Obróbka termiczna to najczęściej termin odnoszący się do metody przetwarzania odpadów, których nie można ponownie wykorzystać w sektorze produktów konsumenckich. Poprzez doprowadzenie ciepła do odpadów na określonych poziomach, a właściwie ich spalenie, ilość niemożliwych do odzyskania materiałów zostaje drastycznie zmniejszona, a materiały palne są spalane w celu wytwarzania energii elektrycznej z odpadów na energię. Powiązaną dziedziną obróbki termicznej jest przetwarzanie skażonej gleby lub wód gruntowych w celu usunięcia zanieczyszczeń. Podstawowym celem takiej obróbki jest oddzielenie węglowodorów i innych związków organicznych od materiałów nieorganicznych, takich jak metale ciężkie i sole metali. Niektóre z branż, które polegają na obróbce termicznej w celu uzyskania wydajności ekonomicznej i zgodności z przepisami ochrony środowiska, to sektor gospodarki odpadami komunalnymi, piece cementowe i powstający przemysł depolimeryzacji termicznej (TDP), który wytwarza ropę naftową z odpadów.
Gospodarka odpadami poprzez obróbkę termiczną nie zawsze jest procesem końcowym dla odpadów. W niektórych przypadkach w wyniku procesu powstają związki odpadowe, które są zgodne z przepisami ochrony środowiska i mogą być składowane na wysypiskach. W sytuacjach, w których wytwarzane są duże ilości związków metali ciężkich, materiały te muszą być dalej przetwarzane lub przesyłane do obiektów, które mogą wykorzystywać odpady do pewnego rodzaju produkcji przemysłowej. Koszt przetwarzania odpadów metodami termicznymi jest jednak uważany za dość niski i jest to głównie czynnik kosztów pracy.
Od 2011 r. istnieją dwa główne rodzaje obróbki termicznej odpadów. Spalanie stosuje się w piecach cementowych w temperaturach od 2,552° do 2,732° Fahrenheita (1,400° do 1,500° Celsjusza), gdzie związki węglowodorów są niszczone lub spalane jako paliwo, i ma również zastosowanie do niebezpiecznych form odpadów biologicznych, takich jak te wytwarzane w medycynie. Inne podejścia do spalania obejmują pirolizę obejmującą rozkład związków organicznych bez obecności tlenu oraz zgazowanie, w którym te same związki reagują z tlenem i parą w celu wytworzenia gazu syntezowego, paliwa składającego się głównie z tlenku węgla i wodoru.
Desorpcja termiczna to druga metoda obróbki termicznej dostępna od 2011 roku, w której związki są odparowywane, ale nie spalane. Metodologia może być wykorzystana do uzdatniania zanieczyszczonej wody i gleby na miejscu w celu usunięcia lotnych związków organicznych, które są odparowywane i zbierane do dalszego wykorzystania lub usunięcia. Obróbka gleby lub wody w ten sposób odbywa się różnymi metodami, w tym oporem elektrycznym i ogrzewaniem o częstotliwości radiowej lub wtryskiem gorących związków, takich jak powietrze, woda lub para. Gleba i woda, które mają ekstremalne poziomy zanieczyszczenia, takie jak odpady radioaktywne, są przetwarzane w procesie desorpcji termicznej zwanego zeszkleniem, w którym materiały są przekształcane w rodzaj szkła, które usuwa związki organiczne i zatrzymuje metale i radionuklidy. Witryfikacja jest jednak kosztownym procesem, który musi być przeprowadzany w temperaturach od 2,912 do 3,632 stopni Fahrenheita (od 1,600 do 2,000 stopni Celsjusza).
Depolimeryzacja termiczna to kolejna forma termicznej obróbki odpadów, która wykorzystuje wsad biomasy odpadowej i tworzyw sztucznych w przyspieszonej wersji naturalnego procesu, w którym powstają paliwa kopalne. Odpady poddawane są działaniu ciśnienia i ciepła w ciągu kilku godzin, aby rozbić strukturę molekularną związków na prostsze łańcuchy węglowodorowe. Początkowo depolimeryzacja termiczna wymagała więcej energii do wytworzenia paliwa niż samo paliwo mogło dostarczyć do 1996 r., kiedy udoskonalenia w procesie uczyniły go opłacalnym ekonomicznie.
Szacuje się, że w 2007 r. co najmniej 3,198,916 211,000,000 2007 ton stałych odpadów komunalnych (MSW) było rocznie przetwarzanych na energię przez trzy czołowe zachodnie firmy w tej dziedzinie. Jest to jednak tylko bardzo niewielka ilość odpadów stałych faktycznie produkowanych rocznie na całym świecie, przy czym same Chiny wyprodukowały około 2007 40,000,000 XNUMX ton MSW w samym XNUMX roku. Szacuje się, że od XNUMX r. Japonia jest światowym liderem w obróbce cieplnej MSW, gdzie przetworzono ponad XNUMX XNUMX XNUMX ton. Główną wadą obróbki termicznej jest to, że pomimo ścisłej kontroli proces generuje znaczne ilości wysoce toksycznych zanieczyszczeń powietrza, takich jak związki dioksyn, rtęć i tlenek węgla.