Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Környezetvédelmi eljárások és berendezések jegyzet 2013/14/2 (készítette Kun Péter)
Miért van szükség környezetvédelemre?
Az emberiség hosszú ideig nem vette figyelembe sem a saját, sem a Föld teherbíró képességét. A
technikai fejlődésnek negatív hatásai is jelentkeztek. Az ember szervezetének vannak fizikai és idegi
terhelhetőségi határai. Ennek hatására megjelentek az ún. civilizációs ártalmak.
Civilizációs ártalmak: gyomorfekély, magas vérnyomás, érelmeszesedés, infarktus, fogszuvasodás,
daganatos megbetegedések, halláskárosodás, allergia, bőrbetegségek, AIDS
A civilizációs betegségek okai:
a környezet szennyezettsége
a pszichológiai megterhelés (stressz)
Stressz: biológiai és pszichés zavarok együttese, melyet a szervezetet ért valamilyen agresszió vált ki.
Környezetvédelem alapfogalmai:
1. Környezet: a világnak az a része, ahol az ember él és tevékenységét kifejti. A környezet
gyakorlatilag azonos a bioszférával.
Bioszféra = litoszféra + hidroszféra + atmoszféra + élőlények
A környezet alkotóelemei:
I. Föld: alapkőzet, ásványi vagyon, barlangok, talaj, domborzat
II. Víz: felszíni vizek, földalatti vizek, csapadék vizek
III. Levegő: troposzféra (kb. 10 km magasan, felhőöv), sztratoszféra (kb. 10-50 km)
IV. Élőlények: növényvilág, állatvilág, mikroorganizmusok
V. Táj
VI. Települési környezet: lakóterületek, ipartelepek, mezőgazdasági területek,
közlekedési útvonalak
Az egyes környezeti elemek között kölcsönhatások vannak.
A környezet mérete szerint megkülönböztetünk mikro-, mezo-, és makrokörnyezetet.
Mikrokörnyezet: épületen belüli környezet
Mezokörnyezet: épületen kívüli, de a település határain belüli környezet
Makrokörnyezet: a település határain kívül
lokális, helyi jellegű
regionális
kontinentális
globális
2. Környezetszennyezés folyamata
Az emberi tevékenység a környezet elemeinek tulajdonságait hátrányosan változtatja meg.
Lépései:
a) Kibocsátás szennyező forrásból -> Emisszió (E)
b) A szennyezés terjedése a környezeti elemekben -> Transzmisszió (T)
c) A szennyeződés megérkezik a helyre, ahol kifejti a káros hatását -> Immisszió (I)
(F)->(T)->(I)
a) Emisszió:
anyag vagy energia kibocsátás
szakasz (időszakos) vagy folyamatos
egyenletes vagy időben változó
forrása helyhez kötött vagy mozgó
a forrása pontszerű vagy kiterjedt
a kibocsátott anyag tulajdonságai igen változatosak
(halmazállapot, szerves/szervetlen, mérgező/nem mérgező stb.)
Me~[W]
b) Transzmisszió: A transzmisszió során hígulás történik, de történhet kedvezőtlen átalakulás (pl.
foto-kémiai reakció) is
autókipuffogó-gáz: NOx, CO, CO2, szénhidrogének
napfény hatására ezekből keletkezik --> O3 és PAN (ezek sokkal toxikusabbak, mint az eredeti
komponensek)
Los Angeles típusú szmog: napfény és forgalom hatására keletkezik (Athén, Peking, Mexikóváros)
London típusú szmog: télen, fűtésszezonban keletkezik
c) Immisszió: a meghatározott helyen fellépő szennyezettségi érték (pl. SO2 koncentráció a
levegőben, hangnyomás)
Me~[mg/m3] vagy [W/m2] vagy ppm -> egymilliomod
[W/m2]->egységnyi felületen, időegység alatt áthaladt energia
Ható tényezők:
Veszélyes anyagok és technológiák
Hulladékok
Zajok és rezgések
Sugárzások
További fogalmak:
Környezetterhelés: minden a forrásból kilépő anyag vagy energia (Kis mennyiségű kibocsátás nem
jelent még szennyezést)
Környezetkárosítás: a környezeti elemek tartós károsodását jelenti. A környezeti elemek eredeti
állapota (vagy korábbi állapota) csak emberi beavatkozással állhat vissza, önmagától nem
Természetes öntisztulás: korlátozott
Környezetvédelmi bírság: annak kell fizetnie, akinek a kibocsájtása meghaladja az emissziós
határértéket (Eh)
Pl. a szállópor koncentrációja a városi levegőben
A határértékeket (Eh) a környezetvédelmi hatóságok állapítják meg -> mennyi az a
koncentráció, ami már az emberre is veszélyes
3. Környezetvédelem
A környezetvédelem célja:
Megfelelő életkörülmények
Az ember egészségének és fennmaradásának biztosítása
Az anyagi és szellemi javak védelme
A környezetvédelem az intézkedések rendszere, amellyel a fenti célokat elérjük. Ezalatt értjük a károk
megelőzését, megszüntetését, a természeti javakkal való ésszerű gazdálkodást és az emberi
környezet fejlesztését.
