VII. ÉLETCIKLUS-ELEMZÉSI (LCA) SZAKMAI KONFERENCIA

Átírás

1 VII. ÉLETCIKLUS-ELEMZÉSI (LCA) SZAKMAI KONFERENCIA Március 13. Roncsautók és elektronikai hulladékok shredder maradékanyagainak kezelését célzó eljárások összehasonlítása életciklus szemlélettel Chrabák Péter Bodnárné Sándor Renáta Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Nonprofit Kft. Alkalmazott Kutatási Nonprofit Kft. A TECH_08-A4/ számú projekt a Nemzeti Innovációs Hivatal támogatásával valósult meg.

2 RECYTECH projekt bemutatása Az alprogram kódja és megnevezése A projekt azonosítója A projekt címe Szerződés száma Nemzeti Technológia Program (TECH_08_A4) Élhető, fenntartható környezet RECYTECH Roncsautók és elektronikai hulladékok szerves anyagainak hasznosítására szolgáló technológiák fejlesztése a jövőbeli deponálás elkerülésére TECH_08-A4/ Projekt futamideje január december 31. Projekt költségvetése Támogatási összeg 626 millió Ft 459 millió Ft A konzorciumvezető vállalkozás neve 1. Alcufer Kft. Konzorcium további tagjai 2. Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Nonprofit Kft. (Bay-Logi) 3. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) 4. Miskolci Egyetem (ME) 5. Power-Energy Kft. 6. E-Elektra Zrt.

3 EU-s jogszabályok 2000/53/EK Irányelv az elhasználódott járművekről (Módosítások: 2002/525/EK 2005/63/EK 2005/438/EK 2005/673/EK 2008/689/EK 2008/33/EK 2008/112/EK 2010/115/Biz. Döntés 2011/37/EU 2001/753/EK 2002/151/EK 2003/138/EK 2005/293/EK 2005/673/EK 2005/ 64/EK RECYTECH projekt indokoltsága Jogszabályi háttér Hulladékká vált gépjárművek évi XLIII. Törvény a Hulladékgazdálkodásról 267/2004. (IX. 23.) Kormányrendelet a hulladékká vált gépjárművekről 1/1990. (IX. 29.) KHVM r. (Módosítás: 29/2004. (III.12.) GKM r.) 5/1990. (IV.12.) KöHÉM r. (Módosítás: 34/2004. (III.30.) GKM r.) 6/1990. (IV. 12.) KöHÉM r. (Módosítás: 35/2004. (III.30.) GKM) 91/2004. (VI.29.) GKM rendelet 19/2004 KFF 35/2000.(XI.30.) BM r. (Módosítás: 16/2005 BM) Hazai jogszabályok évi LIII. törvény a környezet védelmének általános szabályairól Hulladékká elektromos és elektronikai berendezések 264/2004. (IX. 23.) K. r. az elektromos és elektronikai berendezések hulladékainak visszavételéről (Módosítás: 310/2010. (XII.23.) 15/2004. (X.8.) KvVM r. az elektromos és elektronikai berendezések hulladékai kezelésének részletes szabályairól évi XXV. törvény a kémiai biztonságról 16/2004. (X.8.) KvVM r. az egyes veszélyes anyagok elektromos és elektronikai berendezésekben való alkalmazásának korlátozásáról EU-s jogszabályok 2002/96/EK Irányelv az elektromos és elektronikus berendezések hulladékairól (Módosítások: 2003/108/EK) 1907/2006/EK REACH rendelet (Módosítások: 102 db) 2002/95/EK RoHS Direktíva (Módosítások: 2008/385/EC)

