Műszaki Földtudományi Közlemények, 83. kötet, 1. szám (2012), pp. 5 12. ERŐMŰI MARADVÁNYANYAGOK JOGI MEGÍTÉLÉSE AZ EURÓPAI UNIÓBAN COAL COMBUSTION RESIDUES LEGAL ASSESSMENT IN THE EUROPEAN UNION BŐHM JUDIT 1 Absztrakt: A szén elégetésén alapuló villamosenergia-termelés olyan mértékű ipari hulladékot eredményez, amivel mind környezeti szempontból, mind gazdasági szempontból számolnunk kell. Az eddigi tapasztalatok azt mutatják, hogy az erőműi maradványanyagokat (salak, pernye, füstgáz kéntelenítési gipsz) széles körben lehet hasznosítani. Elsősorban a jó fizikai és kémiai tulajdonságaiknak köszönhetően kiválóan alkalmasak arra, hogy számos felhasználási területen (elsősorban mérnöki alkalmazásokban és építőiparban) elsődleges nyersanyagokat váltsanak ki. Az USA-ban és Nyugat-Európában az erőműi maradékanyagokat csaknem teljes mennyiségben felhasználják, miközben a hazai felhasználás elenyésző. Ennek egyik oka lehet az, hogy a jogi környezet miként ítéli meg ezeket az anyagokat. Jelen szabályozás szerint egy technológiai folyamat során termék, melléktermék és hulladék keletkezhet. A legnagyobb kihívást az jelenti, hogy hogyan lehet különbséget tenni a technológiai folyamat során keletkező, és további felhasználásra alkalmas melléktermék és hulladéknak minősülő anyagok között. Kulcsszavak: erőműi maradékanyagok, hulladék, melléktermék, Európai Unió Abstract: Coal fired power generation produces great amount of industrial wastes, which should not to be economically and environmentally neglected. The practice confirms that the coal combustion residues (especially ash, fly ash, slag and flue gas desulfurization material) can be used in many fields. Due to physical and chemical characteristics these materials are perfect to change primary raw materials particularly in building industry and in engineering applications. In the USA and in Western Europe almost the full amount of produced coal combustion byproducts are used up, while in Hungary the proportion of use is infinitesimal. Legal environment can be a reason of this difference. The basic concept is that product, byproduct and waste are generated in a process. The biggest challenge is to make a legal difference between wastes and those byproducts, which are suitable for other application. Keywords: coal combustion residues, wastes, byproducts, European Union 1 DR. BŐHM JUDIT Miskolci Egyetem Állam- és Jogtudományi Kar, Civilisztikai Tudományok Intézete 3515 Miskolc-Egyetemváros judit.bohm@uni-flexys.hu
6 Bőhm Judit 1. Széntüzelésű villamosenergia-termelés helyzete napjainkban Mindennapi életünk során elengedhetetlen az energia. Az energiaszerkezet meghatározó tényezője a fosszilis energiahordozókra épülő villamos energia. Az IEA (International Energy Agency) előrejelzései szerint a szénalapú villamosenergia-termelés a XXI. század első harmadában meg fog duplázódni, azaz a 2002-es 16 074 TWh-ról 2030-ra 31 657 TWH-ra fog növekedni [5]. A világ energiatermelése 2050-ig egyre növekvő mértékben a fosszilis tüzelőanyagokra fog támaszkodni és ez különösen igaz lesz több kulcsfontosságú gazdasági övezetben. A szén olyan fosszilis tüzelőanyag, amelyből a világon a legnagyobb készletek a legegyenletesebb eloszlásban állnak rendelkezésre. Jelenlegi becslések szerint a barnaszén 130 évre, a feketeszén 200 évre elegendő [1]. A szén a földgáz és a nukleáris energia mellett a villamosenergia-termelés harmadik legfontosabb alapanyaga Magyarországon, és a belföldön kitermelt szén jelentős részét villamosenergia-termelésre használjuk fel. A szén, mint energiaforrás tehát nem kerülhető meg, így egyre nagyobb az érdeklődés a környezetbarát és fenntartható tisztaszén technológiák iránt. 