Vietnamský inženýr vytváří první systém nakládání s odpadky s nulovými emisemi, který jí a spí s odpadky.

(Dan Tri) - Technologie zpracování odpadu „3 ne“: žádné spalování, žádné zahrabávání, žádné emise, vyvinutá Vietnamci, dokáže proměnit odpad v... černé zlato.

Oblast svozu odpadu v okrese Yen Dung, Bac Giang (starý), byla kdysi silně znečištěná, protože byla zaplavena desítkami tisíc tun zbytků odpadu, měla silný zápach a hemžila se mouchami jako rozbitý úl.

Teď ta scéna zmizela.

Místo toho je to bezdýmná, tichá továrna a jen málokdo si myslí, že uvnitř ní probíhá cyklus přeměny odpadků na „černé zlato“.

Odpad je dopravníkem přepravován do horní části termochemické věže.

K této transformaci došlo po více než 6 měsících provozu systému zpracování odpadu „3 ne“: žádné spalování, žádné zahrabávání, žádné emise, který byl vyzkoumán, navržen a zaveden skupinou vietnamských inženýrů. Jedná se také o první systém zpracování odpadu s nulovými emisemi ve Vietnamu.

Jádrem systému je technologie katalytického termického rozkladu s proměnným tlakem. Namísto spalování odpadu při vysokých teplotách nad 950 ^stupňů Celsia, jako je tomu v tradičních spalovnách (které uvolňují mnoho toxických plynů, jako je dioxin a furan), tato technologie využívá mnohem nižší teploty (280–320 °C) v anaerobním prostředí (bez kyslíku) k „rozbití“ vazeb v odpadu, což pomáhá odpadu pomalu se rozkládat bez hoření.

Jádrem systému je technologie katalytického rozkladu s proměnným tlakem.

Protože nehoří, neprodukuje kouř, jemný prach ani toxické plyny. Jedná se také o technologii zpracování, která nevyžaduje třídění odpadu u zdroje, což je důležitý průlom v kontextu, že více než 90 % domovního odpadu ve Vietnamu stále tvoří směsný odpad.

Systém dokáže denně zpracovat 60–160 tun odpadu, což stačí k zásobování obce nebo malé městské oblasti bez nutnosti výstavby skládky.

Cyklus zpracování odpadu je rozdělen do 6 uzavřených provozních zón:

1. Příjem a předúprava: Vstupní odpad je zbaven inertních materiálů a vlhkost je vyvážena.

2. Katalytická termická digesční pec s proměnným tlakem: Zde se odpad v kombinaci s katalyzátorem podrobuje anaerobní tepelné reakci.

3. Získávání a úprava bioplynu a biooleje: Syntetický plyn a bioolej se filtrují, oddělují a čistí. Plyn a olej se znovu ohřívají v reaktoru bez použití fosilních paliv.

4. Získávání a chlazení biouhlu: Odpad po reakci tvoří biouhel, který se chladí v uzavřené nádobě, aby byla zajištěna bezpečnost a kvalita.

5. Úprava kondenzátu: Oddělte čistou vodu z reakčního procesu a znovu ji použijte.

6. Monitorovací řídicí cluster: Automatizace celého systému, řízení v reálném čase.

Zvláštností je, že energie vyrobená z odpadu bude recyklována pro udržení tepla pro reaktor a v případě přebytku ji bude možné prodat jiným oborům.

Provozovatel systému zpracování odpadu.

Čistý plyn (syntézní plyn) se používá k udržování tepla pro samotnou úpravnu. Bioolej lze dodávat do kotle nebo použít v průmyslu. Biouhlí se používá jako palivo pro spalování a zlepšování půdy. Čistá voda se získává zpět, aby splňovala normy pro provoz systému.

Všechny výstupní produkty jsou nezávisle testovány v Ústavu energetických a environmentálních věd a technologií Vietnamské akademie věd a technologií. Výsledky ukazují, že splňují průmyslové standardy a nejsou škodlivé pro životní prostředí ani pro člověka.

Díky flexibilní modulární struktuře lze tuto technologii replikovat v jakékoli provincii nebo městě, od horských oblastí až po městské oblasti, bez nutnosti dalšího systému třídění odpadu. Každý modul může fungovat samostatně, snadno se udržuje, šetří místo a snižuje náklady na zpracování.

Obavy z hor skládek odpadu znečišťujících celý region

Mít tento pokročilý systém zpracování odpadu je pro skupinu vietnamských inženýrů s různými obory, kteří však sdílejí stejné obavy ohledně environmentálních problémů země, dlouhodobým „přejídáním a spaním“ s odpadem.

Nakládání s odpady je náročná záležitost.

