מהנדס וייטנאמי אוכל וישן עם אשפה, יוצר מערכת טיפול בפסולת אפס פליטות ראשונה

(דן טרי) - טכנולוגיית טיפול בפסולת "3 לא": ללא שריפה, ללא קבורה, ללא פליטות שפותחה על ידי העם הווייטנאמי יכולה להפוך פסולת ל... זהב שחור.

אזור איסוף האשפה של מחוז ין דונג, בק ג'יאנג (הישן), היה בעבר מזוהם מאוד משום שהוצף בעשרות אלפי טונות של אשפה שנשארה, היה בעל צחנה חזקה, והיה מוצף בזבובים כמו כוורת דבורים שבורה.

עכשיו הסצנה הזאת נעלמה.

במקום זאת, זהו מפעל ללא עשן וללא רעש, ומעטים חושבים שבתוכו מתחולל מעגל של הפיכת אשפה ל"זהב שחור".

הפסולת מועברת במעלה המסוע למיקום העליון של המגדל התרמוכימי.

טרנספורמציה זו התרחשה לאחר יותר מ-6 חודשי הפעלת מערכת טיפול בפסולת "3 לא": ללא שריפה, ללא קבורה, ללא פליטות, אשר נחקרה, תוכננה ונפרסה על ידי קבוצת מהנדסים וייטנאמים. זוהי גם מערכת טיפול בפסולת ללא פליטות ראשונה בווייטנאם.

ליבת המערכת היא טכנולוגיית פירוק תרמי קטליטי בלחץ משתנה. במקום לשרוף פסולת בטמפרטורות גבוהות מעל 950 ^מעלות צלזיוס כמו במשרפות מסורתיות (הפולטות גזים רעילים רבים כמו דיאוקסין ופוראן), טכנולוגיה זו משתמשת בטמפרטורות נמוכות בהרבה (280-320 מעלות צלזיוס) בסביבה אנאירובית (ללא חמצן) כדי "לשבור" את הקשרים בפסולת, ובכך לסייע לפסולת להתפרק באיטיות מבלי להישרף.

ליבת המערכת היא טכנולוגיית פירוק קטליטי בלחץ משתנה.

מכיוון שהוא אינו נשרף, הוא אינו מייצר עשן, אבק דק או גזים רעילים. זוהי גם טכנולוגיית טיפול שאינה דורשת מיון פסולת במקור, פריצת דרך חשובה בהקשר לכך שיותר מ-90% מהפסולת הביתית בווייטנאם היא עדיין פסולת מעורבת.

בכל יום, מערכת יכולה לעבד 60-160 טון של פסולת, מספיק כדי לשרת קהילה או אזור עירוני קטן ללא צורך בבניית אתר פסולת.

מחזור טיפול הפסולת מחולק ל-6 אזורי פעולה סגורים:

1. קבלה וטיפול מקדים: פסולת קלט מסולקת מחומרים אינרטיים ומאזנת את הלחות.

2. תנור עיכול תרמי קטליטי בלחץ משתנה: כאן, הפסולת מועברת לתגובה תרמית אנאירובית בשילוב עם זרז.

3. שחזור וטיפול בביוגז וביו-שמן: גז סינתזה וביו-שמן מסוננים, מופרדים ומנוקים. הגז והשמן מחוממים מחדש לכור ללא שימוש בדלקים מאובנים.

4. שחזור וקירור ביו-פחם: הפסולת לאחר התגובה יוצרת ביו-פחם, אשר מקורר במיכל אטום כדי להבטיח בטיחות ואיכות.

5. טיפול במעובה: יש להפריד מים נקיים מתהליך התגובה ולהשתמש בהם שוב.

6. אשכול בקרת ניטור: אוטומציה של המערכת כולה, בקרה בזמן אמת.

הדבר המיוחד הוא שהאנרגיה הנוצרת מהפסולת תמוחזר לשמירה על חום עבור הכור וניתן יהיה למכור אותה לשדות אחרים כאשר יהיו עודפים.

מפעיל מערכת לטיפול בפסולת.

גז נקי (סינגז) משמש לשמירה על חום עבור תנור הטיפול עצמו. ניתן לספק ביו-שמן לדוד או להשתמש בו בתעשייה. ביו-פחם משמש כדלק לשריפה ושיפור קרקע. מים נקיים ממוחזרים כדי לעמוד בתקנים לשרת את פעילות המערכת.

