Hydrotermálna karbonizácia: zneškodňovanie organického odpadu

Hydrotermálna karbonizácia je ekologická metóda likvidácie organického odpadu, ktorá premieňa biomasu na hnedé uhlie. Ako to funguje?

Alternatívny proces kompostovania a odpadovej energie spočíva v zneškodňovaní organického odpadu pochádzajúceho zo separovaného zberu, pozrime sa na jeho silné a slabé stránky.

Hydrotermálna karbonizácia: organická hmota tak domáceho, ako aj priemyselného odpadu predstavuje najťažšiu frakciu tuhého komunálneho odpadu (30 - 40% z celkového množstva) a pozostáva z potravinového odpadu a odrezkov trávy a vetvičiek, papiera a dokonca aj dreva. Pochádzajú z domáceho odpadu, z jedální a reštaurácií, z verejných aj súkromných záhrad az trhov.

Aby sa znížil objem organického odpadu, premieňa sa na kompost používaný ako hnojivo do pôdy vďaka kompostovacím rastlinám, ktoré využívajú proces biooxidácie. Anaeróbnou digesciou sa získava aj bioplyn, ktorý sa dá spáliť na výrobu elektriny a tepla, čím sa znižujú znečisťujúce emisie.

Nevýhody hydrotermálnej karbonizácie

Existuje však niekoľko nevýhod. Je to proces, ktorý funguje a je lacný, ale emituje CO2 a spotrebúva energiu. Nový proces zneškodňovania organického odpadu - rýchly a sebestačný z energetického hľadiska - je v pokročilom štádiu, ktoré znižuje spotrebu pôdy a emisie a získava materiály na použitie v priemysle a poľnohospodárstve: hydrotermálna karbonizácia.

Je to španielsky patent, ale v Taliansku ho vyvinuli spoločnosti Ingelia a Creo. Táto technológia na zhodnocovanie a zvyšovanie mokrého a zeleného odpadu zo separovaného zberu, zameraná na produkciu hnedého uhlia a uzavretie cyklu organického odpadu na mieste, sa nazýva hydrotermálna karbonizácia a práve získala osvedčenie o výnimočnosti od Európskej komisie, v rámci rámcového programu Horizont 2020.

V Európe je v súčasnosti k dispozícii 80 miliónov ton mokrého organického odpadu : obrovské množstvo, ktoré sa stále spaľuje alebo odosiela na skládku na 2/3. V Taliansku predstavovalo celkové množstvo organického odpadu zo separovaného zberu v roku 2014 5,7 milióna ton . Údaj, ktorý je stále určený na rast (podľa Ispry sa v roku 2030 dosiahne takmer 11 miliónov ton), čo si vyžaduje nájdenie dostatočného množstva rastlín na regeneráciu všetkých zhromaždených pracovníkov. Tu prichádza hydrotermálna karbonizácia , ktorá by mohla čoskoro prispieť k riešeniu problému úplne ekologicky kompatibilným spôsobom.,

Prečítajte si tiež: 10 tipov na bývanie s nulovým odpadom a bez zbytočného plytvania

Tento proces sa uskutočňuje v podmienkach mokrej pyrolýzy a premieňa biomasu na hlavný hotový produkt , lignit , ktorý by sa mohol použiť namiesto fosílnej suroviny v mnohých priemyselných odvetviach (od výroby farieb po výrobu filtrov), aby sa nahradil drevné pelety alebo ako prostriedok na zlepšenie pôdy v poľnohospodárstve.

Ako to funguje? Organický odpad pochádzajúci zo separovaného zberu, prerezávania a kosenia sa umiestni do uzavretého prostredia s vodou pod tlakom 20 bar a teplotou do 200 °, až kým nereaguje ako v prírodnom procese karbogenézy , čo vedie k vzniku produktu, ktorý má vlastnosti obnoviteľnej suroviny.

Ale aké výhody by hydrotermálne karbonizácie proces skutočne ponúkajú v porovnaní s kompostovaním?