4. Természetvédelem
Egyes természeti értékekben gazdag területek védelme, eredeti állapotában való megőrzése az
emberi tevékenységek (gazdasági és egyéb) korlátozásával.
Cél:
tiszta levegő, víz megóvása
csend megóvása
növény és állatvilág megóvása
a táj képének megóvása
A környezetvédelem alapvető kérdései:
a) Mit védünk?
b) Mitől védjük?
c) Hogyan védjük?
a) Az embert és annak természetes és mesterséges környezetét.
b) A különböző környezeti ártalmaktól, amelyek közül néhány fontosabb:
1. Kémiai ártalmak: - pl. mezőgazdaságban, iparban és háztartásban keletkező
hulladékból származnak
Vannak amik azonnal hatnak (pl. savak), de vannak amiknek a hatása hosszabb
távon jelentkezik (beépül a táplálékláncba, pl. tartósítószerek)
2. Szövetizgató hatások: - Elsősorban a porszennyezés (hatása nem csak kémiai,
hanem mechanikai is)
3. Zaj és vibrációs hatások: - Ipar és közlekedés
4. Sugárhatások: - röntgen, UV, gamma stb.
5. Idegi megterhelés: - stressz, káros pszichés ingerek
6. Termőterületek, a táj, az élővilág, az anyagi eszközök károsodása: - Nincs
közvetlen hatással az emberre (nem feltétlenül)
Pl. talajerózió, kőfejtés, élőlények kipusztulása, korróziós károk, elsivatagosodás
A környezeti ártalmak a legnagyobb mennyiségben a legsűrűbben lakott településeken figyelhetők
meg. Itt általában gyors észlelés és intézkedések szoktak történni. A globális problémák: a távoli
térségekben felgyülemlő szennyeződések (pl. óceán), a növényi állomány csökkenése, az
elsivatagosodás, a globális felmelegedés, a termőföldek kimerülése. Ezek megoldása nehezebb,
nemzetközi együttműködést igényel.
„Think globally, act locally”
c) A környezeti ártalmak elhárításának eszközei:
Típusok:
1. Műszaki
2. Gazdasági
3. Jogi
4. Intézményi
5. Oktatási
6. Etikai
1. Műszaki és természettudományi eszközök:
a. az emisszió (E) csökkentése
- technológiaváltás (aktív módszer)
pl. hulladékszegény technológia alkalmazása
-passzív (additív) módszerek
A szennyezés kijutásának megakadályozása a cél
Pl. porleválasztók, szennyvíztisztítók, szűrők, katalizátorok
„End of pipe” módszer -> a technológiai eljárás folytamatának végén található
(csővégi módszer)
b. A terjedés gátolása (transzmisszió – T)
Pl. védő erdősáv (porszennyezés), zajvédő fal, magaskémény (jobban eloszlatja a
gázokat)
c. Immisszió területén (I)
Pl. gázálarc, füldugasz stb
A legértékesebb az a) az emisszió csökkentése, de ez beruházásokat igényel, igen költségesek
A környezetvédelmi beruházások:
- az önköltsége növekszik
- a piaci versenyképességet csökkenti
- lassan, vagy egyáltalán nem térülnek meg a beruházások (esetleg más ágazatban térülnek meg)
2. Gazdasági eszközök:
a. Díjak
-környezetterhelési díj: bizonyos szennyezőanyagok kibocsájtása esetén fizetik a vállalatok és
magánszemélyek
Pl.
