전력 및 고온의 조합을 사용하여 도시 폐기물 (쓰레기 또는 쓰레기)을 연소 (연소)없이 사용 가능한 부산물로 만드는 플라즈마 아크 가스화 (PAG), 폐기물 처리 기술. 이 기술은 때때로 소각 또는 타는 쓰레기와 혼동 되기는하지만, 플라즈마 가스화는 소각로처럼 폐기물을 연소시키지 않습니다. 대신, 유기 폐기물을 여전히 모든 화학 및 열 에너지를 포함하는 가스로 변환하고 무기 폐기물을 슬래그라고하는 불활성 유리화 유리로 변환합니다. 이 공정은 매립지로 보내지는 폐기물의 양을 줄이고 전기를 생산할 수 있습니다.
방법
PAG 공정에서 전기 아크 가스화 장치는 두 개의 전극을 통해 매우 높은 전압의 전류를 전달하여 두 전극 사이에 아크를 만듭니다. 고압 상태 인 불활성 가스는 전기 아크를 통해 폐 재료의 밀폐 된 용기 (플라즈마 변환기라고 함)로 전달됩니다. 원호 기둥의 온도는 14,000 ° C (25,000 ° F) 이상에 도달 할 수 있으며 태양 표면보다 더 뜨겁습니다. 이러한 온도에 노출되면 대부분의 폐기물은 기본 원소로 구성된 가스로 변환되는 반면 복잡한 분자는 개별 원자로 분해됩니다.
플라즈마 아크 가스화의 부산물은 다음으로 구성됩니다.
-
수소와 일산화탄소의 혼합물 인 합성 가스. 플라스틱을 포함한 폐기물은 다량의 수소와 일산화탄소를 함유하고 있으며, 이들 물질의 합성 가스로의 전환율은 99 %를 초과 할 수 있습니다. 합성 가스를 전력으로 사용하기 전에 염화수소와 같은 유해한 물질을 제거해야합니다. 일단 청소되면, 합성 가스는 천연 가스처럼 연소 될 수 있으며, 일부는 플라즈마 아크 가스화 플랜트에 전력을 공급하고 나머지는 유틸리티 회사에 판매되며 주로 전기 생산에 사용됩니다.
-
흑요석과 유사한 고형 잔류 물인 슬래그는 수은 및 카드뮴과 같은 중금속을 포함하여 오염 물질을 제거하고 벽돌과 합성 자갈로 가공 할 수 있습니다.
-
잔류 열은 공정에서 발생하며 발전을 위해 증기를 생성하는 데 사용될 수 있습니다.
폐기물 흐름의 구성은 가스화 절차의 효과에 영향을 줄 수 있습니다. 금속 및 건축 폐기물과 같은 무기 물질이 많은 쓰레기는 가장 귀중한 부산물 인 더 많은 합성 가스와 더 많은 슬래그를 생성합니다. 따라서 특정 환경에서는 폐기물 흐름을 사전 분류하는 것이 좋습니다. 폐기물이 가스화 챔버로 들어가기 전에 파쇄 될 수 있다면, PAG의 효율이 향상된다.
경제 비용 및 혜택
PAG는 매립 폐기물을 줄이고 쓰레기를 유용한 제품으로 전환 할 수있는 상당한 잠재력을 제공하는 것으로 보입니다. 그러나 비용과 불확실한 환경 영향으로 PAG 시설을 건설하는 데 복잡한 노력이 필요합니다. 매립지에 쓰레기를 묻는 것은 PAG를 사용하는 것에 비해 상대적으로 저렴한 것으로 남아 있습니다. (캐나다 온타리오 주 해밀턴의 매립지에 대한 2007 년 연구에 따르면, 지방 자치 단체의 비용은 PAG 처리의 경우 톤당 170 달러에 비해 폐기물 매장지의 경우 톤당 35 달러였습니다.)
소규모 시설은 여러 국가에서 화학 무기 및 소각로와 같은 유해 물질을 처리하기 위해 운영됩니다. 가장 주목할만한 실험 시설로는 타이난시에있는 대만 국립 청궁 대학교 (National Cheng Kung University)의 공장이 있으며 하루에 3 ~ 5 톤 (3.3 ~ 5.5 톤)의 폐기물을 처리하고 일본은 Utashinai (150 톤)를 처리합니다 (하루 165 톤). 미국 및 기타 국가에서 여러 대규모 시설이 제안되었습니다. 그러나 더 큰 도시 수준의 시설의 개발은 시범 단계를 넘어서지 않았다. 대규모 시설이 건설되지 않더라도 기술은 의료 및 정유 폐기물 및 건축 자재를 취급하는 데 특히 비용 효과적 일 수 있다고 주장합니다. 이는 작업자에게 높은 폐기 수수료를 요구하고 높은 수준의 열을 생산하기 때문입니다. 전기를 생산합니다.
