Søppelinnsamlingsområdet i Yen Dung-distriktet, Bac Giang (gammelt), var en gang sterkt forurenset fordi det ble oversvømmet med titusenvis av tonn med gjenværende søppel, hadde en sterk stank og var oversvømmet av fluer som en ødelagt bikube.
Nå er den scenen borte.
I stedet er det en røykfri, lydløs fabrikk, og få tror at inni den foregår en syklus av å forvandle søppel til «svart gull».
Avfallet føres opp transportbåndet til den øverste posisjonen i det termokjemiske tårnet.
Denne transformasjonen fant sted etter mer enn seks måneder med drift av avfallsbehandlingssystemet «3 no»: ingen brenning, ingen nedgraving, ingen utslipp, forsket på, designet og implementert av en gruppe vietnamesiske ingeniører. Dette er også det første nullutslippsavfallsbehandlingssystemet i Vietnam.
Kjernen i systemet er teknologien for katalytisk termisk dekomponering med variabelt trykk. I stedet for å brenne avfall ved høye temperaturer over 950 grader Celsius, slik som tradisjonelle forbrenningsovner (som slipper ut mange giftige gasser som dioksin og furan), bruker denne teknologien mye lavere temperaturer (280–320 °C) i et anaerobt miljø (uten oksygen) for å «bryte» bindingene i avfallet, slik at avfallet brytes ned sakte uten å brenne.
Kjernen i systemet er katalytisk dekomponeringsteknologi med variabelt trykk.
Fordi den ikke brenner, produserer den ikke røyk, fint støv eller giftige gasser. Dette er også en behandlingsteknologi som ikke krever kildesortering, et viktig gjennombrudd i sammenheng med at mer enn 90 % av husholdningsavfallet i Vietnam fortsatt er blandet avfall.
Hver dag kan et system behandle 60–160 tonn avfall, nok til å forsyne en kommuneklynge eller et lite byområde uten behov for å bygge et deponi.
Avfallsbehandlingssyklusen er delt inn i 6 lukkede driftssoner:
1. Mottak og forbehandling: Inngående avfall fjernes fra inerte materialer, og fuktigheten balanseres.
2. Katalytisk termisk nedbrytningsovn med variabelt trykk: Her blir avfallet satt inn i en anaerob termisk reaksjon kombinert med katalysator.
3. Gjenvinning og behandling av biogass og bioolje: Syntesegass og bioolje filtreres, separeres og renses. Gassen og oljen varmes opp igjen til reaktoren uten bruk av fossilt brensel.
4. Gjenvinning og kjøling av biokull: Avfallet etter reaksjonen danner biokull, som kjøles ned i en lukket beholder for å sikre sikkerhet og kvalitet.
5. Kondensatbehandling: Separer rent vann fra reaksjonsprosessen og bruk det om igjen.
6. Overvåkingskontrollklynge: Automatiser hele systemet, sanntidskontroll.
Det spesielle er at energien som genereres fra avfallet vil bli resirkulert for å opprettholde varmen til reaktoren, og kan selges til andre felt når det er overskudd.
Operatør av avfallsbehandlingssystem.
Ren gass (syngass) brukes til å opprettholde varmen i selve behandlingsovnen. Bioolje kan tilføres kjelen eller brukes i industrien. Biokull brukes som brensel for brenning og forbedring av jord. Rent vann gjenvinnes for å oppfylle standarder for systemets drift.
Alle produksjonsprodukter testes uavhengig ved Institute of Energy and Environmental Science and Technology – Vietnam Academy of Science and Technology. Resultatene viser at de oppfyller industristandarder og ikke er skadelige for miljøet eller mennesker.
Med sin fleksible modulstruktur kan denne teknologien replikeres i enhver provins eller by, fra fjellområder til byområder, uten behov for et oppstrøms avfallssorteringssystem. Hver modul kan operere uavhengig, er enkel å vedlikeholde, sparer plass og reduserer prosesseringskostnader.
Bekymringer fra søppeldyngene som forurenser hele regionen
Å ha dette avanserte avfallsbehandlingssystemet er en lang periode med «spising og søvn» med avfall av en gruppe vietnamesiske ingeniører med forskjellige hovedfag, men som deler den samme bekymringen for landets miljøproblemer.
Avfallshåndtering er et utfordrende problem.
Ingeniør Pham Quoc Hung – medlem av forskningsteamet for nullutslippsavfallsbehandlingssystemer, husker forretningsreiser fra nord til sør for 10 år siden, som førte til teamets beslutning om å fordype seg i forskning på avfallsbehandling.
