EGYÉB HULLADÉKOK 6.3
Fahulladékokat égető üzemek karbantartása, a tárolóhelyek tervezése és üzemeltetése Tárgyszavak: égetés; erőmű; fahulladék; hulladékhasznosítás; karbantartás; tárolás.
Bevezetés A fejlett országok energia- és hulladékgazdálkodásában egyre nagyobb szerepet játszik a biomassza, ezen belül is a fahulladékok energetikai hasznosítása, vagyis elégetése. Az ilyen üzemek létesítése és üzemeltetése azonban számos problémát vet fel, pl. az égetőhöz kapcsolódó tárolóhelyek tervezése vagy a nem homogén tüzelőanyag alkalmazásából származó karbantartási nehézségek. Az alábbi cikk ezen a két területen nyújt eligazítást.
Fahulladék-égető üzemek tárolóinak tervezése A megújuló energiaforrásokra vonatkozó törvény alapján az elmúlt években nagy kapacitású, biomassza alapú erőművek épültek, amelyek többek között fahulladékkal üzemelnek. Ezekben az üzemekben olyan területeket létesítenek, amelyeken a fahulladék előkészítését, kondicionálását végzik. Ezek tervezésének és üzemeltetésének alapjait ismertetjük az alábbiakban. Különösen fontos a tárolóterület épített alapja. A jelenlegi jogi szabályozás szerint a fahulladék-tárolási létesítmények építési lehetőségei erősen korlátozottak, alapvetően az ipari és a különleges területek jöhetnek számításba ebből a szempontból. Az ipari körzetekben nehéz fahulladék-tárolót kialakítani. Egyedi megoldási lehetőségek a be nem épített külső területeken ritkák. Ha megtalálták a megfelelő teherbírású, épített alappal rendelkező tárolóhelyet, ki kell dolgozni a tervezett hulladékgazdálkodási tevékenységek (tárolás, kezelés, átrakodás) koncepcióját.
A koncepció több elemből tevődik össze. Az első az építési telek, amelyet többféle szempontból kell megvizsgálni. Szakvéleményt kell kérni a teherbíró képességéről, a talaj, a víz és az építési anyag esetleges szennyezettségéről, és információt kell szerezni a föld alatti műtárgyakról és vezetékekről. A terület vízmentesítése Fontos a terület vízmentesítése. A városok csatornahálózata sokszorosan túlterhelt, ezért a csapadékvíz problémájának megoldása a telektulajdonost terheli. A leválasztókat szakszerűen kell megtervezni. Az utóbbi időben terjednek a kombinált leválasztók az elemekből felépülő leválasztókkal szemben. Nagy tetőnyomások, azaz nagy tehergépjármű forgalom esetén öntöttvas csövek telepítése célszerű, tartósságuk és hosszú élettartamuk miatt. Sok kis betáplálás helyett ajánlatos kevesebb, nagy betáplálást kiépíteni, amelyek nem vezetik be a vizet a beépített szűrőkhöz olyan gyorsan, mint a kis betáplálások, ezért jobb tisztítási hatásfok érhető el. A vízmentesítést mindig a felületek megerősítésével összhangban kell megvalósítani. Az egyik lehetőség az úttestek megerősítése zúzott követ tartalmazó aszfalttal, amely jó ellenállást biztosít a tehergépjárművek fékezésekor fellépő tolóerővel szemben, egy másik pedig az aszfaltra ún. félkemény burkolat felhordása, amely nagy terhelésekre rugalmasan és „öngyógyulóan” reagál. Nagyobb terhelésű területekre betonborítás ajánlott (például 10 cmes erős kövezet vagy B35 osztályú beton kialakítása). További erősítésként a burkolat tehermentesítő tartományába 30 mm-es acéllemezek helyezhetők el. A fahulladék-tárolókra