A zalaegerszegi térségben keletkező papírhulladék energetikai célú hasznosításának lehetőségei 1. Kutatási téma A Zalaegerszeg térségében begyűjtött papírhulladékok jelenlegi felhasználási módjainak, illetve elhelyezési technológiáinak vizsgálata alapján figyelembe véve elérhető korszerű települési hulladékmenedzsment rendszereket, technológiákat és nemzetközi fejlődési irányokat, valamint a helyi esetleges felvevő piacot is következtetések megfogalmazása a városi hulladékkezelés és - elhelyezés stratégiai fejlesztési irányai tekintetében. Hipotézis: Zalaegerszegnek fejlődési lehetőségei vannak a jelenlegi települési hulladékmenedzsment rendszer stratégiai átalakításával és a papír alapú hulladékok energetikai célú hasznosításával. 2. Kutatási feladatok A keletkező (begyűjtött) papírhulladék hasznosítási illetve ártalmatlanítás módok szerinti kategorizálása, típusonkénti elemzése. Energiatartam szerinti vizsgálat, energiapotenciál megállapítása, lehetőségek megfogalmazása a világtrendek alapján. 3. A begyűjtött papírhulladékok jellemzői Zalaegerszegen a hulladék elszállítását kizárólagosan a Zala-Depo Kft. végzi. A Zala-Depo Hulladékgazdálkodási és Környezetvédelmi Kft. 2001 szeptemberében alakult, jogutódkén kiválva a Városgazdálkodás Kft-ből. A Kft. főtevékenységi területe a hulladékgazdálkodást öleli fel, környezetvédelmi szempontokat előtérbe helyezve. A társaság jelenleg Zalaegerszeg közigazgatási területén és további 3 városban, Körmenden, Vasváron és Letenyén, valamint még 34 településen végzi a lakosság közszolgáltatását. A hulladékok elhelyezése a Kft. üzemeltetésében lévő regionális hulladéklerakón valósul meg. 1 1 http://www.zaladepo.hu/kezdooldal.html
A Kft. által 2008-ban és 2009-ben Zalaegerszegről begyűjtött hulladékokat vizsgáltam. A hulladékok csoportosítása az alábbi kategóriákba történt: papír textil műanyag üveg fém szerves anyag lomtalanítási hulladék egyéb hulladék veszélyes hulladék Az oszlopdiagramon a Zala-Depo Kft. által Zalaegerszegről 2008-ban és 2009- ben begyűjtött hulladékok láthatók anyagféleség és mennyiség szerint. Jól látható, hogy 2008-ról 2009-re a legnagyobb változás a begyűjtött papír mennyiségében történt, csaknem 56%-os növekedés figyelhető meg. A begyűjtött mennyiség körülbelül 6760 tonna volt. Ha ezt az értéket a lakónépességre vetítjük, elmondható, hogy mindenegyes zalaegerszegi lakóra 110 kg begyűjtött papírhulladék jutott.
