שיטות טיפול בפסולת אורגנית

בעולם מקובלות שלוש גישות מרכזיות לטיפול בפסולת אורגנית:
א. קומפוסטציה
ב. עיכול אנאירובי
ג.  טיפול משולב
ד. ייצור RDF

קומפוסטציה

קומפוסטציה (עיכול אירובי) – פירוק ביולוגי של חומר אורגני ע"י אורגניזמים המתקיימים רק בנוכחות חמצן. בקטריות וחיידקים אלה מפרקים את החומרים האורגנים בתהליך אירובי. לתהליך הפירוק שני שלבים עיקריים (מזופילי ותרמופילי) הנשלטים ע"י שני סוגי בקטריות שההתרבות המיטבית של כל אחת מהן מתרחשת בתחום טמפ' אחר. פליטת הביוגז מתאפיינת בעליית טמפרטורה לשני תחומי טמפרטורה שונים ובפליטה של CO₂ (דו תחמוצת הפחמן) ו- CH₄ (מתאן) במינונים תלויי טמפ'.

עליית טמפרטורת החומר העובר קומפוסטציה מעקרת אורגניזמים פתוגנים העלולים להיות חלק מאוכלוסיית החיידקים והבקטריות בפסולת ובכך (ע"פ הדירקטיבה האירופית לטיפול בפסולת) מכשירה את הקומפוסט לפיזור בשדות ו/או להטמנה. במהלך הקומפוסטציה מתעכל החומר והופך בחלקו לביו-גז. במקביל פוחת נפח החומר המעוכל הנותר בתום הקומפוסטציה. כמות הקומפוסט המיוצב פחותה מהכמות הראשונית ובכך מקטינה הקומפוסטציה את הנפח המוטמן (במידה והקומפוסט לא מועבר לחקלאות).קומפוסטציה יכולה להתבצע בערמות פתוחות או במיכלים סגורים.

בשני המקרים יש לדאוג לאוורור החומר האורגני במהלך הקומפוסטציה כדי להכניס חמצן לתהליך ולהבטיח את פעילותם של האורגניזמים האירוביים (הבקטריות והחיידקים). הימנעות מאוורור החומר תגרום להתפתחות תהליכים אנאירוביים המתאפיינים במטרדי ריח קשים. גם לקומפוסטציה מספר שלבים שבסופם, בתום התהליך, במידה ובוצע כהלכה, נותר חומר אורגני אינרטי בו ניתן להשתמש לדישון חקלאי וגנני או להעבירו להטמנה במטמנה.

עיכול אנאירובי

עיכול אנאירובי – פירוק ביולוגי של חומר אורגני ע"י בקטריות וחיידקים המתקיימים אך ורק בסביבה נטולת חמצן. גם תהליך זה מתבצע בשני שלבים מאופייני טמפרטורה. השלב המזופילי המתרחש בתחום טמפ' של  C°  29  עד 41 C° בעוד שהשלב התרמופילי מתרחש בטמפ' של C° 49 עדC° 60. מסתבר שאף כי תפוקת הביוגז המירבית היא בתחומי טמפ' אלה, ריכוז המתן עולה דווקא בתחום טמפ' נמוך יותר: C° 32 עדC°35.

גם בתחום טמפ' זה נוצר ביו-גז המכיל גם את אותם גזים   (CO₂ ו- CH₄) אלא שביחס הפוך ליחס בו הם נוצרים בתהליך הקומפוסטציה – יותר מתאן, פחות דו-תחמוצת פחמן.  התהליך מתבצע במיכל סגור המאפשר איסוף כל הביו-גז הנוצר בתהליך למיכל אגירה לצורך ניצולו כדלק להפעלת גנרטור לייצור חשמל. את התהליך ניתן לקיים בשני מצבים המכונים פרמנטציה (תסיסה) רטובה ופרמנטציה יבשה.

פרמנטציה (עיכול אנאירובי) רטובה

הליך פירוק ביולוגי של חומר אורגני המומס במים. התהליך מבוצע ע"י אורגניזמים אנאירוביים בסביבה מימית חסרת חמצן המתקיימת בתוך מיכלי העיכול בהם מתבצע התהליך. החומר האורגני מומס במים המחוממים בתוך המיכל לטמפרטורה מבוקרת הדרושה להתפתחותם האופטימלית של האורגניזמים האנאירוביים בהתאם לשלבי התהליך.

כדי למנוע פגיעה במערך הצנרת והמשאבות המזרים את המים ממיכל עיכול אחד למשנהו, נדרשת הפרדה של המרכיבים הלא אורגניים מהחומר האורגני המיועד להמסה במים, קודם להכנסתו למיקסר המערבב אותו עם מי התהליך.

בתום זמן השהייה במיכלי העיכול, מסונן החומר האורגני שנותר מתוך המים. החומר שסונן עובר תהליך ייבוש ומשמש להפקת קומפוסט איכותי. הביו-גז המופק במיכלי העיכול נאסף ונאגר במיכל ומשמש לייצור חשמל באמצעות גנרטורים מונעי ביוגז.

