Makan dan tidur dengan sampah, jurutera Vietnam mencipta sistem rawatan sisa sifar pelepasan yang pertama

(Dan Tri) - Teknologi rawatan sisa "3 tidak": tiada pembakaran, tiada pengebumian, tiada pelepasan yang dibangunkan oleh orang Vietnam boleh menukar sisa menjadi... emas hitam.

Kawasan kutipan sampah daerah Yen Dung, Bac Giang (lama) pernah sangat tercemar kerana dibanjiri dengan puluhan ribu tan sisa sampah, berbau busuk, dan dikerumuni lalat seperti sarang lebah yang patah.

Sekarang adegan itu hilang.

Sebaliknya, ia adalah kilang tanpa asap, tanpa bunyi, dan tidak ramai yang menyangka bahawa di dalamnya terdapat kitaran menukar sampah kepada "emas hitam".

Sisa dibawa ke atas penghantar ke kedudukan teratas menara termokimia.

Transformasi ini berlaku selepas lebih 6 bulan mengendalikan sistem rawatan sisa "3 tidak": tiada pembakaran, tiada pengebumian, tiada pelepasan, diselidik, direka bentuk dan digunakan oleh sekumpulan jurutera Vietnam. Ini juga merupakan sistem rawatan sisa sifar pelepasan pertama di Vietnam.

Teras sistem ialah teknologi penguraian terma pemangkin tekanan berubah. Daripada membakar sisa pada suhu tinggi melebihi 950 ^darjah Celsius seperti insinerator tradisional (yang mengeluarkan banyak gas toksik seperti dioksin dan furan), teknologi ini menggunakan suhu yang jauh lebih rendah (280–320°C) dalam persekitaran anaerobik (tanpa oksigen) untuk “memecahkan” ikatan dalam sisa, membantu sisa terurai secara perlahan tanpa terbakar.

Teras sistem ialah teknologi penguraian pemangkin tekanan berubah.

Kerana ia tidak terbakar, ia tidak menghasilkan asap, habuk halus atau gas toksik. Ini juga merupakan teknologi rawatan yang tidak memerlukan pengasingan sisa di sumber, satu kejayaan penting dalam konteks bahawa lebih daripada 90% sisa isi rumah di Vietnam masih merupakan sisa bercampur.

Setiap hari, sistem boleh memproses 60–160 tan sisa, cukup untuk melayani kluster komune atau kawasan bandar kecil tanpa perlu membina tapak pelupusan.

Kitaran rawatan sisa dibahagikan kepada 6 zon operasi tertutup:

1. Penerimaan dan pra-rawatan: Sisa input dilucutkan daripada bahan lengai dan lembapan adalah seimbang.

2. Relau pencernaan haba pemangkin tekanan berubah: Di sini, sisa dimasukkan ke dalam tindak balas haba anaerobik digabungkan dengan mangkin.

3. Pemulihan dan rawatan biogas dan bio-minyak: Syngas dan bio-minyak ditapis, diasingkan dan dibersihkan. Gas dan minyak dipanaskan semula ke reaktor tanpa menggunakan bahan api fosil.

4. Pemulihan dan penyejukan biochar: Sisa selepas tindak balas membentuk biochar, yang disejukkan dalam bekas bertutup untuk memastikan keselamatan dan kualiti.

5. Rawatan kondensat: Asingkan air bersih daripada proses tindak balas dan gunakannya semula.

6. Kluster kawalan pemantauan: Automasi keseluruhan sistem, kawalan masa nyata.

Istimewanya tenaga yang terhasil daripada bahan buangan akan dikitar semula untuk mengekalkan haba untuk reaktor dan boleh dijual ke medan lain apabila terdapat lebihan.

Pengendali sistem rawatan sisa.

Gas bersih (syngas) digunakan untuk mengekalkan haba bagi relau rawatan itu sendiri. Bio-minyak boleh dibekalkan ke dandang atau digunakan dalam industri. Bio-char digunakan sebagai bahan api untuk membakar dan memperbaiki tanah. Air bersih diperoleh semula untuk memenuhi piawaian untuk melayani operasi sistem.

