Dirbtinių salos Kanarų - Vilniaus universitetas
Dirbtinių salos Kanarų - Vilniaus universitetas
Dirbtinių salos Kanarų - Vilniaus universitetas
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Dujø<br />
atsiurbimas<br />
Siurblys<br />
Skruberis<br />
Ðlakas<br />
PA<br />
Vandens<br />
rezervuaras<br />
2 pav. Supaprastinta ávairiø PA<br />
plazminio perdirbimo árenginio su<br />
tûriniu reaktoriumi schema<br />
Reaktorius<br />
Plazmos<br />
generatorius<br />
1 pav. LEI pavojingø<br />
atliekø neutralizavimo<br />
árenginys<br />
(kairëje) su veikianèiu<br />
pastovios srovës<br />
linijiniu plazmos<br />
generatoriumi<br />
(deðinëje)<br />
tetrachlordibenzofuranas. Jø leistina<br />
norma yra nustatyta tik 0,1 ng/m 3 .<br />
Norint visiðkai suskaidyti PA, temperatûrà<br />
reikia pakelti daugiau kaip 1800 o C<br />
ir joje medþiagà iðlaikyti 3–4 sekundes. Á<br />
plazmocheminá reaktoriø leidþiami ávairiø<br />
dujø (oro, vandenilio, vandens garo ir kt.)<br />
srautai, ákaitinti plazmotrone iki 3000-4000<br />
K. Nauji, technologiðkai paþangûs plazminiai<br />
árenginiai gali deginti visø rûðiø PA<br />
ir kenksmingas medþiagas neterðdami<br />
aplinkos, o deginimo procesas gali bûti<br />
panaudojamas energijos gamybai. Atliekø<br />
molekulës skaidomos á atomus, radikalus,<br />
elektronus ir teigiamus jonus. Plazmai<br />
auðtant, susidaro paprastos netoksiðkos<br />
medþiagos. Manoma, kad medþiagø<br />
nukenksminimo efektyvumas<br />
plazmos sraute siekia 99,99 procento.<br />
Taigi metodas labai efektyvus, taèiau<br />
brangus, todël já rekomenduojama naudoti<br />
nukenksminti PA, kai nëra galimybiø<br />
jas deginti. Á tokiø atliekø sàraðà patenka<br />
chloro organiniø junginiø turinèios<br />
medþiagos, gyvsidabrio ir fenolio preparatai,<br />
maþai radioaktyvios ir kt. atliekos.<br />
Vykstant plazminiams procesams, ið<br />
PA galima gauti ir daug naudingø cheminiø<br />
medþiagø bei junginiø. Pvz., keièiant<br />
chlorangliavandeniliø sudëtá pirolizës<br />
dujose, buvo gaunami ávairûs acetileno<br />
ir chloro vandenilio kiekiai. Jungiant<br />
chloro vandenilá su vandeniu, gaunama<br />
33–34 proc. koncentracijos druskos<br />
rûgðtis. Perdirbant organinius junginius<br />
(polipropilenà, polietilenà, kaprolaktanà<br />
ir kitus) vandens garo plazmoje,<br />
gauta 25–35 proc. (tûrio) CO ir 40–<br />
55 proc. (tûrio) vandenilio. Jeigu santykis<br />
C/O=1, tai daugiau kaip 1300 K praktiškai<br />
visa þaliava pereina á sintetines dujas<br />
(CO+H 2<br />
). Ðiuo atveju taip pat gauti<br />
nedideli kiekiai metano, acetileno, anglies<br />
dvideginio ir vandens garø. Taèiau<br />
svarbiausia, kad, naudojant aukðtatemperatûrës<br />
pirolizës procesà organiniø atliekø<br />
perdirbimui, gaunamos sintetinës<br />
dujos, prisotintos vandenilio, kurias galima<br />
naudoti kaip kurà katiluose, ðilumokaièiuose<br />
ir kuro elementuose.<br />
Ávairioms gumoms, plastmasës ar celiuliozës<br />
atliekoms su radioaktyviomis<br />
priemaiðomis utilizuoti taip pat pravartu<br />
naudoti plazminá metodà su specialiai<br />
tam skirtu plazmocheminiu reaktoriumi.<br />
Toks reaktorius susideda ið auðinamo<br />
korpuso, kuriame ámontuotas plazmotronas,<br />
árangos utilizuojamai medþiagai ir<br />
balastui tiekti, lydalo ir dujø iðleidimo angos.<br />
Plazmotronas veikia argono arba argono<br />
ir deguonies mišinio aplinkoje, jo<br />
anodas pagamintas iš molibdeno.<br />
Skaidant kai kurias toksines medþiagas,<br />
pvz., chlororganines atliekas, reikia<br />
naudoti vandenilá. Siûloma naudoti vandens<br />
garo plazmà, nes daugiau kaip<br />
1000 o C vandens garas su organinëmis<br />
