घनकचऱ्यापासून ऊर्जानिमित्ती आणि साखर उद्योग

ग्रामीण महाराष्ट्राची लाइफलाइन म्हणजे साखर उद्योग. या उद्योगाने ग्रामीण भागाचा कायापालट केला, लोकांचे जीवनमान सुधारले. या उद्योगासमोर नेमक्या काय अडचणी आहेत, त्यावर कोणते दीर्घकालीन आणि लघुकालीन इलाज लागू होतात, धोरण दिशेबाबत उद्योगाची अपेक्षा काय आहे…. इ. मुद्यांवर प्रकाश टाकण्यासाठी साखर सहसंचालक, अभ्यासू अधिकारी आणि साखर क्षेत्रावरील अनेक पुस्तकांचे लेखक श्री. मंगेश तिटकारे लिहिताहेत ‘शर्करायन’ या नव्या सदरातून…. या लेखात ‘वेस्ट टू एनर्जी’ या क्षेत्रात साखर उद्योगाला असलेल्या संधी आणि श्रीनाथ म्हस्कोबा साखर कारखान्याने केलेला यशस्वी प्रयोग याविषयी त्यांनी सविस्तर लिहिले आहे…

महानगरपालिका घन कचर्‍याचा (RDF) साखर कारखान्यांमध्ये ऊर्जा निर्मितीसाठी पुनर्वापर अर्थात Waste to Energy किंवा Energy from Waste ही काळाची गरज आहे….

एका अंदाजानुसार भारतातील महानगरपालिका क्षेत्रांमध्ये दर दिवशी 1,30,000 ते 1,50,000 मे.टन घन कचरा तयार होतो. प्रत्येक वर्षी साधारणत: 50 दशलक्ष मे.टन कचरा निर्माण होतो. 2031 सालापर्यंत तो 125 दश लक्ष मे.टन एवढा तयार होईल, असा अंदाज आहे. याशिवाय Bio-Degradable Waste पासून Non Bio – Degradable Waste चे प्रमाणही वाढत जाणार आहे.

केंद्रीय प्रदूषण नियंत्रण मंडळाच्या अभ्यासानुसार यातील 800 दशलक्ष मे. टन कचरा देशातील 3159 डंपिंग ग्राऊंड्समध्ये जिरवला जात आहे.

देशात स्वच्छ भारत मिशन (SBM) 1 सप्टेंबर 2021 ला सुरू झाले. घनकचरा व्यवस्थापनावर या मिशनमध्ये लक्ष केंद्रीत केले गेले. देशात दररोज निर्माण होणार्‍या घनकचर्‍याचे पृथक्करण करून त्याच्या विल्हेवाटीच्या पद्धती आहेत. सर्वात जास्त वापरात येणारी पद्धत ते कमी वापरात येणारी पद्धत या प्रमाणात वर्गीकरण केल्यास याप्रमाणे आहे.

महानगरपालिका घनकचरा (MSW) व्यवस्थापन: महानगरपालिका क्षेत्रातील घनकचरा व्यवस्थापनांतर्गत घनकचर्‍याचे जागेवरच पृथक्करण करून जैव विघटन होणारा व जैव विघटन न होणारा असे दोन स्वतंत्र प्रकारात पृथक्करण केले जाते. जैव विघटन न होणार्‍या कचर्‍यातून पुनर्वापर न होणारा कचरा वेगळा काढतात. त्यातूनच Refused Derived Fuel अर्थात RDF वेस्ट वेगळा काढला जातो.

याचा वापर साखर कारखान्यांना कारखाना बंद असताना बगॅस आधारीत सहवीज निर्मितीचे काम संपुष्टात आल्यावर पर्यायी इंधन (Alternative Fuel) म्हणून वापर करता येणे शक्य आहे. या विषयावर केंद्र शासनाच्या हाऊसिंग व अर्बन अफेअर्स मंत्रालयाने सप्टेंबर 2018 ला देशातील वेगवेगळ्या उद्योगात RDF चा वापर कसा केला जाऊ शकतो यावर मार्गदर्शक अहवाल प्रसिद्ध केला आहे.

