NYERSANYAGELŐKÉSZÍTÉSI ÉS KÖRNYEZETI ELJÁRÁSTECHNIKAI INTÉZET Nagy Sándor Prof. Dr. habil Csőke Barnabás Dr. Alexa László Ferencz Károly A kutató munka 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. XXII. Nemzetközi Köztisztasági Szakmai Fórum és Kiállítás Szombathely 2012. április 24-26.
Tartalom 1. Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet 2. Hulladékok feldolgozásának technológiái 3. Kommunális hulladékok komplex kezelési rendszere 4. Vaskúti MBH technológia vizsgálata 5. Fedett ill. fedetlen prizmázással történő MBH kezelés összehasonlítása 6. Megállapítások University of Miskolc
1. Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet Intézetünk története: 1923 Sopron, Érc- és Szénelőkészítéstani Tanszék 1946 Miskolc, Ásványelőkészítési Tanszék 2007 Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet Főbb kutatási területek: Ásvány és Hulladék előkészítés, elsősorban mechanikai eljárástechnikai Módszerekkel (feldolgozás, mint aprítási és szeparációs technológiák és darbosítás, MBH) Biológiai eljárástechnikai módszerek kutatása és fejlesztése (ércelőkészítés, biogáz, bioetanol, komposztálás) Talaj, levegő és szennyvíztisztítás, prevenciós technológiák Nano eljárástechnika Jelentős K+F+I tevékenység
1. Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet
1. Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet - Biogázreaktor - térfogat: 100 l - maximális szilárd anyag: 30-45% - 5 lapátos keverő, ¼ fordulat/perc
2. Hulladékok feldolgozásának technológiái Települési szilárd hulladékok Éves mennyiség Magyarországon: kb. 5 Millió t, Deponálásra kerülő rész: kb. 75 %. Megfelelő technológiával a vegyes hulladék nagy fűtőértékű, energetikai célokra alkalmas frakcióra és egy komposzt szerű stabilátra bontható. Példák hazai TSZH feldolgozásra Győr-Sashegyi Hulladékkezelő Központ, Felső-Bácskai Hulladékgazdálkodási Kft., AVE Miskolc Kft., Zöld Híd Régió Kft. Kerepes. Másodtüzelőanyagok hasznosítása Erőművek, Cementgyárak, Termokatalitikus eljárások. Győr-Sashegy Vaskút
3. Kommunális hulladékok komplex kezelési rendszerének kifejlesztése FEJLESZTŐMUNKA CÉLJA Komplex technológiai rendszer kifejlesztése és üzemi méretű kísérletekkel történő megalapozása a feladat, amely a szilárd települési hulladékok teljes mennyiségének energetikai úton hasznosítható termékek előállítására vezet PROJEKT Innovatív, fenntartható energetikai termékek és technológiák fejlesztése c. NKFP-A3-2006-0024 sz. K+F projekt (Jedlik Ányos program) Projektvezető: Dr Alexa László MEGVALÓSÍTÁS HELYSZÍNE: Vertikál Zrt., Polgárdi
Üzemi méretű kísérleti technológia Polgárdi, Sárbogárd, 2008 Háztartási hulladék 100 % Mechanikai elõkezelés: - aprítás kalapácsos törõvel - dobszita, 50 mm 42 % > 50 mm 58 % < 50 mm MBH 3A fermentáció 38 % < 20 mm 16 % Biogáz Biostabilát Mechanikai kezelés: dobszita 20 mm és 100 mm 2% Fémek Inert 0,5 % Pirolízos koksz, másod tüzelőanyg III. 4% Pirolízis CO2, víz Nemesítés I. 8,5 % >100 mm 13,5 % 20-100 mm Nemesítés II. 11 % Másodtüzelőanyag II. Fémek - légáramkészülék 0,5 % - mágneses szeparátor - örvényéáramú szeparátor 7% 1% Másodtüzelőanyag I/A Pelletálás: Másodtüzelőanyag I/B -síkmatricás pelletáló
3. Prizma összetétel elemzés 100 90 80 70 F(x) [%] 60 50 40 30 20 10 Nyersminta 2. elemzés 3. elemzés 4. elemzés prizma bontása 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 szemcseméret, x [mm]
3. Kommunális hulladékok komplex kezelési rendszere II. MEGÁLLAPÍTÁSOK A prizmában lévő aprított hulladék szemcsemérete a stabilizálás következtében folyamatosan finomodik; A nyersmintában lévő >75 100 mm-es bio-frakció már az első hét alatt lebomlott; Az 50 75 mm-es ill, 20 50mm-es szitafrakcióban is jelentősen csökkent a bio-anyag tartalom a stabilizálás során; A papír tömegaránya a durvább frakcióban a stabilizálás előrehaladásával csökken, ezzel szemben a műanyag és a textilé nő. Az előállított szilárd másodtüzelőanyagok összességében 20..25 % tömegarány képviselnek, amely kíméletesebb aprítással, és a szemcsehatárok kisebb módosításával 25 30 %-ra növelhető. E termékek az éghető szilárd anyag 75 80 %-át hordozzák. A nyershulladék 55.60 %-ából nagyfűtőértékű (22-24 MJ/kg) biogázt nyertünk.
