Transcript เทคโนโลยีพลังงานจากขยะ

เทคโนโลยีพลังงานขยะ
นางสาวตะวัญญา พรหมจันทร์
รหัส 53400801
ET 694 Solar Energy
Outline
ทฤษฎีท่ี
เกี่ยวข้ อง
บทนา
- ภาวะโลกร้ อน
- ปัญหาขยะ
- ปัญหาการใช้
พลังงาน
สรุป
- ประเภทของขยะ
- ข้ อดี
- เทคโนโลยีการ
จัดการและกาจัด
ขยะ
- ข้ อจากัด
บทนา
ภาวะโลกร้อน (Global Warming)
บทนา (ต่อ)
ปั ญหาขยะ
บทนา (ต่อ)
ปั ญหาการใช้พลังงานในปั จจุบนั
ทฤษฎีที่เกีย่ วข้อง
สานักรักษาความสะอาดของกรุงเทพมหานครได้ แบ่ง
ประเภทของขยะไว้ 3 ประเภทใหญ่คือ
1. มูลฝอยเปี ยก ได้ แก่ พวกเศษอาหาร เศษพืชผัก เปลือก
ผลไม้ อินทรียวัตถุท่สี ามารถย่อยสลายเน่าเปื่ อยง่าย มี
ความชื้นสูง และส่งกลิ่นเหม็นได้ รวดเร็ว
รูปที่ 1 แสดงภาพมูลฝอยเปี ยก
ที่มา : http://www.micro-biotec.com/cowtec-description-th.html
ทฤษฎีที่เกีย่ วข้อง (ต่อ)
2. มูลฝอยแห้ ง ได้ แก่ พวกเศษกระดาษ เศษผ้ า แก้ ว โลหะ
ไม้ พลาสติก ยาง ฯลฯ ขยะมูลฝอย ชนิดนี้จะมีท้งั ที่เผาไหม้
ได้ และเผาไหม้ ไม่ ได้ ขยะแห้ ง เป็ นขยะมูลฝอยที่สามารถ
เลือกวัสดุท่ียังมีประโยชน์ กลับมาใช้ ได้ อีก โดยการทาคัด
แยกมูลฝอยก่อนนาทิ้งซึ่งจะช่ วยให้ สามารถลดปริ มาณมูล
ฝอยที่จะต้ องนาไปทาลายลงได้ และถ้ านาส่วนที่ใช้ ประโยชน์
ได้ น้ ไี ปขายก็จะทารายได้ กลับคืนมา
รูปที่ 2 แสดงภาพมูลฝอยแห้ ง
ที่มา : http://shost.rmutp.ac.th/075350305140-5/vep/Untitled-66.html
ทฤษฎีที่เกีย่ วข้อง (ต่อ)
3. ขยะมูลฝอยอันตราย มูลฝอยนี้ ได้ แก่ ของเสียที่เป็ นพิษ มี
ฤทธิ์กดั กร่อนและระเบิดได้ ง่าย ต้ องใช้ กรรมวิธใี นการ
ทาลายเป็ นพิเศษ เนื่องจากเป็ นวัสดุท่มี ีอนั ตราย เช่น สารฆ่า
แมลง ถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่ รถยนต์ หลอดไฟ สเปรย์ฉีด
ผม ฯลฯ
รูปที่ 3 ภาพขยะอันตราย
ที่มา : http://icare.kapook.com/globalwarming.php?ac=detail&s_id=4&id=2232
ทฤษฎีที่เกีย่ วข้อง (ต่อ)
ปัจจุบนั มีการคิดค้ นเทคโนโลยีกาจัดขยะที่สามารถแปลง
ขยะเป็ นพลังงาน และใช้ ผลิตกระแสไฟฟ้ า ได้ แก่
1) เทคโนโลยีการฝังกลบ และระบบผลิตก๊าชชีวภาพจากหลุม
ฝังกลบขยะ (Landfill Gas to Energy)
2) เทคโนโลยีเตาเผาขยะ(Incineration)
3) เทคโนโลยีการผลิตก๊าชเชื้อเพลิงจากขยะชุมชน
(Municipal Solid Waste Gasification: MSW Gasification)
ทฤษฎีที่เกีย่ วข้อง (ต่อ)
4) เทคโนโลยีย่อยสลายแบบไม่ใช้ ออกซิเจน
(Anaerobic Digestion)
5) เทคโนโลยีผลิตเชื้อเพลิงขยะ
(Refuse Derived Fuel : RDF)
6) เทคโนโลยีพลาสมาอาร์ก (Plasma Arc)
7) เทคโนโลยีการแปรรูปขยะเป็ นนา้ มันเชื้อเพลิง
