Alpár Tibor L.
KÖRNYEZETVÉDELEM ÉS HULLADÉKGAZDÁLKODÁS
Néhány szakirodalom Moser Miklós, Pálmai György Schöberl Miklós
A környezetvédelem alapjai Levegőtisztaságvédelem
Nemzeti Tankönyvkiadó 2006 MÉM 1986
Kósi Kálmán, Valkó Zoltán Dr. Schöberl Miklós
Környezetmenedzsment
Typotex BMGE 2007
Dr. Schöberl Miklós
Faipari kézikönyv III 13.1 fejezet
Faipari kézikönyv II 8.3 fejezet FTA 2002
www.ktm.hu en.wikipedia.org/wiki/Ecology www.sciencedaily.com
FTA 2003
Ökológiai, környezetvédelmi alapok
ALAPFOGALMAK
Környezet Környezet: a világnak azon része, amelyben az ember él és tevékenységeit végzi.
Környezetünk elemei Föld Alapkőzet Ásványok Barlangok Termőföld Domborzat
Víz Felszín alatti vizek Felszíni vizek
Levegő Alsó légkör Felső légkör
Élővilág Növényvilág Erdők Gyepek Nádasok Mezőgazdasági növények
Állatvilág Vadonélő védett állatok Vadonélő nem védett állatok Védett háziállatok Nem védett háziállatok
Mikroorganizmusok
Táj Védett természetes Nem védett kultúrtáj
Települési környezet Települések Ipartelepek Mezőgazdasági területek Közlekedési utak
Bio-, lito-, hidro- és atmoszféra A környezet magába foglalja a bioszférát, amely az élővilág élettere, a litoszférának, azaz a földkéregnek, a hidroszférának, vagyis a vizeknek és a légkörnek (atmoszféra) azt a részét jelenti, amelyet az élő szervezetek benépesítenek.
Stratoszféra Ma már ide kell érteni a sztratoszférát, ahol az űreszközök közlekednek és űrszemétté válnak, sőt hamarosan akár a Holdat, vagy a Naprendszer ember vagy eszközei által elérhető részeit is.
Állandó körforgás A bioszférában a változások körforgása zajlik, amelyet ásványi anyagokat létrehozó - mineralogén - és életet létrehozó - biogén folyamatok alkotnak.
Ökológia Ökológia: az egyedek feletti biológiai rendszerekben tapasztalható jelenségek okaival foglalkozó tudomány, vagyis, hogy az élőlények és az élettelen környezet együttes rendszere mely feltételek mellett tartható fenn a bioszférában.
Ökoszisztéma Ökoszisztéma: adott élőhely (biotóp) szervetlen anyagain kifejlődött, azt benépesítő, egymással társult élőszervezeteiből álló életközösség (biocönózis) egysége - pl. egy-egy tó, erdő.
KÖRNYEZETSZENNYEZÉS FOLYAMATA
Környezetszennyezés folyamata Környezetvédelmi problémák oka: a természet egyensúlyát megbontó ökológiailag rossz emberi tevékenység. Környezetszennyezés: olyan emberi tevékenység, amely a természetes környezeti elemek tulajdonságait hátrányosan módosítja, így az emberi életkörülményeket rontja.
A szennyezés “missziói” A szennyezés folyamata a szennyező források kibocsátásaiból (emisszió) indul, terjedés (transzmisszió) révén jut az emberbe és javaiba való behatolás (immisszió) helyére, ahol a felhalmozódó szennyezettség (kontamináció) a mértéke. Transzmisszió Immisszió
Emisszió
Szennyező források és kibocsátásaik Eredet szerint: ipari, mezőgazdasági, közlekedési, települési, stb.
Jellege szerint: lokális vagy mobilis, pontszerű vagy kiterjedt
Időben: időszakos vagy folyamatos, egyenletes vagy időben változó
Egyéb: szerves vagy szervetlen, mérgező vagy nem, stb.
Hatástényezők szerint Törvény szerint a hatástényezők alapján: Veszélyes anyagok és technológiák Hulladékok Zaj és rezgés Sugárzások
Terhelés, szennyezés, károsítás Környezetterhelés: Valamely anyag vagy energia kibocsátása a környezetbe.
Környezetszennyezés: A környezet valamely elemének a kibocsátási határérték feletti terhelése.
Környezetkárosítás: Amikor a szennyezés a környezet egy elemének tulajdonságait oly mértékben megváltoztatja, hogy azok korábbi, természetes állapota csak beavatkozással vagy egyáltalán nem állítható vissza
Emisszió Introvert emisszió: a forrás (pl. üzem) belsejében dolgozó, rendszeresen ott tartózkodó emberekre, tárgyakra hat. - Ezek elleni védekezés rendszerint egyszerűbb. pl.: felületkezelőben az oldószerek
Extrovert emisszió: a létesítményen kívüli területeken lévő emberekre, növény- és állatvilágra, tárgyakra hat. - Nehezebb a védekezés, terhelés és a felelősség meghatározása. pl.: üzem zaja, füstgázok
Transzmisszió A kibocsátott szennyezés a terjedés során rendszerint hígul, hatása csökken. Előfordul azonban, hogy átalakulnak (pl. UV sugárzás hatására), így hatásuk erősödhet. A hígulást befolyásolják: közeg (fizikai, kémiai, biológiai), távolság, domborzat, légmozgások, (tenger)áramlatok, stb.
Immisszió Az immisszió egy meghatározott helyen fellépő szennyezettség mértéke (pl. zajszint, VOC koncentráció a levegőben, stb.). Sok szennyezőanyag hatása nem azonnal jelentkezik, hanem a szervezetben (emberi, növényi ➙ emberi) felhalmozódva károsít (kontamináció). pl.: sugárzások (radioaktív, UV),
nehézfémek, stresszorok, stb. 1999-ben egy fuvaros szállított sugárszennyezett, Csernobil környékéről származott bőrt “galvániszapként” a kunszentmártoni Pannónia szőrmegyárból az almásfüzitői veszélyes-hulladék-lerakóba.
Azóta hatféle gyógyíthatatlan betegségét – köztük tüdődaganatát, fehérvérűségét, non-Hodgkin limfómáját – diagnosztizálták, amelyeket orvos szakértők szerint sugárfertőzés okozhatott.
települési kibocsátás, terjedés, imisszió
London 1952. december Növekvő kibocsátás: kb. egymillió széntüzelésű kályha, növrkvő gépkocsihasználat, növekvő ipari kibocsátás. Időjárási körülmények: anticiklon, 100% közeli páratartalom, szélcsend, fagypont körüli hőmérséklet. Eredmény: kéndioxid, kátrány, korom
a levegőben, 10-50 m-es látótávolság, állatok pusztulása, 100 000+ emberi megbetegedés, 4000 halott dec. 5-9. között.
Környezetkárosítás Művi környezetben okozott károk (pl. savas eső, háború) elháríthatók, kisebb, nagyobb költséggel rendszerint helyreállíthatók.
Környezetkárosítás Drezda Boldogasszony templom: Épült: 1726-1743. Lebombázták a szövetségesek: 1945. 02. 13. Újjáépítés: 2005. - 180 millió Euró
Környezetkárosítás Természeti károk sokszor nem visszafordíthatók (pl. növény vagy állatfajok kihalása).
Erszényes farkas (Thylacinus cynocephalus) - Tasmánia, Ausztrália, Új-Guinea. Utolsó példánya 1936-ban pusztult el egy tasmániai állatkertben.
Természeti erők Ugyanakkor a természetnek létezik egy spontán önszabályozása, ám ez lassú, jelenleg lényegesen lassabb, mint az emberi tevékenység romboló hatása.
Pripjaty - Csernobil után 24 évvel
Fejlődés és környezetkárosítás egyre gyorsuló ipari fejlődés növekvő urbanizáció növekvő erőforrásigény
növekvő szennyezőanyag kibocsátás növekvő hulladékmennyiség természeti erőforrások kizsarolása
KÖRNYEZETVÉDELEM CÉLJA, ESZKÖZEI
Környezetvédelem Célja: megfelelő életkörülmények révén az ember egészségének és fennmaradásának biztosítása, anyagi és szellemi javainak védelme. A környezetvédelem minden olyan intézkedés összefüggő rendszere, amellyel a célját biztosítjuk: károkat megelőző védelem, okozott károk megszüntetése, környezetünk fejlesztése, a természeti erőforrásokkal való ésszerű gazdálkodás.
Természetvédelem A környezetvédelem része, a természetes környezet értékes részeit védi, az emberi tevékenységeket korlátozza, adott esetben kizárja, törekszik az eredeti állapot fenntartására, visszaállítására. pl. nemzeti parkok, természetvédelmi területek
Védi: vizeket, növény- és állatvilágot, tiszta levegőt, természetes ökológiai állapotot A Börzsönyben EU-s forrásból idén fejezték be a Bajdázó-tó rehabilitációját. A 36 millió forintos műszaki beruházás részeként a vízszabályozó műveket és a gátat is felújították. A vizes élőhelyek felújításakor a szakemberek egy gazdagabb biodiverzitás befogadására készítették fel a tavat, ami után a befejezés már a természetre vár: azaz, hogy veszélyeztett fajokkal népesítse be a felújított környezetet.
Mesterséges környezet védelme Része a környezetvédelemnek, az emberi tevékenységeket úgy szervezi meg, hogy az az embert és a természetes és mesterséges környezetét ne károsítsa. Ide tartozik: műemlékvédelem, autópályák menti zajvédelem, ipari emissziók szabályozása, csökkentése, stb. Agrában a Taj Mahal fehér márványának védelme: - az állam betiltott minden emissziót produkáló ipari tevékenységet, - adó és egyéb kedvezményekkel támogatja a hagyományos kézműipart (márvány kő berakás, bőrművesek, ékszer készítés, stb.) - a tömegközlekedési eszközök mind PB üzeműek.
Környezetvédelem A környezetvédelem révén mit, mitől és hogyan kell megvédeni?
Mit? Az embert és környezetét, a természetest és a művit.
Mitől? Környezeti ártalmaktól
Delhi
Környezeti ártalmak Különféle forrású ártalmaktól: zaj, Delhi utcán heverő szemetének 59%át hasznosítják újra a turkálók.
hulladék, káros sugárzás,
Mirnij, Kelet-Szibéria
fény (túl sok / túl kevés), erózió, hő (túl sok / túl kevés), élőlények kipusztulása, idegi túlterhelés,
Világ legnagyobb külszíni gyémántbányája (525 m x ∅1200 m)
természeti kincsek kizsákmányolása, stb.
Erózió
Környezeti ártalmak Kémiai ártalmak Szöveti izgató hatásúak Zaj és vibrációs hatások Sugárhatások Termőterületek károsodása Idegi megterhelés
Kémiai Kémiai: ipari, mezőgazdasági, háztartási károsítók, hulladékok. Némelyik feldúsul a szervezetben. DDT a diklór-difenil-triklóretán
Élelmiszer adalékok: festékek, aromák, tartósítószerek:
az “E” vitaminok vannak köztük: veszélyesek, irritatívak,
bél- vagy bőrpanaszokat okozók,
allergének, mutagének és karcinogének. Rákkeltő pl.: E131 patent blue, E142 green S, E210 benzoe sav, E211 nátrium benzoát, E239 hexamin, E123 amaranth, E951 aszpartam (aminosweet)
DDT - Rovarirtó Elsőként – 1874-ben – Othmar Zeidler hozta létre. Rovarölő tulajdonságát 1934-ben Paul Herman Müller fedezte föl, s 1948-ban orvosi Nobel-díjat kapott érte. Rachel Carson könyve, a Néma tavasz 1962-ben elmagyarázta a DDT-t övező ökotoxikológiai problémákat: felhalmozódik a zsírszövetekben. (NRKÜ: valószínűleg rákkeltő minősítés) 1970-es években betiltották több országban. Számos helyen azonban ma is használják és az élelmiszerkereskedelem révén mindenhova eljut a szennyeződés. Emberi zsírszövetben: Zaire, Costa Rica 60ppm, India, Pakisztán is csak 10ppm Táplálékláncokon át eljutva, már fókákban is kimutatható.
Aszpartam - lassú, édes halál Aszpartam- alkotói: 10% metanol: metilalkohol, idegméreg a szervezetben formaldehiddé alakul - rendszeres fogyasztással feldúsul - karcinogén megengedett mennyiség: 7,8 mg/nap - 1 liter diétás üdítő 600 mg aszpartam = 60 mg metanol
40% fenil-alanin: fehérje, lebontó enzim nélkül (fenilketonúria betegség) súlyos idegrendszeri károsodást okoz! átalakulása során növeli a dopamin és noradrenalin szintjét nagy mennyiségben idegméreg
50% aszparginsav: fehérje, az agyban idegi izgalmat kiváltó ingerületátvivő anyag frissítőként ajánlott Reergin tablettában 133 mg - napi 2 tabletta már alvászavart okoz (max. 5 db/nap) aszpartamból napi 40 mg/testsúly kg engedélyezett (60 kg: 2400 mg - 1200 mg aszparginsav) 1 liter diétás üdítő 600 mg aszpartam = 300 mg aszparginsav = 2,25 Reergin!
Kinek éri meg: a diéta-biznisz igen jövedelmező!
Szöveti izgató hatások Számos használati vegyszer válthat ki bőr vagy nyálkahártya irritációt (különösen csecsemőknél veszélyes): mosóporok alkotói, felületkezelő anyagok alkotói, tisztítószerek, gyógyszerek, olajok, zsírok, fa, és egyéb növényi porok.
Zaj és vibrációs hatások Források: ipari létesítményekben (ibtrovert) és a környezetükben
(extrovert) közlekedésben - pl. autópályák mentén diszkók, koncertek itt nem csak a hangnyomás okozhat halláskárosodást,
hanem a mély (akár infra) hangok okozta testvibráció gépek okozta vibráció Egésztest-vibráció: ha a személy egész testével rezgő-rázkódó felületen ül vagy áll. A károsodó célszerv a gerincoszlop, az eredmény: degeneratív elváltozások. A 3-6 Hz közötti rezgések elsősorban a mellkas-has rendszert, a 20-30 Hz közötti rezgések a fej-nyak, váll rendszert érintik. A 60-90 Hz tartományban találjuk a szemgolyó rezonancia pontját, míg az állkapocs-koponya rendszer a 100-200 Hz közötti rezgésekre "érzékeny". Az 1 Hz alatti rezgések hatása eltérő, ezek elsősorban kinetózist (szédülés + hányás) okoznak.
Sugárhatások Atombomba kísérletek csak a nevadai sivatagban >1000 robbantás
Nukleáris holokauszt 1945. augusztus 6. Hirosima: 140 000, 1945. augusztus 9. Nagaszaki: 80 000.
Atomerőmű katasztrófák 1979. Three Mile Islan, 1986. Csernobil 2011. Fukushima
Napkitörések, kozmikus sugárzás UV sugárzás Mind felhalmozódik a szervezetben (UV is!)
NTS 1945-1992
Termőterületek károsodása talajerózió, külszíni bányászat, kipusztulások (naponta 100 faj!), korróziós károk, stb. városok, úthálózatok, vízi erőművek, stb.
