A Yen Dung kerület, a Bac Giang (régi) szemétgyűjtő területe egykor erősen szennyezett volt, mivel több tízezer tonna maradék szemét árasztotta el, erős szaga volt, és legyektől hemzsegtek, mint egy törött méhkaptár.
Most ez a jelenet eltűnt.
Ehelyett egy füstmentes, zajtalan gyár, és kevesen gondolják, hogy belül egy körforgás zajlik, amelyben a szemetet "fekete arannyá" változtatják.
A hulladékot a szállítószalag felviszi a termokémiai torony felső pozíciójába.
Ez az átalakulás több mint 6 hónapnyi „3 nem” hulladékkezelő rendszer – nincs égetés, nincs elásás, nincs kibocsátás – működtetése után következett be, amelyet egy vietnami mérnökcsoport kutatott, tervezett és telepített. Ez egyben Vietnam első nulla kibocsátású hulladékkezelő rendszere is.
A rendszer lelke a változó nyomású katalitikus termikus bomlási technológia. Ahelyett, hogy a hulladékot a hagyományos hulladékégetőkkel ellentétben 950 Celsius-fok feletti magas hőmérsékleten égetnék el ( amelyek számos mérgező gázt, például dioxint és furánt bocsátanak ki), ez a technológia sokkal alacsonyabb hőmérsékletet (280–320 °C) használ anaerob környezetben (oxigén nélkül) a hulladékban lévő kötések „felbontására”, elősegítve a hulladék lassú, égés nélküli lebomlását.
A rendszer lelke a változó nyomású katalitikus lebontási technológia.
Mivel nem ég, nem termel füstöt, finom port vagy mérgező gázokat. Ez egy olyan kezelési technológia is, amely nem igényli a hulladék válogatását a forrásnál, ami fontos áttörést jelent abban a kontextusban, hogy Vietnamban a háztartási hulladék több mint 90%-a még mindig vegyes hulladék.
Egy rendszer naponta 60–160 tonna hulladékot képes feldolgozni, ami elég egy településcsoport vagy egy kisebb városi terület ellátásához hulladéklerakó építése nélkül.
A hulladékkezelési ciklus 6 zárt működési zónára oszlik:
1. Átvétel és előkezelés: A bevitt hulladékot megtisztítják az inert anyagoktól, és kiegyenlítik a nedvességtartalmát.
2. Változtatható nyomású katalitikus termikus emésztő kemence: Itt a hulladékot katalizátorral kombinálva anaerob termikus reakcióba helyezik.
3. Biogáz és bioolaj kinyerése és kezelése: A szintézisgázt és a bioolajat szűrik, elválasztják és tisztítják. A gázt és az olajat fosszilis tüzelőanyagok használata nélkül melegítik újra a reaktorban.
4. Biochar kinyerése és hűtése: A reakció utáni hulladék biochar-t képez, amelyet lezárt tartályban hűtenek a biztonság és a minőség biztosítása érdekében.
5. Kondenzátumkezelés: A tiszta vizet a reakciófolyamatból elkülönítve és újra felhasználva kell felhasználni.
6. Monitoring vezérlőklaszter: A teljes rendszer automatizálása, valós idejű vezérlés.
A különlegessége az, hogy a hulladékból termelt energiát újrahasznosítják a reaktor hőellátásának fenntartására, és ha felesleg keletkezik, más mezőkön értékesíthető.
Hulladékkezelő rendszer üzemeltetője.
A tiszta gázt (szintézisgázt) a kezelőkemence hőjének fenntartására használják. A bioolaj betáplálható a kazánba, vagy felhasználható az iparban. A bioszenet üzemanyagként használják a talaj elégetésére és javítására. A tiszta vizet a rendszer működését biztosító szabványoknak megfelelően nyerik ki.
Minden kibocsátott terméket függetlenül tesztelnek a Vietnami Tudományos és Technológiai Akadémia Energia- és Környezettudományi és Technológiai Intézetében. Az eredmények azt mutatják, hogy megfelelnek az ipari szabványoknak, és nem károsak a környezetre vagy az emberekre.