כל מוצרי התפוקה נבדקים באופן עצמאי במכון לאנרגיה ומדעי הסביבה וטכנולוגיה - האקדמיה למדע וטכנולוגיה של וייטנאם. התוצאות מראות שהם עומדים בתקנים תעשייתיים ואינם מזיקים לסביבה או לבני אדם.

הודות למבנה המודולרי הגמיש שלה, ניתן לשכפל טכנולוגיה זו בכל מחוז או עיר, מאזורים הרריים ועד אזורים עירוניים, ללא צורך במערכת מיון פסולת במעלה הזרם. כל מודול יכול לפעול באופן עצמאי, קל לתחזוקה, חוסך מקום וחוסך בעלויות עיבוד.

חששות מהררי מזבלות המזהמים את כל האזור

מערכת טיפול בפסולת מתקדמת זו דורשת זמן רב של "אכילה ושינה" עם פסולת על ידי קבוצת מהנדסים וייטנאמים בעלי התמחויות שונות, אך חולקים את אותה דאגה לגבי בעיות הסביבה של המדינה.

טיפול בפסולת הוא נושא מאתגר.

המהנדס פאם קווק הונג - חבר בצוות המחקר של מערכת טיפול בפסולת ללא פליטות, נזכר בנסיעות עסקים מצפון לדרום לפני 10 שנים, שהובילו להחלטת הצוות להתעמק במחקר טיפול בפסולת.

"בכל מקום שהלכנו, אתרי הפסולת היו נערמים כמו הרים ומזוהמים. נסעתי לנאם סון ( האנוי ), אחר כך לדין וו (האי פונג), וכל מקום היה עמוס מדי. בחדשות באותה תקופה, לא היה קשה לראות מידע על אנשים שהקימו אוהלים כדי לחסום כלי רכב כי הם לא יכלו לסבול את הסירחון", נזכר המהנדס הונג.

הקבוצה ניגשה לתחום טיפול בפסולת עם מטרה ברורה: היה צריך להיות פתרון רדיקלי.

במהלך המחקר, הם הבינו שאשפה אינה רק פסולת, אלא גם סוג של דלק. סוגים מסוימים של פסולת ביתית בעלי אנרגיה השווה ערך לאבק הפחם של קואנג נין 6, ומגיעה ל-3,800-4,200 קלוריות/ק"ג.

"הבנו שפסולת היא לא רק בעיה סביבתית. אשפה היא אנרגיה. אשפה היא הזדמנות. אם נטפל באשפה ביסודיות, וייטנאם לא רק תפתור את הזיהום, אלא גם תגרום לבעיית האנרגיה להתגבר", ניתח המהנדס הונג.

מערכת יבוא של מיליארד דולר "חסרת אונים" עם אשפה וייטנאמית

הוקמה "מועצה מדעית" בת ארבעה חברים, שלכל אחד מהם מומחיות שונה: תכנון - אוטומציה, ציוד, טכנולוגיה, פטרוכימיה - אנרגיה כדי למצוא את הפתרון.

לדברי המהנדס הונג, הקושי הגדול ביותר עבור הפסולת של וייטנאם אינו רק הטכנולוגיה, אלא שהטכנולוגיה חייבת להיות מתאימה לתנאי הפסולת בפועל בווייטנאם. למדינות מפותחות יש מערכת של מיון פסולת מהמקור, מה שעוזר להפוך את הפסולת לנקייה, אחידה וקלה לטיפול.

בווייטנאם, פסולת ביתית היא תערובת של כל דבר, החל ממזון, שקיות ניילון ועד לבנים, פסולת בניין ואפילו פסולת מסוכנת. ערך קלורי נמוך, לחות גבוהה, זיהומים רבים, הגורמים בקלות לסתימות ולתגובות קיצוניות בכבשן. אם טכנולוגיה זרה מיושמת ישירות, יהיה קשה לפעול ביעילות, מה שלעתים קרובות יגרום לסתימות בכבשן.

שאלה נוספת: איך להתמודד עם זבל?

