پلاسما، يكي از جديدترين روش هاي

 

دفع پسماند هاي جامد ومايع

1- پيش گفتار

معضل دفع زباله يکي از مشکلات قرن حاضر است. هرچند اجزاء زباله ارزشمند تلقي مي شود و زباله طلاي کثيف نام گرفته است ولي جهت خلاصي از اين معضل جوامع را به راهکارهاي مختلف واداشته است. يکي از پيشرفته ترين و پرهزينه ترين روش ها روش پلاسما است. اين روش براي همه نوع پسماند مخصوصاً براي پسماندهاي ويژه نظير زباله هاي بيمارستاني بکار برده مي شود.

 

 

2- پلاسما چيست؟

پلاسما گاز ساده اي است که دستگاه تبديل کننده (converter) آن را يونيزه مي کند سپس آن يک هادي الکتريکي موثر ويک ماده نوراني مثل قوس الکتريکي توليد مي کند که منبع انرژي زيادي است که به مواد پسماندها به عنوان انرژي پرتاوي منتقل مي شود. قوس در توده پلاسما در داخل راکتور مي تواند تا 30000 درجه فارنهايت (سه برابر حرارت سطح خورشيد) بالا رود. وقتي مواد پسماند در داخل راکتور در معرض انرژي شديد انتقالي قرار مي گيرد تهييج باندهاي مولکولي پسماندها بسيار زياد مي شود به نحوي که مولکول هاي مواد پسماندها شکسته شده وبه عناصر يا اتم هاي تشکيل دهنده تبديل مي شوند. جذب اين انرژي بوسيله مواد پسماندها است که باعث تجزيه پسمانها و فروپاشي مولکول هاي پسماند مي شود. دستگاه تبديل کننده پلاسما بوسيله کامپيوتر کنترل مي شود و به آساني قابل استفاده است و در فشار نرمال جو خيلي ايمن و کامل عمل مي کند.

3- سيستم چگونه کار مي کند؟

دستگاه تبديل کننده پلاسما شامل بخش هاي زير است:

- سيستم خوراک دهنده

- راکتور پلاسما

- جلا دادن گاز (تصفيه گاز)

- مرکز کنترل کامپيوتري

- سيستم برق رساني

 

 

3-1- سيستم خوراک دهنده

خوراک دادن به سيستم مي تواند به صورت جامد، مايع و گاز باشد و يا بطور همزمان مخلوطي از شکل هاي فوق به هر نسبت مي تواند باشد. پسماندهاي جامد بسته به ترکيبشان مي تواند پمپ شود با دستگاه ماپيچ تغذيه شود ويا با فشار به داخل راکتور وارد شود. دستگاه خرد کن در جلو دستگاه تغذيه مي تواند مفيد باشد تا سايز را کاهش دهد يا قبل از تغذيه جداسازي شود.

پسماندهاي مايع، شامل لجن، مي تواند بطور مستقيم به داخل دستگاه تبديل کننده پلاسما از ميان ديوار راکتور پلاسما از طريق يک افشانک (nozzle) مخصوص پمپ شود. يک دستگاه تغذيه کننده مايع طوري طراحي مي شود که با جامدات ورودي احتمالي نيز سازگاري داشته باشد. همچنين مواد گازي شکل ممکن است از طريق يک افشانک (nozzle) طراحي شده به داخل راکتور پلاسما منتقل شود.

3-2- راکتور پلاسما

راکتور پلاسما يک ظرف دو قسمتي استوانه اي شکل است که از فولاد ضد زنگ (stainless steel) ساخته شده و يک دريچه در سقف دارد که در ميان آن مشعل پلاسما قرار داده شده است. راکتور با ايزولاسيون و مواد سخت که باعث حد اکثر مقاومت در برابر انرژي داخلي شود وفولاد ضد زنگ مخزن را از گرماي شديد داخل راکتور حفظ کند پوشش داده مي شود. راکتور پلاسما با دستگاههاي نظارتي (شامل دوربين فيلمبرداري به نحوي که اپراتور بتواند بطور واقعي تصاوير داخل راکتور را ببيند تا به عمل اپراتور دستگاه تبديل کننده پلاسما کمک کند) و دريچه هائي براي وارد کردن مواد اوليه ويک دريچه خروجي براي حذف مواد ذوب شده اضافي، تجهيز شده است.

راکتور هاي کوچک تر طوري طراحي مي شوند که مواد ذوب شده را هر چند يک بار از طريق کج کردن بطور اتوماتيک در زمان بهره برداري طراحي مي شوند.

سيستم هاي ساخته شده اخير طوري طراحي شده اند که بهره برداري مواد ذوب شده بطور مداوم و بدون قطع عمليات سيستم با تنظيم سطح مواد ذوب شده در راکتور پلاسما قابل انجام است. اين سيستم بهره برداري ذوب مي تواند با دستگاه هاي مبدل پلاسما (در سايزهاي مختلف) انجام شود.
راکتورهاي پلاسما بطورويژه طراحي شده اند تا مواد اوليه طوري در راکتور قرارگيرد که ابتدا از ميدان انرژي پلاسما عبور کند و جداسازي کامل مولکولي انجام شود و سپس به بخش خروجي راکتور برسد. بعلاوه راکتور پلاسما در فشار منفي کم پايه گذاري شده است به نحوي که هيچ گازي به محيط تخليه نمي شود.

سيستم هاي مشعل پلاسما دستگاهي است که چندين سال است در صنايع متالورژي به منظورهاي مختلف استفاده مي شود. در نگهداري سيستم مبدل پلاسما مهمترين جنبه آن نياز به تعويض الکترودها هست که تقريبا هر300 تا500 ساعت کار بايد تعويض شوند. تعويض الکترود ظرف 30 دقيقه قابل انجام است بنابراين در حداقل زمان تعطيلي سيستم اين کار انجام مي شود.

سيستم مبدل پلاسما همچنين به يک مشعل مجهز شده است که اجازه مي دهد به اپراتور مشعل را در نقاط مختلف راکتورپلاسما هدف گيري کند. اين سيستم به اپراتور اجازه مي دهد که مواد اوليه را با سرعت و راندمان مناسب به محض ورودشان به داخل راکتورتصفيه کند و از جامد شدن مواد مذاب بر ديواره هاي رکتور اجتناب شود.