Co to jest obróbka termiczna?
Obróbka termiczna jest najczęściej terminem odnoszącym się do metody przetwarzania odpadów, której nie można ponownie zawrócić do sektora produktów konsumpcyjnych. Poprzez zastosowanie ciepła do odpadów na określonych poziomach lub, w rzeczywistości, ich spalenie, objętość nieodzyskiwalnych materiałów jest dramatycznie zmniejszona, a materiały palne są spalane w celu wytworzenia energii elektrycznej z odpadów na energię. Powiązaną dziedziną obróbki termicznej jest przetwarzanie zanieczyszczonej gleby lub wód gruntowych w celu usunięcia zanieczyszczeń. Głównym celem takich zabiegów jest oddzielenie węglowodorów i innych związków organicznych od materiałów nieorganicznych, takich jak metale ciężkie i sole metali. Niektóre gałęzie przemysłu, które opierają się na obróbce termicznej w celu uzyskania wydajności ekonomicznej i zgodności z przepisami ochrony środowiska, to sektor gospodarki odpadami komunalnymi, piece cementowe oraz rozwijający się przemysł termicznej depolimeryzacji (TDP), który wytwarza ropę naftową z odpadów.
Gospodarowanie odpadami poprzez obróbkę termiczną nie zawsze jest ostatnim etapem procesu dla odpadów. W niektórych przypadkach proces wytwarza związki odpadowe, które są zgodne z przepisami ochrony środowiska i mogą być usuwane na wysypiskach śmieci. W sytuacjach, w których wytwarzane są duże ilości związków metali ciężkich, materiały te muszą być dalej przetwarzane lub wysyłane do zakładów, które mogą wykorzystywać odpady w jakiejś produkcji przemysłowej. Koszt przetwarzania odpadów metodami termicznymi jest jednak uważany za dość niski i jest to głównie czynnik kosztów pracy.
Istnieją dwa główne rodzaje obróbki termicznej odpadów od 2011 r. Spalanie jest stosowane w piecach cementowych w temperaturach od 2552 ° do 2732 ° Fahrenheita (1400 ° do 1500 ° Celsjusza), w których związki węglowodorowe są niszczone lub spalane na paliwo, i to stosuje się również do niebezpiecznych form odpadów biologicznych, takich jak te wytwarzane w medycynie. Inne podejścia do spalania obejmują pirolizę obejmującą rozkład związków organicznych bez obecności tlenu oraz gazyfikację, która reaguje tymi samymi związkami z tlenem i parą z wytworzeniem gazu syntezowego, paliwa składającego się głównie z tlenku węgla i wodoru.
Desorpcja termiczna to druga metoda obróbki termicznej dostępna od 2011 r., W której związki są odparowywane, ale nie spalane. Metodologię można zastosować do oczyszczania zanieczyszczonej wody i gleby na miejscu, w celu usunięcia lotnych związków organicznych, które są odparowywane i zbierane do dalszego wykorzystania lub usunięcia. Traktowanie gleby lub wody w ten sposób odbywa się różnymi metodami, w tym opornością elektryczną i ogrzewaniem częstotliwościami radiowymi lub wtryskiem gorących związków, takich jak powietrze, woda lub para wodna. Gleba i woda, które mają ekstremalne poziomy zanieczyszczenia, takie jak odpady radioaktywne, są przetwarzane w procesie desorpcji termicznej znanej jako witryfikacja, w której materiały są przekształcane w rodzaj szkła, który usuwa związki organiczne i zatrzymuje metale i radionuklidy. Witryfikacja jest kosztownym procesem, który musi być przeprowadzany w temperaturach od 2912 ° do 3632 ° Fahrenheita (1600 do 2000 ° C).
Depolimeryzacja termiczna to kolejna forma termicznej obróbki odpadów, która wykorzystuje surowiec z biomasy odpadowej i plastiku w przyspieszonej wersji naturalnego procesu, który wytwarza paliwa kopalne. Ciśnienie i ciepło są przykładane do odpadów w ciągu kilku godzin w celu rozbicia struktury molekularnej związków na prostsze łańcuchy węglowodorowe. Początkowo depolimeryzacja termiczna wymagała więcej energii do wytworzenia paliwa, niż samo paliwo mogło zapewnić do 1996 r., Kiedy udoskonalenia procesu uczyniły go ekonomicznie opłacalnym.
Szacuje się, że od 2007 r. Co najmniej 3 198 916 ton stałych odpadów komunalnych (MSW) było przetwarzanych co roku przez trzy najlepsze zachodnie firmy w tej dziedzinie na energię. Jest to jednak bardzo niewielka ilość odpadów stałych faktycznie produkowanych na całym świecie rocznie, jednak same Chiny produkują około 211 000 000 ton MSW w samym tylko 2007 roku. Szacuje się, że Japonia przoduje w świecie od 2007 r. W zakresie obróbki termicznej MSW, w której przerobiono ponad 40 000 000 ton. Główną wadą obróbki termicznej jest to, że pomimo ścisłych kontroli proces wytwarza znaczne ilości wysoce toksycznych zanieczyszczeń powietrza, takich jak związki dioksyn, rtęć i tlenek węgla.