Hulladékanalízis és -kezelés

Moduláris korszerű szakmai gyakorlatok környezetvédelmi területre

Hulladékanalízis és -kezelés II/14. évfolyam tanulói jegyzet

A TISZK rendszer továbbfejlesztése – Petrik TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.

Moduláris korszerű szakmai gyakorlatok környezetvédelmi területre • Hulladékanalízis és -kezelés TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

Hulladékanalízis és -kezelés II/14. évfolyam tanulói jegyzet

A kiadvány a TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 azonosító számú projekt keretében jelenik meg.

Szerző: Hartl Jánosné, Filó Ferenc Lektor: Mitykó János

Borító és tipográfia: Új Magyarország Fejlesztési Terv Arculati kézikönyv alapján

A mű egésze vagy annak részletei – az üzletszerű felhasználás eseteit ide nem értve – oktatási és tudományos célra korlátozás nélkül, szabadon felhasználhatók.

A tananyagfejlesztés módszertani irányítása: Observans Kft. Budapest, 2009. Igazgató: Bertalan Tamás Tördelés: Király és Társai Kkt. • Cégvezető: Király Ildikó

Tartalomjegyzék Bevezetés.............................................................................................................................................................................. 9 1. H ulladékanalízis és -kezelés, általános tudnivalók (elméleti bevezetés). Feladatkijelölés. Üzemi környezetvédelmi laboratórium meglátogatása.............................................. 11 Általános tudnivalók........................................................................................................................................................... 11 A laboratóriumi gyakorlat jegyzőkönyve...................................................................................................................... 12 A terepgyakorlat jegyzőkönyve..................................................................................................................................... 12 A prezentáció készítésének szempontjai, főbb szabályai, előadásának tudnivalói............................................................ 13 Fontos szempontok a prezentációhoz............................................................................................................................ 13 A hulladék fogalma, a hulladékgazdálkodás-gyakorlat szerkezete................................................................................... 14 A hulladék fogalma........................................................................................................................................................ 14 A gyakorlat szerkezete................................................................................................................................................... 14 Feladatkijelölés.................................................................................................................................................................... 14 Az üzemlátogatás (terepgyakorlat)..................................................................................................................................... 16 A terepgyakorlatok lényegi elemei................................................................................................................................ 16 Akkreditáció, akkreditált környezetvédelmi laboratóriumok............................................................................................ 17 Akkreditáció.................................................................................................................................................................. 17 Akkreditált környezetvédelmi laboratóriumok.............................................................................................................. 18 Gyakorlati feladat................................................................................................................................................................ 19 1. Gyakorlat • Üzemlátogatás akkreditált üzemi laboratóriumban.................................................................... 19 Ellenőrző feladatok............................................................................................................................................................. 20 Felhasznált és ajánlott irodalom az 1. témakörhöz............................................................................................................. 23 2. Hulladékkezelés i. – Begyűjtés, előkészítő (fizikai) műveletek................................................. 24 Fogalmak (hasznosíthatósági/kezelési szempontból)......................................................................................................... 24 A hulladék gyűjtésével kapcsolatos szabályok................................................................................................................... 25 A gyűjtés/begyűjtés szabályai........................................................................................................................................ 25 Az átmeneti tárolás szabályai........................................................................................................................................ 25 A szelektív hulladékgyűjtés lehetőségei............................................................................................................................. 26 A termelési hulladék szelektív gyűjtése......................................................................................................................... 26 A települési hulladék szelektív gyűjtése........................................................................................................................ 26 A válogatómű szerepe a szelektív hulladékgyűjtésben...................................................................................................... 27 Átmeneti tárolás............................................................................................................................................................. 28 Válogatás....................................................................................................................................................................... 28 Előkészítő műveletek..................................................................................................................................................... 28 A szelektíven gyűjtött hulladék hasznosítása..................................................................................................................... 28 Hulladékátrakó állomás...................................................................................................................................................... 28

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

3

Gyakorlati feladat................................................................................................................................................................ 30 2. Gyakorlat • Üzemlátogatás lakossági szelektív hulladékgyűjtés helyszínein (gyűjtősziget, hulladékudvar) és válogatóműben................................................................................................ 30 Ellenőrző feladatok............................................................................................................................................................. 32 Felhasznált és ajánlott irodalom a 2. témakörhöz.............................................................................................................. 34 3. A hulladékkezelés termikus eljárásai...................................................................................................... 35 Termikus hulladékkezelési módok..................................................................................................................................... 35 A hulladékégetés és technika feltételrendszere.................................................................................................................. 36 A hulladékégetés technológiája.......................................................................................................................................... 37 Tárolás, előkészítés, adagolás........................................................................................................................................ 37 Égetés – tüzelő berendezések........................................................................................................................................ 37 Füstgázhűtés, hőhasznosítás.......................................................................................................................................... 38 Szilárd égési maradékok kezelése................................................................................................................................. 38 Füstgáztisztítás.............................................................................................................................................................. 39 Füstgázelemzés.............................................................................................................................................................. 40 A hulladékégetők szennyvizeinek kezelése................................................................................................................... 42 Gyakorlati feladat................................................................................................................................................................ 43 3. Gyakorlat • Üzemlátogatás települési szilárdhulladék-égetőben.................................................................... 43 Ellenőrző feladatok............................................................................................................................................................. 45 Felhasznált és ajánlott irodalom a 3. témakörhöz............................................................................................................... 48 4. Biológiai hulladékkezelés komposztálással......................................................................................... 49 Biológiai hulladékkezelési módok...................................................................................................................................... 49 Komposztálás...................................................................................................................................................................... 49 Általános tudnivalók...................................................................................................................................................... 49 A komposztálást befolyásoló tényezők.......................................................................................................................... 50 A komposztálás technológiai megoldásai...................................................................................................................... 50 A komposztálás gyakorlati alkalmazásának szempontjai.............................................................................................. 51 Komposztüzem létesítése.............................................................................................................................................. 51 Gyakorlati feladat................................................................................................................................................................ 52 4. Gyakorlat • Biológiai hulladékkezelés komposztálással................................................................................... 52 Ellenőrző feladatok........................................................................................................................................................ 54 Felhasznált és ajánlott irodalom a 4. témakörhöz.......................................................................................................... 56 5. A hulladék végső elhelyezése.......................................................................................................................... 57 Az elhelyezés fogalma, a lerakóhellyel szemben támasztott követelmények.................................................................... 57 A lerakóhely elhelyezkedése, a lerakás körülményei.................................................................................................... 58 A települési hulladéklerakók tervezési szempontjai.......................................................................................................... 59 A területileg érintett lakosság ellenállása...................................................................................................................... 59 Műszaki feltételek.......................................................................................................................................................... 59

4

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A rendezett lerakás üzemeltetési kérdései.......................................................................................................................... 59 A rendezett lerakóhely kialakításának módozatai......................................................................................................... 59 A rendezett lerakás technológiai megoldásai................................................................................................................. 59 A lerakók víz elleni védelme, a szivárgó víz kezelése.................................................................................................. 60 A lerakóhely lezárása, rekultivációja, utógondozása..................................................................................................... 60 Biogázkezelés................................................................................................................................................................ 60 A környezetszennyező hatás ellenőrzése (monitoring)................................................................................................. 61 Gyakorlati feladat................................................................................................................................................................ 62 5. Gyakorlat • A hulladék végső elhelyezése.......................................................................................................... 62 Ellenőrző feladatok.............................................................................................................................................................64 Felhasznált és ajánlott irodalom az 5. Témakörhöz............................................................................................................ 66 6. Hulladékanalízis – fizikai, kémiai mérések.............................................................................................. 67 A laboratóriumi gyakorlatok tudnivalói............................................................................................................................. 67 Laboratóriumi munkaszabályok.................................................................................................................................... 67 A laboratóriumi gyakorlat jegyzőkönyve...................................................................................................................... 68 Települési szilárd hulladékok vizsgálata – mintavétel....................................................................................................... 69 A minta fogalma............................................................................................................................................................ 69 Szabványos mintavétel települési szilárd hulladékból.................................................................................................. 69 A minták fogalmi meghatározása.................................................................................................................................. 70 Települési szilárd hulladékok vizsgálata – minta-előkészítés............................................................................................ 70 A minta előkészítése kémiai vizsgálatokhoz................................................................................................................. 70 A minta előkészítése biológiai vizsgálatokhoz.............................................................................................................. 70 A minta előkészítése toxikológiai vizsgálatokhoz......................................................................................................... 70 A minták tárolása........................................................................................................................................................... 71 Hulladékkivonatok készítése.............................................................................................................................................. 71 Általános ismeretek....................................................................................................................................................... 71 A kivonatok fajtái.......................................................................................................................................................... 71 Gyakorlati feladatok............................................................................................................................................................ 72 6. Gyakorlat • Hulladékkivonatok készítése.......................................................................................................... 72 Települési szilárd hulladékok vizsgálata – higroszkópos nedvességtartalom meghatározása.......................................... 74 Fogalom meghatározása................................................................................................................................................ 74 A módszer elve.............................................................................................................................................................. 74 7. Gyakorlat • Települési szilárd hulladék higroszkópos nedvességtartalmának meghatározása.................. 74 Települési szilárd hulladékok vizsgálata –hamutartalom meghatározása......................................................................... 76 Fogalom meghatározása................................................................................................................................................ 76 A módszer elve.............................................................................................................................................................. 76 8. Gyakorlat • Települési szilárd hulladék hamutartalmának meghatározása.................................................. 76 Komposzt szervesanyag-tartalmának meghatározása........................................................................................................ 78 Fogalom meghatározása................................................................................................................................................ 78

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

5

A módszer elve.............................................................................................................................................................. 78 9. Gyakorlat • Komposzt szervesanyag-tartalmának meghatározása................................................................ 78 Települési szilárd hulladékok vizsgálata –illószervessav-tartalom meghatározása.......................................................... 80 Fogalom meghatározása................................................................................................................................................ 80 A módszer elve.............................................................................................................................................................. 80 10. Gyakorlat • Települési szilárd hulladék illószervessav tartalmának meghatározása.................................80 Felhasznált és ajánlott irodalom a 6. témakörhöz............................................................................................................... 82 7. Tanulói projekt-(feladat) bemutató.............................................................................................................. 83 A tanulói projektbemutató tárgya.......................................................................................................................................84 A tanulói projektbemutató folyamata................................................................................................................................. 85 Előkészítés..................................................................................................................................................................... 85 Bemutatás...................................................................................................................................................................... 85 Összefoglalás................................................................................................................................................................. 86 Ajánlott irodalom a 7. témakörhöz..................................................................................................................................... 86 8. Veszélyes hulladékok környezeti hatásai és spektrofotometriás meghatározásuk elméleti alapjai.......................................................................................................................................................... 87 Veszélyes hulladék fogalma................................................................................................................................................ 87 Hulladékok csoportosítása............................................................................................................................................. 87 A hulladékok fizikai és kémiai tulajdonságai................................................................................................................ 88 Veszélyes hulladékok..................................................................................................................................................... 88 Leggyakrabban előforduló veszélyes hulladékokhoz sorolhatók.................................................................................. 89 Hulladékminősítés......................................................................................................................................................... 89 Szelektív hulladékgyűjtés.............................................................................................................................................. 89 A hulladékok hatása az élő és az élettelen környezetre...................................................................................................... 91 A spektrofotometria alapjai................................................................................................................................................ 92 A fény és anyag kölcsönhatásai..................................................................................................................................... 92 Fénytani alapfogalmak.................................................................................................................................................. 94 Minőségi elemzés.......................................................................................................................................................... 96 Mennyiségi elemzés...................................................................................................................................................... 96 Az egyfényutas spektrofotométer felépítése.................................................................................................................. 97 9. Veszélyes hulladékok vizsgálata spektrofotometriás módszerrel....................................... 99 Élővizek fenoltartalma................................................................................................................................................... 99 Hulladékok nehézfémtartalmának meghatározása........................................................................................................ 99 Hulladéklerakók csurgalékvizek vizsgálata................................................................................................................. 100 Mezőgazdasági eredetű szennyvizek........................................................................................................................... 101

Gyakorlati feladatok.......................................................................................................................................................... 102 1. Gyakorlat • Ipari szennyvíz fenoltartalmának meghatározása spektrofotometriásan Uv tartományban Thermo-Unicam-Gamma készülékkel elemző görbe segítségével...........................................102 2. Gyakorlat • C  surgalékvíz kobalttartalmának meghatározása spektrofotometriásan Uv tartományban Thermo-Unicam-Gamma készülékkel, elemző görbe segítségével..........................................105 3. Gyakorlat • Szennyezett talajvíz mangánion-tartalmának meghatározása spektrofotometriásan (MSZ 448/5 szerint) Unicam-Gamma spektrofotométerrel......................................................108 4. Gyakorlat • Vas(III)ionok meghatározása spektrofotometriás módszerrel (MSZ 448-83) szabvány alapján............................................................................................................................................111 5. Gyakorlat • Mezőgazdasági szennyvíz nitrátion-tartalmának meghatározása spektrofotometriás módszerrel (MSZ 448/12-82) alapján..........................................................................................114 Ajánlott irodalom a 8. és 9. témakörhöz............................................................................................................................116 Függelék............................................................................................................................................................................117 Ellenőrző feladatok megoldásai.........................................................................................................................................117

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

7

Bevezetés Az utóbbi évtizedekben a világ szinte minden területén fokozottan jelentkező urbanizációs folyamatoknak és a fogyasztói társadalmakra jellemző túlzott mértékű termelésnek és fogyasztásnak köszönhetően egyre több hulladék halmozódik fel körülöttünk. Ennek következtében megnőtt a hulladékok káros hatásai elleni védelem jelentősége. A hulladékok környezetkárosító hatása mellett egyre nagyobb hangsúlyt kap a hulladékok központi szerepe a természeti erőforrásokkal való ésszerű gazdálkodásban. A fenntartható fejlődés egyik alappillére a természeti erőforrásokkal való takarékosság, vagyis az anyagtakarékos termelés, a másodlagos vagy újratermelhető nyersanyagok nagyobb mértékű felhasználása. Az életmód gyors változásának eredményeként napjainkra megváltozott a termelés, a szolgáltatás és a fogyasztás területén keletkező hulladékok mennyisége és minősége. Megfigyelhető a települési hulladékok fellazulása, a térfogattömeg csökkenése is, ami további feladatokat jelent a hulladékgazdálkodás számára. A háztartásokban naponta használunk olyan vegyi anyagokat, főként tisztítószereket, oldószereket, festékeket, növényvédő szereket, melyek maradékai és csomagolóanyagai a kommunális hulladékokba kerülnek. Továbbá akkumulátorokat, fénycsöveket, olajokat, gyógyszereket. Azt mondhatjuk, hogy már a háztartásokból kikerülő hulladék is veszélyes hulladéknak tekinthető. A tananyag felépítése A témakörök igazodnak a hulladékgazdálkodás területén végzett mindennapos feladatokhoz, úgy sorrendjüket, mint tartalmukat tekintve. Ennek megfelelően Ön mint technikus jelölt terepi körülmények között megismerkedhet a hulladékkezelés gyakorlatával, a mintavétel és -kezelés módjaival, továbbá a különböző vizsgálatokra alkalmas hulladékkivonatok készítésével. A hulladékanalízis gyakorlatokon ezeknek és más kivonatoknak, valamint szennyvizeknek a műszeres analízise történik, meghatározzuk a kezelés és ártalmatlanítás szempontjából legfontosabb tulajdonságokat (pl. szárazanyag-tartalom, hamutartalom), mérni fogjuk a hulladékkivonatok és különböző eredetű szennyvizek nehézfémtartalmát spektrofotometriás módszerrel. A tananyag célja A hulladékkezelés és -analízis tananyag olyan komplex ismeretekhez juttatja Önt, olyan kompetenciák – mindaz a készség, képesség, ismeret, amely alkalmassá teszi egy feladat elvégzésére, vagy probléma megoldására – megszerzését teszi lehetővé, amely megkönnyíti elhelyezkedését a szakmában. A tanulói jegyzetben található feladatok a témakörhöz kapcsolódó korábban elsajátított elméleti ismeretek és összefüggések mélyebb megértését kívánják segíteni. Követelmények Az Ön feladata lesz a hulladékkezelés és a hulladékanalízis gyakorlatok eredményei és tapasztalatai alapján mindkét gyakorlati részhez egy – egy prezentáció összeállítása, és a megfelelő jegyzőkönyvek elkészítése. A prezentációkkal és a jegyzőkönyvekkel kapcsolatos információkat a jegyzetben talál. A hulladékkezelés gyakorlatok során beadott jegyzőkönyvek és a prezentáció értékelésére, valamint a hulladékanalízis gyakorlatok során beadott jegyzőkönyvek és a kapcsolódó prezentáció értékelésére külön kerül sor.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

9

Jelmagyarázat A tanulói jegyzetben a tananyag fontos elemeit, a példákat és a tanulási tippeket különböző ikonok jelölik. A fejezet célmeghatározása. Figyelmesen olvassa el, így megismeri a fejezet fókuszpontjait! Az ikon fontos, jól megjegyzendő, megtanulandó ismereteket jelez. Pl. a folyamatok elméleti háttere, a mérések elve. Az ismeretek elsajátítását megkönnyítik a példák. Az ikon mellett érdekes­ségeket, példákat, gyakorlati életből vett esetleírásokat talál. Az ikon mellett olyan gondolatébresztő kérdéseket, javasolt információs bázist találhat, amelyek megválaszolásával elmélyülhet a témában. Házi feladat ikon az otthoni munkában megoldandó feladatokat jelzi.

10

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

1. Hulladékanalízis és -kezelés, általános tudnivalók (elméleti bevezetés). Feladatkijelölés. Üzemi környezetvédelmi laboratórium meglátogatása Ennek a témakörnek az a célja, hogy Ön megismerje: –– a hulladék fogalmát, a hulladékgazdálkodás-gyakorlat szerkezetét; –– a terep- és laboratóriumi gyakorlatok megfigyelésének szempontjait; –– a jegyzőkönyv felépítését, főbb fejezeteit, tartalmi és formai követelményeit; –– a prezentáció készítésének szempontjait, főbb szabályait, előadásának tudnivalóit; –– az üzemlátogatás (terepgyakorlat) lényegi elemeit, a helyszínre utazás tudnivalóit, az üzem (terepgyakorlati helyszín) belterületén betartandó szabályokat; –– az üzemi laboratórium feladatait; –– az akkreditáció fogalmát, jelentőségét; –– a minták előállítását és a mintákkal kapcsolatos műveleteket; –– az alkalmazott vizsgálati módszereket; –– az eredmények megadását, közlését. A témakör elsajátításához szükséges a terepgyakorlaton való részvétel, továbbá e tanulói jegyzet, valamint az ajánlott források tanulmányozása (ld. a függelékben). A gyakorlati foglalkozásokon feldolgozott témaköröket Ön kapcsolja össze az elméleti órákon tanultakkal. Az elméleti és gyakorlati ismeretek kiegészítik egymást, és biztosítják a tananyag sikeresebb elsajátítását. Követelmény 1. Ismerje a hulladékgazdálkodás szükségességét, annak elemeit. 2. Képes legyen gyakorlatait célirányosan, szervezetten elvégezni. 3. Terep és laboratóriumi gyakorlati munkájáról legyen képes szerzett és meglévő ismeretei alapján jegyzőkönyvet készíteni. 4. Informatikai ismereteire támaszkodva tudjon szakmai prezentációt készíteni, és azt társainak előadni. 5. Ismerje az akkreditált laboratóriumok működésének jelentőségét, azok feladatait a hulladékgazdálkodás területén.

