הקדמה: The Imperative for Sustainable Remediation

Soil vapor החילוץ (SVE) שימש כבר זמן רב כטכנולוגיה בסיסית להפעלה מחדש של קרקעות בלתי רוויות מזוהמות עם תרכובות אורגניות מתוחכמות (VOCs) מדלפות טנקים תת-קרקעיים בתחנות גז קמעונאיות ועד לצנרת תעשייתית נרחבת במתקנים לייצור הקודם, מערכות SVE הוכיחו את יעילותן במשך עשרות שנים.

הבנת Soil Vapor Extraction ופרופיל האנרגיה שלה

המכונאים של Vacuum-Enhanced Recovery

מיצוי Soil Vapor פועל על ידי יישום ואקום כדי לחלץ בארות המוקרן באזור vadose - שכבת הקרקע מעל שולחן המים.וואקום זה גורם זרימת אוויר דרך תת-קרקעי, פסוט תנודתי וחצי-volatile contaminants מן ממטריקס הקרקע והובלת אותם אל פני השטח.

דרישות אנרגיה ומערכות

דרישות האנרגיה של מערכת SVE מונעות בעיקר על ידי מפוצץ אבק, אשר חייב להתגבר על ההתנגדות של ממטריקס הקרקע ואת רשת ההצבה כדי לשמור על רדיוס הרצוי של השפעה. מערכות טיפול, במיוחד oxidizers תרמי הפועלים בטמפרטורות גבוהות, להוסיף עומס חשמלי משמעותי.מערכות SVE טיפוסי יכול להיות מחובר עומסים בין 10 קילווואטים (kW) עבור מערכת טביעת רגל קטנה יותר מ -100 000 שעות ביממה, 000 עבור מערכת הפעלה משמעותית של פחמן או יותר מ מילימטרית של אנרגיה.

התחייבויות סביבתיות וכלכליות של האמנה SVE Power

חשמל חם ודור דיזל

מבחינה היסטורית, מתקני SVE מופעלים על ידי אחד משני מקורות: רשת כלי חשמל מקומית או גנרטורים דיזל באתר. Grid כוח, תוך נוח, כפוף לצמצום שיעורי החשמל, בעיות אמינות באזורים מרוחקים, והפסדים משמעותיים שידורים נוספים, עוצמת הפחמן של חשמל סלולרי משתנה באופן נרחב על ידי אזור; במדינות המסתמכות על ייצור פחם, פליטות הקשורות לאספקת חשמל תחמוצת חשמל חנקן גבוהה יותר מ- 50, אך לעתים קרובות יש צורך בדלקים אלה.

זרם זיהום שני

מערכת SVE שמנקה נפט או מפלט, אך שורף אלפי גלונים של דלק דיזל בתהליך יוצרת פרדוקס: התרופה יש טביעת רגל רעילה משלה.המימוש הזה עורר סוכנויות רגולטוריות, כולל הסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב (EPA) ומחלקות סביבתיות המדינה, כדי לשלב יעילות אנרגיה ואנרגיה מתחדשת להנחייתם.

פתרונות אנרגיה מתחדשת עבור SVE Systems

אינטגרציה פוטו-וולטאית

מערכות פוטו-וולטאיות סולאריות הן הטכנולוגיה לאנרגיה מתחדשת המאומץת ביותר עבור מערכות SVE, ומסיבה טובה.העלות של מודולים סולאריים ירד על ידי יותר מ 80% בעשור האחרון, מה שהופך את העלות הסולארית לעלויות חשמל ממותגת עם או זול יותר מאשר חשמל רשת באזורים רבים. תצורה סולרית יכולה להיות מוטבעת או מותקנת על גבי ציוד אחסון אוויר מעל ציוד מתואם PV, תוך שימוש בכל הקשור למחזור אנרגיה מופחת של שעות לחץ אווירי חום יומי (R) של מערכת סולריות (Ric) של מערכת סולרית של מערכת סולרית של מערכת סולרית של מערכת הפעלה נמוכה של מערכת הפעלה של מערכת הפעלה של מערכת הפעלה של מערכת סולרית של מערכת אחסון אוויריות של מערכת סולרית וטמפרטורה של מערכת סולרית של מערכת סולרית של מערכת השמש וחום של מערכת סולרית של מערכת סולרית של מערכת סולרית של מערכת אחסון אווירית (V מופעלת של מערכת הפעלה של מערכת סולרית של מערכת הפעלה מוגבלת של מערכת הפעלה מוגבלת של מערכת השמש וחום בינוני של מערכת הפעלה מוגבלת של מערכת סולרית של מערכת השמש וחום זמן מוגבלת של מערכת מערכת מערכת אחסון מוגבלת של מערכת השמש ומערכת מערכת השמש של מערכת השמש ומערכת מערכת השמש, ומערכת מערכת השמש, ומערכת אחסון מוגבלת של מערכת