Víztározó és erőmű Kínában 2011 Kína Három Torok nevű gátja mögött 600 km hosszú víztározó, 185 méteres gát, 39,3 km3 víz, 632 km2 elborított terület 32 turbina, 22 500 MW kapacitás, termelés 100 000 GWh/év 1,13 millió embert kell kitelepíteni 3-4 000 szibériai daru telelési
területe semmisül meg Kihalt a bajdzsi, a jangcei
folyami delfin 2500 helyszínen számítanak
eróziós gondokra 1300 archeológiai helyszín kerül víz alá
Idegi megterhelés Stresszorok, káros pszichés ingerek. Stresszoroknak a szervezetre ható külső erőket, körülményeket, vagyis azokat az ingereket nevezzük, amelyek a stresszválaszt létrehozzák.
befolyásolhatatlanok, váratlanok, veszteség, nehézség, változás, kudarc meghaladja aktuális megküzdő képességünket
Tartós stressz hatásai, pl.: depresszió, pánikroham koronária betegségek, szív-, agyinfarktus, asztma, rák, gyomor-, nyombél fekély, máj-, hasnyálmirigy- stb. rák, menstruációs zavarok, terméketlenség
Hogyan? Környezeti ártalmak elhárítására alkalmas műszaki megoldásokkal, jogi szabályozásokkal.
1. Káros emissziók csökkentése, elkerülése Legoptimálisabb megoldás Aktív módszer: a folyamatokban kevesebb/semennyi káros anyag ne keletkezzen - ún. tiszta/tisztább technológiák (clean/ cleaner technologies)) megfelelő alapanyagok és feldolgozó eljárások Passzív módszer: káros emissziók kilépésének megakadályozása - ún. csővégi technológia (end-of-pipe technologies) szűrőberendezések, zárt rendszerek
2. Terjedés, átalakulás gátlása Csak helyi és ideiglenes megoldás! A káros emissziók továbbjutását és/vagy konverzióját akadályozzák meg a köztes közegekben. magas kémények, zajvédő falak, monitoring/észlelő rendszerek
3. Közvetlen védőeszközök Csak kényszermegoldás! Az immisszió helyén alkalmazott védőeszközök. gázálarc, vésőmaszk, gumikesztyű, füldugasz, korrózió elleni védő felületkezelés
Mi az akadálya az elkerülésnek? Gazdasági érdekeltség hiánya. Egyes (öröklött) környezeti ártalomforrások (pl. régi szemétlerakók) megszüntetésének objektív gazdasági akadályai. Egyes ártalomforrások objektív műszaki-tudományos akadálya. Környezettudatos szemlélet, morál hiánya. Jogalkotási hibák, hiányosságok.
Jogi és igazgatási alapelvek
Hazai jogalkotás Legrégebbiek a vizek védelmére vonatkozó szabályozások 1973: rendelet a levegő tisztaságának védelméről 1995. évi LII. törvény a környezet védelmének általános szabályairól 2000. évi XLIII. törvény a hulladékgazdálkodásról
Nemzetközi mérföldkövek Stockholm 1972: Emberi környezet Közös jövőnk 1987 (Brundtland jelentés) Rio 1992: Környezet és fejlődés (UNCED, ”Earth Summit”“Föld Csúcs”) Agenda 21: terv a fenntartható fejlődésről Johannesburg 2002: Fenntartható fejlődés (WSSD)
Alapelvek Elővigyázatosság elve Fenntartható fejlődés elve Helyettesítés elve Tervszerű átalakítás elve Együttműködés elve Szennyező fizet elve Tájékozódás, tájékoztatás, és nyilvánosság elve Társadalmi részvétel joga és kötelezettsége
Az elővigyázatosság és megelőzés elve Megelőzés: ártalmak keletkezésének megelőzése, ill. a károsító folyamatok további hatásai elleni fellépés. Elővigyázatosság: már a károsodás veszélyéhez vezető tevékenységek kialakítása során kerülni kell a megelőzés alkalmazását megkövetelő helyzeteket is. pl. hulladékkeletkezés csökkentése, erőforrások takarékos használata
Fenntartható fejlesztés Arra kell törekedni, hogy a környezet és a más célú célú tevékenységek ne egymást akadályozva, hanem a fejlődés új útjait közösen keresve működjenek. (Rio 1992: Agenda 21) A környezetvédelmi jogalkotás intézményeit ne külön, hanem más területekbe integráltan, de legalábbis azokkal együtt fejlesszék.
A helyettesítés elve: lehetőség szerint az alternatív megoldások közül mindig a kevésbé terhelőt kell választani, és a már létező terhelések esetén is a fel kell váltani a károsabb technológiát, anyagot, energiát, terméket valami kevésbé károsítóval.
Tervszerű átalakítás A környezetvédelem tervszerű átalakításának elve meg kell hogy jelenjen országos, regionális és helyi önkormányzati szinten is a megfelelő környezetpolitikában, stratégiában, a jogalkotásban. Eszközei: a Nemzeti Környezetvédelmi Program vagy az önkörmányzati környezetvédelmi programok.
Együttműködés elve
A környezetvédelmi elvek, jogok és kötelezettségek csak akkor tudnak hatékonyan érvényesülni, ha az érintett szereplők egymásra tekintettel, együttműködve munkálkodnak.
A környezetkárosító felelőssége Tulajdonképpen a szennyező fizet elv kiterjesztése a jogi felelősség komplex rendszerére. Ide tartozik: helytállási kötelezettség, előírások betartása, bírság fizetése, kártérítés, büntetőjogi felelősség érvényesítése, tevékenység korlástozása, védelmi intézkedésre kötelezés.
Tájékozódás, tájékoztatás, nyilvánosság elve Mindenkinek joga van a környezet állapotának, az egészségre gyakorolt hatásainak megismerésére. A vonatkozó adatokat a megfelelő szervek (állam, önkormányzatok, piaci résztvevők, stb.) kötelesek nyilvánossá tenni. Erdővel, fával a holnapért - 15000 gyereket érint az Erdőmérnöki Kar uniós támogatással indított, környezettudatosságra nevelő programja
Társadalmi részvétel joga, kötelezettsége Egyre erősödő jogállamisági elvárás, hiszen a társadalom és az egyénei is egyfelől okozói a károsításoknak, és egyszersmind elszenvedői is. Ezért közösnek kell lennie a felelősségnek, a részvételnek a döntéshozatalnban, a megvalósításban, ellenőrzésben.
JOGSZABÁLYI ELVEK
KV területek csoportosítása Levegőtisztaság védelme Vízminőség védelme Talajvédelem Zajártalmaak elleni védekezés Hulladékok kezelése
Díjak Környezetterhelési díjak - 2003. évi LXXXIX. törvényben meghatározott anyagok minden egysége után kizetik, ami a levegőbe, vízbe, talajba jut.
Igénybevételi járulékok - pl. vízkészletjárulék Termékdíjak - az 1995. évi LVI. törvény szerinti anyagok (kenőolaj, gumiabroncs, akkumulátor, hűtők, reklámhordozó papír, elektromos/ elektronikai eszközök, csomagoló anyagok) belföldi gyártója, első forgalomba hozója vagy importőre fizeti.
Betétdíjak - pl. egyes üvegekre (műanyagpalackokra, izzókra - DE, AT...) Környezet terhelését, igénybevételét csökkentő intézkedések fedezetét képezik. Az előírás megszegője, határérték túllépője bírságot fizet.
KÖRNYEZETVÉDELMI TÖRVÉNY
Alapfogalmak környezeti elem: a föld, a levegő, a víz, az élővilág, valamint az ember által létrehozott épített (mesterséges) környezet, továbbá ezek összetevői környezet: a környezeti elemek, azok rendszerei, folyamatai, szerkezete; természeti erőforrás: a – mesterséges környezet kivételével – társadalmi szükségletek kielégítésére felhasználható környezeti elemek vagy azok egyes összetevői; környezet igénybevétele: a környezetben változás előidézése, a környezetnek vagy elemének természeti erőforráskénti használata;
Alapfogalmak környezetterhelés: valamely anyag vagy energia környezetbe bocsátása; környezetszennyezés: a környezet valamely elemének a kibocsátási határértéket meghaladó terhelése környezetszennyezettség: a környezetnek vagy valamely elemének a környezetszennyezés hatására bekövetkezett szennyezettségi szinttel jellemezhető állapota; környezethasználat: a környezetnek vagy valamely elemének igénybevételével, illetőleg terhelésével járó hatósági engedélyhez kötött tevékenység;
Alapfogalmak - környezetkárosítás: az a tevékenység, amelynek hatására környezetkárosodás következik be; - környezetkárosodás a környezetnek vagy valamely elemének olyan mértékű változása, szennyezettsége, illetve valamely eleme igénybevételének olyan mértéke, amelynek eredményeképpen annak természetes vagy korábbi állapota (minősége) csak beavatkozással, vagy egyáltalán nem állítható helyre, illetőleg, amely az élővilágot kedvezőtlenül érinti; - környezetveszélyeztetés: az a tevékenység vagy mulasztás, amely környezetkárosítást idézhet elő;
Alapfogalmak környezetre gyakorolt hatás: a környezetben környezetterhelés, illetőleg a környezet igénybevétele következtében bekövetkező változás; kibocsátási határérték: a környezetnek vagy valamely elemének jogszabályban vagy hatósági határozatban meghatározott olyan mértékű terhelése, amely kizárja a környezetkárosítást szennyezettségi határérték a környezet valamely elemének olyan – jogszabályban meghatározott – mértékű szennyezettsége, amelynek meghaladása – a mindenkori tudományos ismeretek alapján – környezetkárosodást vagy egészségkárosodást idézhet elő;
Alapfogalmak fenntartható fejlődés: társadalmi-gazdasági viszonyok és tevékenységek rendszere, amely a természeti értékeket megőrzi a jelen és a jövő nemzedékek számára, a természeti erőforrásokat takarékosan és célszerűen használja, ökológiai szempontból hosszú távon biztosítja az életminőség javítását és a sokféleség megőrzését; elővigyázatosság: a környezeti kockázatok mérsékléséhez, a környezet jövőbeni károsodásának megelőzéséhez vagy csökkentéséhez szükséges döntés és intézkedés
Alapfogalmak megelőzés: a környezethasználat káros környezeti hatásai elkerülésének érdekében a leghatékonyabb megoldások alkalmazása a döntéshozatal legkorábbi szakaszától; környezetvédelem: olyan tevékenységek és intézkedések összessége, amelyeknek célja a környezet veszélyeztetésének, károsításának, szennyezésének megelőzése, a kialakult károk mérséklése vagy megszüntetése, a károsító tevékenységet megelőző állapot helyreállítása.
Környezeti elemek egységes védelme Minden környezeti elemet önmagában, a többi környezeti elemmel alkotott egységben és az egymással való kölcsönhatás figyelembevételével kell védeni. Igénybevételüket és terhelésüket ennek megfelelően kell szabályozni. A környezeti elemek védelme egyaránt jelenti azok minőségének, mennyiségének és készleteinek, valamint az elemeken belüli arányok és folyamatok védelmét.
A föld védelme A föld védelme kiterjed a föld felszínére és a felszín alatti rétegeire, a talajra, a kőzetekre és az ásványokra, ezek természetes és átmeneti formáira és folyamataira. A föld védelme magában foglalja a talaj termőképessége, szerkezete, víz- és levegőháztartása, valamint élővilága védelmét is. A föld felszínén vagy a földben olyan tevékenységek folytathatók, ott csak olyan anyagok helyezhetők el, amelyek a föld mennyiségét, minőségét és folyamatait, a környezeti elemeket nem szennyezik, károsítják.
A föld védelme
Az anyagok elhelyezésének környezetvédelmi feltételeit külön jogszabály állapítja meg. Beruházás (építés, bányászat) folytatása során, annak megkezdése előtt – külön jogszabály rendelkezése szerint – gondoskodni kell a termőréteg megfelelő letermeléséről és termőtalajként felhasználásáról.
A víz védelme A víz védelme kiterjed a felszíni és felszín alatti vizekre, azok készleteire, minőségére és mennyiségére, a felszíni vizek medrére és partjára és a víztartó képződményekre A vizek természetes hozamát, lefolyását, áramlási viszonyait, medrét és partját csak a vízi életközösségek megfelelő arányainak megtartásával és működőképességük biztosításával szabad megváltoztatni. A víz – mint alapvető életfeltétel és korlátozottan előforduló erőforrás – kitermelésének és felhasználásának feltételeit vízkészlet típusonként a területi adottságoknak megfelelően, igénybevételi határérték figyelembevételével kell megállapítani.
A víz védelme A vízigények kielégítésének sorrendjéről külön törvény rendelkezik. A környezet igénybevétele – így különösen a vízviszonyokba történő beavatkozások – esetén gondoskodni kell arról, hogy a víz, mint tájalkotó tényező fennmaradjon, a vízi és víz közeli élővilág fennmaradásához szükséges feltételek, valamint a vizek hasznosíthatóságát biztosító mennyiségi és minőségi körülmények ne romoljanak.
A víz védelme Az alábbi vízkészleteket fokozott védelemben kell részesíteni: ivóvízellátást biztosító, az ásvány- és gyógyvízhasznosítást szolgáló, a természet védelme szempontjából jelentős, az üdülési, sportolási és terápiás hasznosításra kijelölt
A víz védelme A vizek igénybevétele, terhelése, a vizekbe használt- és szennyvizek bevezetése – megfelelő kezelést követően – csak olyan módon történhet, amely a természetes folyamatokat és a vizek mennyiségi, minőségi megújulását nem veszélyezteti. A kitermelt víz felhasználásáról gondoskodni kell. A kitermelést és a használt víznek a vizekbe történő visszavezetését, valamint a vizek átvezetését úgy kell végezni, hogy a vízadó és -befogadó közeg készleteit, minőségét és élővilágát kedvezőtlenül ne változtassa meg, öntisztulását ne veszélyeztesse.
A levegő védelme A levegő védelme kiterjed a légkör egészségére, annak folyamataira és összetételére, valamint a klímára. A levegőt védeni kell minden olyan mesterséges hatástól, amely azt, vagy közvetítésével más környezeti elemet sugárzó, folyékony, légnemű, szilárd anyaggal minőségét veszélyeztető, vagy egészséget károsító módon terheli. A tevékenységek, létesítmények tervezésénél, megvalósításánál, folytatásánál, valamint a termékek előállításánál és használatánál törekedni kell arra, hogy a légszennyező anyagok kibocsátása a lehető legkisebb mértékű legyen.
Az élővilág védelme Az élővilág védelme – az ökológiai rendszer természetes folyamatainak, arányainak megtartása és működőképességének biztosítása figyelembevételével – valamennyi élő szervezetre, azok életközösségeire és élőhelyeire terjed ki. Az élővilág igénybevétele csak olyan módon történhet, amely az életközösségek természetes folyamatait és viszonyait, a biológiai sokféleséget nem károsítja, illetőleg funkcióit nem veszélyezteti. Az élővilág igénybevétele mértékének és helyének szabályozására jogszabály vagy hatósági határozat igénybevételi határértéket állapíthat meg.
