شهردارآنلاين :: پايگاه جامع خبري مديريت شهري : اجراي پايلوت‌ صنعتي زباله‌سوز پلاسما براي زباله‌هاي خطرناك
دوشنبه، 30 مهر 1397 - 05:10 کد خبر:58705
شهردارآنلاين: محققان دانشگاهي با سرمايه‌گذاري بخش خصوصي به دانش فني ساخت زباله‌سوزهاي پلاسمايي به عنوان روش پاك و سبز امحاي زباله‌هاي خطرناك و ويژه دست يافتند و به گفته آنها قرار است تا پايان امسال دو پايلوت صنعتي اين دستگاه با ظرفيت يك تن در روز براي امحاي پسماندهاي "صنعتي" و "ويژه" و ديگري با ظرفيت 5 تن در روز براي پسماندهاي "شهري" و "بيمارستاني" راه‌اندازي شود.


محمدرضا خاني، عضو هيات علمي پژوهشكده ليزر و پلاسماي دانشگاه شهيد بهشتي و مجري طرح در گفت‌وگو با ايسنا، با بيان اينكه از 20 سال قبل كه فناوري پلاسما به كشور وارد شد، برنامه‌ريزي‌هايي براي توسعه اين فناوري در دانشگاه شهيد بهشتي انجام شد، اظهار كرد: با توجه به كمبود اعتبارات، تلاش شد تا اين تحقيقات به سمت اجراي پروژه‌هاي محصول‌محور سوق دهيم، از اين رو بخشي از فعاليت ما در مرز دانش و بخشي از آن صنعتي شده است، لذا تاكنون بيش از 10 محصول صنعتي در حوزه فناوري پلاسما در اين پژوهشكده توليد شده است.

وي مديريت پسماند با استفاده از فناوري پلاسما را از جمله زمينه‌هاي تحقيقاتي نام برد و خاطر نشان كرد: در حال حاضر در كشور تنها يك سيستم زباله سوز سنتي فعال در كهريزك راه‌اندازي شده است كه از 8 هزار تن زباله‌اي كه در شهر تهران به طور روزانه توليد مي‌شود، تنها 200 تن را به روش زباله‌سوز (Incineration) امحا مي‌كند و از آن حدود 5 مگاوات برق توليد خواهد ‌شد.

خاني با بيان اينكه با توجه به ميزان توليد پسماند در كشور اين ميزان امحا به روش زباله‌سوز بسيار كم است، اظهار كرد: از اين رو شاهديم كه با روش‌هايي مانند كمپوست و يا دفن، زباله‌ها مديريت مي‌شوند كه اين روش در كشورهاي پيشرفته دنيا مانند آلمان، سوئد و آمريكا روش مناسبي به شمار نمي‌رود.

اين محقق نشت شيرابه زباله‌ها به آب‌هاي زير زميني را از جمله معايب روش دفن زباله‌ها نام برد و يادآور شد: به‌ويژه در شهرهاي شمالي كشور كه سطح آب‌هاي زير زميني بالا است، اين آب‌ها به مواد شيميايي موجود در شيرابه‌ها آلوده مي‌شوند كه سرمنشا بسياري از بيماري‌ها مانند سرطان خواهند شد. بر اين اساس اين موضوع را از سال 1387 در پژوهشكده ليزر و پلاسما به عنوان قطب علمي فناوري پلاسما در دستور كار قرار داديم و در سال 1390 اولين سيستم آزمايشگاهي امحاي پسماندها به روش پلاسما را در كشور توليد كرديم كه در آن سال ثبت اختراع شد.

وي انتشار چندين مقاله ISI را از ديگر دستاوردهاي اين مطالعات نام برد و تاكيد كرد: از سال 90 تاكنون به مدت 7 سال است كه به دنبال صنعتي‌سازي اين دستگاه هستيم و اميدواريم تا پايان سال جاري دو پايلوت صنعتي‌سازي اين دستگاه را با ظرفيت يك تن در روز براي پسماندهاي صنعتي و ويژه و ديگري با ظرفيت 5 تن در روز براي پسماندهاي شهري و بيمارستاني را راه‌اندازي كنيم.

به گفته اين محقق، سرمايه‌گذاري فاز پايلوت اين طرح با حمايت بخش خصوصي انجام شده است و حمايت‌هاي دولتي مشمول اين طرح نشد.

