Papír- és Nyomdaipari Műszaki Egyesület Környezetvédelmi szimpózium Nyomdaipari szekció
Levegőtisztaság védelem a nyomdaiparban Műszaki megoldások Dr. Horváth Csaba Nyomda-Technika Kft.
Szennyezőanyagok Jellemző levegő szennyezőanyagok a nyomdaiparban: VOC (Volatile Organic Compound illékony szerves vegyület) HAP (Hazardous Air Pollutant veszélyes légszennyező anyagok) So x, No x, Co x PM (Particulate Matter szemcsés anyag) Zaj
A levegőtisztaság védelmével kapcsolatos magyar szabályozások 21/2001. (II. 14.) Korm. rendelet a levegő védelmével kapcsolatos egyes szabályokról 10/2001. (IV. 19.) KöM rendelet az egyes tevékenységek és berendezések illékony szerves vegyület kibocsátásának korlátozásáról 14/2001. (V. 9.) Köm-EüM-FVM együttes rendelete a légszennyezettségi határértékekről, a helyhez kötött légszennyező pontforrások kibocsátási határértékeiről
Szennyezőanyag VOC illékony szerves vegyület (volatile organic compound) bármely olyan szerves vegyület, amelynek gőznyomása 293,15 K-on 0,01 kpa vagy annál nagyobb érték vagy ennek megfelelő illékonyságú a felhasználás körülményei között. [10/2001. (IV. 19.) KöM rendelet] Más megfogalmazás: bármely szerves vegyület, amely napfény jelenlétében képes reakcióba lépni a nitrogénoxidokkal (NOx) és ennek eredményeként ózon keletkezik.
Miért veszélyesek az illékony szerves vegyületek? Az illékony szerves vegyületek (VOC) és a nitrogén oxidok reakciójának eredményeként az alacsony légrétegekben keletkezett ózon (bár a felsõ légrétegekben fontos a szerepe) a földközelben finom porokkal és más anyagokkal szmogot képez, tüdõirritációt okoz. Veszély az egész élővilág nagy részére (emberek, állatok).
Miért veszélyesek az illékony szerves vegyületek?
Hol találkozunk illékony szerves vegyületekkel a nyomdaiparban? Pre-press (formakészítés) film előhívás proof előállítás (próbanyomás) lemez előhívás gépek tisztítóanyagai Nyomtatás festékek (heatset) lakkok nedvesítő folyadékok hengermosó folyadékok formamosó folyadékok
Szennyező forrás: Rotoman 45 ofszet tekercsnyomógép
Szennyező forrás: SOLOFLEX flexonyomógép
Oldószer-felhasználási küszöbértékek, kibocsátási határértékek
Levegőtisztítási módszerek Biológiai szűrőrendszerek Oxidációs rendszerek Termikus rekuperatív Katalitikus Regeneratív termikus oxidáció TNV KNV TNV Oldószer visszanyerés
Felhasználási területek: Biológiai szűrőrendszerek szagtalanítás, szennyvíztisztító telepek, élelmiszeripar, kakaó Állandó folyamat, minimális oldószer koncentrációval Kicsi és nagy légáram esetén is alkalmazható Maximális oldószer koncentráció: 1 g/m 3 Általános jellemzők: alacsony energiaigény nagy helyigény, a komposztált anyag folyamatos gondozást és figyelmet igényel folyamatosan biztosítani kell a kondícionált levegőt (a szűrőt meg kell óvni a kiszáradástól) Nyomdagépekhez megfelelő? NEM! A magas oldószer koncentráció miatt, valamint a szűrőrendszer folyamatos karbantartást igényel
TNV rendszerek TNV = termikus utánégetés = rekuperatív égető rendszerek Felhasználási területek: vegyipar, autóipar, bevonatrendszerek Légáram: 500 m 3 /h 45.000 m 3 /h Magas oldószer koncentráció Erőteljes technológia Magas energiaköltségek Hővisszanyerés nagy berendezéseknél fontos Nyomdagépekhez megfelelő? IGEN! A magas energiaigény és üzemeltetési költségek miatt érdemes összehasonlítani más alternatív rendszerekkel A hővisszanyerés fontos a gazdaságosság biztosításához
Katalitikus (KNV) rendszerek Felhasználási területek: vegyipar, autóipar, nyomtatási műveletek Légáram: 500 m 3 /h 45.000 m 3 /h Alacsony és közepes oldószer koncentráció Kényes technológia - a katalizátor mérgezésének veszélye Alacsony energiaköltségek A katalizátorokat kb. ötévente cserélni kell, - az üzemelési költségek becslésénél számításba kell venni! Nyomdagépekhez megfelelő? IGEN! A katalizátor mérgeket megbízhatóan kell kezelni, el kell különíteni. (nehézfémek, szilikon, halogén)
RTO rendszerek RTO = Regeneratív Termikus Oxidáció Felhasználási területek: vegyipar, autóipar, bevonatrendszerek Légáram: (5.000) 8.000 m 3 /h >100.000 m 3 /h Alacsony és közepes oldószer koncentráció Gépészeti szempontból: hosszú életű, stabil rendszer Alacsony energiaköltségek, kiváló hatékonyság Nyomdagépekhez megfelelő? IGEN! Max. 12 g/m 3 oldószerterhelés érhető el by-pass alkalmazásával Hővisszanyerési lehetőség Autotermál üzemelési pont kb. 3g/m 3 oldószer használatánál 1,5 g/m 3 műszakilag megvalósítható