Az épített környezet védelme Az épített környezet védelme kiterjed a településekre, az egyedi építményekre és műszaki létesítményekre A települések területén a környezet terhelhetősége és a településrészek rendeltetése alapján a rendezési tervben övezeteket kell meghatározni. Az egyes övezetekben folytatható tevékenységek a külön jogszabályban a környezetterhelés jellege alapján meghatározott védőtávolság, védőterület megléte és a védelmi előírás megtartása esetén engedélyezhetők.
Az épített környezet védelme A kijelölt védőterületen vagy védőtávolságon belül az adott övezetrendeltetésével össze nem férő tevékenység – külön védelmi intézkedés nélkül – nem folytatható. A település területén zöldterületeket, védőerdőket külön jogszabály szerint kell kialakítani és fenntartani. A természetes és épített környezet összehangolt védelme érdekében a területfejlesztési koncepciókban, a területrendezési és településrendezési tervek elkészítése során a bennük foglalt elképzelések várható környezeti hatásait is fel kell tárni, és értékelni, a szükséges környezetvédelmi intézkedéseket környezetvédelmi fejezetben – vagy önálló környezetvédelmi tervben, illetőleg programban – kell rögzíteni.
Veszélyes anyagok és technológiák A veszélyes anyagok károsító hatása elleni védelem kiterjed minden olyan természetes, illetve mesterséges anyagra, amelyet a környezethasználó tevékenysége során felhasznál, előállít, vagy forgalmaz, és amelynek minősége, mennyisége robbanás- és tűzveszélyes, radioaktív, mérgező, fokozottan korrózív, fertőző, ökotoxikus, mutagén, daganatkeltő, ingerlő hatású, illetőleg más anyaggal kölcsönhatásba kerülve ilyen hatást előidézhet. A veszélyes anyagok kezelésekor, felhasználásakor – beleértve kitermelésüket, raktározásukat, szállításukat, gyártásukat és alkalmazásukat – továbbá, veszélyes technológiák alkalmazásakor olyan védelmi, biztonsági intézkedéseket kell tenni, amelyek a környezet veszélyeztetésének kockázatát jogszabályban meghatározott mértékűre csökkentik, vagy kizárják.
Veszélyes anyagok és technológiák A környezetveszélyeztetéssel járó technológiák alkalmazásakor a környezetveszélyeztetés csökkentése érdekében a veszélyforrás jellegéhez igazodó védőterületet, illetőleg védőtávolságot kell kijelölni. A veszélyes technológia üzemeltetése során az esetlegesen bekövetkező rendkívüli környezetkárosítás megakadályozására, felszámolására az adott tevékenység megkezdése előtt – külön jogszabályi rendelkezés hányában – környezeti kárelhárítási tervet kell készíteni.
Hulladékok A hulladékok környezetre gyakorolt hatásai elleni védelem kiterjed mindazon anyagokra, termékekre – ideértve azok csomagoló- és burkolóanyagait is – amelyeket tulajdonosa eredeti rendeltetésének megfelelően nem tud, vagy nem kíván felhasználni, illetve, amely azok használata során keletkezik. A környezethasználó köteles a hulladék kezeléséről (ártalmatlanításáról, hasznosításáról) gondoskodni. A hulladékok kezelésére (ártalmatlanítására, hasznosítására) vonatkozó szabályokat kell alkalmazni a különböző tisztítási, bontási műveletek során leválasztott, illetőleg elkülönülő anyagok, a hulladékká vált szennyezett föld, továbbá a bontásra kerülő vagy bontott termékek esetében is.
Zaj és rezgés A környezeti zaj és a rezgés elleni védelem kiterjed mindazon mesterségesen keltett energia kibocsátásokra, amelyek kellemetlen, zavaró, veszélyeztető vagy károsító hang-, illetve rezgésterhelést okoznak. A zaj és a rezgés elleni védelem keretében műszaki, szervezési módszerekkel kell megoldani: a zaj- és a rezgésforrások zajkibocsátásának, illetve rezgésgerjesztésének csökkentését; a zaj- és rezgésterhelés növekedésének mérséklését vagy megakadályozását; a tartósan határérték felett terhelt környezet utólagos védelmét.
Sugárzások
A sugárzások környezetre gyakorolt káros hatásai elleni védelem kiterjed a mesterségesen keltett és természetes ionizáló, nem ionizáló és hősugárzásokra.
A települési környezetvédelmi program kötelező elemei a települési környezet tisztasága, a csapadékvíz-elvezetés, a kommunális szennyvízkezelés, -gyűjtés, -elvezetés, -tisztítás, kommunális hulladékkezelés, a lakossági és közszolgáltatási (vendéglátás, településüzemeltetés, kiskereskedelem) eredetű zaj-, rezgés- és égszennyezés elleni védelem,
A települési környezetvédelmi program kötelező elemei a helyi közlekedésszervezés, az ivóvízellátás, az energiagazdálkodás, a zöldterület-gazdálkodás, a feltételezhető rendkívüli környezetveszélyeztetés elhárításának és a környezetkárosodás csökkentésének, településre vonatkozó feladatait és előírásait.
A környezet használati díjak A környezet terhelését, igénybevételét csökkentő intézkedések fedezetét megteremtő díjak: környezetterhelési díjak, igénybevételi járulékok, termékdíjak, betétdíjak (a továbbiakban együtt: díjak) A díjak mértékét úgy kell megállapítani, hogy azok ösztönözzék a környezethasználót a környezet igénybevételének és terhelésének csökkentésére. A befolyt összeg döntő része a díj fizetésének meghatározásakor alapul vett környezetterhelés, illetőleg környezet-igénybevettség mérséklésére legyen fordítható.
Környezetterhelési díj A környezethasználó a környezetterhelésért – meghatározott esetekben környezetterhelési díjat köteles fizetni. A környezetterhelési díj fizetésére kötelezett környezethasználó köteles az általa okozott terhelést nyilvántartani, arról adatokat szolgáltatni, illetve bevallást tenni. A környezetterhelési díj olyan anyagra és energiafajtára határozható meg, amelyekre érvényes mérési szabvány van, illetve amelynek kibocsátása anyagmérleg vagy műszaki számítás alapján megbízhatóan megállapítható.
Igénybevételi járulék A környezet valamely elemének egyes igénybevételi módjai után a környezethasználó igénybevételi járulékot köteles fizetni. Nem kell igénybevételi járulékot fizetni olyan környezeti elem igénybevételéért, amely után a környezethasználó bányajáradékot fizet.
Termékdíj A környezetet vagy annak valamely elemét a felhasználása során vagy azt követően különösen terhelő, illetőleg veszélyeztető egyes termékek előállítását, behozatalát, forgalmazását, egyszeri termékdíj fizetési kötelezettség terheli. A termékdíj fizetésére kötelezett gyártó, importáló és forgalmazó köteles a termék mennyiségét és forgalmát nyilvántartani, arról adatot szolgáltatni, illetve bevallást tenni. A visszafogadási kötelezettséggel terhelt termék termékdíját a visszafogadott, elhasználódott termékek hasznosítására vagy ártalmatlanítására, illetve az ezt megvalósító beruházások finanszírozására kell fordítani.
Betétdíj Jogszabály állapítja meg azon termékek körét, amelyeknek visszafogadása a környezet terhelésének, szennyezésének csökkentése érdekében indokolt. A visszafogadás ösztönzésére a termék forgalmazójának betétdíjat kell felszámítani. A betétdíjas termék forgalmazója köteles a használt termék visszavételéről és megfelelő kezeléséről gondoskodni, továbbá a forgalmazáskor felszámított betétdíjat a termék visszaszolgáltatójának megfizetni.
A jogi felelősség általános alapja Aki tevékenységével vagy mulasztásával a környezetet veszélyezteti, szennyezi, vagy károsítja, illetőleg tevékenységét a környezetvédelmi előírások megszegésével folytatja (a továbbiakban együtt: jogsértő tevékenység) az e törvényben foglalt és a külön jogszabályokban meghatározott (büntetőjogi, polgári jogi, államigazgatási jogi stb.) felelősséggel tartozik. A jogsértő tevékenység folytatója köteles az általa okozott környezetveszélyeztetést, illetőleg környezetszennyezést megszüntetni, illetőleg környezetkárosítást abbahagyni, az általa okozott károkért helytállni; a tevékenységet megelőző környezeti állapotot helyreállítani.
GYAKORLATI PÉLDÁK
Probléma felvetés A kiömlött olaj filmet képez a víz felszínén. Teendők kisebb mennyiségű kiömlött olajjal, hogy megakadályozzuk élővízbe kerülését
Vízfelszíni olaj Gyorsan szétterül, vékony filmszerű réteget alkot, majd a 0,1-1,0 mm vastag olajfedettség alakul ki. Fizikai úton gátolja a légzést, elzárja a vizeket a fénytől, az alacsonyabb rendű szervezeteken bevonatokat képez. Az élő szervezetekre kifejtett káros hatás a vízben már néhány tized,- század mg/l koncentrációjában is bekövetkezhet.
Elhárítás Szétterjedésgátlóval (pl. merülő fal, helyi anyagokbó kötözött fűzérek - nád, rőzse, szalma) meg kell akadályozni az olaj további terjedését, szárazulaton való szennyezés esetén meg kell oldani esővíz elvezetőbe vagy csatornarendszerbe, természetes vízbe kerülését.
T-típusú merülőfal: legfeljebb 200 m szélességű vízfolyásokon, alkalmazható olaj terelésére, kb. 0,7 m/s vízsebességig. Nagyobb vízfolyásokon többlépcsős elrendezésben alkalmazhatók 40 —50 m-es hosszúságú, lépcsőzetes elrendezésével.
T-típusú merülőfal
Olaj eltávolítás A terelt olajat gépi eszközökkel szedik le a vízfelszínről. Bukógyűrűs vagy bukóéles olaj-víz keveréket leszedő egységek: a vízen úszó leszedő egység bukóélén vagy bukógyűrűjén belüli teret szivattyúval megszívják szintkülönbséget hozva létre, a víz felső rétege (és vele együtt a felszínen úszó olaj) ezen az élen átbukik, a szivattyú a becsorgott víz-olaj keveréket kiszívja. Forgódobos olajleszedők: vízszintes tengely körül forgó dob, ahol a működő felületet ennek palástja képezi. Felhordószalagos olajleszedők: szalag vagy műanyag hab választja le a felszínről az olajat.
Olajcsapda:
Olaj eltávolítás
a vízfelszín olaj-víz rétegét leválasztja, a leválasztott víz-olaj réteget átvezeti egy szeparáló kényszer-pályán, ahol az olajat a berendezés különválasztja, a vizet pedig visszavezeti a vízáramba a leválasztott olajat összegyűjti és szivattyú segítségével eltávolítja.
Elhelyezés A leszedett olaj elhelyezése általában az egyik legnehezebb feladat az elhárításban, mert az olajjal szennyezett uszadék mennyisége elérheti, sőt meg is haladhatja a teljes leszedett olajmennyiséget. Szennyezett partszakaszok megtisztítása is elengedhetetlen járulékos művelet, különböző fizikai és kémiai módszerekkel. Fizikai módszerek: nagy- és kisnyomású vízsugárral, gőzfúvással, homokfúvatással, égetéssel, adszorbens anyagok használatával. Kémiai módszerek: különböző diszpergálószerek alkalmazásán alapulnak.
Speciális védőfelszerelés Az Mvt. nem fogalmaz meg részleteket arról, hogy mikor mely módszerrel kell védeni a munkavállaló egészségét, testi épségét. Követelményeket támaszt azonban arra az esetre, amikor egyéni védőeszközt kell alkalmazni a veszélyes munkafolyamatoknál, technológiáknál a veszélyek megelőzése, illetve károsító hatásuk csökkentése érdekében. Így előírja, hogy a veszélyforrások ellen védelmet nyújtó egyéni védőeszközöket meg kell határozni, azokkal a munkavállalókat el kell látni, használatukra ki kell oktatni, használatukat meg kell követelni [Mvt. 42. § b) pont].
Zárt munkavédelmi cipő, zárt munkaruha, gumikesztyű.
Szárazföldön A kiömlött olajat homokkal vagy más felitatóanyaggal fel kell itatni és el kell távolítani, veszélyes anyag tároló edénybe kell gyűjteni, és a kijelölt veszélyes anyag tárolóba kell elhelyezni. Gondoskodni kell a semlegesítéséről.
BP - Mexikói öböl 2010 április 20-án a BP Mexikói öböl-beli olajfúró tornyánál robbanás történt, amely közvetlenül 9 életet követelt. A torony elsüllyed, és a tengerfenéki kőolaj forrásbó 87 napon át ömlött a tengerbe az olaj, összesen 780 000 m3 (4,9 millió hordó), mielőtt lezárták volna.
Globális hatás A kiömlött olaj megváltoztatta a Mexikói-öböl tengeri áramlásait.
Amíg a rendszer megfelelő módon működött, a Golf-áramlat egy része hurkot alkotva járta be a Mexikói-öböl belsejét.
A kiömlött olaj a (2)-vel jelölt hurok áramlása révén lejutott Kubától északra, és ott egy örvény képződött miatta, (1)-el jelölve.
A modellek azt mutatják, hogy emiatt a hurokáramlás le fog szakadni a Golf-áramlatról és az olaj nagy részét magában tartva körkörös áramlást alakít ki:
Probléma felvetés Fáradt olaj tárolása, kezelése A fáradt olajjal való tartós érintkezés bőrrákot okozhat. A betegség megelőzése: zárt munkavédelmi cipő, zárt munkaruha, gumikesztyű viselése ajánlott!
A fáradt olaj elhelyezésének tilalmai A dupla falú, nagy sűrűségű polietilénből készült hordókban való tárolás helyes. A fáradtolajat külön kell gyűjteni. Mérsékelten tűzveszélyes ("D") tűzveszélyességi osztályba tartozik. Hulladékolaj: bármelyik, az eredeti rendeltetési céljára már nem használható, hulladékká vált ásványolaj alapú kenőolaj, illetve ipari olaj, továbbá a motorolajok, illetve sebességváltó-olajok, valamint a turbinaolajok és a hidraulikaolajok.
Ártalmatlanítás: regenerálás, égetés, lerakás Ártalmatlanítás: a hulladékolajok környezeti veszélyességének csökkentésére, továbbá kémiai, illetve biológiai lebontására használt kezelés. Hasznosítás: a Hgt. 4. számú mellékletében felsorolt műveletek közül az R1, R9, R12 (beleértve a tisztítást az R1 és az R9 művelet elvégzése céljából), R13 (tárolás a kezelés helyén az R1 és az R9 művelet elvégzése előtt), de elsőbbséget élveznek az alábbiak: R 1 – Száraz állapotban robbanásveszélyes
R 9 – Éghető anyaggal érintkezve robbanásveszélyes R 12 – Fokozottan tűzveszélyes R 13- Fokozottan tűzveszélyes cseppfolyósított gáz. (2001.08.06. óta törölve, de régi kártyákon még előfordulhat)
Regenerálás Bármely tevékenység, amellyel a hulladékolaj megtisztításával, különösen a benne lévő szennyező anyagok, oxidációs termékek, adalékanyagok és bomlástermékeik eltávolításával alapolajat, belőle olajterméket állítanak elő. A hulladékolajok regenerálása során biztosítani kell, hogy ne okozzon szennyezést a környezetben, a regenerálás során visszamaradó, a környezetre veszélyt jelentő anyagok mennyisége a lehető legkisebb legyen, eltávolítsák mindazokat a szennyező anyagokat, amelyek a regenerált olaj termékként történő felhasználását megakadályozzák.