Rugalmas moduláris felépítésének köszönhetően ez a technológia bármely tartományban vagy városban, a hegyvidéki területektől a városi területekig, megismételhető anélkül, hogy szükség lenne egy előzetes hulladékválogató rendszerre. Minden modul önállóan működhet, könnyen karbantartható, helyet takarít meg, és a feldolgozási költségek is csökkennek.
Aggodalomra ad okot a szemétlerakók hegyei, amelyek az egész régiót szennyezik
Ennek a fejlett hulladékkezelő rendszernek a létrehozása hosszú időt jelent azzal, hogy egy csoport különböző szakokon végzett vietnami mérnök „együtt evett és aludt” a hulladékkal, de ugyanazt az aggodalmat osztják az ország környezeti problémáival kapcsolatban.
A hulladékkezelés egy kihívást jelentő kérdés.
Pham Quoc Hung mérnök, a nulla kibocsátású hulladékkezelő rendszer kutatócsoportjának tagja, felidézi a 10 évvel ezelőtti északról délre tartó üzleti utakat, amelyek a csapat azon döntéséhez vezettek, hogy belemerüljenek a hulladékkezelési kutatásokba.
„Bármerre mentünk, a hulladéklerakók hegyekként torlódtak és szennyezettek voltak. Elmentem Nam Sonba ( Hanoi ), majd Dinh Vuba (Hai Phong), és mindenhol túlterhelt volt. Akkoriban a hírekben nem volt nehéz információkat találni arról, hogy az emberek sátrakat állítanak fel, hogy elállják a járművek útját, mert nem bírták a szagot” – emlékezett vissza Hung mérnök.
A csoport egyértelmű céllal közelített a hulladékkezelési területhez: radikális megoldásra volt szükség.
A kutatás során rájöttek, hogy a szemét nemcsak hulladék, hanem egyfajta tüzelőanyag is. Egyes háztartási hulladékok energiája megegyezik Quang Ninh szénporának 6-os értékével, elérve a 3800–4200 kcal/kg-ot.
„Rájöttünk, hogy a szemét nem csupán környezeti probléma. A szemét energia. A szemét egy lehetőség. Ha alaposan kezeljük a szemetet, Vietnam nemcsak a szennyezés problémáját oldja meg, hanem az energiaproblémát is” – elemezte Hung mérnök.
Egy milliárd dolláros importrendszer "tehetetlen" a vietnami szeméttel
Létrehoztak egy négytagú „tudományos tanácsot”, amelyek mindegyike más-más szakterülettel rendelkezett: tervezés - automatizálás, berendezések, technológia, petrolkémia - energia, hogy megtalálják a megoldást.
Hung mérnök szerint a vietnami hulladékkezelés legnagyobb nehézsége nemcsak a technológia, hanem az is, hogy a technológiának megfeleljen a vietnami hulladékkezelés tényleges körülményeinek. A fejlett országokban már a forrástól kezdve válogatják a hulladékot, ami segít abban, hogy a hulladék tiszta, egyenletes és könnyen kezelhető legyen.
Vietnámban a háztartási hulladék mindenféle anyagból áll, az élelmiszerektől és nejlonzacskókon át a téglákig, építési hulladékig, sőt még a veszélyes hulladékokig is. Alacsony fűtőérték, magas páratartalom, sok szennyeződés, könnyen dugulásokat és szélsőséges reakciókat okozhat a kemencében. Ha közvetlenül külföldi technológiát alkalmaznak, nehéz lesz hatékonyan működtetni, ami gyakran a kemence eltömődését okozza.
Következő kérdés: Hogyan bánjunk a szeméttel?
A világ számos modelljére – mint például az amerikai plazma, a német fluidágyas égés, a japán magas hőmérsékletű kezelés – hivatkozva a mérnökök csoportját elárasztotta a modern technológia. De gyorsan rájöttek arra is, hogy a befektetés túl drága, a feldolgozási költségek pedig még drágábbak.
A csapat tesztelés alá vetette az amerikai modult.