इतिहास
Waste to Energy (WtE) or Energy from Waste (EfW)
जगातील महानगरपालिका क्षेत्रातील कचर्‍यासाठी पहिला Incinerator/destractor नॉटिंगहॅम (इंग्लंड) येथे 1874 साली मॅनलोव्ह, अ‍ॅलीपॉट व कंपनी यांनी बांधला. अमेरिकेत असा Incinerator पहिल्यांदा गव्हर्नन्स आयलंड येथे 1885 साली सुरू झाला. WtE उद्योगाची व्याप्ती दिवसेंदिवस जागतिक स्तरावर वाढत आहे. या अंदाजानुसार 42 अब्ज डॉलरची उलाढाल जगातील या देशात 2023 सालाअखेर होत असून 2032 सालाअखेर तिची व्याप्ती दुप्पट होईल असा अंदाज आहे. एकट्या चीनमध्ये असे 927 प्लांट सुरू आहेत.

भारतात 109 प्रकल्प
भारतात WTE बाबत पहिला प्रयत्न 1987 साली दिल्ली येथे 4.4 दशलक्ष डॉलर्स खर्च करून डॅनिश कंपनीच्या सहकार्याने सुरू झाला. यात 300 टन घनकचर्‍याचा (RDF) वापर करुन 3.75 MW वीज निर्माण होणार होती. तीन आठवडे हा प्लांट चालला. कॅलरीफिक व्हॅल्यू असलेला कचरा पुरेसा न मिळाल्याने हा प्रकल्प बंद पडला. सध्या दिल्ली भारतातील सर्वात मोठा असा प्लांट तिमारपूर-ओखला येथे PPP तत्त्वावर 2012 साली सुरू झाला. संपूर्ण दिल्लीतील 25% कचर्‍यावर येथे प्रक्रिया होते. 2023 साला अखेर देशात याप्रकारे कचर्‍यापासून ऊर्जा निर्मिती करणारे 109 प्लांट चालू आहेत.

RDF अर्थात Refused Derived Fuel
World Business Council For Sustainable Development यांनी RDF ची व्याख्या खालीलप्रमाणे केली.

”Selected waste and by-products with recoverable calorific value can be used an fuels in a cement kilns, replacing a portion of conventional fossil fuels like coal, if they meet strict specifications. Something they can only be used after pre-processing to provide ‘tailor-made’ fuels for that the cement process”

1950 साली पहिल्यांदा रबरी टायर्सचा वापर RDF म्हणून सिमेंट उद्योगामध्ये केला गेला.

1980 साला दरम्यान Breunstaff ­Aus Mull (BR­AM) – Fuel from water waste चा वापर जर्मनीमधील West Phalian Cement Industry मध्ये केला. जर्मन सिमेंट वर्कस असोसिएशन,( VDZ, Dusseldorf) यांनी 1987 साली RDF चा वापर AF अर्थात Alternative Fuel म्हणून सिमेंट उद्योगात कसा करता येईल यावर मार्गदर्शक तत्वे प्रसिद्ध केली. त्यांनी 5% परंपरागत फॉसिल फ्युएलच्या ऐवजी RDF वापरले. 2015 सालापर्यंत हा वापर 65% पर्यंत गेला. युरोपातील बहुतांशी सर्व देशांत RDF बद्दल अधिक जनजागृती आहे. SRF व RDF व्यापार या देशांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर होतो. यू.के., आयरलँड हे देश RDF जर्मनी व नेदरलँडला निर्यात करतात. यापासून त्या देशांला बहुमूल्य परकीय चलन मिळते.

अशी आहे पुण्याची स्थिती
पुणे शहरापुरता विचार केला तर शहराची लोकसंख्या सध्याची अंदाजे 50 लाख असून क्षेत्र 516 चौ. कि.मी. आहे. एकूण कचरा निर्मिती अंदाजे 2200-2300 मे.टन प्रतिदिन असून त्यात ओला कचरा 900 ते 1000 मे. टन प्रतिदिन तयार होतो. प्रशासकीय नियंत्रणाच्या दृष्टीने शहराचे 42 वार्डस् व 83 गावे असे 5 झोन केले आहेत.