Felhasználási területek: Oldószer visszanyerés magas oldószer koncentrációjú eljárások (bevonatkészítési műveletek), lehetőleg csak egy oldószertípussal Nagy légáram Magas oldószer koncentráció Összetett és bonyolult technológia Magas befektetési költség Nyomdagépekhez megfelelő? CSAK SZŰKEBB ÉRTELEMBEN! A műszaki részletek és gazdasági indoklások gondos elemzését igényli A visszanyert oldószer minősége általában nem felel meg nyomtatási felhasználásra Ha különböző oldószereket használunk, azokat egy bonyolult eljárással kell újra szétválasztani
Termikus oxidáció (utánégetés) C n H m + O 2 CO 2 + H 2 O exoterm (hőtermelő) reakció reakció hőmérséklet: 750 C felett katalizátor alkalmazásával: 350-400 C
Rekuperatív termikus utánégető működése 1 Folyamat ventilátor 2 Hõcserélõ 3 Gázégõ 4 Égetõkamra 5 Energiahasznosító hõcserélõ 6 Kémény
Rekuperatív termikus utánégető
Katalitikus utánégető működése 1 Folyamat ventilátor 2 Hõcserélõ 3 Gázégõ 4 Égetõkamra 5 Katalizátor 6 Energiahasznosító hõcserélõ 7 Kémény
Katalitikus utánégető
Regeneratív termikus utánégető működése Tisztító üzemmód Kapcsoló üzemmód
Regeneratív termikus utánégető
VOC koncentrátor rendszer
VOC koncentrátor rendszer
A legkorszerûbb termikus utánégetõkre jellemzõ kibocsátási határértékek
Levegőtisztítási eljárás költségei Energia Oldószertartalmú levegő Tiszta gáz Olaj Gáz Elektromosság Energia Levegőtisztítás
Levegőtisztítási eljárás költségei Frisslevegő Villamos áram Hőenergia Villamos áram Hőenergia Szárító Nyomógép Levegőtisztítás Hőviszszanyerés
Levegőtisztítási eljárás költségei Nyomógép Frisslevegő Villamos áram Fűtési energia Szárító Tisztítandó levegő Levegőmennyiség minimalizálása Szennyezőanyag koncentráció maximalizálása
Levegőtisztítási eljárás költségei Hőenergia Levegőtisztítás Tisztítandó levegőmennyiség A tisztítás hatékonysága A szennyezőanyag koncentrációja 1 g szennyezőanyag koncentráció többlet m3-enként = 20 fokkal magasabb oxidációs hőmérséklet
Gázszárítók Ofszet nyomtatás Cél: a szükséges fűtött légáram csökkentése Megoldás: Papírpálya továbbítás Hőátadás Dual-Dry fúvóka rendszer kettős fúvóka sorból áll. Az egyik a papírpálya továbbításában játszik szerepet, a másik fúvókasor a hőátadást, szárítást biztosítja.
Takarékoskodás a hellyel Integrált rendszerek Integrált TNV
Takarékoskodás a hellyel Integrált rendszerek Integrált RTO
Az Alföldi Nyomdában alkalmazott energiahasznosítás TNV esetén
Levegőszennyezés flexo nyomógépek esetén Szárítók Friss levegő Küszöbérték: 15 tonna/év
Levegőtisztítás flexo nyomógépek esetén RTO
Levegőtisztító rendszerrel felszerelt flexo nyomógép Hogyan csökkenthetnénk a költségeket? Energia Oldószert tartalmazó levegő Tiszta gáz Olaj Gáz Elektromosság Csökkentőrendszer
Egy flexo nyomógép tipikus szárító rendszere Hogyan csökkenthetnénk a költségeket? Flexopress tipikus kétkörös szárítórendszere Friss levegő Friss levegő Távozó levegő Energia Energia Riasztás Riasztás Szárítás Szárítás Színek között Alagút
A légáram csökkentése flexo nyomógépek esetén Friss levegő Távozó levegő Gáz (Elektromosság) Riasztás
A légáram csökkentése flexo nyomógépek esetén Friss levegő Közvetett fűtés hőcserélővel Távozó levegő Fűtőolaj Forró víz Gőz Riasztás
A légáram csökkentése flexo nyomógépek esetén Hozzáadott friss levegő, ha túl magas az oldószer koncentrációja Energia Vezérlés Riasztás Minimalizált friss levegő
Kalorikus és légtechnikai berendezések a nyomdaiparban A beépített villamos teljesítmény közel 30 %-át ezek a berendezések veszik fel. Feladatuk a technológiai berendezések kiszolgálása. Egy részük környezetvédelmi feladatokat lát el. Maguk is szennyezőforrások (por, zaj, vegyi anyagok, hő, stb.)
Légtechnikai berendezések Környezetvédelmi feladatokat látnak el. a technológiai folyamatokhoz kapcsolódó ipari szellőzések, elszívások porelszívások papírhulladékokat elszívó hígáramú szállító és feldolgozó rendszerek
Papírhulladék elszívások Hol keletkezik papírhulladék a technológiából következően? tekercsofszet nyomógépek hajtogatói írkafûzõ gépek egyenesvágógépek szélvágat (végtelen), por szélvágat szélvágat háromkéses vágógépek automata stancológépek szélvágat kivágási hulladék
Papírhulladék elszívások A gépek nem is működnek elszívás nélkül: rotációs vágógépek áttekercselõ gépek szélvágat szélvágat (végtelen) nyomtatványelõállító nyomógépek ragasztókötõ gépek szélvágat (végtelen), konfetti, por szélvágat, por