„Az Egyesült Államokban a hulladékkezelési díjak akár 100 dollárba is kerülhetnek tonnánként. Eközben Vietnámban a hulladékkezelés átlagos költsége általában csak 15-20 dollár tonnánként. Ha külföldi gépeket használnak, már csak az üzemeltetési költségek is tönkreteszik az üzletet a kezdetektől fogva.”
„Ha a válogatatlan hulladék problémáját nem lehet megoldani, és a költségeket belföldön nem lehet megfizetni, akkor minden megoldás csak papíron marad” – elemezte Hung mérnök.
A kutatási folyamat során a csoport létrehozta saját prototípus hulladékkezelő modulját. Mivel azonban nem igazán hitt abban, hogy képes „feltalálni önmagát”, milliárdokat fektetett be egy amerikai technológiát alkalmazó modulba a párhuzamos teszteléshez. Valójában kezdetben a legtöbb erőforrás és elvárás erre a külföldi technológiára irányult.
„Úgy gondoltuk, hogy a külföldi országok fejlettebbek, mindenképpen jobbak, ezért az amerikai technológiát helyeztük előtérbe. Akkoriban nem igazán hittünk magunkban, nem igazán hittünk a vietnami hírszerzésben. De amikor szembesültünk a valósággal, rájöttünk, hogy az amerikai technológia modern és jó, de nem alkalmas a vietnami hulladék kezelésére” – osztotta meg Hung mérnök.
A rendszert 2024 végén helyezték üzembe a hulladékkezelés tesztelésére Yen Dungban (régiben), de mindössze néhány hónap után a helyi hulladék gyorsan megmutatta összetettségét és „nehézségét”.
Nincs osztályozás, magas páratartalom, sok szennyeződés, alacsony fűtőérték. A gépek folyamatosan eltömődnek, és a kemencében a reakció instabil.
„Tudjuk, hogy a vietnami népnek vannak olyan problémái, amelyeket a vietnami népnek kell megoldania. Hadd keressenek megoldásokat a vietnami nép számára” – mondta Hung mérnök.
Egyél és aludj szeméttel, hogy kutathass, és megbeszélhesd az egyes csavarokat
Miután az A terv, amely szinte minden erőforrásukat felemésztette, kudarcot vallott, a kutatócsoport úgy döntött, hogy „újrakezdi” ötletét.
Nulla kibocsátású hulladékkezelő rendszer 3D modellje.
Bui Quoc Dung mérnök, a technológiai kutatócsoport vezetője tisztán emlékszik arra a hónapokig tartó időszakra, amikor a tagok ideiglenes szállásokon étkeztek és aludtak a hulladéklerakóban, hogy kutassanak, megvitassák és kísérletezzenek.
„Amikor először ideértünk, a szemét 7-8 méter magasra halmozódott, a csurgalékvíz fekete volt, és legyek lepték el az egész területet. Összességében szörnyű volt. Emlékszem, hogy akkoriban ragacsos rizst ettem reggelire, de nem tudtam leülni és megenni, gyalog kellett evés közben, hogy a legyek ne kapják el.”
Bui Quoc Dung mérnök - a technológiai kutatócsoport vezetője.
„De az egész csoport eltökélt szándéka, hogy minden erejét a fokozatos felújításba, a munkásokkal való együttélésbe és étkezésbe fordítsa” – mondta Dung mérnök.
A hulladékkezelő rendszer fejlesztése és tökéletesítése érdekében a kutatócsoportnak számos nagy problémával kell szembenéznie.
A legnehezebb probléma a vegyes hulladék kezelése. Ez a nagy kérdés, ami miatt számos nem égetéses hulladékkezelési technológia kudarcot vallott Vietnámban.
A csoport által kifejlesztett rendszer egy olyan technológia, amely a hulladékot termikus környezetben – röviden termokémiának nevezik – alakítja át. A lényege, hogy kémiai reakciókat alkalmaznak termikus környezetben a hulladékban lévő szerves kötések lebontására. Egy hulladéktömegben számos összetett komponens található, amelyek közül néhányat nagyon nehéz elválasztani, ezért olyan reakciókörülményeket kell létrehozni, amelyek maximálisan lebomlanak.