בהתייחס לסדרה של דגמים בעולם כגון: פלזמה אמריקאית, בעירה במיטה מרחפת גרמנית, טיפול בטמפרטורה גבוהה יפני, קבוצת המהנדסים הייתה מוצפת בטכנולוגיה המודרנית. אך הם גם הבינו במהירות את האמת שההשקעה בהם יקרה מדי, עלות העיבוד יקרה אף יותר.

המודול האמריקאי נבדק על ידי הצוות.

"דמי טיפול בפסולת בארה"ב יכולים לעלות עד 100 דולר לטון. בינתיים, בווייטנאם, העלות הממוצעת לטיפול בפסולת היא בדרך כלל רק 15-20 דולר לטון. אם משתמשים בציוד זר, עלויות התפעול לבדן יהרגו את העסק כבר מההתחלה."

"אם לא ניתן לפתור את בעיית הפסולת הלא ממוינת והעלות לא תהיה משתלמת באופן מקומי, אז כל הפתרונות יישארו רק על הנייר", ניתח המהנדס הונג.

באמצעות תהליך המחקר, הקבוצה יצרה אב טיפוס משלה למודול טיפול בפסולת. עם זאת, מכיוון שלא באמת האמינה ביכולתה "להמציא את עצמה", הקבוצה השקיעה מיליארדי דולרים במודול המשתמש בטכנולוגיה אמריקאית לניסויים מקבילים. למעשה, בתחילה, רוב המשאבים והציפיות היו מיועדים לטכנולוגיה זרה זו.

"חשבנו שמדינות זרות מפותחות יותר, בוודאי טובות יותר, אז העדפנו את הטכנולוגיה האמריקאית. באותה תקופה, לא באמת האמנו בעצמנו, לא באמת האמנו במודיעין הווייטנאמי. אבל כשהגענו למציאות, הבנו שהטכנולוגיה האמריקאית מודרנית וטובה, אבל היא לא מתאימה לפסולת הווייטנאמית", שיתף המהנדס הונג.

המערכת הופעלה לבדיקת טיפול בפסולת ביין דונג (הישנה) מסוף 2024, אך לאחר מספר חודשים בלבד, הפסולת המקומית הראתה במהרה את מורכבותה ו"קושיה".

אין סיווג, לחות גבוהה, זיהומים רבים, ערך קלורי נמוך. המכונות סתומות כל הזמן, והתגובה בכבשן אינה יציבה.

"אנו מבינים שיש בעיות של העם הווייטנאמי שצריכות להיפתר על ידי העם הווייטנאמי. תנו לעם הווייטנאמי לחקור פתרונות עבור העם הווייטנאמי", אמר המהנדס הונג.

לאכול ולישון עם זבל כדי לחקור, לדון בכל בורג

לאחר שנכשלו בתוכנית א', שכללה כמעט את כל משאביהם, החליט צוות המחקר "להתחיל מחדש" עם פרי מוחו.

מודל תלת-ממדי של מערכת לטיפול בפסולת ללא פליטות.

המהנדס בוי קווק דונג - ראש צוות המחקר הטכנולוגי זוכר בבירור את התקופה של חודשים רבים שבהם החברים אכלו וישנו בדיור זמני במזבלה, כדי לחקור, לדון ולנסות.

"כשהגענו לכאן לראשונה, האשפה נערמה בגובה 7-8 מטרים, התשטיפים היו שחורים, וזבובים רחשו את כל האזור. באופן כללי, זה היה נורא. באותו זמן, אני זוכר שאכלתי אורז דביק לארוחת בוקר אבל לא יכולתי לשבת ולאכול אותו, הייתי צריך ללכת בזמן האכילה כדי שהזבובים לא יעלו עליו."

מהנדס בוי קווק דונג - ראש צוות מחקר טכנולוגי.

"אבל כל הקבוצה נחושה להשקיע את כל מאמציה בשיפוץ הדרגתי, במגורים ובאכילה עם העובדים", שיתף המהנדס דאנג.

כדי לשפר ולשכלל את מערכת טיפול הפסולת שלהם, צוות המחקר עומד בפני בעיות גדולות רבות לפתור.

הבעיה הקשה ביותר היא כיצד לטפל בפסולת מעורבת. זוהי השאלה הגדולה שגרמה לכישלון טכנולוגיות רבות לטיפול בפסולת שאינן מבוססות שריפה בווייטנאם.