4. Vaskúti MBH technológia vizsgálata FEJLESZTŐMUNKA CÉLJA Korszerű térségi komplex hulladékgazdálkodási rendszer kiépítése (TSZH ártalmatlanítása; maradék-frakció anyagában és energetikailag történő hasznosítását). MEGVALÓSÍTÁS HELYSZÍNE: Felső-Bácskai Hulladékgazdálkodási Kft. 53 település / 160000 lakos közszolgáltatási feladatai regionális hulladéklerakó, válogatómű, bálázó, hulladékudvarok, átrakóállomás, komposztáló telep és elektronikai hulladékbontó üzem. MEGVALÓSULT TECHNOLÓGIÁK mobil mechanikai-biológiai hulladékkezelő üzem; utóaprító egység; 3A technológia megtervezésre került.
4. Másodtüzelőanyagra vonatkozó üzemi méretű kísérleti vizsgálat Fűtőértékek (ME, Tüzeléstani és Hőenergia Intézeti Tan.) Elemzési Minta Átlag C, Átlag H, Átlag N, Átlag m/m % m/m % m/m % fűtőérték, Klór % <40 <50 50-75 75-100 100-150 150< Osztályozás 40 mm-nél 16,24 23,40 42,46 43,45 44,62 58,24 2,09 3,20 6,20 6,30 6,77 9,99 1,38 1,66 2,36 1,83 1,68 1,19 MJ/kg 5,46 8,65 14,25 20,00 22,87 21,07 0,749 0,726 1,058 0,779 0,906 0,309
4. Vaskúti kísérleti MBH technológia Prizmák mérete: 25m 8m 3m (kb. 400 m3). Levegőztetés: max. 1200 m3/óra.
5. Fedett ill. fedetlen prizmázással történő MBH kezelés összehasonlítása PROJEKT Az Észak-magyarország, különösen Miskolc Térségében keletkező alternatív tüzelőanyagokként felhasználható hulladékanyagok, ill. ipari melléktermékek mennyiségének feltárása fizikai és kémiai, valamint tüzeléstechnikai jellemzőinek meghatározása. című GOP-1.1.2-08/12008-0002 azonosítószámú projekt MBH-VAL KAPCSOLATOS VIZSGÁLATOK Avas városrészről vegyesen gyűjtött hulladék mechanikai biológia kezelésének vizsgálata AVE Miskolc Kft.-vel együttműködve: fedett ill. fedetlen prizmázás összehasonlítása; a prizmák hetente történő vizsgálata (szemcseméret eloszlás és összetétel meghatározása) MEGVALÓSÍTÁS HELYSZÍNE: AVE Miskolc Kft. Hejőpapi telephelye
5. Anyagáramok és szemcseméret eloszlás Szemcseméret eloszlás változása fedett ill. fedetlen prizma esetén Fedett Fedett (K) X, [mm] Fedetlen Nyers Kezelt Nyers Fedetlen Kezelt 52 % 43 % 0 50 60 % 48 % 5% 12 % 50 75 6% 12 % 9% 12 % 75 100 14 % 8% 14 % 23 % 100 150 14 % 23 % 20 % 10 % >150 6% 9%
5. Fedett prizma összetétel változása (>50 mm-es frakció esetén) MEGÁLLAPÍTÁSOK műanyag aránya közel 10%-kal növekszik; éghető anyagfrakció arányai nőnek (10%-ról 19%-ra); többi komponens értéke csökkenést mutat (papír frakció-nedvességtartalom); Bio frakció eltűnik.
