FERROPRESS Ipari és Kereskedelmi Korlátolt Felelősségű Társaság. Szatmári Péter. ügyvezető igazgató

KOHÁSZATI VESZÉLYES HULLADÉKOK ÚJRAHASZNOSÍTÁSA BRIKETTÁLÁSSAL

FERROPRESS-2000 Ipari és Kereskedelmi Korlátolt Felelősségű Társaság Szatmári Péter ügyvezető igazgató 1

FERROPRESS-2000 Kft A FERROPRESS-2000 Ipari és Kereskedelmi Korlátolt Felelősségű Társaságot 1997. júliusában alapították magánszemélyek 5 millió forint törzstőkével. A társaság alapításának a célja az volt, hogy a kohászatban képződő hulladékok újrahasznosítása egy magyar találmány, a Syntumen márka nevű termék használatával, tömörítéssel (brikettálással) valósuljon meg. A társaság főtevékenysége ma is ezen feladat megoldása, az alkalmazás előkészítése. Az elmúlt években folytatott fejlesztő tevékenység finanszírozása megkívánta a törzstőke emelését, így ma már a társaság törzstőkéje 24 millió forint. FERROPRESS Kft

OM KFHA Fórum, 2003. március 26.

2

A pályázat célja 2000. Szeptember: pályázat az OM Kutatás-fejlesztési helyettes Államtitkárságához "Kohászati veszélyes hulladékok újrahasznosítása brikettálással" címmel. alapján Szerződés: 2001. március. A társaságunk által kitűzött cél a környezetre kisebb terhelést jelentő technológia és termék kifejlesztése. Az alkalmazott technológia olyan magyar találmányra épül, mely a műanyag-hulladékok felhasználásával állít elő a bitumenhez hasonló, illetve - speciális feladatra - annál kedvezőbb tulajdonságot mutató terméket. Ezen termék felhasználásával a kidolgozandó technológia a kohászatban keletkező, részben veszélyes hulladékként nyilvántartott ipari mellékterméket dolgoz fel, forgatja vissza a technológiai folyamatba, ezzel csökken az eredeti alapanyagok felhasználása, csökkenti a hulladék mennyiségét és mindezt egy olyan technológiával valósítja meg, amely nem jelenti a termelés során a környezeti terhelés növekedését. FERROPRESS Kft


3

A hasznosítandó hulladékok fajtái vasreve, amely a képlékeny alakítás és előkészítő műveletei (patentírozás, egyengetés, hengerlés, stb.) folyamán keletkezik. Közvetlenül nem járatható vissza a technológiába. Általában, a felhasznált kenőanyagok vagy hűtőközeg miatt, veszélyes hulladékként kezelendő. Ez az anyagcsoport főleg vasat, illetve vasvegyületeket tartalmaz, ilyenek a veszélyes hulladéknak minősülő olajos revék, illetve finom forgácsok, illetve a nem veszélyesnek minősülő un. száraz revék.

un.filter porok, amelyeket a füstgázból választanak le. Ide tartoznak a nedves mosók iszapjai is. Elsődleges feladatnak a nyersvas- és acélgyártás szállóporainak darabosítását tekintjük, referenciát teremtve más konzisztenciájú és kémiai összetételű anyag agglomerálásához. FERROPRESS Kft


4

Jelenleg a veszélyesnek minősülő porok kisebb része ártalmatlanításra, nagyobb része deponálásra kerül. A porok visszajáratása a kohókba, vagy acélgyártó kemencékbe jelenleg nem megoldott. Ezen hulladékok kezelése és előkészítése további felhasználásra történhet un. "zsugorító szalagokon " is, amely tevékenység azonban jelentős környezetterheléssel jár. Fenti hulladékok kezelésének újszerű megközelítése szükségessé tette

laboratóriumi

félüzemi és

üzemi kisérletek elvégzését. FERROPRESS Kft


5

Kutatási háttérintézmény Miskolci Egyetem Anyag- és Kohómérnöki Kar Analítikai Kémiai Tanszék (Dr. Lengyel Attila) Nemfémes Anyagok Technológiája Tanszék (Dr. Gömze László) Vaskohászattani Tanszék (Dr. Károly Gyula, Dr. Tóth L. Attila) FERROPRESS Kft