Az kördiagram szintén a Zala-Depo Kft. által Zalaegerszegről 2008-ban és 2009-ben begyűjtött hulladékok láthatók, a hulladékféleségek megoszlása szerint. 2009-re a begyűjtött hulladékok legnagyobb hányadát, 26%-kal a papírhulladékok tették ki. A papírhulladékokról fajták szerinti csoportosításról nem áll rendelkezésre adat, és az újrafelhasználás/újrahasznosítás hányada sem ismert. Egyes források szerint, ma Magyarországon a papírhulladékok újrahasznosítási aránya országosan csupán 3-4%, egyes kiemelkedő városokban, mint Pécs vagy Budapest ez az arány elérheti, a még mindig alacsonynak mondható 10%-ot is. 2 Optimista szemlélet mellett, azt feltételezve, hogy Zalaegerszegen 2009-ben a papírhulladékok 10%-át újrafelhasználták, még mindig maradt csaknem 6100 tonna papírhulladék, ami lerakásra került a hulladékdepóban. Ez az érték gigászian nagynak mondható és elgondolkodtató, tudva azt, hogy a papír alapanyaga cellulóz. 2 http://www.tmkronika.hu/hir.php?rovat=1&hir=842-2010.12.03. Gergely Gábor
4. Papírbrikett, a papírhulladékok hasznosításának alternatívája Manapság egyre többet hallani a különböző brikettált anyagokról, brikettekről. Egyre inkább terjed el felhasználásuk, abból adódóan, hogy a felhasználok kiváltják a drága gáz alapú fűtési rendszereket, megújuló biomassza alapú fűtési rendszerekre. Tudni kell, hogy a különböző brikettek alapanyagaként nem csak fa, energianövény vagy agráripari melléktermék használható, hanem az éghető anyagok nagy része, így a papír is. Erre már több példát is láthattunk. Ilyen volt például a 2009. év végén a Magyar Nemzeti Bank kezdeményezése, amikor a bevonásra kerülő 200 forintos bankjegyekből papír briketteket készítettek, majd a magas fűtőértékű briketteket három, pályázat útján kiválasztott alapítványnak adták. A papírbrikett fűtőértéke - 12-14 MJ/kg - nem sokkal marad el a szárított fáétól, ez nem meglepő abból adódóan, hogy a különböző papírok fő alkotóeleme a cellulóz. A papír brikettálására több rendszer is kidolgoztak, így megkülönböztetünk nedves és száraz eljárást. A nedves eljárás leginkább a lakosság körében terjedt illetve terjedhet el. Ennek oka az egyszerű, olcsó, de munkaigényes technológia. A száraz eljárás inkább az ipar számára elérhető, hiszen ez egy jól automatizálható, akár nagy termelési kapacitással bíró, nagyobb beruházási költséget igénylő technológia. Mind a két eljárás jó alternatíva lehet a papírhulladék, hulladékgazdálkodási szempontból legalacsonyabb szintű ártalmatlanítási módja helyett a lerakás helyett egy jóval magasabb szintű, hasznosítási szint eléréséhez. A nedves eljárás leginkább a megelőzésben tölthet be nagy szerepet, vagyis abban, hogy a papírhulladékok ne kerüljenek a hulladékgazdálkodási szervekhez, helyette a felhasználok hasznosítsák újra ezeket a hulladékokat. A száraz eljárásnak viszont az újrahasznosításban lehet jelentős szerepe azzal, hogy az újra fel nem használható papírhulladékok, energetikai újrahasznosítása megtörténik. Mind a két eljárás rengetek pozitív éréket hordoz magában, hiszen alkalmazásukkal a fel nem használható papír hulladék magas szintű hasznosítása történhet meg, a hasznosítás során előállított produktum jó alternatíva lehet a fogyó energiahordozók egy részének kiváltására.