2. Széntüzelésű erőművek maradványanyagairól általában Annak érdekében, hogy a szénben lévő energiát kinyerjük, a szenet közvetlenül el kell égetnünk, vagy először elgázosítjuk, és a kapott tiszta gázt égetjük el [5]. Hagyományos szénerőművek a szén közvetlen elégetésével keletkezett hő hasznosításán alapulnak, mely folyamat eredménye, terméke a villamos energia. Az erőművek működtetésével kapcsolatosan a világ jelenleg elsősorban szén-dioxid-kibocsátásra és a klímaváltozás problémájára fókuszál, azonban a szén égetése során nem teljes egészében alakul át gázzá, így minden széntüzelésű erőmű termel bizonyos mennyiségű maradékanyagot. Amennyiben energiaigényünk növekszik, akkor elkerülhetetlen, hogy a maradékanyagok nagyobb mennyiségben keletkezzenek. Ezen anyagokat a szakirodalomban számos elnevezéssel illetik: széntüzelési hulladék, széntüzelési termék, fosszilis tüzelőanyag égetéséből származó hulladék, széntüzelési anyag, széntüzelési hamu, széntüzelési melléktermék és széntüzelési maradványanyag. A széntüzelésű erőművek maradványanyagait két nagy csoportba oszthatjuk: a kőszén éghetetlen részeként fennmaradó pernye, kazánhamu és kazánsalak, valamint a levegőtisztaság-védelem érdekében alkalmazott berendezések (pl.: füstgáz-kéntelenítés) maradványanyagai. Ez utóbbi esetében elsősorban a REAgipszet érdemes megemlítenünk [4]. Mennyiségi megoszlásukat tekintve a pernye képviseli a legjelentősebb hányadot, melyet a füstgáz-kéntelenítési gipsz, végül kis mennyiségben a salak és a hamu követ. (1. ábra) Pernye finom szemcsékből álló anyag, mely a füstgázzal együtt halad, nagy részét porleválasztó rendszerekkel távolítják el a füstgázból, mielőtt az a kéményen keresztül távozna. Hamu akkor keletkezik, amikor a pernye szemcsék nem képesek a füstgázzal távozni, felhalmozódnak a kazán falán, végül a kazán aljára esnek. A hamu színe szürkétől a feketéig változhat, részecskéi szögletesek és porózus felületűek [6].
Erőműi maradványanyagok jogi megítélése az Európai Unióban 7 1. ábra. Évente képződő erőműi maradékanyagok mennyisége EU-15 (2003) Forrás: http://www.ecoba.com/evjm,media/downloads/cpi_report_english_0406_en.pdf A kazánsalak olyan alacsony égetési hőmérsékletű technológiában keletkezik, amely ún. nedves aljú/iszap kivezetéses kazánnal működik. A kazán falán felhalmozódott hamu ebben az esetben megolvad, majd leesik a kazán alján elhelyezett vízzel teli tartályba, ahol hirtelen lehűl. A salakok általában fekete színűek, kemény és üveges, homokhoz hasonló, viszonylag inert anyagok, melyeket azonban további hasznosításukat megelőzően aprítani szükséges [6]. A szén kéntartalmú tüzelőanyag, melynek égetése során kén-oxidok (elsősorban SO 2, és nagyon kis mennyiségben SO 3 ) keletkeznek, melyek veszélyeztetik a környezetet és az emberi egészséget. A füstgáz kéntartalmának leválasztására leggyakrabban alkalmazott technológiák a nedves mosók, melyek mészkő (CaCO 3 ) vagy égetett mész (CaO) reagens alkalmazásával nyelik el és semlegesítik a füstgáz SO 2 tartalmát. A folyamat eredménye a kalcium-szulfát-dihidrát (CaSO 4 2H 2 O) szuszpenzió. Ez tulajdonképpen a REA-gipsz, melynek keletkezése nagyban hasonlít a természetben keletkező gipszéhez, csak a reakciók sokkal gyorsabban játszódnak le. A REA-gipsz színe fehértől a szürkéig vagy barnáig változik [7]. Az erőműi maradványanyagok az