általános tudnivalók Általános követelmény Ismerni kell a fogalmakat, összefüggéseket és tudni kell ezeket alkalmazni. Ezek ellenőr­zésére feladatok találhatók a tanulói jegyzetben. A gyakorlatokat útmutatás alapján egyénileg, párosan, illetve csoportosan kell elvégezni. A gyakorlatokról mindenkinek egyénileg jegyzőkönyvet kell készíteni, amely tartalmazza a gyakorlat során megismert, és az ajánlott forrásokból származó információkat.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

11

A laboratóriumi gyakorlat jegyzőkönyve Esszé típusú jegyzőkönyv Az esszé típusú jegyzőkönyv teljes egészét a tanuló önállóan szerkeszti, és tölti meg tartalommal. Formai követelmények: –– elektronikus kivitel: a szöveg formátuma Times New Roman 12 normál, sorkizárt; –– terjedelem a gyakorlat jellegétől függ. Tartalmi követelmények: a gyakorlatokat szakmai szempontok által vezetve kell dokumentálni! –– a gyakorlat címe, –– dátum, –– alapelv (a mérés elve), –– munkamenet (a gyakorlat műveleteinek főbb pontjai), –– kivitelezés (recept), –– munkavédelmi szabályok (pl. R-, S-kódok, mondatok), –– mérési adatok (a gyakorlat jellegének megfelelően pl. tömegmérési adatok), –– reakcióegyenlet(ek), vagy folyamatok, –– számítások, –– az eredmény közlése. Feladatlap típusú jegyzőkönyv A feladatlap típusú jegyzőkönyv tartalmazza az adott gyakorlat vázlatát, vagyis a formai és tartalmi követelmények adottak – kiegészítendő részek (pl. kipontozott sorok, üres táblázatok) vannak benne. A gyakorlat elvégzése során, a szerzett (és előzetes) ismeretekre építve, és a mérési adatokkal történő számításokat elvégezve kell elkészíteni a jegyzőkönyvet.

A terepgyakorlat jegyzőkönyve Formai követelmények: –– elektronikus kivitel: a szöveg formátuma Times New Roman 12 normál, sorkizárt –– terjedelem legfeljebb 5 oldal Tartalmi követelmények: a gyakorlatokat szakmai szempontok által vezetve kell dokumentálni! Felépítés: 1. A feldolgozandó témakörrel összefüggésben megtekintett intézmény feladata, működési keretei 2. A tevékenység jellemzése, a hulladékgazdálkodás szerkezetében elfoglalt helye 3. A telephely jellemzése: felszereltség (infrastruktúra), gépi berendezések 4. A helyszíni tájékoztató feldolgozása, értékelése (egyéni vélemény) 5. Fényképek mellékelése (lehet saját készítésű, vagy egyéb forrásból származó: pl. internet) 6. A jegyzőkönyvet elektronikus formában kell elkészíteni – a szöveg formátuma: Times New Roman 12 normál, sorkizárt.

12

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A prezentáció készítésének szempontjai, főbb szabályai, előadásának tudnivalói Ha szeretnénk valamit mások számára bemutatni, érdemes azt képekkel, ábrákkal, animációkkal színesíteni, érdekesebbé tenni. Az információ ilyen komplex átadásának eszköze a prezentáció vagy bemutató.

Fontos szempontok a prezentációhoz Stílus –– Jó (szakszerű, érhető, egyszerű) –– Rossz (szakszerűtlen, terjengős, bonyolult) Az előadás környezetének körülményei Alkalmazkodni kell: –– a helyiség méretéhez, –– a berendezés minőségéhez, –– a közönséghez, –– a rendelkezésre álló időhöz (max. 20 perc) – akármilyen érdekes is az előadás, a közönség figyelme lankad! Tartalmi követelmények –– a cím és a tartalom egymásnak való megfelelése –– szakmai-technológiai megfigyelések, amelyek alapján bárki megértheti a bemutatott folyamatot –– a technológia szerepe a hulladékgazdálkodásban –– műveletek, gépi berendezések bemutatása –– a keretnek megfelelő terjedelemben az adott művelet, folyamat, mérési gyakorlat összefoglalása Formai követelmények –– Használjuk ki a közönség vizuális (látáson alapuló) beállítottságát (képek-szöveg megfelelő aránya)! –– A szokatlan, meghökkentő információk hasznosak lehetnek. –– Ne használjunk feleslegesen hangeffektusokat, mert zavaró lehet a közönség egy részének számára, és lehet, hogy az adott technikával nem is érvényesül. –– Alkalmazzunk minél nagyobb betűméretet (min. 24-es, de inkább ennél nagyobb)! –– Ne legyen túl sok dia, mert fárasztó követni a szóbeli magyarázattal párhuzamosan. –– Kerüljük a harsány színek és kaotikus effektusok túlzásba vitelét! –– Ne akarjunk túl sok információt közölni! –– Ne legyen kizárólag szöveg vagy kizárólag képek! –– Alkosson egységes egészet a bemutató!

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

13

a hulladék fogalma, a hulladékgazdálkodásgyakorlat szerkezete A hulladék fogalma A hulladék fogalma számos formában meghatározható, lényegileg a következő elemei vannak: –– anyagi (fizikai formában megjelenő) dolog; –– emberi tevékenység során keletkezik; –– tulajdonosa van (aki rendelkezik felette, felelős érte); –– tulajdonosa nem tudja, vagy nem szándékozik a továbbiakban használni, mert feleslegessé vált számára; –– valamilyen kellemetlen tulajdonsága van, melynek következtében tulajdonosa szabadulni akar tőle; –– potenciális környezetszennyező, ezért további sorsáról (kezeléséről-ártalmatlanításáról) gondoskodni kell. Nézzen utána a hulladék definíciójának és a hulladékgazdálkodás szerkezetének egyéb forrásokban! Ld.: ajánlott irodalom.

A gyakorlat szerkezete A hulladékgazdálkodás gyakorlat két fő területe: –– Hulladékkezelés (terepgyakorlatok) –– Hulladékanalízis (terep- és laboratóriumi gyakorlatok)

feladatkijelölés A hulladékgazdálkodás gyakorlat tantárgy 1–28. tanítási óráin elvégzett-feldolgozott tananyagról PowerPoint előadás formájában kell beszámolni. A PowerPoint előadást az osztály tagjainak kis csoportokban (létszám az osztály létszámától függ) kell elkészíteni, és a csoport egyik tagjának kell előadnia a 29–30. gyakorlati órákon. A feldolgozásra kerülő tananyagegységek, kijelölhető altémák: A tananyagegység száma, címe

A tananyagegység célkitűzése

A feldolgozásra javasolt altémák

1. Üzemi környezet- Akkreditált környezet1. Az akkreditált laboratóriumok működésének jevédelmi laboratóri- védelmi laboratórium lentősége, azok feladata a hulladékgazdálkodás um meglátogatása működésének megismeterületén. rése 2. A leggyakoribb hulladékanalitikai vizsgálatok; mire alkalmazhatók a hulladékvizsgálatok eredményei.

14

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A tananyagegység száma, címe

A tananyagegység célkitűzése

2. Hulladékkezelés I. – begyűjtés, előkészítő (fizikai) műveletek

A háztartásokban, nagy mennyiségben keletkező (főként csomagolási és egyéb) hulladékok begyűjtésének, előkezelésének (hasznosításra történő előkészítése) elsajátítása.

3. A hulladékgyűjtő szigetek jelentősége a lakossági szelektív gyűjtés területén (számuk a fővárosban, elhelyezésük szempontjai, kihasználtságuk – gondozási-karbantartási kérdések). 4. A lakossági hulladékgyűjtő udvarok szerepe a fővárosi szelektív hulladékgyűjtés folyamatában. 5. A szelektív gyűjtés eredményeként összegyűjtött hulladékok előkészítése az újrahasznosítás érdekében (műanyag-, fém-, üveg-, papír-, elektronikai- és akkumulátorhulladékok előkészítő műveletei).

3. Hulladékkezelés II. – termikus hulladékkezelés

A települési szilárd hulladék termikus hasznosítása-ártalmatlanítása. A folyamat részműveleteinek elsajátítása.

6. A hulladék tárolása, előkészítése, adagolása, égetése. 7. A  hulladékégetés égéstermékeinek kezelése (salakkezelés, -hasznosítás lehetősége, pernyekezelés); a füstgáztisztítás és hőhasznosítás folyamata). 8. A füstgázelemzés jelentősége és módszere az FKF Zrt. Fővárosi Hulladékhasznosító Művében.

4. H  ulladékkezelés III. – biológiai hulladékkezelés

A komposztálás lehetőségeinek elsajátítása – elsősorban a növényi eredetű hulladékok feldolgozásának megismerésével.

9. A komposztás, mint aerob lebontási folyamat potenciális alapanyagainak és optimális paramétereinek bemutatása. 10. A komposztálás gyakorlati kivitelezése – különböző komposztálási technológiák bemutatása (ipari és háztáji).

5. A hulladék végső elhelyezése

A települési szilárd hul- 11. A rendezett lerakó kialakításának megelőző ladék rendezett lerakása műveletei (terület kiválasztása, előzetes hatásfeltételeinek, folyamatávizsgálat, a területileg érintett lakosság bevonának megismerése. sa a döntés-előkészítésbe). 12. A települési szilárd hulladék rendezett lerakásának folyamata (beszállítás-átvétel, lerakás, kapcsolódó műveletek [biogázkezelés], a telep infrastrukturális szükséglete). 13. A rendezett lerakó bezárását követő rekultiváció (a hulladékot takaró rétegrendek, a tájbaillesztés, az utógondozás).

6. Hulladékanalízis – fizikai, kémiai mérések

Az iskolai laboratóriumban elvégzett vizsgálatok összefoglalásabemutatása.

PETRIK TISZK

A feldolgozásra javasolt altémák

14. A települési szilárd hulladék nedvességtartalmának meghatározása (durva és higroszkópos nedvesség). 15. A települési szilárd hulladék hamutartalmának, továbbá illószervessav-tartalmának meghatározása.

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

15

az üzemlátogatás (terepgyakorlat) A terepgyakorlatok lényegi elemei A terepgyakorlatok az elméleti órákon tanultak jobb megértését segítik, jelentősen megkönnyítik az elvont (absztrakt) fogalmak megértését. A feldolgozott témakörök időbeli elrendezése nem mindig igazítható az elmélethez (olykor megelőzi a gyakorlat az elméletet). A terepgyakorlatok elemei: –– Előkészítés (a helyszín bemutatása, megfigyelési szempontok megbeszélése a tanteremben, vagy a helyszínen) –– Az üzem (laboratórium) megtekintése –– A megszerzett ismeretek megbeszélése, összefoglalása a helyszínen –– Jegyzőkönyv készítése (házi feladat)

16

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A helyszínre utazás tudnivalói A terepgyakorlat az iskolai képzés része, minden résztvevője köteles betartani a következő szabályokat: –– közös utazás a helyszínre (tömegközlekedési vagy a csoport számára bérelt járművekkel); –– a járműveken az ott érvényes, illetve az általános viselkedési normákat be kell tartani, –– a csoporttól különválni, vagy eleve külön elindulni a helyszínre nem szabad; –– egyéni közlekedési eszköz (kerékpár, motorkerékpár, személygépkocsi…) nem vehető igénybe a terepgyakorlat helyszínének megközelítésére, mert ezért a pedagógus felelősséget nem tud vállalni; –– a terepi gyakorlatról történő hazautazás (ha ez egyben az iskolai foglalkozás befejeződését is jelenti) a tanuló felelősségére tartozik (hiszen iskolába is önállóan közlekedik); –– ha a gyakorlatra az iskolából kivitt felszerelést vissza kell szállítani az iskolába, ebben kötelesek közreműködni a tanulók. Az üzem (terepgyakorlati helyszín) belterületén betartandó szabályok A terepgyakorlatokon a tanulóknak a következő szabályokat kell betartaniuk: –– az adott létesítményre vonatkozó alapvető balesetvédelmi- és tűzvédelmi szabályok (pl. dohányzási tilalom); –– a kirívóan balesetveszélyes ékszereket, tárgyakat a tanulóknak le kell venniük magukról az üzemlátogatás megkezdése előtt; –– az üzem területén történő közlekedési szabályokat be kell tartani (pl. figyelni kell a targonca- és egyéb járműforgalomra); –– a raktározott anyagokhoz, és a gépi berendezésekhez nem nyúlhatnak a tanulók – mintaanyagokat csak a csoportvezető engedélyével gyűjthetnek; –– a látogatás részvevői nem kóborolhatnak el a csoporttól, lépést kell tartaniuk a többiekkel; –– ahol indokolt, a vezető által formázott alakulatban kötelesek haladni, ha szükséges munkavédelmi védősisakban; –– az üzemlátogatás során semmiféle ott gyűjtött anyag nem vihető ki engedély nélkül – engedélyt csak az üzem képviselője adhat; –– az alapvető viselkedési szabályokat az üzem területén is be kell tartani (pl. a következő tilalmak: étkezés, rágógumi nyitott szájjal való rágása, ital fogyasztása nem megfelelő időpontban, köpködés, hangos közbeszólás stb.)!

akkreditáció, akkreditált környezetvédelmi laboratóriumok Akkreditáció Az akkreditáció minőségügyi kifejezés. Olyan eljárást jelent, amelynek során valamilyen műveletet, folyamatot, illetve intézményt a működés „jósága” alapján átvizsgálnak, feltárják a nem megfelelőségeket, javaslatot tesznek ezek kijavítására. Ha minőségügyi szempontból minden rendben van, hivatalos okmánnyal igazolja ezt az akkreditáló szervezet. Ezzel igazolható, hogy az adott cég, illetve az ottani

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

17

tevékenység (amelyre az akkreditáció irányul) minőségügyi szempontból megfelelő, azaz más intézmények számára fenntartások nélkül elfogadható. Akkreditálás: államilag létrehozott köztestület formálisan igazolja, hogy a szervezet kompetens (illetékes, hivatott) specifikus feladatainak ellátására. Tanúsítás: tanúsító cég írásban igazolja, hogy a termék, folyamat, vagy szolgáltatás megfelel specifikus követelményeknek.

Akkreditált környezetvédelmi laboratóriumok Az akkreditálás külső audit („Az »audit« szó mai jelentése már jellemzően a »vizsgálat«). Általában egy működő rendszerre, folyamatra, termékre vonatkozik, megvizsgálva, hogy az mennyire felel meg az elvárásoknak, előírásoknak. Audit nagyon sokféle lehet, attól függően, hogy ki végzi és milyen célból, illetve hogy mi az audit tárgya. (Pl. vannak könyvvizsgálati auditok, rendszerauditok, folyamatauditok, termékauditok, biztonsági auditok, de beszélhetünk külső vagy belső auditokról is.) Az audit kifejezés ma legáltalánosabban a minőségügyi ellenőrzések része, a szervezet szabvány szerinti kvalifikálásának eszköze”, (forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Audit), mely azt vizsgálja és igazolja, hogy egy laboratórium a független szakmai akkreditáló szervezet által meghatározott működési standardoknak megfelelően képes magas minőségű szolgáltatást nyújtani. Ez azt jelenti, hogy az adott laboratóriumot „rendszeresen és szigorúan minősítik nemzetközileg elismert szabványok szerint, hogy igazolják felkészültségét, pártatlanságát és teljesítőképességét. A tanúsítás egyik alapelve, hogy akkor lehet bizalmat kelteni, ha az pártatlan. Ennek a bizalomnak a létrehozásához lényeges, hogy a tanúsítási döntések csak objektív megfelelőségi bizonyítékokon alapuljanak, és ne befolyásolják más érdekek.” (forrás: http://www.nqa.com/hu/about/section.asp?SECTION=128) Az akkreditálás célja a laboratóriumi munka minőségének javítása, szakmai követelményeknek való megfelelés révén. Az akkreditált környezetvédelmi laboratóriumok a környezetvédelem különböző területein (levegőminőség-védelem, vízminőség-védelem, zaj- és rezgésvédelem hulladékvizsgálatok…) felmerülő mérések, vizsgálatok elvégzésére szakosodtak – akkreditációs okmánnyal rendelkeznek – mérési eredményeik hivatalosnak minősülnek, ezeket hatósági eljárásokban is elfogadják. Az akkreditált környezetvédelmi laboratóriumok minden tevékenysége szabványok használatán alapul, eszközeik, műszereik, és munkafolyamataik is megfelelnek a szabványokban leírtaknak. Manapság minden vállalkozás/intézmény (így laboratórium is) alapvető érdeke működési és piaci szempontból, hogy akkreditáltassa cégét/tevékenységét – vagyis minőségügyi szempontból átvilágíttassa magát – mert ez záloga az onnan származó mérési eredmények, termékek, produktumok minőségi megfelelőségének. Házi feladat (egyéni) A terepgyakorlaton feldolgozott témakörből készítsen egyénileg jegyzőkönyvet az 1. gyakorlat információs lapján meghatározott megfigyelési szempontok szerint! A jegyzőkönyvet a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia (elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre)! Házi feladat: (kis csoportos) A terepi gyakorlaton feldolgozott témakör 1. és 2. altémájából készítsen a csoport PowerPoint bemutatót max. 10 dia terjedelemben, amely részletesen bemutatja az adott műveletet. A ppt. bemutatása a 29–30. hulladékgazdálkodás gyakorlat órákon lesz, amikor minden csoportból egy tanuló bemutatja az osztálynak a csoportja által készített előadási anyagot.

18

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

gyakorlati feladat 1. gyakorlat

Üzemlátogatás akkreditált üzemi laboratóriumban Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat: Az FKF Zrt. központi laboratóriumába történő üzemlátogatás során Ön meg fog ismerkedni az üzemi laboratórium feladatával, a végzett vizsgálatok technológiai folyamatával, az alkalmazott laboratóriumi berendezésekkel és speciális eszközökkel, továbbá a cég környezetvédelmi politikájával. Az információs lapon levő szempontok alapján figyelje meg a laboratórium működését, jegyezze fel/meg a szakemberek tájékoztatójában elhangzott fontos információkat! A látogatás előtt tájékozódjon az FKF Zrt. honlapján, tegyen virtuális üzemlátogatást! Készítsen mindezek figyelembevételével egy tájékoztató anyagot a laboratóriumról!

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 90 perc. A beadás határideje: 2 hét (a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia [elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre]). A megfigyelés szempontjai: –– Az akkreditált laboratóriumok működésének jelentősége, azok feladata a hulladék­gazdálkodás területén. –– Miért kell vizsgálni a hulladékot (hiszen azt már „mások” kidobták)? –– Melyek a legfontosabb vizsgálatok települési szilárd hulladék esetén, melyek a rendszeres (rutinvizsgálatok), és a nem rendszeres (időszaki vagy egyedi vizsgálatok)? –– Mire alkalmazhatók a hulladékvizsgálatok eredményei? –– Milyen eszközöket, műszereket látott az adott üzemi laboratóriumban? –– Milyen műveletek előzik meg a települési szilárd hulladék laboratóriumi vizsgálatát? Az üzemi laboratórium feladatai –– Melyek a meglátogatott laboratórium feladatai? –– Ismertesse az alkalmazott vizsgálati módszereket: a minták előállítását és a mintákkal kapcsolatos műveleteket, az ezekhez alkalmazott eszközöket, berendezéseket! –– Az eredmények megadását, közlését. –– Valós tapasztalatai alapján véleményezze a látottakat! Az akkreditáció fogalma, jelentősége Jellemezze a minőségi tanúsítás fontosságát egy üzemi laboratórium működése szempontjából! A cég környezetvédelmi politikája

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

19

Egyéb tapasztalatok

Dokumentálás szempontjai –– A megadott szempontok alapján készítse el a tájékoztató anyagot az akkreditált üzemi laboratóriumról (egyéni jegyzőkönyv, és csoportos ppt)! –– A tájékoztató hulladékgazdálkodó technikusoknak szóljon! –– Érthető világos megfogalmazásra törekedjen! –– Terjedelme: max. 3 oldal, illetve 8–10 dia. Értékelés szempontjai Az egyéni jegyzőkönyvek értékelésének szempontjai tartalmi és formai (esztétikai) szempontok alapján: –– tartalmazza-e azokat a technológiai szempontból fontos elemeket, amelyek a gyakorlaton megfigyelhetők voltak; –– a külalak megfelel-e az elvárható szövegszerkesztési követelményeknek. A csoportok által készített ppt-k értékelése: –– megfelel-e a csoport számára kijelölt témakörnek-folyamatnak, –– kellően összefoglalja-e a feldolgozott területet, –– terjedelmében, szerkesztésében megfelel-e a prezentációra épülő előadás követelményeinek.