Semua produk keluaran diuji secara bebas di Institut Tenaga dan Sains dan Teknologi Alam Sekitar - Akademi Sains dan Teknologi Vietnam. Keputusan menunjukkan bahawa ia memenuhi piawaian industri dan tidak berbahaya kepada alam sekitar atau manusia.

Dengan struktur modular yang fleksibel, teknologi ini boleh direplikasi di mana-mana wilayah atau bandar, dari kawasan pergunungan ke kawasan bandar, tanpa memerlukan sistem pengasingan sisa huluan. Setiap modul boleh beroperasi secara bebas, mudah diselenggara, menjimatkan ruang dan menjimatkan kos pemprosesan.

Kebimbangan dari pergunungan tempat pembuangan sampah mencemarkan seluruh wilayah

Untuk memiliki sistem rawatan sisa termaju ini adalah masa yang lama "makan dan tidur" dengan sisa oleh sekumpulan jurutera Vietnam dengan pelbagai jurusan, tetapi berkongsi kebimbangan yang sama tentang masalah alam sekitar negara.

Rawatan sisa adalah isu yang mencabar.

Jurutera Pham Quoc Hung - ahli pasukan penyelidikan sistem rawatan sisa sifar pelepasan, mengimbas kembali perjalanan perniagaan dari utara ke selatan 10 tahun lalu, yang membawa kepada keputusan pasukan untuk menyelidiki penyelidikan rawatan sisa.

"Di mana-mana sahaja kami pergi, tapak pelupusan sampah bertimbun seperti gunung dan tercemar. Saya pergi ke Nam Son ( Hanoi ), kemudian Dinh Vu (Hai Phong), dan di mana-mana telah terlebih muatan. Mengenai berita pada masa itu, tidak sukar untuk melihat maklumat tentang orang yang memasang khemah untuk menghalang kenderaan kerana mereka tidak tahan dengan bau busuk, "kata jurutera Hung.

Kumpulan itu mendekati bidang rawatan sisa dengan matlamat yang jelas: perlu ada penyelesaian radikal.

Semasa penyelidikan, mereka menyedari bahawa sampah bukan sahaja pembaziran, tetapi juga satu bentuk bahan api. Sesetengah jenis sisa isi rumah mempunyai tenaga yang setara dengan habuk arang batu Quang Ninh 6, mencapai 3,800–4,200 kcal/kg.

"Kami menyedari bahawa sampah bukan hanya masalah alam sekitar. Sampah adalah tenaga. Sampah adalah peluang. Jika kita merawat sampah dengan teliti, Vietnam bukan sahaja akan menyelesaikan pencemaran, tetapi juga menyentuh masalah tenaga," jurutera Hung menganalisis.

Sistem import berbilion dolar "tidak berdaya" dengan sampah Vietnam

"Majlis saintifik" empat ahli telah ditubuhkan, masing-masing mempunyai kepakaran berbeza: reka bentuk - automasi, peralatan, teknologi, petrokimia - tenaga untuk mencari penyelesaian.

Menurut jurutera Hung, kesukaran terbesar bagi sisa Vietnam bukan sahaja teknologi, tetapi teknologi itu mestilah sesuai dengan keadaan sebenar sisa di Vietnam. Negara maju mempunyai sistem pengasingan sisa dari sumber, membantu menjadikan sisa bersih, seragam dan mudah dikendalikan.

Di Vietnam, sisa isi rumah ialah campuran segala-galanya daripada makanan, beg nilon hingga batu bata, sisa pembinaan dan juga sisa berbahaya. Nilai kalori yang rendah, kelembapan yang tinggi, banyak kekotoran, mudah menyebabkan tersumbat dan tindak balas yang melampau dalam relau. Jika teknologi asing digunakan secara langsung, ia akan menjadi sukar untuk beroperasi dengan berkesan, sering menyebabkan penyumbatan relau.

Soalan seterusnya: Bagaimana untuk menangani sampah?

Merujuk kepada siri model di dunia seperti: Plasma Amerika, pembakaran katil terbendalir Jerman, rawatan suhu tinggi Jepun, kumpulan jurutera telah terharu dengan teknologi moden. Tetapi mereka juga dengan cepat menyedari kebenaran bahawa melabur dalam mereka adalah terlalu mahal, kos pemprosesan adalah lebih mahal.

