Isıl İşlem Nedir?

Isıl işlem en sık tüketici ürünleri sektörüne geri döndürülemeyen bir atık işleme yöntemi anlamına gelen bir terimdir. Atıklara belirli seviyelerde ısı uygulanarak veya aslında yakılarak, geri kazanılamayan malzemelerin hacmi çarpıcı bir şekilde azaltılır ve atıktan enerjiye elektrik üretimi için yanıcı malzemeler yakılır. İlgili bir ısıl işlem alanı kirletici maddeleri uzaklaştırmak için kirlenmiş toprak veya yer altı suyunun işlenmesidir. Bu gibi işlemlerin birincil amacı hidrokarbonları ve diğer organik bileşikleri ağır metaller ve metalik tuzlar gibi inorganik malzemelerden ayırmaktır. Ekonomik verimlilik ve çevre yasalarına uygunluk için ısıl işleme dayanan endüstrilerden bazıları belediye atık yönetimi sektörü, çimento fırınları ve atıklardan ham petrol oluşturan ortaya çıkan termal depolimerizasyon endüstrisidir (TDP).

Isıl işlemle atık yönetimi her zaman atık için son aşama süreci değildir. Bazı durumlarda, süreç çevre yasalarına uygun olan ve atık depolama alanlarına atılabilen atık bileşikler üretir. Yüksek miktarda ağır metal bileşiklerin üretildiği durumlarda, bu malzemeler daha fazla işlenmeli veya atıkları bir tür endüstriyel üretimde kullanabilen tesislere gönderilmelidir. Bununla birlikte, atıkların ısıl yöntemlerle arıtılmasının maliyetinin oldukça düşük olduğu kabul edilir ve çoğunlukla işgücü harcamalarının bir faktörüdür.

2011 yılı itibariyle atıklar için iki ana ısıl işlem türü vardır. Yakma, hidrokarbon bileşiklerinin yakıt için tahrip edildiği veya yakıldığı, 2.552 ° ila 2.732 ° Fahrenheit (1.400 ° ila 1.500 ° Celsius) sıcaklıklarında çimento fırınlarında kullanılır. ayrıca tıp alanında üretilenler gibi tehlikeli biyolojik atık formlarına da uygulanır. Yakma işlemine diğer yaklaşımlar arasında, oksijensiz organik bileşiklerin parçalanmasını içeren piroliz ve aynı bileşikleri, çoğunlukla karbon monoksit ve hidrojenden oluşan bir yakıt olan syngas üretmek için oksijen ve buharla reaksiyona sokan gazlaştırma bulunur.

Termal desorpsiyon, bileşiklerin buharlaştığı ancak yanmadığı 2011 yılı itibariyle mevcut olan ikinci termal işlem metodudur. Metodoloji, kirli su ve toprağın yerinde arıtılması, buharlaştırılan ve daha fazla kullanım veya imha için toplanan uçucu organik bileşiklerin çıkarılması için kullanılabilir. Toprak veya suyun bu şekilde muamele edilmesi, elektriksel direnç ve radyo frekansı ısıtması veya hava, su veya buhar gibi sıcak bileşiklerin enjeksiyonu dahil çeşitli yöntemlerle yapılır. Radyoaktif atıklardan kaynaklanan aşırı kirlenme seviyesine sahip olan toprak ve su, malzemelerin organik bileşikleri çıkaran ve metalleri ve radyonüklidleri hapseden bir cam tipine dönüştürüldüğü vitrifikasyon olarak bilinen bir termal desorpsiyon işlemi ile muamele edilir. Ancak vitrifikasyon, 2,912 ° - 3,632 ° Fahrenheit (1,600 ° - 2,000 ° Celsius) sıcaklıklarında yapılması gereken pahalı bir işlemdir.

Termal depolimerizasyon, fosil yakıtları üreten doğal prosesin hızlandırılmış bir versiyonunda atık biyokütle ve plastiğin besleme stoğunu kullanan atıkların başka bir termal arıtma şeklidir. Bileşiklerin moleküler yapısını daha basit hidrokarbon zincirlerine ayırmak için birkaç saat boyunca atıklara basınç ve ısı uygulanır. İlk olarak, termal depolimerizasyon, yakıtı oluşturmak için yakıtın kendisinin sağlayabileceği prosesten daha fazla enerji gerektiriyordu;

2007 itibariyle, en az 3.198.916 ton belediye katı atıkının (MSW), sahadaki ilk üç batı şirketi tarafından yıllık bazda enerjiye dönüştürüldüğü tahmin edilmektedir. Bu, yıllık bazda dünya genelinde fiilen üretilen katı atıkların yalnızca çok küçük bir miktarıdır, ancak yalnızca Çin, yalnızca 2007'de yalnızca 211.000.000 ton MSW üretmektedir. Japonya'nın, 2007'den itibaren 40.000.000 tonun üzerinde işlem görmüş MSW'nin ısıl işleminde dünya lideri olduğu tahmin edilmektedir. Isıl işlemin en büyük sakıncası, sıkı kontrollere rağmen, işlemin, dioksin bileşikleri, cıva ve karbon monoksit gibi önemli miktarda yüksek toksik hava kirletici madde üretmesidir.