~ levegőterhelési díj (SO2, NOx, por)
~ talajterhelési díj (emésztőgödrök)
~ igénybevételi járulék – természeti erőforrások használata esetén
~ vízkészlet védelme (kútlétesítési díj)
~ termékdíj: a termék gyártója (vagy hazai importőre) fizeti a jövőbeli hulladékkezelés
költségét
b. Bírság
határérték feletti kibocsájtás esetén
3. Jogi eszközök
a. törvények
1995. évi LIII. tv a környezet védelmének általános szabályairól
1996. évi LIII. tv a természet védelméről
2012. évi CLXXXV. tv a hulladékgazdálkodásról
b. rendeletek – kormányrendeletek, miniszteri rendeletek
4. Környezetvédelem intézményrendszere
hierarchia: országos (o) regionális (r) helyi (h)
Minisztériumi szint (o) -> Vidékfejlesztési Minisztérium, környezeti ügyekért felelős
államtitkár
Főfelügyelőség (o) -> Országos Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség
Főigazgatóság (o) -> Környezetvédelmi és Vízügyi Központi Igazgatóság
Felügyelőségek (r) -> Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőségek (pl.
észak-dunántúli)
Igazgatóságok (r) -> Környezetvédelmi és Vízügyi igazgatóságok
Település önkormányzatok („jegyzők”) (h)
5. Oktatási
6. Etikai
A környezetvédelem területei:
Csoportosítás a védendő közeg szerint:
- Levegőtisztaság-védelem
- Vízminőség-védelem
- Talajvédelem
Külön területek:
- zajvédelem (a szennyezés jellege miatt)
- hulladékkezelés (függetlenül attól, hogy levegő, víz, vagy talajszennyezést okoz)
Komplex környezetvédelmi szemlélet szükséges!
Az egyik környezeti ártalom csökkentése másik környezeti ártalmat okozhat.
Pl. Vízben gázokat nyeletek el a víz lesz a probléma
Hulladékégetés levegőszennyezés
Hulladékkezelés
1. Alapfogalmak
Hulladék definíciója: Olyan anyag, amelyet a tulajdonosa sem felhasználni, sem
értékesíteni nem tud, ezért kezeléséről gondoskodnia kell.
A felhasználhatatlanság okai:
a) Műszaki ok: nincs megfelelő módszer
b) Gazdasági ok: van módszer, de annak alkalmazása nem gazdaságos
Hulladék új (Eu-s) definíciója: Olyan anyag vagy tárgy amelytől birtokosa
megválik/megválni szándékozik/ megválni köteles.
2. Hulladékgazdálkodás
A hulladék:
- gyűjtése
- szállítása
- kezelése
- e műveletek felügyelete
- a hulladékgazdálkodási létesítmények és berendezések kezelése
- a hulladékkezelő létesítmények utógondozása (hulladéklerakók)
Hulladékkezelés: hasznosítási és ártalmatlanítási műveletek tartoznak ide (beleértve az
előkészítést is)
3. A hulladékgazdálkodás céljai
a) A keletkező mennyiség csökkentése
Technológia útján (termelésintegrált környezetvédelem)
Hulladékszegény eljárások
üzemen belüli visszaforgatás (tipikusan a műanyagoknál
Termék útján (termékintegrált környezetvédelem)
hasznosítható anyagok beépítése
termék élettartamának növelése
több célra használható termékek
többféle csomagolóanyag alkalmazásának elkerülése
b) A hulladék minél nagyobb hányadosának a hasznosítása
c) A nem hasznosítható hulladék ártalmatlanítása
A hulladékgazdálkodási hierarchia-diagram
„3R” -> „reduce” + „reuse” + „recycle”
„4R” -> „3R” + ”recovering”
Fenntartható fejlődés (sustainable development)
A Brundtland bizottság megfogalmazásában A fenntartható harmonikus fejlődés a jelen igények
kielégítése mellett nem fosztja meg a jövőgenerációt saját szükségleteinek kielégítésének
lehetőségétől.
A fenntartható fejlődés komponensei:
- Környezeti, környezetvédelmi
- Gazdasági
- Szociális, társadalmi
- (Kulturális sokszínűség)
A fenntartható fejlődésnek elviselhetőnek, igazságosnak és életképesnek kell lennie.
