جهاز تعقيم النفايات

جهاز التعقيم بالبخار للنفايات هو أحد أشكال معالجة النفايات الصلبة ، حيث يستخدم الحرارة والبخار والضغط الناتج عن جهاز التعقيم الصناعي في معالجة النفايات . تعالج أجهزة التعقيم هذه النفايات إما على دفعات أو في عمليات تدفق مستمر . في عمليات الدفعات، يُضخ البخار المشبع إلى جهاز التعقيم عند درجات حرارة تقارب 160 درجة مئوية (320 درجة فهرنهايت). ^{[ 1 ]} يُحافظ على ضغط البخار داخل الجهاز عند 6 بار (مقياس) لمدة تصل إلى 45 دقيقة لإتمام عملية التعقيم. تُحقق عملية التعقيم بالبخار معدل قتل عالٍ جدًا لمسببات الأمراض والفيروسات ، على الرغم من أن المنتجات الليفية الناتجة عن هذه العملية تكون عرضة للبكتيريا والفطريات نظرًا لغناها بالنشا والسليلوز والأحماض الأمينية. عندما يُصمم جهاز التعقيم هذا لتعقيم النفايات التي تحتوي في الغالب على سوائل، يُعرف باسم نظام إزالة التلوث من النفايات السائلة .  

تستطيع بعض أجهزة التعقيم بالبخار، والتي تُعرف أيضاً باسم محولات النفايات ، العمل ضمن نطاق الضغط الجوي لتحقيق تعقيم كامل للنفايات المسببة للأمراض. ويتم توفير ظروف التسخين الفائق وتوليد البخار من خلال التحكم المتغير في الضغط، والذي يتناوب بين الضغط الجوي والضغط السلبي داخل وعاء التعقيم. وتكمن ميزة هذا النهج الجديد في التخلص من التعقيدات المرتبطة بتشغيل أوعية الضغط. مع ذلك، قد لا يحتوي البخار غير المشبع بنسبة 97% على طاقة كافية لقتل الجراثيم التي قد تكون موجودة على سطح المواد التي يلامسها.

في عمليات التعقيم بالبخار المضغوط (الأوتوكلاف) ذات النظام الدفعي، تؤدي عملية "المعالجة" إلى تليين البلاستيك وتسطيحه، وتفتيت الورق والمواد الليفية الأخرى إلى كتلة ليفية، وتنظيف الزجاجات والأدوات المعدنية، وإزالة الملصقات وغيرها. تقلل هذه العملية حجم النفايات بنسبة 60% تقريبًا. بعد "المعالجة"، يُوقف تدفق البخار، ويُفرغ الضغط عبر مكثف. عند انخفاض الضغط، يُفتح باب الأوتوكلاف، وبتدوير الأسطوانة، يمكن تفريغ المواد "المعالجة" وفصلها بواسطة سلسلة من المناخل وأنظمة الاسترجاع.

في عمليات التعقيم بالبخار ذات التدفق المستمر، تُزال المخلفات الزجاجية والحجارة والمعادن من تيار النفايات قبل بدء عملية التعقيم، مما يوفر كميات كبيرة من الطاقة والعمالة وتكاليف المعدات. في هذه العملية، تدخل النفايات إلى جهاز التعقيم، ويخرج المنتج منه دون فقدان درجة الحرارة أو الضغط داخله. وتتحرك المواد باستمرار خلال العملية عبر سيور ناقلة يتم التحكم فيها بواسطة الحاسوب. بعد تحميل النفايات على السير الناقل الأولي، تُصبح العملية مؤتمتة بالكامل، ولا تتطلب أي تدخل بشري لتنظيف داخل الجهاز.

في الأنظمة المبكرة، كان المنتج الأساسي هو ألياف السليلوز . تتكون هذه الألياف من عناصر السليلوز واللجنين القابلة للتحلل في النفايات. يمكن تغذية هذه الألياف في مفاعلات التخمير اللاهوائي لتقليل قابلية النفايات للتحلل الحيوي وإنتاج الغاز الحيوي . أو يمكن استخدامها كوقود حيوي .

تزعم بعض الأنظمة قدرتها على غسل سكريات الهيميسليلوز المتحللة ومعظم البروتين كمواد قابلة للذوبان في الماء . أما المواد المتبقية، بعد فصلها فيزيائيًا (باستخدام غربال دوار )، فلها استخدامات قيّمة متعددة. ويزعم أحد الأنظمة قدرته على تجفيف السليلوز أثناء المعالجة باستخدام الحرارة، بينما يزعم نظام آخر قدرته على تجفيفه (بتكلفة أقل بكثير) باستخدام الضغط وحركية البخار.

بعد فصل الألياف، تتكون التدفقات الثانوية من أنواع مختلفة من البلاستيك (الذي يتم تليينه وتشكيله عادةً لتسهيل فصله)، وتيار من الزجاج والحصى، بالإضافة إلى فصل المعادن الحديدية وغير الحديدية. تعمل الحرارة والبخار والحركة الدورانية لوعاء الأوتوكلاف على إزالة الملصقات والمواد اللاصقة من علب الطعام، تاركةً تيارًا عالي الجودة من المعادن الحديدية وغير الحديدية لإعادة التدوير.

بعد إزالة الماء والألياف والمعادن ومعظم المواد البلاستيكية، قد لا تتجاوز نسبة النفايات المتبقية للتخلص منها 10% من وزن النفايات الأصلية، وهي خالية تمامًا من المواد التي تتحلل لإنتاج غاز الميثان. وتفي الأنظمة في أوروبا بجميع متطلبات معالجة النفايات وإعادة تدويرها الأوروبية، بل وتتجاوزها.

تُستكمل عملية التحميل والمعالجة والفرز بالكامل عادةً في غضون 90 دقيقة. في نظام الدفعات النموذجي، يمكن لوحدتين سعة كل منهما 10 أطنان، تعملان جنبًا إلى جنب، معالجة 440 طنًا يوميًا مع مراعاة وقت الصيانة الوقائية. أما أنظمة التدفق المستمر فهي معيارية ومصممة خصيصًا لتناسب السعة المطلوبة.

يختلف حجم السفينة بين الموردين. وتُظهر التجربة أن السفن "الصغيرة" ليست منتجة بما فيه الكفاية؛ بينما إذا كانت السفينة كبيرة جدًا، فقد يتسبب وزنها الثقيل في أعطال في المعدات.

• www.ecohispanica.es مؤرشف بتاريخ 20 يونيو 2022 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine)
• إيستيك
• موقع Ambiensys مؤرشف بتاريخ 7 أبريل 2022 على موقع Wayback Machine
• موقع Sterecycle مؤرشف بتاريخ 9 مارس 2021 على موقع Wayback Machine
• نظام معالجة النفايات بالبخار المضغوط من بابكوك