4. Fedetlen prizma összetétel változása (>50 mm-es frakció esetén) MEGÁLLAPÍTÁSOK műanyag frakció aránya közel 10%-os növekedést mutat; éghető komponensek aránya 10%-ról 19%-ra növekszik; csökkenő tendencia papír tekintetében (31%-ról 10%-ra); biofrakció itt is eltűnik, a kiindulási aránya: 4%.
4. Összetétel változás 80 60 40 Finom (bio) Mûanyag 20 Inert Alkotórésztartalom a mintában, % Alkotórésztartalom a mintában, % 80 60 40 Finom (bio) Mûanyag Inert 20 Papír Papír 0 0 0 10 20 30 Napok száma Fedett prizma 40 0 10 20 Napok száma Fedetlen prizma 30
6. Megállapítások A kialakított komplex hulladékgazdálkodási rendszerekben az MBH kezelés kulcsfontosságú lehet, amennyiben RDF előállítása, és a hulladék mennyiségének a csökkentése a cél. A vizsgálatok bizonyították, hogy a kezelés során a prizmák fedése elengedhetetlen a biológiai kezelés során. Megállapítható, hogy a prizmát képző anyagok szemcsemérete csökken a biológiai kezelés során. Az eredményekből látható, hogy a biológia kezelés során a > 50 mm-es frakcióban a műanyagok, éghető anyagok aránya jelentős növekedést mutat. A bio frakció gyakorlatilag eltűnik a >50 mm-es frakcióból a kezelés hatására.
Felhasznált irodalom [1] Csőke B.: Előkészítéstechnika Aprítás és osztályozás., Eljárástechnikai Tanszék, Tanszéki jegyzet [2] Nagy S., Mádainé Üveges V., Ladányi R., Gulyás Á.: MBH technológiával kapcsolatos vizsgálatok az AVE Miskolc Kft. Hejőpapi I. telepén / Experiments with MBT technology at the Hejőpapi I. Plant of AVE Miskolc Ltd., BIOhulladék/BIOwaste 2/2011, p 25-30 [3] Nagy, S., Ferencz, K.: Tüzelőanyag előállítása a polgárdi pelletáló üzemben/fuel production in the pellet plant located in Polgárdi, BIOhulladék/BIOwaste 2-3/2010, p18-22 [4] Nagy, S., Agatics, R., Csőke, B.: MBH technológia és másodtüzelőanyag előkészítő rendszer a Felső-Bácskai Hulladékgazdálkodási Kft-nél/MBT technology and secondary fuel preparation system at the Felső-Bácska Waste Management Ltd., BIOhulladék/BIOwaste 1/2011, p 9-12 [5] Prof. Dr. habil Csőke Barnabás, Dr. Bokányi Ljudmilla, Nagy Sándor: Hulladékgazdálkodás - 7.1. Szilárd települési hulladékok előkészítése és hasznosítása, digitális tananyag, Hulladékonline szakmai oldal, 2011., web: http://hulladekonline.hu/files/177/ [6] Prof. Csőke Barnabás, Dr. Alexa László, Olessák Dénes, Ferenczy Károly, Dr. Bokányi Ljudmilla: Mechanikai biológiai hulladékkezelés kézikönyve, Profikomp Kft. [7] Bezeczky-Bagi Beáta: Példaértékű hulladékkezelés és hasznosítás a Zöld Híd Régió Kft. telepein. BIOhulladék 2011. január, p2-8 [8] Gombkötő Imre: Szétválasztási technológiák a biomassza feldolgozásban: Osztályozás; Biohulladék, 2009, 4. évfolyam 3. szám, p 25-31
Köszönöm a figyelmet!