ओला कचरा व सुका कचर्‍याची विल्हेवाट रोजच्या रोज लावणे हा एक खूप मोठा आणि महत्वाचा टास्क महापालिका प्रशासनापुढे असतो. ओला कचरा मुख्यत्वे उतरत्या क्रमानुसार शेतकरी सेंद्रिय खते, होम कंपोस्टिंग, बायो सी.एन.जी. यासाठी वापरला जातो. सुका कचरा हा बहुतांशी प्रकल्पामध्ये 90% जातो. कचरा वेचकांकडून गोळा केलेल्या 10% सुक्या कचर्‍याचा पुनर्वापर केला जातो. या कचर्‍यातून धातू व काचा वेगळ्या काढल्या जातात.

भारतातील प्रत्येक शहरात दररोज निर्माण होणारा 1.30 लाख मे. टन ते 1.40 लाख मे.टन कचरा जिरवण्याचे मोठे आव्हान त्या-त्या शहरातील प्रशासनापुढे आहे. तसेच निर्माण होणार्‍या कचर्‍याची योग्यप्रकारे विल्हेवाट लावण्याचे महत्वाचे सामाजिक कर्तव्य नागरिकांचेही आहे. या कामासाठी अनेक G.O.s, N.G.O.s, प्रक्रिया संस्था पुढे येत आहेत.

श्रीनाथ म्हस्कोबा कारखान्याचा पुढाकार
स्थानिक स्वराज्य संस्थांनी विलगीकरण केलेल्या कोरड्या कचर्‍याची विल्हेवाट लावण्याची गरज असते. ही गरज ओळखून श्रीनाथ म्हस्कोबा साखर कारखान्याचे अध्यक्ष डॉ. पांडुरंग राऊत यांचे प्रेरणेने 2016 सालापासून पुणे महानगरपालिकेच्या क्षेत्रातील विलगीकरण केलेला RDF कोरडा कचरा वापरून चाचण्या घेण्यात आल्या. बॉयलरसाठी हे पर्यायी इंधन वापरण्यात आले. बॉयलरमध्ये निर्माण होणार्‍या वाफेवर टर्बाईन फिरवून वीज तयार केली जाते व उर्वरित वाफेवर साखर व इथेनॉल उत्पादनाची प्रक्रिया आवश्यकतेनुसार केली जाते.

कॉर्पोरेशन वेस्ट (RDF) चा पुरवठा मे.भूमी ग्रीन (इं) यांच्या प्रोसेस प्रकल्पाला केला जातो. त्याचा कारखान्यासाठी वापर करण्याकरिता कारखान्याचे मुख्य कार्यकारी अधिकारी श्री. डी. एम. रासकर यांनी पुढाकार घेतला. जागतिक पातळीवर काम करणार्‍या दि इंटरनॅशनल सोसायटी ऑफ शुगरकेन टेक्नॉलॉजिस्ट अर्थात (ISSCT) च्या 31 व्या अधिवेशनात ‘महानगरपालिका क्षेत्रातील घनकचरा विलगीकरण करून काढलेल्या कचर्‍यापासून वीजनिर्मिती’ असा शोधनिबंध त्यांनी (Alternative Fuel) सादर केला. त्यांच्या कारखान्याने या विषयावर एक चांगला वस्तुपाठ घालून दिला आहे. पुणे महानगरपालिकेच्या टाकाऊ कचर्‍यापासून म्हणजेच Refused Derived Fuel पासून ऊर्जा निर्मितीचा प्रयोग कारखान्यावर गेली चार वर्षे यशस्वीरित्या सुरू आहे.

देशातील तसेच महाराष्ट्रातील साखर उद्योग हा ‘सीझनल’ प्रक्रिया उद्योग आहे. दरवर्षी दसर्‍याच्या आसपास साखर कारखाने सुरू होतात आणि एप्रिल ते मे महिन्याअखेर चालतात. जून ते ऑक्टोबर हे पाच महिने ऑफ सीझनचे गणले जातात. या ऑफ सीझनमध्ये कारखान्याची स्वच्छता, छोटी-मोठी देखभाल,दुरुस्तीची कामे, विस्तारवाढ, आधुनिकीकरणाची कामे केली जातात. ऑफ सीझनमध्येही साखर उद्योगाला उप उत्पादने तयार करण्यासाठी इंधनाची आवश्यकता असते.