A visszamaradó anyagok ártalmatlanítását külön jogszabály rendelkezéseinek megfelelően kell elvégezni. A regenerálás során nyert alapolaj nem lehet veszélyes hulladék, nem tartalmazhat PCB-t és PCT-t 50 ppm-nél nagyobb koncentrációban
Égetés A hulladékolaj energiahordozóként történő hasznosítása, a képződő hő felhasználásával. Akkor alkalmazzuk, ha a hulladékolajokat nincs lehetőség regenerálással hasznosítani. Égetésük során a mindenkor hatályos, a hulladékok égetésére vonatkozó levegőtisztaság-védelmi jogszabály előírásait kell megtartani. A hulladékolaj elégetése során keletkező visszamaradó anyagokat külön jogszabály rendelkezéseiben előírtak szerint kell ártalmatlanítani.
Lerakás A 4/2001 (II.23) KöM rendelet szerint kezelési utasítás készítése a fáradt olajra: Tilos a hulladékolajoknak a talajra és talajba, a felszíni és felszín alatti vizekbe, valamint a csatornarendszerekbe juttatása. A hulladékolajok gyűjtése, tárolása, hasznosítása és ártalmatlanítása a veszélyes hulladékokkal kapcsolatos tevékenységek végzésének feltételeiről, kezeléséről szóló külön jogszabály rendelkezései szerint végezhető. A munkahelyi és az üzemi gyűjtés, tárolás, begyűjtés és szállítás során a hulladékolaj nem keverhető össze poliklórozott bifenilekkel, illetve más veszélyes hulladékokkal. A keletkezett hulladékolajat a meghatározott gyűjtőhelyre kell szállítani, ahol gondoskodnak a megsemmisítéséről.
Hulladékgazdálkodás
Fogalmak
Hulladékgazdálkodás Hulladékgazdálkodás: a hulladékkal összefüggő tevékenységek rendszere, beleértve a hulladék keletkezésének megelőzését, mennyiségének és veszélyességének csökkentését, kezelését, ezek tervezését és ellenőrzését, a kezelő berendezések és létesítmények üzemeltetését, bezárását, utógondozását, a működés felhagyását követő vizsgálatokat, valamint az ezekhez kapcsolódó szaktanácsadást és oktatást
Az emberi tevékenység során keletkezett hulladék anyagokra vonatkozik, és céljai az egészségre, környezetre vagy esztétikumra gyakorolt hatásainak csökkentése. nyersanyag forrás
Vonatkozik: szilárd, folyékony, gáznemű vagy radioaktív anyagokra.
Újrahasznosítás Az újrahasznosítás olyan eljárásokat jelent, amelyek a használt anyagokból új termékeket hoznak létre, ezáltal csökkentve a hulladék mennyiségét, a friss nyersanyagok felhasználását, energia felhasználást, levegő-, talaj- és vízszennyezést.
Elvek Csökkenteni (Reduce) - kerülni kell a hulladék keletkezését Újra használni (Reuse) - eredeti vagy módosított formában, pl. padlóburkolatok Újra hasznosítani (Recycle) - más formában vagy kapcsolódó anyagban, pl. raklap forgácsolás után forgácslappá Visszanyerés (Recovery) - energia visszanyerése elégetés által (hamvasztás, elgázosítás, pirolízis) Ártalmatlanítás (Disposal) - megfelelő módon ártalmatlanítani, pl. elégetés magas hőmérsékleten energia nyerés nélkül, lerakás hulladéklerakóban
HG elvek Hulladék hierarchia: A "3 R" elve (reduce, reuse és recycle) alapján az elsődleges cél a hulladékok minimalizálása. A hulladék hierarchia az alapja a legtöbb hulladék minimalizálási stratégiának. Kiterjesztett gyártói felelősség: (Extended Producer Responsibility) olyan stratégia, amely a termékek teljes életciklusa során felmerülő valamennyi költséget (beleértve az élete végén jelentkező ártalmatlanítási költségeket is) integrálja a termék piaci árában. Ez azt jelenti, hogy a termékeket gyártó, importáló/exportáló cégeknek felelősséget kell vállalniuk a termékeikért nem csak a gyártás, de az egész hasznos életük során is. A szennyező fizet elve: e szerint a szennyezést okozó fizet a környezetnek okozott hatásokért. A HG szerint ez azt jelenti, hogy a hulladékot termelőnek kell megfizetnie a szükséges ártalmatlanítási költségeket.
Hulladék hierarchia legelőnyösebb
megelőzés
lehetőség minimalizálás újra felhasználás újra hasznosítás legelőnytelenebb lehetőség
energia nyerése lerakás
HG módszerek Talajfeltöltés Hamvasztás Újrahasznosítás Biológiai újrafeldolgozás Energetikai hasznosítás Megelőzés és csökkentés
Talajfeltöltés A hulladék eltemetését jelenti, amely a legelterjedtebb a legtöbb országban. Gyakori megoldás elhagyott külszíni bányákat használni. A helyesen megtervezett és jól kezelt lerakó hely higiénikus és viszonylag olcsó lehet.
Veszélyek - megoldások: szél fútta szemét - tömörítéssel növelhető a sűrűsége és a stabilitása, élősködők (egér, patkány) - lefedéssel megelőzhető, kioldódó káros anyagok - csökkentése agyag vagy műanyag szigeteléssel, gáz képződés a szerves anyagok bomlásából (CH4, CO2): szag, növényzet elhalás, üvegház hatást fokozzák - gáz lefejtő rendszerrel a gázt vagy elégetik, vagy generátort üzemeltetnek vele.
Modern talajfeltöltés
Talajfeltöltés és gázkinyerés
Hamvasztás Általában energia nyerés nélküli elégetés. Magas hőmérséklet esetén hőkezelésnek is nevezik. Az eredménye lehet hő, gáz, gőz és hamu. Kis vagy nagyüzemi megoldások, a hulladék típusa lehet szilárd, folyadék vagy gáznemű. Elfogadott megoldás veszélyes hulladékok megsemmisítésére (> 900 °C). A hamvasztás gyakori olyan országokban, ahol a termőföd kevés (pl. Japán). A keletkezett hő használható energia termelésre (hő, gőz+elektromos energia). Az egyetlen szennyező forrás a kémény.
Újrahasznosítás Egy típusú anyagok egyszerűen: műanyagok: PVC, PP, PE, PET... faanyagok: csomagoló, használt, ipari melléktermék... fémek: vas, réz, alumínium... papír: csomagoló, irodai...
Kompozitok: bonyolult tisztítási, szétválasztási technológiákat igényelnek (pl. bútorok, számítógépek ....)
Biológiai újrafeldolgozás Elve a szerves anyagok bomlási folyamatainak felgyorsítása, kontrollálása. Szerves anyagok (növényi hulladékok, étel maradékok, papír) újrahasznosítható biológiai komposztálással és lebontó eljárásokkal, és így szerves alapanyagok nyerhetők. Ez hasznosulhat, mint mulcs vagy komposzt. Továbbá a feldolgozás során keletkező metán elektromos energia termelésre használható.
Energetikai hasznosítás A hulladékok energiatartalma kinyerhető közvetlenül tüzelőanyagként való hasznosítással közvetve, átalakítva más üzemanyaggá.
Közvetlen tüzelőanyagként kazánokban gőzt és elektromos energiát termelhetünk turbinával. Pirolízissel/elgázosítással magas hőmérsékleten, de alacsony O2 tartalom mellett a szilárd hulladékok szilárd, folyékony vagy gáz anyagokká alakíthatók. A folyékony és gáznemű termék közvetlenül is elégethető vagy finomítható más termékké (etanol, műanyagok). A szilárd (szén) elégezhető vagy tovább finomítható pl. aktív szénné. Elgázosítással vagy plazmatikus elgázosítással a szerves anyagok közvetlenül szintetikus gázzá alakíthatók - elektromos áram és gőz együtt-generálás.
Megelőzés és csökkentés A HG egy fontos módszere a hulladék keletkezésének elkerülése, csökkentése. Módszerek: használt cikkek vásárlása, elromlott dolgok megjavítása újak helyett újra tölthető és használható termékek tervezése (pl. papírzacskó műanyag helyett), fogyasztók bátorítása, hogy kerüljék az egyszer használatos termékeket, kisebb anyagszükségletű termékek tervezése (pl. vékonyabb falú dobozok, palackok).
Hulladékgazdálkodási ciklus 5 lépése Elemzés
Újrahasznosítás/ Lerakás
Begyűjtés
Visszanyerés
Szállítás
Elemzés - Begyűjtés Elemzés: először egy HG megoldást kell kidolgozni, amely megfelel a különféle követelményeknek, és amelyet felügyelni lehet. Az alábbiakat kell figyelembe venni: a keletkező hulladék mennyisége, az ennek kezeléséhez szükséges eszköz meghatározása, egy megfelelő szolgáltatási rend meghatározása, a hulladékkezelési lehetőségek ismerete, az újrahasznosítási lehetőségek hasznosítása.
Begyűjtés: A HG megoldás megadja a
szükséges eszközöket. További összetevők: begyűjtő konténerek elhelyezése, típusa (hulladék fajta szerint), adott típusú hulladék célállomásai.
Szállítás - Visszanyerés Szállítás: Begyűjtő cégek, hulladékgazdálkodási vállalatok szállítóeszközparkkal (emelővillás tehergépkocsik, konténerszállítók, daru karos gépjárművek, stb.). A begyűjtött hulladékot valamilyen “Nyersanyag Visszanyerő Létesítménybe” kell szállítani.
•
•
Visszanyerés: Az NVL-ben automatikusan és/ vagy manuálisan osztályozzák a begyűjtött hulladékokat. Az osztályozott nyersanyagot rendeltetési helyére tovább szállítják.
Újrahasznosítás / Lerakás A szelektált anyagokat típus szerint kezelik: az újrahasznosíthatókat az újrahasznosító cégek nyersanyagként hasznosítják, az energetikai célút fűtőművek használják, a nem hasznosíthatót lerakják talajfeltöltésre, a veszélyeset a típusnak megfelelően kezelik.
Hulladékgazdálkodási tervek A HGT-nek tartalmaznia kell: a keletkező, hasznosítandó vagy ártalmatlanítandó hulladékok típusait, mennyiségét és eredetét; a hulladékkezeléssel kapcsolatos alapvető műszaki követelményeket; az egyes hulladéktípusokra vonatkozó speciális intézkedéseket; a hulladékok kezelésére alkalmas kezelőtelepeket és létesítményeket, a kezelésre felhatalmazott vállalkozásokat; az elérendő hulladékgazdálkodási célokat;
Hulladékgazdálkodási tervek Továbbá tartalmaznia kell: a kijelölt célok elérését, illetve megvalósítását szolgáló cselekvési programot: a hulladékok kezelésének (begyűjtésének, szelektálásának, szállításának, ártalmatlanításának és hasznosításának) racionalizálását elősegítő intézkedések meghatározását, végrehajtásuk sorrendjét és határidejét, a megvalósításhoz szükséges eszközök, megfelelő előkezelő, ártalmatlanító és hasznosító eljárások, berendezések és létesítmények meghatározását, valamint ezek becsült költségeit.
Hulladékgazdálkodási tervek A csomagolási hulladékokra és a veszélyes hulladékokra vonatkozó feladatokat a fenti tartalommal a hulladékgazdálkodási tervek önálló tervrészeként vagy külön tervben kell meghatározni. A hulladékgazdálkodási tervek részletes tartalmi követelményeit külön jogszabály határozza meg.
Gyűjtőszigeten gyűjthető hulladékok (5/2002 KvVM. r.) A hulladékgyűjtő sziget kialakításakor az alábbi követelményeknek kell eleget tenni: szabványos vagy erre a célra gyártott speciális edényzettel kell ellátni, minimálisan három hasznosítható hulladék-összetevő elkülönített begyűjtését kell lehetővé tenni; elhelyezése történhet közterületen, lakóövezetben, kereskedelmi egységek közelében úgy, hogy alkalmas legyen a gyalogosan történő megközelítésre; a kihelyezett edényzet zárható, bedobó nyílással ellátott, a gyűjtőjárműhöz illesztett rendszerű legyen; a kialakítását úgy kell megvalósítani, hogy a gyűjtőedényzet célgéppel történő ürítése biztosítható legyen.
Gyűjtősziget Gyűjtősziget közterület-használati engedély birtokában létesíthető. Gyűjtősziget akkor alakítható ki, ha az ott begyűjtött hulladékok további kezelésre történő átvétele biztosított. A hulladékgyűjtő udvar és a gyűjtősziget a közszolgáltatás részeként üzemeltethető úgy, hogy közben a maradék hulladékot egyidejűleg begyűjtik. A maradék hulladék a háztartásokban keletkező hulladék azon része, amely nem kerül szelektív gyűjtésre, mivel a szelektivitást nem lehet olyan mértékben megvalósítani, hogy maradék ne maradjon. Ezt a maradékot gyűjtik be a közszolgáltatás részeként az ingatlanoktól, kukában. A hulladékok jegyzékéről szóló miniszteri rendelet ezt a maradék hulladékot „kevert hulladék”-nak nevezi és EWC 20 03 01 számon sorolja be a jegyzékbe.
Hulladékudvar vs. gyűjtősziget Hulladékudvar: A lakossági hulladékudvar a háztartásokban keletkező veszélyes és speciális hulladék átvételét végzi. A hulladékudvar szakképzett személyzet által működtetett, önálló, zárt átvevőhely. Szolgáltatásai térítésmentesek helyi, lakossági eredetű és mennyiségű hulladékra vonatkozóan.
Veszélyes hulladék átvétele esetén rögzítik a leadott hulladékok mennyiségi és minőségi jellemzőit és a hasznosító vagy ártalmatlanító telephelyre történő elszállításig elkülönítve tárolják.
Hulladékudvar vs. gyűjtősziget Hulladékudvarokban gyűjthető hulladékok: Másodnyersanyagok: papír-, üveg-, műanyag-, fém- és zöldhulladék Darabos hulladékok: gumiabroncs, háztartási berendezés, elektronikai hulladék Lakossági veszélyes hulladékok: szárazelem, akkumulátor, festékés lakkmaradék csomagolóeszközeikkel, sütőzsiradék, növényvédőszer-maradék, fénycső és izzó Inert hulladékok: lakossági építési és bontási hulladék
Hulladékudvar vs. gyűjtősziget A hulladékgyűjtő sziget: a háztartásokban keletkező alapvetően három hulladéktípus (papír, műanyag, üveg) külön-külön történő gyűjtését szolgálja. Konténerei különböző színűek, és helyes használatukat feliratok, rajzok segítik. A szelektíven gyűjtött hulladék ingyenesen elhelyezhető a gyűjtősziget megfelelő konténereiben a nap bármely szakaszában. Általában forgalmas bevásárló helyeken, közintézményeknél, a buszmegállók felé vezető útvonalak mentén kerültek kialakításra. A lakosság által könnyen megközelíthetőek, a lakhelyektől számítva kb. 400-500 méter távolságon belül kerültek kihelyezésre. A szigeteken található konténerek térfogata megegyező, űrtartalmuk 1,5 m3.
