Хаягдлын эргэлтийн төвүүдийн хөгжлийн үндэс суурь болох хаягдлын нүүрсний тосонд боловсруулалт

Бүтцийн эдийн засгийн хүрээнд хаягдлын пластмассыг тосонд хувиргах үүрэг

Пластмассыг тос болгон хувиргаж материалын дугуйг битүүлэх

Пластмассыг тос болгон хувиргах замаар хаягдал төдийгүй нэг удаа ашигласны дараа зүгээр л хаяхгүй, цаашид ашиглах боломжийг олгодог. Энэхүү процесс нь дахин боловсруулахад хэцүү пластмассыг хайлуулж, синтетик шүүгээ тос болгон дахин хувиргадаг бөгөөд шинээр олборлох газрын тосны хэрэгцээг бууруулдаг. Пиролизийн системүүд нь ихэвчлэн пластмассын ойролцоогоор 70%-ийг ашиглах боломжтой гидрокарбонт болгож хувиргадаг тул эд материалыг хаягдлын газар хаях эсвэл шатаахыг харин дахин ашиглах боломжийг олгодог. Энэ процессын үр дүнд гарсан бүтээгдэхүүн нь дизель түлш болон олон төрлийн нефтехимийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашиглах зүй тогтлын дагуу ашигладаг. Энэ арга нь хаягдал болон алдагдлыг бууруулж, нөөцийг урт хугацаанд ашиглах боломжийг олгодог тул орчин үеийн орчин үеийн тэгш байдлын хувьд ашигтай бөгөөд эдийн засгийн хувьд ч ашигтай юм.

Хүрэлцээ сайтай эдийн засгийн байгууламжийг хөрсний тогтвортой байдалд хэрхэн нэвтрүүлэх вэ

Хөрсийг түлш болгон хувиргах системийг нэвтрүүлсэн нутаг дэвсгэрт ихэвчлэн хаягдал цуглуулах газрын талбайн 30-аас 50 хувь хүртэлх зардлыг бууруулж, өөрийнх нь эрчим хүчний эх үүсвэрийг олгодог. Хотууд энгийн хаягдал цуглуулах ажиллагааг жижиг хэмжээний шинэчлэлттэй хослуулбал нэгэн зэрэг хоёр сайн зүйл гарч ирдэг: Экосистем рүү орж буй бохирдлыг багасгах, шаардлагатай байгаа газартаа цахилгаан эрчим хүч үүсгэх. Өнөөдөр Өмнөд Энэтхэг тивийн олон газар юу болсон байгааг авч үзье. Шинэ шинэчлэлтийн төвүүд газар зэрэг газар нээгдсээр байгаа бөгөөд хаягдал менежментийн өөр өөр талаар нэгтгэснээр орон нутгийг илүү өөрөө дэмжих чадвартай болгох, мөн улс орнуудаас түүхий тосны импортыг багасгах боломжийг харуулж байна.

Нэмэгдэж буй хөрсний бохирдол, шинэчлэлтийн төвүүдийн гарал

Одоо ертөнц жилд 400 сая метрийн тонн пластик хог хаяг үүсгэж байгаа бөгөөд энэ нь том хотууд болон үйлдвэрүүдийн хажуугаар дахин боловсруулах цехүүд үүсэхэд хүргэсэн. Хөгжиж буй орнуудын ихэнх эзэн тэнгисийн эргүүл хогийг түлш болгон хувиргаж байгаа. Эдгээр географийн төвлөрөл нь тээвэрлэлтийг хялбар болгож, дахин боловсруулах технологийн мэргэжилтнүүдийг ажилд оруулж байна. Үүний үр дүнд хаягдалгүй аж ахуйн загварыг хэрэгжүүлэх боломж нэмэгдэж байна.