medþiagomis sudaro sintetines dujas<br />
(CO+H 2<br />
). Susidaræs vandenilis jungiasi<br />
su chloru, ir HCl sëkmingai galima atskirti<br />
skruberiuose. Todël tikslinga bûtø pagaminti<br />
vandens garo plazmotronà ir iðtirti<br />
jo galimybes skaidyti organines madþiagas.<br />
Reikia pabrëþti, kad organiniø medþiagø<br />
terminis skaidymas oro plazmoje<br />
– egzoterminis procesas, o skaidymas<br />
vandens garo plazmoje – endoterminis.<br />
Todël vandens garo temperatûra yra<br />
daug aukðtesnë negu ta, kuriai esant<br />
vyksta skilimo reakcijos.<br />
PA nukenksminimo technologijose<br />
ypaè svarbus medicininiø atliekø apdorojimas.<br />
Saugiai sunaikinti medicinos atliekas<br />
(pasenusius medikamentus, vienkartinio<br />
naudojimo ðvirkðtus, plastikinius<br />
árankius, patologines atliekas, tarà ir kt.)<br />
ámanoma tik vykstant aukðtatemperatûrës<br />
(plazminës) pirolizës procesui. Plazminis<br />
metodas jau naudojamas daugelyje<br />
pasaulio ðaliø. Intensyviai dirbama<br />
visose iðsivysèiusiose (JAV, Prancûzija,<br />
Vokietija, Ðveicarija, Australija, Japonija<br />
ir kt.) ir daugelyje besivystanèiø (Indija,<br />
Singapûras, Kinija ir t.t.) ðaliø. Medicinos<br />
atliekas ið ligoniniø, dantø klinikø bei kitø<br />
sveikatos centrø surenka ir termiðkai perdirba<br />
apie 1330 stambiø kompanijø. Dauguma<br />
jø – JAV, Prancûzijoje, Didþiojoje Britanijoje,<br />
Japonijoje ir Rusijoje. Ðie darbai<br />
vyksta JAV, Kanadoje, Prancûzijoje, Vokietijoje,<br />
Austrijoje, Ðveicarijoje, Didþiojoje Britanijoje,<br />
Australijoje. Beveik visos kaimyninës<br />
ðalys (Latvija, Estija, Lenkija, Baltarusija)<br />
taip pat pradeda ágyvendinti ypaè<br />
kenksmingø atliekø nukenksminimo plazmos<br />
aplinkoje technologijas. Kai kurios jø<br />
(Lenkija, Baltarusija) jau turi konkreèiø projektø<br />
ir pasirengusios juos vykdyti.<br />
Plazminio pavojingø medþiagø<br />
nukenksminimo perspektyvos<br />
Lietuvoje<br />
Dauguma kenksmingø buitiniø ir medicinos<br />
atliekø sëkmingai neutralizuojamos<br />
áprastinëse krosnyse, tokiose kaip<br />
cemento, koksavimo ar fosforo tràðø gamybos.<br />
Taèiau ámonei, deginanèiai atliekas<br />
ir toksines medþiagas, papildoma<br />
árenginiø rekonstrukcija ir eksploatacija<br />
reikalauja daug iðlaidø ir duoda nedidelá<br />
pelnà, o procesas nëra visiðkai ekologiðkai<br />
ðvarus. Be to, tokiai ámonei yra bûtina<br />
brangi áranga, aplinkos monitoringo<br />
aparatûra ir valdymas, todël visais atþvilgiais<br />
naudingiau yra kurti atskiras PA<br />
neutralizavimo ámones, turinèias specializuotà<br />
árangà ir technologijas.<br />
Lietuvoje PA destrukcijai tikslinga<br />
naudoti plazmines technologijas, nes jomis<br />
pasiekiamas daug geresnis rezultatas,<br />
procesas ekologiðkai ðvarus, nors<br />
ir iðauga jo savikaina. Lietuvoje kurti ir<br />
eksploatuoti plazminius árenginius potencialios<br />
galimybës yra visiðkai realios.<br />
Suvienijus Lietuvos plazminës technikos<br />
specialistø ir chemikø pajëgas, galima<br />
sumodeliuoti eksperimentinæ sistemà,<br />
atlikti aukðto lygio mokslinius tyrimus,<br />
suprojektuoti ir pagaminti pramoniná<br />
plazminá PA neutralizavimo árenginá. Taèiau<br />
tam reikia pakankamo Lietuvos Vyriausybës<br />
dëmesio ir paramos, o to nuolat<br />
stokojama. Kaip pavyzdá galima paminëti<br />
ðiuos faktus.<br />
Jau pirmaisiais nepriklausomybës<br />
metais (1991) Lietuvos energetikos instituto<br />
(LEI) Plazminiø technologijø laboratorijos<br />
darbuotojai siûlë Lietuvos aplinkos<br />
ministerijai suprojektuoti ir pagaminti<br />
mobilø plazminá kenksmingø atliekø ir<br />
Mokslas ir gyvenimas 2006 Nr. 12 13