Visszanyert faanyag Visszanyert faanyagnak (recovered wood) nevezzük mindazt a faalapú anyagot, amely mint termék már elérte a használatának végét. NEM HULLADÉK! -> VISSZANYERT FAANYAG
Visszanyert faanyagnak tekintjük:
csomagoló anyagok, bontási faanyag, építési területeken visszamaradt faanyag, lakossági, ipari és kereskedelmi tevékenységből származó használt fa elemek.
Faalapú másod nyersanyag Ipari feldolgozásból eredő maradék faanyag és használt fa, amennyiben ezek egyébként hulladékot képeznek, de a tovább felhasználási ill. újra hasznosítási potenciáljukat tekintve nyersanyagok NEM HULLADÉK! -> MÁSOD NYERSANYAG
Másod nyersanyagnak tekintjük:
fűrészipari “hulladék”, furnér- és lemezipari “hulladék”, bútoripari “hulladék”, erdészeti kitermelés “hulladékai”, mezőgazdasági “hulladékok”, cellulózgyártás fekete lúgja.
Ipari célú biomassza Valamilyen ipari folyamat részére - energia termelés, lemezipar célzottan termelt lignocellulóz alapú anyagok.
Ezek lehetnek:
rövid vágásfordulójú faültetvények - < 5-10 év, közepes vágásfordulójú, bútoripari “hulladék”, erdészeti kitermelés “hulladékai”, cellulózgyártás fekete lúgja.
Hulladék keletkezési helye
Hulladék faanyag
Használt faanyag
Használt fa keletkezési helye
Fűrészipar/ csomagolóipar
szélhulladék, fűrészpor, kéreg
kábeldobok, raklapok, ládák, fedélszék elemei, lambériák
Szállítmányozás, raktározás, építőipar, stb.
Furnérgyártás
maradékhenger, hámozási hulladék
lásd bútor és csomagolóipar
Szállítmányozás, raktározás, építőipar, stb.
Épületasztalos ipar
fűrész-/gyaluforgács, darabos hulladék
ajtók, ablakok, párkányok
Épületfelújítás, épületek lebontása
Bútoripar
tömörfa darabos hulladék, tömörfa forgács, falemez hulladékok
tömörfa bútorok, laminált lap bútorok, lécbetétes bútorlapok
Lakásfelújítások
Fa lemezipar
rontott faforgácslap, rontott farostlemez
lásd bútor és csomagolóipar
Épületfelújítás, épületek lebontása
Építőipar
zsaluzási, állványozási
bontott könnyűszerkezetes Épületfelújítás, épületek házak elemei, ill. épületasztalos lebontása ipar, fűrész-/csomagolóipar
Egyéb
fűrész-/gyaluforgács, darabos hulladék
talpfák, villanyoszlopok, játszótéri eszközök, padlóburkolatok
Felújítások, modernizálások, felszámolások
Erdészet
fakitermelési maradékok: ágfa, magaslesek, esőbeállók, gyérítés, tuskó, apríték vadetetők, stb.
Egyéb erdészeti tevékenység
Mezőgazdaság
gabona szalma, kender, len rost és pozdorja, nád, stb.
Cellulózipar
feketelúg
használt papír, csomagolóanyag
Lakossági, adminisztrációs, csomagolóipar, kereskedelem
Visszanyert faanyag kezelése Lehetőségek
Hasznosítás másod nyersanyagként
Energetikai hasznosítás
Alapanyagként hasznosítás
Lerakás/ ártalmatlanítás
Elégetés energia kihasználása nélkül
Természetes lebomlás
Talajfeltöltés
A VF kérdéskörei biomassza sorba kapcsolás (cascading) visszanyerési módok, technológiák logisztika és infrastruktúra, újrahasznosítási technológiák, energia termelési technológiák, új termékek, környezeti hatások, gazdasági, szociogazdasági hatások
Biomassza sorba kapcsolás
Energetika vs. újra hasznosítás
Megújuló vs. nem megújuló Nem megújuló nyersanyag:
Minden bányászati úton kinyerhető, évmilliókkal ezelőtt elhalt növények és állatok szerves anyagainak átalakulásával (ezeket fosszilis nyersanyagoknak nevezzük) vagy egyéb földtani folyamatok révén (ásványok) jöttek létre.
Megújuló nyersanyag:
Adott körülmények között természetes vagy szabályozott gazdálkodás útján folyamatosan újra létrejön, újra termelhető.
Nem megújuló Kőolaj Földgáz Szén Bazalt Ezüst stb.
Megújuló Biomassza: Növények Állatok Egyéb (energiahordozó): Szél Nap Víz
Fotoszintézis Fényenergiából kémiai energia: a növények (így a fák is), a színesmoszatok, a fotoszintetizáló cianobaktériumok, bíbor- és zöldbaktériumok
A kémiai folyamat során a levegő széndioxidját cukrokká alakítják, ami közben oxigént szabadítanak fel.
6CO2 + 12H2O + fényenergia = C6H12O6 (szénhidrát) + 6O2 + 6H2O
Fába zárt energia
Fába zárt energia Amikor a faanyagot
elégetjük,
természetes módon
lebomlik, akkor a benne
tárolt szenet
visszabocsájtja a
környezetébe: a fotoszintézis fordított folyamatában, oxidáció révén, ahol széndioxid és víz keletkezik.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia (~19 GJ)
CO2 folyamatok Atmoszférában tárolt szén
Fosszilis üzemanyagok kibocsátásai
Bioszférában tárolt szén Biomassza
Fotiszintézis
Diffúzió
Lélegzés és lebomlás
Fakitermelés Talaji szerves anyag Szén, olaj, gáz
Vízi biomassza
Mészkő és dolomit
Litoszférában tárolt szén
Óceánokban tárolt szén Tengeri üledék
Pidwirny, M. (2006)
A Földön tárolt szén Tároló
Milliárd tonna
Forma
766
szén-dioxid
1500 ... 1600
szerves anyagok
38 000 ... 40 000
szén-dioxid, karbonát, bikarbonát
66 000 000 ...
100 000 000
kalcium-karbonát
Szárazföldi növények
540 ... 610
cukor vegyületek
(cellulóz, lignin, poliózok)
Fosszilis nyersanyagok
4000
szénhidrogének
(kőolaj, földgáz, szén)
Atmoszféra Talaj szerves anyagai Óceánok Tengeri üledék és üledékes kőzetek
Pidwirny, M. (2006)
A fában tárolt szén USA: 2,5 milliárd tonna (2008) éves növekmény: 28 millió tonna Magyarország: 30 millió tonna (2007)
millió tonna C
40 30 20 10 0 19611966197119761981198619911996200120062011
Fatermékek Papírtermékek Összes faalapú termék
Schöberl et al. (2011)
Biomassza sorba kapcsolás A biomassza sorba kapcsolás (cascading) a biomassza szekvenciális használata, azaz minél teljesebb életciklus kihasználása. (BSK) Azaz a kitermelt fát ne égessük el egyből, hanem termék formájában minél tovább őrizzük meg a belé zárt szenet és csak a legvégső esetben engedjük vissza (akkor is energia nyerés mellett) a szenet az atmoszférába, ahonnan a fák, a tenger ismét elnyelheti.
Biomassza életciklus Ez kerülendő!
Fakitermelés
• Kivétel: energia ültetvény.
Energia termelés
Energetikai hasznosítás Faanyag növekvő energia célú felhasználása; Az európai kormányok támogatják a biomassza üzemanyagú energiatermelést ill. az ún. “zöld energia” felhasználást; Ugyanekkor nőnek a fosszilis üzemanyagok adói; Ez a lignocellulóz alapanyagok árának növekedését okozza, így a faipari üzemek versenyképessége csökken;
Miért égetünk? A hazai hőerőművek aranykora: az állam garantáltan magasabb áron veszi ár a biomassza alapú villamos energiát (2009-ig), a biomassza tüzelőanyag olcsóbb, mint a fosszilis, az áttérés miatt nem kellett megépíteni drága kéntelenítő és egyéb berendezéseket, az áttérés miatt az erőmű CO2 kvótája a nemzetközi egyezmények értelmében 0-nak tekinthető, így a kvótáját eladhatja olyan más nyugati EU-s gyáraknak, amelyek nem képesek saját kibocsátásuk csökkentésére (CO2 kereskedelem - climate trade)
Miért égetünk rönk fát? a rönk kéregtartalma alacsonyabb, mint az ültetvényes, kis vágásfordulójú faanyagé - kisebb hamutartalom, egynyári növényekkel (gabonaszalma, energiafű) szemben könnyebben kezelhető, folyamatosan rendelkezésre áll, alacsonyabb a hamutartalma.
És az erdészetek? Miért adják el szívesebben a faanyagot az erdészetek az erőműveknek? Állandó fogyasztók, magasabb ár, egyszerűbb logisztika (az erőmű minden mennyiséget elnyel, nem kell százfelé szállítani) A Bóly Zrt.-vel a Pannon Power 2005-től energiafüvet kezdett termeltetni, mert 2008-ra egy, azt elégetni képes blokkot terveztek megépíteni - de az energiafű mégsem kell. Interspan Kft. forgácslapgyár: csaknem kizárólag importfából kénytelen dolgozni, a kazincbarcikai erőmű miatt.
Energetika vs. faipar
Pannonpower – Pécs
Kronospan-MOFA – Mohács
Ellentmondásos helyzet • Pannon Power Rt.: napi 36 kamion fűrészipari méretű akácrönk. A MEFA 100
ezer, a SEFAG 140 ezer tonna, fenntartható erdőgazdálkodásból származó lágy- és keménylombos fát, valamint aprítékot szállít évente egyaránt 10 éves hosszú távú szerződések keretében:
• 70% rönk környékbeli erdészetektől • 30% asztalosműhelyek hulladékai, és mezőgazdasági melléktermékek • http://biomassza-pannonpower.dalkia.com/
Erdészeti alapanyagok, hulladékok 9 millió m3 kitermelhető évente 7 millió m3 kitermelt famennyiség 5,6 millió m3 választékolt famennyiség, 1,4 millió m3 vágástéri apadék 3,6 millió m3 ipari célra felhasznált 2 millió m3 használható energetikai célra Ez a mennyiség jelenleg is felhasználásra kerül. Bővítés lehetősége: erdősítési programból származó többlet vágástéri apadék és egyéb hulladék fokozottabb felhasználása energia ültetvények telepítése
3600
Nettó fakitermelés [m3]
2700
1800
900
0
2000
2001
2002
2003
2004
2005 Évek
Iparifa összesen
Tűzifa
2006
2007
2008
2009
Energetikai alapanyagok termesztése fás szárú, különböző vágásfordulójú ültetvények telepítése (nemesnyár, fűz, akác, éger, gyertyán, stb.) lágy szárú száraz biomassza szántóföldi termesztésből (energiafüvek, nádféleségek) biodízel előállításához olajos magvú növények (repce, napraforgó) termesztése etanol előállítására alkalmas növények (kukorica, búza, árpa) termesztése
Fás szárú energetikai ültetvények Újratelepítéses ültetvény 10-12 éves korban betakarítás, majd újra telepítés nem igényel speciális gépeket, kisebb gazdálkodóknak is bevételi lehetőséget jelent ápolási igény minimális sík- és dombvidéken is alkalmazható csak betakarításkor 10-12 év után jelent bevételt újratelepítése jelentős munkát és befektetést igényel 8-10 t hozam éves átlagban hektáronként
Fás szárú energetikai ültetvények Sarjazásos ültetvény 3-5 éves vágásforduló 5-7 betakarítási ciklus Sík területeken alkalmazható Betakarítása speciális gépet igényel 10-35 t hozam éves átlagban hektáronként
ERTI - 2-3 éves ciklusban aratható tőről sarjadó nyár klónok
Lágy szárú energetikai ültetvények Elsősorban az energiafű és az energianád vehető számításba, de további kutatásokra van szükség a gazdaságosan termeszthető fajták meghatározására Tüzeléstechnikai felhasználáson kívül egyéb ipari célra is termeszthető A mezőgazdaságban alkalmazott gépek általában használhatók Tüzeléstechnikai kérdések egy részét tisztázni kell Hosszú távon exportcikként is számításba vehető Normatív területalapú támogatás szükséges a termesztéséhez
Bioüzemanyagok 2233/2004. (IX. 22.) Korm. határozat teljesítéséhez (2% 2010-re) a GKM adatai szerint (2-2% feltételezésével) 56 millió l biodízelt és 59 millió l bioetanolt kell előállítani a szükséges alapanyagot biztosítani kell Kísérleti modell üzemek: 1. Középtiszai Mg. Rt. Kunhegyes, Jász-Nagykun-Szolnok megye Elsősorban repce alapanyagú 2. Inter-Tram Kft. Mátészalka/Nagyecsed, Szabolcs-Szatmár-Bereg megye Elsősorban napraforgó alapanyagú Összes kapacitás: 8,5-9,0 millió l/év.
Feltételek Az évi 56 millió l biodízel termelés feltételei (2%): 47 millió l/év új kapacitást kell létrehozni kb. 90 ezer t olajmagot kell megtermelni 47 ezer ha (470 km2) szántó területen a használt sütőolaj összegyűjtésének és biodízellé történő feldolgozásának jogi, közgazdasági feltételeit biztosítani kell
Biomassza életciklus Ez helyes! Csomagolóan yag Fűrészáru Fakitermelés
elsődleges használat másod nyersanyagként való használat újrahasznosítás energetikai hasznosítás
Energia termelés
Bútor
Falemez
Egyszerűen Fatermékek
Újrahasználat
Újrahasznosítás
Energiatermelés
A BSK előnyei (cascading) Potenciálisan csökkentheti a CO2 emissziót ha/év tekintetben. Javítja a CO2 csökkentési költségeket. Egy rövidebb szekvenciális lánc kedvezőbb lehet egy hosszabbal szemben a CO2 kibocsátás időbeli csökkenésének alábecslése valamint a biomassza felhasználások fajtája függvényében. Magasabb anyagi nyereség hosszútávon, nemzetgazdasági szinten. Magasabb foglalkoztatottsági ráta.
Miért érdemesebb terméket gyártani? Gazdasági érték Cellulóz és papíripar
Erdészet
Cellulóz feltárás
Újrahasznosítás
Papírgyártás
Nyomda, kiadás
Kereskedelem
Energiatermelés
Felhasználás
Lerakás 939 €/tonna száraz fa
Újra felhasználás újrahasznosítás
Faipar
Erdészet
Fűrészipar
Faalapú termékek
Összeépítés, Felhasználás
Energiatermelés
Lerakás 1044 €/tonna száraz fa
Bioenergia Erdészet
Energiatermelés
108 €/tonna száraz fa
Miért érdemesebb terméket gyártani? Társadalmi érték Foglalkoztatottság!
