A pirolízis (hőbontás) az a szerves hulladék kémiai lebontására szolgáló 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).^[1]

Összehasonlítva más hulladékkezelési technológiákkal az égetésnél,és a hulladéklerakónál kedvezőbb környezetvédelmi szempontból. 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 alkalmazási tervek

Országos Hulladékgazdálkodási Terv 2014-2020. (Hulladék gumiabroncs hasznosítását is említi, mely során pirolízist, mint technológiai változatot veszi figyelembe.)

Települési szennyvíziszap energetikai kezelése (Miskolci Egyetem tanulmánya, szennyvíziszaphasznosítás).

Jegyzetek

Források

• A pirolízis elve és folyamata, pirolízis technológiák. Különböző alapanyagok és hulladékok pirolízise


• 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

Kapcsolódó szócikkek

• Hulladék


• Gáz


• Koksz


• Energiahordozó


• Légszennyezés


• Hulladékégetés