Үндсэн Хогийн Пластик Түлш Үйлдвэрлэх Технологи: Пиролиз, Газжуулах болон Бусад

Пластик-түлш хувиргах технологийн тойм: Пиролиз, Газжуулалт, Гидротермал шингэвт

Гурван үндсэн дулааны химийн арга нь хогийн пластик түлш үйлдвэрлэхэд түлхүү ашиглагддаг:

• Пиролиз : Хүчилтөрөгчгүй нөхцөлд термийн задрал (350–900°C), 60–80% шингэн хидрокарбон үлдэгдэг
• Газификаци : Хэсэгчилсэн исэлдэлт (700–1,200°C) синтезийн хий (CO/H₂) гарган авахад ашигладаг
• Гидротермал шингэрүүлэлт : Усны орчинд боловсруулалт (300–400°C), холимог пластмассын урсгалд тохиромжтой

Пиролиз нь полиэтилен, полипропиленд нь 85%-ийн нүүрстөрөгчийн нөхөлтийн үр ашигтай байдаг бөгөөд элэгдсэн пластмассыг механик дахин боловсруулалтаас илүү үр дүнтэй ажилладаг.

Пиролиз нь хог хаягдлын пластмассыг түүхий тосонд хувиргахад яагаад ирээдүйгээр хөгжих боломжтой вэ

Пиролиз нь эрчим хүчний хэрэгцээ багатай (газификациас 40% бага) бөгөөд шууд шахаж оруулах түлш үйлдвэрлэх боломжийг олгодог, холимог пластмассыг (PVC, PET-гээс бусад) ашиглах боломжтой тул хог хаягдлын түлш технологийн зах зээлийн 40.6%-ийг эзэлдэг. Цеолит катализатор шиг технологийн дэвшилт нь бензиний ангиллын хидрокарбон үйлдвэрлэлийг 78%-иар нэмэгдүүлдэг тул энэ процессыг 50 доллар/баррель түүхий тосны үнэтэй ажиллуулах боломжтой болгодог.

Пиролиз болон газификаци технологийн үр ашиг, гаралтыг харьцуулалт

Хийжүүлэх нь синтезийн хийг аж үйлдвэрийн хэрэглээнд метанол болгон хувиргах боломжийг олгож байхад шингэний тээврийн түлш хэрэглэдэг цагт цахилгаан уурхайн төвүүдийн хувьд пиролиз нь илүү тохиромжтой зам болж үлдэж байна.

Катализын шинжээр химийн дахин боловсруулалтыг сайжруулах инновациуд

Одоо дэвшүүлсэн катализаторууд нь урсгалаар хөдөлгөөнт урвалын зууханд 93% полиолефинийг хувиргаж PVC агуулсан орцоос хлорыг 99% хүртэл зайлуулж чаддаг. Ni-Fe/CaO хоёр үйл функцийн катализаторууд нь CO₂ барих замаар коксыг 62% бууруулдаг-Энэ нь Европын холбооны тогтвортой байдалд нийцэх гол шалгуур юм. Эдгээр инновациуд нь түлшийн чанарыг сайжруулж дизель төрлийн гаралтын цетаны тоо 51-ээс дээш байдаг.

Дулааны химийн боловсруулалтын эмисс, хязгаарлалт: Орчин үеийн асуудлыг шийдвэрлэх

Хамгийн сүүлийн үеийн нийлмэл хяналтын систем нь диоксины хэмжээг нэг куб метрт 0.1 нг ТЭҚ-аас бага байлгах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь нээлттэй шатгах үед 50 нг байдагтай харьцуулахад маш том сайжруулалт юм. Эдгээр системүүд нь цахилгаан цэнэглэгч төхөөрөмжүүдийн ачаар тосны бөөмсийг бараг бүгдийг нь бууруулдаг бол биоцохорын хэрэглээ нь нэг гурван хэсэг нь хүчилтөрөгчийн хаягдлыг нь хоруулах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч пиrolизийн тосны таван хэсгийн нэгэнд хүнд металлын нөлөө үлддэг бөгөөд гидротретмент гэсэн тусгай эмчилгээ шаарддаг. Энэ нэмэлт алхам нь нэг тонн боловсруулалтанд 18-25 ам.долларын зардал нэмдэг. Өмнөд Энэтхэг Азийн орнуудын тоног төхөөрөмжүүд нь тасралтгүй хаягдлыг хянах ажээ ба үүний үр дүнд нэгэн жилийн өмнөх UNEP-ийн тайлангийн дагуу 90% хураангуй хэмжээнд хүрчээ.