מערכת וידויים היברידיים

עבור אתרים עם משאבי רוח עקביים, טורבינות רוח קטנות מציעות השלמה משכנעת ל- PV השמש. Wind טורבינות יכול לייצר כוח במהלך הלילה ותנאים overcast, ערב מחוץ לאספקת האנרגיה.מערכות היברידיות - שילוב השמש, הרוח ואחסון סוללות - 50 לספק את הרמה הגבוהה ביותר של אמינות ויכול להפחית את יכולת הסוללה הנדרשת באופן משמעותי.

מקורות אנרגיה ואלטרנטיבה

ביישומים מיוחדים מסוימים, ביו-אנרגיה יכולה לשמש מקור כוח עבור מערכות SVE. גז לנדפיל או ביוגס מעיכולות אנירוביות ניתן לכופף ולהשתמש בו כדי דלק מנוע שלבעירה פנימית יחד עם גנרטור, מתן כוח עומס אמין. גישה זו היא במיוחד הצבת דלקים גאומטריה מתאימים, כאשר מערכות SVE כבר משמשות לניהול הגירה גז תת-קרקעי.

שיקולים תפעוליים עבור SVE מרחוק, מחדש

מערכות בקרה ובקרה מרחוק

אחת המפתחות להתקנה מוצלחת של SVE היא מערכת תקשורת מרחוק חזקה ובקרת מערכת.ההצעה של כוח מתחדש מריד מצטמצם אם המערכת דורשת ביקורים תכופים באתר עבור פתרון בעיות או התאמות ידניות. קבוצות פיקוח מודרני ורכישה נתונים (SCADA) מאפשרות למפעילים לפקח על כוח בזמן אמת, מצב של מטען, לחץ על כל מיצוי מוצלח, טיפול תרופתי ומערכת חסימת לחץ נמוך, אשר מופעלת באופן מיידי של לוויינים.

שיטות שונות ומבצע הסתגלות

מקורות אנרגיה מתחדשת הם משתנים מטבעם. סולרי גובה גובה במהלך היום ומפלס לאפס בלילה, בעוד אנרגיית הרוח משתנה עם דפוסי מזג אוויר משתנים.כדי לנהל את יכולת ה-Variability, מהנדסים יותר ויותר לצייד מערכות SVE עם דחפים משתנים (VFDs) על מנועי מזג האוויר הריקים. VFDs מאפשר למכות לפעול במהירויות נמוכות יותר כאשר דור מתחדשים הוא שמירה על טמפרטורות נמוכות, חלקית ומאובטחות, ללא קיבולת הפעלה מלאה.

סליחות ו-Reulatory Compliance

שילוב אנרגיה מתחדשת עם מערכת SVE עדיין לא מבטל את הצורך בהיתר סביבתי; זה לעתים קרובות מוסיף שכבות חדשות של אישור. אישור איכות האוויר עבור גנרטורים גיבוי (אם נשמר לשימוש חירום) חייב עדיין לקבל.תקנה של מערך סולארי או טורבינות רוח עשוי לדרוש היתרי בנייה, אישורים חשמליים, ובדיקה פוטנציאלית בהתאם לתקנות אכיפה מקומיות.

יישומים אמיתיים ומקריות

סולרי-כוחו של סוואן בספינת צי לשעבר, קליפורניה

אחת הדוגמאות המותקנות ביותר של אנרגיה מתחדשת כוח SVE הוא אתר תחנת אוויר ימי לשעבר בקליפורניה.האתר הכיל זיהום פחמן רב-נפט באזור Vadose. A 30 קילוואט מערכת PV הותקנה, יחד עם מערכת אחסון סוללות כדי לכפות על מערכת אחסון של 15 קילוואט SVE שפועלת עם חמצון תרמי במשך שלוש שנים על בסיס כוח סולארי בלבד, ובכך למנוע את צריכת חשמל של כ-200,000 טון לפני הספירה לאחור, כולל מערכת דלק של עד שנת תחזוקה של עד 150 טון.