= 2 munkaóra/tonna száraz fa
Cellulóz és papíripar
Erdészet
Cellulóz feltárás
Újrahasznosítás
Papírgyártás
Nyomda, kiadás
Kereskedelem
Energiatermelés
Felhasználás
Lerakás
Újrahasznosítás
124 munkaóra/tonna száraz fa
Faipar
Erdészet
Fűrészipar
Faalapú termékek
Újra felhasználás újrahasznosítás
Összeépítés, Felhasználás
Energiatermelés
Lerakás
54 munkaóra/tonna száraz fa Bioenergia Erdészet
Energiatermelés
2 munkaóra/tonna száraz fa
Hazai elemzés Fenntarthatóság
Hozzáadott érték [Euró/atro tonna]
Munka [óra/atro tonna]
Következtetések • El kell kerülni a tisztán energetikai célú felhasználást; • Figyelembe kell venni a faalapú termékek értékláncát a lehető leghosszabb széntárolás miatt, ezáltal is teszünk a klímaváltozás ellen; • Módosítani kell a támogatási rendszert a szocio-ökonómiai tényezőket is figyelembe véve. • Támogatni kell a fa melléktermékek és visszanyert fa (újra)hasznosítását: • Osztályozási, tisztítási, alkalmazási technológiák kutatásának támogatása; • Jogszabályok finomítása a hulladék/visszanyert fára vonatkozóan;
Faipari hulladék faanyag másodnyersanyag Ennek jelenleg csak csekély részét hasznosítják újra termékben. közvetlen energia a keletkezés helyén: fűtés, termoolaj fűtés, szárító üzemeltetése, faforgácslap, fabrikett, fapellet (exportra is).
Fa hulladékudvar Begyűjtés célszerű eszköze fa hulladékudvarok létesítése: begyűjthető a régió lakossági, ipari, és bontási fa hulladéka ezek itt szelektálhatók: méret szerint, veszélyesség szerint, tisztíthatók, elő-feldolgozhatók (apríthatók), eloszthatók a felhasználók felé: energia szektor, veszélyes hulladékok ártalmatlanítása (elégetés 900°C felett), falemez gyártók, lakossági felhasználás (fabrikett, pellet) fém-, műanyag-, üveg feldolgozók, hulladék lerakók.
Fűrészüzemi hulladékok Térfogat % Megnevezés
Csak fűrészelés esetén
Keresztmetszeti megmunkálással
Fűrészáru
68
44
Darabos hulladék
15
22
11
27
6
7
100
100
Fűrészpor Gyaluforgács Kéreg Teljes famennyiség
Németh, 2008.
Hulladékmentes technológiák! Felhasználás Megnevezés I. változat Hulladékudvar Darabos hulladék
II. változat Hulladékudvar
aprítás, majd pellet/brikett
pellet/brikett Gyaluforgács Kéreg
komposzt/mulcs
IV. változat Üzemben marad
aprítás tovább forgácslapgyárba
Fűrészpor
III. változat Üzemben marad
komposzt/mulcs
aprítás, majd pl. raklaptőke pellet/brikett (saját hőhöz vagy eladásra)
hőtermelésre
pellet/brikett (saját hőhöz vagy eladásra) hőtermelésre
Környezeti hatások Minden termék életciklusának valamennyi szakasza, az alapanyag- és termékgyártástól kezdve, a logisztikán keresztül a teljes életút végén megjelenő hulladékkezelésig, anyag- és energiafogyasztással ill. különböző kibocsátásokkal jár. Ezen hatások kiértékelésére létrehozták az életciklus elemzés (LCA) módszerét.
Szénlábnyom Egy tevékenység, tevékenységi kör vagy termék kapcsán kibocsátott üvegházhatású gázok (ÜHG) mennyiségét adja meg széndioxid egyenértékben (kg CO2 eq). Közvetett - pl. olvasás: papír gyártása, olvasólámpa árama, stb. Közvetlen - pl. autózás: kipufogó gáz
Fenntarthatóság „Úgy kell ma élnünk, hogy holnap és az után is élhető legyen ez a bolygó.” Stockholm 1972: Emberi környezet Közös jövőnk 1987 (Brundtland jelentés) Rio 1992: Környezet és fejlődés (UNCED, ”Earth Summit”) Agenda 21: terv a fenntartható fejlődésről Johannesburg 2002: Fenntartható fejlődés (WSSD)
Fenntartható fejlesztés Arra kell törekedni, hogy a környezet és a más célú célú tevékenységek ne egymást akadályozva, hanem a fejlődés új útjait közösen keresve működjenek. (Rio 1992: Agenda 21) A környezetvédelmi jogalkotás intézményeit ne külön, hanem más területekbe integráltan, de legalábbis azokkal együtt fejlesszék. A helyettesítés elve: lehetőség szerint az alternatív megoldások közül mindig a kevésbé terhelőt kell választani, és a már létező terhelések esetén is a fel kell váltani a károsabb technológiát, anyagot, energiát, terméket valami kevésbé károsítóval.
Építőanyagok és energia Építőanyagok egységnyi mennyiségének előállításához szükséges energiamennyiség.
Fa
580
Tégla
2320
Cement
2900
Műanyag
3480 8120
Üveg
13920
Acél
73080
Alumínium 0
20000
40000
60000
80000
Előállítás energiaszükséglete [kWh/t] Birler (2008)
Építőanyagok és CO2
Különböző építőipari alapanyagok okozta CO2 kibocsátás, mint nettó emisszió a széncsökkentő hatásokat is figyelembe véve. PVC Acél Újrahasznosított acél Aluminium Tégla Beton Fűrészáru -5
0
5
10
15
20
25
30
t CO2 e/m3 RTS-Umweltbericht über Baustoffe 2000 – 2001
Faipar és CO2 Különböző faalapú termékek okozta CO2 kibocsátás a teljes használati idő során.
Fűrészáru Fenyő rétegelt falemez Nyír rétegelt falemez LVL Faforgácslap Kemény farostlemez Lágy farostlemez -2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
t CO2 e/m3 Zukunft Holz
Faipar és fenntarthatóság Helyettesítés elve érvényesül Csökken a szénlábnyom Fa, fatermékek széntároló pufferek Belézárt energia visszanyerhető (közel CO2 semleges) Biomassza sorbakapcsolás (cascading)
Néhány ország hulladékgazdálkodási jellegzetessége
Németország 17. BImSchV (17. Rendelkezés a Szövetségi Emisszió Ellenőrzési Törvény Alkalmazásáról) 1990., módosítás 2003. - használt faanyagok kategóriái: Al. Mechanikailag megmunkált, kezeletlen faanyag, minimális szennyezéssel. AII. Ragasztott, festett, lakkozott és egyéb módon kezelt faanyag, amely nem tartalmaz halogénezett szerves anyagokat és nincs favédő szerrel kezelve. AIII.
Fahulladék halogénezett szerves anyagokkal, favédő szerek nélkül.
AIV. Favédő szerekkel kezelt fahulladék, ide tartozik a vasúti talpfa, telefonoszlop, söröshordók, boroshordók és minden olyan hulladék anyag, ami az első három kategóriába nem sorolható be.
Elvek Elkerülni Csökkenteni Újrahasználni vagy újra hasznosítani Megsemmisíteni
A használt fa újrahasznosításának jelentős növelése, hogy elkerüljék a hulladék más országokba való szállítását, ahol gond nélkül megszabadulhatnak tőle - pl. Magyarorszság, Kína, ...
VF újrahasznosíthatósága Újrahasznosítás módszere
Használt faanyag kategóriák AI.
AII.
AIII.
Speciális követelmények
AIV.
Használt anyag bedarálása, majd ragasztott fatermék gyártása
Igen
Igen
(Igen)
Szintetikus gáz előállítása későbbi kémiai felhasználásra
Igen
Igen
Igen
Igen
Ez az újrahasznosítás csak akkor alkalmazható, ha a szükséges jogosítvá-nyokat beszerezték.
Aktív szén / ipari faszén előállítása
Igen
Igen
Igen
Igen
Ez az újrahasznosítás csak akkor alkalmazható, ha a szükséges jogosítvá-nyokat beszerezték.
Anyag Arzén Ólom Kadmium Króm Réz
Koncentráció (mg/kg) (száraz tömeg) 2 30 2 30 20
Anyag Higany Klór Fluor PCP PCB
Az AIII-as kategóriába tartozó anyagok csak akkor használhatók, ha a lakkot vagy más bevonatokat nagyrészt eltávolították.
Koncentráció (mg/kg) (száraz tömeg) 0,4 600 100 3 5
Fogkrémben: 500 mg/100g !!!
Energetikai hasznosítás Tüzelőberendezés
Hulladék kategória
< 50 kW-nál kisebb névleges hőteljesítmény
A I.
50 - 1000 kW névleges hőteljesítmény
A II. (csak fafeldolgozó üzemekben)
veszélyes anyagokat alacsony szinten kezelő
A I., A II.
veszélyes anyagokat magasabb szinten kezelő
A I., A II., A III.
17. BImSchV - Hulladék és hasonló éghető anyagok tüzelőberendezései rendeletnek megfelelő
A III., A IV.
Egyesült Királyság Angliában évente 424 millió tonna hulladék keletkezett 2000-ben évente mintegy 60 millió tonna építőipari, bontási ill. egyéb hulladék keletkezik évente kb. 5,5 millió tonna visszanyert fával számolnak
Éves fahulladék fajták Kerítések Építőipar Bontás Csomagolás Kereskedelmi Ipari Közterületek Városi szilárd hulladék Bútoripar
Fahulladékok használata
Újra felhasznált Visszaforgatott Elégetett Szeméttelep
VF osztályozása Szerkezeti fa
Tömör épületfa, fűrészáru
Építészeti és dekorációs fűrészáru
Kültéri, beltéri burkoló célú faanyag (lambéria)
Telített faanyag
Nyomás, vákuum, hő által favédő szerrel impregnált faanyag
Gyártási maradékok
Szélhulladék, darabos hulladék, fűrészpor, stb.
Vegyes hulladék faanyag
Nem válogatott vegyes fahulladék
Kerítés anyag
Bármely ideiglenes vagy állandó elkerítésre szolgáló faalapú anyag
Falemezek
Faforgács, farost, furnér, stb. alapú falemezek
Extrudált faalapú kompozitok
Olyan műanyag mátrixú termékek, amelyekben a faliszt töltőanyag van
Szerelt termékek
Adott céllal alkatrészekből összeállított termékek (ajtó, bútor, stb.)
Padlóburkoló anyagok
Faalapú padlóburkoló anyagok
Csomagolóanyagok
Faalapú csomagolóanyagok (raklap, láda, kábeldob, stb.)
USA 2002-ben közel 63 millió tonna tömör fahulladék keletkezett az USA-ban, gyártás során, használt faként, bontásból. 2 csoportot különböztetnek meg: lakossági szilárd hulladék: fa: bútorok, raklapok, falemezek, faipari hulladékok, stb. kerti hulladék: fű, levelek, ágak, stb. építési és bontási hulladékot: építési hulladék: építés , felújítás során keletkező hulladékok bontási hulladék: épületek, és egyéb szerkezetek bontásából származik
Lakossági hulladék 2002-ben 288 millió amerikai 209 millió tonna hulladékot termelt (724 kg/fő/év) Papír, karton
millió tonna
74,6
Kerti nyesedék
25,4
Étel hulladék
23,9
Műanyag
23,1
Fém
16,5
Fa
12,0
Üveg
11,5
Textil
8,9
Egyéb
7,0
Gumi, bőr
5,9
0
20
40
60
80
Lakossági hullaék - Fa
12 millió tonna fa hulladék a lakossági csoporton belül 2002ben Újrahasznosítás/komposztálás Energetikai felhasználás Eltávolított Nem újrahasznosítható Újrahasznosítható
Építési hulladék Új családi hát építkezések: 2002-ben 1,3 millió családi ház épült Ez kb. 3,7 millió tonna fahulladékot eredményezett. Ebből 3,3 millió tonna újra használható új építkezésekben Felújítások, átépítések: Kb. 5,6 millió tonna fahulladék Ebből 3,8 millió tonna volt visszanyerhető Összes építkezés: Kb. 10,5 millió tonna fa hulladék Ebből 7,8 millió tonna volt visszanyerhető
Bontási hulladék 2002-ben kb. 62,9 millió tonna bontási hulladék keletkezett: beton, fa, papír, fémek, szigetelés, üveg, műanyag veszélyes anyagok: higany, azbeszt, PCB, stb. Ennek kb. 40%-a faalapú A visszanyerhető faanyag becsült mennyisége 10,6 millió tonna
Magyarország A hulladékgazdálkodásról szóló 2000. évi XLIII. törvény szerint a Q14 hulladékkategória a használtfa, amely az újrahasznosítás szempontjából, olyan egészséges, nem korhadt fatermék, amely eredeti funkcióját többé már nem képes betölteni, ezért tulajdonosa tőle megválni szándékozik, illetve megválni köteles. A magyar fahulladék gazdálkodásban ez a hulladékkategória teljes mértékben a gazdálkodás körén kívül marad. 1,1 – 1,2 millió m3, ami az elméleti fahulladék potenciál közel egyharmad része.
Hulladékgazdálkodás - Hu 1995. évi LIII. törvény a környezet védelmének általános szabályairól. 2000. évi XLIII. törvény a hulladékgazdálkodásról Emellett számos, KöM, ÉVM, Korm. rendelet szól különféle veszélyes és speciális hulladékok kezeléséről. Természetesen a hazai szabályozás is átvette a hatályos EU irányelveket.
Energiatörvény 2001. évi CX. törvény és a 180/2002. (VIII. 23.) Korm. rendelet a villamos energiáról, amely a kapcsolt energiatermelésről is fontos szabályokat tartalmaz, így hatással van a hulladékgazdálkodásra. Ez a törvény kifejezetten támogatta a biomassza üzemanyag révén nyert villamos energia használatát, ezt az energiát ui. az állam garantáltan magasabb áron vette át. A 2007. júliusban megjelent 2007. évi LXXXVI. törvény a villamos energiáról már nem tartalmazza a korábbi támogatást. Külön egy törvény vagy rendelet sem vonatkozik a fahulladékokra, ezért minden eset egyedi, minden problémával külön meg kell küzdeni.
Begyűjtés Jelenleg a használtfa jogilag legális formában a lakossági hulladékkal együtt kerül begyűjtésre. Az Országgyűlés 110/2002. (XII. 12.) OGY határozata az Országos Hulladékgazdálkodási Tervről (röviden OHT): Ez a 2003 – 2008 közötti időszakra szól. Az OHT 3.1.6 Hulladékkezelés című fejezete előírja, hogy „a lerakott települési hulladék biológiailag lebomló szervesanyag-tartalmát 2004-ig az 1995-ben képződött mennyiség 75%-ára, 2007-ig 50%-ára, (2014-ig 35%-ára) kell csökkenteni.” A használtfa biológiailag lebomló szerves anyag, egy része (első sorban a lakossági lomtalanításokkor) a települési hulladékba kerül.
Hulladékhelyzet Magyarországon
Lakossági szilárd hulladék Papír Műanyag Textil Üveg Fém Szerves (lebomló) Szervetlen
•
Nincs adat a hazai lakossági szilárd hulladékon belül a fahulladék mennyiségére vonatkozóan. Azt nem gyűjtik/tárolják külön.