egyik legnagyobb mennyiségben keletkező technológiai maradványanyag a világon. Országonkénti megoszlása eltérő lehet, mennyisége függ a szén villamosenergia-termelésben betöltött szerepétől, a felhasznált szén mennyiségétől és hamutartalmától [5]. Tekintettel a hatalmas anyagmennyiségre az erőműi maradványanyagok hasznosítása számos gazdasági és környezeti haszonnal járhat: termékgyártásában kiváló nyersanyagok lehetnek, aminek köszönhetően kevesebb természeti erőforrást, elsődleges nyersanyagot élünk fel, csökkenthetjük az ipari termelés környezeti hatásait, ugyanis sok esetben közvetlen, azaz további feldolgozás nélkül alkalmazhatóak, aminek köszönhetően energiát és költségeket takaríthatunk meg, a lerakandó mennyiség minimálisra csökkentésével a földterületeket más, értékesebb célokra hasznosíthatjuk,
8 Bőhm Judit végezetül új hasznosítási lehetőségek feltárásával és elterjedésével új munkahelyeket teremthetünk. A hasznok kiaknázását a gazdasági és műszaki feltételek mellett azonban nagyban befolyásolja az, hogy a jogszabályi környezet hogyan viszonyul ezen anyagokhoz. 3. Erőműi maradványanyagok jogi megítélése: hulladék vagy melléktermék Az előzőekben láthattuk, hogy a pernye, hamu, salak és REA-gipsz az erőművek működése során keletkezik. Szigorúan véve az erőművekben termék a megtermelt energia. Minden egyéb, másodlagosan keletkező anyagra az erőműveknek a továbbiakban nincs szüksége. Ilyen megfontolás alapján nagyon egyszerűnek tűnik a széntüzelésű erőművek maradványanyagainak megítélése, így ipari hulladékoknak, mégpedig ipari technológiai hulladékoknak nevezhetjük azokat. Ennek ellenére a szakirodalmakban többféle elnevezéssel is találkozhatunk. Az USAban és Indiában, az American Coal Ash Association (ACAA) megközelítése alapján, terméknek nevezik az erőművekben másodlagosan keletkező anyagokat, arra tekintettel, hogy tulajdonságaik megegyeznek a természetes nyersanyagokéval. A világ más részein, így az Európai Unióban, környezetvédelmi szempontok figyelembevételével, különösen a szennyező fizet elv érvényesítése céljából, a hulladék elnevezést részesítik előnyben, így kerülve el annak lehetőségét, hogy a termelő mentesüljön a hulladékgazdálkodási követelmények teljesítése alól [4]. 3.1. Európai Unió hulladékgazdálkodásának alapfogalmai Az Európai Unióban külön ágazati szabályozás hiányában az általános hulladékgazdálkodási szabályokat kell figyelembe vennünk ezen anyagok vonatkozásában (ellentétben például a bányászati hulladékokkal, melyek kezelését egy speciális irányelv rendezi). Az előbbiekre tekintettel az erőműi maradványanyagok kezelésének alapvető jogi kérdéseit a 2008/98/EK irányelv (továbbiakban: Hulladék-keretirányelv) tükrében vizsgálhatjuk meg. Az Európai Közösség hulladék-keretirányelve értelmében tehát az erőműi maradványanyagok hulladéknak minősülnek, hiszen olyan anyagok, amelytől birtokosa megválik, megválni szándékozik vagy megválni köteles. Amennyiben a pernye, salak, hamu és REA-gipsz hulladékoknak minősülnek, akkor valamennyi kapcsolódó tevékenység esetében figyelemmel kell lennünk a hulladékgazdálkodás legfőbb vezérlőelvére, a hulladékhierarchiára. A hulladékhierarchia hulladékokkal kapcsolatos tevékenységnek tulajdonképpeni rangsora, melynek értelmében a hulladékkezelés során célunk: a hulladékok keletkezésének megelőzés, azaz a hulladék mennyiségi csökkentése, az újrahasználatra való előkészítés, az újrafeldolgozás, az egyéb hasznosítás (pl.: az energetikai hasznosítás), és legvégső esetben az ártalmatlanítás [3].
