتانسیل انرژی گازسنتزی حاصله از امحاء و گازسازی پسماند خطرناک بیمارستانی با راکتور مذاب-پلاسما

Abstract

فرآیند گازسازی ضایعات بیمارستانی، بر خلاف روش‌های سنتی مانند سترون‌سازی و دفن کردن پسماند و سوزاندن متداول قابلیت آن را دارد، که علاوه بر آنکه استانداردهای زیست‌محیطی را ارضاء کند، از گاز سنتزی حاصله به منظور تولید توان و الکتریسیته بهره برد. در مقاله حاضر ضایعات زیست‌پزشکی بیمارستان فرهیختگان تهران با راکتور گازساز مذاب-پلاسما که دارای مشعل kW90 است، گازسازی شد. فرآیند گازسازی در دماهای مختلف برای راکتور گازساز انجام شد و گازسنتزی حاصله از آن آنالیز عنصری شد و درصد گازهای تشکیل‌دهنده گازسنتزی شامل؛ CO، H2، CO2 و CH4تعیین گردید. در دمای 1400 میزان CO و H2 به ترتیب به میزان 1/37% و 32% اندازه‌گیری شد، که در این دما، ارزش حرارتی بالا از مخلوط گازسنتزی MJ/kg 24/9 به دست آمد. همچنین آلاینده‌هایی مانند H2S، NO2 و SO2 در حد بسیار کمی در گازسنتزی مشاهده شد. در فاز دوم این پژوهش، مدلسازی تعادلی ترمودینامیکی فرآیند گازسازی این پسماند با نرم‌افزار اسپن‌پلاس در بازه دمایی 1000 تا ℃1800 بررسی شد. تمام زیرفرآیندهای، گازسازی شامل خشک‌کردن، پیرولیز، احتراق جزئی و احیاء با ماژول‌های موجود در نرم‌افزار به صورت تعادلی مدل می‌شود. نتایج حاصل از این مدلسازی گازسازی تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی داشت. و قسمت بعدی مدل گازسازی با توربین بخاری ترکیب شد، تا میزان الکتریسیته قابل دسترس بررسی شد.