Faipari hulladék faanyag másodnyersanyag Furnér- és rétegeltlemezipar Fűrészipar Agglomerált lemezek Papíripar Bányászati anyagok Egyéb fatermékek Tüzelési célú faanyag
•
Ez összesen évi 2,5 - 3,5 millió m3 fa hulladék.
Faipari hulladék faanyag másodnyersanyag Ennek jelenleg csak csekély részét hasznosítják újra termékben. közvetlen energia a keletkezés helyén: fűtés, termoolaj fűtés, szárító üzemeltetése, faforgácslap, fabrikett, fapellet (exportra is).
Fa hulladékudvar Begyűjtés célszerű eszköze fa hulladékudvarok létesítése: begyűjthető a régió lakossági, ipari, és bontási fa hulladéka ezek itt szelektálhatók: méret szerint, veszélyesség szerint, tisztíthatók, elő-feldolgozhatók (apríthatók), eloszthatók a felhasználók felé: energia szektor, veszélyes hulladékok ártalmatlanítása (elégetés 900°C felett), falemez gyártók, lakossági felhasználás (fabrikett, pellet) fém-, műanyag-, üveg feldolgozók, hulladék lerakók.
(Fa)ipar környezeti hatásai
Faipar környezeti hatásai VÍZSZENNYEZÉS
LÉGSZENNYEZÉS
Jellemző szennyezőanyag-kibocsátás szilárd szennyezők
fapor
oldott szerves anyag
szerves gázok és gőzök
vegyszerek
szervetlen anyagok
egyéb...
egyéb... Tisztítási eljárások
mechanikus
szövetszűrők
kémiai
gázmosók
biológiai
elektrofilterek
kombinált
termikus utóégetés
Vízszennyezés
Nedves farostlemezgyártás
Vízfelhasználás Friss víz + retúrvíz (technológiai és anyagszállítási) Síkszitás lapképzés rostkoncentrációja: 1,5-2,5 % Összes vízigény általában: 10-70 m3/t Teljesen zárt vízkör esetén: 1,5 m3/t Friss víz minősége: durva szennyeződés, homok kiszűrendő 16 nk° felett lágyítás szükséges – zavarhatja a vegyszerezést sok kötött szénsav habképződést okoz
Nedves eljárás egyszerűsített vízháztartása aprítékkal bevitt víz – 0,25-,05 m3/t frissvíz igény – 1,5-70 m3/t retúrvíz – a visszavezetés mértéke szerint síkszita szennyvize – 0-70 m3/t prés szennyvize – 1,3 m3/t hőprésben elpárolgó víz – 0,7 m3/t termékben maradó víz – 0,06-0,08 m3/t
Szennyvíz karaktere Szennyvíz steril, patogén baktériumoktól mentes,
sárgásbarna-sötétbarna, enyhén savas,
18-30 °C hőmérsékletű Élő vízben a sok szerves anyag bakteriális
lebontása a víz oldott oxigén hiányát
okozza – veszélyezteti a felsőbbrendű
fajokat.
szárazanyag
3000-3800 mg/l
lebegőanyag
500-800 mg/l
oldott szerves anyag
4000-5000 mg/l
fenol
2-5 mg/l
olaj
5-8 mg/l
pH
4,5-6,0
Szilárd szennyező anyagok Csak a fa rostosításából származhat – a síkszitán
vissza nem maradt amorf rosttörmelék Durva anyag: 0,1-10 mm – nem vagy csak nagyon kis mennyiségben Ülepíthető anyagok: 0,1-0,001 mm – amorf rost ill. rosttörmelék – nehezen ülepíthető Kolloidális anyag: 10-3-10-6 mm – vízzel stabil kolloidális oldatot képez
Szerves anyagtartalom Oldott szerves anyagok A fa hidrolízis termékei alkotják: hemicellulóz láncról leszakadt szerves savak (uronsavak) a savas közegben megindul a hemicellulózok hidrolízise is: pentóxok, hexózok valódi oldatot képeznek a vízzel
Szennyvíz oldott szerves anyag tartalmának meghatározása: KOI – kémiai oxigén igény – vegyszeres oxidálás oxigén mennyisége BOI – biológiai oxigén igény – biológiai oxidálás oxigén mennyisége
Vegyszerek A gyártás során bevitt vegyi anyagok: főleg fenol-formaldehid – a kötőanyag kicsapatása nem tökéletes
Egyéb szennyeződések gépekről bekerülő olaj a szennyvíz savas pH-ja - semlegesítendő
Szennyvíztisztítás Különböző mechanikus, kémiai és biológiai műveletek sora.
(+) ajánlott
(-) nem ajánlott
Szennyező anyag Mechanikai Durva, darabos anyag Lebegő anyag Finom lebegő anyag Kémiai Kolloid oldat Savasság Biológiai Oldott szerves anyag
Eszköz
Értékelés Hatásfok [%]
rács, szűrő ülepítő felúsztató rétegszűrők
+ -
derítő vegyszerező
+ +
90-95
csepegőtestes eleveniszapos
+ +
90-99 90-99
95-99 30-55 60-85
Szennyvíztisztítás Durva, darabos anyag általában nem kell tisztítani, ha igen baj van a síkszitával
Lebegő szilárd anyag gravitációs ülepítés 10-2-10-3 mm vagy nagyobb szilárd anyaghoz jó farostlemez-gyártás szilárd anyagai nehezen ülepíthetők előülepítők a biológiai tisztító elé, annak tehermentesítésére
homokszűrők – farostlemez-gyártásban nem alkalmazható, csak a biológiai tisztítónál utószűrésre
Finom lebegő anyag és a kolloidális anyagok vegyszeres derítés – a nehezen ülepedő és kolloidális szemcsék koagulációját idézi elő - ez már stabil, és ülepíthető drága módszer – oldott szerves anyag tisztítására nem alkalmas
Szennyvíztisztítás Savasság az enyhén savas kémhatású (4,5-6,0) szennyvizet semlegesíteni kell (8,5-6,5) – ez előfeltétele a biológiai tisztításnak is
Biológiai tisztítás alapja a mikroorganizmusok irányított tevékenysége – fermentáció alapanyag: a szennyvíz finom lebegő-, kolloid- és oldott anyaga eredménye: szilárd, ülepíthető és szűrhető anyag – baktériumszaporulat
Farostlemez-gyártás szennyvize hatékonyan csak kombinált eljárással tisztítható, pl.: előülepítő – iszapszikkasztó vegyszeres semlegesítő eleveniszapos levegőztető medence iszapfelúsztató
Általános szennyvíztisztítás Első, mechanikai fokozatát az uszadék, a durva, gyorsan ülepedő, szervetlen hordalék, valamint a finomabb eloszlású szerves és szervetlen, de ülepíthető anyagok eltávolítása képezik. A második, biológiai fokozat levegőztetésből (elevenített iszapos medence, biológiai csepegetőtest) és utóülepítésből tevődik össze. A tisztítás harmadik fokozata - szűkebb értelemben - a kémiai tisztítás. Tágabban értve ide sorolható a biológiailag tisztított szennyvíz másfajta utókezelése is: utókezelő tavak, szétterítés gyepterületen, gyors homokszűrés, stb.
Mechanikai szennyvíz tisztítás A szennyezőanyagok eltávolítására a szűrés és a sűrűségkülönbségen alapuló kiválasztás (ülepítés, felúsztatás) szolgál. A döntően mechanikai folyamatok mellett rendszerint már itt is jelentkeznek biológiai és kémiai hatások.
Rácsszűrés A durva úszó és lebegő anyagokat távolítja el. A rácsszemét többnyire fertőző anyagokkal szennyezett, ezért általában különleges kezelés nélkül egyszerűen elássák. A szűrés és a rácsszemétkezelés egyesített berendezése az aprítórács, amely gépi úton feldarabolja a rácsszemetet és azt így engedi tovább a következő berendezésre.
Ülepítő Az ülepítőben víz sebessége lényegesen lecsökken, így az adott szemcseátmért meghaladó szennyeződések a medence fenekére ülepednek. Innen kotró- vagy elszívóberendezéssel eltávolíthatók. Ülepítberendezések sorrendje: durva szemcsés anyagokat kiülepítő homokfogó vízszintes-, függõleges vagy sugárirányú átfolyású, forgólapátos vagy légbefúvásos, folyamatos vagy szakaszos üzemű ülepítőmedencék a finomabb szerkezetű, nagyrészt szerves eredetű ülepíthető szennyeződésekhez - előülepítés
Szennyvíziszap kezelése Sűrítés Kondicionálás Fertőtlenítés Víztelenítés Szárítás Égetés Komposztálás
Sűrítés Célja: az iszap víztartalmának csökkentésével a kezelendő iszap mennyiségének a csökkentése. A sűrítés technológiai elemeinek csoportosítása: Gravitációs sűrítés természetes úton (tölcséres sűrítők) mesterséges keverő berendezéssel ellátott sűrítő
Flotációs sűrítés levegő befúvással vegyszerrel
Dinamikus sűrítés vibrációs hatással centrifugálással
Szűréssel történő sűrítés membrán szűrés
Kondicionálás Célja: az iszap víztartalmának csökkentése, a szerves anyag stabilizálása, a különféle patogén baktériumok számának csökkentése, illetve elpusztítása. Fizikai (meleg) kondicionálás: paztőrözés, termikus, kondicionálás, mosatás (elutráció). Kémiai (hideg) kondicionálás: az iszap rothadóképességének csökkentése/meggátlása, a patogének elpusztítása, és a víztelenítés miatt a szűrési ellenállás csökkentése. Az iszap aerob stabilitálása: az eleveniszapos tisztítás során keletkezett fölös eleven- és nyersiszap keverékének különálló kezelése. A szerves anyagok átalakítása oxigén jelenlétében történik.
Kondicionálás Az iszap aerob körülmények közötti enzimadagolással történő gyors-stabilizálása: célja azonos az előbbivel, de segédanyagok adagolása miatt nő a reakciósebesség, a folyamat mindössze 8–12 órát igényel. A nagyterhelésű eleveniszapos tisztítástechnológiánál a folyamat során keletkező nyers, fölös vagy kevert iszapok gyors kondicionálása, ill. rész-stabilizálása.
Nagyterhelésű eleveniszapos tisztítási eljárások kiegészítéseként alkalmazzák az anaerob iszapstabilizálást (rothasztást): levegőtől elzárva a szerves anyagok átalakulnak: CH4 és CO2. Cseppfolyósítás - savas erjedés - metánfermentáció.
Kondicionálás Fűtött anaerob rothasztás: a szennyvíziszap stabilizálás legelterjedtebb formája a fűtött anaerob rothasztás, melynél hőmérséklet függvényében megkülönböztethető a mezofil tartomány (32–38 °C) termofil tartomány (52–58 °C)
Fertőtlenítés A szennyvíziszapot fertőtleníteni kell, ha: az iszapot mezőgazdasági területen – közegészségügyi és állategészségügyi szempontból – a „korlátozási feltételek nélküli” kategóriába soroltan kívánjuk hasznosítani, nagy a mikrobiológiai szennyezettsége, mely járványveszéllyel fenyegethet.
Víztelenítés Célja: a kellően kondicionált anyag nedvességtartalmának hatékony csökkentése. A víztelenítési rendszerek felosztása: természetes víztelenítők: iszapszikkasztó ágyak, szárító lagúnák vagy tavak, szolár szárítók.
mesterséges gépi víztelenítők (általában 3000 m3/nap kapacitás felett), dinamikus víztelenítő berendezések (centrifuga, szeparátor), statikus (nyomó) erő hatására működő berendezések (szalagszűrő, kamrás szűrő prések), szívóerő hatására (vákuum) működő gépek (vákuum szűrők, vákuumágy), kombinált (dinamikus-statikus, vákuumos-statikus stb.) berendezések.
Szárítás A termikus iszapszárítás célja: egy olyan „zsákolt” termék váljon belőle, melyből hőkezeléssel a patogéncsírák, gyommagvak stb. elpusztuljanak, s így igen alkalmas legyen mezőgazdasági hasznosításra, a víztartalom nagymértékben lecsökkenjen, szállítható és egyszerűen kihordható legyen. A szárítás hőmérséklete: 85–400°C. A szárított végtermék: por, granulátum
Égetés A szennyvíziszap égetésére általában akkor kerül sor, ha a mezőgazdaság nem fogadja, olyan összetevőket tartalmaz (toxikus), ami a hasznosítást nem teszi lehetővé. Égetés előtt az iszapot elő kell kezelni, mely magában foglalja a kondicionálást, víztelenítést és az előszárítást.
Komposztálás A komposztálás a szennyvíziszap biológiai úton történő feldolgozása, ahol a cél: az anyag térfogatának és tömegének (nedvességtartalmának) csökkentése (szállítási költség megtakarítás) a levegőszennyezés csökkentése, fertőző hatás megszüntetése (patogének elpusztítása) az iszapban jelen lévő N, P, K, C, stb. tartalom hasznosítása.
A folyamat aerob körülmények között zajlik, a szerves anyagokat az oxigén hatására aktivizált baktérium tömeg lebontja, szervetlen ásványi anyaggá alakítja át (nitrifikáció, humifikáció) miközben hő fejlődik, mely a patogének nagy részét elpusztítja (pasztörizálódás).
Levegő szennyezés
MDF vagy faforgácslapgyártás
Légszennyező anyagok A száraz eljárásban a farost szárítása után a multi-
ciklonból kilépő levegőben sok légszennyező anyag található Fapor durva por: >30 μm finom por: 5-30 μm igen finom por: <5 μm
Szerves gázok, gőzök aldehidek: formaldehid, metanol, karbonsavak fenolok pentózok: pinének, mircén, karén, stb. egyéb anyagok
Szervetlen anyagok vízgőz széndioxid, szénmonoxid nitrogénoxid, kéndioxid, ammónia, stb.
Faporok Egészségkárosító hatás a szemcsemérettől függ: a finom por a legveszélyesebb, mert a tüdő porvisszatartó hatása itt a legnagyobb
Tölgy, bükk fapor – rákkeltő Por emisszió egy MDF technológiában: szárító:
154 kg/nap
szállítás:
11 kg/nap
rost-visszavezetés:
1 kg/nap
szélezés:
2 kg/nap
csiszolás:
5 kg/nap
összesen:
182 kg/nap
Szerves és szervetlen gázok, gőzök Szerves gázok, gőzök Hő hatására a szárítóban a nedvességgel a könnyen illó anyagok is távoznak a farostokból. szerves vegyületek, különféle szénhidrogének az alacsony forráspontúak kondenzálódnak, nehezen ülepíthető aeroszolokat képeznek
A hőpréselés során emellett formaldehid lehasadás is történik. Szervetlen anyagok Nagy része a szárító tüzelőberendezéséből származik – csak közvetlen fűtésű szárítók esetén jelenik meg a szárítót elhagyó levegőben.