4.1. Papírbrikett előállítása nedves eljárással Az eljárás négy fázisra osztható: 1) Papír előkészítése 2) Áztatás 3) Zúzás 4) Préselés és szárítás Papír előkészítése során a papírhulladékokból el kell távolítani, a gyártáshoz felesleges illetve alkalmatlan anyagokat (pl. fémkapcsokat), és darabolni kell a papírokat a jobb kezelhetőség érdekében. Ezt követi az áztatási fázis, amikor az előkészített papírokat legalább a papír tömegéhez képest kétszeres mennyiségű vízbe kell áztatni. Az áztatás idejek 2-3 óra, ami alatt a masszát többször át kell forgatni. A zúzási ciklusban - egyes leírások szerint akár el is hagyható az áztatott masszát zúzó szerszámmal pépesíteni kell. Ezután a préselési és szárítási szakaszban az összezúzott vizes masszából speciális mechanikus préselővel a vizet ki kell nyomni. Mivel ez után egy magas víztartalmú anyag marad vissza, az elkészült briketteket szárítani kell. Ez a szárítás a leírások szerint történhet napon történő szárítással is. (Egyes leírások szerint ez a szakasz történhet úgy is, hogy a vizes masszát, úgynevezett szárítókeretbe terítik el, az anyag természetes szárítás során szárad ki ami időben az előző eljárás többszöröse.) Nehéz meghatározni, hogy a technológiával adott időegység alatt mekkora mennyiségű brikett állítható elő. Az eljárás élőmunka igényes. 4.2. Papírbrikett előállítása száraz eljárással Az eljárás négy fázisra osztható: 1) Darálás 2) Finomító darálás 3) Leválasztás 4) Préselés A darálás szakaszában az alapanyagot kívánt nagyságúra aprítja a berendezés. Ezt követi a finomító darálás, a berendezés segítségével az alapanyag eléri a brikettálható méretet. Majd a leválasztás fázisában az elszívó és porleválasztó rendszer a finomító berendezéstől közvetlenül a brikettálógép adagolótartályába szállítja az alapanyagot. Az elszívó és
porleválasztó segítségével a rendszer teljesen pormentessé válik. A préselés szakaszában az alapanyagot a hidraulikus brikettáló briketté tömöríti. Az előállítható mennyiség az óránkénti 10-20 kg-tól akár 250 kg/óra mennyiségik is terjedhet. A technológiára jellemző, hogy jól automatizálható, emberi beavatkozást nem igényel. 4.3. A Zalaegerszegen begyűjtött papírhulladékok energiapotenciálja A papírbriketállási eljárásból kiindulva, azt vizsgáltam, hogy a begyűjtött papírhulladékokból előállítható papírbrikett mennyiség mekkora fűtőértékkel bírna. A kapott értékeket a jobb értelmezhetőség kedvéért felhasználói szükséglethez viszonyítottam. Számításaimban 12 KJ/kg fűtőértékkel számoltam, és a begyűjtött hulladékok 10%-os újrafelhasználását, valamint 20% vissza nem nyerhető hulladékot feltételeztem, így a begyűjtött hulladékok mennyiségének 70%-át vettem alapul. 2008-ban 3038 tonna, 2009-ben 4731 tonna papírhulladék ált volna rendelkezésre alapanyagként papírbrikett gyártáshoz. Vagyis 2008-ban 36 450 GJ, 2009-ben 56 769 GJ fűtőértékkel rendelkező papírbrikettet lehetett volna előállítani. 2009. évet alapul véve elmondható, hogy Zalaegerszegen az önkormányzat által üzemeltett 49 közintézmény (12 általános iskola; 9 középiskola; 3 kollégium; 15 óvoda és bölcsőde; 6 időseket gondozó intézmény; 2 kulturális intézmény; 2 sportlétesítmény), fűtésre történő energiafelhasználása 69 660 GJ volt. Ezek az elhasznált energiák a városnak körülbelül 235 millió forint költséget jelentettek. A felmerülő szükségletet 81%-át ki lehetett volna elégíteni a papírhulladékok energetikai célú felhasználásával, ami 190 millió forint megtakarítást eredményezhetett volna. Természetesen ebben a formában ez csak a szükséglet és az energiapotenciál összevetése. Nem tárgyalom a potenciálisan előállítható energiaforrás előállításának, felhasználásának eszköz szükségleteit, és az ahhoz kapcsolódó költségeket. Ugyanakkor ezek mellet is szembetűnő, hogy a 2009-es év adatait figyelembe véve, az előállítható energiaforrásokból nyerhető energiák piaci értéken való vizsgálat szerint, csaknem 200 millió forint került a hulladékdepóba.
Már akkor is, ha csupán gazdasági szemszögből vizsgálnánk ezt a kérdést, elég okot kapnánk arra, hogy foglalkozzunk a témával. Emellett még jelentős az az előny, ami a fogyó energiahordozó felhasználásának kiváltásából adódik, - környezeti teher csökkentése, a fenntartható fejlődés tükrében-, csakúgy mint a csökkenő lerakott hulladék mennyiségéből eredő előnyök.