تولید گازوئیل از زباله بیمارستانی 

تولید گازوئیل از زباله بیمارستانی:

چکیده
بررسی پتانسیل بازیابی سوخت جایگزین از پیرولیز ضایعات سرنگ (SW) و ضایعات بطری‌های نمکی (SBW) است

ضایعات پزشکی مبتنی بر پلاستیک در صورت عدم مدیریت صحیح می‌توانند آسیب‌های جدی به محیط زیست و سلامت انسان وارد کنند.

آزمایش‌هایی در مقیاس آزمایشگاهی در یک راکتور بستر ثابت از نوع ناپیوسته با نوسان دما در محدوده 0 تا 600 درجه سانتیگراد

در فاصله 50 درجه سانتیگراد انجام شد.

تأثیر دما بر بازده محصول بررسی شده است.

خواص مختلف روغن پیرولیتیک استخراج شده از SW و SBW، مانند چگالی، ویسکوزیته سینماتیک، نقطه ریزش، نقطه جوش و ابرنقطه اندازه‌گیری شدند.

مقادیر مربوطه در محدوده ۷۲۶-۷۵۸ کیلوگرم بر متر مکعب، ۳.۱۹ تا ۴.۷۵ سانتی‌استوک، ۱۲- تا ۱۶- درجه سانتی‌گراد،

۸۶-۹۵ درجه سانتی‌گراد، ۲- تا ۵- درجه سانتی‌گراد و GCV حدود ۴۲-۴۴ مگاژول بر کیلوگرم بود.

GCV زغال پیرولیتیک حدود ۴۲-۴۳ مگاژول بر کیلوگرم بود.

آزمایش‌های GC-MS و FT-IR وجود مقادیر بیشتری از الکل‌ها و ارگانوسیلیکون‌ها را در روغن‌های پیرولیتیک نشان دادند

که به ترتیب از SW و SBW تکامل یافته‌اند.

 پیرولیز چنین زباله‌هایی (سرنگ/بطری نمکی) می‌تواند آلودگی محیط زیست را تا حدی کاهش دهد و همچنین منبع انرژی جایگزینی باشد.

تولید گازوئیل از زباله بیمارستانی:

 مقدمه:
بحران سوخت فسیلی، بشر را به تمرکز بر توسعه منابع انرژی جدید و جایگزین سوق داده است.

مدیریت صحیح پسماند و سیاست استراتژیک نیز برای توسعه پایدار ضروری است .

مدیریت پسماندهای پزشکی در سراسر جهان یک امر ضروری تلقی می‌شود .

مراکز مراقبت‌های بهداشتی به سرعت در حال افزایش هستند که به طور متوالی باعث افزایش

مقدار تولید پسماندهای پزشکی در کشورهای در حال توسعه می‌شود.

اگر به دقت مدیریت نشود، پسماندهای پزشکی افراد، جوامع و محیط اطراف را تهدید می‌کند.

در سطح جهانی، حدود 75 تا 90 درصد از پسماندهای مراقبت‌های بهداشتی غیررسمی هستند

و از عملکردهای نگهداری و مدیریتی سازمان‌های مراقبت‌های بهداشتی ناشی می‌شوند .

عوامل زیادی در تغییرپذیری نرخ تولید زباله‌های مراقبت‌های بهداشتی نقش دارند .

تولید زباله‌های مراقبت‌های بهداشتی در کشورهای در حال توسعه به دلیل دسترسی بهتر به خدمات پزشکی

به شدت در حال افزایش است .

دفن زباله به دلیل سرعت تخریب طولانی مدت آنها، گزینه مناسبی برای دفع زباله‌های پزشکی پلاستیکی نیست.

بازیافت مکانیکی می‌تواند یک فرآیند مؤثر با برخی محدودیت‌ها باشد.

پیرولیز یکی از کارآمدترین و امیدوارکننده‌ترین تکنیک‌ها برای تولید سوخت مایع از زباله‌های پلاستیکی است .