Erőműi maradványanyagok jogi megítélése az Európai Unióban 9 A hulladékgazdálkodásban tehát elsődleges a hulladékok mennyiségének csökkentése. Az ECOBA (European Coal Combustion Products Association) becslései szerint évente 100 millió tonna erőműi maradványanyag keletkezik az EU 27 tagállamában. Az erőműi maradványanyagok a technológiai kialakításával esetleg befolyásolható, teljes mértékben azonban nem kerülhetőek el, hiszen olyan anyagokról van szó, melyek a villamosenergiatermeléshez szükségtelen, visszamaradó anyagok (pernye, salak, hamu) vagy környezetvédelmi követelmények teljesítésének eredményeként keletkező anyagok (REA-gipsz). Újrahasználatnak minősül minden olyan tevékenység, amelynek révén a terméket (vagy alkatrészt) eredeti céljára újra felhasználják. E fogalommeghatározás alapján újrahasználatról az erőműi maradványanyagok esetében nem beszélhetünk [3]. Hasznosítás során a hulladék hasznos célt szolgál, olyan tevékenységről van szó, melynek eredményeként a hulladék más anyag helyébe lép, vagy a hulladékot oly módon készítik elő, hogy az a gazdaságban egy konkrét funkciót betöltésére alkalmas. Újrafeldogozás esetében a hulladékot konkrét termékké vagy anyaggá alakítják át, amit eredeti használati céljára vagy más célokra fel lehet használni [3]. Hazánkban az erőműi maradványanyagokat a hulladékhierarchia követelményével ellentétben elsősorban hányókon/tározókon történő lerakással ártalmatlanítják, ami a hatalmas területi igény mellett környezeti kockázatokat (nehézfémek, egyéb veszélyes anyagok kimosódása) rejt magában. További ártalmatlanítási lehetőségeket jelent az ún. felszíni feltöltés, vagy a maradványanyagok bányatérségekben történő elhelyezése. A világ más országaiban az erőműi maradványanyagokat az 1960-as évektől kezdődően számos gazdasági területen hasznosítják. (2. ábra) 2. ábra. Erőműi maradványanyagok hasznosítása és ártalmatlanítása 2003-ban EU-15 Forrás: http://www.ecoba.com/evjm,media/downloads/cpi_report_english_0406_en.pdf A legnagyobb mennyiségben keletkező pernyét cementgyártásban, útépítésben, cementkeverékben, bányaüregek tömedékelésében, betonblokk-, betonadalék-, téglagyártásban vagy hulladék stabilizálásában használják. Az Európai Közösségben a kazánhamu közel 50%-át betonblokkok gyártásában hasznosítják. További kiemelt felhasználási területet jelent az útépítés, a szerkezeti töltőanyagként való alkalmazás és a cementgyártás.