20

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Ellenőrző feladatok 1.1. feladat A települési szilárd hulladékot környezeti hatásának (nem veszélyes/veszélyes) megítélése érdekében vizsgálják. Húzza alá a helyes választ! Igen                  Nem 1.2. feladat Húzza alá a helyes választ! 1. A települési szilárd hulladék a begyűjtést követően közvetlenül alkalmas laboratóriumi vizsgálatokra, mert viszonylag homogén összetételű. 2. A települési szilárd hulladék szabványos mintavétel után alkalmas laboratóriumi vizsgálatokra. 3. A települési szilárd hulladék csak szabványos mintavétel és minta-előkészítés után alkalmas laboratóriumi vizsgálatokra.

1.3. feladat Soroljon fel legalább tíz olyan eszközt, amely általános laboratóriumi eszköznek (felszerelésnek) tekinthető! ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

21

1.4. feladat A gyakorlaton meglátogatott üzemi laboratóriumban milyen speciális (nem általánosnak tekinthető) laboratóriumi eszközt látott? ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................

1.5. feladat Írja be az üres oszlopba a kérdéshez (állításhoz, definícióhoz) tartozó válasz betűjelét! 1.

mechanikai összetétel vizsgálata

a)

féregpeték jelenlétének vizsgálata

2.

fizikai vizsgálat

b)

összes nitrogéntartalom meghatározása

3.

kémiai vizsgálat

c)

jól elkülöníthető anyagcsoportok meghatározása

4.

biológiai vizsgálat

d)

nedvességtartalom meghatározása

22

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

felhasznált és ajánlott irodalom az 1. témakörhöz Balogh Katalin, Sulcz Ágnes: Környezetvédelmi jogszabályok és nyomtatványok gyűjteménye 1.27/V6.0 (CD), VERLAG DASHÖFER Kft. Farkas Csaba (2005): A PowerPoint 2003 használata, in Windows XP és Office 2003 felhasználóknak, Budapest: Jedlik Oktatási Stúdió http://www.fkf.hu http://www.madach-szeged.sulinet.hu/tananyag/informatika http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezettechnika dr. Bonnyai Zoltán (2000): A hulladékprobléma kialakulása, a hulladékgazdálkodás alapjai; A hulladék a hulladékok fogalma, csoportosítása, mennyiség, minőség, in Dr. Barótfi István (szerk.): Környezettechnika, Budapest: Mezőgazda Kiadó P. 589–593. Dr. Árvai József (1991): A hulladék káros környezeti hatása elleni védelem alapjai, in Dr. Árvai József (főszerk.): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Budapest: Műszaki Könyvkiadó. p. 17–32. 2000. évi XLIII. törvény a hulladékgazdálkodásról 3. § és 1. számú melléklet (Balogh Katalin, Sulcz Ágnes: Környezetvédelmi jogszabályok és nyomtatványok gyűjteménye 1.27/V6.0 (CD), VERLAG DASHÖFER Kft.) http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezettechnika-5-1-4 http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezettechnika-5-2-1-081029

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

23

2. Hulladékkezelés I. – begyűjtés, előkészítő (fizikai) műveletek Ennek a témakörnek az a célja, hogy Ön megismerje: –– a települési szilárd hulladék szelektív gyűjtését terepi körülmények között, –– a gyűjtőszigetek és hulladékudvarok szerepét a lakossági szilárd hulladékok szelektív gyűjtésében, –– az üzemi gyűjtőhellyel szembeni követelményeket, –– a szelektíven gyűjtött hulladékok előkészítő műveleteit (válogatás, aprítás, préselés, mosás, szétbontás – elektronikai hulladékok) –– a másodnyersanyaggá előkészített hulladék további hasznosításának megismerése, –– a hulladékátrakó állomás működésének, és gépi berendezéseinek megismerése, –– jegyzőkönyv készítése a folyamatról a látottak alapján az előre megadott szempontok szerint. Követelmény 1. Képes legyen a gyűjtősziget és a hulladékudvar funkcióját megkülönböztetni. 2. Ismerje a hulladékok veszélyességi jellemzőit – tudja, hogy mely hulladékok nem helyezhetők el gyűjtőszigeteken, illetve hulladékudvarokban. 3. Ismerje a válogatóműbe kerülő hulladékfajtákat, a válogatómű feladatát, rendeltetését, működését. 4. Legyen képes felismerni a települési szilárd hulladék másodnyersanyagként hasznosítható összetevőit. 5. Tudja a szelektált hulladékok felhasználási lehetőségeit. 6. Legyen képes a háztartásban és a termelő egységeknél keletkező hulladék gyűjtésével kapcsolatos szabályokat alkalmazni és azok betartását ellenőrizni. 7. Legyen képes szerzett és meglévő ismeretei alapján jegyzőkönyvet készíteni az adott témában.

Fogalmak (hasznosíthatósági/kezelési szempontból) A termelési-fogyasztási-újrahasznosítási ciklusban valamely anyag státusza (állapota) attól függ, hogy milyen szerepet tölt be, illetve milyen tulajdonságai vannak.

24

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Hasznosíthatósági szempontból: –– Főtermék: olyan anyag, amelynek létrehozása a fő cél (ezért működtetnek valamely technológiát/folyamatot). –– Melléktermék: a főtermék mellett keletkező, ebben a formájában hasznosítható-értékesíthető anyag. –– Másodnyersanyag: egy technológiai folyamatban hulladékként keletkezik, de más technológiákban nyersanyagként, vagy energiahordozóként felhasználható. Kezelési szempontból: –– Egyedi hulladék: egy bizonyos technológiából (akár a háztartásból) származó hulladék a keletkezés állapotában. –– Hulladékfajta: lényeges anyagi tulajdonságaikban megegyező egyedi hulladékok összessége. –– Hulladéktípus: a közös jellemző tulajdonságaik alapján hasonló hulladékfajták együttese.

A hulladék gyűjtésével kapcsolatos szabályok A gyűjtés/begyűjtés szabályai A hulladékok gyűjtése (akár települési, akár termelési) kizárólag a környezet terhelése/szennyezése veszélyének fennállása nélkül történhet! Ez csak úgy biztosítható, ha előre megtervezik a gyűjtés-begyűjtés-átmeneti tárolás-előkészítő műveletek folyamatát, alkalmazkodva a település jellegéből fakadó paraméterekhez (települési hulladék esetén) – továbbá a termelőüzem jellemzőihez (termelési hulladék esetén).

Az átmeneti tárolás szabályai A hulladék átmeneti tárolásának (lényeges, hogy átmeneti, mert a végleges tárolás egyben rendezett lerakást jelent) fontos követelménye még a közegészségügyi és a biztonságtechnikai szempontok betartása. Ez azt jelenti, hogy a hulladék átmeneti tárolása nem jelenthet fertőzésveszélyt, továbbá nem lehet tűz- robbanás- és egyéb havária forrása. Ezért ismerni kell a környezetre káros hatásokat (veszélyességi jellemzők), és azokat a kölcsönhatásokat, amelyek az eltérő anyagi tulajdonságú hulladékok érintkezésekor bekövetkezhetnek. A hulladékok veszélyességi jellemzőinek felsorolását megtalálja a 2000. évi XLIII. törvény 2. számú mellékletében. Az összeférhetetlenség a hulladékok esetében azt jelenti, hogy olyan kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek következtében egymással reakcióba lépnek, és ezek a reakciók haváriát okozhatnak (havária = váratlan, rendszerint nagyméretű katasztrófa, mely jelentős anyagi kárral, és esetleg emberáldozattal párosul).

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

25

Nézzen utána, hogy melyek azok az anyagi tulajdonságok, amelyek kémiai reakció következtében nemkívánatos eseményekhez vezethetnek! Ehhez segítséget nyújtanak: –– korábbi tanulmányi során megszerzett kémiai alapismeretei, –– az ajánlott irodalomban megtalálható forrás.

A szelektív hulladékgyűjtés lehetőségei A hulladékok szelektív gyűjtése jelentősen megkönnyíti újrahasznosításukat, azaz visszavezetésüket a termelési folyamatba.

A termelési hulladék szelektív gyűjtése A termelési hulladékok esetén egyszerűbben megvalósítható a szelektív gyűjtés, mert a technológiai folyamatok során keletkező hulladékok nem keverednek más anyaggal, és ha azokat elkülönítik, és megfelelően tárolják, könnyebben válhatnak másodnyersanyaggá.

A települési hulladék szelektív gyűjtése A települési hulladékok szelektív gyűjtése jóval problémásabb feladat, mert összetétele igen változatos, és sok tényezőtől függ. A vegyes gyűjtésből eredően a kommunális, igen heterogén összetételű hulladékból el kell különíteni a potenciális másodnyersanyagokat (és a veszélyes komponenseket is). Ha ezt mi előzetesen megtesszük, nagyban hozzájárulunk a környezet védelméhez, és a nyersanyagforrások megkímélése révén a fenntartható fejlődéshez. A lakossági szelektív gyűjtés megoldásai: –– gyűjtőszigetek –– hulladékudvarok –– lakóházakhoz kihelyezett elhordásos mód Az Ön lakókörnyezetében milyen szelektív hulladékgyűjtési lehetőség van? Nézzen utána! Igénybe veszi Ön ezt a lehetőséget? Milyen tényezők határozzák meg a gyűjtőhelyek (területek) kijelölését, melyek a telepítés szempontjai? Támaszkodjon a terepgyakorlaton szerzett információkra! Gyűjtőszigetek A hulladékgyűjtő szigetek funkciói: –– a lakosság által oda hordott szilárd hulladékok elkülönített, akadálytalan (időben folyamatos) gyűjtési lehetőségének biztosítása; –– az ilyen módon összegyűjtött hulladékok közegészségügyi és környezetvédelmi szempontból kifogástalanul történő rövid idejű, átmeneti tárolása – igazodnia kell az elszállításnak a gyűjtött mennyiséghez. Milyen hulladékok helyezhetők el a hulladékgyűjtő szigeteken? Honnan ismerhetők fel a különböző hulladékok elhelyezésére kijelölt edények, és hány féle van? Vigye el az otthon összegyűjtött csomagolási hulladékokat, göngyölegeket a legközelebbi gyűjtőszigetre, és helyezze el ott, a megfelelő edényekbe!

26

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A hulladékgyűjtő szigetek telepítésének szempontjai: –– minél közelebb legyen a hulladék keletkezési helyéhez (otthonok), kényelmesen megközelíthető legyen (akár gépkocsival is); –– a rugalmas működés biztosítható legyen (hulladékelhelyezés, -elszállítás); –– a települési környezetbe való harmonikus illeszkedés, esztétikus kivitel; –– működése ne zavarja a közvetlen környezetében lakókat. Hulladékudvarok A hulladékudvarok funkciói: –– a lakosság által behozott hulladékok átvétele, –– az átadott hulladékok mennyiségi és minőségi adatainak nyilvántartása, –– a begyűjtött hulladékok rövid idejű szelektív tárolása, –– a rendszeres elszállítás szervezése hasznosító vagy ártalmatlanító helyre. Az Ön lakóhelyéhez melyik fővárosi hulladékudvar van a legközelebb? Nézzen utána! A vonatkozó szakirodalomban és a kezelő/működtető cég (FKF Zrt.) honlapján eltérő információkat találhatunk a fővárosi hulladékudvarokban elhelyezhető-leadható hulladékok köréről. Melyik információ felel meg a valóságnak? Nézzen utána! A hulladékudvarok telepítésének-létesítésének szempontjai: –– a település sűrűn lakott részén (semmiképpen se „kihalt” területen) célszerű kialakítani; –– könnyen megközelíthető legyen (járművek számára is); –– megfelelő méretű terület (ingatlan) szükséges, melyet az önkormányzatnak kell biztosítania (az ingatlanterületek értékesek); –– a területet be kell keríteni, őrzéséről gondoskodni kell; –– kezelő személy szükséges; –– a különböző (nem veszélyes/veszélyes) hulladékok megfelelő elhelyezéséről gondoskodni kell; –– a működtetéshez szükséges csatornahálózat megléte. Hogyan tárolják a különböző hulladékokat a hulladékudvarban? Milyen munkavédelmi szabályokat kell betartani? Megválaszolhatja, ha figyelmesen részt vett a hulladékudvar látogatásán!

a válogatómű szerepe a szelektív hulladékgyűjtésben Átmeneti tárolás A válogatóműben történik a szelektíven begyűjtött és beszállított hulladékok átmeneti tárolása az előkészítő műveletek megkezdéséig. A hulladékokat anyagi tulajdonságaiknak megfelelően szabad- (fedetlen) téren, fedett szabadtéren, illetve fedett csarnokban tárolják. A tárolókapacitásnak illeszkednie kell a forgalomhoz (be- és kiszállítás).

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

27

Válogatás A válogatás a szelektív gyűjtés esetén sem mellőzhető, mivel nem várható el a lakosságtól abszolút szelektálási fegyelem, és a hulladék jellege is indokolhatja. A válogatás nem minden hulladék esetén egyformán fontos: pl. papír esetén kevésbé, műanyagoknál annál inkább. A válogatás művelete történhet: –– kézi módszerrel – vizuálisan (szemmel láthatóan) felismerhetőség szerint, –– automatizáltan – valamilyen műszerrel mérhető jellemző alapján.

Előkészítő műveletek Az előkészítő műveletek megkönnyítik a hulladékok további – fizikai, kémiai és biológiai – kezelésének műveleteit. Leggyakoribb előkészítő műveletek: –– a szemcseméret módosítása (aprítás, darabosítás) –– a térfogattömeg növelése (tömörítés) –– a különböző szemcseméretű összetevők elválasztása (rostálás) –– az előkezelt anyag tisztítása (mosás)

A szelektíven gyűjtött hulladék hasznosítása A szelektíven összegyűjtött, másodnyersanyagként felhasználásra előkészített hulladék visszairányítható a termelés folyamatába. A különböző alapanyagú hulladékok hasznosítási lehetőségei csak korlátozottan ismertek a köztudatban. Járjon utána, hogy mire alkalmazható a szelektíven begyűjtött lakossági hulladék – beleértve a gyűjtőszigeteket, és hulladékudvarokat is!

hulladékátrakó állomás A hulladékátrakó állomások magyarországi viszonylatban a vidéki, különösen a hulladékkezelő központoktól távoli településeken jelentősek. A nagy szállítási távolságok jelentősen növelik a hulladékártalmatlanítás költségeit. Ezért indokolt a hulladékkezelő központoktól távoli településeken hulladék-átrakóállomások létesítése. Az ide beszállított lakossági szilárd hulladékot nagy teljesítményű tömörítőberendezés előkezeli, és szabványos tömörítőkonténerbe préseli. A tömörítőkonténert a szállító célgép felemeli és a végső el-

28

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

helyezésnek megfelelő helyre szállítható (települési szilárd hulladék termikus ártalmatlanítása jelenleg csak egy létesítményben van országunkban). Házi feladat (egyéni) A terepi gyakorlaton feldolgozott témakörből készítsen egyénileg jegyzőkönyvet az 2. gyakorlat információs lapján meghatározott megfigyelési szempontok szerint! A jegyzőkönyvet a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia (elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre)! Házi feladat (kis csoportos) A terepgyakorlaton feldolgozott témakör 1. és 2. altémájából készítsen a csoport PowerPoint bemutatót max. 10 dia terjedelemben, amely részletesen bemutatja az adott műveletet! A ppt. bemutatása a 29–30. hulladékgazdálkodás gyakorlat órákon lesz, amikor minden csoportból egy tanuló bemutatja az osztálynak a csoportja által készített előadási anyagot.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

29

gyakorlati feladat 2. gyakorlat

Üzemlátogatás lakossági szelektív hulladékgyűjtés helyszínein (gyűjtősziget, hulladékudvar) és válogatóműben Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat: A gyűjtőszigeten, hulladékudvarban és válogatóműben történő üzemlátogatás során meg fog ismerkedni a lakossági szelektív hulladékgyűjtés folyamatával, az alkalmazott gépészeti berendezésekkel és a hulladékkezelés környezetkímélő technológiai megoldásaival. Az információs lapon levő szempontokat alapján figyelje meg a szelektív gyűjtés/válogatás működését, jegyezze fel/meg a szakemberek tájékoztatójában elhangzott fontos információkat! A látogatás előtt tájékozódjon az FKF Zrt. és a FeGroup Zrt. honlapján, tegyen virtuális üzemlátogatást! Készítsen mindezek figyelembevételével egy tájékoztató anyagot a lakossági szelektív hulladékgyűjtésről, és a begyűjtött hulladékok előkezeléséről!

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 135 perc. A beadás határideje: 2 hét (a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia [elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre]). A megfigyelés szempontjai: –– A települési szilárd hulladék szelektív gyűjtése terepi körülmények között –– A gyűjtőszigetek és hulladékudvarok szerepe a lakossági szilárd hulladékok szelektív gyűjtésében –– Az üzemi gyűjtőhellyel szembeni követelmények –– A szelektíven gyűjtött hulladékok előkészítő műveletei (válogatás, aprítás, préselés, mosás, szétbontás – elektronikai hulladékok) –– A másodnyersanyaggá előkészített hulladék további hasznosításának lehetőségei A gyűjtőszigetek és a hulladékudvarok szerepe és követelményei

30

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A válogatómű feladata és berendezései

A begyűjtést és előkezelést végző cég környezetvédelmi politikája

Egyéb tapasztalatok

Dokumentálás szempontjai –– A megadott szempontok alapján készítse el a tájékoztató anyagot a lakossági szelektív hulladékgyűjtésről, és a begyűjtött hulladék előkezeléséről (egyéni jegyzőkönyv, és csoportos ppt)! –– A tájékoztató hulladékgazdálkodó technikusoknak szóljon! –– Érthető világos megfogalmazásra törekedjen! Terjedelme: max. 3 oldal, illetve 8–10 dia. Értékelés szempontjai Az egyéni jegyzőkönyvek értékelésének szempontjai tartalmi és formai (esztétikai) szempontok alapján. –– Tartalmazza-e azokat a technológiai szempontból fontos elemeket, amelyek a gyakorlaton megfigyelhetők voltak? –– A külalak megfelel-e az elvárható szövegszerkesztési követelményeknek? A csoportok által készített ppt-k értékelése –– Megfelel-e a csoport számára kijelölt témakörnek-folyamatnak? –– Kellően összefoglalja-e a feldolgozott területet? –– Terjedelmében, szerkesztésében megfelel-e a prezentációra épülő előadás követelményeinek?

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

31

Ellenőrző feladatok 2.1. feladat A hulladékgyűjtő szigeteken elhelyezhető nem veszélyes és veszélyes hulladék is. Húzza alá a helyes választ! Igen           Nem 2.2. feladat Húzza alá a helyes választ! 1. A hulladékgyűjtő szigeteken elhelyezhetünk törött befőttes üveget és törött tükröt. 2. A hulladékgyűjtő szigeteken elhelyezhetünk csomagolási karton- (hullámlemez) hulladékot és mindenféle újságpapírt. 3. A hulladékgyűjtő szigeteken elhelyezhetünk bármilyen apró fémhulladékot. 2.3. feladat Hová érdemes hulladékgyűjtő szigeteket létesíteni? Hogyan kell karbantartani a hulladékgyűjtő szigeteket? ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................

2.4. feladat Ön szerint miért nincs több hulladékudvar a jelenleginél a fővárosban? Indokolja válaszát rövid, tömör érvekkel! ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................

