Թափոններից էներգիայի ստացման գործարան

[մինի|[Մասաչուսեթս|Մասաչուսեթս նահանգի Սաուգուս քաղաքում թափոններից էներգիայի ստացման գործարանը՝ Միացյալ Նահանգների առաջին գործարանը 2014 թվականին․ գործում է 1975 թվականից]]
մինի|Թափոններից էներգիա ստանալու հզորությունը Միացյալ Նահանգներում
**Թափոններից էներգիայի ստացման գործարան,** թափոնների կառավարման կայան, որտեղ այրվում են թափոնները՝ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար: Այս տեսակի էլեկտրակայանը երբեմն անվանում են աղբից էներգիայի ստացման, համայնքային թափոնների այրման, էներգիայի վերականգնման կամ ռեսուրսների վերականգնման գործարան:

Թափոններից էներգիա ստանալու ժամանակակից կայանները շատ տարբերվում են աղբի այրման կայաններից, որոնք լայնորեն օգտագործվել են մինչև մի քանի տասնամյակ առաջ: Ի տարբերություն ժամանակակիցների, այդ կայանները սովորաբար չեն հեռացնում վտանգավոր կամ վերամշակվող նյութերն այրելուց առաջ: Այս այրման կայանները վտանգում են կայանի աշխատողների և մոտակա բնակիչների առողջությունը, նաև դրանց մեծ մասը էլեկտրաէներգիա չի արտադրում:

Աղբից էներգիայի ստացումը գնալով ավելի ու ավելի է դիտարկվում որպես էներգիայի դիվերսիֆիկացման պոտենցիալ ռազմավարություն, հատկապես Շվեդիայում, որը վերջին 20 տարիների ընթացքում առաջատար է աղբից էներգիայի ստացման ոլորտում: Արտադրվող զուտ էլեկտրական էներգիայի բնորոշ միջակայքը մոտ 500-ից 600 ''կՎտժ'' էլեկտրաէներգիա է այրվող թափոնի մեկ տոննայի համար:  Այսպիսով, օրական մոտ 2200 տոննա թափոնի այրումը կարտադրի մոտ 1200 ''ՄՎտժ'' էլեկտրաէներգիա:

## Գործառույթ
մինի|Թափոններից էներգիա ստացման գործարանները Միացյալ Նահանգներում
Աղբից էներգիայի ստացման կայանների մեծ մասը այրում է համայնքային պինդ թափոններ, սակայն որոշներն այրում են արդյունաբերական թափոններ կամ վտանգավոր թափոններ: Ժամանակակից, պատշաճ կերպով շահագործվող աղբից էներգիայի ստացման կայանը տեսակավորում է նյութերը նախքան դրանք այրելը և կարող է գոյակցել վերամշակման հետ: Այրվում են միայն այն թափոնները, որոնք վերամշակման ենթակա չեն՝ ո՛չ իրենց կառուցվածքով, ո՛չ էլ տնտեսական շահավետության տեսանկյունից, և վտանգ չեն ներկայացնում:

Թափոններից էներգիա ստանալու կայաններն իրենց նախագծմամբ և սարքավորումներով նման են այլ գոլորշու-էլեկտրակայանների, մասնավորապես՝ կենսազանգվածի կայանների: Սկզբում թափոնները բերվում են օբյեկտ: Այնուհետև թափոնները տեսակավորվում են՝ վերամշակվող և վտանգավոր նյութերը հեռացնելու համար: Այնուհետև թափոնները պահվում են մինչև այրման ժամանակը: Որոշ կայաններ օգտագործում են գազիֆիկացիա, բայց մեծ մասն ուղղակի այրում է թափոնները, քանի որ դա մշակված և արդյունավետ տեխնոլոգիա է: Թափոնները կարող են կաթսայի մեջ ավելացվել անընդհատ կամ խմբաքանակներով՝ կախված կայանի կառուցվածքային հնարավորություններից:

Ծավալի առումով, թափոններից էներգիայի վերածվող կայաններում այրվում են թափոնների 80-90 տոկոսը: Երբեմն մնացորդային մոխիրը բավականաչափ մաքուր է որոշ նպատակներով օգտագործելու համար, օրինակ՝ որպես հումք ՝ խարամե բլոկների արտադրության կամ ճանապարհաշինության համար: Բացի այդ, այրումից առանձնացած մետաղները հավաքվում են վառարանի հատակից և վաճառվում ձուլարաններին: Թափոններից էներգիայի ստացման որոշ կայաններ աղի ջուրը վերածում են խմելու քաղցրահամ ջրի՝ որպես սառեցման գործընթացների ենթամթերք:

## Արժեք
400 ԳՎտժ էներգիայի արտադրության հզորությամբ տիպիկ կայանի կառուցումը տարեկան արժե մոտ 440 միլիոն դոլար: Աղբից էներգիա ստացող կայանները կարող են զգալի արժեքային առավելություն ունենալ ավանդական էներգիայի տարբերակների համեմատ, քանի որ թափոններից էներգիա ստացող օպերատորը կարող է եկամուտ ստանալ թափոններ ստանալու համար՝ որպես աղբավայրում թափոնների հեռացման արժեքի այլընտրանք, որը սովորաբար կոչվում է «թափոնների վճար» մեկ տոննայի համար, վառելիքի արժեքի դիմաց վճարելու փոխարեն, մինչդեռ վառելիքի արժեքը կարող է կազմել ածխով աշխատող կայանում էլեկտրաէներգիա արտադրելու արժեքի մինչև 45 տոկոսը և բնական գազով աշխատող կայանում՝ արժեքի 75 տոկոսը կամ ավելին: Ազգային պինդ թափոնների կառավարման ասոցիացիան գնահատում է, որ Միացյալ Նահանգների թափոնների միջին արժեքը 2002 թվականին կազմել է 33.70 դոլար մեկ տոննայի համար:

## Աղտոտում
[մինի|Գազաբաշխիչ թաղանթային սահիկ, որն օգտագործվում է ճնշման տատանմամբ [Ադսորբում|ադսորբցիայում՝ ածխաթթու գազը աղբավայրի գազից առանձնացնելու համար՝ բնական գազի տեսքով մատակարարվող բարձր մաքրության մեթան գազ ստանալու համար]]
Աղբից էներգիայի ստացման կայաններն ավելի քիչ օդի աղտոտում են առաջացնում, քան ածխի կայանները, բայց ավելի շատ, քան բնական գազի կայանները։  Միևնույն ժամանակ, դրանք ածխածնային բացասական են. թափոնները վառելիքի վերածելիս օդ են արտանետվում զգալիորեն ավելի քիչ ածխածին և մեթան, քան աղբավայրերում կամ ջրային մարմիններում թափոնների քայքայումը։

Թափոններից էներգիա ստանալու կայանները նախագծված են մթնոլորտ արտանետվող ծխահեռացման գազերում օդի աղտոտիչների, ինչպիսիք են ազոտի օքսիդները, ծծմբի օքսիդները և մասնիկները, արտանետումները նվազեցնելու և թափոններում արդեն իսկ առկա աղտոտիչները ոչնչացնելու համար՝ օգտագործելով աղտոտման վերահսկման միջոցառումներ, ինչպիսիք են պարկերի տարաները, մաքրիչները և էլեկտրաստատիկ նստեցիչները: Բարձր ջերմաստիճանը, արդյունավետ այրումը, արդյունավետ մաքրումն ու վերահսկումը կարող են զգալիորեն նվազեցնել օդի աղտոտման արտանետումները:

Քաղաքային թափոնների այրումը իսկապես առաջացնում է դիօքսինների և դիօքսինանման միացությունների զգալի քանակություն՝ համեմատած ածուխի կամ բնական գազի այրման ժամանակ առաջացող ավելի փոքր քանակությունների հետ։  Այս միացությունները գիտնականները համարում են լուրջ առողջապահական վտանգներ։ Այնուամենայնիվ, արտանետումների վերահսկման նախագծերի առաջընթացը և կառավարության նոր խիստ կանոնակարգերը, ինչպես նաև քաղաքային թափոնների այրման կայանների նկատմամբ հանրային դիմադրությունը հանգեցրել են թափոններից էներգիայի վերածվող կայաններից արտանետումների զգալի կրճատման։