پسماندهاي ارزشمند روش پلاسما

عضو هيات علمي پژوهشكده ليزر و  پلاسماي دانشگاه شهيد بهشتي، پلاسما را حالت چهارم ماده دانست و توضيح داد: پلاسما را مي‌توان در رژيم حرارتي (Thermal plasma) در دماي 5 هزار درجه سانتي‌گراد به بالا ايجاد كرد و يكي از مهمترين ويژگي‌هاي پلاسما اين است كه در غياب اكسيژن مي‌توان چنين دمايي را ايجاد كرد.

وي ادامه داد: در زباله‌سوزهاي قديمي با سوختن سوخت‌هاي فسيلي و اكسيژن حرارت مورد نياز ايجاد مي‌شود، در حالي كه در زباله‌هاي پلاسما مي‌توانيم بدون اكسيژن و كاملا با روش‌هاي الكتريكي دماي الكترون و يون‌ها را به حدي افزايش دهيم كه با استقاده از بمباران الكتروني، فرآيند پيروليز بر روي پسماندها انجام شود و آنها را تجزيه حرارتي كنيم.

مجري طرح روش زباله‌سوزي پلاسمايي را قابل كاربرد براي انواع پسماندها از صنعتي، ويژه و دارويي تا پسماندهاي شهري و بيمارستاني دانست و اظهار كرد: پسماندها در اين روش به تركيبات پايه مانند كربن، اكسيژن، نيتروژن و هيدروژن تجزيه شده و سپس با اضافه كردن گازهاي ثانويه مانند بخار آب فرايند هدايت به سمت توليد سينگاز (تركيب گاز هيدروژن و منوكسيد كربن) انجام مي‌شود. سينگاز توليدي مي‌تواند براي تهيه سوخت و يا توليد برق مورد استفاده قرار گيرد.

خاني، با بيان اينكه در حال حاضر بهينه‌ترين روش براي امحاي پسماندها و توليد برق، فناوري پلاسما است، گفت: اين فناوري داراي چندين مزيت است كه از آن جمله مي‌توان به قابل استفاده بودن براي همه پسماندها اشاره كرد. پسماندهاي حاوي تركيبات آب، مواد نسوز و يا پسماندهايي را كه به شدت خطرناك هستند و در اثر فرآيندهاي احتراقي معمول منجر به توليد آلاينده‌هاي گازي مي‌شوند، در اين روش مي‌توانيم با استانداردهاي اروپا امحا كنيم، ضمن آنكه خروجي اين امحا نيز مواد ارزشمند است.

اين محقق قابل استفاده بودن براي پسماندهاي الكترونيكي را از ديگر مزاياي اين روش نام برد و گفت: در حال حاضر شركت پاناسونيك سيستم‌هاي زباله‌سوز پلاسمايي 5 تن در روز زباله را براي امحاي پسماندهاي الكترونيكي خود به بهره‌برداري رسانده است.

وي ادامه داد: در امحاي زباله به روش زباله‌سوزهاي قديمي 70 درصد پسماند به صورت خاكستر باقي مي‌ماند كه حاوي تركيبات خطرناكي است و با وزش باد مي‌تواند اين تركيبات در هوا پراكنده شود و ايجاد آلودگي‌هاي خطرناك كند.

خاني خاطر نشان كرد: در فناوري پلاسما بسته به تركيباتي كه در آن وجود دارد، حجم زباله بين 95 تا 99 درصد كاهش مي‌يابد، به گونه‌اي كه تركيبات فلزي و شيشه به صورت مواد مذاب از پايين راكتور خارج مي‌شوند و از آن مي‌توان در ساخت مصالح ساختماني به شدت مقاوم استفاده كرد و اين مصالح هيچ خاصيت سمي براي سازه ندارند.

مجري طرح توليد حدود 816 كيلووات ساعت برق خالص از هر يك تن پسماند را از ديگر مزاياي روش پلاسما ذكر كرد و ادامه داد: اين ميزان در روش زباله‌سوزهاي قديمي حدود 516 كيلووات ساعت است.

