Hulladékgazdálkodás 1. 1. Előadás 12. Termikus hulladékkezelési eljárások - A termikus eljárások osztályozása, alkalmazási lehetőségeik és céljaik. - Hulladékégetők, előnyei, hátrányai, kemencetípusok és azok megválasztásának szempontjai. - A hulladékégetés légszennyezése, csökkentési lehetőségek.
Termikus eljárások csoportosítása - Hulladékégetés oxigén felesleg λ>1 - Pirolízis oxigén kizárásával λ=0 - Elgázosítás oxigén hiányosan λ<1 29/2014. (XI. 28.) FM rendelet a hulladékégetés műszaki követelményeiről, működési feltételeiről és a hulladékégetés technológiai kibocsátási határértékeiről 3/2002. (II. 22.) KöM rendelet a hulladékok égetésének műszaki követelményeiről, működési feltételeiről és a hulladékégetés technológiai kibocsátási határértékeiről
Termikus eljárások jogszabályi fogalmak 1.biomassza 2.dioxinok és furánok 3.égetőegységek 4.hulladékégető mű 5. hulladék-együttégető mű 6.hulladékgáz 7. I. kategóriájú hulladékégető mű 8. II. kategóriájú hulladékégető mű 9. maradékanyag 10. névleges kapacitás 11. termikus kezelés 12. vegyes települési hulladék 29/2014. (XI. 28.) FM rendelet
Alkalmazási lehetőségeik és céljaik - Alkalmazási lehetőség: - Települési szilárd hulladékra - Önfenntartó égés szükséges hozzá - Cél: - Térfogatcsökkentés - Energia visszanyerés: - Hőenergia (távfűtés) - Villamos energia termelés - Nyersanyag visszanyerés (újrahasznosítás): - Fémek kivonása salakból (nem gazdaságos) - Melléktermékek felhasználása (pernye, salak...)
- Együttégetés: Alkalmazási lehetőségeik és céljaik - A hulladékot valamilyen ipar technológiában égetik el hőhasznosítás céljából - Pl. cementégetés
- Előny: - Térfogatcsökkentés - Energia visszanyerés Hulladékégetők, előnyei, hátrányai - Hátrány: - Légszennyezés - Melléktermékek - Nem ösztönöz a hulladéktermelés visszafogására, újrafelhasználásra, újrahasznosításra - Nem növeli a foglalkoztatottságot - Központosított rendszert igényel
Kemencetípusok és azok megválasztásának szempontjai - Égetés eszközei - Tűztér elhelyezkedése szerint: - Lángkemence - Aknakemence - Tokoskemence Ábrák!
Égetés, tüzelőanyagok Forrás: http://www.vgfszaklap.hu/lapszamok/2005/aprilis/g%c3%a1z%c3%a9g%c5%91k-%c3%a9s-ezek-szab%c3%a1lyoz%c3%a1sa - Égetés eszközei - Gáztüzelés gázégők - Vezérlés! - Feladatok: a gáz tüzelőanyag és a az égéshez szükséges levegő bejuttatása, a gáz és a levegő összekeverése, a keverék meggyújtása és az égési reakció stabilizálása
Égetés, tüzelőanyagok http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0021_energetika/ch08s03.html - Égetés eszközei - Gáztüzelés gázégők csoportosítási szempontok: - a láng fajtája szerint (világító láng, Bunsen-láng, injektoros égők); - a láng elrendezése szerint (egyes égők, csoportos égők gyűrűformában, síkban, egyéb felületek mentén elhelyezve); - a gáz fajtája szerint, (városi gáz, földgáz, többféle gáz elégetésére alkalmas, illetve minden gáz elégetésére alkalmas égők); - a gáz nyomása szerint (kisnyomású: 5 50 mbar nyomású, illetve nagynyomású 0,5 3,0 bar nyomású égők); - a szabályozás módja szerint (kézi szabályozású, félautomatikusés automatikus égők); - a gáz és a levegő találkozási helye szerint (színgázégők, előkeveréses gázégők, utókeveréses égők); - a gáz-levegő keverék előállításának módja szerint (természetes és kényszerlevegős égők).
Égetés, tüzelőanyagok http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0021_energetika/ch08s03.html - Égetés eszközei - Gáztüzelés gázégők csoportosítási szempontok: - Gáz és az égési levegő bejuttatásának módja szerint: - természetes levegőellátású, atmoszférikus égőket, ahol az égéshez szükséges levegőt a nagy sebességgel beáramló gázsugár szívja be az injektorhatás révén, és - mesterséges levegőellátású, kényszerlevegős égőket, ahol a levegőt ventilátorral létrehozott nyomáskülönbség segítségével juttatjuk az égőbe.
