Waste to Energy ทางเลือกใหม่ของพลังงานจากขยะ
Technology & Innovation

Waste to Energy ทางเลือกใหม่ของพลังงานจากขยะ

  • 01 May 2021
  • 1967

รายงานจากธนาคารโลกคาดการณ์ตัวเลขการผลิตขยะของประชากรทั่วโลกไว้ว่าจะมีมากถึง 3.4 พันล้านตัน ภายในปี 2050 นอกจากนี้ ในแต่ละวันมีเพียงร้อยละ 13.5 ของขยะทั้งหมดเท่านั้นที่ถูกนำไปรีไซเคิล อีกร้อยละ 5.5% ถูกนำไปหมักเป็นปุ๋ย และอีกกว่าร้อยละ 40 จะถูกนำไปฝังกลบ ขณะที่กระบวนการเผาขยะเพื่อเป็นพลังงาน (Waste to Energy: WTE) นั้นคิดเป็นร้อยละ 11 เท่านั้น

เมื่อดูในรายละเอียดจะพบว่า การจัดการขยะด้วยการฝังกลบที่มีเปอร์เซ็นต์มากที่สุดนั้นสร้างผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อสิ่งแวดล้อม ทั้งการปล่อยสารพิษอันตรายที่เป็นต้นเหตุของก๊าซเรือนกระจก อีกทั้งยังเป็นแหล่งของน้ำชะมูลฝอยซึ่งเป็นศูนย์รวมของเชื้อโรคและสารพิษอีกมากมาย การจัดการขยะด้วยกระบวนการ Waste to Energy นี้จึงสามารถช่วยลดปริมาณขยะที่ถูกฝังกลบ ช่วยรักษาสภาพแวดล้อมของชุมชน และยังได้ประโยชน์เป็นพลังงานสะอาดมาทดแทน

รู้จักกระบวนการ Waste to Energy เผาขยะเพื่อสร้างพลังงาน
ในอดีตโรงงานไฟฟ้าพลังงานขยะมักถูกวิจารณ์ว่าเป็นทางออกสำหรับประเทศที่ร่ำรวย ในด้านการลงทุน การศึกษาเพื่อสร้างโรงงาน อีกทั้งการฝึกฝนเจ้าหน้าที่ให้มีความเชี่ยวชาญ และการบำรุงรักษาที่ต้องการงบประมาณจำนวนมาก แต่หลายปีมานี้หลายประเทศได้เล็งเห็นถึงประโยชน์ของพลังงานขยะและหันมาลงทุนกันมากขึ้น เพื่อสร้างสิ่งแวดล้อมและการเป็นอยู่ที่ดีของทุกคน โดยมีการออกแบบกระบวนการเปลี่ยนขยะให้เป็นพลังงานที่มีประสิทธิภาพ และไม่ก่อให้เกิดผลประทบต่อสิ่งแวดล้อม นับเป็นการเปลี่ยนโฉมหน้าของโรงงานเผาขยะที่เคยสร้างมลภาวะ สู่โรงงานเผาขยะยุคใหม่ที่ปล่อยสารพิษต่อดิน น้ำ และอากาศ เป็นศูนย์ ทั้งยังสามารถสร้างพลังงานไว้ใช้ได้อย่างยั่งยืน

โดยกระบวนการรั้นเริ่มจากการคัดแยก ตรวจสอบ และตัดเพื่อทำให้ขนาดเล็กลงก่อนนำเข้าสู่เตาเผา แต่ในบางพื้นที่ก็ใช้วิธีการเผาไหม้มวล (Mass Burn System) คือการเผาขยะมูลฝอยในสภาพที่ได้รับเข้ามาโดยไม่มีการจัดการเบื้องต้นก็มี

เมื่อแยกขยะแล้ว รถขยะจะนำขยะเทลงในบ่อขนาดใหญ่เพื่อพักขยะเป็นเวลา 7 วัน ก่อนที่ขยะจะถูกนำมาบีบและชะน้ำขยะออกเพื่อลดความชื้นโดยเครื่องหนีบ (Grab Crane) ที่จะช่วยทั้งผสมขยะใหม่และเก่าเข้าด้วยกันและบีบน้ำขยะออกมาให้ได้มากที่สุด โดยน้ำขยะจะส่งไปสู่กระบวนการบำบัดน้ำเสียต่อไป