Levegőtisztítás Tisztítóberendezések: multiciklon: durva és finom fapor, terpének nedves mosó: aldehidek, ammónia, kéndioxid, nagyon finom fapor, nitrogénoxidok szövetszűrő: nagyon finom fapor, terpének elektrofilter: nagyon finom fapor, terpének kondenzáció: nedves mosóval: aldehidek, terpének, vízgőz, ammónia, kéndioxid, nagyon finom fapor, nitrogénoxidok elektrofilterrel: aldehidek, terpének, vízgőz, ammónia, kéndioxid, nagyon finom fapor, nitrogénoxidok
biomosó: aldehidek, ammónia, kéndioxid, terpének, vízgőz, nagyon finom fapor, nitrogénoxidok utóégetés: nagyon finom fapor, aldehidek, terpének, ammónia, kéndioxid, vízgőz, nitrogénoxidok kémiai oxidáció: aldehidek, nagyon finom fapor, kéndioxid, vízgőz, nitrogénoxidok
Egy jó megoldás Jó megoldás a présben keletkező szennyezőanyagok esetén, ha az elszívott levegőt a gőzkazán levegőellátására fordítjuk – termikus utóégető szerep. A kisebb porszennyező pontokról a az elszívott levegőt ugyancsak a kazánba vezethetjük. Ekkor az egyetlen emissziós forrás a kazán kéménye.
SKK kutatások
Forgácslapok újrafeldolgozása ALPÁR T. L. NYME-FMK Lemezipari tanszék, Sopron HATANO Y., Shibusawa T. FFPRI Wood Composites Laboratory, Tsukuba
Faanyag újrahasznosítás ma • Japánban a jelenleg újrahasznosított bontási hulladék: 38% • az elégetett hulladék: 62 % • 2010-ig az újrahasznosított anyagoknak
(fa, forgácslap, MDF, műanyag, fém, beton, stb.)
el kell érniük a 95 %-ot. • Már megoldott az ajtók, ablakok, rétegelt lemez, LVL, raklap, zsaluzó anyag, stb. újrahasznosítása:
pl. Tokyo Board forgácslap gyártó vállalat 95 %-ban a gyárban aprított bontott faanyagot használ • Európában is több olyan gyár üzemel, ahol a fűrészpor, szélhulladék, bontott faanyag képezi a forgácslap gyártás alapanyagát 95 – 100 %-ban.
Forgácslap újrahasznosítása • A forgácslapok, MDF-ek újrahasznosításának gazdaságos megoldásán jelenleg is folynak a kutatások • Lehetőségek: • Újraaprítás • Kötőanyag hidrolízise • A forgácslapok termikus kezeléssel történő újrahasznosítási eljárás szabadalmi bejelentése Japánban jelenleg folyamatban van.
A kísérletek célja • A kísérletsorozat célja: a használt forgácslapok és MDF lapok minél jobb, gazdaságosabb újrahasznosítása. • Az itt tárgyal két vizsgálati csoport ennek a kísérletsorozatnak az első két lépése volt. • A módszer a régi lapok kalapácsos malomban történt újra forgácsolása, majd ennek a forgácsnak friss forgáccsal, különböző százalékban való keverése volt. • Alkalmazott ragasztóanyagok: fenol-formaldehid és melaminnal modifikált karbamid-formaldehid.
A kísérletek alapanyagai • Sugi (Cryptomeria japonica) forgács (kalapácsos malom), • 13 U típusú forgácslap (13: h.szil., U: karbamidformaldehid) • melamin-karbamid-formaldehid, • fenol-formaldehid, • 20 % NH4Cl oldat
A lapgyártás módszere •
Forgácsképzés: kalapácsos malomban
•
Forgács osztályozása: csak #40 felett
•
Keverés: dobkeverőben pneumatikus kötőanyag beporlasztással
•
Terítékképzés: kézzel 500 x 500 mm-es keretbe
•
Préselés: •
180 °C préshőmérsékleten,
•
lapvastagsággal (15 mm) szabályozott présnyomáson,
•
lapközép hőmérsékletével szabályozott présidővel
Vizsgálati módszerek • Japán Ipari Szabvány, a JIS A 5908 alapján: • hajlítószilárdság, • lapsíkra merőleges húzószilárdság, • vastagsági dagadás • A lapsíkra merőleges húzószilárdság vizsgálata megfelel az MSZ EN 319-nek. • A vastagsági dagadás mérése megfelel az MSZ EN 317-nek. • A száraz hajlítószilárdság vizsgálata megfelel az MSZ EN 310-nek.
Vizsgálati módszerek
folyt.
Továbbá: • „A” típusú hajlítószilárdság nedves körülmények között: • 2 óra 70 °C-os vízben, majd további 1 óra 20 °C-os vízben •
„B” típusú hajlítószilárdság nedves körülmények között: • 2 óra forrásban lévő vízben, majd további 1 óra
20 °C-os vízben
• A lehasadó formaldehid vizsgálatára a Japán szabvány a desiccator eljárást alkalmazza.
Újraaprított 13U típusú lapok és friss Sugi forgács keverése, PF Keverési arányok 13U
Sugi
0%
100%
10%
90%
20%
80%
40%
60%
60%
40%
80%
20%
100%
0%
• Fenol-formaldehid: 10 % • Forgácsnedvesség: 4 % • Teríték: 500 x 500 mm • Préselés: amikor a lap közepébe helyezett termoelem a 110 °C-ot elérte, a prés kinyitott
Újraaprított 13U típusú lapok és friss Sugi forgács keverése, MUF Keverési arányok 13U
Sugi
0%
100%
20%
•
Melamin-karbamidformaldehid: 10 %
80%
•
Forgácsnedvesség: 4 %
40%
60%
•
Teríték: 500 x 500 mm
60%
40%
•
80%
20%
100%
0%
Préselés: amikor a lap közepébe helyezett termoelem a 110 °C-ot elérte, a prés kinyitott
Eredmények
• A lehasadó formaldehid mennyisége minden esetben alacsonyabb volt a szabványban, az E0 osztályra megadott 0,5 mg/l értéknél • legmagasabb érték: 0,46 mg/l • átlag érték: 0,4 mg/l
Újrahasznosított forgácslapok hajlítószilárdsága (hidrotermikusan kezelt ill. újraaprított forgácsból)
Újrahasznosított forgácslapok keresztirányú húzószilárdsága (hidrotermikusan kezelt ill. újraaprított forgácsból)
Paplanvastagság (hidrotermikusan kezelt ill. újraaprított forgács)
Következtetések A Japán szabvány követelményeit figyelembe véve, PF ragasztóanyag alkalmazása mellett: • 18P típusú forgácslapok voltak készíthetők, újraaprított forgácslapok 40 %-os adagolásával. • 13P típusú lapokat már 50 – 60 %-os adagolási aránnyal is tudtunk gyártani. • 8P típusú forgácslapok 100 %-os újrahasznosított forgácslapból is gyárthatók voltak.
Következtetések
folyt.
MUF kötőanyag alkalmazása mellett:
• 18M típusú újrahasznosított lapot nem tudtunk készíteni. • 13M típusú forgácslap készítéséhez maximálisan 20 – 30 % újrahasznosított forgács volt adagolható. • 8M típushoz viszont a tisztán újraaprított forgács is megfelelt.
Következtetések
folyt.
• Valamennyi lap lehasadó formaldehid tartalma alacsonyabb volt a Japán szabványban előírt maximális 0,5 mg/l-nél, annak ellenére, hogy a felhasznált újraaprított forgácsok már eleve tartalmaztak MUF gyantát. • A lapsíkra merőleges húzószilárdság értékei minden esetben meghaladták a Japán szabványban előírt min. 0,3 N/mm2 értéket.
Következtetések
folyt.
• Előny: • A kísérletek bizonyították, hogy akár egyszerű újra aprítással is lehetséges a régi forgácslapok újrafeldolgozása. • Hátrány: • Az aprítás során a forgácsok is tovább aprózódnak. • Maga a kötés nem is szűnik meg, ezért a különböző méretű forgácsok továbbra is összetapadva, összepréselve maradnak, rövid, vastag alakban, ami hátrány az új lap gyártásakor. • Ugyanakkor a forgácsok összepréselve maradnak, nincs dekompresszió, ezért az új préselés nem olyan hatékony.
Következtetések
folyt.
• Megoldás: a forgácslapok kötéseinek felhasítása hidrolízis révén. • Ennek módszerét szintén kidolgoztuk, az eljárás szabadalmi bejelentése Japánban megtörtént.
Hidrotermikus kezelés
Cementkötésű forgácslap gyártása használt faanyagból Alpár T. L., Rácz I.
A kutatást támogatta:
- NKTH ERFARET 2.4. “Hulladékgazdáslkodás és környezetvédelem”
- FALCO Zrt., Szombathely.
A kutatás célja • szabványos minőségű cementkötésű forgácslap kifejlesztése hulladék bázison a kizárólagosan alkalmazott erdeifenyő részleges vagy teljes helyettesítésére Hagyományos
Alternatív
Portland cement
Portland cement
Erdeifenyő (Pinus sylvestris)
használt raklapok (nyár)
vízüveg (Na2SiO3)
kalcium-klorid (CaCl2)és kalcium-formiát (C2H2.CaO4)
Laptípusok Vízüveggel gyártott lapok Jelölés
100EF_Vü
80EF_Vü
60EF_Vü
40EF_Vü
20EF_Vü
0EF_Vü
Erdeifenyő [%]
100
80
60
40
20
0
Raklap [%]
0
20
40
60
80
100
Kalcium-kloriddal és kalcium-formiáttal gyártott lapok Jelölés
100EF_Vü
80EF_Vü
60EF_Vü
40EF_Vü
20EF_Vü
0EF_Vü
Erdeifenyő [%]
100
80
60
40
20
0
Raklap [%]
0
20
40
60
80
100
Gyártási paraméterek • Méret:
0,4 m x 0,4 m
• Vastagság:
12 mm
• Fa-cement tényező: 1:2,6 • Teríték nedv.tart.:
44%
• Rétegek aránya:
30:40:30
• Fajlagos nyomás:
4,7 MPa
• Présidő:
14 óra
• Hidratációs idő:
14 nap
CK használt fából
Hajlítószilárdság 16
Hajlítószilárdság [MPa]
14
12
10
8
6
4
2
0 100
80
60
40
20
Erdeifenyő aránya a raklaphoz viszonyítva [%] Kacium-korid és kalcium-formiát
Vízüveg
0
Ruhalmassági tényező 6500
Rugalmassági tényező [MPa]
6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 100
80
60
40
20
Erdeifenyő aránya a raklaphoz viszonyítva [%] Kacium-korid és kalcium-formiát
vízüveg
0
Lapsíkra m. szakítósz. Lapsíkra m. szakítósz. [MPa]
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00 100
80
60
40
20
Erdeifenyő aránya a raklaphoz viszonyítva [%] Kacium-korid és kalcium-formiát
Vízüveg
0
Vastagsági dagadás 2%
Vastagsági dagadás 24h [%]
1%
1%
1%
0%
0% 100
80
60
40
20
Erdeifenyő aránya a raklaphoz viszonyítva [%]
Kacium-korid és kalcium-formiát
Vízüveg
0
Eredmények • ajánlott részben vagy egészben legcserélni a drága erdeifenyőt nyár alapú használt raklapra – nincs minőségbeli romlás • Ok: • a nyár forgácsok hosszabbak, „szőrösebbek”, és hullámosak – jól filcelődnek • nincs különbség a nyár és az eredeifenyő pH értékében, cukor és tannin tartalmában
Eredmények • megfontolandó lecserélni a vízüveget kalciumklorid és kalcium-formiát keverékére - az erdeifenyő alapú lapok szilárdságát is megnövelte • Ok: • a forgácsok jobb mineralizációja
Cementkötésű építőipari termékek CK hulladék és nád alapon TÁMOP 4.2.1./B -09/1/KONV-2010-0006 V.2. Megújuló energiák, energiahatékonyság növelése, környezetvédelem Alpár Tibor ● Schlosser Mátyás ● Hajdú Ildikó ● Bob Yimmou
Partnerek • Falco Faforgácslap gyártó Zrt. • cementkötésű faforgácslap
hulladékok újrahasznosítása
• Fertó-tavi Nádgazdaság Zrt. • nád/nád hulladék építőipari szigetelőlemezben történő hasznosítása
CK hulladék • Rontott paplan: laza szerkezetű, a legnagyobb
frakcióját a középforgács méretei adják - kb. 1800 t/év
• Szélezési hulladék: darabos hulladék - kb. 3400 t/év • Darabolási hulladék: a szárított termék konfekcionálásából, akár 0,3 m2 - kb. 2000 t/év
• Fűrészforgács: a lapszabászatnál keletkező fűrészpor 800 t/év
Nád • Aratható nádas: • Fertő tó és csatornái (magyarországi területen): 5-6000 ha,
• Balaton: a 1200 ha-ból 800 ha aratható.
• A learatható nád elméleti értéke 10-12 t/ha. • Ez csak a Fertő tavon kb. 50 ezer tonna nádat jelent.
Kutatás lépései • a nád morfológiai és kémiai
sajátosságainak megismerése, vizsgálata,
• a nád cementkompatibilitásának vizsgálata,
• hidratációs vizsgálatok, • termékgyártási kísérletek: • szigetelőlemez, • falazó blokkok.
Alapanyag vizsgálatok Frakció elemzés
RONTOTT PAPLAN FRAKCIÓ ELOSZLÁS
NÁD FRAKCIÓ ELOSZLÁS 39,2% 29,3%
30%
25,2%
20% 10% 0%
14%
34,0%
17,0% 12,8%
11,1%
10,1% 5,8% 5,1%
8,9% 1,4%
<0,315 0,315
0,5
Finom Közép
1
2
4
0,1% 0,1%
10
Gyakoriság [%]
Gyakoriság [%]
40%
12,88%
11,73%
12,58%
11% 7%
6,43%
5,47%
4% 0,90% 0%
<0,315 0,315
0,5
1
2
4
Alapanyag vizsgálatok Kémiai elemzés
• Tannintartalom: 6% • vö. megengedett: 0,4%
• Folyamatban lévő vizsgálatok: • Homoktartalom • Hamutartalom • Viasztartalom • Cukortartalom
Hidratációs vizsgálatok JELÖLÉS RN0 RN1 RN2 RN3 RN4 RN5 RN6
NÁD [G]
CEMENT [G]
VÜ [G]
MM [G]
PDDA [G]
VÍZ [G]
10,4 10,4 10,4 10,4 10,4 10,4 10,4
22,1 22,1 22,1 22,1 22,1 22,1 22,1
0,44 0,44 0,44 0,44 -
0,01 0,01 0,01 0,01
0,01 0,01 0,01 0,01
11,76 11,76 12,2 12,2 12,2 11,76 12,2
ÖSSZETEVŐ [%]
RW1
RW2
RW3
RW4
KONTROL
NÁD
1
1
1
1
0
CEMENT
2,6
2,3
2
1,6
2,6
VÍZÜVEG
0,052
0,046
0,04
0,032
0,052
VÍZ
44
44
44
44
35
Problémák • A nád mellett a cement nem kötött meg!
• Okok: • magas tannintartalom, • magas viasztartalom a nád felületén, • vélhetően magas cukortartalom.
Felületkezelés vízüveggel • A nád forgácsot nátron vízüveggel kezeltük, majd leszárítottuk.
• Ezt követően megismételtük a hidratációs méréseket.
• Az eredmények pozitívak: a cement hidratációja tökéletes
Hidratáció felületkezelt anyag esetén
További feladatok • Vízüveges kezelés optimalizálása • Termékgyártási kísérletek • Kísérleti termékek bevizsgálása