Égetés, tüzelőanyagok http://www.proidea.hu/termekalkalmazasok-5/weishaupt-feladatmegoldasok-tuzelesvezerlokkel-6294.shtml - Égetés eszközei - Gáztüzelés gázégők csoportosítása: -kombinált tüzelőanyagok
Égetés, tüzelőanyagok http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0021_energetika/ch08s03.html - Égetés eszközei - Olajégők: - Elgázosító/elpárologtató (kis kazánhoz, olajkályha forró felületen párologtatja el az olajat, az a levegővel keveredve elég) - Nyomásporlasztásos: olajszivattyúval - Levegő és gőzporlasztásos: részben, vagy egészen porlasztóközeg adja a nyomást - Forgóserleges
Égetés, tüzelőanyagok Forrás: Pátzay György: Tüzeléstechnika: http://www.kankalin.bme.hu/dok/eloadasok/energiatermeles/energia4.pdf - Szilárd anyagok égetése - Szén: - Vándorrostélyok (hulladékra is!) - Fluidágyas (kb. max. 1 cm méretű darabok) - Porszéntüzelés (kb. max. 50 µm darabok) - Hamu megolvadása!
Hulladékégetés eszközei http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0019_ujrahasznositasi_ismeretek/ch05s03.html - Vándorrostélyok: - a) hengerrostély; - b) lengőrostély; - c) lépcsős vándorrostély; - d) visszatoló rostély; - e) lépcsős előtoló rostély + Támasztó égők!
Hulladékégetés eszközei http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0019_ujrahasznositasi_ismeretek/ch05s03.html - Emeletes (Etázs) kemence - Főként iszap, darabos hulladék
Hulladékégetés eszközei http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0019_ujrahasznositasi_ismeretek/ch05s03.html - Rostély nélküli: - Forgó dobos kemence - Szilárd - Folyékony konzisztenciájú iszap
Hulladékégetés eszközei http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0019_ujrahasznositasi_ismeretek/ch05s03.html - Égetőkamrák - Könyen porlasztható, folyékony hulladékokra - a) párhuzamos áramú; - b) keresztáramú; - c) ellenáramú + Ciklon rendszerű 1. tüzelőanyag-feladás; 2. égéslevegő; 3. tűztér
Hulladékégetés eszközei http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0019_ujrahasznositasi_ismeretek/ch05s03.html - Plazma-kezelés: - Előnyök: - A gyengébb minőségű hulladékokból és melléktermékekből is nagytisztaságú fémeket és ötvözeteket lehet előállítani. - A rendszer jól szabályozható és rugalmas - Alacsony füstgázképződés - Eladható melléktermékek - Mmagas hőmérséklet kedvező - Gyors reaktor felfűtés és indítás - Nagy hőátadás - Kis területigény - Hátrány: Energiaigény, költséges
Hulladékégetés eszközei http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0019_ujrahasznositasi_ismeretek/ch05s03.html - Plazma-kezelés: - Áthúzott íves: ahol az egyik elektróda rendszerint a kezelt anyag - Nem áthúzott íves: ahol az ív a plazmafáklyában található és a fáklyából kilépő plazmasugarat használják a feldolgozáshoz.
Hulladékégetés eszközei http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0019_ujrahasznositasi_ismeretek/ch05s03.html - Plazma-kezelés:
Hulladékégetés - Önfenntaró égés feltételei, Tanner-féle háromszög
Hulladékégetés - Technológia fő részei (Rákospalota: 350 et/év -2005 bővítés: 450 et/év) Kogeneráció: Villamos áram + (táv)hő
Hulladékégetés - Alkalmazási lehetőség: - Települési szilárd hulladékra - Önfenntartó égés szükséges hozzá - Cél: - Térfogatcsökkentés - Energia visszanyerés: - Hőenergia (távfűtés) - Villamos energia termelés - Nyersanyag visszanyerés (újrahasznosítás): - Fémek kivonása salakból (nem gazdaságos) - Melléktermékek felhasználása (pernye, salak...)