10 Bőhm Judit A kazánsalak elenyésző mennyiségben keletkezik a pernyéhez és a hamuhoz képest. Aszfaltgyártásban, csiszolóanyagként és tetőzsindelyek gyártásában hasznosítják a leggyakrabban. A REA-gipsz jelentős erőműi maradványanyaggá nőtte ki magát az elmúlt években, melynek építőipari és gipszgyártással kapcsolatos felhasználásai a meghatározóak. 3.2. Melléktermékek és a hulladékstátusz megszűnése Nehéz kérdés, hogy hogyan lehet különbséget tenni a termelési folyamatok melléktermékeként keletkezett, hulladéknak nem minősülő anyagok és a valóban hulladéknak tekintendő anyagok között. A két kategória nem mindig válik el egyértelműen egymástól. Ahogy arra az Európai Bizottság is rámutatott, bármilyen általánosan elfogadott jogi kritérium és jogszabályi fogalom mellett is előfordulhat az, hogy konkrét esetben kell meghatározni, hogy mi hulladék, és mi nem az, továbbá azt, hogy a hulladékok hasznosítása esetében meghatározható-e egy olyan időpont, amikor a hulladék megszűnik hulladéknak lenni. Az Európai Bizottság Tájékoztató közlemény a hulladékról és a melléktermékekről c. közleménye megpróbálja megválaszolni ezt a kérdést. A termék, maradékanyag és melléktermék hármasának fogalmát az alábbiak szerint rögzítették: Termék minden olyan anyag, amelyet egy termelési folyamat során szándékosan állítanak elő, erőművek esetében tehát a villamos energia. A termelési maradékanyag olyan anyag, amelynek az előállítása nem volt cél az adott termelési technológiában, ez az anyag azonban nem feltétlenül hulladék. Melléktermék: olyan termelési maradékanyag, ami nem minősül hulladéknak. Az Európai Bíróság több határozatában megállapította, hogy egy termelési maradékanyag nem feltétlenül számít hulladéknak. Amennyiben egy anyagot fel lehet használni a gazdasági körforgásban, azt nem szabad hulladéknak tekinteni. Ez a megközelítés megjelenik az új hulladék-keretirányelvben is, melynek értelmében mellékterméknek csak bizonyos feltételek együttes teljesülése esetén minősül az anyag [2]. Az EU Hulladék-keretirányelvének 5. cikke értelmében melléktermék minden olyan anyag, mely: olyan előállítási folyamat során keletkezik, amelynek elsődleges célja nem ezen termék előállítása, az anyag vagy a tárgy további felhasználása biztosított, az anyag vagy a tárgy további, a szokásos ipari gyakorlattól eltérő feldolgozás nélkül, közvetlenül felhasználható, az anyagot vagy tárgyat valamely előállítási folyamat szerves részeként állítják elő, a további használat jogszerű, azaz a konkrét használat tekintetében az anyag vagy a tárgy megfelel a termék adott használatára, valamint a környezet- és az egészségvédelemre vonatkozó összes követelménynek, és nincsenek a környezetet és az emberi egészséget általánosan károsító hatásai [3].
Erőműi maradványanyagok jogi megítélése az Európai Unióban 11 Ennek megfelelően nem elegendő az, hogy egy termelési folyamat részeként keletkezett maradékanyag hasznosítható valamilyen célra. Szükséges, hogy az érintett gyakorlati alkalmazásnak legyen piaca, azaz további felhasználása biztosított. Továbbá a használat jogszerű, és megfelel az elvárt minőségi, környezetvédelmi és munkavédelmi követelményeknek. Egy hulladék az alábbi feltételek teljesülése esetén veszítheti el hulladékstátuszát: hasznosítási műveleten vagy újrafeldogozáson esett át, az anyagot vagy tárgyat általánosan használják, adott rendeltetéssel, az anyagnak vagy tárgynak van piaca vagy van rá kereslet, az anyag vagy tárgy megfelel az adott rendeltetések műszaki követelményeinek és a termékekre vonatkozó hatályos jogszabályoknak és előírásoknak, az anyag vagy tárgy felhasználása nem idéz elő általános káros környezeti vagy egészségügyi hatásokat [3]. Amennyiben tehát egy anyagnak van ugyan hasznosítási lehetősége, azonban gazdaságosan még nem kivitelezhető vagy az anyag nem tesz eleget az elvárt műszaki-minőségi követelményeknek, vagy egyszerűen nincs vevője, jogilag hulladéknak minősül. A környezetvédelem érdekében ilyenkor egyértelműen ki kell mondani hulladékstátuszt. Hasonló a helyzet akkor is, ha egy anyagot határozatlan ideig tárolnak lehetséges, de nem biztos