32

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

2.5. feladat A következő hulladékok esetén általában az alábbi előkészítő műveleteket alkalmazzák. Írja be az üres oszlopba a kérdéshez (állításhoz, definícióhoz) tartozó válasz betűjelét! 1.

műanyaghulladék

a)

szétszerelés, szétzúzás – alkotórészek elkülönítése

2.

elektronikai hulladék

b)

mágnesezhető komponensek kiválasztása, préselés, bálázás

3.

akkumulátor hulladék

c)

válogatás, aprítás, mosás

4.

fémhulladék

d)

savmentesítés

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

33

felhasznált és Ajánlott irodalom a 2. témakörhöz Balogh Katalin, Sulcz Ágnes: Környezetvédelmi jogszabályok és nyomtatványok gyűjteménye 1.27/V6.0 (CD), VERLAG DASHÖFER Kft. Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Hulladékgazdálkodási és Technológiai Főosztály (2003. május): Hulladékgazdálkodási Szakmai Füzetek 4. – A települési szilárdhulladék szelektív kezelésének módszerei, alkalmazási lehetőségei, Budapest Köztisztasági Egyesülés munkacsoportja, p. 7–41. Paálné dr. Brückner Helga, Reininger Róbert (1991): Gyűjtés, átmeneti tárolás, in Dr. Árvai József (főszerk.): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Budapest: Műszaki Könyvkiadó. p. 215–250. Dr. Árvai József (1991): A hulladék káros környezeti hatása elleni védekezés alapjai – Fogalommeghatározások, in Dr. Árvai József (főszerk.): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Budapest: Műszaki Könyvkiadó. p. 20–21. Olessák Dénes (1991): Hulladékkezelés előkészítő műveletei, in Dr. Árvai József (főszerk.): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Budapest: Műszaki Könyvkiadó. p. 279–290. Olessák Dénes (2000): A hulladék gyűjtése, átmeneti tárolása, in dr. Barótfi István (szerk.): Környezettechnika, Budapest: Mezőgazda Kiadó p. 657–676. Olessák Dénes (2000): A hulladékkezelés előkészítő műveletei, in dr. Barótfi István (szerk.): Környezettechnika, Budapest: Mezőgazda Kiadó p. 684–691. 2000. évi XLIII. törvény a hulladékgazdálkodásról 14., 15., 18.§ 213/2001. (XI.14) Korm. rendelet 5–8.§ (települési szilárd hulladék) 98/2001. (VI.15.) Korm. rendelet 10–13.§ (veszélyes hulladék) 2000. évi XLIII. törvény 2. sz. melléklet 5/2002. (X. 29.) KvVM rendelet 1–17.; 21–24.§ és 2. sz. és 3. sz. melléklet 213/2001. (XI.14) Korm. rendelet 10–12.§ (települési szilárd hulladék) http://www.fkf.hu http://www.fegroup.hu

34

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

3. a hulladékkezelés termikus eljárásai Ennek a témakörnek az a célja, hogy Ön megismerje a települési szilárd hulladék termikus kezelésének folyamatát: –– tárolás, anyag-előkészítés; –– adagolás-égetés, hőhasznosítás; –– salakkezelés és felhasználás (hasznosítás); –– füstgázhűtés-füstgáztisztítás; –– füstgázelemzés; –– hulladékégető szennyvizeinek kezelése (mosóvízkezelés). Követelmények –– Tudja indokolni a megfelelő mennyiségű hulladék tárolásának szükségességet és ismertetni annak módját; –– ismerje az égetőberendezésbe történő hulladékadagolás módját; –– képes legyen az égetés folyamán végbemenő folyamatok értelmezésére; –– ismerje az égetés folyamán keletkező hő hasznosításának lehetőségeit; –– tudja az égetés során keletkező füstgáz tisztításának részfolyamatait, a különböző füstgázösszetevők eltávolításának szükségességét és annak módját; –– ismerje a füstgázösszetétel meghatározásának módját; –– legyen képes megítélni az égetés során keletkező salakkezelési, -hasznosítási lehetőségeit; –– legyen képes szerzett és meglévő ismeretei alapján jegyzőkönyvet készíteni az adott témában.

termikus hulladékkezelési módok A hulladékok hasznosítása kétféle módon történhet: –– egyrészt anyagában (másodnyersanyagként hasznosítás), –– másrészt energiatartalmának kinyerésére (termikus hasznosítás). A hulladékégetés önmagában csak a hulladék ártalmatlanítását szolgálja. Ha nem párosul hőhasznosítással, nemcsak a hulladék anyaga vész el az újrahasznosítás szempontjából, hanem a hulladék anyagában rejlő kémiai kötések energiája is. Hőhasznosítás hiányában a füstgázokkal távozó hőveszteség 92–95%. A termikus hasznosítás célja a hulladék energiatartalmának hatékony kinyerése az egyre szigorodó környezetvédelmi követelmények maradéktalan betartása mellett, a környezeti kockázatok minimalizálásával.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

35

A termikus hasznosítás lehetséges módozatai –– Hulladékégetés (a hulladék szervesanyag-tartalmának teljes értékű oxidatív lebontása szén-dioxiddá és vízzé, oxigénfelesleg biztosításával). –– Hőbontás, melynek változatai: •• pirolízis (a hulladék szervesanyag-tartalmának reduktív lebontása oxigén kizárásával), •• gázosítás (a hulladék szervesanyag-tartalmának részleges oxidációval történő lebontása szintézisgázzá – szén-monoxid, hidrogén, szén-dioxid, vízgőz – számított sztöchiometriai mennyiségű oxigén adagolásával). •• Plazmatechnika (részecskékből álló, rendkívül magas hőmérsékletű ionizált gázkeverékben végzett művelet teljes értékű oxidatív lebontására).

A hulladékégetés és technika feltételrendszere A hulladékégetés, mint hulladékkezelő művelet megosztja az emberek véleményét, mert előnyei mellett hátrányai is vannak. A hulladékégetés hőfelszabadulással jár, miközben szervesanyag-tartalma főként szervetlen anyagokká alakul. Ezek részben a salakba, részben a pernyébe kerülnek. Az égéskor keletkező gázok, és a vízgőz a füstgázba kerülnek. A települési szilárd hulladék összetétele több tényezőtől függ: pl. a település szerkezetétől, jellegétől, az életmódtól, vásárlási szokásoktól, de még az évszaktól is. Ezért fontos, hogy az égetés a legmegfelelőbb körülmények között történjen. Legfontosabb égetési paraméterek: –– hőmérséklet, –– tartózkodási idő, –– levegőfelesleg, intenzív érintkeztetés (hulladék-levegő). Optimális paraméterek: –– minimális tűztérhőmérséklet 850 °C –– a légfelesleg-tényező értéke 1,5–2,5, –– a füstgázoknak a tűztérben való tartózkodási ideje 2–3 másodperc, –– szilárd hulladékok 0,5–1 másodperc –– az intenzív érintkeztetés mechanikai eszközökkel (mozgó rostélyok), aerodinamikai módszerekkel (gázáramok irányított mozgatása). A hulladékégetéses ártalmatlanításhoz fizikai, kémiai és kalorikus tulajdonságok ismerete szükséges. –– Fizikai tulajdonságok pl.: halmazállapot, szemcseméret, mennyiségi adatok. –– Kémiai tulajdonságok pl.: kémhatás, halogéntartalom, nehézfémtartalom. –– Kalorikus tulajdonságok pl.: fűtőérték, éghetőanyag-tartalom, víztartalom.

36

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A hulladékégetés technológiája A hulladékégetés technológiája a következő részfolyamatokra tagolódik: –– átvétel (fogadás) és tárolás, –– anyag-előkészítés és adagolás, –– égetés és hőhasznosítás, –– füstgázhűtés és -tisztítás, –– salak-és pernyekezelés.

Tárolás, előkészítés, adagolás Átvétel után a szilárd hulladékot megfelelően kialakított bunkerben tárolják. A hulladék mozgatását és adagolását polipmarkolós híddaruval végzik. A bunker befogadóképességének igazodnia kell az égetőmű működéséhez: legalább 3–5 napos működéshez elegendő mennyiséget kell tartalékolni.

Égetés – tüzelőberendezések A tüzelőberendezések két fő csoportját: –– a rostélytüzelésű és –– a rostély nélküli hulladékégető berendezések alkotják. A rostélytüzelésű berendezéseket főleg települési szilárd és termelési szilárd hulladék égetésére alkalmazzák. A rostélyok egyrészt biztosítják a heterogén hulladék állandó keverését, mozgatását, másrészt lehetővé teszik az égéságy megfelelő levegőztetését. A levegő hozzávezetését részben a tüzelőanyagágyon, azaz a rostélyon keresztül (primer levegő), részben a rostély fölötti tűztérbe vezetve (szekunder levegő) biztosítják. A füstgáz és a levegő áramlási iránya szerint a tűztérformák lehetnek: –– egyenáramúak, –– ellenáramúak és –– kombinált áramúak. A tűztér falazatának nagy hőállóságú (tűzterhelésű) anyagból kell készülnie, valamint fontos, hogy mechanikai szempontból is megfelelően ellenálló legyen. Ellen kell állnia a hőingadozásoknak, és a különböző kémiai és mechanikai (pl. koptatás) hatásoknak is. Kisebb igénybevételű helyeken samott, nagyobb követelmények esetén szilícium-karbid és műkorund (mesterségesen, ipari célokra előállított, kiváló tűzálló tulajdonságú, zsugorított szintetikus kerámiai anyag) anyagú falazatot készítenek. Az alacsony fűtőértékű hulladékok póttüzeléssel égethetők, amihez olaj- vagy gázégőket használnak. A tűztérhőmérséklet szabályozható az égéslevegő mennyiségével és hőmérsékletével, valamint a szükség szerinti póttüzeléssel.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

37

Füstgázhűtés, hőhasznosítás A forró (900–1000°C-os) vagy ennél nagyobb hőmérsékleten távozó füstgázokat a tisztítóberendezések hőtűrő képessége miatt és a harmatponti korrózió elkerülésére 250–350°Cra le kell hűteni. A füstgáz hűthető közvetlen (a füstgázt levegőbefúvással vagy vízbepermetezéssel hűtik) és közvetett (hőcserélőket – rekuperátorokat, melegvíz- és gőzkazánokat) módszerrel. A hőhasznosítás lehetőségei: –– fűtőműves változat, –– fűtőerőműves változat, –– kondenzációs erőműves változat. A Fővárosi Hulladékhasznosító Műben fűtőerőműves változat üzemel: nagy nyomású gőzt állítanak elő, ezzel turbinát hajtanak meg (villamos energiát termelnek), a kondenzálódott gőzzel pedig lakások fűtését és meleg víz szolgáltatását biztosítják.

Szilárd égési maradékok kezelése A települési szilárd hulladék égetésekor a tűztér hőmérséklete kb. 850–900 °C, ezért a salak szilárd halmazállapotú, nem olvad meg. A maradék mennyisége kb. 10 tf % (ez megfelel 30–35 tömeg %-nak). A szilárd égési maradékok (a salak és főleg a pernye) anyagi tulajdonságaik miatt környezetet nem károsító módon kizárólag rendezett, illetve rendezett biztonságos lerakókon helyezhetők el. A salak megfelelő előkezelés után az útépítésben felhasználható. A salak kezelése: –– lehűtés nedves rendszerű salakeltávolítóban (az elhasznált hűtővizet a közcsatornába bocsátás előtt ülepítéssel és semlegesítéssel utókezelik); –– kihordás salakbunkerba; –– elszállítás (ha nem vonnak ki vasat a salakból). A salak hasznosítása 1. A vastartalom hasznosítása: –– vaskivonás (mágneses szeparátorral) –– rostálás vibrációs rostán –– a vas (gyenge minőségű) bálázása. 2. Útépítésben: –– előkészítés (aprítás, vasleválasztás, rostálás) –– az előkészített salak felhasználása. A pernye kezelése A pernye veszélyes hulladékként kezelendő, mert különböző káros anyagokat tartalmaz: –– PAH (policiklusos aromás szénhidrogének), PCDD (poliklórozott dibenz-dioxinok) PCDF (poliklórozott dibenz-furán vegyületek), –– illékony nehézfémek vegyületei.

38

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Pernyekezelési lehetőségek: –– elhelyezés veszélyeshulladék-lerakón, –– szilárdítás (immobilizálás, beágyazás) után elhelyezés műszaki védelemmel ellátott nem veszélyeshulladék-lerakón.

Füstgáztisztítás A kibocsátott füstgázok károsanyag-tartalmát a megengedett érték alá kell csökkenteni. Törekedni kell a dioxin-kibocsátás minimalizálására:

–– –– –– ––

szerves szénvegyületek tökéletes elégetése, megfelelő tűztérhőmérséklet (800–1000°C) és oxigéntartalom, katalizátorok távoltartása, klórtartalmú anyagok minimalizálása a hulladékban.

99%-nál nagyobb hatásfokkal választható le a füstgázok portartalma száraz vagy nedves elektrofilterek, illetve nagy hatékonyságú szövetszűrők alkalmazásával. A hulladékégetésnél három komplex füstgáztisztítási rendszert használnak, ezek: –– száraz szorpciós eljárás, –– félszáraz tisztítási eljárás, –– nedves tisztítási eljárás. A félszáraz füstgáztisztítási eljárásnál az adalékanyagot folyadékként (mésztej, nátronlúg) juttatják be a füstgázáramba. Az eljárás a víz harmatpont feletti hőmérsékleti tartományban működik és maradékanyagként száraz por keletkezik. A Fővárosi Hulladékhasznosító Műben a félszáraz füstgáztisztítási eljárást alkalmazzák. A Fővárosi Hulladékhasznosító Mű Települési szilárd hulladék égetése hazánkban, egyetlen létesítményben történik – az FKF Zrt. Fővárosi Hulladékhasznosító Művében, ahol néhány éve korszerűsítést hajtottak végre. A 2002–2005 között elvégzett rekonstrukció során beépített új korszerű füstgáztisztító rendszer működtetésével a Hulladékhasznosító Mű légszennyező anyag kibocsátása lényegesen a 3/2002. KöM rendelet szerinti határértékek alatt marad. Több szennyező anyag vonatkozásában a tényleges emisszió nagyságrenddel kisebb, mint az egyébként igen szigorúan meghatározott határérték (pl. por, elégetlen szénhidrogének, nehézfémek, dioxinok esetében). A kazánrekonstrukció során sikerült a kazánok hatásfokát a korábbi 73%-ról 82%-ra emelni és a többlet gőzmennyiség által termelt villamos energia közel kompenzálja azt az önfogyasztási növekményt, amit a füstgáztisztítónál beépített új villamos fogyasztók generálnak. A Fővárosi Hulladékhasznosító Mű a korszerűsítést követően, a 4 db hulladéktüzelésű kazánjával, 2006-tól kezdve a Budapesten keletkező települési szilárd hulladékának 65–70%át ártalmatlanítja, és egyben energiatermelésre hasznosítja. (forrás: http://www.fkf.hu/portal/page/portal/fkf/fkfzrt/Vallalat/Telephelyek/Fov_hh_mu)

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

39

Füstgázelemzés Általános tudnivalók a füstgázelemzésről A füstgázelemzés lényege, célja: A vizsgálat lényege az, hogy a különböző mérőpontokon vett füstgázmintából a mérőrendszer speciális mérési eljárásokkal méri, valamint számítja az alábbi összetevőket: –– O2, –– CO, –– CO2, –– NO, –– NO2, –– NOX, –– SO2, –– SO3, –– Tgáz (a füstgáz hőmérséklete), –– Tkörny (a környező levegő hőmérséklete), –– hatásfok (indirekt), –– légfelesleg, –– füstgázveszteség. A füstgázemissziós vizsgálat az alábbi lehetőségeket nyújtja: –– kibocsátási túllépések detektálása, –– rossz égőbeállítás felderítése, –– üzemi műszerek ellenőrzése, –– légbetörés felderítése, –– üzemeltetés optimalizálása, –– információ a füstgázkomponensekről. A vizsgálat alkalmazhatósága: –– kazánok, kemencék, turbógenerátorok energetikai vizsgálatakor; –– tüzelőberendezések égőbeállításakor; –– tüzelőberendezések üzemi próbáinál; –– tüzelőberendezések emisszió mérésénél. Mérési eljárások, elvek, mérőeszközök A gázanalízisnél egy, két vagy több komponensből álló gáz (mérendő gáz) összetételét kell meghatározni. Folyamatos gázanalizáláshoz vagy tisztán fizikai, illetve fizikai-kémiai, vagy pedig elektrokémiai eljárásokat használnak, amelyeknél a mérendő komponens koncentrációja elektromos mennyiséggé – általában egyenfeszültséggé vagy egyenárammá – van átalakítva. –– A tisztán fizikai eljárások a gázok azon tulajdonságait használják ki, amelyekben a mérendő komponensek a többi komponenstől különböznek. –– A fizikai-kémiai eljárásoknál a fizikai effektus csak a mérendő komponens kémiai reakciója révén jön létre. –– Az elektrokémiai reakcióknál pedig a mérőelektródán történő átalakulás révén. A mintavételi rendszerben a mérést végezhetjük folyamatosan működő analizátorral, vagy használhatunk szakaszos mintavevő készüléket. A gázelemzéshez különféle elveken üzemelő gázelemző készülékek használatosak.

40

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

41

AAS, ICP

fotometria

fémtartalom

ammónia, fluoridok, etilén-oxid, foszforhidrogén, foszgén, azbeszt, foszforvegyületek, korom, porok szervetlen alkotói

tömegspektrometria

GC, HPLC

szerves légszennyezők

dioxinok

Vizsgálati módszer

Szennyező anyag

Meghatározás

GÁZ

infravörös-abszorpció UV-fluoreszcencia átvilágítás, bétasugár-abszorpció

sósav ózon por

Mérési körülmények meghatározására szolgáló műszerek: hőmérséklet, szélsebesség, szélirány, légnyomás, páratartalom.

paramágnesesség, elektrokémiai cella

kemilumineszcencia, infravörös-abszorpció, elektrokémiai cella

lángionizáció, infravörös-abszorpció

infravörös-abszorpció, hővezető-képesség

infravörös-abszorpció, elektrokémiai cella

infravörös-abszorpció, UV-fluoreszcencia, elektrokémiai cella

ALKALMAZOTT MÉRÉSI ELV

oxigén

nitrogén-oxidok

szénhidrogének

szén-dioxid

szén-monoxid

kén-dioxid

MÉRT SZENNYEZŐ KOMPONENS

FOLYAMATOS MŰKÖDÉSŰ AUTOMATIKUS MINTAVEVŐ

Légszennyező anyagok mennyiségének mérésére szolgáló berendezések (forrás: http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezette chnika-2-8-1-081029-7)

Gravimetrikus, optikai

Meghatározás

SZILÁRD AEROSZOL

SZAKASZOS MŰKÖDÉSŰ MINTAVEVŐ

A hulladékégetők szennyvizeinek kezelése A szennyvizek származhatnak: –– a nedves rendszerű salakhűtőből, –– a fűtőfelületek tisztításából, –– a kazántápvíz előkészítéséből, –– a füstgáztisztító rendszerből. A különböző eredetű szennyvizeket közös szennyvízkezelő egységben kezelik fizikai és kémiai módszerek kombinációjával. Fizikai módszerek

Kémiai módszerek

flokkulálás

semlegesítés

ülepítés

kicsapatás

víztelenítés

ioncsere

aktívszenes adszorpció A szennyvízkezelés iszapmaradéka az egyéb füstgáztisztítási maradékokkal együtt, mint veszélyes hulladék kezelendő. Házi feladat (egyéni) A terepgyakorlaton feldolgozott témakörből készítsen egyénileg jegyzőkönyvet az 3. gyakorlat információs lapján meghatározott megfigyelési szempontok szerint! A jegyzőkönyvet a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia (elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre)! Házi feladat (kis csoportos) A terepgyakorlaton feldolgozott témakör 1. és 2. altémájából készítsen a csoport PowerPoint bemutatót max. 10 dia terjedelemben, amely részletesen bemutatja az adott műveletet! A ppt. bemutatása a 29–30. hulladékgazdálkodás gyakorlat órákon lesz, amikor minden csoportból egy tanuló bemutatja az osztálynak a csoportja által készített előadási anyagot.