Rastlina je sebestačná, pokiaľ ide o energiu a vodu, má dopad na životné prostredie s nízkou, pretože je schopný obnoviť99% pôvodného uhlia, a zabraňuje jeho rozptýlenie do okolia vo forme CO 2 a metánu. Ďalej nedochádza k spaľovaniu a do atmosféry sa nevypúšťa žiadny jemný prach . Jediné emisie pochádzajú zo sušenia bio-uhlia v smere toku od zariadenia a sú zložené hlavne z vodnej pary . Vypočítalo sa, že pre každú tonu organického odpadu spracovaného hydrotermálnou karbonizáciou sa namiesto kompostovacieho zariadenia s digestorom zabráni vstupu do atmosféry.1,3 ton oxidu uhličitého , celkom 78 000 ton ročne, keď je plne funkčný . Takisto zakážte odpad , pretože v procese hydrotermálnej karbonizácie je každý vložený alebo transformovaný materiál vylepšený a regenerovaný.

Môže sa vám páčiť: Ako kompostovať: Sprievodca domácim kompostovaním

Okrem toho, výrobný cyklus je kratší (8 hodín pred viac ako 60 dní biodigestion a kompostovanie) a sú menej aj na sklade odpadu (až 150 krát nižšia v porovnaní s kompostovanie), ktoré znižujú potreby rastlín priestoru. Výťažok, t. J. Koľko hnedého uhlia sa vyrobí, zostáva nejasný. V tradičnom 100 kg biologickomesteri organickej frakcie sa získa 30 až 40 kg kompostu.

Ale kde a ako by sa dalo použiť hnedé uhlie vyrobené týmto alternatívnym procesom na kompostovanie?

Môže nájsť uplatnenie v priemyselnej oblasti (na výrobu filtrov s aktívnym uhlím, elektród pre batérie, palivové články, katalyzátory, nanostrukturálne materiály a biopolyméry), v poľnohospodárstve (v škôlkárskom priemysle ako prostriedok na zlepšenie pôdy) a ako palivo namiesto drevných peliet. Stále však existujú pochybnosti, prečo sa používanie uhlia týmto spôsobom stále skúma a nie je známe, či by poľnohospodárstvo bolo schopné absorbovať všetok lignit vyrobený týmito rastlinami a získať z neho skutočné výhody. Okrem toho existuje reálne riziko požiaru, pretože je to horľavý produkt . Možno by bolo vhodné spáliť hnedé uhlie, aby sa vyrábalo teplo, čím by sa hydrotermálna karbonizácia zmenila na normálne spaľovanie odpadu., aj keď s určitými vylepšeniami.

Medzitým sa po pôvodnom experimentálnom závode v Španielsku zriadia dve závody v Toskánsku, v Piombino (Li) a Capannori (Lu), s ročnou kapacitou 60 tisíc ton odpadu a investíciou 35 miliónov eur.

Hydrotermálna karbonizácia: zneškodňovanie organického odpadu na výrobu hnedého uhlia

Spolupracujeme s Katedrou stavebného a priemyselného inžinierstva univerzity v Pise, aby sme preštudovali možné aplikácie získaného produktu, hydrochlóru v poľnohospodárstve a priemysle, ktorý sa dá prispôsobiť lignitu fosílneho pôvodu a ktorý sa dá použiť namiesto neho. Napríklad, aby sme pochopili, či sa hnedé uhlie priemyselného pôvodu môže použiť ako dodatok k poľnohospodárstvu schválený ministerstvom poľnohospodárskej, potravinárskej a lesníckej politiky.

Záujem je silný, stačí si myslieť, že Rada pre výskum v poľnohospodárstve a analýza poľnohospodárskeho hospodárstva , najdôležitejší vnútroštátny výskumný orgán pre agropotravinársky sektor, vykoná testy na vyhodnotenie jeho využitia v poľnohospodárskom a materskom sektore. hnedého uhlia a zlúčeniny hnojivých prvkov vyrobených hydrotermálnym karbonizačným procesom, najmä s ohľadom na vinič a olivové plodiny.

Skutočnou výzvou zostáva uzavretie cyklu organického odpadu a jeho premena späť na organickú hmotu, ktorá ho vytvorila kompostovaním a návratom do poľnohospodárskeho cyklu, tak ako to robí príroda.

Vedeli ste, že? Taliansko vyváža tony odpadu, pretože nevie, ako ho recyklovať