A cél három különálló fázis létrehozása: szilárd – folyékony – gáz. A szilárd a szén, a folyékony az olaj, a gáz pedig a gáz. Ehhez a rendszernek szigorú ciklusban kell működnie, számos egymást követő feldolgozási lépésen keresztül.
Először is, hogyan kell a hulladékot a reakciókamrába helyezni. Amikor a hulladék belép a reakciókamrába, számos termék keletkezik: gáz, gőz, olaj és szén. A csoportnak meg kell találnia a módját, hogy mind a négy anyagot feldolgozza, és olyan használható termékeket hozzon létre, amelyek jól szolgálják az emberi életet.
A kutatási folyamat azzal kezdődik, hogy minden egyes nagyobb problémát „lebontunk”.
Felosztották a konkrét kérdéseket: Hogyan válasszák ki előre a bevitt hulladékot, hogyan szabályozzák a páratartalmat, milyen anyagok ellenállnak a hőnek és a korróziónak, hogyan működik a levegő és az olaj áramlása a kemencében, hová kerülnek a szilárd anyagok, hová távoznak a folyadékok és gázok, hogyan tegyék légmentessé és könnyen karbantarthatóvá...
Minden kérdés sok apró részre oszlik, amelyek a kémiához, mechanikához, hidraulikához, anyagokhoz, energiához, termodinamikához, automatizáláshoz... kapcsolódnak.
A keletkezett termékeket üzemanyagként hasznosítják újra a kezelőrendszerben.
A csoport diákként kezdte újra: dokumentumokat kerestek, az első kézből származó vázlatokból rajzoltak újra, a reakciókamra minden részletét szimulálták, újratervezték a gáz, a szén, a víz és az olaj útvonalait.
Minden felvetett kérdést alaposan megvitatnak. Azoknak, akiknek új ötleteik vannak, meg kell védeniük a nézeteiket, másoknak pedig joguk van a végéig megkérdőjelezni azokat. Vannak olyan kezdeményezések, amelyeket hetekig vitatnak meg, de végül elutasítják, mert nem megvalósíthatók.
„Volt egy időszak, amikor amint kinyitottuk a szemünket, megbeszéléseket tartottunk. Folyamatosan vitatkoztunk egymással, hogy minden apró részletre, például a csavarokra, tömítésekre, szigetelésekre, simaságra, a kemence lejtésére vonatkozóan véglegesítsük az optimális megoldást…” – mondta Dung mérnök.
Ez a szakértő „több száz innováció kombinált gépezetének” nevezi, amely számos technikai problémából és élettapasztalatból jött létre.
Tipikus példa erre a szintézisgáz kezelésének problémája. A hulladékból előállított gáz tulajdonságai eltérnek a kereskedelmi gázétól. Nincs olyan kályha a piacon, amely képes lenne elégetni ezt a gázt, ezért több száz fúvókát kellett kipróbálniuk, hogy megtalálják a megfelelő gázkeveréket. A bioolajhoz hasonlóan a csapatnak saját kemencét kellett terveznie a füst elkerülése és az energia maximalizálása érdekében.
A tipikus vietnami háztartási hulladék a szokásosnál gyorsabban korrodálja a berendezéseket, mivel savat, halszószt, sót és háztartási szennyvizet tartalmaz. A kutatócsoport hőálló korróziógátló festéket használ, és több anyagréteget kombinál az élettartam meghosszabbítása érdekében.
Vannak látszólag egyszerű problémák, mint például a szén eltávolítása egy zárt kemencéből, amelyek nehézzé válnak, és szinte a végén megoldódnak. Mivel körülbelül 300 Celsius-fokos hőmérsékleti környezetben egyetlen tömítés sem alkalmas hosszú távú használatra.
„Elvileg a kemencének tömítettnek kell lennie. Könnyű folyékony és gáz halmazállapotú anyagokat kivenni, de nem könnyű szilárd anyagokat kivenni egy zárt kemencéből. A rendszernek tolóerővel kell rendelkeznie, dugulásmentesnek, simán kell működnie, végül pedig nyitáskor és záráskor tömítettnek kell lennie. Ez egy hőzóna, így egyetlen tömítés sem bírja ki az ilyen magas hőmérsékletet, és nem lehet tartós” – elemezte Dung mérnök.