6

FERROPRESS Kft Ózdi Acélművek Kft KÖZREMŰKÖDŐK Diósgyőri Öntöde Kft ME, Fizikai Kémiai Tanszék (Környezetvédelmi és Kromatográfiás Laboratórium) ME, Fémtani Tanszék (Mikroszondás Laboratórium) Észak-magyarországi Környezetvédelmi Felügyelőség Laboratóriuma (ÉMI-KÖFE) Metalcontrol Kft FERROPRESS Kft


7

Környezetvédelmi indíttatás Műanyaghulladékok hasznosítása • Újrahasználat • Hasznosítás

Műanyag termék Hőenergia (kohászati is) .. Szintetikus bitumen (SYNTUMEN)

• Égetés • Lerakás

FERROPRESS Kft

Kohászati hulladékok hasznosítása • • • •

Reve Olajos reve Acélgyártási szállópor Nagyolvasztói gázmosó iszap • Salak • Tűzállóanyag-hulladékok • …


8

Célkitűzés: környezetvédelmi engedély Technológiai körülmények meghatározása • Brikettálás – technológiai paraméterek – termékminőség

• Acélgyártás – Adagolás lehetőségei – acélminőség

FERROPRESS Kft

Környezetvédelmi szempontok érvényesítése • Emissziók brikettálásnál • Emissziók acélgyártásnál


9

KÖRNYEZETVÉDELMI VIZSGÁLATOK ¾ A Syntumen kis hőmérsékletű (< 200 oC) bomlása közben keletkező toxikus szerves komponensek vizsgálata (brikettezés közbeni emisszió modellezése), ¾ A néhány 100 oC-on bomló Syntumen bomlása közben keletkező toxikus szerves komponensek vizsgálata (adagolás alatti emisszió modellezése), ¾ Nagy hőmérsékleten (1500-1700 oC) bomló Syntumen bomlása közben keletkező toxikus szerves komponensek vizsgálata (acélgyártás közbeni emisszió modellezése). FERROPRESS Kft


10

A vizsgálatok szintjei 9Laboratóriumi körülmények között (Nemfémes Anyagok Technológiája Tsz., Analítikai Kémiai Tsz) 9Az acélgyártás körülményeit modellezve laboratóriumi kemencében (Vaskohászattani Tsz.) 9Az acélgyártás körülményeit modellezve kis teljesítményű üzemi ívkemencében (Diósgyőri Öntöde), 9Az acélgyártás körülményeit modellezve nagy teljesítményű üzemi ívkemencében (OAM). 9 Emisszió-mérés brikettálóban (ÉMI_KÖFE, 2002.IX.) 9 Emisszió-mérés acélműben (ÉMI_KÖFE, 2002.X.29) FERROPRESS Kft


11

FERROPRESS Kft


12

FERROPRESS Kft


13

FERROPRESS Kft


14

FERROPRESS Kft


15

FERROPRESS Kft


16

Változó terhelés Elmozdulásmérő cella

Brikett

A szilárdsági vizsgálatnak „alávetett” régi gépsoron gyártott, 100% vasreve tartalmú brikett

Nyomópofák

Terhelésmérő cella

100% vasreve tartalmú brikettek külleme 15 ciklus fagyasztás – forralás után

FERROPRESS Kft


17

A brikettekben: 3,5 % Syntumen

Nyomóerő, Keménység, N

HV

2600

26,4

2500

16

1500

9

70 % reve + 30 % filterpor

500 1400

6

50 % reve + 20 % olajos reve + 30 % filterpor

1100

4

100% reve

NAGYMÁNYOK 15 ciklusú hősokk után

100 % reve

FERROPRESS Kft

ÓZD


18

Nem oxidáló közegben keletkező bomlástermékek

Összetevők

C2 C3 C4 C6 C7 C8 C9 C 10 C 11 C 12 C 13 C 14 C 15 C 16 C 17 C 18 C 19 C 20 C 21 C 22 C 23 C 24 FERROPRESS KftÖsszesen