4 RECYTECH projekt indokoltsága Jogszabályi háttér Hulladékká vált elektromos és elektronikai berendezések 2002/96/EK WEEE direktíva 264/2004 (IX.23.) Korm. rendelet az elektromos és elektronikai berendezések hulladékainak visszavételéről - Gyártói kötelezettségek - Kereskedői kötelezettségek - Begyűjtési- és hasznosítási arányok 1907/2006/EK REACH rendelet 2002/95/EK RoHS direktíva 16/2004 (X.8.) KvVM rendelet az egyes veszélyes anyagok elektromos és elektronikai berendezésekben való alkalmazásának korlátozásáról - Pb, Hg, CD, Cr6, PBB, PBDE határértékek Hulladékká vált gépjárművek 2000/53/EK ELV direktíva 267/2004 (IX.23.) Korm. Rendelet a hulladékká vált gépjárművekről 1. Háztartási nagygépek 2. Háztartási kisgépek 3. IT és távközlési berendezések 4. Szórakoztató elektronikai cikkek 5. Világítótestek 6. Elektromos és elektronikus szerszámok (a helyhez kötött, nagyméretű ipari szerszámok kivételével) 7. Játékok, szabadidős és sportfelszerelések 8. Orvosi berendezések (a beültetett és fertőzött termékek kivételével) 9. Ellenőrző és vezérlő eszközök 10. Adagoló automaták M1 kategória: személyszállító gépkocsik, a gépjárművezető ülésén kívül legfeljebb 8 ülőhellyel N1 kategória: Legfeljebb 3,5 t megengedett legnagyobb össztömegű tehergépkocsik és vontatók

5 Hazai helyzetkép Hulladékká vált elektromos és elektronikai berendezések 40 millió tonna világviszonylatban (EU 8 millió t) Magyarországon évente et e-berendezés kerül piacra 2010-ben begyűjtött hazai WEEE: 46,6 et* (előírás: 4kg/fő/év) Cél: 2016-ra OHT-ben szereplő célkitűzés 65%-os begyűjtési arány (7-8 kg/fő) Electro-Coord által 2009-ben begyűjtött WEEE tömege Elektromos és elektronikai berendezéskategória Begyűjtési Hasznosítási Újrafeldolgozási arány arány arány 1. Háztartási nagygépek 39% 80% 75% 2. Háztartási kisgépek 20% 70% 50% 3. Információs (IT) és távközlési berendezések 37% 75% 65% 4. Szórakoztató elektronikai cikkek 35% 75% 65% 5. Világítótestek 5% 70% 50% 5. a) Gázkisüléses elven működő lámpák 30% 80% 80% 6. Elektromos és elektronikus barkácsgépek, szerszámok 5% 70% 50% 7. Játékok, szabadidős és sportfelszerelések 5% 70% 50% 8. Orvosi berendezések Ellenőrző, vezérlő és megfigyelő eszközök 5% 70% 50% 10. Adagoló automaták 5% 80% 75% * forrás: WEEE Forum Annual Report Forrás: Electro-Coord, éves beszámoló, 2009.

6 Hazai helyzetkép Hulladékká vált gépjárművek Autóroncs hulladékok: 8-10 millió tonna autóroncs évente EUban (14-17 millió tonna 2015-re?) ( milliós gépjárműpark) Magyarországon évente ezer db gépjármű kerül forgalomból kivonásra becslések szerint Ebből bontási-átvételi igazolással: ezer db (2010.) - hová kerülnek? Újrahasználat, újrafeldolgozás és visszanyerés Újrahasználat és hasznosítás Magyarország teljesítései (EUROSTAT szerint) 267/2004. (IX. 23.) előrás ,20% 81,60% 82,98% 84,37% 80% 85% 81,50% 82,80% 84,44% 86,20% 85% 95%