या काळात स्वत:च्या विद्युत ऊर्जा अर्थात को-जनरेशनद्वारा प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेल्या वाफेवर चालवला जातो. साखर हंगामात पारंपरिक इंधन म्हणून बगॅसचा/भुश्याचा वापर केला जातो. राहिलेल्या भुश्यावर इतर उप उत्पादने घेण्यासाठी फार काळ कारखाना चालवता येणे शक्य नसते. त्यामुळे 5-6 महिने वर्षातून कारखाना पूर्णपणे बंद राहतो. पूर्ण ‘ऑफ सीझन’ ही संकल्पना कालबाह्य करण्यासाठी, साखर उद्योगाला उपपदार्थ निर्मिती करण्यासाठी पर्यायी स्वस्त इंधनाची आवश्यकता भासत होती.

‘श्रीनाथ’चा आरडीएफ साठी करार
श्रीनाथ म्हस्कोबा कारखान्याने मे. भूमी ग्रीन एनर्जी (इं), पुणे यांच्याबरोबर कारखान्याच्या जागेवर आर.डी.एफ. कचरा पुरवण्यासाठी, तसेच साखर कारखान्याच्या ऑफ सीझनमध्ये भुस्सा म्हणजे बगॅससह आर.डी.एफ. वापरण्याकरता उपलब्ध करून देण्यासाठी करार केला.

या सारख्या ओल्या व सुक्या कचर्‍यावर प्रक्रिया करणार्‍या प्रकल्प कंपन्यांचा तपशील त्या त्या शहरांच्या महानगरपालिका/ नगरपरिषदांकडे उपलब्ध असतो.
अनेक राष्ट्रीय, आंतरराष्ट्रीय कंपन्या या क्षेत्रात आता उतरत आहेत. त्यामुळे वर्षभर असा वर्गीकरण केलेला कचरा पुरवण्याबाबत टेंडर काढून करार करता येणे शक्य आहे.

श्रीनाथ म्हस्कोबा कारखान्याने पालिकेच्या घनकचरा विलगीकरण कार्यक्रमातून आर.डी.एफ. म्हणून वेगळा केलेला कचरा वापरून कारखाना तीनशे दिवसांपर्यंत चालवण्याच्या उद्देशाने वापरण्यास घेतला. त्यामुळे ऑफ सीझनमध्ये साखर कारखान्यांना कमी पडणार्‍या इंधनाची समस्या सोडवली गेली.

2019 साली सुरवातीस पुरवलेल्या आर.डी.एफ. इंधनाचे विश्लेषण केले असता आर्द्रता 50% पेक्षा जास्त आणि राखेची टक्केवारी 20 टक्केपेक्षा जास्त आढळली होती. तथापि, या प्रक्रियेत सुधारणा करून आर्द्रता 25 ते 35 टक्क्यांपर्यंत आणि राख किंवा ग्रिट सुमारे 10 टक्के इतकी घट झाली. पूरक इंधन सुरुवातीस 5 टक्के या प्रमाणात वापरण्यात आले. नंतर हळुहळू याचे प्रमाण 15% पर्यंत करण्यात आले.

सध्या हंगामामध्ये 85% : 15% आणि ऑफ सीझन मध्ये 75% : 25% या प्रमाणात भुस्सा आणि आर.डी.एफ. अर्थात पर्यायी इंधन वापरले जात आहे. ‘श्रीनाथ’कडे सध्या 4500 TCD क्षमतेचा साखर कारखाना आणि 60 के.एल.पी.डी. क्षमतेची डिस्टिलरी आहे. कारखान्याने RDF हे दुय्यम इंधन म्हणून 2020 सालापासून नियमितपणे वापरण्यास सुरुवात केली आहे.

RDF चे एकूण उष्मांक हे बॅगॅसेच्या 1.25 पट आहे. हंगामात आरडीएफचा वापर केल्यामुळे, बगॅसची बचत होते जी ऑफ- सीझनमध्ये कारखाना चालू ठेवण्यासाठी उपयुक्त आहे. सहाय्यक इंधन म्हणून RDF चा वापर करून वीजनिर्मिती केली जाऊ शकते, ज्याचा वापर डिस्टिलरी प्लांटला प्रक्रिया पार पाडण्यासाठी वाफ आणि वीज पुरवण्यासाठी केला जाऊ शकतो आणि अतिरिक्त वीज MSEB ग्रीडला दिली जाते.