התחדשות רוחנית-Assisted בסביבה החוף

אתרי החוף נהנים לעתים קרובות עקבי על חופי הים, מה שהופך אותם מועמדים חזקים עבור אתר מופעל רוח SVE. אתר בחופי מסצ 'וסטס השתמש 10 קילוואט-אקס טורבינות רוח בשילוב עם מערך PV השמש 20 קילוואט כדי לכפות על מי קרקע וקרקע מערכת החילוץ של סוללות היברידית 1F יש להשיג 100% פעילות אנרגיה מתחדשת עבור יותר מ -95% של השנה בצפון-מזרח.

אתר אינטרנט מרוחק מתבודד עם השמש

באתר שלי מרוחק ב-Australian Outback, דלק דיזל היה משאית מאות קילומטרים כדי לכפות מערכת SVE להפעלה של דליפת דלק היסטורית.העלות של דיזל, בשילוב עם הלוגיסטיקה של תחבורה על פני כבישים לא מחוספסים, עשה את תקציב ההפעלה גבוה מאוד. צוות תוכנן ותקין מערכת סולרית של 50 קילוואט עם בנק סוללות 100 קילוואט מופחת על ידי מעל 90% והשגת תשלום כלכלי רק לאחר שנתיים של אנרגיה קלה.

מקרה העסקים להפעלה ירוקה

ניתוח עלויות מחזור חיים

כאשר בוחנים את הכלכלה של אנרגיה מתחדשת עבור SVE, חיוני לבצע ניתוח עלות מחזור חיים כי הולך מעבר תשלום פשוט, בעוד עלות ההון העליון של לוחות סולאריים, טורבינות רוח, סוללות יכול להיות משמעותי, עלויות התפעול הן מינימליות בהשוואה לרשת חשמל או דיזל עלויות דלק עבור אנרגיה מתחדשת הם למעשה אפס, ועלויות תחזוקה הן נמוכות וצפויות.

התעלמות ממנדטים התאגידיים והחליטונים

תאגידים עם התחייבויות קיימות ציבוריות מחזיקים יותר ויותר את שרשראות האספקה ותוכניות תיווך סביבתיות לאותן סטנדרטים גבוהים כמו המבצעים שלהם. Powering remediation ציוד עם אנרגיה מתחדשת תומך ישירות בהיקף 1 (מדי פעם) והיקף 2 (חשמל רדי) לקבל מטרות צמצום של חברות דיווח תחת מסגרות כגון יוזמת דיווח גלובלית (I) או מועצת התקנים חשבונאות אחריות חשבונאות (SBAS), אלה מותאמים לשילוב חיובי של פרויקטים רגולטוריים של הסוכנות להגנה עצמית, אשר עשויים לקדם את התקני אבטחה שלילי של הסוכנות.

מסקנה: The Trajectory at Net-Zero Remediation

השימוש באנרגיה מתחדשת במערכות החילוץ של הקרקע הוא כבר לא גישה ניסיונית נישה; זה הוכח, עלות-יעילות, ואסטרטגיה אחראית לסביבה לניהול אתרים מזוהמים.התקדמות ביעילות סולרית, טכנולוגיית אחסון סוללות ומערכות ניטור מרחוק ישמידו רבים של החסמים הטכניים שפעם מוגבל אימוץ סביבתי.

(ה) ללמוד עוד על ההיבטים הטכניים של SVE המתחדש, מחקרים על מקרה של EPA:0) ,הכוח של יוזמת הקרקע של אמריקה מתחדשת 1 ומחלקת ההגנה:2ESTCP התוכניתFLT 3:0RE- Powering Industry Guide from the FLT:4 Sustainable Remediation (SURF) מספק מסגרות בינלאומיות לשיטות אנרגיה מפורטות (FLT) ו-Remediaable Remediaable Remediaation Agency (R) לטכנולוגיות אנרגיה מפורטות) למערכות אנרגיה.