Nem fenntartható fejlődés: a természeti tőke gyorsabb felhasználása, mint ahogy az pótolható
Természeti tőke = a természeti erőforrások összessége (nyersanyagok, energiahordozók, vízkészlet,
stb.)
Ez a rész nem saját jegyzet, lehet hiányos
A hulladék mennyisége:
A hulladékkezelés alakulása Magyarországon 2000-2008 illetve 2009-2014: (becslés)
[%]-ban 2000 2008 2009 2014
Anyagában hasznosítás
25,5 27,1 29 40
Energetikai hasznosítás
2 3,4 4,5 10
Égetés 0,5 0,3 0,5 1
Lerakás 52,9 42,2 42 40
A hulladék anyagában hasznosítása és energetikai felhasználása növekvő tendenciát mutat. A
kettő együttes százalékos aránya Magyarországon 2014-re eléri az 50%-ot. A hulladék
lerakásának aránya csökken, de elég jelentős hányadát teszi ki az egész hulladékkezelésnek.
Az égetés változó arányú.
A hulladékok csoportosítása:
a) Eredete szerint:
- Termelési (ipari)
- Mezőgazdasági
- Egészségügyi
- Települési TSZH – települési szilárdhulladék
b) Veszélyesség szerint:
- Veszélyes (pl. elemek)
- Nem veszélyes (pl. TSZH)
- Inert (pl. építési, bontási hulladék legnagyobb része)
Inert hulladék: Inert hulladék: az a hulladék, amely nem megy át jelentős fizikai, kémiai vagy biológiai
átalakuláson. Jellemzője, hogy vízben nem oldódik, nem ég illetve más fizikai vagy kémiai módon
nem reagál, nem bomlik le biológiai úton, így nem veszélyeztetheti a felszíni vagy felszín alatti
vizeket.
A hulladék kezelésével járó körfolyamat sémája:
Termék: termelési folyamatok eredménye, amely lakossági, vagy ipari fogyasztásra alkalmas
Melléktermék: Az adott termelőnél nem, de egy más termelési folyamatban átalakítással, vagy
anélkül hasznosítható
Egyedi hulladék: Bizonyos technológiából származó hulladék a keletkezési állapotában, formájában
(pl. salak)
A hulladék halmazállapota:
- szilárd (pl. salak, TSZH)
- pasztaszerű (pl. műgyanta, festék)
- iszapszerű (pl. szennyvíziszap, vörösiszap)
- folyékony (pl. kommunális folyékony hulladék, hígtrágya)
- légnemű (pl. vegyszergőz, füst)
A hulladék főbb típusai: (amikkel foglalkozunk)
a) Települési
b) Veszélyes
c) Termelési
a) Települési szilárd hulladék (TSZH)
A háztartási szilárd hulladék, illetve az ahhoz hasonló jellegű, összetételű, azzal együtt
kezelhető más hulladék.
Mennyisége és minősége erősen függ:
életszínvonal
életmód
fogyasztási szokások
b) Veszélyes hulladékok (háztartásokban)
kémiai áramforrások (pl. elemek, akkumulátorok)
vegyszerek, növényvédő szerek
fáradtolaj
festékek, lakkok
gyógyszerek
A mennyiség jellemzése:
lakos egyenérték: [𝐾𝑔
𝑓ő × 𝑛𝑎𝑝]
New York Budapest Abuja (nigériai főváros) ~2 ~1,2 ~0,5
A TSZH kezelési módja országonként eltérő
TSZH összetétele Magyarországon:
[tömeg%] /becslés/ Budapest országos
papír 18-20 15-17
műanyag 12-15 5-7
textil 5-6 3-4
üveg 4-5 3-4
fém 3-4 3-4
szerves 30-32 35-40
szervetlen 20-25 25-30
Fűtőérték: [MJ/kg]
a TSZH fűtőértéke Budapest New York
2003 6-6,5 8-8,5
Mechanikai-biológiai hulladék kezelés: (MBH)
Nyersanyaga:
- vegyes települési hulladék
- szelektív hulladékgyűjtés után maradó hulladék
Kezelés célja:
- A hulladék veszélyességének csökkentése
- A hulladék térfogatának és tömegének csökkentése