Minta jele Syntumen Syntumen felfűtés 30 min felfűtés 10 min hőntartás 60 min hőntartás 60 min 400 ºC 400 ºC mg/g 37,0 10,3 140,0 53,8 57,0 21,4 Hexános CCL4-os Hexános CCL4-os 0,13 0,5 0,04 1,5 11,5 87,6 6,5 23,1 13,2 6,9 38,3 3,4 54,0 12,5 0,8 4,2 3,4 4,3 1,8 5,0 17,0 4,5 1,3 1,0 17,0 5,0 3,1 0,74 37,0 2,6 2,3 0,35 19,0 2,3 3,0 0,27 17,0 1,9 3,5 0,18 13,0 1,8 5,4 0,18 12,0 1,7 5,3 0,2 14,0 1,5 5,0 0,14 8,5 1,7 7,1 0,19 13,0 1,5 6,4 0,17 13,0 1,5 8,9 1,9 2,3 OM KFHA Fórum, március 239,4 26. 354.03 155,2 2003. 114,96

Brikett felfűtés 30 min hőntartás 60 min 400 ºC 11,0 17,6 4,5 Hexános 0,04 3,40 2,80 4,70 1,40 0,78 0,94 0,87 0,71 0,54 0,55 0,65 0,69 0,60 0,68 0,70 0,77 0,93 1,10 55,95

19

A kishőmérsékletű hőkezelések körülményei

Minta száma 1 PAH 2 PAH 3 PAH 4 PAH 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

FERROPRESS Kft

Minta (Syntumen) tömege, g bemér kezelés és után 3,7499 3,7491 3,7154 3,7142 4,0363 4,0348 3,5183 3,5149 4,2362 4,2331 4,0113 4,0074 3,7366 3,7326 3,8491 3,8453 3,9591 3,9556 3,9099 3,9058 3,8013 3,7984 4,0289 4,0253 3,9126 3,8908 4,0442 4,0262 3,7239 3,7109 3,794 3,7925

Tömegcsökkenés mg

%

0,8 1,2 1,5 3,4 3,1 3,9 4,0 3,8 3,5 4,1 2,9 4,6 21,8 18,0 13,0 1,5

0,021 0,032 0,037 0,097 0,076 0,127 0,107 0,099 0,088 0,105 0,076 0,114 0,557 0,442 0,348 0,04

Technikai körülmények LevegőHőntartás Belső tér hőáram, l/h ideje, h mérséklete, oC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 5


170 165 165 150 145 150 180 180 180 170 170 170 180 180 180 110

400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 100 50

20

FERROPRESS Kft


21

A laboratóriumi olvasztási kísérletek közben vett minták értékelése µg/m3 A adag, * A adag, * B adag, * B adag, * Határérték Por vegyület kemence galéria kemence galéria ** (A, g) Naftalin 8,7 8,2 3,6 0,92 3+ 3,4 Acenaften < 0,2 < 0,2 1,3 < 0,2 2,6 Acenaftalin < 0,2 < 0,2 0,56 < 0,2 <1 Fluoren 0,32 0,4 9,2 1,8 70,4 Fenantren 1,7 1,8 5,9 5,2 273,6 Antracen < 0,2 < 0,2 11,6 3,7 18,2 Fluoranten 0,36 0,44 10,8 4,8 46,8 Piren 0,32 0,48 14,8 5,6 1000 + 31 Benzo(a)antracen < 0,2 0,24 0,36 0,28 1,4 Krizen 0,72 0,98 1,92 0,32 4,2 Benzo(b)fluoranten < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 <1 Benzo(k)fluoranten < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 <1 Benzo(a)piren 0,028 0,028 0,028 0,028 0,01++ 1,4 Benzo(g,h,i)perilen < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 <1 Dibenzo(a,h)antracen < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 1,2 Indeno(1,2,3-cd)piren < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 <1 * Adagok megnevezése a Vaskohászattani Tanszék jelentése szerint ** MSZ 21854 – 1990 Védett II; + tervezési határérték 24 órás és 30 perces átlagban is (lásd szabvány 4. táblázat); ++ 24 órás és 30 perces átlagban is (lásd szabvány 3. táblázat); +++ 30 napos átlag (lásd szabvány 2. táblázat), µg/m2, 30 nap mértékegységben koncentráció