7 Könnyű shredder frakció - hasznosítást igénylő, jövőben várható mennyiségek Autóroncsok átlagos anyagösszetétele Összes anyagmennyiség [ezer kg] Tömegarány Vasfémek ,0% Nemvasfémek ,0% Műanyagok ,0% Gumiabroncs ,0% Üveg ,0% Akkumulátor ,3% Folyadékok ,7% Textil ,0% Gumi ,0% Egyéb ,0% össz.: ,0% tömegarány 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Vasfémek Műanyagok Nemvasfémek Gumiabroncs Üveg Gumi Egyéb Folyadékok Akkumulátor Textil Elektronikai hulladékok átlagos anyagösszetétele Eszközök Alkotórész-tartalom (tömegarány) [%] Eszköz tömegaránya Egyéb nemfefém [%] Fe Műanyag NYÁK (üveg, Képcső fa) Számítógép 7, TV/Monitor Kommunikációs eszközök 4, Fehér áru Háztartási kiskészülékek 8, Szórakoztató elektronika 6, Egyéb (ipari, irodai) A könnyű shredder frakció becsült elvi mennyiségei Magyarországon: SLF Hulladékká vált gépjárművekből (ezer kg) A teljes keletkezett arányában 16,7% 18,0% EE hulladékokból (ezer kg) A teljes keletkezett arányában 29,6% 30,0% Össz.:

8 Érvek a nagyobb arányú hasznosítás mellett Anyagában történő vagy energetikai hasznosítás Az autóroncs Direktíva jelenlegi előírásai alapján mindössze 5%-ban engedélyezik az energetikai hasznosítást az anyagában történő hasznosításra alkalmas mennyiség alacsony. További szeparálást végző összetettebb technológiák alkalmazása az anyagában történő újrahasznosítás környezeti előnyét csökkenti környezetterhelése révén. (2015-re ez az arány már 10% lesz) Könnyűfrakció arányának várható növekedése Jövőben várható nagyobb hulladékmennyiségek és arányaiban növekvő könnyűfrakciók. Gazdasági vs. környezeti szempontok A gépjárművek használati fázisa során felmerülő környezetterhelés érdemleges csökkentése érhető el a nagytömegű alkatrészek könnyebb és olcsóbb anyagokból (jellemzően műanyagok) történő kiváltása révén nehezebben (drágábban) teljesíthető hasznosítás. Környezeti szempontok figyelembe vétele a tervezés során Az autóroncs Direktíva életbelépésekor a gyártóknak nem volt idejük a után hulladékká váló gépjárműveik tervezése során figyelembe venni annak előírásait. Hulladéklerakás költsége (tiltása?) Hulladék törvény tervezet: igénybevételi járulék fizetése további 6 ill. 12 Ft/kg lerakási költség

9 Új hulladék törvény(tervezet) vonatkozó rendelkezései Kiterjesztett gyártói felelősség Igénybevételi járulék (Hulladékról szóló törvénytervezet alapján, nov. 2.) Igénybevételi járulékfizetéssel érintett hulladék fajtája (i) Igénybevételi járulékfizetéssel érintett hulladék egységára évenként (Ft/tonna) veszélyes hulladék települési hulladék építési-bontási hulladék vörösiszap egyéb hulladék, amely nem tartozik az 1-4 pontokba Új hulladékkezelési prioritás figyelembe vétele eltérés csak LCA alapokon) Hulladékmennyiség Hulladékképződés megelőzése, keletkező hulladékok veszélyességének csökkentése Újrahasználat, hasznosítás Biztonságos ártalmatlanítás Megelőzés Újrahasználatra való előkészítés Környezeti prioritás Újrafeldolgozás Egyéb hasznosítás, például energetikai hasznosítás Régi HKI Új HKI Ártalmatlanítás

10 RECYTECH projektben kifejlesztett technológiai sor és annak anyagmérlege (SEP1) Autóroncs és elektronikai hulladék 100% Shredderberendezés 25% Könnyű shredder frakció (SEP2) RECYTECH Szeparátor technológia (TCR) LCA rendszerhatár 3% Színesfémek 5% 9% Műanyagés gumi RECYTECH Termokatalitikus hőbontási technológia 1% 71% Ciklonpor Mágneses fém 3% 1% 2% 6% Pirogáz Piroolaj Dízel aggregátorral hajtott generátor Inert frakció (kő és üveg) Rozsdamentes acél 2% 1% 1% Pirokoksz Villamos áram Kézzel leválogatott nagydarabos fémek 4%