42

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

gyakorlati feladat 3. gyakorlat

Üzemlátogatás települési szilárdhulladék-égetőben Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat A Fővárosi Hulladékhasznosító Műbe történő üzemlátogatás során Ön meg fog ismerkedni a hulladékégetés technológiai folyamatával, az alkalmazott gépészeti berendezésekkel és a hulladékégető környezetkímélő technológiai megoldásaival. Az információs lapon levő szempontok alapján figyelje meg a hulladékégető működését, jegyezze fel/meg a szakemberek tájékoztatójában elhangzott fontos információkat! A látogatás előtt tájékozódjon a hulladékégető honlapján (www.fkf. hu), tegyen virtuális üzemlátogatást! Készítsen mindezek figyelembevételével egy tájékoztató anyagot a hulladékégetőről!

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 135 perc. A beadás határideje: 2 hét (a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia (elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre).

A megfigyelés szempontjai

A települési szilárd hulladék termikus kezelésének komplex folyamata, és annak részfolyamatai: –– tárolás, anyag-előkészítés; –– adagolás-égetés, hőhasznosítás; –– salakkezelés és felhasználás (hasznosítás); –– füstgázhűtés-füstgáztisztítás; –– füstgázelemzés; –– hulladékégető szennyvizeinek kezelése (mosóvízkezelés). A hulladékégető folyamatábrája –– Rajzolja meg a folyamatábrát! –– Jelölje be a látott folyamatokat és berendezéseit! –– Valós tapasztalati alapján azonosítsa a virtuális üzemlátogatás képeit! A hulladékégető berendezései

Sorolja fel a különböző részfolyamatoknál alkalmazott berendezéseket, és azok szerepét-feladatát! A cég környezetvédelmi politikája

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

43

2002-2005-ös évek beruházásai

Egyéb tapasztalatok

Dokumentálás szempontjai –– A megadott szempontok alapján készítse el a tájékoztató anyagot a hulladékégetőről (egyéni jegyzőkönyv vagy csoportos ppt.)! –– A tájékoztató hulladékgazdálkodó technikusoknak szóljon! –– Érthető világos megfogalmazásra törekedjen! –– Terjedelme: max. 3 oldal, illetve 8–10 dia.

Értékelés szempontjai

Az egyéni jegyzőkönyvek értékelésének szempontjai tartalmi és formai (esztétikai) szempontok alapján –– Tartalmazza-e azokat a technológiai szempontból fontos elemeket, amelyek a gyakorlaton megfigyelhetők voltak? –– A külalak megfelel-e az elvárható szövegszerkesztési követelményeknek? A csoportok által készített ppt-k értékelése: –– megfelel-e a csoport számára kijelölt témakörnek-folyamatnak, –– kellően összefoglalja-e a feldolgozott területet, –– terjedelmében, szerkesztésében megfelel-e a prezentációra épülő előadás követelményeinek.

44

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Ellenőrző feladatok 3.1. feladat Írja az üres oszlopba az egyes tevékenységek sorszámát abban a sorrendben, ahogy követik egymást!

forrás: http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezettechnika-5-10-1-08102

9-6 a)

adagolás

b)

anyag-előkészítés

c)

égetés

d)

füstgázhűtés

e)

füstgáztisztítás

f)

hőhasznosítás

g)

hulladéktárolás

h)

kémény

i)

levegő

j)

mosóvízkezelés

k)

pernyeleválasztás

l)

póttüzelőanyag

m) salak- és pernyetárolás n)

salakgyűjtés és -kihordás

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

45

3.2. feladat Húzza alá a helyes választ! 1. A rostélytüzelésű berendezéseket főleg folyékony és pasztaszerű hulladékok égetésére alkalmazzák. Igen          Nem 2. A tűztérfalazat erősebben igénybe vett részeihez szilícium-karbid (SiC) és műkorund anyagú falazatot készítenek. Igen          Nem 3. A hulladékégetés füstgázai a tűztérből 600–700 °C-on vagy ennél alacsonyabb hőmérsékleten távoznak. Igen           Nem 4. A települési szilárd hulladék égetése után keletkező füstgáz is tartalmazhat dioxin-vegyületeket. Igen          Nem 5. A termikus hulladékkezelés hasznosító- és ártalmatlanító művelet egyaránt. Igen          Nem 3.3. feladat Húzza alá a helyes választ! 1. A települési szilárd hulladék égetésének salakja nagy mennyiségű, és gyenge minőségű vasat tartalmaz. 2. A települési szilárd hulladék égetésének salakja kis mennyiségű, és gyenge minőségű vasat tartalmaz. 3. A települési szilárd hulladék égetésének salakja nagy mennyiségű, és jó minőségű vasat tartalmaz. 4. A települési szilárd hulladék égetésének salakja kis mennyiségű, és jó minőségű vasat tartalmaz. 3.4. feladat Sorolja fel a füstgázemissziós vizsgálat által nyújtott lehetőségeket! ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................

46

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet II/14. évfolyam

3.5. feladat Húzza alá a helyes választ! 1. A települési szilárd hulladék égetésekor a tűztérhőmérséklet minimum 750 oC. 2. A települési szilárd hulladék égetésekor a tűztérhőmérséklet minimum 850 oC. 3. A települési szilárd hulladék égetésekor a tűztérhőmérséklet minimum 950 oC.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

47

Felhasznált és ajánlott irodalom a 3. Témakörhöz Balogh Katalin, Sulcz Ágnes: Környezetvédelmi jogszabályok és nyomtatványok gyűjteménye 1.27/V6.0 (CD), VERLAG DASHÖFER Kft. 11/1991. (V. 16.) KTM rendelet a hulladékégetés technológiai kibocsátási határértékeinek és az azok alkalmazására vonatkozó szabályok megállapításáról 3/2002. (II. 22.) KöM rendelet a hulladékok égetésének műszaki követelményeiről, működési feltételeiről és a hulladékégetés technológiai kibocsátási határértékeiről: 4.; 5. §, 6.;8. § Farkas Csaba (2005): A PowerPoint 2003 használata, in Windows XP és Office 2003 felhasználóknak, Budapest: Jedlik Oktatási Stúdió http://www.fkf.hu http://www.madach-szeged.sulinet.hu/tananyag/informatika http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezettechnika Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Hulladékgazdálkodási és Technológiai Főosztály (2003. május): Hulladékgazdálkodási Szakmai Füzetek 5. – A települési szilárdhulladék termikus kezelése, Budapest, Köztisztasági Egyesülés munkacsoportja, p.15–29. Olessák Dénes (2000): A hulladékkezelés termikus eljárásai, in Dr. Barótfi István (szerk.): Környezettechnika, Budapest: Mezőgazda Kiadó P. 710–737. Olessák Dénes (1991): Termikus hulladékkezelés, in Dr. Árvai József (főszerk.): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Budapest: Műszaki Könyvkiadó. p. 349–381.

48

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

4. biológiai hulladékkezelés komposztálással Ennek a témakörnek az a célja, hogy Ön megismerje a növényi eredetű hulladékok komposztálással történő biológiai kezelésének folyamatát: –– a komposztálásra alkalmas növényi hulladékokat; –– a növényi hulladékok előkészítését; –– a biológiai lebontás (komposztálás) folyamatát, és befejező műveleteit; –– a komposztüzemben alkalmazott gépi berendezéseket; –– a komposzt tulajdonságai, felhasználási lehetőségeit. Követelmények –– Ismerje a komposztálható szerves anyagok körét. –– Képes legyen kiválasztani a komposztálásra alkalmas alapanyagokat. –– Ismerje a komposztálás folyamatának kivitelezését. –– Legyen képes felismerni a komposztálás során alkalmazott gépi berendezéseket, ismerje azok szerepét a komposztálási folyamatban. –– Tudja, hogy milyen növényi tápanyagokban gazdag a komposzt és mire használható. –– Legyen képes szerzett és meglévő ismeretei alapján jegyzőkönyvet készíteni az adott témában.

biológiai hulladékkezelési módok A biológiai hulladékkezelés során a hulladékok szerves anyagait mikroorganizmusok bontják le. A szerves anyagok bomlásának módja, sebessége és termékei a folyamat során biztosított körülményektől (paraméterek) függenek. A komposztálás az egyik lehetséges biológiai hulladékkezelési mód. Nézzen utána, hogy milyen egyéb biológiai hulladékkezelési eljárások vannak, melyiket milyen hulladékok kezelésére alkalmazzák, és mennyire elterjedtek, mint hulladékkezelési módszerek! (Ld. ajánlott irodalom!)

Komposztálás Általános tudnivalók A komposztálás az egyik legrégibb, és legközismertebb biológiai hulladékkezelési módszer, melynek során a magas szervesanyag-tartalmú hulladék lebomlása mikroszervezetek által a levegő oxigénjének jelenlétében megy végbe. Az eljárás nemcsak települési hulladék esetén alkalmazható, hanem termelési hulladékok esetén is, ha nincsenek jelen olyan toxikus anyagok, amelyek gátolják a mikroorganizmusok működését, vagy elpusztítják azokat. A komposztálás során hő keletkezik, és különböző hőmérsékletű szakaszai vannak. Így a kapott termék is különböző állapotú. Ezek megnevezése is eltérő: –– friss (nyers) komposzt, –– érett komposzt, –– komposztföld. PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

49

Ha a folyamat teljesen lezajlott, stabil, nagy nedvességtartalmú, földszerű terméket kapunk, mely remekül hasznosítható a mezőgazdaságban (de a háztáji termesztésben is) magas növényi tápanyagtartalma miatt. Ha módjában áll, komposztáljon otthon! A komposzthalomban számos, a háztartásban keletkező szerves hulladékot elhelyezhet (ld. ajánlott irodalom). Figyelje meg, hogy milyen változások következnek be a folyamat során az idő múlásával (napok, hetek, hónapok)! Bizonyos hulladékokat nem célszerű a komposztba tenni, mert jóval lassabban bomlanak le, mint általában a többi szerves anyag, illetve olyan anyagokat tartalmazhatnak, melyek később átalakulás nélkül megjelennek a kész komposztban. Ilyenek: –– a citrusfélék héja (citrom, lime, narancs), –– egyéb déligyümölcsök héja (pl. banán), –– diófa levele, –– fenyőfélék hulladékai.

A komposztálást befolyásoló tényezők A komposztálás érzékeny mikrobiológiai és biokémiai folyamatok eredményeképpen játszódik le. A folyamat kimenetelére, sebességére különböző tényezők együttesen hatnak, ezek a következők: –– a lebontandó anyag összetétele, –– szemcseméret (a mikroorganizmusok hozzáférhetősége), –– a levegőszükséglet biztosítása, –– a megfelelő tápanyagarány a lebontó szervezeteknek, –– a nedvességtartalom, –– a keveredés. Ezeket a paramétereket kell megfelelő harmóniában tartanunk. Az ajánlott irodalomban nézzen utána a komposztálás optimális körülményeinek! A hőmérséklet alakulása alkalmas a komposztálási folyamat optimális lefolyásának megítélésére. Jellemző, hogy a kezdeti szakaszban gyorsan emelkedik a hőmérséklet, mert a kezdeti folyamatok a leginkább hőtermelők. Ebben a szakaszban a patogén (betegséget okozó) mikroorganizmusok elpusztulnak.

A komposztálás technológiai megoldásai A komposztálás kivitelezésére többféle technológiát dolgoztak ki. Ezek különböznek a nyersanyag kiválasztásában és elhelyezésében, a levegőellátás biztosításának módjában, az automatizáltság mértékében, és mindezek folyamán az időszükségletben. Minden komposztálási technológia alapfeltétele a nyersanyag megfelelő aprítása, mivel ez alapvető feltétele a hozzáférhetőségnek (mikroorganizmusok, levegő és nedvesség számára egyaránt). A legmegfelelőbb aprítóberendezést a hulladék méretéhez és keménységéhez kell igazítani.

50

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A terepgyakorlaton csak egyféle komposztálási technológiát láthat. A többi megvalósítási lehetőségről tájékozódhat az ajánlott irodalomban.

A komposztálás gyakorlati alkalmazásának szempontjai Komposztálás előtt néhány tényezőt célszerű előre figyelembe venni. A komposztálandó anyagok minőségi összetételét, eredetét: –– települési szennyvíziszapok, –– mezőgazdasági hulladékok, –– kertészeti, városüzemeltetési (parkfenntartási) hulladékok. Az adott alapanyagok lebontása után várható komposzt minőségét (van-e toxikusanyag-tartalma pl. nehézfém). A piaci lehetőségeket (tudjuk-e értékesíteni a terméket).

Komposztüzem létesítése Komposztüzem helyének kijelölésekor figyelembe kell venni a várható környezeti hatásokat: –– telepítési távolságot (anaerob folyamatok bűzkibocsátása miatt); –– belső telepítés esetén zárt térről, a teremlevegő szűréséről gondoskodni kell; –– csurgalékvíz elvezetése; –– az érlelő terület talajvédelme. Fontosak a telephely kiszolgálásnak szempontjai is: –– szilárd burkolatú odavezető közutak, kerítés kapuval; –– hídmérleg; –– belső üzemi tárolóhely, ürítőhely; –– a hulladékot előkezelő és feldolgozó gépek; –– a kész komposztot utókezelő-gépek; –– kisegítő üzemek (karbantartás, javítás, raktár); –– kiszolgáló létesítmények (energia, szennyvíz), adminisztratív és szociális létesítmények; –– zöld területek, fásítás stb.; –– maradék elhelyezése. Házi feladat (egyéni) A terepi gyakorlaton feldolgozott témakörből készítsen egyénileg jegyzőkönyvet az 4. gyakorlat információs lapján meghatározott megfigyelési szempontok szerint: A jegyzőkönyvet a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia (elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre)! Házi feladat (kis csoportos) A terepgyakorlaton feldolgozott témakör 9. és 10. altémájából készítsen a csoport PowerPoint bemutatót max. 10 dia terjedelemben, amely részletesen bemutatja az adott műveletet! A ppt. bemutatása a 29–30. hulladékgazdálkodás gyakorlat órákon lesz, amikor minden csoportból egy tanuló bemutatja az osztálynak a csoportja által készített előadási anyagot.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

51

gyakorlati feladat 4. gyakorlat

Biológiai hulladékkezelés komposztálással Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat A Fővárosi Kertészeti Rt. komposztáló üzemébe történő üzemlátogatás során Ön meg fog ismerkedni a biológiai hulladékkezelés egyik módszerével, a komposztálás technológiai folyamatával, az alkalmazott gépészeti berendezésekkel és a kész komposzt felhasználási lehetőségeivel. Az információs lapon levő szempontokat alapján figyelje meg a komposztáló működését, jegyezze fel/meg a szakemberek tájékoztatójában elhangzott fontos információkat! A látogatás előtt tájékozódjon a cég honlapján (www.fokert.hu), tegyen virtuális üzemlátogatást! Készítsen mindezek figyelembevételével egy tájékoztató anyagot a komposztálásról!

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 135 perc. A beadás határideje: 2 hét (a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia [elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre]). A megfigyelés szempontjai: –– A komposztálásra alkalmas növényi hulladékok –– A növényi hulladékok előkészítése –– A biológiai lebontás (komposztálás) folyamata, és befejező műveletei –– A komposztüzemben alkalmazott gépi berendezések –– A komposzt tulajdonságai, felhasználási lehetőségei A komposztálás folyamatábrája Rajzolja meg a folyamatábrát! Jelölje be a látott folyamatokat és berendezéseit! Valós tapasztalati alapján azonosítsa a virtuális üzemlátogatás képeit! A komposztálás berendezései Sorolja fel a különböző részfolyamatoknál alkalmazott berendezéseket, és azok szerepét-feladatát! A cég környezetvédelmi politikája

52

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Egyéb tapasztalatok

Dokumentálás szempontjai A megadott szempontok alapján készítse el a tájékoztató anyagot a komposztáló telepről (egyéni jegyzőkönyv vagy csoportos ppt.)! A tájékoztató hulladékgazdálkodó technikusoknak szóljon. Érthető világos megfogalmazásra törekedjen! Terjedelme: max. 3 oldal, illetve 8–10 dia. Értékelés szempontjai Az egyéni jegyzőkönyvek értékelésének szempontjai tartalmi és formai (esztétikai) szempontok alapján: –– tartalmazza-e azokat a technológiai szempontból fontos elemeket, amelyek a gyakorlaton megfigyelhetők voltak; –– a külalak megfelel-e az elvárható szövegszerkesztési követelményeknek. A csoportok által készített ppt-k értékelése: –– megfelel-e a csoport számára kijelölt témakörnek-folyamatnak, –– kellően összefoglalja-e a feldolgozott területet, –– terjedelmében, szerkesztésében megfelel-e a prezentációra épülő előadás követelményeinek.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

53

Ellenőrző feladatok 4.1. feladat Írja le az üres oszlopba az egyes tevékenységek sorszámát abban a sorrendben, ahogy követik egymást! a)

elszállítás

b)

előaprítás

c)

érlelés prizmákban

d)

összegyűjtés és beszállítás

e)

rostálás

f)

utóaprítás

4.2. feladat Milyen a komposztálás oxigén-szükséglete? Húzza alá a helyes választ! 1. A szerves anyagok komposztáláskor a levegő oxigénjének jelenlétében bomlanak le. 2. A szerves anyagok a levegő oxigénjének hiányában nem bomlanak le. 3. A szerves anyagok komposztálásakor egyéb oxigénforrást is felhasználnak. 4.3. feladat A komposztálás során a hőmérséklet alakulása jelzi, hogy optimálisan zajlik-e a folyamat. Húzza alá a helyes választ! Igen          Nem 4.4. feladat Melyek a city-komposzt fontosabb jellemzői? Töltse ki a táblázatot! Jellemző

Mennyiség (számérték)

nedvesség % pH C/N (szén-nitrogén arány)

54

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

4.5. feladat Sorolja fel a komposzt biológiai jellemzőit!