จากนั้นขยะจะถูกคีบเพื่อป้อนลงไปสู่เตาเผา ซึ่งเตาเผาขยะนั้นมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและประเภทของขยะในแต่ละพื้นที่ โดยทั่วไป โรงเผาขยะจะใช้เตาเผาประเภทตะกรับเคลื่อนที่ (Moving Grate) ช่วยเคลื่อนย้ายขยะเข้าสู่เตาเผา ความร้อนในเตาจะทำให้ขยะเปียกนั้นแห้งก่อนที่จะเผาเพื่อให้เกิดการเผาไหม้ที่ดีขึ้น การเคลื่อนที่ของตะกรับจะทำให้ความร้อนแทรกเข้าสู่ขยะได้อย่างทั่วถึง และเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อขยะถูกเผา ขี้เถ้าและเศษขยะที่ไม่สามารถเผาไหม้ได้จะหลุดออกจากตระกรับผ่านหลุมถ่ายขี้เถ้า ซึ่งขี้เถ้าเหล่านี้จะถูกรวมอัดเป็นอิฐบล็อกเพื่อนำไปใช้ในงานก่อสร้างหรือทำถนนได้

ความร้อนของเตาเผาขยะต้องมีการเผาไหม้ให้ถึงอุณหภูมิอย่างต่ำ 850 องศาเซลเซียส ตามข้อบังคับเกี่ยวกับการเผาขยะ (Waste Incineration Directive) ของสหภาพยุโรป เพื่อรับประกันการเผาไหม้ของขยะที่มีส่วนประกอบของสารพิษอันตราย ความร้อนจากการเผาไหม้จะถูกส่งขึ้นไปตามปล่องควัน และจะทำหน้าที่ต้มน้ำเพื่อสร้างไอน้ำความดันสูงเข้าสู่เครื่องปั่นไฟสำหรับการสร้างกระแสไฟฟ้าส่งกลับไปยังบ้านเรือน ในต่างประเทศความร้อนจากการเผาไหม้จะถูกส่งผ่านท่อไปตามบ้านเรือนเพื่อให้ความอบอุ่นในฤดูหนาว ส่วนในประเทศไทยโรงไฟฟ้าขยะชุมชน (VSPP-MSW) จังหวัดขอนแก่น สามารถเผาขยะได้ถึง 400 ตันต่อวัน และผลิตไฟฟ้าได้ 5.5 เมกะวัตต์ ซึ่งจะถูกส่งไปยังการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคต่อไป 

สำหรับการบำบัดอากาศ ควันไฟที่มาจากการเผาไหม้จะเข้าสู่กระบวนการฟอกอากาศด้วยการใช้แอมโมเนีย ปูนขาว ถ่านกัมมันต์ ยิงรวมกับฝอยน้ำจากน้ำชะขยะที่ถูกบำบัดแล้ว เพื่อดักจับสารพิษ เช่น ไนโตรเจนออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และไดออกซิน โดยวิ่งผ่านถุงกรอง ก่อนปล่อยสู่บรรยากาศภายนอก เช่นที่โรงไฟฟ้าขยะชุมชนที่ขอนแก่นจะมีกระบวนการตรวจสอบสภาพอากาศก่อนปล่อยสู่ภายนอก และมีกรมโรงงานอุตสาหกรรมคอยสังเกตการณ์ตลอด 24 ชม.

ที่มาภาพเปิด : Jilbert Ebrahimi/Unsplash

ที่มา :
บทความ "ถอดแนวคิด WASTE TO ENERGY ต้นแบบโรงไฟฟ้าขยะชุมชนไร้มลพิษ แห่งแรกในไทย" โดย Lapatrada จาก techsauce.co
บทความ "Waste-to-energy"  จาก wikipedia.orgบทความ "การแปรรูปขยะมูลฝอยไปเป็นพลังงานความร้อนโดยใช้เตาเผา (Incineration)" จาก กระทรวงพลังงาน
บทความ "World Bank: Global waste generation could increase 70% by 2050" โดย Cody Ellis จาก wastedive.com
บทความ "What are some of the latest waste-to-energy technologies available?" โดย Anu Antony จาก prescouter.co

เรื่อง : นพกร คนไว

บทความนี้สนับสนุนโดยคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (กกพ.) www.erc.or.th