- A hulladék stabilizálása (szervesanyagtartalom és biológiai aktivitás csökkentése)
- Szaganyagok semlegesítése = patogén mikroorganizmusok elpusztítása
Európa: lerakás előtti stabilizálás
másodlagos tüzelőanyag „RDF” előállítása
RDF – refused derived fuel
Időtartamban a kezelés kb. 2 hétig tart
I. Mechanikai kezelés:
- aprítás --> méret csökkentés
- osztályozás --> méret szerinti szétválogatás (pl. szitákkal)
- dúsítás --> szétválogatás eltérő fizikai tulajdonságok alapján
Dúsítás:
Kézi – futószalagon megy a hulladék, kézzel válogatják – nagyméretű hulladék
esetén
Légáram – sűrűségkülönbségen alapul
Mágnese szeparálás – vasfémek kiválogatása
Elektromos szétválasztás – vezetők és nem vezetők szétválasztása (örvényáramos
szeparálás)
A mechanikai kezelésekkel az újrahasznosítható és magas fűtőértékű anyagok kiválaszthatók
Innentől kezdve újra saját jegyzetből
II. Biológiai kezelés: - szerves anyagok kezelése
Eljárások:
a) Aerob ((lényegében komposztálás))
b) Anaerob
c) Biológiai szárítás
a) Különböző komposztszerű anyagok
b) Levegőmentes rothasztás --> biogáz keletkezik
c) A hulladék gyors száradási folyamaton esik át, a mikroorganizmusok hőt termelnek. A
végeredmény másodrendű tüzelőanyag lesz (RDF)
III. Az MBH termékei és kimenő áramai
- komposztszerű anyag -> talajjavításra és hulladéklerakók fedőrétegeként használják
- biogáz -> gázmotor -> elektromos áram, hőtermelés
- RDF -> tüzelőanyag, magas fűtőérték
- biostabilizált hulladék -> lerakásra került, a környezetre nem veszélyes
- újrafelhasználható anyagok -> fémek, üveg, kavics stb.
IV.
Előnyei: Hátrányai: - Hasznosítható anyagok
kinyerése - Újrahasznosítható anyagok
minőségromlása
- Energiatermelési lehetőség (RDF, biogáz)
- Az eljárás önmagában nem elégséges, további kezelést igényel (pl. lerakást)
- Hulladék mennyiségének és veszélyességének csökkenése
- A lerakásra kerülő rész jobban tömöríthető
- Meglévő technológiák kombinációján alapul
Termelési hulladék:
Eredet szerint csoportosítva:
a) Technológiai hulladék
b) Amortizációs hulladék
c) Javító és szolgáltatóipari hulladék
d) A termelés szociális és adminisztrációs intézményeiből származó hulladék
e) Üzemi közterületről származó hulladék
{a+b+c}--> jelentős részük veszélyes hulladék
{d+e}--> nem termelés specifikus hulladékok, általában a kommunális hulladékkal együtt kezelhető
Technológiai hulladék: üzemszerűen keletkezik a gyártás, felújítás során. Jelentős része veszélyes
hulladéknak minősül. Egy részét a üzemen belül hasznosítják.
A termelési hulladék mennyisége nagyságrendekkel nagyobb, mint a lakossági hulladéké
Veszélyes hulladékok: (Hazardaus waste, Sandernabfall)
Különleges kezelést igényelnek --> drágább kezelni
Hulladék törvény (Ht. 2012.) szerint van veszélyes és nem veszélyes hulladék.
Huladékgazdálkodási törvény (Hgt. 2000.) --> veszélyességi jellemzők jegyzéke
A Ht átvette a Hgt-től a veszélyességi jellemzőket
15 osztály --> H1-H14 (H3A; H3B)
H1 – robbanóanyag; H2 – oxidáló; H3A – tűzveszélyes; H3B – mérsékelten tűzveszélyes; H4 – irritáló,
izgató; H5 – ártalmas anyagok; H6 – mérgező anyagok; H7 – rákkeltő anyagok; H8 – maró vagy
korrozív anyagok; H9 – fertőző anyagok; H11 – mutagén anyagok; stb.
