KMFP 00032/2001 Komplex kommunális hulladékkezelési rendszer kidolgozás

Átírás

1 KMFP 00032/2001 Komplex kommunális hulladékkezelési rendszer kidolgozás Összeállította: Prof.Dr Dr.Csőke Barnabás Előadó: Bokor Veronika kommunális üzemvezető Koordinátor: VERTIKÁL Rt., Polgárdi Témafelelős: Ferencz Károly vezérigazgató Tagok: MISKOLCI EGYETEM, ELJÁRÁSTECHNIKAI TANSZÉK, Miskolc Témafelelős: Prof.Dr Dr.Csőke Barnabás tanszékvezető egyetemi tanár KÖZTISZTASÁGI EGYESÜLÉS, Gárdony Témafelelős: Nagy György igazgató Tanácsadó: PORFIKOMP Kft. Dr.Alexa László ügyvezető igazgató

2 Tartalom Előzmények A projekt célja és tárgya A projekt fő feladatai A projekt megvalósítása, eredménye TERSZ0l Szövetkezet Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszék Vertikál Rt.

3 A szilárd települési hulladékok kezelésének általános céljai: a lerakásra kerülő hulladék csökkentése; a lerakás kockázatának mérséklése; a települési hulladékb kból hasznosítható termékek kinyerésével, előállításával a hulladék anyagának a termelési-fogyasztási folyamatba történő minél teljesebb visszaforgatása.

4 A települési szilárd hulladék három alapvető részre bontható: csomagoló anyagok: % Üveg fehér barna zöld Papír nyomdai termékek karton hullámpapír Könnyű csomagoló anyagok fémek: vas és alumínium konzerves, italos és más dobozok műanyagok biohulladékok: % Komposztálható természetes anyagok (növényi hulladék, ételmaradék, stb) mm frakció maradvány: %

5 Szilárd települési hulladék hagyományos kezelési rendszere HULLADÉK SZELEKTÍV GYŰJTÉSE o lakosságtól, az intézményektől, valamint ipari és kereskedelmi vállalatoktól, vállalkozásoktól CSOMAGOLÓ ANYAGOK ELŐSZORTÍROZÁS VÁLOGATÓMŰBEN o termékek: kvázi fajtatiszta papír-, műanyag-, fémés üvegfrakciók BIOLÓGIAILAG LEBONTHATÓ Komposztálás vagy Biogáz-előállítás MARADÉK VÉGSŐ SZORTÍROZÁS ELŐKÉSZÍTŐMŰBEN o fajtatiszta termékek előállítása (pl. az előbbi műanyagfrakcióból PVC, PE stb. granulátum előállítása) LERAKÁS Elégetés Köztisztasági Egyesülés Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszék Vertikál Rt.

6 A hagyományos kezelés hátrányai (problémafelvetés) Nem csökkenti elegendő mértékben a lerakandó hulladék mennyiségét (ha nincs égetés). A hulladék egy tetemes része kezeletlenül kerül lerakásra. Az előbbiek miatt a lerakás költségei nagyok. A szelektívgyűjtés (csomagoló és biológiailag lebontható anyagokra) és kézi-gépi válogatás túlerőltetése e rendszert is gazdaságtalanná teszi. A kezeletlen települési maradék elégetése - a maradék kedvezőtlen tüzeléstechnikai tulajdonságai (alacsony fűtőérték, nagy nedvességtartalom) miatt - gazdasági szempontból előnytelen.

7 Egy - egy ország hulladékgazdálkodással foglalkozó szakembereinek alapvető feladata, hogy az adott ország lehetőségeinek leginkább megfelelő rendszert dolgozza ki. Köztisztasági Egyesülés Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszék Vertikál Rt.

