Хидротермална карбонизация: изхвърляне на органични отпадъци

Хидротермалната карбонизация е екологично чист метод за обезвреждане на органични отпадъци, който превръща биомасата в лигнит. Как работи?

Алтернативен процес на компостиране и отпадъци към енергия идва за изхвърляне на органични отпадъци, получени от разделно събиране, нека да видим неговите силни и слаби страни.

Хидротермална карбонизация: органичната материя както на битовите, така и на промишлените отпадъци представлява най-тежката част от твърдите битови отпадъци (30-40% от общия брой) и се състои от хранителни отпадъци и изрезки от трева и клонки, хартия и дори дърво. Те идват както от битовите отпадъци, така и от столовите и ресторантите, както от обществените, така и от частните градини и от пазарите.

За да се намали обемът на органичните отпадъци, ще бъдат превърнати в компост, използван за торене на почвата благодарение на компостиращите растения, които експлоатират процеса на био-окисление. Чрез анаеробно храносмилане се получава и биогаз, който може да се изгори, за да произведе електричество и топлина, като намалява замърсяващите емисии.

Недостатъци на хидротермалната карбонизация

Има обаче няколко недостатъци. Това е процес, който работи и е евтин, но излъчва CO2 и консумира енергия. Нов процес за обезвреждане на органични отпадъци - бърз и самодостатъчен от енергийна гледна точка - е в напреднал етап, който намалява потреблението и емисиите на почвата и възстановява материали за използване в промишлеността и селското стопанство: хидротермална карбонизация.

Това е испански патент, но разработен в Италия от компаниите Ingelia и Creo. Тази технология за оползотворяване и подобряване на мокри и зелени отпадъци от разделно събиране, насочена към производството на лигнит и затварянето на място на цикъла на органичните отпадъци, се нарича хидротермална карбонизация и току-що е получила сертификата за високи постижения от Европейската комисия, по рамковата програма „Хоризонт 2020“.

В момента в момента има 80 милиона тона мокри органични отпадъци : огромно количество, което все още се изгаря или изпраща на депо за 2/3. В Италия общото количество органични отпадъци от разделно събиране през 2014 г. възлиза на 5,7 милиона тона . Цифрата, която все още е предназначена да расте (според Ispra, почти 20 милиона тона ще бъдат достигнати през 2030 г.), което налага необходимостта от намиране на достатъчно растения, за да се възстанови целия събран персонал. Тук идва хидротермалната карбонизация , която скоро би могла да допринесе за решаването на проблема по напълно екосъвместим начин.

Прочетете също: 10 съвета за живот с нулеви отпадъци и без да губите нищо

Този процес протича в условия на влажна пиролиза и превръща биомасата в основен завършен продукт - лигнит , който може да се използва вместо изкопаеми суровини в много индустриални области (от производството на бои до този на филтри), за да се замени дървесни пелети или като подобрител на почвата в селското стопанство.

Как работи? Органичните отпадъци, получени от разделно събиране, подрязване и косене, се поставят в затворена среда, с вода под налягане 20 bar и температури до 200 °, докато те реагират като при естествен процес на карбогенеза , като се получава продукт, който има характеристики на възобновяема суровина.

Но какви предимства би могъл наистина да даде процесът на хидротермална карбонизация в сравнение с компостирането?

Растението е самодостатъчно по отношение на енергията и водата, има ниско въздействие върху околната среда, тъй като е в състояние да възстанови до 99% от първоначалния въглерод и избягва неговото разпръскване в околната среда под формата на CO 2 или метан. Освен това няма изгаряне и в атмосферата не се отделя фин прах . Единствените емисии произтичат от изсушаването на био въглищата надолу по течението на централата и се състоят главно от водни пари . Изчислено е, че за всеки тон органични отпадъци, третирани с хидротермална карбонизация, вместо за компостиране с дигестер, се избягва навлизането в атмосферата1,3 тона въглероден диоксид , общо 78 000 тона годишно, когато са напълно работещи . Също така забрана на отпадъците , тъй като в процеса на хидротермална карбонизация всеки материал, вмъкнат или трансформиран, се подобрява и оползотворява.

Може да ви хареса: Как да компостирате: Ръководството за домашно компостиране

В допълнение, производственият цикъл е по-кратък (8 часа срещу повече от 60 дни от biodigestion и компостиране) и са по-малко и в склад за отпадъци (до 150 пъти по-ниска в сравнение с компостиране), който намали на нуждите на пространството на централата. Добивът, т.е. колко лигнит ще се произвежда, остава неясен. В традиционния 100-килограмов биодигистър с органична фракция се получават 30-40 кг компост.

Но къде и как могат да се използват кафявите въглища, получени при този алтернативен процес на компостиране?

Той може да намери приложение в индустриалната област (за производство на филтри с активен въглен, електроди за батерии, горивни клетки, катализатори, наноструктурни материали и биополимери), селското стопанство (в сектора на разсадниците като подобрител на почвата) и като гориво вместо дървесни пелети. Остават обаче съмненията защо използването на въглища по този начин все още се изучава и не е известно дали селското стопанство би било в състояние да абсорбира всички лигнитни въглища, произведени от тези растения и да доведе до реални ползи. Освен това съществува реална опасност от пожар, тъй като е запалим продукт . Може би би било подходящо лигнитът да се изгори, за да се получи топлина, като по този начин превръща хидротермалната карбонизация в нормално изгаряне на отпадъци., макар и с някои подобрения.

Междувременно, след първоначален експериментален завод в Испания, ще бъдат създадени два завода в Тоскана, в Пиомбино (Ли) и Капанори (Лу), с годишен капацитет от 60 хиляди тона отпадъци и инвестиция от 35 милиона евро.

Хидротермална карбонизация: изхвърляне на органични отпадъци за получаване на лигнит

И ние си сътрудничим с Катедрата по гражданско и промишлено инженерство на Пизанския университет, за да проучим възможните приложения в селското стопанство и промишлеността на получения продукт, хидрокар, който може да бъде приравнен към лигнит от изкопаем произход и може да се използва на негово място. Например, за да разберем дали лигнитът от индустриален произход може да се използва като селскостопанско изменение, разрешено от Министерството на земеделието, храните и горите.

Интересът е силен, просто помислете, че Съветът за селскостопански изследвания и анализ на селскостопанската икономика , най-важният национален изследователски орган за селскостопанския хранителен сектор, ще извърши тестове, за да оцени използването му в селскостопанския и развъдния сектор. на лигнит и на съединението на торещите елементи, получени чрез процеса на хидротермална карбонизация, по-специално по отношение на лозовите и маслиновите култури.

Истинското предизвикателство остава да затворим цикъла на органичните отпадъци и да го трансформираме обратно в органичната материя, която го е създала с компостиране и връщане към селскостопанския цикъл, както прави природата.

Знаете ли, че? Италия изнася тонове отпадъци, защото не знае как да ги рециклира