Թափոններից էներգիա ստացող գործարաններն արտադրում են թռչող և հատակային մոխիր, ինչպես որ ածուխի այրման դեպքում է։ Թափոններից էներգիայի վերածող կայաններից արտադրվող մոխրի ընդհանուր քանակը տատանվում է թափոնների սկզբնական քանակի 15%-ից մինչև 25%-ի քաշի սահմաններում, իսկ թռչող մոխիրը կազմում է ընդհանուր մոխրի մոտ 10%-ից մինչև 20%-ը։  Թռչող մոխիրը, անհամեմատ ավելի մեծ պոտենցիալ վտանգ է ներկայացնում առողջության համար, քան հատակային մոխիրը, քանի որ թռչող մոխիրը պարունակում է թունավոր մետաղներ, ինչպիսիք են կապարը, կադմիումը, պղինձը և ցինկը, ինչպես նաև դիօքսինների և ֆուրանների փոքր քանակություններ։  Հատակային մոխիրը կարող է պարունակել կամ չպարունակել առողջության համար վտանգավոր նյութերի զգալի մակարդակներ։ Միացյալ Նահանգներում, և, հնարավոր է, նաև այլ երկրներում, օրենքը պահանջում է, որ մոխիրը ստուգվի թունավորության համար՝ նախքան աղբավայրերում թափվելը։ Եթե մոխիրը վտանգավոր է համարվում, այն կարող է թափվել միայն աղբավայրերում, որոնք մանրակրկիտ նախագծված են՝ մոխրի մեջ առկա աղտոտիչների ներթափանցումը ստորգետնյա ջրատար հորիզոններ կանխելու համար։

Հոտը կարող է խնդիր լինել, երբ գործարանի տեղանքը մեկուսացված չէ: Որոշ գործարաններ թափոնները պահում են փակ տարածքում՝ բացասական ճնշմամբ, ինչը կանխում է տհաճ հոտերի ներթափանցումը, իսկ պահեստային տարածքից դուրս քաշվող օդն անցնում է կաթսայի կամ ֆիլտրի միջով: Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր գործարաններն են քայլեր ձեռնարկում հոտը նվազեցնելու համար, ինչը հանգեցնում է բողոքների:

Համայնքային հարաբերությունների վրա ազդող խնդիրներից մեկը քաղաքային թափոնները թափոնների էներգիայի վերամշակման կայան տեղափոխող աղբատար մեքենաների ճանապարհային երթևեկության աճն է: Այս պատճառով թափոնների էներգիայի վերամշակման կայանների մեծ մասը գտնվում է արդյունաբերական տարածքներում:

Աղբավայրային գազը, որը պարունակում է մոտ 50% մեթան և 50% ածխաթթու գազ, աղտոտված է աղտոտիչների փոքր քանակությամբ: Ի տարբերություն թափոններից էներգիա ստացող կայանների, աղբավայրային գազի այրման աղտոտման դեմ պայքարը քիչ է կամ ընդհանրապես բացակայում է: Գազը սովորաբար այրվում է կամ օգտագործվում է փոխադարձ շարժիչ կամ միկրոտուրբին աշխատեցնելու համար, հատկապես կենսագազային էլեկտրակայաններում: Աղբավայրային գազի մաքրումը սովորաբար ծախսի առումով արդյունավետ չէ, քանի որ բնական գազը, որին այն փոխարինում է, համեմատաբար էժան է:

## Պատկերասրահ

Պատկեր:District heating plant spittelau ssw.jpg|Շպիտելաուի աղբակիզման գործարան (Վիեննա, Ավստրիա), ճարտարապետ՝ Ֆ․Հունդերտվասեր
Պատկեր:TyrePyrolysisplant.jpg|Պիրոլիզի գործարանի սխեմատիկ պատկեր
Պատկեր:RK 2508 2160611 Kopenhagen Amager Bakke.jpg|*Amager Bakke* աղբակիզման գործարանը Կոպենհագենի կենտրոնում
Պատկեր:Gushi Waste-to-energy Plant.jpg|Թափոններից էներգիայի վերամշակման Գուշիի գործարան (Հենան, Չինաստան)
Պատկեր:Spalovna wiki.jpg|Թափոնների վերամշակման SAKO գործարան (Բռնո, Չեխիա)
Պատկեր:Reppie Waste-to-Energy Facility.jpg|Թափոններից էներգիայի վերամշակման Reppie կենտրոն (Ադիս Աբեբա, Եթովպիա)


## Տես նաև
* Թափոնների այրում
* Թափոնների կառավարում
* Թափոններից էներգիայի ստացում
* Թափոնների անօրինական հավաքում

## Ծանոթագրություններ

## Արտաքին հղումներ
* Թափոններից էներգիայի ստացման գործարաններ
* Եվրոպական Միության թափոնների այրման վերաբերյալ դիրեկտիվ
* ISWA աշխատանքային խումբ՝ պինդ թափոնների ջերմային մշակման վերաբերյալ

Կատեգորիա:Էլեկտրակայաններ ըստ տեսակի
Կատեգորիա:Թափոնների մշակման տեխնոլոգիա
Կատեգորիա:Թափոնների կառավարում