त्यानुसार कचरा गोळा केला जातो. ओला कचरा मिथेन वायूच्या निर्मितीसाठी वापरला जातो आणि सी.बी.जी. (काँप्रेस्ड बायो गॅस) तयार करून, तो वाहनांसाठी इंधन म्हणून वापरला जातो. उरलेल्या सुक्या कचर्‍यावर विलगीकरण करताना विविध टप्प्यांत प्रक्रिया केली जाते. जैवविघटन न होणार्‍या सुक्या कचर्‍यातून रसायने, काचा, धातू वेगळे करून हा कचरा वेगळा काढला जातो. ज्याला सामान्यत: आर.डी.एफ. म्हणतात, ज्याचा वापर बॉयलरसह इतर बायोमासेस साठी ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी केला जातो.

‘श्रीनाथ’चा प्रयोग यशस्वी
श्रीनाथ म्हस्कोबा साखर कारखान्याने गेल्या चार हंगामामध्ये राबवलेला हा प्रयोग अतिशय यशस्वी झाला आहे. त्यांनी गेले चार वर्षे या प्रयोगावर निरीक्षण नोंदवली आणि त्याच्यात अधिकाधिक सुधारणा करून प्रयोग यशस्वी करण्यासाठी मेहनत घेतली. त्यांचे मुख्य कार्यकारी अधिकारी श्री. डी. एम. रासकर यांच्याशी मी विचारविनिमय केला. गेल्या चार वर्षांमध्ये या प्रयोगात त्यांना आलेल्या अनुभवाची माहिती त्यांनी दिली. ती लेखातील 1 ते 4 तक्त्यांमध्ये सर्वांच्या माहितीसाठी दिली आहे.

अशाच प्रकारे अन्य साखर कारखानेदेखील हा प्रयोग राबवू शकतात आणि सामाजिक बांधिलकी जपण्याबरोबर वर्षभर कारखाना चालविण्यासाठी आवश्यक ते इंधन मिळवू शकतात. साखर कारखान्यांनी कारखाना चालविण्यासाठी वाफ आणि ऊर्जा मिळविण्यासाठी RDF अर्थात विलगीकरण केलेल्या कचरा वापरल्यास घनकचर्‍याच्या निर्णायक विल्हेवाटीच्या समस्येतून स्थानिक स्वराज्य संस्थांना कचरा जिरविण्याच्या कामात मदत मिळू शकते. कचर्‍याचे ऊर्जेत रूपांतर होते, तसेच साखर आणि उप-उत्पादने उद्योगांना ऑफ-सीझनमध्ये वापरण्यासाठी पर्यायी इंधन मिळते.

ओला-सुका कचर्‍याचे नीट वर्गीकरण करा
यापूर्वी भारतातील महानगरपालिकांना कचर्‍याची विल्हेवाट लावण्याच्या गंभीर समस्येचा सामना करावा लागला होता. तथापि, नागरिकांना घरगुती कचरा कमीत कमी करून तो सुका व ओला वर्गात वर्गीकरण करण्याचे आवाहन महापालिकेने केले आहे. ते कचर्‍याची वेगवेगळ्या प्रकारे विल्हेवाट लावण्यासाठी महत्वाचे आहे. महानगरपालिका हद्दीतील कचर्‍याचे व्यवस्थित वर्गीकरण करून त्याचं ऊर्जेमध्ये रूपांतर केलं जाऊ शकतं. यामुळे साखर कारखाने नफ्यात येण्याबरोबर पूर्ण वर्षभर चालण्यासाठी आवश्यक ते नियोजन आपल्या स्तरावर करू शकतील आणि आपली आर्थिक स्थिती नक्कीच सुधारू शकतील.

