Kosa peć za toplinsko separiranje otpada

Povećanjem količine otpada svih vrsta koje stvaraju industrija i stanovništvo sve više se nastoje razviti tehnologije za preradu otpada u nove sirovine. Ta takozvana cirkularna ekonomija ima mnogo zagovornika među ekolozima i pobornicima zelene politike, ali su rezultati najčešće ekonomski neisplativi. Zarada se ostvaruje u području zbrinjavanja metala, osobito bakra i aluminija, a ponegdje i zlato uspijevaju uspješno izvlačiti iz elektroničkog otpada.

Najveći problem je miješani komunalni otpad.

Da bi se komunalni otpad pretvorio u korisne sirovine najprije ga je potrebno razdvojiti na različite vrate materijala.

U nekim državama razvrstavanje se vrši ručnim razdvajanjem uz pomoć ljudi koji stoje pokraj pokretnih traka i odvajaju onu vrstu otpada za koju postoje kupci.

Pošto je u europi ljudska radna snaga skupa postoje pokušaji razvrstavanja uz pomoć robota koji prepoznaju razne materijale, te oni razvrstavaju otpad. Međutim ovakvi pokušaju su za sada ekonomski neuspješni.

U ponekim državama otpad se spaljuje, te dobivaju električnu energiju, ali ponekad se dogodi curenje opasnih plinova.

Zbog toga ekološki lobisti sve više nastoje natjerati stanovništvo na odvojeno prikupljanje otpada, plastika u jednu kantu, staklo u drugu, papir u treću, biološki otpad u četvrtu. Na ovaj način se smanjuje količina miješanog otpada, ali se povećava cijena zbrinjavanja otpada.

Za odvojeno prikupljanje otpada potrebno je puno novih kanti za smeće od čega najviše interesa ostvaruju proizvođači kanti koji snažno lobiraju upravo za ovakav način zbrinjavanja. Problem su oni korisnici koji otpad ubace u pogrešne kante. Ako samo jedan posto korisnika pogriješi u izboru kante postupak postaje ekonomski neisplativ. A problem je i to što u mnogim državama ne postoje kupci koji su spremni otpadne sirovine platiti dovoljno da bi se pokrili dodatni troškovi odvojenoga prikupljanja otpada. Zbog toga građani moraju plaćati sve veće iznose za zbrinjavanja otpada. To smanjuje standard građana i konkurentnost industrije na međunarodnom tržištu.

Riješenje ovog velikog ekološkog, zdravstvenog i ekonomskog problema je u tehnologiji separiranja otpada uz pomoć topline.

Ova tehnologija je spoj tehnologije spaljivanja otpada, tehnologije radarskog separiranja različitih materijala i tehnologije toplinskog razdvajanja materijala koji imaju različito talište.

Tehnološki postupak je vrlo jednostavan.

Otpad se ubacuje na vrh jedne koso postavljene cijevi u koju se ugurava pomoću spirale pokretane motorom, te tako otpad postepeno kosinom klizi prema dolje. Na dnu ove cijevi otpad se zapali, a topli plinovi se kreću prema vrhu kose cijevi. Pri tome otapaju dio otpada kroz koji prolaze.

Dio otopljenog otpada se kreće prema dolje gdje nailazi na niz malih otvora kroz koje rastaljeni materijali izlaze iz kose cijevi i upadaju u posude koje se nalaze ispod. Uslijed visoke temperature dio otpada se pretvara u plin te zajedno sa plinovima izgaranja dolaze do vrha kose cijevi gdje ulaze u odvodnu cijev koja je postavljena pri vrhu kose cijevi. Pri ovome količina otpada u cijevi se smanjuje. Ako se pri ovome debljina sloja otpada u kosoj cijevi previše smanji, to se može povećati pojačanim guranjem otpada odozgo spiralom koja se od vrha može postaviti i unutar većeg dijela same cijevi. Tek pri dnu cijevi gdje je temperatura previše velika ova spirala ne može gurati otpad.

Ako u plinovima postoji mala količina plinova koji mogu sagorijevati ti plinovi se mogu na vrhu odvodne cijevi spaljivati u baklji.

Ako se prerađuje otpad koji sadrži puno na visokoj temperaturi hlapivih materijala tada se otpadni plinovi mogu odvoditi do parnog kotla. U parnom kotlu otpadni plinovi se spaljuju i stvara se para koja pokreće turbinu koja pokreće generator električne energije.

Neke rastaljene frakcije otpada koje se pojavljuju na otvorima koji se nalaze na dnu kose cijevi su vrlo vruće i mogu se zapaliti u doticaju sa kisikom. Kako se to ne bi dogodilo u posudama gdje rastaljeni materijali upada potrebno je staviti vodu koja naglo hladi tekućinu i tako se dobivaju male kuglice različitih materijala.

Temperatura je različita na različitim nivoima kose cijevi te se na različitim nivoima kose cijev dobivaju različiti materijali.

Pri samo vrhu dobivamo vodu koja se stvara kondenzacijom vodene pare koja se stvara kod izgaranja na dnu kose peći. Malo niže pojavljuju se razna ulja, pa onda masti. Još niže iz kose peći izlazi rastaljeni parafin, a nakon toga razne vrste plastike. Na još nižem nivo pojavljuju se rastaljeni razni metali, olovo, kositar, cink, pa aluminij. Nakon aluminija može se pojaviti rastaljeno staklo, a na samom dnu i tekuće željezo.

Na samom dnu kose peći događa se proces izgaranja koji ovise o količini zraka koji se propušta u kosu cijev.

Ostatak u obliku pepela i šljake se propušta u male vagone kojima se odvoze do odlagališta gdje se šljaka može slagati na velike hrpe kemijski inertnog otpada. Ta šljaka se također može koristiti i kao podloga za ceste.

Zbog visokih temperatura koje nastaju u kosoj cijevi ona mora biti većim dijelom izrađena od šamotne opeke, a tek na vrhu može biti od čelika. Brzina izgaranja ovisi o sastavu otpada i o količini zraka koja se propušta odozdo u kosu peć.

Ekonomska korist od ovakve separacije otpada ovisi od materijala koji su ubačeni u kosu peć. Najveću korist bi mogli ostvariti oni koji prerađuju elektronički otpad, dok bi ekonomičnost prerade komunalnog otpada bila najmanja. Najveća ušteda kod komunalnog otpada bi bila smanjenje troškova odvojenog prikupljanja, te zbrinjavanja na velikim odlagalištima.

Ostale moje tehničke analize i inovaciju mogu se naći ovoj knjizi.