«Overalt hvor vi dro, lå søppelfyllingene stablet opp som fjell og forurenset. Jeg dro til Nam Son ( Hanoi ), deretter Dinh Vu (Hai Phong), og overalt var det overfylt. På nyhetene den gangen var det ikke vanskelig å se informasjon om folk som satte opp telt for å blokkere kjøretøy fordi de ikke tålte stanken», mintes ingeniør Hung.
Gruppen nærmet seg avfallshåndteringsfeltet med et klart mål: det måtte finnes en radikal løsning.
Under forskningen innså de at søppel ikke bare er avfall, men også en form for drivstoff. Noen typer husholdningsavfall har en energi tilsvarende Quang Ninhs kullstøv 6, og når 3800–4200 kcal/kg.
«Vi innså at søppel ikke bare er et miljøproblem. Søppel er energi. Søppel er en mulighet. Hvis vi behandler søppel grundig, vil Vietnam ikke bare løse forurensning, men også berøre energiproblemet», analyserte ingeniør Hung.
Milliarddyrt importsystem «hjelpeløst» med vietnamesisk søppel
Et «vitenskapelig råd» med fire medlemmer ble opprettet, hvert med ulik ekspertise: design – automatisering, utstyr, teknologi, petrokjemikalier – energi for å finne løsningen.
Ifølge ingeniør Hung er den største utfordringen for Vietnams avfall ikke bare teknologi, men teknologien må være egnet for de faktiske avfallsforholdene i Vietnam. Utviklede land har et system for sortering av avfall fra kilden, noe som bidrar til å gjøre avfallet rent, ensartet og enkelt å håndtere.
I Vietnam er husholdningsavfall en blanding av alt fra mat, nylonposer til murstein, byggeavfall og til og med farlig avfall. Lav brennverdi, høy luftfuktighet og mange urenheter kan lett forårsake blokkeringer og ekstreme reaksjoner i ovnen. Hvis utenlandsk teknologi brukes direkte, vil det være vanskelig å drive den effektivt, noe som ofte fører til blokkeringer i ovnen.
Neste spørsmål: Hvordan håndtere søppel?
Med henvisning til en rekke modeller i verden, som amerikansk plasma, tysk fluidisert sjiktforbrenning og japansk høytemperaturbehandling, ble ingeniørgruppen overveldet av moderne teknologi. Men de innså også raskt sannheten om at det var for dyrt å investere i dem, og prosesseringskostnadene var enda dyrere.
Den amerikanske modulen ble testet av teamet.
«Avfallsbehandlingsavgifter i USA kan koste opptil 100 dollar/tonn. I Vietnam er gjennomsnittskostnaden for avfallsbehandling vanligvis bare 15–20 dollar/tonn. Hvis utenlandsk maskineri brukes, vil driftskostnadene alene ødelegge virksomheten helt fra starten av.»
«Hvis problemet med usortert avfall ikke kan løses, og kostnaden ikke er overkommelig innenlands, vil alle løsninger bare forbli på papiret», analyserte ingeniør Hung.
Gjennom forskningsprosessen skapte gruppen sin egen prototype avfallsbehandlingsmodul. Men fordi de ikke egentlig trodde på sin evne til å «oppfinne seg selv», investerte gruppen milliarder av dong i en modul som brukte amerikansk teknologi for parallell testing. Faktisk var det i utgangspunktet mesteparten av ressursene og forventningene rettet mot denne utenlandske teknologien.
«Vi trodde at utlandet var mer utviklet, absolutt bedre, så vi prioriterte amerikansk teknologi. På den tiden trodde vi ikke egentlig på oss selv, trodde ikke egentlig på vietnamesisk etterretning. Men da vi kom til virkeligheten, innså vi at amerikansk teknologi var moderne og bra, men den var ikke egnet for vietnamesisk avfall», delte ingeniør Hung.
Systemet ble satt i drift for å teste avfallshåndtering i Yen Dung (gammelt) fra slutten av 2024, men etter bare noen få måneder viste lokalt avfall raskt sin kompleksitet og «vanskelighetsgrad».
Ingen klassifisering, høy luftfuktighet, mange urenheter, lav brennverdi. Maskinene er stadig tette, og reaksjonen i ovnen er ustabil.
«Vi innser at det finnes problemer for det vietnamesiske folket som bør løses av det vietnamesiske folket. La det vietnamesiske folket finne løsninger for det vietnamesiske folket», sa ingeniør Hung.