Modul Amerika telah diuji oleh pasukan.

"Yuran rawatan sisa di AS boleh menelan kos sehingga $100/tan. Sementara itu, di Vietnam, kos purata untuk rawatan sisa biasanya hanya $15-20/tan. Jika mesin asing digunakan, kos operasi sahaja akan membunuh perniagaan sejak awal.

"Sekiranya masalah sisa tidak diisih tidak dapat diselesaikan dan kosnya tidak mampu dimiliki di dalam negara, maka semua penyelesaian hanya akan kekal di atas kertas," jurutera Hung menganalisis.

Melalui proses penyelidikan, kumpulan itu mencipta modul rawatan sisa prototaipnya sendiri. Walau bagaimanapun, kerana ia tidak benar-benar mempercayai keupayaannya untuk "mencipta sendiri", kumpulan itu melabur berbilion-bilion dong dalam modul menggunakan teknologi Amerika untuk ujian selari. Malah, pada mulanya, kebanyakan sumber dan jangkaan adalah untuk teknologi asing ini.

"Kami fikir bahawa negara asing lebih maju, sudah tentu lebih baik, jadi kami mengutamakan teknologi Amerika. Pada masa itu, kami tidak begitu percaya pada diri kami sendiri, tidak benar-benar percaya pada perisikan Vietnam. Tetapi apabila kami menjadi realiti, kami menyedari bahawa teknologi Amerika adalah moden dan baik, tetapi ia tidak sesuai untuk sisa Vietnam," kongsi jurutera Hung.

Sistem ini mula beroperasi untuk menguji rawatan sisa di Yen Dung (lama) mulai akhir 2024, tetapi selepas beberapa bulan sahaja, sisa tempatan dengan cepat menunjukkan kerumitan dan "kesukaran".

Tiada klasifikasi, kelembapan tinggi, banyak kekotoran, nilai kalori rendah. Mesin sentiasa tersumbat, dan tindak balas dalam relau tidak stabil.

"Kami menyedari bahawa terdapat masalah rakyat Vietnam yang harus diselesaikan oleh rakyat Vietnam. Biarkan rakyat Vietnam menyelidik penyelesaian untuk rakyat Vietnam," kata jurutera Hung.

Makan dan tidur dengan sampah untuk menyelidik, membincangkan setiap bolt

Setelah gagal dengan pelan A, yang melibatkan hampir semua sumber mereka, pasukan penyelidik memutuskan untuk "memulakan semula" dengan idea mereka.

Model 3D sistem rawatan sisa pelepasan sifar.

Jurutera Bui Quoc Dung - Ketua pasukan penyelidik teknologi mengingati dengan jelas tempoh berbulan-bulan apabila ahli makan dan tidur di perumahan sementara di tapak pelupusan, untuk menyelidik, berbincang dan mencuba.

"Ketika kami mula-mula tiba di sini, sampah dilonggokkan setinggi 7-8 meter, air larut resapan berwarna hitam, dan lalat mengerumuni seluruh kawasan. Secara amnya, ia sangat mengerikan. Pada masa itu, saya ingat ada nasi melekit untuk sarapan tetapi saya tidak boleh duduk dan makan, saya terpaksa berjalan sambil makan supaya lalat tidak naik.

Jurutera Bui Quoc Dung - Ketua pasukan penyelidikan teknologi.

Tetapi seluruh kumpulan berazam untuk melakukan segala usaha mereka untuk mengubahsuai, tinggal dan makan secara beransur-ansur bersama pekerja," kongsi jurutera Dung.

Untuk menambah baik dan menyempurnakan sistem rawatan sisa mereka, pasukan penyelidik menghadapi banyak masalah besar untuk diselesaikan.

Masalah yang paling sukar ialah cara mengendalikan bahan buangan bercampur. Inilah persoalan besar yang menyebabkan banyak teknologi rawatan sisa bukan insinerasi gagal apabila digunakan di Vietnam.