11 Életciklus elemzés kiindulási alapok Célok: A projekt keretében kifejlesztett szeparáló üzem (szeparálási technológia SEP2) és az azt követő energetikai hasznosítás (TCR) környezetszempontú feltérképezése. (A vizsgálat kitért az egyes szakaszok mélyebb értelmezésére, valamint a kiemelkedő értékek feltérképezésére, magyarázatára.) További feldolgozási technológiákkal történő összehasonlítás. Vizsgálat tárgya: minden esetben az autóroncs és az elektromos és elektronikai hulladékok - aprításából származó könnyű shredder frakció (SLF- shredder light fraction). Funkcionális egység: 1000 kg könnyű shredder frakció Rendszerhatárok: Az autóroncs és az elektromos és elektronikai hulladékok aprításából származó könnyű frakció szeparálása, energetikai hasznosítása. A rendszerhatáron belül esik a szeparálásból származó fémmegtakarítás haszna (gate-to-cradle) és a TCR során nyert olaj- és gázszármazékokból előállított villamos energia.

12 Életciklus elemzés - szcenáriók Az összehasonlító elemzés három alternatívával számol, attól függően, hogy mi lesz a feltevések szerint az SFL frakció sorsa. Hulladéklerakás Energetikai hasznosítás + Energiatermelés Schredder-maradvány előkészítő üzem TCR Dízel motor -Hasznos anyagok (fémek) + Energiatermelés Energetikai hasznosítás 1. szcenárió 2. szcenárió 3. szcenárió

13 SEP2_Shredder-maradvány elokészíto üzem GaBi 4 process plan:reference quantities The names of the basic processes are shown. Életciklus elemzés GaBi modellek Harmadik szakasz (A) GaBi 4 process plan:reference quantities Elso szakasz X 13.Power (nagy) 1,93 MJ HU: 13.Dobszita kihordó gumiszalag (nagy) <u-so> 313 kg X Második szakasz 14.Power (nagy) 1,29 MJ HU: 14.Dobszita-termékek gyujtotartálya vibrációs adagolóval (nagy) <u-so> 313 kg 15.Power (nagy) 1,35 MJ HU: 15.Gyujto gumiszalag (nagy) <u-so> 313 kg Harmadik szakasz (A) X Harmadik szakasz (B) 16.Power (nagy) 0,901 MJ HU: 16.Feladószalag (örvényáramú szeparátorra) (nagy) <u-so> 313 kg 0 Szeparációs könnyű maradék Negyedik szakasz 4. 1 Dobszita: <18 mm 01 2 Darabos fémek Műanyag-gumi 27 Műanyag 26 gumi >12 mm Por 35 Műanyag, 37 gumi 5-12 mm 3 4 Vezetőtermék Cu, Al 31 < 5 mm, kő Shredder-maradvány előkészítő üzem Fe Por >12 mm <12 mm 15 3a-b. 18.Power (nagy) 19.Power (nagy) 0,901 MJ 3,16 MJ HU: 18.Vibrációs adagoló (nagy) <u-so> 313 kg HU: 19.Örvényáramú szeparátor (nagy) <u-so> 18,4 kg 88,4 kg 20.Power 0,159 MJ HU: 20.Rozsdamentes acél kihordó gumiszalag <u-so> HU: 22.Vezeto terméket (Al-Cu) kihordó gumiszalag <u-so> 22.Power 0,763 MJ 18,4 kg 88,4 kg Fém megtakarítás Fém recycling -18,4 kg Aluminium és réz recycling -69,8 kg Aluminium megtakarítás Réz megtakarítás -18,6 kg A szeparátor technológia szakaszokra tagolása az LCA során: 1. Aprítás (kalapácsos shredder) 2. Mágneses fémek leválasztása (mágneses dobszeparátor, dobszita - elválasztási határ 12mm) 3. Nem mágnesen fémek leválasztása (örvényáramű szeparátor) 4. Műanyagok leválasztása (dobszita - elválasztási határ 5mm, maradék: kőzet)