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

55

Felhasznált és ajánlott irodalom a 4. Témakörhöz Balogh Katalin, Sulcz Ágnes: Környezetvédelmi jogszabályok és nyomtatványok gyűjteménye 1.27/V6.0 (CD), VERLAG DASHÖFER Kft. Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Hulladékgazdálkodási és Technológiai Főosztály (2003. május): Hulladékgazdálkodási Szakmai Füzetek 9. – Zöld és biohulladékok komposztálása, Budapest Köztisztasági Egyesülés munkacsoportja, p. 19–47. Dr. Bánhegyi István (1991): Biológiai hulladékkezelés, in Dr. Árvai József (főszerk.): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Budapest: Műszaki Könyvkiadó. p. 390–393. dr. Bonnyai Zoltán (2000): A hulladékok ártalmatlanításának biológiai módszerei, in dr. Barótfi István (szerk.): Környezettechnika, Budapest: Mezőgazda Kiadó p. 744–755. 23/2003. (XII. 29.) KvVM rendelet a biohulladék kezeléséről és a komposztálás műszaki követelményeiről http://www.fokert.hu http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezettechnika-5-11

56

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

5. A hulladék végső elhelyezése Ennek a témakörnek az a célja, hogy Ön megismerje a települési szilárd hulladék rendezett lerakásának folyamatát: –– a lerakóhely kijelölésének szempontjait, műszaki előkészületeit; –– a települési szilárd hulladéklerakó kialakítását, infrastruktúráját; –– a lerakó működését, a lerakás technológiáját, gépi berendezéseit, célgépeit; –– a hulladéklerakó adatszolgáltatási kötelezettségeit; –– a lerakó monitoring hálózatát; –– biogázgyűjtő hálózat működését; –– a lerakó megtelt szektorainak rekultivációját. Követelmények Ön –– ismerje a rendezett lerakó létesítésének feltételeit; –– tudja a rendezett lerakó kialakításának műszaki védelmi módját, műveleteit; –– ismerje az új létesítmények kialakításának potenciális veszélyeit - a környezeti elemeket és az élővilágot veszélyeztető tényezőket; –– ismerje a lerakás technológiai megoldásait, a működéshez szükséges infrastruktúrát; –– képes legyen kiválasztani az adott lerakóban alkalmazandó legmegfelelőbb lerakási módot; –– tudja, hogy milyen adatszolgáltatási kötelezettségei vannak a települési szilárdhulladék lerakónak; –– ismerje a rendezett települési szilárd hulladéklerakó környezetre gyakorolt hatásainak folyamatos ellenőrzési lehetőségeit; –– legyen képes megítélni a környezeti elemek állapotát a monitoring rendszer adatai alapján; –– tudja a működő lerakó belsejében végbemenő anaerob folyamatokat, a keletkező biogáz összetételét, tulajdonságait, kezelését; –– ismerje a rendezett lerakó lezárásának, rekultivációjának módját.

az elhelyezés fogalma, a lerakóhellyel szemben támasztott követelmények Az elhelyezés kifejezés egyenértékű a lerakással (a hulladék végső elhelyezése), ennek megfelelően a hulladékban rejlő anyagok, és energia hasznosításáról lemondva azt a környezetben elhelyezik/lerakják, és belátható időn belül ezen a helyen hagyják. A lerakás korábban vadlerakókon (spontán módon kijelölt, műszakilag előkészítetlen) történt. A jelenleg érvényes jogszabályok ezt a lehetőséget ma már nem teszik lehetővé, a hulladékot csak rendezett módon, az előírt műszaki követelményeknek megfelelő területen szabad lerakni.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

57

A lerakóhelynek olyannak kell lennie, ahol: –– tudják teljesíteni, és figyelembe veszik a közegészségügyi-környezet­védelmi feltételeket: a terület ökológiai adottságait, a levegőtisztaság-védelmi, a vízvédelmi, termőföldvédelmi, a földvédelmi, a természet­védelmi, a tájvédelmi követelményeket, az erdő és fásítás rendeltetésszerű használatának követelményeit, a közegészségügyi előírásokat, az ásvány­vagyon-védelmi előírásokat, a területfejlesztési szempontokat, a település­rendezési terv önkormányzati rendelkezéseit; –– a hulladékot kidolgozott, alkalmas technológiával helyezik el a talajon, vagy természetes illetve mesterségesen kialakított üregben. Ezek a követelmények azt jelentik, hogy: –– illetéktelen személyek ne tudjanak bemenni a lerakóterületére, és ott kapcsolatba kerülni a hulladékkal; –– a lerakott hulladékkal ne tudjanak érintkezni a madarak és egyéb állatok; –– a lerakás következtében ne szennyeződjön a terület alatti talaj és a felszín alatti vizek, továbbá egyéb környezetszennyezés se következhessen be; –– a lerakási technológia a fenti szempontok teljesülését szolgálják. A lerakás módját alapvetően meghatározza a hulladék jellege (halmazállapota, környezeti hatása = nem veszélyes/veszélyes.

A lerakóhely elhelyezkedése, a lerakás körülményei –– A lerakásra olyan területet kell kijelölni, mely hosszú távon alkalmas lesz a hulladék befogadására (több évtized). –– Ne legyen túlságosan messze a gyűjtőkörzettől, szilárd burkolatú úton megközelíthető legyen. –– A működtetéshez szükséges közműveket biztosítani kell (áram, víz stb.). –– A lerakó (gondolva a lezárás utáni időszakra is) illeszkedjen a környezetbe, esztétikai szempontból ne legyen zavaró. –– A lerakón belül biztosíthatók legyenek a hulladékkezelés járulékos tevékenységei is (lerakás előtti anyag-előkészítés, települési hulladék esetében másodnyersanyag vagy komposztálható frakció válogatása). –– Meggátolható legyen a hulladék talajjal, talajvízzel való érintkezése, a veszélyes komponensek kilúgozódása. –– Legyen lehetőség a lerakott hulladék célzott kiemelésére (tévedésből kidobott értékes anyagok megtalálása a lerakótérben). Van az Ön lakókörnyezetében illegális hulladéklerakó hely? Látogasson el egy lakóhelyéhez közeli elhagyott területhez (erdőszéle, egyéb műveletlen, gazdátlan terület), jegyezze fel, hogy milyen oda nem illő dolgokat, hulladékokat talált! Látogatását ismételje meg azonos időtartamok elteltével (pl. két hét, egy hónap)! Tapasztalt-e valamilyen változást? Tájékozódjon a terület kezelőjéről, kezdeményezze a hulladékok eltávolítását! Tájékozódjon, hogy melyek az EU követelményei a lerakóhelyekkel és a hulladéklerakással kapcsolatban!

58

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A települési hulladéklerakók tervezési szempontjai A területileg érintett lakosság ellenállása A helykijelölés az egyik legfontosabb kérdés a hulladéklerakás vonatkozásában. Probléma, hogy a lakosságnak nincsenek ismeretei a korszerű hulladékkezelésről, a köztudatban a hulladéklerakó = szeméttelep, ahol mindent elhelyeznek, és az bűzlik, fertőző, és látványként csúnya. Ezért a létesítés felvetésekor az emberek jelentős többsége eleve elutasítja, hogy lakókörnyezetéhez közel bármilyen hulladékkezelő létesítményt alakítsanak ki. Fontos, hogy a tervezett létesítményhez közeli települések lakosságát hitelesen tájékoztassák a várható hatásokról, következményekről! A pusztazámori Regionális Hulladékkezelő Központ létesítését komoly lakossági tájékoztatás előzte meg (rendszeres helyi videofilm-vetítés, tanulmányút szervezése meglévő, jól működő hulladékkezelő létesítménybe).

Műszaki feltételek A hulladéklerakó csak olyan helyen létesíthető, ahol a talaj tulajdonságai eleve alkalmasak, vagy részben alkalmasak kismértékű vízáteresztő tulajdonságuk folytán. Elsődleges szempont továbbá, hogy a megvalósuló létesítmény semmilyen vonatkozásban ne zavarja, szennyezze környezetét működése során, de lezárása után sem. A tervezés során számos szempontot kell figyelembe venni, elemezni, előzetes hatásvizsgálatot készíteni annak érdekében, hogy a megvalósuló létesítmény semmilyen módon ne károsíthassa a környezetet. Az ajánlott irodalomban utánanézhet, hogy melyek a részletes műszaki követelmények, és hogy milyen szempontokat kell figyelembe venni települési szilárd hulladéklerakó létesítésekor.

a rendezett lerakás üzemeltetési kérdései A rendezett lerakóhely kialakításának módozatai A hulladékot különféle megoldásokkal lehet elhelyezni a lerakón, ezek a terepi adottságoktól függenek és a következők lehetnek: –– gödörfeltöltés, –– dombépítés sík területen, –– a két művelési mód kombinációja.

A rendezett lerakás technológiai megoldásai A települési szilárd hulladék lerakására alkalmazott megoldások hazánkban:

–– prizmás rendszerű ellenőrzött lerakás, –– frontális lerakás, –– körkörös lerakás.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

59

Az ajánlott irodalomból megtudhatja, hogy melyik megoldás milyen technológiával valósul meg.

A lerakók víz elleni védelme, a szivárgó víz kezelése A lerakott hulladék igen heterogén összetételű, tartalmaz eleve veszélyes és potenciálisan veszélyes komponenseket is. Ezek az anyagok a csapadékvízzel való érintkezésük során oldódnak, kémiailag módosulnak, és „elhagyják” a hulladékhalmot – csurgalékvíz formájában távoznak. Ezért fontos előre gondoskodni a víz elleni védelemről és a csurgalékvíz kezeléséről. Mivel a hulladéklerakó nyitott (fedetlen), a csapadékvíz bejutása nem akadályozható meg. A csapadékvíz átjárja a hulladékhalmot, és kioldja (kilúgozza) a vízoldható anyagokat. Ezért legcélszerűbb eleve kialakítani egy olyan folyadékgyűjtő hálózatot (dréncsövek), melyek a hulladék halomból távozó folyadékot (csurgalékvíz) egy erre kijelölt medencébe vezetik. A szivárgó víz mennyisége, és így a kezelés szükségessége a keletkezést megelőző időjárásától függ: –– csapadékszegény időszakban a csurgalékvizet ejektorokkal levegőztetik (a berothadással járó bűzhatás megelőzése érdekében), és visszaöntözik a hulladék halomra, hogy annak megfelelő legyen a nedvessége; –– igen csapadékos időszakban, ha a medence megtelik, a csurgalékvizet el kell szállítani, és a szennyvíztisztítás módszereivel kezelni kell.

A lerakóhely lezárása, rekultivációja, utógondozása A lerakóhely, illetve annak egy-egy szektorának telítődése után gondoskodni kell arról, hogy a területet „visszaadjuk” a természetnek, vagyis olyan állapotot teremtsünk, mint ott a létesítmény megépítése előtt volt (mivel a domborzati viszonyok módosultak, ennek figyelembevételével). Ezért a megtelt lerakót olyan módon kell „láthatatlanná tenni”, mintha az korábban ott sem lett volna. A lezáráshoz, csakúgy, mint az alapozáshoz, meghatározott rétegeket kell elhelyezni a lerakó felületén, majd olyan növénytakarót kell létesíteni, amely alkalmas a záróréteg stabilizálására, és illeszkedik a környezetbe. A hulladéklerakó alapozó és fedő rétegrendjét megismerheti a bevezető előadásból (a hulladéklerakó helyszínén) és az ajánlott irodalomból. A lerakó felületén létesített növényzetet folyamatosan gondozni kell.

Biogázkezelés A hulladék halomban lévő szerves anyagokból bomlási folyamatok következtében gáz képződik (anaerob körülmények között), amely kb. 50%-ban metánt tartalmaz. A metán kb. 20-szorosan üvegházhatású gáz, mint a szén-dioxid, de jelentős energiatartalma is van, ezért nem célszerű a szabadba engedni, érdemes hasznosítani. Nézzen utána a szakirodalomban, hogy milyen összetételű a biogáz, milyen tisztítási műveleteket igényel hasznosítás előtt!

60

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A környezetszennyező hatás ellenőrzése (monitoring) A hulladék halomban rendkívül sokféle folyamat zajlik, különböző sebességgel. Ezeknek a folyamatoknak hatásuk lehet a hulladéklerakó közvetlen, de esetleg távolabbi környezetére is, ha a lerakó szigetelése megsérül. A HDPE (nagy sűrűségű polietilén) fenékszigeletés esetleges megsérülését szenzorhálózat érzékeli, és pontosan megtudható a sérülés helye. A hulladéklerakóból származó szennyezőanyagok nyomon követésére szolgál a monitoringhálózat, mely folyamatos információt szolgáltat a lerakó közvetlen környezetének aktuális állapotáról. Ennek érdekében folyamatosan ellenőrizni kell: –– a felszíni vizek minőségét, –– a felszín alatti vizek minőségét, –– a levegő minőségét, –– talaj-és növényvizsgálatokat kell végezni. Házi feladat (egyéni) A terepgyakorlaton feldolgozott témakörből készítsen egyénileg jegyzőkönyvet az 5. gyakorlat információs lapján meghatározott megfigyelési szempontok szerint! A jegyzőkönyvet a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia (elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre)! Házi feladat (kis csoportos) A terepgyakorlaton feldolgozott témakör 11–12–13. altémájából készítsen a csoport PowerPoint bemutatót max. 10 dia terjedelemben, amely részletesen bemutatja az adott műveletet! A ppt. bemutatása a 29–30. hulladékgazdálkodás gyakorlat órákon lesz, amikor minden csoportból egy tanuló bemutatja az osztálynak a csoportja által készített előadási anyagot.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

61

gyakorlati feladat 5. gyakorlat

A hulladék végső elhelyezése Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat A Fővárosi Közterület-fenntartó Zrt. pusztazámori Regionális Hulladékkezelő Központjába történő üzemlátogatás során Ön meg fog ismerkedni a települési szilárd hulladék rendezett lerakásának módszerével, az alkalmazott gépészeti berendezésekkel és a lerakó létesítésének, rekultivációjának kérdéseivel. Az információs lapon levő szempontok alapján figyelje meg a rendezett lerakó működését, jegyezze fel/meg a szakemberek tájékoztatójában elhangzott fontos információkat! A látogatás előtt tájékozódjon a cég honlapján (www.fkf.hu), tegyen virtuális üzemlátogatást! Készítsen mindezek figyelembevételével egy tájékoztató anyagot a települési szilárd hulladék rendezett lerakásáról.

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 135 perc. A beadás határideje: 2 hét (a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia [elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre]). A megfigyelés szempontjai Figyelje meg: –– a lerakóhely kijelölésének szempontjait, műszaki előkészületeit; –– a települési szilárd hulladéklerakó kialakítását, infrastruktúráját; –– a lerakó működését, a lerakás technológiáját, gépi berendezéseit, célgépeit; –– a hulladéklerakó adatszolgáltatási kötelezettségeit; –– a lerakó monitoringhálózatát; –– biogázgyűjtő-hálózat működését; –– a lerakó megtelt szektorainak rekultivációját! A hulladéklerakás folyamatábrája Rajzolja meg a folyamatábrát! Jelölje be a látott folyamatokat és berendezéseit! Valós tapasztalati alapján azonosítsa a virtuális üzemlátogatás képeit! A hulladéklerakás (deponálás) berendezései Sorolja fel a különböző részfolyamatoknál alkalmazott berendezéseket, és azok szerepét, feladatát! A cég környezetvédelmi politikája

62

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Egyéb tapasztalatok

Dokumentálás szempontjai A megadott szempontok alapján készítse el a tájékoztató anyagot a Regionális Hulladékkezelő Központról (egyéni jegyzőkönyv vagy csoportos ppt.)! A tájékoztató hulladékgazdálkodó technikusoknak szóljon! Érthető világos megfogalmazásra törekedjen! Terjedelme: max. 3 oldal illetve 8–10 dia. Értékelés szempontjai Az egyéni jegyzőkönyvek értékelésének szempontjai tartalmi és formai (esztétikai) szempontok alapján: –– tartalmazza-e azokat a technológiai szempontból fontos elemeket, amelyek a gyakorlaton megfigyelhetők voltak; –– a külalak megfelel-e az elvárható szövegszerkesztési követelményeknek. A csoportok által készített ppt-k értékelése: –– megfelel-e a csoport számára kijelölt témakörnek-folyamatnak; –– kellően összefoglalja-e a feldolgozott területet; –– terjedelmében, szerkesztésében megfelel-e a prezentációra épülő előadás követelményeinek.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

63

Ellenőrző feladatok 5.1. feladat Megindul-e a lerakott hulladék halomban a biogáztermelődés néhány nap múlva? Húzza alá a helyes választ! Igen          Nem 5.2. feladat A rendezett települési szilárd hulladéklerakón elhelyezhetők-e a következő hulladékok? Húzza alá a helyes válaszokat! a) A háztartásokban a mindennapos életvitel kapcsán keletkező hulladékok. b) Lomtalanításból származó hulladékok. c) Festékek, használt sütőzsiradékok maradékai. d) Kertek, parkok gondozásából származó zöldhulladékok. e) Elektronikai hulladékok (pl. hasznavehetetlen háztartási gépek).

5.3. feladat A pusztazámori Regionális Hulladékkezelő Központban Húzza alá a helyes választ! 1. Csak az FKF Zrt. által beszállított hulladékot lehet elhelyezni. 2. Az FKF Zrt.-n kívül más beszállító is elhelyezheti hulladékát térítésmentesen. 3. Az FKF Zrt.-n kívül más beszállító is elhelyezheti hulladékát térítés ellenében.

5.4. feladat Milyen sorrendben követik egymást a különböző rétegek a rendezett lerakó zárórétegében? Írja be az üres oszlopba a kérdéshez (állításhoz, definícióhoz) tartozó válasz betűjelét! 1.

1. réteg

a)

altalaj

2.

2. réteg

b)

fűmagszórásból kikelt fű és telepített növényzet

3.

3. réteg

c)

gázelvezető cső

4.

4. réteg

d)

gáztalanítóréteg

5.

5. réteg

e)

hulladék

6.

6. réteg

f)

humusz

7.

7. réteg

g)

vízelvezetés

8.

8. réteg

h)

zárószigetelés

64

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

forrás: http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezettechnika-5-12-3-081029-8

5.5. feladat A szennyezett és összegyűjtött szivárgó vizek kezelésére alkalmazott módszerekhez melyik célkitűzés tartozik? Írja be az üres oszlopba a kérdéshez (állításhoz, definícióhoz) tartozó válasz betűjelét! 1.

Flokkulálás, kicsapatás majd elválasztás

a)

Többnyire előkezelt szennyvizek besűrítése

2.

Ioncsere

b)

Csírátlanítás és szagcsökkentés

3.

Ultraszűrés, fordított ozmózis

c)

Terjedelmes csapadék képzése a szerves anyagok részbeni eltávolítására, hidroxidok kicsapása

4.

Ózonos kezelés

d)

Meghatározott anyagok eltávolítása előkezelés után

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

65

Felhasznált és ajánlott irodalom az 5. Témakörhöz Balogh Katalin, Sulcz Ágnes: Környezetvédelmi jogszabályok és nyomtatványok gyűjteménye 1.27/V6.0 (CD), VERLAG DASHÖFER Kft. Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Hulladékgazdálkodási és Technológiai Főosztály (2003. május): Hulladékgazdálkodási Szakmai Füzetek 8. – A korszerű, regionális hulladéklerakók létesítése és üzemeltetése, Budapest Köztisztasági Egyesülés munkacsoportja, p. 13–47. Kertész György, Mann Tamás (1991): A hulladék végső elhelyezése, in Dr. Árvai József (főszerk.): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Budapest: Műszaki Könyvkiadó. p. 424–450. Dr. Bonnyai Zoltán (2000): A hulladékok ártalmatlanításának biológiai módszerei, in dr. Barótfi István (szerk.): Környezettechnika, Budapest: Mezőgazda Kiadó p. 767–794. 22/2001. (X. 10.) KöM rendelet a hulladéklerakás, valamint a hulladéklerakók lezárásának és utógondozásának szabályairól és egyes feltételeiről 20/2006. (IV. 5.) KvVM rendelet a hulladéklerakással, valamint a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről 92/2007. (XI. 28.) KvVM rendelet a hulladéklerakással, valamint a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről szóló 20/2006. (IV. 5.) KvVM rendelet módosításáról http://www.fkf.hu http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika/kornyezettechnika-5-12

66

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

6. Hulladékanalízis – fizikai, kémiai mérések Ennek a témakörnek az a célja, hogy Ön megismerje a települési szilárd hulladék fizikai és kémiai vizsgálatának néhány módját, melyek a következők: –– mintavétel és előkészítő műveletek, –– fizikai és kémiai tulajdonságok vizsgálata: •• szárazanyag-tartalom meghatározása és higroszkópos nedvesség-tartalom kiszámítása, •• hamutartalom meghatározása, •• kivonatkészítési műveletek elvégzése, •• komposztvizsgálat, •• illószervessav-tartalom meghatározása, –– komposzt szervesanyag-tartalmának meghatározása. Követelmények –– Ismerje a települési szilárd hulladék szabványos mintavételét és minta-előkészítő műveleteit. –– Tudjon hulladékkivonatokat készíteni többféle kivonószerrel különböző kivonatokhoz önállóan és csoportmunkában. –– Ismerje a települési szilárd hulladék víztartalmának különféle formáit. –– Tudja elvégezni a nedvességtartalom meghatározásának műveleteit. –– Legyen képes megítélni a hulladékban lévő szervetlen/szerves anyag arányát a hamutartalom ismeretében. –– Lássa az összefüggést a hulladékban lévő biológiailag bontható szervesanyag-tartalom és illószervessav-tartalom között. –– Meg tudja határozni a komposzt szervesanyag-tartalmát. –– Legyen képes a mérési adatok feldolgozására, az eredmények kiszámolására.

a laboratóriumi gyakorlatok tudnivalói Laboratóriumi munkaszabályok A biztonságos munkavégzés feltétele a munkaszabályok ismerete, azok alkalmazása, betartása. Minden tanévben meg kell ismételni a munkaszabályok ismertetését. 1. A laboratóriumban csak tanári felügyelet mellett tartózkodhatnak a tanulók. 2. Minden laboratóriumi munka előzetes elméleti felkészülést igényel, egyébként fokozott balesetveszélyt jelent. 3. A gyakorlatokon tiszta, gondozott pamutköpenyben, kényelmes, lapos talpú cipőben kell megjelenni. 4. Balesetveszélyt jelentő ékszerek, testékszerek, egyéb tárgyak viselete tilos! 5. Ne hozzunk a laboratóriumba (az iskola területére) nagy értékű tárgyakat, eszközöket, készpénzt, mert ezekért az iskola nem tud felelősséget vállalni! 6. Hosszú hajú tanulók csak összefogott hajjal dolgozhatnak nyílt láng használatakor. PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

67

7. A laboratóriumban étkezni, inni, laboratóriumi eszközöket étkezés, ivás céljára használni tilos! 8. A munka megkezdése előtt meg kell győződni az eszközök épségéről, a műszerek megfelelő működéséről. Hibás, sérült, törött, repedt eszköz balesetveszélyt jelent. 9. Csak a munkához szükséges eszközök legyenek a munkaasztalunkon, ügyeljünk a rendre! 10. A műszerek, egyéb berendezések használata előtt azok kezelési, karbantartási előírásait tanulmányozni kell. 11. A munka megkezdése előtt tisztában kell lenni a felhasználandó vegyszerek tulajdonságaival, a vonatkozó elsősegélynyújtással. 12. Maró, mérgező anyagokkal történő munka esetén az egyéni védőfelszerelések használata kötelező. Maró, mérgező folyadékot pipettába felszívni tilos! 13. Gyúlékony, robbanásveszélyes anyagokkal csak nyílt lángtól távol szabad dolgozni, azokat hevíteni csak hőközvetítő közeg alkalmazásával szabad! 14. Mérgező, kellemetlen szagú anyagokkal csak vegyifülke alatt szabad dolgozni. 15. Légritkítást csak vastag falú vagy gömb alakú edényekben szabad végezni. 16. Működő kísérletet/készüléket őrizetlenül, felügyelet nélkül hagyni tilos! 17. A vegyszerekkel bánjunk takarékosan, csak tiszta eszközökkel vegyünk ki a tárolóedényből! 18. Az asztalra, padlóra került vegyszert haladéktalanul takarítsuk fel, a vegyszer tulajdonságait figyelembe véve! 19. A vegyszerhulladékokat szelektíven össze kell gyűjteni, és gondoskodni kell az ártalmatlanításukról. 20. Vegyszereket az iskolából elvinni, otthon vagy más helyen kísérletezni tilos!