Sistem yang dibangunkan oleh kumpulan itu adalah teknologi untuk menukar sisa menggunakan persekitaran terma - dipanggil termokimia untuk jangka pendek. Intinya adalah menggunakan tindak balas kimia dalam persekitaran terma untuk memecahkan ikatan organik dalam sisa. Dalam jisim sisa, terdapat banyak komponen kompleks, beberapa di antaranya sangat sukar untuk dipisahkan, jadi perlu mewujudkan keadaan tindak balas yang boleh terurai secara maksimum.

Matlamatnya adalah untuk mencipta tiga fasa berbeza: pepejal - cecair - gas. Pepejal adalah arang batu, cecair adalah minyak, gas adalah gas. Untuk melakukan itu, sistem mesti beroperasi dalam kitaran yang ketat, melalui banyak langkah pemprosesan berturut-turut.

Pertama, bagaimana untuk memasukkan sisa ke dalam ruang tindak balas. Apabila sisa memasuki ruang tindak balas, ia akan menghasilkan banyak produk: gas, wap, minyak, dan arang batu. Kumpulan itu mesti mencari jalan untuk memproses keempat-empat bahan ini untuk menghasilkan produk yang boleh digunakan yang memberi manfaat kepada kehidupan manusia dengan baik.

Proses penyelidikan bermula dengan "memecahkan" setiap masalah besar.

Mereka membahagikan isu khusus: Bagaimana untuk pra-pilih sisa input, bagaimana untuk mengawal kelembapan, bahan apa yang boleh menahan haba dan kakisan, bagaimana aliran udara dan minyak dalam relau beroperasi, ke mana pepejal pergi, ke mana cecair dan gas melarikan diri, bagaimana untuk menjadikannya kedap udara dan mudah diselenggara...

Setiap soalan dibahagikan kepada banyak bahagian kecil, berkaitan dengan kimia, mekanik, hidraulik, bahan, tenaga, termodinamik, automasi...

Produk yang dihasilkan dikitar semula sebagai bahan api untuk sistem rawatan.

Kumpulan itu bermula sebagai pelajar, mencari dokumen, melukis semula dari lakaran tangan pertama, mensimulasikan setiap butiran ruang tindak balas, mereka bentuk semula laluan gas, arang batu, air dan minyak.

Setiap isu yang dibangkitkan dibahaskan secara menyeluruh. Mereka yang mempunyai idea baharu mesti mempertahankan pandangan mereka, dan orang lain berhak untuk mempersoalkannya sehingga akhir. Terdapat inisiatif yang dibincangkan selama berminggu-minggu tetapi akhirnya ditolak kerana tidak dapat dilaksanakan.

"Terdapat satu tempoh apabila kami mengadakan mesyuarat sebaik sahaja kami membuka mata. Kami sentiasa berdebat antara satu sama lain untuk memuktamadkan penyelesaian optimum bagi setiap butiran kecil seperti: bolt, gasket, pengedap, kelancaran, kecerunan relau...", kata jurutera Dung.

Pakar ini memanggilnya sebagai "mesin gabungan ratusan inovasi", terbentuk daripada banyak masalah teknikal dan pengalaman hidup.

Contoh biasa ialah masalah pengendalian syngas. Gas yang dihasilkan daripada sisa mempunyai sifat yang berbeza daripada gas komersial. Tiada dapur di pasaran yang boleh membakar gas ini, jadi mereka terpaksa mencuba ratusan muncung untuk mencari campuran gas yang sesuai. Sama seperti bio-minyak, pasukan itu terpaksa mereka bentuk relau mereka sendiri untuk mengelakkan asap dan memaksimumkan tenaga.

Sisa isi rumah biasa Vietnam juga menghakis peralatan lebih cepat daripada biasa kerana ia mengandungi asid, sos ikan, garam dan air sisa domestik. Pasukan penyelidik menggunakan cat anti-karat tahan haba dan menggabungkan berbilang lapisan bahan untuk memanjangkan jangka hayatnya.

Terdapat masalah yang kelihatan mudah, seperti mengeluarkan arang batu dari relau tertutup, yang menjadi masalah sukar dan diselesaikan hampir pada akhirnya. Kerana dalam persekitaran suhu lebih kurang 300 darjah Celsius, tiada jenis gasket yang sesuai untuk kegunaan jangka panjang.