1. เทคโนโลยีการฝังกลบ และระบบผลิตก๊าชชีวภาพ
จากหลุมฝังกลบขยะ (Landfill Gas to Energy)
 ขยะที่ถูกฝังในหลุมฝังกลบจะเกิดการย่อยสลายด้ วยจุลินทรีย์ซ่งึ มีท้งั ที่ใช้ ออกซิเจนและไม่
ใช้ ออกซิเจนในการทาปฏิกิริยา ทาให้ เกิดก๊าชชีวภาพ ซึ่งมีก๊าชมีเทน (CH4) เป็ น
องค์ประกอบหลัก
 ต้ องเก็บรวบรวมก๊าชชีวภาพจากหลุมฝังกลบขยะมูลฝอยเพื่อนามาเปลี่ยนเป็ นพลังงาน
รูปที่ 4 บ่อฝังกลบขยะที่มีพลาสติกรองก้ นบ่อ และบดอัดขยะแต่ละชั้น
ที่มา : รู ปแรก http://or-science.net/physic04.htm
รู ปหลัง http://www.mcot.net/cfcustom/cache_page/253641.html
 เทคโนโลยีน้ ีได้ รับความนิยม เนื่องจากสามารถใช้ ประโยชน์จากก๊าชชีวภาพจากการ
ฝังกลบขยะได้ หลากหลาย เช่น การนาไปผลิตกระแสไฟฟ้ า ใช้ เป็ นเชื้อเพลิงโดยตรง
ทดแทนก๊าชธรรมชาติ ใช้ เป็ นเชื้อเพลิงสาหรับหม้ อไอนา้ ในงานอุตสาหกรรม ใช้ เป็ น
เชื้อเพลิงสาหรับยานพาหนะ โดยผ่านกระบวนการปรับปรุงคุณภาพก๊าชและทาให้
เป็ นของเหลว เป็ นต้ น
 เทคโนโลยีน้ ีมีข้อดี คือ ค่ าใช้ จ่ายถู กที่สุดเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอ่ ืน และได้ ก๊าซ
ชีวภาพเป็ นผลพลอยได้ ส่วนข้ อเสีย คือ หาแหล่งสถานที่ฝังกลบยาก เนื่องจากการ
ต่อต้ านของชุมชนที่อยู่ใกล้ เคียง
รูปที่ 5 ระบบผลิตก๊าซชีวภาพจากเศษอาหาร
ที่มา : http://rdi.ku.ac.th/kasetresearch54/GroupRoyal/07-Boonma_Pan/template.html
2. เทคโนโลยีเตาเผาขยะ ( Incineration)
 เป็ นการเผาขยะในเตาที่มกี ารออกแบบเป็ นพิเศษให้ ใช้ กบ
ั ขยะที่มีความชื้นสูง และมี
ค่าความร้ อนที่แปรผันได้
 การเผาไหม้ จ ะต้ อ งมี ก ารควบคุ ม ที่ดี เพื่ อ ป้ องกั น ไม่ ใ ห้ เกิ ด มลพิ ษ และรบกวน
สิ่งแวดล้ อม เช่น ก๊าชพิษ เขม่า กลิ่น เป็ นต้ น
รูปที่ 6 เตาเผาขยะเปี ยกชื้น
ที่มา : www.inthanon2007.com
สิ่งที่ได้ จากขยะ ได้ แก่
1) พลังงานความร้ อน : นามาใช้ ในการผลิตไอนา้ หรือทานา้ ร้ อนและผลิตกระแสไฟฟ้ า
2) ก๊าช : นาไปกาจัดเขม่า ก่อนส่งสู่บรรยากาศ
3) ขี้เถ้ า : นาไปฝังกลบหรือใช้ เป็ นวัสดุปูพ้ ืนสาหรับสร้ างถนน
4) ขี้เถ้ าที่มสี ่วนประกอบของโลหะ : อาจถูกนากลับมาใช้ ใหม่
 เทคโนโลยีน้ ีมีข้อดี คือ เหมาะกับสถานที่ท่ีมีพ้ ื นที่จากัด ส่ วนข้ อเสีย คือ เงินลงทุนและ
ค่าใช้ จ่ายการดาเนินงานค่อนข้ างสูง
รูปที่ 7 เตาเผาขยะอุตสาหกรรม ที่ศูนย์บริหาร
จัดการวัสดุเหลือใช้ อตุ สาหกรรม นิคม
อุตสาหกรรมบางปู
ที่มา : www.atom.rmutphysics.com
3. เทคโนโลยีการผลิตก๊าชเชื้ อเพลิงจากขยะชุมชน
(Municipal Solid Waste Gasification: MSW Gasification )