Inženýr Pham Quoc Hung - člen výzkumného týmu pro systém zpracování odpadu s nulovými emisemi, vzpomíná na služební cesty ze severu na jih před 10 lety, které vedly tým k rozhodnutí ponořit se do výzkumu zpracování odpadu.

„Všude, kam jsme šli, byly skládky navršené jako hory a znečištěné. Jel jsem do Nam Son ( Hanoj ), pak do Dinh Vu (Hai Phong) a všude bylo přeplněno. V tehdejší době nebylo těžké vidět ve zprávách informace o lidech, kteří si staví stany, aby blokovali vozidla, protože nesnesli ten zápach,“ vzpomínal inženýr Hung.

Skupina přistoupila k oblasti zpracování odpadu s jasným cílem: muselo existovat radikální řešení.

Během výzkumu si uvědomili, že odpad není jen odpad, ale také forma paliva. Některé druhy domovního odpadu mají energii ekvivalentní uhelnému prachu z Quang Ninh 6, dosahující 3 800–4 200 kcal/kg.

„Uvědomili jsme si, že odpad není jen environmentální problém. Odpad je energie. Odpad je příležitost. Pokud budeme s odpadem důkladně zacházet, Vietnam nejen vyřeší znečištění, ale také se dotkne energetického problému,“ analyzoval inženýr Hung.

Miliardový dovozní systém je „bezmocný“ s vietnamským odpadem

Byla zřízena „vědecká rada“ čtyř členů, z nichž každý měl jinou odbornost: návrh - automatizace, zařízení, technologie, petrochemie - energetika, aby našla řešení.

Podle inženýra Hunga není největším problémem pro vietnamský odpad jen technologie, ale technologie musí být vhodná pro skutečné podmínky odpadového hospodářství ve Vietnamu. Rozvinuté země mají systém třídění odpadu od zdroje, což pomáhá zajistit, aby byl odpad čistý, jednotný a snadno se s ním manipuluje.

Ve Vietnamu je domovní odpad směsí všeho možného od jídla a nylonových sáčků až po cihly, stavební odpad a dokonce i nebezpečný odpad. Nízká výhřevnost, vysoká vlhkost a mnoho nečistot snadno způsobují ucpávání a extrémní reakce v peci. Pokud se použije přímo zahraniční technologie, bude obtížné ji efektivně provozovat, což často vede k ucpávání pece.

Další otázka: Jak naložit s odpadky?

S odkazem na řadu světových modelů, jako například: americká plazma, německé spalování ve fluidním loži, japonské vysokoteplotní zpracování, byla skupina inženýrů zahlcena moderními technologiemi. Rychle si však také uvědomili, že investice do nich jsou příliš drahé a náklady na zpracování jsou ještě dražší.

Americký modul byl týmem uveden do testování.

„Poplatky za zpracování odpadu v USA mohou stát až 100 dolarů za tunu. Ve Vietnamu se průměrné náklady na zpracování odpadu obvykle pohybují pouze kolem 15–20 dolarů za tunu. Pokud se použijí zahraniční stroje, samotné provozní náklady podnik hned od začátku zničí.“

„Pokud se problém netříděného odpadu nepodaří vyřešit a náklady na něj nebudou v tuzemsku dostupné, pak všechna řešení zůstanou jen na papíře,“ analyzoval inženýr Hung.

Prostřednictvím výzkumného procesu skupina vytvořila vlastní prototyp modulu pro zpracování odpadu. Protože však nevěřila ve svou schopnost „vynalézt se“, investovala miliardy dongů do modulu využívajícího americkou technologii pro paralelní testování. Ve skutečnosti se zpočátku většina zdrojů a očekávání upírala na tuto zahraniční technologii.

„Mysleli jsme si, že cizí země jsou rozvinutější, rozhodně lepší, takže jsme upřednostňovali americké technologie. V té době jsme si moc nevěřili, moc jsme nevěřili ani vietnamské inteligenci. Ale když jsme se dostali do reality, uvědomili jsme si, že americká technologie je moderní a dobrá, ale není vhodná pro vietnamský odpad,“ sdílel inženýr Hung.

Systém byl uveden do provozu za účelem testování zpracování odpadu v Yen Dung (starý) od konce roku 2024, ale již po několika měsících místní odpad rychle ukázal svou složitost a „obtížnost“.

Žádná klasifikace, vysoká vlhkost, mnoho nečistot, nízká výhřevnost. Stroje jsou neustále ucpané a reakce v peci je nestabilní.

„Uvědomujeme si, že existují problémy vietnamského lidu, které by měl řešit sám. Ať vietnamský lid hledá řešení pro vietnamský lid,“ řekl inženýr Hung.

