Vad är termisk behandling?

Termisk behandling är oftast en term som hänvisar till en metod för att bearbeta avfall som inte kan återvinnas tillbaka till konsumentproduktsektorn. Genom att applicera värme på avfallet i specifika nivåer, eller i själva verket förbränna det, minskas volymen av oåtervinnbara material dramatiskt och brännbara material förbränns för elproduktion av avfall till energi. Ett relaterat område för termisk behandling är bearbetning av förorenad mark eller grundvatten för att avlägsna föroreningar. Det primära målet med sådana behandlingar är att separera kolväten och andra organiska föreningar från oorganiska material som tungmetaller och metalliska salter. Några av de industrier som förlitar sig på termisk behandling för ekonomisk effektivitet och efterlevnad av miljölagar är den kommunala avfallshanteringssektorn, cementugnar och den tillväxtindustrin för termisk depolymerisation (TDP) som skapar råolja från avfall.

Avfallshantering genom termisk behandling är inte alltid en slutprocess för avfallet. I vissa fall producerar processen avfallsföreningar som uppfyller miljölagarna och kan bortskaffas på deponier. I situationer där stora mängder tungmetallföreningar produceras måste dessa material bearbetas vidare eller skickas till anläggningar som kan använda avfallet i någon slags industriell produktion. Kostnaden för att behandla avfall med termiska metoder anses dock vara ganska låg och utgör mestadels en faktor för arbetskraftskostnader.

Det finns två huvudtyper av termisk behandling för avfall från och med 2011. Förbränning används i cementugnar vid temperaturer mellan 2 552 och 2 732 ° Fahrenheit (1 400 till 1 500 ° Celsius), där kolväteföreningar förstörs eller bränns för bränsle, och det appliceras också på farliga former av biologiskt avfall såsom det som produceras inom det medicinska området. Andra metoder för förbränning inkluderar pyrolys som involverar nedbrytning av organiska föreningar utan syre närvarande, och förgasning som reagerar samma föreningar med syre och ånga för att producera syngas, ett bränsle bestående av mestadels kolmonoxid och väte.

Termisk desorption är den andra metoden för värmebehandling tillgänglig från och med 2011, där föreningar förångas men inte bränns. Metodiken kan användas för att behandla förorenat vatten och jord på plats, för att avlägsna flyktiga organiska föreningar som förångas och samlas in för ytterligare användning eller bortskaffande. Behandling av jord eller vatten på detta sätt görs genom olika metoder, inklusive elektrisk resistens och radiofrekvensuppvärmning eller injektion av heta föreningar såsom luft, vatten eller ånga. Jord och vatten som har extrema föroreningsnivåer, t.ex. från radioaktivt avfall, behandlas genom en termisk desorptionsprocess som kallas förglasning, där materialen omformas till en typ av glas som tar bort organiska föreningar och fångar metaller och radionuklider. Vitrifikering är dock en dyr process, som emellertid måste genomföras vid temperaturer mellan 2 912 ° och 3 632 ° Fahrenheit (1 600 till 2 000 ° Celsius).

Termisk depolymerisation är en annan form för termisk behandling av avfall, som använder råmaterialet från biomassa och avfall i en accelererad version av den naturliga processen som genererar fossila bränslen. Tryck och värme appliceras på avfallet under flera timmar för att nedbryta föreningens molekylstruktur till enklare kolvätekedjor. Ursprungligen krävde termisk depolymerisation mer energi för att skapa bränslet än bränslet i sig kunde tillhandahålla fram till 1996, då förfiningar i processen gjorde det ekonomiskt hållbart.

Det beräknas att från och med 2007 omvandlades minst 3.198.916 ton kommunalt fast avfall (MSW) till energi på årlig basis av de tre största västerländska företagen i fältet. Detta är bara en mycket liten mängd av det fasta avfallet som faktiskt produceras runt om i världen årligen, men bara Kina producerar ungefär 211 000 000 ton MSW under 2007 ensam. Japan beräknas leda världen från och med 2007 när det gäller termisk behandling av MSW, där mer än 40 000 000 ton bearbetades. Den största nackdelen med termisk behandling är att processen, trots strikta kontroller, genererar betydande mängder mycket giftiga luftföroreningar, såsom dioxinföreningar, kvicksilver och kolmonoxid.