Термическая обработка чаще всего является термином, который относится к методу переработки отходов, которые не могут быть переработаны обратно в сектор потребительских товаров. Подводя тепло к отходам на определенных уровнях или фактически сжигая их, объем неутилизируемых материалов резко сокращается, а горючие материалы сжигаются для выработки электроэнергии из отходов в энергию. Смежной областью термической обработки является обработка загрязненной почвы или грунтовых вод для удаления загрязняющих веществ. Основной целью такой обработки является отделение углеводородов и других органических соединений от неорганических материалов, таких как тяжелые металлы и соли металлов. Некоторыми из отраслей, которые полагаются на термическую обработку для экономической эффективности и соблюдения законов об охране окружающей среды, являются сектор управления бытовыми отходами, цементные печи и развивающаяся отрасль термической деполимеризации (TDP), которая создает сырая нефть из отходов.
Управление отходами посредством термической обработки не всегда является завершающим этапом обработки отходов. В некоторых случаях в процессе образуются отходы, соответствующие законам об охране окружающей среды, и их можно утилизировать на свалки. В ситуациях, когда образуется большое количество соединений тяжелых металлов, эти материалы должны быть переработаны или отправлены на предприятия, которые могут использовать отходы в каком-либо промышленном производстве. Однако стоимость обработки отходов термическими методами считается довольно низкой и в основном складывается из трудозатрат.
По состоянию на 2011 год существует два основных типа термической обработки отходов. Сжигание используется в цементных печах при температуре от 2552 до 2732 ° по Фаренгейту (от 1400 до 1500 ° по Цельсию), где углеводородные соединения разрушаются или сжигаются в качестве топлива, а также применяется к опасным формам биологических отходов, таких как отходы, производимые в области медицины. Другие подходы к сжиганию включают пиролиз, включающий расщепление органических соединений без кислород присутствует, и газификация реагирует так же соединений с кислородом и паром для производства синтез-газа, топлива, состоящего в основном из окиси углерода и водород.
Термическая десорбция — это второй метод термической обработки, доступный с 2011 года, при котором соединения испаряются, но не сжигаются. Методология может использоваться для очистки загрязненной воды и почвы на месте, для удаления испаряющихся летучих органических соединений и их сбора для дальнейшего использования или утилизации. Обработка почвы или воды таким образом осуществляется с помощью различных методов, включая электрическое сопротивление и радиочастотный нагрев или введение горячих соединений, таких как воздух, вода или пар. Почва и вода с экстремальным уровнем загрязнения, например, от радиоактивных отходов, обрабатываются с помощью процесса термической десорбции, известного как витрификация. , где материалы преобразуются в стекло, которое удаляет органические соединения и улавливает металлы и радионуклиды. Однако витрификация является дорогостоящим процессом, который должен проводиться при температуре от 2912 до 3632 ° по Фаренгейту (от 1600 до 2000 ° по Цельсию).
Термическая деполимеризация — это еще одна форма термической обработки отходов, при которой в качестве исходного сырья используются отходы биомасса и пластик в ускоренном варианте. природного процесса, который генерирует ископаемое топливо. К отходам в течение нескольких часов прикладывают давление и тепло, чтобы разрушить молекулярную структуру соединений на более простые углеводородные цепи. Первоначально термическая деполимеризация требовала больше энергии для создания топлива, чем само топливо могло обеспечить до 1996 года, когда усовершенствование процесса сделало его экономически выгодным.
По оценкам, по состоянию на 2007 год не менее 3 198 916 тонн твердых бытовых отходов (ТБО) ежегодно преобразовывались в энергию тремя ведущими западными компаниями в этой области. Однако это лишь очень небольшое количество твердых отходов, фактически производимых во всем мире ежегодно, при этом только в Китае только в 2007 году было произведено около 211 000 000 тонн ТБО. По оценкам, по состоянию на 2007 год Япония лидирует в мире по термической переработке ТБО, где было переработано более 40 000 000 тонн. Основным недостатком термической обработки является то, что, несмотря на строгий контроль, в процессе образуется значительное количество высокотоксичных загрязнителей воздуха, таких как соединения диоксина, ртуть и окись углерода.