Jezte a spete s odpadky, abyste mohli zkoumat, diskutovat o každém šroubu

Poté, co selhal plán A, který zahrnoval téměř všechny jejich zdroje, se výzkumný tým rozhodl „začít znovu“ se svým nápadem.

3D model systému zpracování odpadu s nulovými emisemi.

Inženýr Bui Quoc Dung - vedoucí technologického výzkumného týmu, si jasně pamatuje období mnoha měsíců, kdy členové jedli a spali v provizorních ubytovnách na skládce, aby zkoumali, diskutovali a experimentovali.

„Když jsme sem poprvé přijeli, odpadky byly nahromaděné 7-8 metrů vysoko, výluh byl černý a v celém okolí se hemžily mouchy. Celkově to bylo hrozné. Pamatuji si, že jsem tehdy měl k snídani lepkavou rýži, ale nemohl jsem si ji sednout a jíst, musel jsem při jídle chodit, aby se na ni mouchy nedostaly.“

Inženýr Bui Quoc Dung - vedoucí technologického výzkumného týmu.

„Ale celá skupina je odhodlána vynaložit veškeré úsilí na postupnou rekonstrukci, bydlení a stravování s dělníky,“ sdělil inženýr Dung.

Aby výzkumný tým vylepšil a zdokonalil svůj systém zpracování odpadu, čelí mnoha velkým problémům, které je třeba vyřešit.

Nejtěžším problémem je, jak nakládat se směsným odpadem. To je velká otázka, která způsobila selhání mnoha technologií zpracování odpadu bez spalování při jejich aplikaci ve Vietnamu.

Systém vyvinutý touto skupinou je technologie pro přeměnu odpadu pomocí tepelného prostředí – zkráceně nazývaná termochemie. Jádrem je využití chemických reakcí v tepelném prostředí k rozkladu organických vazeb v odpadu. V masě odpadu se nachází mnoho složitých složek, z nichž některé je velmi obtížné oddělit, takže je nutné vytvořit reakční podmínky, které dokáží dojít k maximálnímu rozkladu.

Cílem je vytvořit tři odlišné fáze: pevná látka – kapalina – plyn. Pevná látka je uhlí, kapalina je ropa a plyn je plyn. Aby toho bylo možné dosáhnout, musí systém fungovat v striktním cyklu, a to prostřednictvím mnoha po sobě jdoucích kroků zpracování.

Zaprvé, jak umístit odpad do reakční komory. Když odpad vstoupí do reakční komory, vytvoří mnoho produktů: plyn, páru, ropu a uhlí. Skupina musí najít způsob, jak zpracovat všechny čtyři tyto látky, aby vytvořila použitelné produkty, které dobře slouží lidskému životu.

Výzkumný proces začíná „rozborem“ každého velkého problému.

Rozdělili si specifické otázky: Jak předem vybrat vstupní odpad, jak regulovat vlhkost, jaké materiály odolávají teplu a korozi, jak funguje proudění vzduchu a oleje v peci, kam proudí pevné látky, kam unikají kapaliny a plyny, jak ji udělat vzduchotěsnou a snadno udržovatelnou...

Každá otázka je rozdělena do mnoha menších částí, které se týkají chemie, mechaniky, hydrauliky, materiálů, energie, termodynamiky, automatizace...

Vzniklé produkty se recyklují jako palivo pro systém úpravy vody.

Skupina začala znovu jako studenti, hledala dokumenty, překreslovala náčrty z první ruky, simulovala každý detail reakční komory a přepracovala cesty plynu, uhlí, vody a ropy.

Každá nastolená otázka je důkladně projednána. Ti, kteří mají nové nápady, musí své názory obhajovat a ostatní mají právo je zpochybňovat až do konce. Existují iniciativy, které se diskutují týdny, ale nakonec jsou odmítnuty, protože nejsou proveditelné.

„Bylo období, kdy jsme měli schůzky, hned jak jsme otevřeli oči. Neustále jsme se spolu dohadovali, abychom našli optimální řešení pro každý malý detail, jako například: šrouby, těsnění, uzávěry, hladkost, sklon pece…“, řekl inženýr Dung.

Tento expert to nazývá „kombinovaným strojem stovek inovací“, vytvořeným z mnoha technických problémů a životních zkušeností.

Typickým příkladem je problém manipulace se syntézním plynem. Plyn vyrobený z odpadu má vlastnosti odlišné od komerčního plynu. Na trhu není žádný sporák, který by tento plyn dokázal spalovat, takže museli vyzkoušet stovky trysek, aby našli správnou směs plynu. Podobně jako u biooleje musel tým navrhnout vlastní pec, aby se zabránilo kouři a maximalizovalo se využití energie.