عضو هيات علمي دانشگاه شهيد بهشتي رويكرد اصلي اجراي طرح زباله‌سوزهاي پلاسمايي را امحاي زباله‌هاي ويژه و خاص مانند پسماندهاي داروسازي و پتروشيمي‌ها عنوان كرد و افزود: تاكنون براي 5 پتروشيمي "اميركبير"، "جم"، "مارون"، "تبريز" و "شازند اراك" فاز امكان‌سنجي امحاي پسماند با فناوري پلاسما در قالب پايان‌نامه‌هاي كارشناسي ارشد و دكتري انجام شده است.

به گفته وي، مجتمع‌هاي پتروشيمي بالغ بر 300 تا 400 نوع پسماند دارند كه نتايج مطالعات فاز امكان‌سنجي كه در قالب پايان‌نامه‌هاي كارشناسي ارشد اجرايي شد، نشان داد پتروشيمي‌ها مي‌توانند به جاي آنكه پسماندهاي خود را به كشورهاي اروپايي صادر و يا به روش‌هاي غير بهداشتي دفن و يا دپو كنند، با روش پلاسما علاوه بر امحاي سبز پسماندهاي خود، تركيبات با ارزش ديگري را به دست آورند.

وي از آمادگي اين تيم تحقيقاتي براي انجام امكان‌سنجي براي ساير پتروشيمي‌ها خبر داد و اضافه كرد: علاوه بر پتروشيمي‌ها، براي شركت‌هاي داروسازي كه داراي پسماندهاي كلردار هستند، آمادگي داريم كه به سرعت فرآيند امكان‌سنجي و توجيه اقتصادي اين روش را انجام دهيم.

خاني با بيان اينكه در دنيا كشورهايي مانند انگلستان، آمريكا، ژاپن و فرانسه در حال راه‌اندازي واحدهاي زباله‌سوز پلاسمايي هزار تن در روز هستند، ادامه داد: ما با شركت‌هاي دولتي و سازمان پسماند شهرداري جلساتي براي صنعتي‌سازي اين سيستم داشتيم، ولي عموما به دليل عدم ثبات مديريت و هزينه‌هايي كه بايد پرداخت شود، خيلي تمايل به اجراي  اين روش‌ در ابعاد شهري ندارند.

وي اضافه كرد: از اين رو پيشنهاد ما اين است كه در حال حاضر از اين روش براي امحاي پسماندهاي ويژه و خطرناك استفاده كنيم كه تناژهاي پايين‌تري دارند، ضمن آنكه مطالعات امكان‌سنجي آن راحت‌تر است.

اين محقق حوزه پلاسما، پسماندهاي خطرناك و ويژه را پسماندهاي آتش‌زا و يا حاوي مواد تشعشع‌زا دانست كه تماس آنها با بدن انسان مي‌توانند منجر به مسموميت انسان شود و گفت: پسماندهاي بيمارستاني به دليل وجود فعاليت ميكرو ارگانيزم‌هايي در آن، شاخه‌اي از پسماندهاي ويژه است و براي امحاي آن روش 5 تن در روز را پيشنهاد مي‌دهيم.

به گفته وي، امحاي پسماندهاي مايع و ويژه را كه شامل پسماندهاي پتروشيمي‌ها، شركت‌هاي داروسازي، كارخانه‌هاي تصفيه روغن و يا هر كارخانه‌اي كه داراي پسماندهاي بد بو و يا شيميايي و يا خطرناك مي‌شوند، مي‌توان مطابق استاندارهاي اروپايي با اين روش امحا كرد.

پسماندهاي بيمارستاني چالش ديگر كشور

عضو هيات علمي پژوهشكده ليزر و  پلاسماي دانشگاه شهيد بهشتي با اشاره به چالش كشور در زمينه پسماندهاي بيمارستاني، گفت: براي رفع اين چالش عمليات "اتوكلاو" انجام مي‌شود؛ يعني بر روي زباله‌ها در دما و فشار بالا فرآيند استريل انجام مي‌شود، ولي مطالعات دنيا نشان مي‌دهد كه در اين فرآيند، عمليات استريل به صورت كامل انجام نمي‌شود و حجم پسماندها كاهش محسوسي ندارند؛ از اين رو در اين روش ما همچنان با حجم زيادي از زباله مواجه خواهيم بود.