további felhasználás céljából. A tárolás idején szintén hulladékról beszélhetünk. Ha azonban a hulladék hasznosítása egyértelművé válik, a továbbiakban megszűnik hulladéknak lenni. A technológia folyamán olyan anyagok is keletkezhetnek, melyeknél biztonsági, környezetvédelmi, közegészségügyi vagy egyéb okból tiltott a hasznosítás és kötelező az ártalmatlanítás. Szén égetéséből származó maradványanyagokkal kapcsolatosan az Európai Bizottság megállapította, hogy a füstgáz-kéntelenítő létesítményekben keletkező gipsz ugyanúgy használható, mint a természetes gipsz. A REA-gipsz felhasználása további feldolgozás nélkül is biztosított, tehát mellékterméknek minősülhet. A szén égetéséből származó más melléktermékek is felhasználhatók kis mértékű előkészítéssel, azonban uniós szinten sok tagállamban nem jellemző ezek felhasználása, ilyenkor nem felelnek meg az Európai Bíróság hárompontos feltételrendszerének, és hulladéknak minősülnek. Mindazonáltal elképzelhetők olyan esetek, amikor helyi szinten lehetséges egy anyagot hasznosítani, tehát biztosított a felhasználása [2]. 4. Következtetések Az erőműi maradványanyagok értékes alapanyagok, azonban a hasznosítás legjobb módjának meghatározásában figyelembe kell vennünk az adott melléktermék kémiai és fizikai tulajdonságait, az alternatív hasznosítás iránti igényeket, költségeket, szállítási feltételeket, környezeti kockázatokat és a jogi környezetet. A maradékanyagok hasznosítását jelentősen befolyásolja az, hogy a jogi környezet hogyan viszonyul ezen anyagokhoz. Amennyiben a jogszabályok elsősorban hulladékként tekintenek a széntüzelési maradékanyagokra, azon nyomban szigorú környezetvédelmi követelményeket gördítenek a hasznosítás útjába. Erre mutat rá az Európai Gazdasági és Szociális Bizottság 2011-es
12 Bőhm Judit véleménye is, melynek értelmében az ipari és bányászati hulladékok esetében elsődleges cél, hogy elkerüljük ezek lerakását. Egyetlen ország sem engedheti meg magának, hogy figyelmen kívül hagyja az elsődleges nyersanyagok felhasználásából visszamaradó hulladék újrahasznosításának lehetőségeit. Jelen szabályozás szerint a technológiai folyamat során termék és melléktermék keletkezhet. Amennyiben azonban a melléktermék azonnali, közvetlen felhasználása nem biztosított, akkor hulladéknak minősül, maga után vonva az ezzel járó hulladékgazdálkodási követelményeket (a későbbi felhasználásra kiterjedően is). Ezek az anyagok a természetes nyersanyagokhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek és a hasznosítást megelőzően a természetes nyersanyagokhoz hasonló feldolgozáson/előkezelésen eshetnek át. Erre tekintettel érdemes lehet átgondolni a melléktermék jogi fogalmát. Köszönetnyilvánítás,,A tanulmány a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. IRODALOMJEGYZÉK [1] COM(2006) 843 végleges A Bizottság Közleménye a Tanácsnak és az Európai Parlamentnek: Fenntartható energiatermelés fosszilis tüzelőanyagokból: a csaknem kibocsátásmentes szénalapú energiatermelés megvalósítása 2020-ig. [2] COM(2007) 59 végleges A Bizottság Közleménye a Tanácsnak és az Európai Parlamentnek: Tájékoztató közlemény a hulladékról és a melléktermékekről. [3] 2008/98/EK Az Európai Parlament és a Tanács irányelve a hulladékokról és egyes irányelvek hatályon kívül helyezéséről. [4] Committee on mine placement of coal combustion wastes, national research council: Managing Coal Combustion Residues in Mines. Washington D. C., 2006, The National Academic Press, 1 104. p. [5] Kenneth S. Sajwan, K. S., Twardowska, I., Punshon, T., Alva, A. K.: Coal Combustion Byproducts and Environmental Issues, New York, 2006, Springer Science+Business Media, Inc., 3 20. p. [6] National Energy Technology Laboratory: Commercial Use of Coal Utilization By-products and Technology Trends http://www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/ewr/coal_utilization_byproducts/pdf/coal_util.p df (Letöltés időpontja: 2011. szeptember 20.). [7] Szende Gy.: REA-gipsz. Egy másodnyersanyag műszaki és gazdasági vonatkozásai. Műszaki információ. Hulladékok és másodnyersanyagok hasznosítása, 1999. 7. sz., 32 42. p.