این فرآیند هیدروکربن‌های ارزشمندی تولید می‌کند که به عنوان سوخت و انواع مختلف مواد اولیه برای صنایع شیمیایی مختلف استفاده می‌شوند .

در طول همه‌گیری کووید-۱۹ در سراسر جهان، افزایش قابل توجهی در مصرف زباله‌های پزشکی مشاهده شد.

افزایش تولید زباله‌های زیست‌پزشکی،

مشکلات زیادی را برای رویکردهای مدیریت زباله ایجاد کرده و نگرانی‌های جدی را در مورد خطرات احتمالی دفع نامناسب ایجاد کرده است.

در صورت عدم نظارت مناسب، زباله‌های زیست‌پزشکی مسری می‌توانند به سلامت جامعه آسیب برسانند.

روش‌های کارآمد برای مدیریت ایمن و مؤثر زباله‌های پزشکی برای کاهش این خطرات و محافظت از رفاه انسان ضروری است.

 میانگین تولید زباله‌های بهداشتی حدود 1.29 کیلوگرم به ازای هر تخت در روز است .

تحقیقات علمی محدود موجود، تولید کارآمد سوخت جایگزین از پیرولیز زباله‌های پزشکی را نشان داده است.

 با استفاده از روش‌های پیشرفته، از جمله TG-MS، TG-FT-IR، TG و مدل‌های سینتیکی مختلف،

هم‌افزایی، مکانیسم‌های واکنش پیرولیز و رفتار آزادسازی گاز پیرولیتیک اجزای معمول زباله‌های سرنگ، چوب‌های پنبه‌ای، دستکش‌های پزشکی،

زباله‌های پزشکی و مخلوط‌های آنها را بررسی کردند .

استفاده از تکنیک‌های TGA، طیف‌سنجی ارتعاشی، TG-FT-IR و py-GCMS، به بررسی توصیف و تأیید مکانیسم‌های واکنش پیرولیز

صورت‌های ماسک، کمربندهای ماسک پزشکی و لوله‌های تزریق پرداختند.

پیرولیز ضایعات مختلف معمولاً برای بازیابی انرژی انجام می‌شود،

زیرا محصولات حاصل از پیرولیز معمولاً دارای خواص سوختی با کیفیت بالا هستند.

برخی از خواص ارزشمند روغن پیرولیتیک و زغال، آنها را به عنوان مواد اولیه برای چندین بخش صنعتی مطلوب می‌کند.

ارزش حرارتی گاز پیرولیتیک تولید شده از پیرولیز آهسته حدود 10 تا 15 مگاژول بر متر مکعب است .

ارزش حرارتی گاز پیرولیتیک مشتق شده از پلی پروپیلن (PP) و پلی اتیلن (PE) از 42 تا 50 مگاژول بر کیلوگرم متغیر است.

کیفیت روغن پیرولیتیک به عنوان سوخت را می‌توان با اندازه‌گیری خواص فیزیکی آن،

مانند چگالی، ویسکوزیته، نقطه جوش، نقطه ریزش، نقطه ابری شدن و نقطه اشتعال شناسایی کرد .

میانگین ارزش حرارتی روغن‌های پیرولیتیک تولید شده از ضایعات پلاستیکی مخلوط حدود 40 مگاژول بر کیلوگرم است .

مقدار قابل توجهی ازتولوئن، استایرن و اتیل بنزن در روغن پیرولیتیک ضایعات پلاستیکی وجود دارد

و می‌تواند به عنوان ماده اولیه شیمیایی در صنایع شیمیایی مختلف مورد استفاده قرار گیرد .

روغن پیرولیتیک حاصل از پلی اتیلن ترفتالات (PET) به دلیل ماهیت اسیدی بالای آن،کارایی کمتری دارد.