mérlegeket is kell tervezni: általában mobil, könnyen áthelyezhető vagy rögzített, jobb átszállítási kapacitást biztosító, süllyesztett mérlegeket alkalmaznak. Az iroda- és a szociális épületek tervezésekor sokféle építési mód jöhet számításba, a költségek szempontjából inkább konténerépületek telepítése ajánlott, az állványoszlopos építés, az előre gyártott elemek, valamint homokkő és tégla alkalmazása kevésbé szerencsés megoldások. Fülkék kialakítása szükséges a fahulladék ki- és beszállításához. A növekvő hulladékáramok miatt a helyszínen előállított betonból épített, merev rendszerek ritkák, gyakoribbak az acélból vagy betonból készített mobil elemek. A biomassza alapú erőművekben a lehető legszárazabb tüzelőanyagra van szükség, ezért az előkészítő berendezésből távozó fát szárazon, tető alatt kell tárolni. Ehhez csarnokokat építenek, amelyek
magassága elérheti az 5 métert, acélbeton alapúak és erre az alapra helyezik a tetővel ellátott, acélbetonból vagy feszített acélból épített szerkezet. Fából – tűzvédelmi szempontok miatt – ritkán építenek tárolócsarnokokat. A fahulladékot leggyakrabban vasúton szállítják a tárolóba, a rakodáshoz megfelelő kapacitást kell biztosítani. A hosszhajlásnál, a keresztdőlésnél és az űrszelvénynél figyelembe kell venni a vasúti építményekre vonatkozó előírásokat. Vályús sínek segítik az áthaladást, előállításukhoz speciális fugaanyag szükséges az acél és az aszfalt között. Tűzvédelem A beépítési tervek zöldterület kialakítását is előírják, ami általában a teljes terület 20%-a. A legjobb megoldás a homlokzat „zöldesítése”, mert egyszerűen kivitelezhető és nem igényel vízszintes területet. A legroszszabb a tetőn elhelyezett zöldterület, amely a többletköltségek mellett tűzvédelmi szempontból is hátrányos. A legtöbb szövetségi építésügyi rendelet szerint a zöld tető nem „kemény tető”, ami megnehezíti a terület tűzvédelmi rendszerének az optimalizálását. A terület bekerítésekor figyelembe kell venni a tűzvédelmi előírásokat. A terület adottságához illesztve szükséges tűzjelző, tűzoltófecskendő, füst- és hőelvezető, fali tűzivízcsap és tűzoltó készülékek telepítése. A kialakítás módja szerint az ilyen csarnokok egy négyzetméternyi alapterületére 10–50 euró költséggel kell számolni. Ajánlatos évente legalább egyszer tűzoltási gyakorlatot tartani. Fontos a zajvédelem megoldása. Szakvéleménnyel kell igazolni, hogy a megengedett zajhatárértékeket a kijelölt pontokon be lehet tartani. Zajfogó falak építése esetén azokat úgy kell kialakítani, hogy a fülkék hátsó falai legyenek. A szálló por csökkentése érdekében a gépeken, fúvókákon, levegőztetőkön és tokozásokon porszűrőket kell elhelyezni. A fahulladék átrakására nagy teljesítményű, markolóval és villával felszerelt, mobil kotrógépeket alkalmaznak, amelyek vezetőfülkéje klimatizált. Védőlevegő alkalmazásával távol tartható a vezetőtől a fapor és a dízelolajból keletkező korom, ha a rakodás zárt csarnokban, levegő be- és elvezetés nélkül történik. A fahulladék előkészítését rögzített és mobil berendezésekben hajtják végre, amelyeket úgy kell elhelyezni, hogy az anyag egy sorban mozogjon, így kevesebb anyag halmozódik fel a szállítószalag meghajló pontjain.
