A pirolízis (hőbontás) szerves hulladék kémiai lebontására szolgáló olyan technológia, melynek során erre a célra kialakított reaktorban hevítéssel, oxigénmentes, vagy oxigénszegény közegben a szerves hulladékot többféle termékre bontják.
Az elnevezés görög eredetű: pyr (πυρ = tűz), lyszisz (λύσις = megoldás, feloldás).
Összehasonlítva más hulladékkezelési technológiákkal, az égetésnél és a hulladéklerakónál kedvezőbb környezetvédelmi szempontból. A pirolízis ma az egyetlen ismert módszer, mely előkezelés nélkül alkalmas vegyes hulladék feldolgozására. Pl. a lerakók metánfejlődése, csurgalékvíz kezelése állandó üzemi feladat, és esetleges kigyulladása komoly környezetvédelmi és tűzrendészeti feladatot jelent.
Fogalma A hőbontás során a szerves hulladékból keletkezik:
pirolízis gáz, folyékony termék (olaj, kátrány, szerves savakat tartalmazó bomlási víz), szilárd végtermék (pirolíziskoksz).
Eljárások
Az eljárások típusai Hőmérséklet szerint:
kis-, és középhőmérsékletű eljárás (450-600 °C) nagyhőmérsékletű eljárás (800-1100 °C) nagyhőmérsékletű salakolvasztásos eljárás (>1200 °C)
A hevített tér szerint:
közvetett (reaktorfalon keresztül, ill. cirkulációs közeg segítségével) közvetlen (a reaktorban)
A végtermék hasznosítható
energiahordozóként (fűtőgáz, tüzelőolaj, koksz), vegyipari másodnyersanyagként (pl. a gázterméket szintézisgázzá konvertálva metanol előállításához), egyéb célokra (talajjavítás szilárd, szénben dús maradékkal, fakonzerválás vizes maradékkal, granulált salakolvadék építőipari adalékanyagként stb.) A pirolíziskoksz formában megmaradt szén talajjavítási célra alkalmazva egyben CO2 tárolási feladatot is ellát.
A pirolízis légszennyező hatása kisebb, mint a hulladékégetésé (marad elégetlen szén). Az eljárás bonyolult; előkészítési, gáztisztítási, mosóvíztisztítási műveletek szükségesek, nagyobb a lehetősége nehezen bomló égéstermékek keletkezésének.
Az alkalmazott újabb eljárások
ECO-WASTE rendszer
szabályozott termikus oxidáción alapul utóégetőben biztosítják a veszélyes anyagok ártalmatlanítását számítógépes folyamatirányítási rendszer
Fő elemei: hulladék adagoló, biolízis kamra, gázelvezetés, utóégető kamra, submatikus szabályozó rendszer, füstgáztisztító, energia visszanyerő (hőcserélő), kémény.
A rendszer előnye a tökéletesebb lebontás és a füstgáztisztító hatékony működése következtében ma már a berendezések a legszigorúbb EPA, EU illetve hazai levegőtisztaság-védelmi előírásoknak is megfelelnek.
Gázfejlesztő, elgázosítási technológiai rendszer
a szerves anyagok hőbontása min. 850-950 °C hőmérsékleten történik, segédanyagok – levegő, oxigén, vízgőz – segítségével megy végbe, cél a lehető legnagyobb gázkihozatal, elgázosításhoz szükséges energiát a szerves anyagok parciális égetése biztosítja, a gáz termék döntően hidrogént és szénmonoxidot tartalmaz, fűtőértéke jelentősen az alacsonyhőmérsékletű pirolízisgáz fűtőértéke alatt van, a gáztisztításra a pirolízises módszereknél említett komplex tisztítási eljárások alkalmazottak, üvegszerű salakgranulátum keletkezik.
Hideg plazma pirolízis Lényege, hogy a plasztikhulladékból hidrogén, metán és etilén legyen.
A hideg plazma pirolízis mindössze 500- 600 °C között működik a hagyományos fűtés és hideg plazma kombinálásával, tehát ez az eljárás viszonylag kevés energiát igényel. Az eredmény: a hagyományos pirolízis során kinyert etilén ötvenötszörösét sikerült kinyerni. A hideg plazma generátor, amely kémiai kötések megszakítására, reakciók iniciálására és gerjesztésére szolgál, két elektródából áll, amelyeket egy vagy két szigetelőréteg választ el egymástól.
A reakcióidő néhány másodpercben mérhető, vagyis gyors és potenciálisan olcsó technológiáról van szó.
Legismertebb technológiák Siemens-eljárás, Lurgi-eljárás, Noell-eljárás, Thermoselect-eljárás.
Hazai alkalmazások Országos Hulladékgazdálkodási Terv 2014-2020. (Hulladék gumiabroncs hasznosítását is említi, mely során pirolízist, mint technológiai változatot veszi figyelembe.) Üzem: KGF Hungary Kft. Bátonyterenye.
MOL TVK Olefinüzem, szénhidrogének termikus krakkolása (pirolízis). Az elgázosító fatüzelésű kazánok technológiája is pirolízis, a fa termikus bontása.
Települési szennyvíziszap energetikai kezelése (Miskolci Egyetem tanulmánya, szennyvíziszap-hasznosítás).
New Energy Kft. autógumi pirolízis.
Jegyzetek
Források
A pirolízis hulladékhasznosítás zöld-gazdaság fejlesztési lehetőségei A PIROLITIKUS HULLADÉKHASZNOSÍTÁS ZÖLD-GAZDASÁG FEJLESZTÉSI LEHETŐSÉGEI Green Chemistry Journal 2018/8, Monomer recovery through advanced pyrolysis of waste high density polyethylene (HDPE) (Hideg plazma pirolízis) How Renewable Energy Can Reduce Plastic Pollution (Hogyan csökkentheti magújuló energia a műanyag szennyezést) A hulladékkezelés termikus eljárásai Innovatív talajjavítás bioszénnel
Kapcsolódó szócikkek
Hulladék Gáz Koksz Energiahordozó Légszennyezés Hulladékégetés
Kategória:Hulladékgazdálkodás