A szerkezetet egy jutaágyú ihlette, amellyel szenet lehet kihozni.
Egy hét gondolkodás után ez a mérnök rájött a megoldásra: gyerekkorában jutagolyókat lőtt fegyvert használt. Az ilyen típusú fegyvernek teljesen lezártnak kellett lennie a lövéshez. „Szénfegyver-innovációnak” nevezte, hidraulikus dugattyús rendszerrel, a gyermekkori játékában használt bambuszrúd helyett.
A tesztelési folyamat során a csapatnak folyamatosan mintákat kellett szállítania a kimenő termékekből – gáztól, széntől, víztől az olajig – a Kémiai Intézetbe és a Környezet-Energia Intézetbe történő tesztelésre.
Csak a szenet több mint tízszer, a gázt több tucatszor tesztelték, a szennyvízben pedig több száz indikátort találtak. Minden alkalommal, amikor a teszt sikertelen volt, az egész csoportnak vissza kellett mennie, és módosításokat kellett végeznie.
„Sűrű halom ellenőrzési feljegyzésünk van. Amikor az egyik cél teljesül, a másik nem. Újra össze kell ülnünk, elméleti kiigazításokat kell végeznünk, majd kísérletezni, végül pedig vissza kell térnünk a teszteléshez” – mondta Dung mérnök. „Lehetetlen megszámolni, hány ilyen hurok van.”
A tesztelés leáll, amikor mind a négy kimeneti termék megfelel a csoportszabványoknak.
Amikor a szemét erőforrás
A csapat eddig három különböző kapacitású modult épített: 40–60 tonna, 60–80 tonna és 100–120 tonna/nap. A legnagyobb modul önmagában is egy 1000 tonnás feldolgozórendszerré alakítható.
Egy üzemidő után a gyár a háztartási és ipari szilárd hulladékot stabil üzemi energiává alakítja, napi 120-150 tonna kapacitással.
Egy füstmentes, szennyvízmentes, szagtalan, hamumentes szemétgyár, amit egykor lehetetlennek tartottak, mára valósággá vált.
„Célunk egy olyan hulladékkezelési modell kialakítása, amely minden településen vagy településcsoporton a keletkezés helyén történik, így a hulladékot nem kell messzire szállítani, amivel költségeket takarítunk meg, és a környezetet is védjük.”
„Ha csak napi 500-600 tonnát koncentrálunk egy nagy gyárba, egyes településeknek közel 100 km-re kell majd szállítaniuk a szemetet, hegyvidéki területeken pedig ez még nehezebb lesz, néha a szállítási költség még magasabb is lehet, mint a gyár hulladékkezelési költsége” – elemezte Hung mérnök.
A kutatócsoport nem áll meg a háztartási és ipari hulladéknál, hanem elmondta, hogy ez a technológia a rendszer egyes részein módosítható az olyan járványok miatt elhullott állatok kezelésére is, mint az afrikai sertéspestis, a madárinfluenza...
A nagyszabású járványok arra kényszeríthetik az egyes településeket, hogy több száz tonna állatot és baromfit pusztítsanak el hagyományos temetési módszerekkel. Ez nemcsak a biológiai erőforrásokat pazarolja, hanem a talaj- és talajvízszennyezés kockázatát is magában hordozza, és nem zárja ki az illegális tetemek lerakását, ami biológiai biztonsági kockázatokat okoz.
„Régebben, amikor a hulladékkezelésről beszéltünk, az emberek csak az elégetésre vagy az elásásra gondoltak. De ma már a hulladék már nem valami, amit ki kell dobni, hanem egy olyan erőforrás, amely gazdasági értéket teremt” – osztotta meg büszkén Pham Quoc Hung mérnök, a gyártósorra nézve.
Fénykép: Minh Nhat, Bao Ngoc
Videó: Doan Thuy
Forrás: 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
Hozzászólás (0)