המערכת שפיתחה הקבוצה היא טכנולוגיה להמרת פסולת באמצעות סביבה תרמית - המכונה בקיצור תרמוכימיה. הליבה היא שימוש בתגובות כימיות בסביבה תרמית כדי לפרק קשרים אורגניים בפסולת. במסה של פסולת, ישנם רכיבים מורכבים רבים, שחלקם קשים מאוד להפרדה, ולכן יש צורך ליצור תנאי תגובה שיוכלו להתפרק בצורה מקסימלית.

המטרה היא ליצור שלושה שלבים נפרדים: מוצק - נוזל - גז. מוצק הוא פחם, נוזל הוא נפט, גז הוא גז. לשם כך, המערכת חייבת לפעול במחזור מדויק, באמצעות שלבי עיבוד רבים ועוקבים.

ראשית, כיצד להכניס את הפסולת לתא התגובה. כאשר הפסולת נכנסת לתא התגובה, היא תיצור תוצרים רבים: גז, קיטור, נפט ופחם. על הקבוצה למצוא דרך לעבד את כל ארבעת החומרים הללו כדי ליצור מוצרים שמישים שישרתו את חיי האדם בצורה טובה.

תהליך המחקר מתחיל ב"פירוק" של כל בעיה גדולה.

הם חילקו את הנושאים הספציפיים: כיצד לבחור מראש את פסולת הכניסה, כיצד לשלוט בלחות, אילו חומרים יכולים לעמוד בחום ובקורוזיה, כיצד פועלת זרימת האוויר והשמן בכבשן, לאן הולכים המוצקים, לאן בורחים הנוזלים והגזים, כיצד להפוך אותו לאטום וגם קל לתחזוקה...

כל שאלה מחולקת לחלקים קטנים רבים, הקשורים לכימיה, מכניקה, הידראוליקה, חומרים, אנרגיה, תרמודינמיקה, אוטומציה...

התוצרים הנוצרים ממוחזרים כדלק למערכת הטיפול.

הקבוצה התחילה מחדש כסטודנטים, חיפשה מסמכים, ציירה מחדש מהסקיצה ממקור ראשון, הדמיה של כל פרט בתא התגובה, ועיצבה מחדש את נתיבי הגז, הפחם, המים והנפט.

כל נושא שעולה נידון לעומק. בעלי רעיונות חדשים חייבים להגן על דעותיהם, ולאחרים יש את הזכות לערער עליהן עד הסוף. ישנן יוזמות שנידונות במשך שבועות אך בסופו של דבר נדחות משום שאינן ניתנות לביצוע.

"הייתה תקופה שבה קיימנו פגישות ברגע שפקחנו את עינינו. כל הזמן התווכחנו אחד עם השני כדי לגבש את הפתרון האופטימלי לכל פרט קטן כמו: ברגים, אטמים, אטמים, חלקות, שיפוע הכבשן...", אמר המהנדס דונג.

מומחה זה מכנה זאת "מכונה משולבת של מאות חידושים", שנוצרה מבעיות טכניות רבות וחוויות חיים.

דוגמה אופיינית היא בעיית הטיפול בגז סינתזה. לגז המופק מפסולת יש תכונות שונות מגז מסחרי. אין תנור בשוק שיכול לשרוף את הגז הזה, ולכן הם נאלצו לנסות מאות פיות כדי למצוא את תערובת הגז הנכונה. בדומה לביו-שמן, הצוות היה צריך לתכנן תנור משלו כדי להימנע מעשן ולמקסם את האנרגיה.

פסולת ביתית וייטנאמית טיפוסית גם גורמת לציוד לשחיקה מהר יותר מהרגיל מכיוון שהיא מכילה חומצה, רוטב דגים, מלח ושפכים ביתיים. צוות המחקר משתמש בצבע נגד קורוזיה עמיד בחום ומשלב שכבות מרובות של חומרים כדי להאריך את תוחלת החיים שלו.

ישנן בעיות שנראות פשוטות, כמו הוצאת פחם מכבשן סגור, שהופכות לבעיות קשות ונפתרות כמעט בסופו של דבר. מכיוון שבסביבת טמפרטורה של כ-300 מעלות צלזיוס, אף סוג של אטם אינו מתאים לשימוש ארוך טווח.