FERROPRESS Kft


ng/g Por (B, g) 42 5,3 11,4 75,3 331 19,3 36,4 24,1 1,1 3 <1 <1 1,1 <1 <1 <1

Határérték ** Syntumen <1 <1 <1 1 7 <1 2,6 3 2,3 5,7 3,6 <1 2,3 <1 4,6 <1

34 +++

22

FERROPRESS Kft


23

A nagyüzemi kísérletek eredményei

Levegőben, µg/m3

PAH-koncentráció 2 adag, DARU

Háttér, FAM

1/2. adag, FAM

BETON

BETON Háttér

Határérték **

Porban, ng/g 1. adag 2. adag Alap DARU DARU DARU

1/2. adag FAM

vegyület 0,08 0,07 Acenaften 1,27 0,095 1,04 58 9 19 126 0,14 Acenaftalin < 0,1 0,065 0,285 0,11 <1 <1 2 <1 0,2 Fluoren 8,26 0,29 3,505 0,18 36 19 13 101 0,24 Fenantren-D10 2,18 1,125 1,255 0,28 0,57 Fenantrén 94,18 1,425 29,695 0,56 349 175 441 797 0,04 Antracen 9,24 0,205 3,285 0,04 47 20 23 156 0,14 Fluoranten 8,63 0,85 4,485 0,19 767 <1 5 1883 < 0,02 < 0,01 1000+ Piren < 0,1 1,25 2,1 <1 <1 <1 1232 < 0,01 Benzo(a)antracen < 0,1 < 0,05 0,055 < 0,02 15 9 2 94 Krizen-D10 < 0,1 < 0,05 0,13 < 0,02 < 0,01 57 199 <1 92 0,04 Krizén < 0,1 0,66 0,435 0,09 Benzo(b)fluoranten < 0,1 0,22 < 0,05 < 0,02 < 0,01 7 5 55 61 0,04 0,02 Benzo(k)fluoranten 0,24 0,265 0,12 26 46 32 149 Benzo(a)piren < 0,1 0,3 0,28 < 0,01 < 0,01 0,01++ 5 4 16 46 0,39 0,32 < 0,1 Perilen-D12 1,51 < 0,05 Benzo(g,h,i)perilen < 0,1 < 0,05 < 0,05 < 0,02 < 0,01 <1 <1 8 <1 0,07 < 0,01 Dibenzo(a,h)antracen 0,27 0,185 0,16 12 9 7 166 0,02 Indeno(1,2,3-cd)piren 0,17 0,085 0,085 0,03 20 15 10 172 ** MSZ 21854 – 1990 Védett II; + tervezési határérték 24 órás és 30 perces átlagban is (lásd szabvány 4. táblázat); órás és 30 perces átlagban is (lásd szabvány 3. táblázat);