Spis og sov med søppel for å undersøke, diskutere hver bolt
Etter å ha mislyktes med plan A, som hadde involvert nesten alle ressursene deres, bestemte forskerteamet seg for å «starte på nytt» med ideen sin.
3D-modell av nullutslippsavfallsbehandlingssystem.
Ingeniør Bui Quoc Dung – leder for teknologiforskningsteamet – husker tydelig perioden på mange måneder da medlemmene spiste og sov i midlertidige boliger på søppelfyllingen for å forske, diskutere og eksperimentere.
«Da vi først kom hit, lå søppelet stablet opp i 7–8 meters høyde, sigevannet var svart, og fluer svermet over hele området. Generelt var det forferdelig. På den tiden husker jeg at jeg spiste klebrig ris til frokost, men jeg kunne ikke sette meg ned og spise den. Jeg måtte gå mens jeg spiste slik at fluene ikke skulle komme på den.»
Ingeniør Bui Quoc Dung – leder for teknologiforskningsteamet.
Men hele gruppen er fast bestemt på å legge all sin innsats i gradvis å renovere, bo og spise sammen med arbeiderne», delte ingeniør Dung.
For å forbedre og perfeksjonere avfallsbehandlingssystemet sitt står forskerteamet overfor mange store problemer som må løses.
Det vanskeligste problemet er hvordan man skal håndtere blandet avfall. Dette er det store spørsmålet som har ført til at mange ikke-forbrenningsbaserte avfallsbehandlingsteknologier har mislyktes når de er tatt i bruk i Vietnam.
Systemet som gruppen har utviklet er en teknologi for å omdanne avfall ved hjelp av et termisk miljø – forkortet termokjemi. Kjernen er å bruke kjemiske reaksjoner i et termisk miljø for å bryte ned organiske bindinger i avfall. I en avfallsmasse finnes det mange komplekse komponenter, hvorav noen er svært vanskelige å separere, så det er nødvendig å skape reaksjonsforhold som kan dekomponere maksimalt.
Målet er å skape tre distinkte faser: fast stoff – væske – gass. Fast stoff er kull, væske er olje, gass er gass. For å gjøre det, må systemet operere i en streng syklus, gjennom mange påfølgende prosesstrinn.
Først, hvordan man legger avfallet i reaksjonskammeret. Når avfallet kommer inn i reaksjonskammeret, vil det lage mange produkter: gass, damp, olje og kull. Gruppen må finne en måte å behandle alle fire disse stoffene for å lage brukbare produkter som tjener menneskelivet godt.
Forskningsprosessen begynner med å «bryte ned» hvert store problem.
De delte de spesifikke problemstillingene: Hvordan forhåndsvelge avfallsinnsatsen, hvordan kontrollere fuktigheten, hvilke materialer som tåler varme og korrosjon, hvordan luft- og oljestrømmen i ovnen fungerer, hvor de faste stoffene går, hvor væsker og gasser slipper ut, hvordan gjøre den både lufttett og enkel å vedlikeholde...
Hvert spørsmål er delt inn i mange små deler, relatert til kjemi, mekanikk, hydraulikk, materialer, energi, termodynamikk, automatisering...
Produktene som genereres resirkuleres som drivstoff for behandlingssystemet.
Gruppen startet på nytt som studenter, de lette etter dokumenter, tegnet på nytt fra førstehåndsskissen, simulerte hver eneste detalj i reaksjonskammeret og redesignet banene for gass, kull, vann og olje.
Alle spørsmål som tas opp blir grundig debattert. De med nye ideer må forsvare sine synspunkter, og andre har rett til å stille spørsmål ved dem til siste slutt. Det finnes initiativer som diskuteres i flere uker, men som til slutt blir avvist fordi de ikke er gjennomførbare.
«Det var en periode hvor vi hadde møter så snart vi åpnet øynene. Vi diskuterte stadig med hverandre for å endelig finne den optimale løsningen for hver minste detalj, som: bolter, pakninger, tetninger, glatthet, ovnens helling ...», sa ingeniør Dung.
Denne eksperten kaller det en «kombinert maskin av hundrevis av innovasjoner», dannet av mange tekniske problemer og livserfaringer.
Et typisk eksempel er problemet med håndtering av syntesegass. Gassen som produseres fra avfall har egenskaper som er forskjellige fra kommersiell gass. Det finnes ingen ovn på markedet som kan brenne denne gassen, så de måtte prøve hundrevis av dyser for å finne den rette gassblandingen. I likhet med bioolje måtte teamet designe sin egen ovn for å unngå røyk og maksimere energien.