14 Életciklus elemzés energetikai hasznosítás TCR - Diesel motor GaBi 4 process plan:reference quantities + salak haszn. Villamos energia megtakarítás a termék-salak energetikai hasznosításából -5,73E006 MJ Villamos energia megtakarítás a termék-olaj és termék-gáz energetikai hasznosításából -5,21E007 MJ HU: TCR_Olajmotor <u-so> HU: TCR_salak <u-so> X 3,25E005 kg Termék-salak termikus hasznosítás <u-so> Termék-salak energetikai hasznosítása 3,25E005 kg Hamu hulladéklerakóra Pirogáz: 14% Piroolaj: 73% Pirokoksz: 13% 7,03E003 kg

15 GWP Globális felmelegedésre való hatások (kg CO 2 egyenérték) 1000 CML Nov. 09, Global Warming Potential (GWP 100 years) 1000 CML Nov. 09, Global Warming Potential (GWP 100 years) TCR - Diesel motor [kg CO2-Equiv.] _scenario 2_scenario 3_scenario [kg CO2-Equiv.] _scenario 2_scenario 3_scenario SEP2-Lerakása SEP2-Réz megtakarítás SEP2-Aluminium megtakarítás SEP2-Fém megtakarítás SEP2-Villamos energia szumma Szeparációs üzem megtakarítási értékek adódnak: Mágnesezhető fémek Réz Alumínium visszanyeréséből. [kg CO2-Equiv.] CML Nov. 09, Global Warming Potential (GWP 100 years) 3_scenario SEP2_Shredder-maradvány elokészíto üzem TCR - Diesel motor -2500

16 EP Eutrofizációs potenciál (kg foszfát egyenérték) 2 CML Nov. 09, Eutrophication Potential (EP) 2 CML Nov. 09, Eutrophication Potential (EP) 1,5 légszennyezés 1,5 1 SEP2-Lerakása [kg Phosphate-Equiv.] 1 0,5 0-0,5 1_scenario 2_scenario 3_scenario [Kg [kg Phosphate-Equiv] CO2-Equiv.] 0,5 0-0,5 1_scenario 2_scenario 3_scenario SEP2-Réz megtakarítás SEP2-Aluminium megtakarítás SEP2-Fém megtakarítás SEP2-Villamos energia szumma ,5-1,5-2 1 [kg Phosphate-Equiv.] 0,5 0 CML Nov. 09, Eutrophication Potential (EP) 3_scenario SEP2_Shredder-maradvány elokészíto üzem TCR - Diesel motor Javaslat: a légszennyezési értékek csökkentése -0,5 Légszennyezési értékek

17 Szcenárió analízis normalizált-súlyozott értékekkel CML2001 2,00E-09 Szcenárió analízis normalizált-súlyozott értékekkel CML Dec. 07, Experts IKP (Central Europe) 1,00E-09 0,00E+00-1,00E-09 Global Warming Potential (GWP 100 years) Eutrophication Potential (EP) Acidification Potential (AP) Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) Abiotic Depletion (ADP) -2,00E-09 (%) -3,00E-09-4,00E-09-5,00E-09-6,00E-09 1_scenario 2_scenario 3_scenario -7,00E-09

18 Konklúziók Problémák Egyre növekvő hulladékmennyiség (eddig nem hasznosított frakciók mennyiségének várható növekedése) Szigorodó hasznosítási ráták Szigorodó, dráguló lerakás Innovatív hasznosítási technológiák Feladat Jelentős mennyiségű hulladékfrakció bevonása a hasznosítási körbe Jogi, gazdasági feltételek megteremtése Gyártói hasznosítói párbeszéd javítása (politikai szint)

19 Köszönjük a figyelmet! Alkalmazott Kutatási Nonprofit Kft. Logisztikai és Gyártástechnikai Intézet (BAY-LOGI) 3519 Miskolc Iglói u. 2. chrabak.peter@bay-logi.hu sandor.renata@bay-logi.hu