8 A termelés és fogyasztás hulladékai, mint nyersanyag- és energiaforrások (egységes koncepció) Fogyasztás (háztartás) Stabilizált biohulladék háztartási és háztartási jellegű ipari hulladék Visszaforgatott anyagok (fém) Biostabilizálás és Előkészítés Tüzelőanyagok Termék Termelés, szolgáltatás Technológiai hulladék Másodlagos Másod- enegiahordozónyersanyag Lerakó (Inert anyagok, PVC) Hulladék égetőmű Erőmű Kohó Cementgyár Köztisztasági Egyesülés Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszék Vertikál Rt.

9 A termelés és fogyasztás hulladékai, mint nyersanyag- és energiaforrások (koncepció) Fogyasztás Visszaforgatott (háztartás) csomagolóanyagok Szelektívgyűjtés: háztartási és háztartási jellegű ipari hulladék Maradékanyag (háztartási szemét) Lerakó (Inert anyagok) Válogatómű Szelektívgyűjtés és szortírozás Maradékanyagok Stabilizált biostabilizálása és biohulladék előkészítése Visszanyert fémek Termék Termelés, szolgáltatás Technológiai hulladék Másodnyersanyag Másodlagos enegiahordozók Hulladék Erőmű Kohó Cementgyár égetőmű Köztisztasági Egyesülés Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszék Vertikál Rt.

10 Alternatív tüzelőanyag-termékek előállítása Fa- és papíripari maradékanyag Szőnyegek Műanyagok Tárolás Víztelenítés Víz Vas Települési hulladék maradékanyaga Aprítás Biostab Mágneses szeparálás Örvényáramú szeparálás Szélosztályozás Pelletezés Pellet Alternatív tüzelőanyag Inert anyag Nemvas-fém

11 A szilárd települési hulladékok biostabilizálásával, a stabilizált anyagból komposzt, másod-tüzelőanyag és - másodnyersanyag A projekt célja: termékek előállításával hazai viszonyokhoz rugalmasan alkalmazkodni képes, a mainál gazdaságosabb hulladékkezelési technológiai rendszer kidolgozása. Köztisztasági Egyesülés Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszék Vertikál Rt.

12 A jelen projekt műszaki fejlesztési feladatának tárgya: A hazai kísérletekkel megalapozott minta-rendszer létrehozása, amely a lehetővé teszi a szilárd települési hulladékok komplex vizsgálatát és minősítését; hozzárendelve a laboratóriumi és üzemifélüzemi kísérletekkel megalapozott biológiai és mechanikai előkészítési módokat. Köztisztasági Egyesülés Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszék Vertikál Rt.

13 A projekt fő feladatai 1. Nemzetközi tapasztalatok elemzése 2. Mintavétel és mintaanyagok feldolgozási módszerének kidolgozása 3. Anyagvizsgálati módszerek kialakítása

14 A projekt fő feladatai 4. Eljárástechnikai jellemzők meghatározása Szemcseméret Sűrűség Porozitás Nedvességtartalom Anyagi összetétel Fűtőérték és hamutartalom Kémiai összetétel: veszélyes komponensek

15 A projekt fő feladatai 5. A mechanikai-biológiai kezelés technológiájának fejlesztése Fő üzemjellemzők meghatározása 6. Környezeti hatástanulmány, valamint a pénzügyi-gazdasági költség-haszon elemzés elkészítése. 7. A rendszer országos elterjesztése

16 Biostabilizálás és mechanikai előkészítés technológiája Veszteség % Háztartásokból származó települési hulladék Biostabiliozálás Aprítás kalapácsos malommal dobszita biostabilizált anyag >20 mm 100 % <20 mm Komposzt % műanyag 1 2 % Fémek 4 5 % Tüzelőanyag maradék durva % % Mintavételi helyek