פרמנטציה יבשה

הפרמנטציה היבשה (עיכול אנאירובי יבש) היא תהליך פירוק ביולוגי של מרכיב החומר אורגני בפסולת העירונית. תהליך העיכול מתבצע בתוך מיכלים אטומים לחלוטין בלא נוכחות חמצן. במשך תקופת העיכול במהלכה שוהה הפסולת האורגנית במיכל סגור, מפרקים אורגניזמים אנאירוביים את הפסולת שהוכנסה למיכל (תעלת) העיכול כאשר היא במצב יבש יחסית ומבלי שהומסה במים כפי שקורה בתהליך הרטוב.

בתום תקופת העיכול מוצאת הפסולת המעוכלת מתעלת העיכול במצב יבש יחסית, המאפשר שינועה באמצעות שופל או מערכת מסועים שכן, כאמור, הפסולת אינה מומסת במים כפי שמתבצע בתהליך "הרטוב". מכאן שם התהליך, פרמנטציה יבשה או עיכול אנאירובי יבש.

במהלך שהיית הפסולת האורגנית במיכל או בתעלת העיכול נשמרת רמת הטמפרטורה והלחות של הפסולת המעוכלת באמצעות מי התהליך המחוממים לטמפרטורה הדרושה ומותזים על החומר האורגני בספיקה ובטמפרטורה המבוקרות בדקדקנות על ידי מערכת בקרה ממוחשבת. המים המותזים על הפסולת מנוקזים למיכל אגירה וממנו מוזרמים שוב ושוב למתזים הקבועים בתעלת העיכול.
בתום תקופת העיכול, כאשר תפוקת הביו-גז בתעלה פוחתת, מוצאת הפסולת המעוכלת מהתעלה. הוצאת הפסולת מתבצעת בתום תהליך בדיקות בטיחות שביצועה המוצלח מתנה את שחרור איטום התעלה ופתיחת דלת תעלת העיכול. מערכת הבקרה אינה מאפשרת פתיחת הדלת קודם לירידת ריכוז המתאן בתעלה לערך נמוך המוציא מכלל אפשרות אירוע בטיחותי או פליטה של מתאן לאטמוספרה. אחרי פתיחת דלת תעלת העיכול האטומה עג עתה מוצא החומר המעוכל שנותר בתעלה והוא מועבר להמשך התהליך – לקומפוסטציה.תהליך הקומפוסטציה מתבצע אף הוא במספר שלבים שבסיומם מתקבל קומפוסט איכותי לשימוש חקלאי וגנני.
יתרונות טכנולוגיה זו שפותחה בבשוויץ ובגרמניה – בפשטותה. מפשטות זו נגזרת עלות תפעולית נמוכה ביחס לעלויות תפעול מתקני עיכול אנאירובי קונבנציונאלי, עלויות אחזקה נמוכות, תפוקת מתן גבוהה, משך עיכול קצר יחסית. חברת א. מענה בע"מ התמחתה בנושא עיכול אנאירובי יבש וקשרה קשרי עבודה ושתוף פעולה עם חברה גרמנית מובילה ובעלת נסיון רב בהקמת מפעלי טיפול ביוגז בשיטת הפרמנטציה היבשה. לפגישת ייעוץ נא להקליק כאן.

ייצור RDF

RDF –  Refuse Derived Fuel  הוא חומר מוצק בעל תכולה קלורית גבוהה, המשמש כדלק להסקת תנורים או דוודים. את ה- RDF ניתן להפיק בשלב המקדים את הפקת הביוגז במפעלי יצור ביוגז בתהליך רטוב. במפעלים אלה נדרשת הפרדה מדוקדקת של החומר האורגני מיתרת הפסולת כדי למנוע פגיעת החומר האנאורגני  במשאבות ובצנרת הנוזל בו מומס החומר האורגני. ניתן להפיק RDF גם במפעלי מיון והפרדה שאינם קשורים למפעלי ייצור ביוגז, מפעלי מיון והפרדה הצמודים למפעלי מיחזור (בחו"ל) או תחנות מעבר ממיינות (בישראל).

את ה- RDF מייצרים מפסולת אורגנית יבשה שתכולתה הקלורית גבוהה יחסית. החומר המשמש    להפקת RDF יכול להיות פסולת יבשה של קרטון, נייר, שבבי עץ וכדומה. הדגש הוא על יובש הפסולת, שכן פסולת רטובה צריכה אנרגיה רבה לייבוש, אנרגיה שהשקעתה מפחיתה את כלכליות התהליך. בתהליך המיון וההפרדה ניתן לרכז חומרים יבשים אלה ולייצר מהם חומר אינרטי יבש אותו ניתן לשרוף כדי להפיק ממנו את תכולת האנרגיה שהוא מכיל.

את החומר ניתן לייצר בתצורות שונות. החל בכופתיות לשריפה בתנורי חימום ביתיים ועד ערמות חומר גס המיועדות להעברה לשריפה בתנורי ענק (Kilns) לייצור מלט.

שימוש ב- RDF חוסך דלק פוסילי ולכן יש לו ערך כלכלי משמעותי.

לקבלת פרטים נוספים ובדיקת התכנות כנסו לדף הפרוייקט – פל"ד.