FERROPRESS Kft


24

Alap FAM 18 9 30 680 44 3158 1812 309 1327 226 115 26 <1 16 9 ++ 24

KÍSÉRLETI ADAG AZ OAM-BAN 2002. X.29. K1 CO

2500

20

K1 CO

1500

S O2, ppm

CO, ppm

2000

K4 S O2

1000 500 0 10:20

11:32

12:44

13:56

15 10 5 0 10:20

15:08

11:32

Idő

ÉMI_KÖFE

K3 CO2

25

NO/NO2 , ppm

CO2, %

13:56

15:08

13:56

15:08

NO/NO2

1,0 0,8 0,6 0,4

K5 NO K6 NO2

20 15 10 5

0,2

0 11:32

12:44 Idő

13:56

15:08

10:20

11:32

K15 CnHm Cn Hm , ppm

11:32

A

12:44 Idő

FERROPRESS Kft

A: brikett olajos reve nélkül

12:44 Idő

K2 O2

O2 , %

15:08

30

1,2

21 21 20 20 19 19 18 10:20

13:56

Idő

1,4

0,0 10:20

12:44

13:56

B

15:08

60 50 40 30 20 10 0 10:20

11:32


B: brikett olajos revével

12:44 Idő

25

ÖSSZEGZÉS 3.5 % Syntumen: jól brikettálható a reve+olajos reve+szállópor; brikettek minősége is elfogadható Max. 5 % brikett – 3-4 lépésben – technológiai zavarok nélkül adagolható ívkemencébe („száraz” reve + szállópor OAM-kísérletekben /2001 és 2002) 20 % olajos reve a brikettben „megengedhető” (laboratóriumi olvasztások és OAM: 2002.X.29) Acél H- (és S)-tartalma „kissé” növekszik Környezetvédelmi engedély: 1 hetes kampány 2002. október végén OAM-ban 100 t brikettel (olajos reve is) Brikettálás kiterjesztése más anyagokra is: pályázat MeAKKK FERROPRESS Kft


26

A pályázat beadását illetve elfogadását követő időszakban olyan változások mentek végbe, amelyek részben segítik, részben hátráltatják a kitűzött célok megvalósulását, azaz a kohászatban keletkező hulladékok újrahasznosítását. Pozitív fejleményként kell értékelni, hogy a 2001. január 1-én életbelépett "A hulladékgazdálkodásról" szóló 2000. évi XLIII tv., melynek hatása már érezhető a társaságok gazdálkodásában, a hulladékokkal kapcsolatos feladatokhoz való hozzáállásban. A termelésbe történő visszaforgatásnak a hulladék lerakóba történő elhelyezéssel kell versenyeznie és itt a környezetvédelmi szempontokat a gazdasági érdekek felülbírálhatják. FERROPRESS Kft


27

A hulladékgazdálkodás kedvező hatását nagy mértékben le rontja a kialakult acélipari válsághelyzet. A hazai ipar védelmében hozott intézkedések, a monitoring rendszer, majd ennek eredményeként import kvóták és pótvámok bevezetése kedvező hatású az acélgyártók szempontjából, azonban a kialakult válsághelyzetet eddig nem sikerült felszámolni. A kutatási-fejlesztési feladatok összeállításakor természetesen sok bizonytalansági tényezővel számoltunk, amelyek egy új, eddig nem használt eljárás üzemi bevezetését sikeres fejlesztés esetén is meghiúsíthatják. Az általános acélipari válsághelyzetből fakadó bizonytalan helyzetben még csak az első szakasza valósult meg a tervezett hosszabb idejű kísérleti sorozatnak. FERROPRESS Kft


28

A kohászati-környezetvédelmi piacon való megjelenéshez feltétlen szükségünk van arra, hogy hosszabb idejű gyártási tapasztalatokkal támasszuk alá a kísérleti eredményeket. Erre várhatóan ebben az évben sor kerülhet, annak függvényében, hogy a közreműködő gyártó cég mikor kerül olyan helyzetbe, hogy képes és hajlandó legyen erre a technológiai módosításra. A jelen feladatok elvégzésében közreműködő Miskolci Egyetem tanszékeinek is az a véleménye, hogy a már letárolt és a keletkező hulladékok ártalmatlanítására az elkövetkező években nagy igény jelentkezik. A jelen és a további kutatási-fejlesztési feladatokban való közreműködés reményeink szerint biztosítani fogja azt a piaci ismertséget és elismertséget is, amely lehetővé tenné a befektetett munka megtérülését, amely mai tudásunk szerint rövid távon csak kis mértékben látszik biztosítottnak. FERROPRESS Kft


29

FERROPRESS Ipari és Kereskedelmi Korlátolt Felelősségű Társaság. Szatmári Péter. ügyvezető igazgató

Recommend Documents