17 Üzemi mérések és laboratóriumi vizsgálatok Mintavétel időpontja Hulladék Mért anyagjellemző anyagi összetétel szemcseméretösz-szetétel halmazsűrűség nedvesség tartalom fűtőérték kémiai összetétel 2002.március 29. stabilizált X X X kaloriméterrel csak a műanyagfrakció 2002.május 8. stabilizált X X X X X csak a műanyagfrakció 2002.május 14. nyers X X X 2002.június 20. elemzése folyamatban stabilizált X X X X X >20 mm új félüzemi berendezéssel 2002.június 27. nyers X X X 2002.július stabilizált X X X X X új félüzemi berendezéssel július nyers X X X X X új félüzemi beren augusztus augusztus dezéssel stabilizált X X X X X új félüzemi berendezéssel nyers X X X X X új félüzemi berendezéssel X hamu-elemzése X hamu-elemzése X hamu és pernye-elemzése füstgáze-lemzés X hamu és pernye elemzése

18 Mintavétel-mintafeldolgozás

19 Szitaelemzés

20 Nyershulladék szitaelemzés, Polgárdi, 2002.augusztus 29. Szemcseméret x, [ mm ] Tömegeloszlás [% ] < 20 49, , , , ,2 >200 4,2 Σ 100,0

21 Biostabilizált anyag > 20 mm sűrűsége Szemcsefrakció [mm] Átlagos halmazsűrűségek ρ h [kg/dm 3 ] , , , , ,1827

22 Biostabilizált anyag < 20 mm sűrűsége (komposzt) ρ h [kg/dm 3 ] = 0,3723 Műanyagok sűrűsége: PET palack: 0,0436 kg/dm 3 Vegyes műanyag hulladék: 0,0507 kg/ dm 3 Fólia: 0,0242 kg/ dm 3 Nyers vegyes hulladék: ρ h [kg/dm 3 ] = 0,2112

23 Anyagi összetétel megállapítása

24 A biostabilizált anyagból 20 mm nyílásméretű dobszitán leválasztott (tehát "komposzt " és fém nélküli) >20 mm durva termék Anyagfajta Tömegarány, [%] március május június július augusztus 29. min max Fémek 7,48 4,16 1,62 1,61 2,50 0,44 2,31 Fa 3,36 5,55 2,58 5,23 8,03 2,58 8,03 Üveg 0,70 1,82 0,35 1,24 1,48 0,35 1,82 Műanyag 18,81 24,57 24,59 25,54 26,59 20,35 23,30 Textíl 14,91 10,27 13,41 6,08 10,12 6,08 13,41 Papír 18,51 24,85 22,42 24,20 19,83 19,83 24,85 Rétegelt a. 0,00 1,48 4,27 2,51 4,51 1,48 4,51 Bőr 0,00 1,08 0,00 0,00 0,00 0 1,08 Gumi 0,97 0,56 3,45 1,48 0,19 0,19 3,45 Kő 2,96 5,04 4,29 10,95 6,74 4,29 10,95 Egyéb 32,31 20,61 23,02 21,17 20,01 20,01 23,02 Σ 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Σ fa+műanyag + textil + papír+rétegelt 55,54 66,74 67,27 63,56 69,09 55,59 69,09

25 Fűtőérték meghatározására szolgáló kísérleti kazán és mérőrendszere

26 A leghasznosabb éghető és kőzet+komposzt eltérő elhelyezkedése (elrendeződése) a stabilizált anyag szemcseméret-frakcióiban Szemcseméret [mm] Tömeghányad [%] Műanyag + textil + papír 2002.július táblázat adataiból Tömegarány, [%] kő +egyéb > ,17 7, ,59 12, ,10 9, ,20 23, ,44 42, ,13 66, ,12 80,60 8 Σ ,41 33, Száraz anyagra vonatkoztatott fűtőérték F o, [MJ/kg] 21,22 13,95 7,37