Хог хаягдлын пластмасаас синтетик нүүрсний тос руу хөрвүүлэх

Пиролизийн ашиглан хог хаягдлын пластмасыг тос руу хөрвүүлэх алхам бүрээр

Пиролизийн процесс нь хүчилтөрөгчгүй орчинд халууны тусламжтайгаар хаягдсан пластик материалыг синтетик нүүрсний тос болгон хувиргадаг. Эхний шатанд янз бүрийн төрлийн пластик материалыг тусгайлан ангилж, дараа нь 2-оос 10 мм хүртэлх хэмжээтэй жижиг хэсгүүд болгон үрэн буталдаг. Үүний дараа материалын холбогдсон чийгийг арилгах зорилгоор хатаагддаг. Удаан пиролизийн үед температур нь ерөнхийдөө 400-550 хэмийн хооронд бөгөөд 30 минутаас хоёр цагийн хугацааг хамардаг бөгөөд тосны гарц нь дунджаар 74 хувь байдаг. Хурдан пиролиз нь өөр байдаг бөгөөд температурыг зөвхөн хэдэн секундэд 700 хэмээс дээш хүртэл нэмэгдүүлдэг тул шингэний гарцыг 85 хувь хүртэл нэмэгдүүлдэг. Үүсэх уурыг хөргөж, ашиглах боломжтой шатахуун болгон хувиргадаг. Боловсруулалтын дараа үлдэгдэл нь орчиндоо 20 хувийг нүүрсэн хэлбэрээр, мөн ойролцоогоор 6 хувийг синтезийн хий болгон агуулдаг бөгөөд эдгээр нь нэмэлт энерги эх үүсвэр болгон системд буцаж оруулж болдог. Одообоос энэ процессыг илүү нарийн хянах зорилгоор бодит цагт мониторинг хийх тоног төхөөрөмжийг ашигладаг болсон.

Пиролизийн тос үйлдвэрлэлийг үр ашигтайгаар явуулахын тулд орд материйн шаардлага

Пиролизийг сайн ажиллуулахын тулд орд материйн дотор полиэтилен (PE), полипропилен (PP) шиг полиолефинүүдийн агууламж их байх ёстой бөгөөд эдгээр нь дэлхийн нийт хог хаягдлын ойролцоогоор 60-70 хувийг эзэлдэг. Чийглэгийн түвшинг 10%-иас доош байлгах нь чухал бөгөөд пиролизийн үед коррозийг үүсгэдэг PVC болон PET-ийг 1%-иас доош байлгах шаардлагатай. Холимогт полистиролын агууламж 15%-иас хэтрэхгүй байвал тонн тутмаас дунджаар 680-720 литр тос гарган авдаг. Материалын найрлага нэг төрөл байх нь катализийн үр ашигт чиглэлд эерэг нөлөө үзүүлдэг. Аз болоход сүүлийн үед технологийн шинэлэг байдал хамаагүй орж ирсэн байна. Искусствийн оюун ухааныг ашигласан гиперспектрал шигшүүр нь полимерүүдийг нарийн шигшүүрлэх, бохирдлыг зайлуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь бүх багцыг алдагдуулдаггүй.

Тохиолдолын судалгаа: Төвдөс Азийн дугуй эдийн засгийн төвүүдэд хийсэн хог хаягдлыг тос руу хувиргасан амжилттай туршлага

Индонезийн Жава эдийн засгийн коридорын дагуу байрласан энэхүү төвийн өдөрт дунджаар 35 метрийн тонн пластик хог хаягдлыг дизель түлш болгон шахаж байгаа бөгөөд энэ нь ASTM стандартын шаардлага хангасан байна. Тэд модуль хэлбэрийн пиролизийн нэгжүүдийг ашиглан өдөрт ойролцоогоор 12 мянган литр тээврийн түлш үйлдвэрлэж байгаа бөгөөд энэ нь орчны үйлдвэрүүдэд хэрэглэгдэж байна. Мөн энэ үйл ажиллагаагаар бүх пластик хогийн ойролцоогоор 94 хувийг хаягдлын газруудаас гаргаж байна. Компани нь орчны хог цуглуулагчидтай тусгай хамтран ажилладаг бөгөөд орчны нөлөөллийн үзүүлэлтүүдийг хянах зорилготой блокчэйн технологийг нэвтрүүлсэн байдаг. Мөн тэдгээрийн хөрөнгө оруулалт нь маш богино хугацаанд өгтөл буцдаг бөгөөд нэг жил гаруй хугацаанд ашиг орж эхэлдэг. 2022 онд үйл ажиллагаагаа эхлүүлснээс хойш төв нь далайн цагаан хог хаягдлыг 40 хувиар бууруулсан бөгөөд далайн орчинд орж буй пластик хогийн хэмжээнд харьцуулахад энэ нь маш их дүн чухалтай юм.