 เป็ นกระบวนการทาให้ ขยะเป็ นก๊าชโดยการทาปฏิกิริยาสันดาปแบบไม่ สมบูรณ์ (Partial
Combustion) โดยสารอินทรีย์ในขยะจะทาปฏิกิริยากับอากาศหรือออกซิเจนปริม าณ
จากัด ทาให้ เกิดก๊าชคาร์บอนมอนออกไซด์ ไฮโดรเจน และก๊าชเชื้อเพลิง ซึ่งนาไปผลิตไฟฟ้ า
หรือให้ ความร้ อนโดยตรงต่อไป
 ข้ อดีของเทคโนโลยีน้ ี คือ การเผาในแก๊สซิไฟเออร์ จะมีมลพิ ษน้ อยกว่ าการเผาแบบทั่วไป
ส่วนข้ อเสีย คือ มีข้ันตอนการทางานค่ อนข้ างมาก เงินลงทุนค่ อนข้ างสูง ระบบยังไม่ ค่อย
แพร่หลาย
รูปที่ 8 เครื่องผลิตก๊าซเชื้อเพลิงจาก
ขยะชุมชน
ที่มา : www.heatxfer.com
4. เทคโนโลยีย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน
(Anaerobic Digestion)
 เป็ นการนาขยะประเภทเศษอาหาร เศษผัก และผลไม้ ไปหมักในบ่อหมักขยะแบบ
ปิ ดซึ่งอาจมีรปู แบบถังหมักขยะต่างๆ โดยจะต้ องคัดแยกขยะใช้ เฉพาะขยะอินทรีย์
 ผลการย่ อยสลายด้ วยจุ ลินทรี ย์แบบไม่ ใช้ ออกซิเจนจะทาให้ สารอินทรีย์ ย่อยสลาย
เปลี่ยนเป็ นก๊าชชีวภาพ โดยมีก๊าชมีเทน(CH4) เป็ นองค์ประกอบหลัก และ
สามารถใช้ เป็ นเชื้อเพลิงผลิตพลังงานได้
รูปที่ 9 ถังหมักแบบ Anaerobic Digestion
ที่มา : www.biomatnet.org
 ข้ อดีของเทคโนโลยีน้ ี คือ เหมาะกับขยะที่มอี ตั ราส่วนสารอินทรีย์สงู และกากที่เหลือ
ในการย่อยสลาย
 สามารถใช้ ประโยชน์เป็ นปุ๋ ยหรือวัสดุปรับปรุงดินได้ ส่วนข้ อเสีย คื อ ไม่ สามารถใช้
ประโยชน์จากขยะพวกเศษไม้ หรือขยะพลาสติกได้ ต้ องนามาฝังกลบแทน
รูปที่ 10 ภาพแสดงถังย่อยสลายแบบไม่ใช้ ออกซิเจน และถังเก็บก๊าซชีวภาพโครงการผลิต
ปุ๋ ยอิทรีย์และพลังงานจังหวัดระยอง เทศบาลนครระยอง
ที่มา : http://www.npc-se.co.th/npc_date/npc_previews.asp?id_head=3&id_sub=25&id=475
5. เทคโนโลยีผลิตเชื้ อเพลิงขยะ (Refuse Derived Fuel : RDF)
 นาขยะมูลฝอยมาผ่านกระบวนการคัดแยกวัสดุท่เี ผาไหม้ ได้ ออกเป็ น การฉีกหรือตัดขยะ
มูลฝอยออกเป็ นชิ้นเล็ก ๆ ผ่านกระบวนการจัดการ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ ทางกายภาพ
และทางเคมี ทาให้ เป็ นเชื้อเพลิงขยะและสามารถนาไปใช้ ในการผลิตพลังงานได้
 ขยะที่ผ่านกระบวนการเหล่ านี้จะได้ ค่าความร้ อนสูง มีคุณสมบัติเป็ นเชื้อเพลิงที่ดีกว่าการ
นาขยะมูลฝอยที่เก็บรวบรวมมาใช้ โดยตรง เนื่องจากมีองค์ประกอบทางเคมีและกายภาพ
สม่าเสมอกว่า
รูปที่ 11 ขยะเชื้อเพลิง RDF
ที่มา : www.witholdings.com
- เทคโนโลยีน้ ีมีข้อดี คือ สามารถกาจัดขยะได้ หลายประเภท และปลอดเชื้ อโรค ส่วน
ข้ อเสียคือ เงินลงทุนสูง และต้ องหาผู้รับซื้อเชื้อเพลิงขยะไปเผาในอุปกรณ์เผาไหม้ ท่ี
เหมาะสม