27 B I O S T A B I L I Z Á L T H U L L A D É K leválogatott műanyag nélkül! Szemcseméret x, [ mm ] Tömegeloszlás [% ] Fűtőérték F, [MJ/kg] Száraz anyagra vonatkoztatott fűtőérték F o, [MJ/kg] Nedvességtartalom [% ] Hamutartalom [% ] nedves anyagra/száraz anyagra <50 54,09 6,33 7,37 10,59 41,2 / 46, ,72 12,94 13,95 6,14 25,7 / 27,4 >150 11,19 20,43 21,22 3,33 27,5 / 28,4 Σszámított átlaggal 100,00 10,20 11,34 8,23 34,3 / 37,4 Σ?mért átlaggal 11,79 13,07 32,9 / 35,9 leválogatott műanyaggal együtt (ld.7.-9.táblázatot is) Σszámított átlag 10,9 12,1 7,8 33,0 / 35,8 Σ?mért átlag 12,5 13,7 7,8 31,6 / 34,2 N Y E R S H U L L A D É K Fűtőérték F, [MJ/kg] Száraz anyagra vonatkoztatott fűtőérték F o, [MJ/kg] Nedvességtartalom [% ] Hamutartalom [% ] nedves anyagra/száraz anyagra Σ?mért 5,79 8,82 26,86 29,8 / 40,7

28 TECHNOLÓGIAI FOLYAMATÁBRA (eredmények az üzemi kísérlet szerint) Veszteség % Háztartásokból származó települési hulladék Fűtőérték: 3,5 6 MJ/kg Nedvességtartalom: % Biostabiliozálás dobszita Aprítás kalapácsos malommal Mágneses szeparátor biostabilizált anyag >20 mm 100 % <20 mm Komposzt % műanyag 1 2 % Fémek 4 5 % Tüzelőanyag % maradék durva % Fűtőérték: MJ/kg Mintavételi helyek Nedvességtartalom: 8..10%

29 Elégetett stabilizált hulladék hamujának kémiai elemzése Komponensek Tömegarány % Izz.veszt. 9,11 SiO 2 46,89 Fe 2 O 3 3,50 Al 2 O 3 10,58 TiO 2 0,86 CaO 19,13 MgO 3,46 K 2 O 2,53 Na 2 O 2,60 SO 3 1,29

30 Elégetett stabilizált hulladék hamujának nehézfémtartalma Elemek Koncentráció µg/g As. < 5 Co 9,4 Cr 109 Cu 2,37 Hg < 5 Mn 606 Ni 34 Pb 191 Sb < 5 Sn 32 Tl < 10 V 24

31 Elégetett stabilizált hulladék füstgázának kémiai összetétele

32 Elégetett stabilizált hulladék füstgázának nehézfémtartalma

33 ÖSSZEFOGLALÁS MŰSZAKI-GAZDASÁGI ELŐNYÖK: Primer energia megtakarítás. Az alternatív tüzelőanyagok és másodlagos nyersanyagok. felhasználásával a természetes erőforrások kímélése. A hazai viszonyokra fejlesztett, a piacon jól értékesíthető hulladékhasznosítási technológiák készülnek. A projekt keretében sor kerül termékek minőségbiztosítási rendszerének kialakítására és az ezzel kapcsolatos szabványok, feltételrendszerek hazai bevezetésére. A gazdaságossági elemzése során kimutatható lesz, hogy a hulladékhasznosítás mikro- és makrogazdasági szinten milyen költség-megtakarítást eredményez. Új munkahelyek létrehozása.

34 KÖRNYEZETVÉDELMI ELŐNYÖK: ÖSSZEFOGLALÁS A természetbe való bányászati mérséklése. A hulladéklerakással összefüggő környezeti kockázat csökkentése. Emissziók csökkenése: pl. Metán A projekt eredményei segítik hazánkat az Országos Hulladékgazdálkodási tervben előírt feltételek és az EUelvárások megvalósítására. Az elért eredmények közvetlenül felhasználhatók a Magyarországon induló komplex hulladékgazdálkodási rendszerek kialakítása során.

35

36 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!