نقش ماشین آلات پیرولیز و دستگاههای بازیافت زباله در حفظ محیط زیست

دکتر «سیداسماعیل خاتمی‌نژاد» پژوهشگر و مخترع حوزه محیط‌زیست که بیش از دو دهه از عمر خود را صرف رفع یکی از مهم‌ترین معضلات زیست‌محیطی کشور یعنی دفن غیراصولی و بدون مدیریت پسماندهای شهری و صنعتی کرده است، در این گپ‌وگفت اظهار داشت: اگر چه در شرایط جنگی قرار داریم و این شرایط بحران‌های متعددی را هم در پی دارد، اما در این وضعیت هم ما کار را ادامه داده‌ایم و تا به امروز نه تعدیل نیرو داشتیم نه تولید را متوقف کردیم.

فرایند پیرولیز، فناوری‌ مهم در مدیریت پسماند

 خاتمی‌نژاد در خصوص فرایند پیرولیز (Pyrolysis) گفت: یکی از فناوری‌های مهم در مدیریت پسماند و بازیافت است که می‌تواند به کاهش آلودگی محیط‌زیست کمک کند. پیرولیز یک فرایند تجزیه حرارتی مواد آلی در دمای بالا و در نبود یا کمبود اکسیژن است. در این فرایند مواد مانند پلاستیک، لاستیک، زیست‌توده یا برخی زباله‌های شهری به ترکیبات ساده‌تر تبدیل می‌شوند. معمولاً دمای پیرولیز حدود ۳۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد است. در نتیجه این فرایند سه نوع محصول به دست می‌آید: ابتدا گاز سنتزی (Syngas) شامل هیدروژن، متان و مونوکسید کربن که می‌تواند برای تولید انرژی استفاده شود دوم روغن پیرولیز (Pyrolysis Oil) نوعی سوخت مایع که می‌تواند در برخی صنایع یا برای تولید انرژی استفاده شود و سوم کربن جامد یا بیوچار (Biochar / Carbon black) در کشاورزی، فیلترها یا صنایع لاستیک کاربرد دارد.

ساختار پیرولیز و نحوه کارکرد آن

 وی افزود: دستگاه‌های پیرولیز معمولاً شامل چند بخش اصلی هستند: واحد پیش‌پردازش، خردکن زباله، خشک‌کن، جداکننده

 خاتمی‌نژاد ادامه داد: رآکتور پیرولیز مهم‌ترین قسمت دستگاه است. در این محفظه مواد در دمای بالا و بدون اکسیژن تجزیه می‌شوند و انواع مختلفی دارد مثل رآکتور ثابت (Fixed bed) رآکتور دوار (Rotary kiln) رآکتور بستر سیال (Fluidized bed) سیستم تقطیر و خنک‌سازی گازهای تولید شده سرد می‌شوند تا روغن پیرولیز جدا شود و گازهای قابل‌احتراق جمع‌آوری شوند.

 در این فرایند سیستم تصفیه گاز برای جلوگیری انتشار آلاینده‌ها به کار می‌رود که در آن از فیلترهای اسکرابرها سیستم جذب استفاده می‌شود.

نقش پیرولیز در حفظ محیط‌زیست و کاهش حجم زباله‌ها

 این مخترع جوان نقش پیرولیز در حفظ محیط‌زیست و کاهش حجم زباله‌ها را بسیار مؤثر عنوان کرد و گفت: پیرولیز می‌تواند حجم زباله‌ها را تا حدود ۷۰ تا ۹۰ درصد بسیاری از پلاستیک‌ها که با روش‌های معمول قابل‌بازیافت نیستند، با پیرولیز به سوخت تبدیل می‌شوند و گاز متان تولید شده از آن موجب آلودگی خاک می‌شود و فرایند پیرولیز این مشکل را کم می‌کند.

 وی اظهار داشت: تولید انرژی از پسماند زباله و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در مقایسه با سوزاندن مستقیم زباله (incineration) معمولاً آلودگی کمتری تولید می‌کند و در این جا می‌توان به نمونه زباله‌هایی که با پیرولیز بازیافت می‌شوند مثل پلاستیک، لاستیک خودرو، ضایعات کشاورزی، زیست‌توده چوب، برگ، پوسته برنج، برخی پسماندهای شهری و….اشاره کرد.

خاتمی‌نژاد خاطر نشان کرد: اگر سیستم تصفیه مناسب نباشد ممکن است آلودگی هوا ایجاد شود در بسیاری از کشورها از پیرولیز برای بازیافت لاستیک، پلاستیک و تولید سوخت جایگزین استفاده می‌شود و این فناوری یکی از روش‌های مهم در اقتصاد چرخشی (Circular Economy) محسوب می‌شود.

 وی با تأکید بر لزوم توجه به استفاده از این دستگاه گفت: سیستم پیرولیز صنعتی معمولاً از این بخش‌ها تشکیل می‌شود: مخزن یا رآکتور پیرولیز که قلب دستگاه است و ویژگی‌هایی دارد مثل جنس فولاد مقاوم به حرارت دمای کار حدود ۲۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد و محیط و فرایند تجزیه آن به این شکل است که بدون اکسیژن در این مخزن زباله‌ها تجزیه حرارتی می‌شوند. این فرایند می‌توان به جای گاز از مشعل گازوئیل هم استفاده کرد و از گاز تولید شده در خود پیرولیز در بسیاری از کارخانه‌ها بعد از شروع فرایند دوباره برای گرم‌کردن سیستم استفاده می‌شود.

 سیستم کندانسور (خنک‌کننده) گازهای داغ از رآکتور خارج می‌شوند و وارد لوله‌های خنک‌کننده می‌شوند. نتیجه: بخار تبدیل به روغن پیرولیز می‌شود و گازهای سبک جدا می‌شوند. روغن تولیدی در مخزن جمع‌آوری می‌شود و می‌تواند به‌عنوان: سوخت صنعتی یا ماده اولیه پالایش استفاده شود.