"Pada prinsipnya, relau mesti dimeteraikan. Mudah untuk mengambil bahan cecair dan gas, tetapi bukan mudah untuk mengeluarkan bahan pepejal daripada relau tertutup. Sistem mesti mempunyai tujahan, anti-penyumbatan, licin, dan akhirnya, ia mesti dimeteraikan apabila membuka dan menutup. Ini adalah zon haba, jadi tiada gasket atau pengedap yang boleh menahan suhu tinggi yang tahan lama, "Dung boleh menganalisa suhu tinggi yang tahan lama.

Struktur ini diilhamkan oleh senapang jut untuk mengeluarkan arang batu.

Selepas seminggu berfikir, jurutera ini menemui penyelesaian dari pistol yang menembak bola jut ketika dia masih kecil. Senapang jenis ini perlu ditutup sepenuhnya untuk menembak. Dia memanggilnya sebagai "inovasi pistol arang" dengan sistem omboh hidraulik dan bukannya batang buluh dalam mainan zaman kanak-kanaknya.

Semasa proses ujian, pasukan perlu terus membawa sampel produk keluaran, daripada gas, arang batu, air hingga minyak, untuk ujian di Institut Kimia dan Institut Alam Sekitar - Tenaga.

Arang batu sahaja telah diuji lebih daripada sepuluh kali, gas beberapa dozen kali, dan air sisa mempunyai ratusan penunjuk. Setiap kali ujian gagal, seluruh kumpulan perlu kembali dan membuat pelarasan.

"Kami mempunyai timbunan rekod pemeriksaan yang tebal. Apabila satu sasaran tercapai, satu lagi tidak. Kami perlu bertemu semula, membuat pelarasan teori, kemudian keluar untuk bereksperimen, kemudian kembali ke ujian," kata jurutera Dung. "Tidak mustahil untuk mengira berapa banyak gelung seperti itu."

Ujian berhenti apabila keempat-empat produk keluaran memenuhi piawaian kumpulan.

Apabila sampah menjadi sumber

Sehingga kini, pasukan itu telah menyelesaikan tiga modul kapasiti berbeza: 40–60 tan, 60–80 tan, dan 100–120 tan/hari. Modul terbesar sahaja boleh digabungkan ke dalam sistem pemprosesan 1,000 tan.

Selepas tempoh operasi, kilang menukar sisa pepejal domestik dan industri kepada tenaga operasi yang stabil dengan kapasiti 120-150 tan/hari.

Sebuah kilang sampah tanpa asap, bebas air kumbahan, tidak berbau, bebas abu, yang pernah dianggap mustahil, kini menjadi kenyataan.

“Kami menyasarkan model rawatan sisa di punca di setiap komune atau kluster komune supaya ia tidak perlu diangkut jauh, sama ada menjimatkan kos dan melindungi alam sekitar.

Jika kita hanya menumpukan 500-600 tan/hari ke dalam kilang yang besar, sesetengah kawasan perlu mengangkut sampah hampir 100km, dan di kawasan pergunungan ia akan menjadi lebih sukar, kadangkala kos pengangkutan lebih tinggi daripada kos rawatan sisa untuk kilang," jurutera Hung menganalisis.

Tidak berhenti pada sisa isi rumah dan industri, pasukan penyelidik berkata teknologi ini boleh diselaraskan di beberapa bahagian sistem untuk mengendalikan haiwan mati akibat wabak seperti demam babi Afrika, selesema burung...

Wabak besar boleh memaksa setiap lokaliti untuk memusnahkan ratusan tan ternakan dan ayam dengan kaedah pengebumian tradisional. Ini bukan sahaja membazir sumber biologi, tetapi juga menimbulkan risiko pencemaran tanah dan air bawah tanah, dan tidak mengecualikan situasi pembuangan bangkai secara haram, yang menyebabkan risiko biosekuriti.

"Dulu, apabila bercakap mengenai rawatan sisa, orang hanya berfikir untuk membakar atau menimbusnya. Tetapi kini, sisa bukan lagi sesuatu yang perlu dibuang, tetapi sumber yang mencipta nilai ekonomi," kata jurutera Pham Quoc Hung dengan bangga berkongsi, melihat barisan operasi.

Foto: Minh Nhat, Bao Ngoc

Video: Doan Thuy

Sumber: 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