A laboratóriumi gyakorlat jegyzőkönyve A jegyzőkönyv a laboratóriumi munka tükre. A gyakorlatok során elvégzett feladatok, mérések események rögzítésére szolgál. A jó felépítésű, tartalmas jegyzőkönyv lehetőséget ad arra, hogy azt kézbe véve magunk, vagy akár más személy is reprodukálni tudja a vizsgálatot. A jegyzőkönyv terjedelme az elvégzett gyakorlathoz, méréshez kell, hogy igazodjon, általános szerkezete, felépítése a következő: 1. cím (kezdési időpont, ha a mérés hosszadalmas, és egy későbbi gyakorlaton fejeződik be), 2. dátum, 3. mérési elv, 4. munkamenet (a gyakorlat, mérés főbb részei), 5. a kivitelezés rövid leírása, 6. a felhasznált anyagok R (risk = kockázat) és S (safety = biztonság) számai, 7. mérési adatok (a számolás alapját képező adatok pl. tömegmérés eredménye, titrálások fogyásai stb.), 8. reakcióegyenlet(ek), ha van kémiai átalakulás, 9. az eredmény kiszámítása, 10. az eredmény közlése: a gyakorlat címéhez kapcsolódó mérési eredmény jól látható kiemelése mértékegységgel a jegyzőkönyv végén, 11. befejezési időpont (ha a mérés hosszadalmas, és egy korábbi gyakorlaton kezdődött).

68

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

települési szilárd hulladékok vizsgálata – mintavétel A minta fogalma A minta, a sokaságnak azt a részét jelenti, amelyet a vizsgálat céljára elkülönítünk, mivel teljes sokaságvizsgálatra nincs lehetőség. Sokaság az anyag teljes mennyisége (pl. a megtelt hulladékgyűjtő célgép tartalma). Mint fogalom általános értelemben is használatos a minta, mert ha valamivel kapcsolatban felmérik a társadalom véleményét, akkor is csak korlátozott számú csoportot tudnak megkérdezni: ezt is mintának nevezik. A teljes társadalom megkérdezése nem célszerű, mert túlságosan bonyolult, költséges, és hosszadalmas, ugyanakkor várhatóan nem sokkal fog eltérni az eredmény a megfelelő létszámú csoport felmérésének eredményétől. A kritikus dolog tehát az, hogy mennyi elemet kell elkülöníteni a sokaságból, hogy a kapott eredmény megfelelően tükrözze a sokaság tulajdonságait. Ezt úgy mondjuk, hogy a minta reprezentatív legyen. Ez minden mintavételnél kritikus dolog, és alapvetően kihat a további mérések eredményeire. A környezetvédelmi vizsgálatok mintavételeire szabványok alapján kerül sor, így a települési szilárd hulladék mintavételét is szabvány szerint kell végezni.

Szabványos mintavétel települési szilárd hulladékból A mintavételt az MSZ 21976-1: 1981 Települési szilárd hulladékok vizsgálata Mintavétel szabvány szerint kell végezni. Az eljáráshoz nagy mennyiségű hulladék, nagy munkaterület és speciális körülmények kellenek, ezért az iskolai laboratóriumban nem végezhető el. A mintavétel részletei elolvashatók a vonatkozó szabványban. Lényege a következő: 1. Gyűjtőkörzetet jelölnek ki, amely egységes fűtési és beépítettségi rendszer szerinti jól behatárolható terület, amelyből a vizsgálathoz a részmintákat begyűjtik (a háztartásokban a szabványos edényekben összegyűjtött hulladék). 2. A gyűjtőkörzetben kihelyezett edények tartalmát (részminták) a hulladékgyűjtő célgéppel begyűjtik. A részmintákból a gépjármű gyűjtőterében átlagminta keletkezik a folyamatos begyűjtés és tömörítés közben. 3. A gyűjtőjárművet a hulladékártalmatlanító telepen lemérik, a beszállított hulladék tömegét meghatározzák. 4. A jármű az összegyűjtött hulladékot az erre a célra kijelölt vízszintes, kemény (ledöngölt vagy lebetonozott) felületre kiüríti. 5. A jármű a gyűjtési programot folytatja a fentiek szerint, és további mennyiséget szállít be a telepre. 6. A napi gyűjtési program befejezése után a teljes hulladékhalmazt speciális, ívben hajlított villával kb. 50–60 cm vastagságban kiterítik, majd fokozatosan, többszöri (legalább ötszöri) negyedeléssel és keveréssel csökkentik a feldolgozandó minta térfogatát a következők szerint: mechanikai összetétel meghatározása esetén 0,5–0,6 m3-re, egyéb vizsgálatok esetén 0,1–0,2 m3-re. 7. Az így kapott anyaghalmaz adja a további kezelés (rostálás, osztályozás) és a fizikai-kémiai-biológiai elemzések mintaanyagát. A mintavétel gyakoriságát a szabvány szabályozza a település mérete alapján. A mintavételi hetek száma: –– nagyobb településeken legalább évi 12, –– kisebb településeken évi 4–6. PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

69

A mintavételi hetek elosztása: –– nagyobb településeken havi, –– kisebb településeken a szilárd hulladék kibocsátás évszaki ingadozásának megfelelően. A mintavételi hét folyamán egy adott gyűjtőkörzetből legalább egy héten át napi rendszerességgel kell a hulladékot mintázni és vizsgálni.

A minták fogalmi meghatározása Részminta: a gyűjtőkörzet lakóházainak, illetve intézményeinek gyűjtőedényeiben gyűjtött települési szilárd hulladék. Nyersminta: a részminták összegyűjtésekor a gyűjtőjárműben felhalmozott települési szilárd hulladék. Átlagminta: a nyersminta homogenizálásával és fokozatos átlós negyedelésével 0,1–0,6  m3 térfogatra csökkentett hányada, mely összetételében reprezentálja a gyűjtőkörzet települési szilárd hulladékát. Laboratóriumi nyersminta: a szabványosan vételezett szilárd hulladékminta, amely nedves állapotú szerves és szervetlen anyagok heterogén keveréke, és amely még nem alkalmas laboratóriumi elemzésekre. Laboratóriumi minta: a laboratóriumi nyersmintából a nagyobb fémtárgyak kézi válogatás általi eltávolításával készített minta. Elemzési minta kémiai vizsgálatok céljára: a laboratóriumi minta 105 oC-on tömegállandó­ságig szárított, 0,5 mm szemcseméretűre aprított, homogenizált része. Elemzési minta biológiai vizsgálatok céljára: a laboratóriumi minta arányosan osztott részéből steril fiziológiás sóoldattal vagy steril csapvízzel 1:10 arányban készített kivonat.

települési szilárd hulladékok vizsgálata – minta-előkészítés A nedves, szilárd laboratóriumi nyers hulladékmintából 24 órán belül el kell készíteni a laboratóriumi és elemzési mintákat. A vizsgálat megkezdéséig az anyagot hűtőszekrényben (+4°C-on) kell tartani. A laboratóriumi nyersminta szükséges mennyiségét fémtálcára helyezik. A mintában lévő fémtárgyakat kézi válogatással eltávolítják. Az így kapott laboratóriumi mintát a kémiai és biológiai vizsgálatok számára tovább kezeljük.

A minta előkészítése kémiai vizsgálatokhoz A laboratóriumi mintát 0,01 g pontossággal lemérik, és szabvány szerint (MSZ 21976-3:1981) meghatározzák a durva nedvességtartalmát. A tömegállandóságig szárított mintát – az anyag összetételétől függően – kalapácsos, majd késes darálóban addig őrlik, amíg az anyag szemcsemérete 0,5 mm lesz (ellenőrzés 0,5 mm finomságú szitán). A szitán fennmaradó részt golyós malomban tovább őrlik, majd az őrleményt homogenizálják.

A minta előkészítése biológiai vizsgálatokhoz A laboratóriumi minta egy részét a bakteriológiai, a gomba- és féregpete-vizsgálatokhoz steril fiziológiás sóoldattal 1:10 arányban 1 óra időtartamig rázatják. Ezután szükség szerinti időtartamig ülepedni hagyják, és a vizsgálatokhoz a vizes fázist használják fel (lehetőleg azonnal).

A minta előkészítése toxikológiai vizsgálatokhoz A toxikológiai vizsgálatokhoz a steril fiziológiás sóoldat helyett csapvizet használnak, egyébként az előkészítés módja azonos a biológiai vizsgálathoz való előkészítéssel. 70

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A minták tárolása A szárított laboratóriumi minták szobahőmérsékleten tárolhatók. A higroszkópos (nedvszívó) mintákat jól záró porüvegben kell tárolni. A tárolóedényeket azonosító jellel kell ellátni.

hulladékkivonatok készítése Általános ismeretek A kivonat vagy extraktum a szilárd anyag azon részét tartalmazza oldott állapotban, amely a vizsgálat szempontjából lényeges. A hulladékkivonatok tehát olyan oldatok, amelyek különböző oldószerrel készültek a szilárd hulladékból, bizonyos alkotók célzott kioldása érdekében. Az oldódás elősegítésére intenzív érintkeztetést kell biztosítani a hulladék és a kivonószer (oldószer) között, ezt gépi rázatással valósítjuk meg laboratóriumi rázógépben. A rázatás időtartamát tapasztalati úton kell meg­határozni. A cél az egyensúlyi állapot elérése, azaz a hulladékból kioldódó, és a folyékony fázisból a szilárd hulladékba visszadiffundáló anyagok mennyisége megegyezik. A hulladékkivonatok készítésekor különböző környezeti hatásokat modelleznek, amelyek a hulladékot érhetik eltérő körülmények között. A kivonószer megválasztása kémiai anyag­ismeret alapján történik az egyes vegyületek, vagy azonos tulajdonságú anyagok oldhatósági tulajdonságai szerint. Hulladékkivonatok készítésekor megkülönböztetjük a nem veszélyes és a veszélyes hulladé­kokat. Veszélyes hulladékok esetén többféle hatást kell vizsgálni, ezért többféle kivonatot kell készíteni. Települési szilárd hulladék esetén többnyire csak vizes kivonatot szoktak készíteni (amellyel a csapadékvíz oldó hatását szimulálják). A gyakorlat folyamán települési szilárd hulladékkal fogunk dolgozni, de készítünk olyan kivonatokat is, melyeket veszélyes hulladékok esetén szoktak készíteni, mert így bővíthetjük a vizsgálatok körét. A kivonatok készítésekor a szilárd anyag (az arány első tényezője) és a kivonó folyadék (az arány második tényezője) mennyiségi arányát szokás megadni: pl. 1:10 kivonat azt jelenti, hogy 1 g szilárd hulladékhoz 10 cm3 kivonószert (folyadékot) adunk. A továbbiakban ez az arány egyértelműen megadja a kivonat összetételét.

A kivonatok fajtái A kivonat fajtája

A célzott modellezés

Vizes kivonat

A csapadékvíz oldó hatását modellezi.

4,5 pH-jú ammónium-acetátpufferes kivonat

A savanyú kémhatású csurgalékvíz oldó hatását modellezi, amely a hulladéklerakóban jelen van.

2 mol/dm3-es salétromsavas kivonat

A kioldható komponensek összes mennyiségének meghatározását teszi lehetővé.

1 g/dm3-es dimetil-szulfoxidos A vízzel nem kioldható szerves anyagok meghatározását teszi kivonat lehetővé.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

71

gyakorlati feladatok 6. gyakorlat

Hulladékkivonatok készítése Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Ön olyan munkahelyen dolgozik, ahol folyamatosan ellenőrizni kell a hulladékból kioldódható, potenciálisan veszélyes anyagokat. Ehhez szükséges különböző kivonatokat készíteni a vizsgálandó települési szilárd hulladékból.

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 135 perc (közben párhuzamosan egyéb munkát is kell végeznie). A beadás határideje: 1 hét. Vizes hulladékkivonat készítése –– A kioldáshoz általában 100 g légszáraz anyagnak megfelelő mintát, mérünk be 0,1 g pontossággal (azaz táramérlegen), és 10-szeres mennyiségű vízzel végezzük a kioldást, azaz 1:10 hulladékkivonatot készítünk. A vizsgálathoz elegendő 10 g hulladékminta és 100 cm3 víz.

A szabványt módosított formában alkalmazzuk: 10 g légszáraz hulladékból indulunk ki, egyéb változtatást nem alkalmazunk (az 1:10 arány megmarad).

–– A minta teljes mennyiségét rázóedénybe visszük, és a számított mennyiségű vizet adjuk hozzá. Az így kapott szuszpenziót erőteljesen összerázzuk, majd szobahőmérsékleten rázógépben (szabvány szerint 4 órán át) rázatjuk. A rázatás idejét csökkenthetjük a laboratóriumi gyakorlat időkeretéhez. –– A rázatás befejezése után a szuszpenziót 15–20 percig ülepedni hagyjuk, majd átszűrjük először táblás szűrőpapíron, majd 0,45 μm pórusméretű membránszűrőn. –– A leszűrt kivonatot hűtőszekrényben kell tárolni a vizsgálatok megkezdéséig. Ammónium-acetát pufferes kivonat készítése –– A minta és az acetát puffer mennyiségének megválasztását a vizes kivonat készítéshez hasonlóan kell megválasztani. –– Ha gázképződést észlelünk a folyadék és a hulladék érintkezésekor, lassan történjen az összekeverés, várjuk meg, míg a gázképződés megszűnik! Ezt követően mérjük meg a felúszó folyadék pH-ját. Ha ez nem 4,5±0,5, a pH-t szükség szerint 0,2 mol/dm3-es ecetsavval, vagy 0,2 mol/dm3-es ammónium-hidroxid oldattal 4,5±0,5-re állítsuk be! A pH beállításához legfeljebb 10 cm3 ecetsav, vagy ammónium-hidroxid oldatot szabad használni. Több adalékot nem szabad felhasználni! Ha mégsem vagyunk az adott pH-tartományban, akkor az adott pH-n végezzük a minta extrahálását (kivonását). –– A kivonat pH-ját megmérjük, a további vizsgálatok megkezdéséig hűtőszekrényben tároljuk. Ásványi savas (2 mol/dm3 -es salétromsavas) kivonat készítése –– A kivonatkészítést a vizes kivonatkészítéshez hasonlóan végezzük, de kivonószerként 2 mol/dm3-es salétromsavat használunk. Szükség esetén sósav vagy kénsav is alkalmazható (az oldhatósági viszonyok figyelembevételével). –– A kivonat pH-ját megmérjük, a további vizsgálatok megkezdéséig hűtőszekrényben tároljuk. Dimetil-szulfoxidos kivonat készítése

A kivonatkészítést a vizes kivonatkészítéshez hasonlóan végezzük, de kivonószerként 1 g/dm3es dimetil-szulfoxidot (DMSO) használunk. A további vizsgálatok megkezdéséig a kivonatot hűtőszekrényben tároljuk.

72

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Számítások Írja le az egyik kivonat elkészítésének számítását! (A többi kivonat ennek analógiájára készül.)

Dokumentálás szempontjai –– A gyakorlatot jegyzőkönyv formájában kell beadnia. –– Amennyiben Ön készítette el a kivonószereket (oldatok), azok összetételének kiszámítását is írja be a jegyzőkönyvbe! –– A jegyzőkönyv felépítését ebben a tanulói jegyzetben megtalálja. Értékelés szempontjai –– A jegyzőkönyv tartalma (megfelel-e a tanulói jegyzetben leírt követelményeknek) –– A jegyzőkönyv formai, esztétikai kivitelezése

Ügyeljen a jegyzőkönyv beadásának határidejére!

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

73

települési szilárd hulladékok vizsgálata – higroszkópos nedvességtartalom meghatározása Fogalom meghatározása Higroszkópos nedvességtartalom: a légszáraz hulladékminta víztartalma a szerkezeti víz kivételével (amely 140 °C fölé történő hevítéssel távozik a mintából). A módszer elve Szárítással történő gravimetriás meghatározás. 7. gyakorlat

Települési szilárd hulladék higroszkópos nedvességtartalmának meghatározása Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Ön olyan munkahelyen dolgozik, ahol folyamatosan ellenőrizni kell a hulladék nedvességtartalmát. Ehhez szükséges az őrölt, homogenizált hulladék nedvességtartalmának rendszeres vizsgálata.

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 135 perc (közben párhuzamosan egyéb munkát is kell végeznie). A beadás határideje: 1 hét. Higroszkópos nedvességtartalom meghatározása –– Az őrölt, homogenizált, légszáraz mintát használjuk a vizsgálathoz, melyet porüvegben tárolunk. –– Előzetesen kiszárított, exszikkátorban tartott, és fedővel együtt analitikai mérlegen lemért mérőedénybe (G3) kb. 5 g hulladékmintát mérünk be, 0,001 g pontossággal. A bemért hulladékmintát egyenletesen szétterítjük az edényben, majd 105 °C hőmérsékletű szárítószekrénybe helyezzük, és a fedeleket a hozzátartozó mérőedényhez támasztva 105±5 °C -on tömegállandóságig szárítjuk. –– 1,5–2 órás szárítás után a mintát kivesszük, a fedőt az edényre ferdén ráhelyezve exszikkátorban hűlni hagyjuk. Kihűlés után befedjük a mérőedényt és lemérjük. A tömegállandóságot félórás további szárítás után ellenőrizzük. Tömegállandóság esetén a két mérés közötti eltérés legfeljebb 0,01 g lehet. Számítások Írja le a tömegmérések adatait, majd a képlettel számítsa ki az eredményt! Több párhuzamos vizsgálat esetén az eredményeket átlagolni kell.

nh =

G1 − G2 ⋅100% , ahol G1 − G3

n h: a higroszkópos nedvesség (%), G1: a bemért hulladékminta tömege bemérőedénnyel együtt (g), G2: a visszamért száraz minta tömege bemérőedénnyel együtt (g), G3: a bemérőedény tömege (g). Dokumentálás szempontjai –– A gyakorlatot jegyzőkönyv formájában kell beadnia. –– A jegyzőkönyv felépítését ebben a tanulói jegyzetben megtalálja.