H11 – Mutagén anyagok: az öröklődést befolyásolják
- Kémiai: minden olyan anyag, amely a sejt elpusztítása nélkül eljut a kromoszómáig és
mutációt okoz
- Fizikai: sugárzások: γ sugárzás, röntgensugár, UV sugárzás
Baseli egyezmény (1992):
Célja a veszélyes hulladékok országok közötti szállításának korlátozása. (A fejlett országok ne
exportálják a veszélyes hulladékot a fejlődő országokba)
Khian Sea incidens (1986): --> közvetlen előzménye az egyezménynek
- 14ezer tonna mérgező égetési hamu visszautasítása az USA-ban (1984. Philadelphia)
- Hajóra rakták a hamut exportálás céljából (Hajó neve: Khian Sea)
- Lerakási helyet keresett 16 hónapig (Dominika, Honduras, Holland-Antillák), de
mindenhol visszautasították
- 4ezer tonna lerakása „talajtrágya” címén, Haiti partján (1988)
- 10ezer tonnát pedig az óceánba szórták Sri Lanka és Szingapúr között
- A 4ezer tonnából végül 2500-at visszavittek Floridába
- Több hatóság végül nem veszélyes hulladéknak minősítette és lerakták Pennsylvániában
egy lerakóban (ahonnan elindult a 14ezer tonna)
- 2002-ben ért véget a történet
Az ipari hulladék mennyiségének csökkentése:
Az ipari hulladék keletkezésének okai:
- Nincs tiszta nyersanyag
- A kémiai folyamatok egyensúlyi folyamatok => a konverzió nem 100%-os
pl. 𝐴 ↔ B Egyensúlyi állandó (K), 𝐾 =[𝐴]
[𝐵]
[A] --> egyensúlyi koncentráció
Konverzió = átalakulás
- Gyártókészülékek tökéletlensége (tömítetlenség, sorja)
Hulladékmentes technológia nincs. Van viszont hulladékszegény technológia, amikor ugyanazt a
terméket a korábbinál kevesebb hulladék képződése mellett szolgáltatja.
Csökkentési lehetőségek:
1) Tisztább nyersanyagok alkalmazása
Pl. hőerőművek fűtőanyagai
- szén --> salak, pernye, SO2, NOx
- fűtőolaj --> kevesebb a szilárdhulladék, de a légszennyezés nagyobb
- földgáz --> csak az NOx jelenti a problémát (ez a legtisztább, de a legdrágább is)
2) Új eljárások, készülékek, műszerek alkalmazása
a) Anyagok előállítása szintézissel alkotóelemekből --> pl. sósavgyártás
- Régen: 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2SO4 = 2HCl + Na2SO4
Na2SO4 --> melléktermék
- Újabban: H2 + Cl2 = 2HCl
Melléktermék nincs, de más kérdés, hogy a tiszta H2-t és Cl2-t is elő kell állítani
b) Automatizálás, műszerezés --> pozitív hatás
- Szabályozás és vezérlés
3) Reakció egyensúlyának megváltoztatása
- exoterm reakcióknál: ha T↗ K↘ a reakció gyorsabb lesz k↗
T – hőmérséklet
K – koncentráció
k – reakciósebesség
- Reaktorkaszkád alkalmazása --> több reaktor sorba kapcsolva egyre csökkenő
hőmérsékleten
Pl. n=3
T1 > T2 > T3
K1 < K2 < K3
k1 > k2 > k3
4) Hatékonyabb katalizátorok alkalmazása
Exoterm reakciónál egy hatékonyabb katalizátorral csökkenthető a reakcióhőmérséklet
Pl. Nitrogénipar --> CO konverzió
CO + H2O = CO2 + H2
Katalizátorok: FeO
ZnO <-- kisebb T, de szennyezésre érzékenyebb
5) Szelektívebb katalizátorok alkalmazása
6) Recirkuláció alkalmazása
Főként, amikor a konverzió alacsony
Pl. Haber-féle NH3 szintézis
2N + 3H2 = 2NH3 (p=300 bar, T=500 °C)
Szeparátor: elválasztó egység, kivesszük az ammóniát a rendszerből és a hidrogént és a nitrogént
visszaforgatjuk.
7) Egyéb lehetőségek
a) Termék használati idejének növelése
termékminőség javítása
a fogyasztói szokások megváltoztatása
b) A technológiai fegyelem növelése
c) Karbantartás, javítás
d) A készülékek felújítása – korszerűbb, jobban műszerezett (így kevesebb selejt keletkezik)
A hulladék gyűjtése, begyűjtése
Def. --> Ht. 2012.