Хог хаягдал пластиктай түлш үйлдвэрлэх технологийн шинэчлэлүүд

Хог хаягдал пластиктай түлш үйлдвэрлэх үйл явцад гарцыг нь сайжруулах, цэвэршилтийг нь нэмэгдүүлэх

Гиперспектрал зураг авах технологийн тусламжтайгаар полимерийг ялгах нарийвчлал 98% болсон бөгөөд эхний эдийн засгийн цэвэршилт сайжирсан. Шилтэй металл агуулсан цеолитууд нь тосны гарцыг 25-35%-иар нэмэгдүүлж, хлорын агууламжийг 0.5%-аас доош бууруулдаг. 500°C температурт ажилладаг оновчтой реакторууд нь 60 минутын хадгалалтын хугацаатай байх ба шингэн хидрокарбонтын сэргээлтийг 82% хүртэл нэмэгдүүлдэг буюу 5 жилийн дунджаас 14% өндөр байна.

Катализын аргын өндөр чанартай синтетик шороо тос, түлш үйлдвэрлэхэд оролцож байгаа үүрэг

Катализын крекинг нь пиролизийн уурыг цаашид дахин цэвэрлэхгүйгээр EN 590 стандарт шаардлага хангах дизель тос болгон шилжүүлдэг. Өөрчлөгдсөн уурын реформинг нь хлорын полимероос устөрөгийн 92% -ийг сэргээж, дотоод ашиглалтанд ашиглах боломжийг олгодог. Катализаторын боломжийг сайжруулах нь 8000 цагийн ажлын хугацааг давах бөгөөд 2030 онд синтетик тос үйлдвэрлэх зардлыг 40% -иар бууруулах боломжтой.

Нөөцийг сэргээхэд зориулсан шинэ технологийн хөрвүүлэх аргууд

Микротолбины тусламжтай пиролиз нь шууд молекулын холбоон дээр нь зориулж, 98% энергийн ашиглалтанд хүрч, процессын температурыг 200°C-аар бууруулдаг. Шингэн задрал нь олон давхаргатай баглааны энгийн мономерүүдийг нь сэргээдэг бөгөөд туршилтын үйлдвэрүүд PET болон полиолефины хувьд 97% сэргээлт үзүүлсэн. Хийшрүүлэх плазмын гибрид нь хог хаягдлыг синтезийн хий болгон хувиргахдаа 99.9% хүртэлх хувийг хувиргаж, термийн оксидчлолын гурван шатны замаар диоксинуудыг устгадаг.

Хог хаягдлын пластикыг боловсруулах үйлдвэрт ашиглах ухаалаг технологийн болон автоматжуулалтын чиг хандлага

Машин сургах загвар нь холимог пластикын пиролизийн оновчтой параметрүүдийг 2%-ийн нарийвчлалтай таамаглаж, туршилтын ажлуудыг 75%-иар бууруулдаг. Раман спектроскопийн чанарын удирдлага нь тосны зуурмайг ±0.5 cSt дотор байлгахын тулд реакторын нөхцлийг бодит цагт тохируулдаг. Европын шүүхийн дижитал хос систем нь урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ болон тасралтгүй оновчтой ажиллагааны дүнд жилийн боловсруулалтын хэмжээгээ 22% -иар нэмэгдүүлсэн.

Пластик-түлш технологийн эдийн засгийн болон орчин үеийн нөлөөлөл

Хаягдал пластмассыг түүхий нефтийг боловсруулах үйл явцад орчны ачаалал үүсэхийг үнэлэх

Хаягдал пластмассыг шатаадаг процесс нь ердийн хог хаях арга барилтай харьцулахад газрын 85-90% хэмжээгээр хог хаягдал багасгадаг. Материалын бүх амьдралын мөчлөгийг судалсан судалгаанууд нь энэ төрлийн пиролизийн систем нь түүхий нефтийг газраас авахтай харьцулахад ойролцоогоор 30% бага хүлэмжийн хийг гаргадаг бөгөөд энэ процессын үед ялгарах энергийг зохих ёсоор барьж чадвал энэ боломж бүрддэг. Гэсэн хэдий ч диоксин, хүнд металлуудын шиг хорт бүтээгдэхүүнүүдийг хэрхэн боловсруулах асуудал үлдээд байна. Одоогоор ихэнх аж үйлдвэрүүд ярьж буй дугуй эдийн засгийн зорилготой нийцэхийн тулд хорт бодисуудыг хянах арга хэмжээг заавал авах шаардлагатай байна.