वीज निर्मिती बरोबरच साखर कारखान्यांशी संलग्न असलेल्या आसवण्या आणि इथेनॉल प्रकल्प जास्त दिवस चालू राहिल्याने महत्त्वाकांक्षी इथेनॉल ब्लेंडिंग प्रोग्राम (EBP) ला गती मिळू शकेल. याद्वारे अपारंपरिक इंधन उपलब्धतेमुळे इंधन खर्चामध्ये सुद्धा 30 टक्के बचत होऊ शकेल, तसेच कार्बन उत्सर्जन नियंत्रण कार्यक्रमासही मदत होणार आहे. अत्यंत महत्त्वाचा आणि सर्वांना उपयुक्त ठरू शकेल असा श्रीनाथ म्हस्कोबा साखर कारखान्याने केलेला हा प्रयोग मला वाटल्याने यावर विस्तृत लिहिण्याचा मोह मला आवरला नाही. असा दर्जेदार आणि उपयोगी ठरणारा प्रयोग सातत्याने राबवल्याबद्दल आणि यशस्वी केल्याबद्दल श्रीनाथ म्हस्कोबा साखर कारखाना, लि. (पाटेठाण, ता. दौंड जि. पुणे) चे चेअरमन डॉ. पांडुरंग राऊत व मुख्य कार्यकारी अधिकारी श्री. डी. एम. रासकर यांना ‘शुगरटुडे’ मालिकेच्या माध्यमातून मनापासून धन्यवाद देतो.

‘व्हीएसआय’ने तंत्रज्ञान विकसित करावे
युरोपातील देशामध्ये या Waste to Energy (WtE) किंवा Energy from Waste (EfW) च्या प्रकल्पांमध्ये प्लांटमध्ये प्रदूषणाबाबत नियमांचे कडक पालन केले जाते. RDF ज्वलनानंतर निघणारे विषारी नायट्रोजन ऑक्साईड (NO2),सल्फरडाय ऑक्साईड (SO2) हेवी मेटल्स व डायऑक्सिन, अ‍ॅसिड गॅस विशेषत: बॉयलरमधून निघणारे फ्लू गॅसेस, प्लॅस्टिक चे इंधनात रूपांतर करण्याची प्रक्रिया ‘Pyrolysis’ यात प्लॅस्टिकचे थर्मल डिकंपोझिशन उच्च तापमानाला होते, फ्लाय अ‍ॅशचे प्रमाण कमी करणे यावर अधिक संशोधन करून साखर कारखाने भविष्यात WtE प्रकल्प होताना अशा प्रकल्पांना अधिकाधिक पर्यावणपूरक कसे करता येतील, यावर वसंतदादा साखर संशोधन संस्थे मार्फत (व्ही.एस.आय.) प्रयत्न होऊन एक आधुनिक रोल मॉडेल/डिझाईन देशातील साखर कारखान्यांना दिल्यास व या विषयाला चालना दिल्यास प्रदूषणरहित आधुनिक, WtE प्रकल्पांबात आपले राज्य एक आदर्श वस्तुपाठ घालून देईल व ही एक best practise म्हणून गणली जाईल. याबाबत मला तरी शंका नाही.

असे रोल मॉडेल संस्थेने तयार करुन ते वापरण्यासाठी केंद्र/राज्य शासनाकडून भविष्यात असे प्रकल्प उभे करण्यास साखर कारखान्यांना विविध प्रकारे प्रोत्साहन दिले गेल्यास देशातील साखर उद्योग ‘सीझनल उद्योग’ न राहता ‘वर्षभर चालू शकणार्‍या उद्योगात’ याप्रकारे वर्षभर पुरेशी ऊर्जा मिळू शकल्याने निर्विवाद परिवर्तित होऊ शकतील व आपली आर्थिक प्रगती अधिकाधिक करू शकेल, असा मला विश्वास वाटतो.
भारतातील साखर कारखान्यांनी RDF चा वापर नियमितपणे ऑफ सीझनमध्ये अथवा सीझनमध्येही केल्यास भारतात साखर कारखाने WtE चे प्लांट होऊ शकतात. याद्वारे पाणी, समुद्र, जमिनीवर अवैधरीत्या सोडलेल्या बर्‍याच घनकचर्‍याची विल्हेवाट लागून पर्यावरण रक्षणासाठी साखर कारखान्यांची मदत देशाला होऊ शकेल.