Fahulladék-üzemű erőművek karbantartása Az olaj, kő- vagy barnaszén-tüzelésű erőművek tüzelőanyagának fűtőértéke állandó. A fa tüzelőanyag ezzel szemben számos formában létezik: épületfa, a feldolgozóiparból származó forgács, friss fa vagy fakéreg, illetve hulladék. A bioerőművekben a lehető legkülönbözőbb nedvességtartalmú anyagokat kell elégetni, és az égetés közben az igen különböző szennyezőanyagok széles spektrumát kell lebontani, úgy, hogy ne keletkezzen mérgező maradék. Ez azonban költségessé teszi az eljárást. A STEAG Energetikai Kft. 2000-ben Drezdában átvett egy biomaszsza-tüzelőanyaggal működő erőművet, amelyben szívesen égetnének el például több vasúti talpfát. Bár a vasúti talpfák tölgyfaanyaga sok olajat és impregnálószert tartalmaz, a komplex szénhidrogén-vegyületek (pl. dioxinok) lebomlásához elegendő 850 oC hőmérséklet. A talpfák energiatartalma tehát nagy, de nem mérgezőek. A talpfákhoz egyébként a lehető legkevesebb friss fát kell keverni, mert a hamu alacsonyabb hőmérsékleten cseppfolyósodik. A cseppfolyósodott hamunak végzetes hatásai lehetnek. A drezdai fatüzelésű erőmű hőcserélőit függesztve telepítették, azok így üzem közben rázkódnak, a hamu a szitán át a nedves hamuleválasztóba hullik. Ezen kazánok beszerzési költsége magasabb, a karbantartásuk viszont ezért kedvezőbb, de csak akkor működnek megfelelően, ha a hamu szemcsés halmazállapotú, mert a cseppfolyós hamu szilárd lerakódást képez a hőátadó felületeken. A lehető leghomogénebb szerkezetű tüzelőanyag alkalmazása esetén is kiemelt fontosságú kérdés a kazán gyors és szakszerű tisztítása. A kazánok tisztításával foglalkozó S.I.S. Anlagenservice német vállalat a megújuló energiaforrásokkal, azon belül is elsősorban biomasszatüzelésű erőművekkel foglalkozik, és nagy jövőt lát ebben a technológiában. Vannak hosszú távú karbantartási tervek, de a tisztítási igények gyakran hamarabb jelentkeznek a tervezettnél. A társaság a nap 24 órájában – munkaszüneti napokon is – rövid kiszállási idővel áll a megrendelők rendelkezésére. Az első lépés a feladat pontos felmérése. A berendezés üzemeltetője megadja, hogy milyen tisztítást igényel. A megadott adatok alapján a társaság kiválasztja a 41 °C-ra hűtött kazán tisztításához szükséges eszközöket. A kazán tisztítható száraz eljárással (a lerakódások eltávolítása mechanikus módon, vibrátorokkal, fúvókkal, seprőgépekkel vagy egyéb hasonló eszközökkel történik), de alkalmazható eljárás még a nagynyomású vízzel, forgó mosófejjel és lándzsával
működő eljárás, a szilárdanyag-sugarat (pl. homok, korund, üveggyöngy) alkalmazó száraz vagy nedves módszer, a szárazjégsugárral működő technológia, és különösen erős lerakódások esetén a robbantásos tisztítás. Ezek közül a legkörnyezetbarátabb és a fémet legjobban kímélő eljárás a nedves tisztítás, amely azonban a keletkező szennyvíz kezelési igénye miatt csak a kazán meghatározott területein alkalmazható. A kazán teljes tisztítása néhány napot vesz igénybe, a szükséges időtartamot, valamint a tisztítási technológiát a munka megkezdése előtt határozzák meg. Összeállította: Regősné Knoska Judit Qualitätsmanagement bie energetischer Verwertung von Altholz. = Recycling Magazin, 60. k. 20. sz. 2005. okt. 10. p. 29. Altholzpläne richtig planen und betreiben. = Recycling Magazin, 60. k. 10. sz. 2005. máj. 17. p. 25–26. Schmeisser, M.: Kehrwoche im Kraftwerk-Kessel. = UmweltMagazin, 2005. 10./11. sz. p. 40–41.