รูปที่ 12 ขยะที่ผ่านกระบวนการจัดการเพื่อเตรียมผลิตเปนเชื้อเพลิงขยะ
ที่มา : www.edie.net
6. เทคโนโลยีพลาสมาอาร์ก (Plasma Arc)
 เป็ นการใช้ กา๊ ชร้ อนซึ่งมีอณ
ุ หภูมิสงู กว่า 3,000 องศาเซลเซียส ทาให้ ขยะเกิดการหลอมละลาย
 สารอนินทรีย์ในขยะจะกลายเป็ นเศษแก้ ว ส่วนสารอินทรีย์และไฮโดรคาร์บอน เช่ นพลาสติก
หรือยา จะกลายเป็ นก๊าช
 ข้ อดีของเทคโนโลยีน้ ี คือ ความร้ อนที่มีอุณหภูมิสูงมาก สามารถใช้ ในการเผาทาลายขยะมูล
ฝอยได้ อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มขี ้ อเสียคือ ใช้ เงินลงทุนสูง และยังอยู่ในขั้นของการพันนา
รูปที่ 13 แบบจาลองเทคโนโลยีพลาสมาอาร์ก
(Plasma Arc)
ที่มา : www.platinumrecoveries.com
7. เทคโนโลยีการแปรรูปขยะเป็ นน้ ามันเชื้ อเพลิง
 เป็ นการเปลี่ยนขยะประเภทพลาสติกให้ เป็ นน้ามัน โดยวิธีการเผาในเตาแบบไพ
โรไลซิส (Pyrolysis) ด้ วยการควบคุมอุณหภูมิและความดัน และใช้ ตัวเร่ ง
ปฏิกิริยา(Catalyst) ที่เหมาะสมทา ให้ เกิดการสลายตัว ของโครงสร้ างพลาสติก
(Depolymerization)
 ได้ ผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงเป็ นของเหลว สามารถนาไปผ่านกระบวนการกลั่น เพื่อใช้ เป็ น
เชื้อเพลิงเหลวในเชิงพาณิชย์ได้
รูปที่ 14 เตาเผาแบบไพโรไลซิส (Pyrolysis)
ทาการเปลี่ยนขยะพลาสติกให้ เป็ นนา้ มัน
ที่มา : www.jnybhy.com
สรุป
ข้อดี – ข้อจากัดของการผลิตไฟฟ้ าจากขยะ
ข้อดี
1. เป็ นแหล่งพลังงานราคาถูก
2. ลดปัญหาเรื่องการกาจัดขยะ
3. โรงไฟฟ้ าขยะจากการฝังกลบช่วยลดภาวะโลกร้ อน
4. ภาครัฐให้ การสนับสนุนการผลิตไฟฟ้ าจากขยะแก่ผ้ ผู ลิตไฟฟ้ ารายเล็ก/รายเล็กมาก
โดยกาหนดอัตราส่วนเพิ่มการรับซื้อไฟฟ้ าที่ผลิตจากขยะ 2.50 บาทต่อหน่วย หาก
เป็ นโครงการใน 3 จังหวัดชายแดนภาคใต้ ให้ อตั ราเพิ่มพิเศษอีก 1 บาทต่อหน่วย
เป็ น 3.50 บาทต่อหน่วย ระยะเวลา 7 ปี
ข้อจากัด
1. เทคโนโลยีบางชนิดใช้ เงินลงทุนสูง ถ้ าขนาดเล็กเกินไปจะไม่ค้ มุ การลงทุน
2. มีค่าใช้ จ่ายในการจัดการขยะให้ เหมาะสมก่อนนาไปแปรรูปเป็ นพลังงาน
3. ต้ องมีเทคโนโลยีท่เี หมาะสมในการจัดการกับฝุ่ นควันและสารที่เกิดขึ้นจากการเผาขยะ
ตัวอย่างเช่ น ฝุ่ นควันที่เกิดจากโรงไฟฟ้ าเชื้อเพลิงขยะอาจมีโลหะหนัก เช่ น ตะกั่ว หรือ
แคดเมี่ยมปนอยู่ หรือการเผาขยะอาจทาให้ เกิดไดออกซิน ซึ่งเป็ นสารก่อมะเร็ง
4. โรงไฟฟ้ าขยะมักได้ รับการต่อต้ านจากชุมชนที่อยู่ใกล้ เคียง
5. ข้ อจากัดทางด้ านการเป็ นเจ้ าของขยะ เช่ น ผู้ลงทุนตั้งโรงไฟฟ้ าอาจไม่ใช่ เจ้ าของขยะ
(เทศบาล) ทาให้ กระบวนการเจรจาแบ่งสรรผลประโยชน์มคี วามล่าช้ า
Thank you for
your attention.