Typisk vietnamesisk husholdningsavfall korroderer også utstyr raskere enn normalt fordi det inneholder syre, fiskesaus, salt og husholdningsavløpsvann. Forskningsteamet bruker varmebestandig rustbeskyttelsesmaling og kombinerer flere lag med materialer for å forlenge levetiden.
Det finnes tilsynelatende enkle problemer, som å fjerne kull fra en lukket ovn, som blir vanskelige problemer og løses nesten til slutt. Fordi i et temperaturmiljø på omtrent 300 grader Celsius er ingen type pakning egnet for langvarig bruk.
«I prinsippet må ovnen være forseglet. Det er enkelt å ta flytende og gassformige materialer, men det er ikke lett å ta faste materialer ut av en lukket ovn. Systemet må ha skyvekraft, være anti-tilstoppet, være glatt, og til slutt må det være forseglet når det åpnes og lukkes. Dette er en varmesone, så ingen pakning eller tetning kan tåle så høye temperaturer og være holdbar», analyserte ingeniør Dung.
Strukturen er inspirert av en jutekanon for å bringe ut kull.
Etter en ukes tenking fant denne ingeniøren løsningen med pistolen som skjøt jutekuler da han var barn. Denne typen pistol måtte være helt forseglet for å kunne skyte. Han kalte den «kullpistolinnovasjonen» med et hydraulisk stempelsystem i stedet for bambuspinnen i barndomsleken sin.
Under testprosessen måtte teamet kontinuerlig ta med prøver av produksjonsprodukter, fra gass, kull, vann til olje, for testing ved Institutt for kjemi og Institutt for miljø - energi.
Kull alene ble testet mer enn ti ganger, gass flere dusin ganger, og avløpsvann hadde hundrevis av indikatorer. Hver gang testen mislyktes, måtte hele gruppen gå tilbake og gjøre justeringer.
«Vi har en tykk bunke med inspeksjonsrapporter. Når ett mål er nådd, blir ikke et annet det. Vi må møtes igjen, gjøre teoretiske justeringer, deretter gå ut for å eksperimentere, og deretter gå tilbake til testing», sa ingeniør Dung. «Det er umulig å telle hvor mange slike løkker.»
Testingen stopper når alle fire utgangsproduktene oppfyller gruppens standarder.
Når søppel er en ressurs
Til dags dato har teamet fullført tre forskjellige kapasitetsmoduler: 40–60 tonn, 60–80 tonn og 100–120 tonn/dag. Den største modulen alene kan kobles til et prosesseringssystem på 1000 tonn.
Etter en periode med drift omdanner fabrikken fast husholdnings- og industriavfall til stabil driftsenergi med en kapasitet på 120–150 tonn/dag.
En røykfri, avløpsfri, luktfri og askefri søppelfabrikk, som en gang ble ansett som umulig, er nå en realitet.
«Vi sikter mot en modell for avfallshåndtering ved kilden i hver kommune eller klynge av kommuner, slik at det ikke trenger å transporteres langt unna, både for å spare kostnader og beskytte miljøet.»
«Hvis vi bare konsentrerer 500–600 tonn/dag i en stor fabrikk, vil noen steder måtte transportere søppelet nesten 100 km, og i fjellområder vil det være enda vanskeligere. Noen ganger er transportkostnadene enda høyere enn avfallsbehandlingskostnadene for fabrikken,» analyserte ingeniør Hung.
Forskerteamet stoppet ikke bare ved husholdnings- og industriavfall, men sa at denne teknologien kan justeres i deler av systemet for å håndtere døde dyr på grunn av epidemier som afrikansk svinepest, fugleinfluensa ...
Store utbrudd kan tvinge hver lokalitet til å ødelegge hundrevis av tonn med husdyr og fjærfe med tradisjonelle nedgravingsmetoder. Dette sløser ikke bare med biologiske ressurser, men utgjør også risikoen for jord- og grunnvannsforurensning, og utelukker ikke situasjonen med ulovlig dumping av kadaver, noe som forårsaker biosikkerhetsrisikoer.
«Før i tiden tenkte folk bare på å brenne eller grave ned avfall når man snakket om avfallshåndtering. Men nå er ikke avfall lenger noe som skal kastes, men en ressurs som skaper økonomisk verdi», delte ingeniør Pham Quoc Hung stolt, mens han så på driftslinjen.
Bilde: Minh Nhat, Bao Ngoc
Video: Doan Thuy
Kilde: 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
Kommentar (0)