Pirolízis - Hevítés oxigénmentes környezetben 400-700 o C - Keletkező gázok elégetése
Pirolízis - Hevítés oxigénmentes környezetben 400-700 o C - Keletkező gázok elégetése
Elgázosítás - Hevítés oxigénhiányos környezetben 800-2000 o C - Keletkező gázok elégetése
Elgázosítás és pirolízis - Előnyeik és hátrányaik: - Ugyan azok, mint az égetésé! - Modernebb technológiák, sokféle néven futnak kevésbé ismertek, a tapasztatalatok még hiányoznak. - Hasznosítható melléktermékek? - Üzemanyag: ugyanúgy elégetésre kerül, csak máshol és a kibocsátási határértéke kevésbé szigorú és ellenőrizhető - Szerves vegyipari alapanyag előállítás (műanyagként, gumiként való újrahasznosítás) -?
A hulladékégetés légszennyezése, csökkentési lehetőségek - Légszennyezés és csökkentési lehetőségek: - Lásd: Levegőtisztaságvédelem tantárgy: - NOx ellen: karbamid adagolás, többfokozatú tüzelés - SOx ellen: mész, lúgos abszorpció, füstgázmosás - Katalitikus/szelektív, nem szelektív eljárások - Por: zsákos porszűrő, ciklon, elektrofilter - Szerves mikroszennyezők:?
A hulladékégetés légszennyezése, csökkentési lehetőségek - Légszennyezés és csökkentési lehetőségek: - NOx csökkentése - a. NOxképződés csökkentése a tűztérben - - fokozatos tüzelés elve - - füstgáz recirkuláció - -víz adagolás az égési folyamatba - - katalítikus égetés - - kombinált módszerek - b. füstgázkezelési eljárások - Nedves eljárások (Abszorpció) - NaOH elnyeletés - H 2 O 2 és NaOClalkalmazása - Mésztej - Ferroszulfát(Fe 2+ )
A hulladékégetés légszennyezése, csökkentési lehetőségek - Légszennyezés és csökkentési lehetőségek: - NOx csökkentése - b. füstgázkezelési eljárások - Adszorpciós módszerek - NSCR (nem szelekítv katalitikus), metán - SCR (szelektív): ammónia
A hulladékégetés légszennyezése, csökkentési lehetőségek - Légszennyezés és csökkentési lehetőségek: - SO 2 csökkentése - b. füstgázkezelési eljárások - Adszorpciós módszerek - Hidrogén-peroxid - Meszes - Nedves eljárás mészkővel - Wellmann-Lordeljárás (Na 2 SO 3, NaHSO 3 ) - Kálium-permanganátos mosófolyadék - Füstgázmosás ammóniummal - Füstgázmosás híg kénsavval
A hulladékégetés légszennyezése, csökkentési lehetőségek - Légszennyezés és csökkentési lehetőségek: - SO 2 csökkentése - Nyugvóágyas adszorpció - Szulfacid eljárás - Adszorpció barnaszén koksszal - Vándorlóágyas eljárás - Porlasztásos leválasztó - Kombinált SO 2 és NOxleválasztás
A hulladékégetés légszennyezése, csökkentési lehetőségek - Légszennyezés és csökkentési lehetőségek: - VOC csökkentése - Adszorpció - Aktív szén - Kondenzáció - Membrán eljárások - Égetés
A hulladékégetés légszennyezése, csökkentési lehetőségek - Biológia módszerek - Hulladékégetésnél nem jellemzőek - Biomosó, biofilter
Zárthelyi kérdések 1. Magyarázza meg egy mondatban az alábbi fogalmakat (5 db fogalom): biomassza, dioxinok és furánok, égetőegységek, hulladékégető mű, hulladék-együttégető mű, hulladékgáz, I. kategóriájú hulladékégető mű, II. kategóriájú hulladékégető mű, maradékanyag, névlegeskapacitás, termikus kezelés, vegyes települési hulladék 2. Égetés, elgázosítás, pirolízis közti különbség 3. Termikus eljárások alkalmazási lehetősége, lehetséges céljaik 4. Mi az együttégetés? 5. Hulladékégetés előnyei és hátrányai 6. Hogyan csoportosíthatóak a különféle égők? 7. Milyen rostély típusokat alkalmazhatunk szilárd anyagok égetésénél? 8. Milyen éllal alkalmazhatóak és hogyan csoportosíthatóak az égetőkamrák? 9. Milyen előnyei és hátrányai vannak a plazma kezelésnek? 10. Mik az önfenntartó égés feltételei? 11. Milyen elejárásokat ismer az NOx vegyületek csökkentésére a füstgázokban? 12. Milyen eljárásokat ismer az NOx vegyületek csökkentésére a tíűztérben? 13. Milyen eljárásokat ismer az SO 2 csökkentésére a füstgázokban?