Typický vietnamský domovní odpad také koroduje zařízení rychleji než obvykle, protože obsahuje kyseliny, rybí omáčku, sůl a domovní odpadní vodu. Výzkumný tým používá žáruvzdornou antikorozní barvu a kombinuje více vrstev materiálů, aby prodloužil její životnost.

Existují zdánlivě jednoduché problémy, jako je odstraňování uhlí z uzavřené pece, které se stávají obtížnými a téměř nakonec se vyřeší. Protože v teplotním prostředí přibližně 300 stupňů Celsia není žádný typ těsnění vhodný pro dlouhodobé použití.

„V zásadě musí být pec utěsněná. Je snadné z ní odebírat kapalné a plynné materiály, ale není snadné z uzavřené pece odebírat pevné materiály. Systém musí mít tah, být odolný proti ucpávání, hladký a nakonec musí být utěsněn při otevírání a zavírání. Jedná se o tepelnou zónu, takže žádné těsnění ani uzávěr neodolá tak vysokým teplotám a bude odolný,“ analyzoval inženýr Dung.

Struktura je inspirována jutovým dělem pro těžbu uhlí.

Po týdnu přemýšlení tento inženýr našel řešení pomocí pušky, která z jeho dětství střílela jutové kuličky. Tento typ pušky musel být pro střelbu zcela utěsněn. Nazval ji „inovací uhelné pušky“ s hydraulickým pístovým systémem namísto bambusové tyče, kterou používal ve své dětské hračce.

Během testovacího procesu musel tým průběžně vozit vzorky výstupních produktů, od plynu, uhlí, vody až po ropu, k testování v Ústavu chemie a Ústavu životního prostředí - Energetika.

Jen uhlí bylo testováno více než desetkrát, plyn několik desítekkrát a odpadní voda měla stovky indikátorů. Pokaždé, když test selhal, musela se celá skupina vrátit a provést úpravy.

„Máme tlustou hromadu inspekčních záznamů. Když je jeden cíl splněn, jiný ne. Musíme se znovu sejít, provést teoretické úpravy, pak jít experimentovat a pak se vrátit k testování,“ řekl inženýr Dung. „Je nemožné spočítat, kolik takových smyček se stalo.“

Testování se zastaví, když všechny čtyři výstupní produkty splňují skupinové standardy.

Když je odpad zdrojem

Tým doposud dokončil tři moduly s různou kapacitou: 40–60 tun, 60–80 tun a 100–120 tun/den. Samotný největší modul lze propojit s 1 000tunovým zpracovatelským systémem.

Po určité době provozu továrna přeměňuje pevný domovní a průmyslový odpad na stabilní provozní energii s kapacitou 120–150 tun/den.

Bezdýmná, bez odpadních vod, bez zápachu a bez popela továrna na odpad, která byla kdysi považována za nemožnou, je nyní realitou.

„Naším cílem je model zpracování odpadu u zdroje v každé obci nebo shluku obcí, aby se nemusel vozit daleko, což by šetřilo náklady a chránilo životní prostředí.“

„Pokud bychom do velké továrny soustředili jen 500–600 tun denně, některé lokality by musely odpad přepravovat téměř 100 km a v horských oblastech to bude ještě obtížnější, někdy jsou náklady na přepravu dokonce vyšší než náklady na zpracování odpadu v továrně,“ analyzoval inženýr Hung.

Výzkumný tým se nezastavil u domácího a průmyslového odpadu a uvedl, že tuto technologii lze v některých částech systému upravit tak, aby zvládala uhynulá zvířata v důsledku epidemií, jako je africký mor prasat, ptačí chřipka...

Rozsáhlá ohniska nákazy mohou donutit každou lokalitu zlikvidovat stovky tun hospodářských zvířat a drůbeže tradičními metodami pohřbívání. To nejen plýtvá biologickými zdroji, ale také představuje riziko znečištění půdy a podzemních vod a nevylučuje to ani nelegální skládkování kadáverů, což představuje rizika pro biologickou bezpečnost.

„V minulosti, když se mluvilo o zpracování odpadu, lidé mysleli pouze na jeho spálení nebo zahrabání. Ale dnes už odpad není něco, co se má vyhodit, ale zdroj, který vytváří ekonomickou hodnotu,“ hrdě se podělil inženýr Pham Quoc Hung a díval se na provozní linku.

Foto: Minh Nhat, Bao Ngoc

Video: Doan Thuy

Zdroj: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/an-ngu-voi-rac-ky-su-viet-tao-he-thong-xu-ly-rac-khong-phat-thai-dau-tien-20250805152731296.htm