Gyűjtés: a hulladék összeszedése hulladékkezelő létesítménybe történő elszállítás céljából, amely
magában foglalja a hulladék előzetes válogatását és előzetes tárolását is.
A keletkezés helyén, környezetszennyezést kizáró módon kialakított gyűjtőhelyen. Igazodik a
keletkezés, szállítás üteméhez, valamint a további kezelés vagy tárolás feltételeihez.
A gyűjtés lehet:
- rendszeres (pl. TSZH) vagy kampányszerű (pl. lomtalanítás)
- hagyományos (mindent együtt, nehezebb a későbbi kezelése, általában lerakóba vagy
égetőbe kerül) vagy szelektív (a hulladékot fajtája és jellege szerint külön válogatva
gyűjtik, elsősorban csomagolási hulladékok)
Szelektív hulladékgyűjtés célja:
újrahasznosítás megkönnyítése
nyersanyagok kinyerése
lerakandó hulladék mennyiségének csökkentése
A hulladék szállítása:
A hulladék telephelyen kívüli mozgatását jelenti (a telephelyen belülit nem számítja a törvény) a
gyűjtőhely és telephely között
- együtemű
- kétütemű (átválogatás)
Módjai:
a) Járművel (közúti, vasúti, targonca, stb.)
b) Helyhez kötött eszközökkel (szállítószalag)
c) Zárt rendszerben áramló közeggel
Nemzetközi egyezmények szabályozzák:
- Közúton ADR
- Vasúti RDI
- Belvízen ADN
- Tengeren IMDG
Ki kell zárni a környezet szennyeződését és a veszélyes hulladékok keveredését.
Szállítás ömlesztve vagy csomagolva történik. Csomagoló eszközök típusai: konténer, hordó,
kanna.
A hulladék tárolása:
Átmeneti megoldás, a hulladék kezelése előtti állapot.
Átmeneti tárolásra nem kerülhetnek:
- Fokozottan tűzveszélyes hulladékok
- Veszélyes szerves oldószerek
- Gyorsan bomló szerves hulladékok
Tárolás történhet: Nyílt/zárt térben
Nyílt téren: szabadban / medencében
Hulladékok termikus kezelése
I. Égetés
- exoterm
- a hulladék szerves komponensei gázokká (elsősorban CO2) és vízgőzzé alakulnak
gázok + vízgőz --> füstgáz
- az éghetetlen, szervetlen anyagokból lesz a salak és a pernye
- oxigén feleslegben égetünk, oxigéndús, magas hőmérsékletű égetési zóna
- heterogén összetételű hulladékokat égetünk
- eltér a nyílt téri egyszerű égetéstől
- szilárd, folyékony és gáznemű anyagok szabályozott égetése - a bejövő hulladék intenzív keverése
- a levegő kényszeráramoltatása
- általában kiegészítő tüzelőanyagot is alkalmaznak
Célja:
1) A hulladék térfogatának csökkentése
∆𝑉𝑇𝐻𝑆𝑍 = 50 − 60% (éghető frakcióknál 95-99%)
A hulladéklerakók élettartama emiatt megnő
További térfogatcsökkentés:
Salak tömörítése
Fémkivonás a salakból
2) Hővisszanyerés („waste to energy”)
3) Fertőtlenítés (kórokozók elpusztítása) --> nem cél, de járulékos nyereség
A szerves anyagok égetésének feltételezett reakciója:
Cn + Hm + (m+𝑛
4)O2 <=> nCO2 +
𝑚
2H2O
Nem minden szénhidrogén ég el tökéletesen --> CO is képződik
S, N stb. is oxidálódik --> NOx SOx
Égetési termékek: salak, pernye, füstgáz + folyamatvíz
Az égetés feltételei:
- Megfelelő légfelesleg
λ – légfeleslegtényező
λ ~ 1,2-2,5
- Megfelelő hőmérséklet:
Tmin: Ahhoz, hogy az égés önfenntartó legyen (750-800 °C)
Tmax: Attól függ, hogy salakolvasztásos (1200-1700 °C), vagy nem (1050-1100 °C) a
technológia
- Megfelelő tartózkodási idő (τ): TSZH esetén: τ≈0,5-1 h
füstgáz az utóégetőben τ≈2s
- Megfelelő turbulencia: a levegőnek megfelelően kell keverednie a hulladékkal