"בעיקרון, התנור חייב להיות אטום. קל להוציא חומרים נוזליים וגזיים, אך לא קל להוציא חומרים מוצקים מכבשן סגור. המערכת חייבת להיות בעלת דחף, להיות עמידה בפני סתימות, להיות חלקה, ולבסוף, היא חייבת להיות אטומה בעת פתיחה וסגירה. זהו אזור חום, כך שאף אטם או איטום לא יכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות כאלה ולהיות עמידים", ניתח המהנדס דאנג.

המבנה נוצר בהשראת רובה יוטה להוצאת פחם.

לאחר שבוע של מחשבה, המהנדס הזה מצא את הפתרון באמצעות האקדח שירה כדורי יוטה כשהיה ילד. סוג זה של אקדח היה צריך להיות אטום לחלוטין כדי לירות. הוא כינה אותו "חידוש האקדח הפחם" עם מערכת בוכנה הידראולית במקום מקל הבמבוק בצעצוע ילדותו.

במהלך תהליך הבדיקה, הצוות היה צריך להביא באופן רציף דגימות של תוצרי פלט, החל מגז, פחם, מים ועד נפט, לבדיקה במכון לכימיה ובמכון לסביבה - אנרגיה.

פחם לבדו נבדק יותר מעשר פעמים, גז כמה עשרות פעמים, ומי שפכים נמצאו עם מאות אינדיקטורים. בכל פעם שהבדיקה נכשלה, כל הקבוצה נאלצה לחזור ולבצע התאמות.

"יש לנו ערימה עבה של רישומי בדיקה. כשמטרה אחת מושגת, אחרת לא. אנחנו צריכים להיפגש שוב, לבצע התאמות תיאורטיות, ואז לצאת לניסויים, ואז לחזור לבדיקות", אמר המהנדס דונג. "אי אפשר לספור כמה לולאות כאלה".

הבדיקה מופסקת כאשר כל ארבעת מוצרי הפלט עומדים בתקני הקבוצה.

כאשר אשפה היא משאב

עד כה, הצוות השלים שלושה מודולים שונים של קיבולת: 40-60 טון, 60-80 טון ו-100-120 טון/יום. ניתן לחבר את המודול הגדול ביותר לבדו למערכת עיבוד של 1,000 טון.

לאחר תקופת פעילות, המפעל ממיר פסולת מוצקה ביתית ותעשייתית לאנרגיה תפעולית יציבה עם קיבולת של 120-150 טון/יום.

מפעל אשפה ללא עשן, ללא שפכים, ללא ריח וללא אפר, שנחשב בעבר בלתי אפשרי, הוא כיום מציאות.

"אנו שואפים למודל של טיפול בפסולת במקור בכל קומונה או אשכול של קומונות, כך שלא יהיה צורך להוביל אותה למרחקים ארוכים, הן לחיסכון בעלויות והן להגנה על הסביבה."

"אם רק נרכז 500-600 טון ביום במפעל גדול, חלק מהיישובים יצטרכו להעביר את הפסולת למרחק של כמעט 100 ק"מ, ובאזורים הרריים זה יהיה אפילו יותר קשה, לפעמים עלות ההובלה אף גבוהה יותר מעלות הטיפול בפסולת של המפעל", ניתח המהנדס הונג.

צוות המחקר לא עוצר בפסולת ביתית ותעשייתית, אלא אמר כי ניתן להתאים טכנולוגיה זו בחלקים מסוימים של המערכת לטיפול בבעלי חיים מתים עקב מגפות כמו קדחת חזירים אפריקאית, שפעת עופות...

התפרצויות גדולות עלולות לאלץ כל יישוב להשמיד מאות טונות של בעלי חיים ועופות בשיטות קבורה מסורתיות. זה לא רק מבזבז משאבים ביולוגיים, אלא גם מהווה סיכון לזיהום קרקע ומי תהום, ואינו שולל את האפשרות של השלכה בלתי חוקית של גופות, הגורמת לסיכוני ביטחון ביולוגי.

"בעבר, כשדיברו על טיפול בפסולת, אנשים חשבו רק על שריפה או קבורה. אבל עכשיו, פסולת היא כבר לא משהו שצריך לזרוק, אלא משאב שיוצר ערך כלכלי", שיתף בגאווה המהנדס פאם קווק הונג, כשהוא מביט בקו התפעולי.

צילום: מין נהאט, באו נגוק

וידאו: דואן ת'וי

מקור: 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