1

Transformarea prin piroliz a deeurilor

1. Consideraii generale

Definiie Piroliza = proces tehnologic de natur termochimic prin care se urmrete transformarea ntr-o prim faz a substanelor solide n gaze, care ulterior sunt condensate la diferite temperaturi i astfel se pot separa diverse fraciuni lichide. Teoretic vorbind, piroliza devine un proces de gazeificare a deeurilor i daca lum n considerare i consumul propriu de energie a reactorului, dar i pierderile mari de carbon rmase n semicocsul i zgura produs, randamentul procesului de recuperare a energiei din deeuri este mult mai redus dect printr-o ardere direct, incinerare, a deeurilor. Motivul pentru care se continu cercetrile n acest domeniu este faptul c deocamdat piroliza reprezint singura metod de valorificare a deeurilor din materiale plastice, recuperate din masa reziduurilor menajere, fr separarea perfect a materialelor plastice pe compoziii chimice. Reciclarea direct a deeurilor din materiale plastice este n multe cazuri un proces scump i ineficient iar incinerarea separata a

acestora ridica serioase probleme privind epurarea gazelor de ardere. Valoarea energetic a produselor obinute prin piroliz, precum i gradul de extracie depind att de condiiile tehnologice create de reactor, dar mai ales de calitatea materiei prime utilizate. Condiiile tehnologice optime pot fi respectate dar caracteristicile referitoare la

2

calitatea i constana compoziiei deeurilor sunt extrem de greu de meninut.

Avantajele tehnologiei de prelucrare a deeurilor prin piroliz: - nivelul de temperatur poate fi strict controlat, - se poate reduce emisia de noxe (praf, produse sulfurice, produse

clorice, metale grele, etc.) prin stabilirea unui anumit nivel de temperaturi, printr-un control al proceselor termochimice i

reglarea regimului gazodinamic, - se pot obine produse ce se pot valorifica energetic i

tehnologic.

2. Clasificarea proceselor de piroliz

Clasificarea dup temperatur i tehnologie: - Piroliza de joas temperatur (400 600 C), - Piroliza de foarte nalt temperatur (peste 2000 C), - Piroliza n baie de sruri, metale topite sau sticl, - Piroliza cu abur de temperatur nalt; - Piroliza cu oxigen sar arztoare cu plasm.

Avantajele pirolizei la temperaturi joase: - Poate distruge circa 99,99 % din deeuri, - Este foarte eficace pentru materiale plastice,

- Rezult un volum mic de gaze ce trebuiesc tratate, - Nu se elimin cenu n atmosfer,

3

- Metalele grele nu se oxideaz i nici nu se volatilizeaz, - Metalele grele rmn n cenu,

- Nu sunt emisii de CO2 i CO,

Fig. 1. Schema procesului de piroliz de joas temperatur.

Avantajele pirolizei la temperaturi nalte: - Poate distruge aproape 99,99 % din deeuri, - Aproape toate deeurile se descompun, - Cenua este mai uor de eliminat fiind n stare lichid, - Se elimin volume mici de gaze ce trebuiesc epurate, - Nu se degaj cenu mpreun cu gazele, - Timpul de procesare este foarte redus, - Metalele grele sunt captate n cenu.

4

Fig. 2. Piroliza cu plasm

Pe plan mondial sunt aplicate diverse procedee de piroliz, fiecare procedeu avnd un tip specific de instalaie.

Denumirea procedeului este luat dup firma care a realizat instalaia sau dup cercettorul care a brevetat metoda de piroliz. Instalaiile n principiu nu difer mult dar totui fiecare instalaie are un anumit specific, fie legat de temperatura de lucru fie legat de forma reactorului.

Procesul tehnologic ce se desfoar ntr-un reactor este urmtorul: deeurile menajere sunt uscate, apoi sunt mrunite i sortate cu ajutorul

5

unui sortator n suspensie obinndu-se o fracie cu o densitate mare care conine metale i alte componente anorganice i o fracie cu densitate mai mic format din hrtie i deeuri din materiale plastice.

Dup ce a fost fin mcinat, fracia uoar este amestecat, n

camera reactorului, cu o cantitate de 5 ori mai mare de reziduuri de reacie, asemntoare cocsului care n prealabil sunt nclzite la 760 C Dup amestecare se obine o temperatur medie de 500 C. Teoretic, prin piroliz se poate obine dintr-o ton de deeuri urmtoarele produse:

- gaze de piroliz 200 kg (20%), - pcur 170 kg (17%), - fier 120 kg (12%), - sticl 50 kg (5%), - reziduuri solide 326 kg (33%). Dup un proces complex de epurare, desprfuire i splare,

produsele obinute prin piroliz sunt rcite i separate n produse gazoase i lichide, precum i reziduuri asemntoare cocsului.

Produsele obinute trebuie rcite rapid pentru a mpiedica descompunerea acestora n continuare i pentru a stabiliza produsele de uleioase de descompunere.

Gazele rezultate pot fi utilizate pentru nclzirea reziduurilor de cocs, care joac rolul de purttor de cldur i pot fi lichefiate i utilizate pentru transportul pneumatic al produselor reaciei n cadrul instalaiei.

6

Fig. 3. Reactorul i schema de proces n cazul pirolizei de nalt temperatur.