„3T” – Temperature, time, turbulence
Az éghető hulladék jellemzői: (ezek befolyásolják a technológia helyes megválasztását)
- Halmazállapot
- Összetétel
Gyors analízis szerinti (szén, éghető anyag, víz és hamutartalom)
Elemanalízis (C, H, N, O, S tartalom)
- Fűtőérték
- Térfogatsúly (sűrűség megfelelője, de mivel a hulladék általában heterogén, ezért nem
egészen az)
- Salak olvadási jellemzői
- Szemcseméret, szemcseméret-eloszlás, maximális darabnagyság
- Folyékony hulladéknál: viszkozitás
- Halogén-, nehéz- és egyéb fémtartalom
- Mérgezőanyag tartalom
- Fertőzőség
Az égetés technológiai lépései:
1. Átvétel, tárolás
2. Előkészítés (nagy darabok kiválogatása, aprítás, dúsítás)
3. Adagolás
4. Égetés
5. Hőhasznosítás
6. Füstgáztisztítás
7. Salak és pernyekezelés
Az égető berendezések csoportosítása:
a) Típus szerint
Rostélyos
Rostély nélküli
b) A berendezés eredeti rendeltetése szerint
Hulladékégető mű (eredetileg arra épült)
Nagy hőmérsékletű technológiai berendezés
c) A hulladék és a füstgáz áramlási iránya szerint
Egyenáramú: a hulladék és a füstgáz egy irányba megy
- Hátrány: nehézkes szállítás és begyújtás (levegőt elő kell melegíteni)
Ellenáramú: a hulladék és a füstgáz ellentétesen megy
- Hátránya: tökéletlen égés veszélye, a füstgáz elkerüli (nem megy át) a
legmagasabb hőmérsékletű zónát
Kereszt/vegyesáramú
Tüzelési körülmények:
- A levegő bevezetése két részben
Primer levegő ~80% (a hulladék fő tömegének égetésére)
Szekunder levegő ~20% (utóégetésre)
- Tűztérfalazat --> hőmérsékletingadozással, koptatóhatással, kémiai hatásokkal szemben
ellenálló, megfelelő szilárdságú, anyaga általában korrund (Al2O3) vagy samott
- Póttüzelés alkalmazása: olaj vagy gázégőkkel
Égetőberendezések típusai:
1. Rostélyos berendezések:
- TSZH égetők többsége ilyen
Rostély:
Szerepe az égéságy levegőztetése és a hulladék keverése, mozgatása
A primer levegő hűti is a rostélyokat
Elektromos hajtás (változtatható fordulatszám)
Max termikus terhelhetőség: 2-4000 𝑀𝐽
𝑚2×ℎ
2. Rostély nélküli berendezések:
Általában hengeres kialakítású --> a hősugárzás intenzitása nagyobb, a hőveszteség kisebb
a) Forgódobos kemence
- Enyhén lejt (a dőlésszög változtatható)
- Lassan forog (a fordulatszám változtatható)
- Kibélelt hengeres tűztér
- Belső terelő fogazat (τ tartózkodási idő növelése)
- A hulladék mozgása kétirányú
A palásttal forog
Halad előre
- A dob végén a gázok feltorlódnak --> nagy turbulencia
- Utóégető tér (olaj vagy gázégőkkel, folyékony hulladék is égethető)
- Szilárd, iszapos és folyékony hulladék égetésére is szolgál
- Salakolvasztásos is lehet
Méretei: L=8-13m, D=3-4m, Vhulladék=0,2Vdob, λ ~ 2-2,5
b) Westinghouse – O’Connor forgódobos kemence:
- Vízhűtéses membránfal (nincs kifalazva) - Levegő bevezetése a csövek közötti járatokon át
Jó levegőeloszlás Az égéstér fölé közvetlenül is
- λ ~ 1,5
3. Égetőkamrák:
- Kifalazott fix dob (nem forog) - Iszapok, folyékony-, és előaprított szilárdhulladék égetésére szolgál (akár gázok is) - Betáplálás porlasztók és fúvókák segítségével
a) Egyenáramú b) Keresztáramú c) Ellenáramú
Az első zh anyaga idáig tartott ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________