Пластмассын хог хаягдлаас дизель түлш үйлдвэрлэх аргын эдийн засгийн боломжийг шинээр хөгжөөгүй зах зэлд судлах

Ашиглалт нь эх үүсвэрийн хүртээмж болон хэмжээний дагуу хөгжсөн инфраструктурын хүрээнд хамаарна. Төвдөс ази дахь пиролиз үйлдвэрүүд нь 4-7 жилийн дотор хөрөнгө оруулалтаа буцааж авах боломжтой бөгөөд синтетик дизель түлшний үйлдвэрлэлийн үнэ литрт 0.40-0.60 ам.доллар байдаг. Цалингийн бага зардал болон засгийн газрын дэмжлэг нь эдийн засгийн боломжийг сайжруулж байна. Гэсэн хэдий ч тосны үнийн хэлбэлзэл болон хаягдлын чанарын тогтворгүй байдал нь урт хугацааны тогтвортой байдлыг эрсдэлд оруулж болзошгүй юм.

Боловсруулалтын хаягдлыг түлш болгон хувиргах технологийг тойрч бүтээгдэхүүний эргэлтийн эдийн засгийн интеграц хөгжүүлэх

Тохирох хэмжээнд хүрэх нь санхүүжилтийн гибрид загвараас хамаарна-төрийн грант болон хувийн хөрөнгө оруулалтыг хослуулна. 20-50 тонн/хоногт боловсруулах модуль хүрээлэнгүүд нь традицион системтэй харьцуулахад капиталын зардлыг 40%-иар бууруулдаг. Материалын сэргээлтийг боловсруулалттай нэгтгэсэн бүс нутгууд нь нөөцийн ашиглалтыг 15-25%-иар нэмэгдүүлдэг бөгөөд дахин боловсруулах боломжгүй хаягдлыг хаалттай системд боловсруулдаг.

Ихэнх асуултууд

Хаягдлыг түлш болгон боловсруулах гэж юу вэ?

Хаягдлын хуванцарыг түүхий нефть болгон боловсруулах нь шинэ фоссилийн түлш ашиглах шаардлагыг багасгаж, тойрог эдийн засгийн хөгжилд хувь нэмрээ оруулдаг процесс юм.

Пиролиз нь хуванцар-түлш болгон хувиргахад яаж ажилладаг вэ?

Пиролизын үед хүчилтөрөгчгүй орчинд хуванцар хаягдлыг халааж шингэнт гидрокарбон болгон задалдаг бөгөөд энэ нь түүхий нефть болон дизель түлш болгон боловсруулж болно.

Хуванцар-түлш технологийн орчин үеийн ашигтай талууд юу вэ?

Энэ технологи нь газрын хаягдлыг багасгаж, уламжлалт нефтийн олборлолттой харьцуулахад хүлэмжийн хийн ялгаралтыг 30%-иар багасгаж, далайн хуванцар хаягдлыг удирдахад тусалдаг.

Хаягдлын хуванцарыг түлш болгон боловсруулахад ямар сорилттой вэ?

Зарим сорилтуудад диоксин, хүнд металлуудын ялгаралтыг удирдах, хаягдлын тогтмол нийлүүлэлтийг хангах, мөн дэвшилтэт боловсруулах технологийн зардлыг удирдах зэрэг ордог.

Хуванцар-түлш болгон хувиргах нь эдийн засгийн хувьд боломжтой юу?

Тийм, үүнд ажиллах хүчний цөөн зардалтай орнууд болон засгийн газрын татаасыг багтаадаг. Төвөд Азийн улсуудын үйлдвэрүүд нь 4-7 жилийн дотор өөрийн хөрөнгө оруулалтаа буцааж, синтетик дизелийн үйлдвэрлэлийн зардал нь литр тутамд 0.40-0.60 ам.долларын хооронд хэлбэлзэнэ.