زغال پیرولیتیک تولید شده از پیرولیز مواد زائد، ارزش حرارتی حدود 34 مگاژول بر کیلوگرم دارد که با زغال سنگ قیری قابل مقایسه است.

_مشخصات مواد اولیه
آنالیز تقریبی و نهایی مواد اولیه خام به ترتیب با استفاده از کوره مافل (SX-7-10D، ایالات متحده)

در دمای 950 درجه سانتیگراد و یک آنالیزور عنصری CHNS، varioMicro V1.6.1، GmbH،  شناسایی شده است.

 ارزش حرارتی ناخالص (GCV) مواد اولیه خام توسط یک کالریمتر بمب اکسیژن، Infitek، ایالات متحده تعیین شده است.

_تجزیه و تحلیل تقریبی و نهایی مواد خام
هنگامی که نمونه‌های سوخت تحت شرایط معین سوزانده می‌شوند،

درصد مشخصی از سوخت که در حالت گازی (ماده فرار)، در حالت جامد (کربن ثابت) می‌سوزد

و درصد مواد زائد معدنی که تقریباً بی‌اثر هستند (خاکستر)، میزان رطوبت مقدار ذرات آب که به صورت درصدی از وزن اولیه (مرطوب) می‌شود.

بنابراین، رطوبت عمدتاً برای سوخت زیست توده از اهمیت اساسی برخوردار است.

بنابراین، آنها معیارهای ضروری برای درک دقیق خواص سوخت هستند.

درصد کربن ثابت در SBW بیشتر از SW است،

در حالی که وجود مواد فرار در SW کمی بیشتر است.

میزان رطوبت و خاکستر در هر دو ماده اولیه کاملاً مشابه است.

با این حال، درصد کربن و هیدروژن عنصری در SW بیشتر از SBW است.

در عین حال، درصد نیتروژن در SW کمتر است. درصد گوگرد در SBW بیشتر است و گوگرد عنصری در SW وجود ندارد.

 با افزایش دما، نرخ تولید محصول مایع نیز افزایش می‌یابد تا زمانی که دما به حدود ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد برسد.

با این حال، برای جامد، روند برعکس است. روند افزایشی تولید نفت و روند کاهشی تولید زغال

برای هر دو ماده اولیه مشاهده شده است.

این روند تا حدودی برای تولید گاز ثابت است، اما پس از رسیدن به ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد، تولید گاز افزایش می‌یابد.

 حداکثر بازده مایع در دمای ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد یافت شده است .

حداکثر بازده (بر حسب وزن) روغن پیرولیتیک از این  SW، ۵۳.۲٪ در دمای ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد بود

و حداکثر بازده (بر حسب وزن) زغال پیرولیتیک از SWدر دمای ۵۰ درجه سانتیگراد ۷۳.۱٪ بود.

به طور مشابه،حداکثر بازده (بر حسب وزن) روغن پیرولیتیک با SBW ۵۴.۹٪ در دمای ۴۵۰ درجه سانتیگراد و حداکثر

بازده (بر حسب وزن) زغال پیرولیتیک از SBW ۷۲.۱٪ در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد است.

روغن پیرولیتیک تکامل‌یافته غلظت بالاتری از برخی ترکیبات ارزشمند،

-دکانول،  هگزیل- که در تولید سورفکتانت‌ها، امولسیفایرها، نرم‌کننده‌ها، روان‌کننده‌ها، حلال‌ها و افزودنی‌های عطر استفاده می‌شود،

-متیل‌دودکانول که در صنایع عطر، طعم‌دهنده، لوازم آرایشی و سورفکتانت‌ها استفاده می‌شود

و هگزا-تریاکونتیل-تری‌فلوئورواستات که در تهیه پوشش‌های سطحی، فیلم‌های محافظ و در تحقیقات و غیره استفاده می‌شود، دارد.

https://www.aparat.com/v/ido04o7

http://www.irangasoil.com