وي اضافه كرد: فناوري پلاسما در دنيا خود را اثبات كرده و مي‌تواند انواع پسماندهاي بيمارستاني، عفوني و غير عفوني را به خوبي امحا كند و حجم آن را به كمتر از 5 درصد كاهش دهد كه از 5 درصد باقي مانده نيز مي‌توان در توليد مصالح ساختماني استفاده كرد.

اين محقق با تاكيد بر اينكه روش پلاسما را مي‌توان به طور كامل جايگزين فرآيند اتوكلاو كرد و فرآيند دفن نيز حذف شود، اظهار كرد: دماي مشعل پلاسما بين 5 تا 10 هزار درجه سانتي‌گراد و دماي كوره بين 1600 تا 1200 درجه سانتي‌گراد است و در اين دما فرآيند تجزيه پسماندها آغاز مي‌شود و هيچ ميكروارگانيسمي و يا عوامل عفونت‌زا نمي‌توانند اين دما را تحمل كنند و به صورت كامل از بين مي‌روند.

وي در عين حال از طراحي و ساخت اتوكلاوهاي پلاسما براي استريل تجهيزات اتاق در دانشگاه شهيد بهشتي خبر داد و افزود: اين دستگاه در حال طي كردن اخذ استانداردها است. يكي از مشكلات ما موضوع دريافت تاييديه‌ها است. ما با هر مركزي كه براي بهره‌برداري از دستگاه‌هاي ساخته شده تماس مي‌گيريم، از ما تاييديه مي‌خواهند.

مجري طرح يادآور شد: اين در حالي است كه ما براي يكسري از تجهيزات ساخته شده از اداره تجهيزات پزشكي وزارت بهداشت از يك سال و نيم گذشته تقاضاي دريافت تاييديه كرديم، ولي شركت‌هاي وارد كننده مي‌توانند در فرآيندهاي 6 ماهه مجوز را كسب كنند و اين باعث مي‌شود كه هميشه با چالش‌هايي مواجه شويم.

اين عضو هيات علمي دانشگاه شهيد بهشتي با اشاره به چالش‌هاي مالي در سال‌هاي اخير گفت: تمام هزينه‌هاي تحقيقاتي با سرمايه‌گذاري بخش خصوصي اجرايي شده است، ضمن آنكه نوسانات ارزي از ديگر موانع كاري ما است؛ به گونه‌اي كه رونمايي از سيستم زباله‌سوز پلاسماي 5 تن در روز را كه قرار بود در خرداد ماه رونمايي شود، 9 ماه پروژه به تعويق افتاد و اين چالش ما است كه با دست خالي در دانشگاه فعاليت مي‌كنيم.

عملكرد زباله‌سوز براي زباله‌هاي خطرناك و عادي

خاني گفت: پسماندهاي ويژه، تركيبات شيميايي خاصي دارند كه در صورت امحاي آن‌ها با روش فرآيند احتراق معمولي گازهايي مانند دي اكسيد و يا تركيبات گوگرددار و فلوئور دار منتشر مي‌شود كه به شدت سرطان‌زا و بر روي DNA هم تاثيرگذار است و موجب عجيب الخلقه‌زايي نيز مي‌شود.

وي ادامه داد: اين در حالي است كه مي‌توانيم با شرايطي كه در پلاسما قابل تنظيم است، مانند كنترل دمايي و يا تزريق گازهاي ثانويه اقدام به امحاي زباله‌هاي ويژه با روش سبز كنيم.

خاني در عين حال با تاكيد بر اينكه هيچگاه ادعا نمي‌كنيم روش امحاي پلاسما با صرفه‌ترين روش امحا است، خاطر نشان كرد: ولي بسته به محتواي پسماند و ميزان خطرناك بودن، پلاسما بهترين روش است و در دنيا نيز از اين روش براي حذف پسماندهايي كه با روش‌هاي ديگر قابل امحا نيستند، استفاده مي‌شود.

وي، فناوري پلاسما را پاك‌ترين فناوري براي مديريت پسماند در دنيا معرفي كرد و گفت: ولي بايد در كنار آن تجهيزات اين روش و دانش فني آن هم موجود باشد تا بتوان پسماندها را به درستي مديريت كرد. اين كاري است كه در دانشگاه مطالعه شده و به عنوان سبزترين روش مديريت پسماند به جامعه معرفي شد، ضمن آنكه بهينه‌ترين روش از لحاظ بازگشت سرمايه است.

منبع:ايسنا