74

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Értékelés szempontjai –– Az eredmény megfelelősége, pontossága –– A jegyzőkönyv tartalma (megfelel-e a tanulói jegyzetben leírt követelményeknek) –– A jegyzőkönyv formai, esztétikai kivitelezése

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

75

települési szilárd hulladékok vizsgálata –hamutartalom meghatározása Fogalom meghatározása Hamu: a települési szilárd hulladéknak az előkezelés és hamvasztás után visszamaradó része. Hamutartalom: a hamu tömegének a hamvasztáshoz bemért szilárd hulladék tömegére vonatkoztatott százaléka. A módszer elve A települési szilárd hulladékot elszenesítjük, majd 800 °C-on történő elhamvasztás után a hamutartalom tömegét meghatározzuk. 8. gyakorlat

Települési szilárd hulladék hamutartalmának meghatározása Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Ön olyan munkahelyen dolgozik, ahol termikus hulladékártalmatlanítás történik, ezért folyamatosan ellenőrizni kell a hulladék hamutartalmát (szilárd égetési maradék) annak helyigénye, és további kezelése miatt. Ehhez szükséges az őrölt, homogenizált hulladék hamutartalmának rendszeres vizsgálata.

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 135 perc (közben párhuzamosan egyéb munkát is kell végeznie). A beadás határideje: 1 hét.

Hamutartalom meghatározása

–– Az őrölt, homogenizált, légszáraz mintát használjuk a vizsgálathoz, melyet porüvegben tárolunk. –– A hulladékból kb. 1–2 g-ot 0,0001 g pontossággal tömegállandóságig izzított, analitikai mérlegen lemért izzítótégelybe mérünk. –– A szenesítés menete: a mintával együtt lemért izzítótégelyt vasháromlábon lévő drótháromszögre (agyagháromszögre) helyezzük kb. 45°-os szögben megdöntve. –– Elszívófülkében gázláng segítségével óvatosan kezdjük szenesíteni a hulladékot. Amennyiben a hulladék meggyullad, a gázlángot elvesszük az izzítótégely alól. A szenesítést akkor fejezzük be, amikor a minta erőteljes füstölése megszűnt. –– A hamvasztás menete: az izzítótégelyt az elszenesített anyaggal szobahőmérsékletű elektromos fűtésű izzítókemencébe helyezzük. A kemencét 800 °C-ra felfűtjük, és kb. 15 percig ezen a hőfokon tartjuk. Az izzítási idő letelte után a fűtést megszűntetjük, a kemence ajtaját óvatosan (fokozatosan) kinyitjuk, és gázlángban megmelegített tégelyfogó ollóval kiemeljük a tégelyt a kemencéből, és hőelosztó dróthálóra helyezzük. –– Ezután exszikkátorba helyezzük, és hűlni hagyjuk. A szobahőmérséklet elérésekor a hamut tartalmazó izzítótégely tömegét analitikai mérlegen visszamérjük.

76

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Számítások

Írja le a tömegmérések adatait, majd a képlettel számítsa ki az eredményt! Több párhuzamos vizsgálat esetén az eredményeket átlagolni kell.

H=

m3 − m1 ⋅ 100% , ahol m2 − m1

H: a települési szilárd hulladék hamutartalma (%), m1: az izzítótégely tömege (g), m2: a bemért hulladékminta és az izzítótégely együttes tömege (g). m3: az izzítás után visszamaradó hamu és az izzítótégely együttes tömege (g).

Dokumentálás szempontjai

–– A gyakorlatot jegyzőkönyv formájában kell beadnia. –– A jegyzőkönyv felépítését ebben a tanulói jegyzetben megtalálja.

Értékelés szempontjai

–– Az eredmény megfelelősége, pontossága –– A jegyzőkönyv tartalma (megfelel-e a tanulói jegyzetben leírt követelményeknek) –– A jegyzőkönyv formai, esztétikai kivitelezése

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

77

Komposzt szervesanyag-tartalmának meghatározása Fogalom meghatározása Komposztnak nevezzük a magas szervesanyag tartalmú (főleg növényi eredetű) hulladékoknak a levegő oxigénjének jelenlétében mikroorganizmusok által lebontott szagmentes, stabil termékét. A módszer elve A meghatározás azon alapul, hogy magas hőmérsékleten a szerves anyagok vízgőz, és bomlási gázok fejlődése közben elbomlanak, és szervetlen anyaggá (hamu) alakulnak. Ennek megfelelően a vizsgálatot a hamutartalom meghatározásával azonos módon végezzük azzal a különbséggel, hogy települési szilárd hulladék helyett komposztot mérünk az izzítótégelybe. 9. gyakorlat

Komposzt szervesanyag-tartalmának meghatározása Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Ön komposztálóüzemben dolgozik, ahol folyamatosan ellenőrizni kell a kész komposzt szervesanyag-tartalmát további felhasználhatóságának megítélése miatt. Ehhez szükséges a rostált, homogenizált komposzt rendszeres vizsgálata, hamutartalmának ellenőrzésével.

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 180 perc (közben párhuzamosan egyéb munkát is kell végeznie). A beadás határideje: 1 hét. Hamutartalom meghatározása –– Homogenizált, légszáraz, mintát használjunk a vizsgálathoz, melyet porüvegben tárolunk. –– A komposztból kb. 1–2 g-ot 0,0001 g pontossággal tömegállandóságig izzított, analitikai mérlegen lemért izzítótégelybe mérünk. –– A szenesítés menete: a mintával együtt lemért izzítótégelyt vasháromlábon lévő drótháromszögre (agyagháromszögre) helyezzük kb. 45°-os szögben megdöntve. –– Elszívófülkében gázláng segítségével óvatosan kezdjük szenesíteni a komposztot. Amennyiben a vizsgált minta meggyullad, a gázlángot elvesszük az izzítótégely alól. A szenesítést akkor fejezzük be, amikor az erőteljes füstölés megszűnt. –– A hamvasztás menete: az izzítótégelyt az elszenesített anyaggal szobahőmérsékletű elektromos fűtésű izzítókemencébe helyezzük. A kemencét 800 °C-ra felfűtjük, és kb. 15 percig ezen a hőfokon tartjuk. Az izzítási idő letelte után a fűtést megszűntetjük, a kemence ajtaját óvatosan (fokozatosan) kinyitjuk, és gázlángban megmelegített tégelyfogó ollóval kiemeljük a tégelyt a kemencéből, és hőelosztó dróthálóra helyezzük. –– Ezután exszikkátorba tesszük és hűlni hagyjuk. A szobahőmérséklet elérésekor a hamut tartalmazó izzítótégely tömegét analitikai mérlegen visszamérjük.

78

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Számítások Írja le a tömegmérések adatait, majd a képlettel számítsa ki az eredményt! Több párhuzamos vizsgálat esetén az eredményeket átlagolni kell.

H=

m3 − m1 ⋅ 100% , ahol m2 − m1

H: a komposzt hamutartalma (%), m1: az izzítótégely tömege (g), m2: a bemért komposztminta és az izzítótégely együttes tömege (g), m3: az izzítás után visszamaradó hamu és az izzítótégely együttes tömege (g). A komposzt szervesanyag-tartalma: Sz = 100% – H. Dokumentálás szempontjai –– A gyakorlatot jegyzőkönyv formájában kell beadnia. –– A jegyzőkönyv felépítését ebben a tanulói jegyzetben megtalálja. Értékelés szempontjai –– Az eredmény megfelelősége, pontossága –– A jegyzőkönyv tartalma (megfelel-e a tanulói jegyzetben leírt követelményeknek) –– A jegyzőkönyv formai, esztétikai kivitelezése

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

79

Települési szilárd hulladékok vizsgálata –illószervessav-tartalom meghatározása Fogalom meghatározása A települési szilárd hulladékban lévő szerves anyagok biológiai úton történő bomlásuk közben kis szénatomszámú, vízgőzzel illó szerves savak keletkeznek, melyeket gyűjtőnéven illószervessavaknak nevezünk. A módszer elve A hulladékot atmoszférikus desztilláló készülékben, vizes közegben felforraljuk, az illószervessavakat sóikból tömény kénsav csepegtetésével felszabadítjuk, desztilláljuk, és feleslegben lévő Fenolftalein-indikátorral színezett ismert mennyiségű nátrium-hidroxid mérőoldatban felfogjuk (elnyeletjük). A lúgfelesleget sósav mérőoldattal megtitráljuk. 10. gyakorlat

Települési szilárd hulladék illószervessav tartalmának meghatározása Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Ön olyan laboratóriumban dolgozik, ahol folyamatosan ellenőrizni kell a begyűjtött települési szilárd hulladék állapotát, összetételét. Ennek egyik lehetséges módszere az illószervessav-tartalom meghatározása. Határozza meg a vizsgálandó minta illószervessav tartalmát a módosított szabványos leírás szerint!

Információs lap A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 180 perc (közben párhuzamosan egyéb munkát is kell végeznie). A beadás határideje: 1 hét. Illószervessav-tartalom meghatározása

− 2–3 g körüli mennyiségű száraz aprított hulladékot analitikai mérlegen kimérünk és csiszolatos atmoszférikus desztilláló készülék 500 cm3-es kétnyakú desztilláló lombikjába tesszük. Hozzáadunk 200 cm3 kiforralt desztillált vizet, körkörös mozdulatokkal alaposan összerázzuk, és miután átnedvesedett a minta, a desztilláló készüléket összeszereljük. Szedőlombikként 250 cm3-es gömblombikot szerelünk. A desztillátumot 50,00 cm3 0,1 mol/dm3-es NaOH mérőoldatban fogjuk fel, amelyhez előtte néhány csepp Fenolftalein indikátort adtunk. Dróthálón át (kb. 0,5 cm-re felette) gázlánggal melegíteni kezdjük. Amikor felforrt, csepegtető tölcsérből 2,5 cm3 tömény kénsavat adunk hozzá és addig desztillálunk, míg iszapsűrű lesz a desztilláló lombik tartalma (kb. 150 cm3 folyadék átdesztillál). A NaOH mérőoldatnak (amelyben a párlatot felfogjuk) mindvégig feleslegben kell lennie (lila legyen!). − A desztillálás után a párlatból 250 cm3 törzsoldatot készítünk. Ebből 50 cm3-t pipettázunk Erlenmeyer-lombikba, és a NaOH felesleget 0,1 mol/dm3-es HCl mérőoldattal titráljuk (elszíntelenedésig). − Az illósavak felszabadulását befolyásolja a forralási sebesség, a desztillátum térfogata, a készülék pontos illesztése. A desztillálást lassan, egyenletes melegítéssel végezzük. − Ha az időből kitelik, az eljárást megismételjük.

80

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Számítások

, ahol a: ca: b: cb: 5: 60,05: 1000: sz: m: 0,7: 100:

a 0,1 mol/dm3-es NaOH mérőoldat térfogata (amiben felfogjuk a desztillátumot) (cm3), a 0,1 mol/dm3-es NaOH mérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3), a 0,1 mol/dm3-es HCl mérőoldat térfogata (cm3), a 0,1 mol/dm3-es HCl mérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3), a titrált rész és a törzsoldat térfogatának viszonyából adódó tényező, az ecetsav móltömege (mg/mmol), átszámítási tényező (g/kg), a minta szárazanyagtartalma (%), a bemért hulladék tömege (g), a desztillálási hatásfok (tapasztalati érték), viszonyítás az abszolút száraz tömeghez (%).

Az illószervessav-tartalmat (x) ecetsavban fejezzük ki és mg/kg-ban a száraz­anyagtartalomra vonatkoztatva adjuk meg. Dokumentálás szempontjai

− A gyakorlatot jegyzőkönyv formájában kell beadnia. − A jegyzőkönyv felépítését ebben a tanulói jegyzetben megtalálja.

Értékelés szempontjai

− Az eredmény megfelelősége, pontossága − A jegyzőkönyv tartalma (megfelel-e a tanulói jegyzetben leírt követelményeknek) − A jegyzőkönyv formai, esztétikai kivitelezése

Házi feladat (egyéni) A laboratóriumi gyakorlaton feldolgozott témakörből készítsen egyénileg jegyzőkönyvet a 6. gyakorlat információs lapján meghatározott megfigyelési szempontok szerint: A jegyzőkönyvet a következő gyakorlat megkezdéséig be kell adnia (elektronikus formában elküldeni a tanár által megadott e-mail címre)! Házi feladat (kis csoportos) A terepi gyakorlaton feldolgozott témakör 11–14–15. altémájából készítsen a csoport PowerPoint bemutatót max. 10 dia terjedelemben, amely részletesen bemutatja az adott műveletet. A ppt. bemutatása a 29–30. hulladékgazdálkodás gyakorlat órákon lesz, amikor minden csoportból egy tanuló bemutatja az osztálynak a csoportja által készített előadási anyagot.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

81

Felhasznált és ajánlott irodalom a 6. témakörhöz Szabványok: MSZ 21976-1: 1981 Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Mintavétel MSZ 21976-2: 1981 Települési szilárd hulladékok vizsgálata. A minta előkészítése MSZ 21976-3: 1981 Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Nedvességtartalom meghatározása MSZ 21976-5: 1981 Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Hamutartalom meghatározása MSZ 21976-13: 1991 Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Az illószervessav-tartalom meghatározása MSZ 21978-9: 1998 Veszélyes hulladékok vizsgálata. Hulladékkivonatok készítése fizikai, kémiai és ökotoxikológiai vizsgálatokhoz Tanulói jegyzet

82

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

7. Tanulói projekt-(feladat) bemutató Ennek a témakörnek az a célja, hogy Ön –– a kijelölt és elvégzett gyakorlatok (terepi, illetve laboratóriumi) feldolgozásával készített prezentációs anyagot (ppt-anyagok) bemutassa társainak – az osztály (csoport) előtt; –– társaival, a témával kapcsolatos tapasztalataikat feltárják és rendszerezzék, megos�szák egymás között; –– és társai fejlesszék az egymásra figyelés, empátia, segítőkész magatartás képességét; –– és társai az előadásokhoz kapcsolódó, vita és megbeszélés alapját képező gondolatokat tudjanak megfogalmazni. A társak által bemutatott prezentációk, melyek felidézik a terepi és laboratóri­umi gyakorlatokon feldolgozott tananyagokat, igen alkalmasak a hulladék­gazdálkodási szakmai ismeretek felidézésére, rendszerezésére, elmélyítésére. Követelmények Ön –– legyen képes a projektfeladat folyamatát leírni, illusztrálni; –– tudja ismertetni, társaival megosztani saját tapasztalatait és élményeit, melyeket a gyakorlatok elvégzése során szerzett; –– legyen képes egy rövid előadás időbeli megtervezésére.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

83

a tanulói projektbemutató tárgya Ahogy a tanulói jegyzet 1. tananyagegységében is szerepel, a hulladékgazdálkodás gyakorlat tantárgy 1-28. tanítási óráin elvégzett-feldolgozott tananyagról PowerPoint előadás formájában kell beszámolni a tanulótársak számára. A PowerPoint előadást az osztály tagjainak kis csoportokban (létszám az osztály létszámától függ) kell elkészíteni, és a csoport egyik tagjának kell előadnia a 29-30. gyakorlati órákon. A tanulók előadása felidézi, rendszerezi, elmélyíti a gyakorlatok során szerzett ismereteket, szükség esetén a vitás, vagy meg nem értett dolgokat helyre teszi. A feldolgozásra kerülő tananyagegységek, kijelölhető altémák a következő táblázatban találhatók, azaz ezeket a problémaköröket kell előadni a csoportok képviselőinek: A tananyagegység száma, címe

A tananyagegység célkitűzése

1. Üzemi környezetvédelmi laboratórium meglátogatása

Akkreditált környezetvédelmi laboratórium működésének megismerése

Az akkreditált laboratóriumok működésének jelentősége, azok feladata a hulladékgazdálkodás területén. A leggyakoribb hulladékanalitikai vizsgálatok; mire alkalmazhatók a hulladékvizsgálatok eredményei?

2. Hulladékkezelés I. – begyűjtés, előkészítő (fizikai) műveletek

A háztartásokban, nagy mennyiségben keletkező (főként csomagolási – és egyéb) hulladékok begyűjtésének, előkezelésének (hasznosításra történő előkészítése) elsajátítása.

A hulladékgyűjtő szigetek jelentősége a lakossági szelektív gyűjtés területén (számuk a fővárosban, elhelyezésük szempontjai, kihasználtságuk –, gondozási-karbantartási kérdések). A lakossági hulladékgyűjtő udvarok szerepe a fővárosi szelektív hulladékgyűjtés folyamatában. A szelektív gyűjtés eredményeként ös�szegyűjtött hulladékok előkészítése az újrahasznosítás érdekében (műanyag-, fém-, üveg-, papír-, elektronikai- és akkumulátorhulladékok előkészítő műveletei).

3. Hulladékkezelés II.– termikus hulladékkezelés

A települési szilárd hulladék termikus hasznosítása-ártalmatlanítása. A folyamat részműveleteinek elsajátítása.

A hulladék tárolása, előkészítése-adagolása, égetése. A hulladékégetés égéstermékeinek kezelése (salakkezelés-hasznosítás lehetősége, pernyekezelés); a füstgáztisztítás és hőhasznosítás folyamata). A füstgázelemzés jelentősége és módszere az FKF Zrt. Fővárosi Hulladékhasznosító Művében.

84

A feldolgozásra javasolt altémák

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A tananyagegység száma, címe

A tananyagegység célkitűzése

4. H  ulladékkezelés III.– biológiai hulladékkezelés

A komposztálás lehetőségeinek elsajátítása – elsősorban a növényi eredetű hulladékok feldolgozásának megismerésével.

A komposztás – mint aerob lebontási folyamat potenciális alapanyagainak és optimális paramétereinek bemutatása. A komposztálás gyakorlati kivitelezése – különböző komposztálási technológiák bemutatása (ipari és háztáji).

5. A hulladék végső elhelyezése

A települési szilárd hulladék rendezett lerakása feltételeinek, folyamatának megismerése.

A rendezett lerakó kialakításának megelőző műveletei (terület-kiválasztás, előzetes hatásvizsgálat, a területileg érintett lakosság bevonása a döntés-előkészítésbe). A települési szilárd hulladék rendezett lerakásának folyamata (beszállítás-átvétel, lerakás, kapcsolódó műveletek (biogázkezelés), a telep infrastrukturális szükséglete). A rendezett lerakó bezárását követő rekultiváció (a hulladékot takaró rétegrendek, a tájba-illesztés, az utógondozás.

6. Hulladékanalízis – fizikai, kémiai mérések

Az iskolai laboratóriumban elvégzett vizsgálatok összefoglalása-bemutatása.

A települési szilárd hulladék nedvességtartalmának meghatározása (durva- és higroszkópos nedvesség). A települési szilárd hulladék hamutartalmának, továbbá illószervessav-tartalmának meghatározása.

A feldolgozásra javasolt altémák

a tanulói projektbemutató folyamata Előkészítés A tanulói csoportok az 1. tanítási egység tanuló jegyzetében ismertetett megfigyelési szempontoknak megfelelően elkészítik a választott altéma prezentációs anyagát (PowerPoint). A prezentáció készítésekor vegyék figyelembe azt az útmutatást, melyet ezzel kapcsolatban kaptak az első gyakorlaton, amikor a témakörök illetve altémák választása is megtörtént. A prezentációs anyagot adathordozó eszközön (pendrive) hozzák el a tanár által megjelölt tanítási órára.

Bemutatás A prezentáció bemutatásakor figyeljen a következőkre: –– a címnek megfelelő legyen a tartalom (azaz arról szóljon a bemutató, amire a cím utal); –– a bemutatott diák tartalma jól átgondolt, a témának megfelelő legyen; –– a megadott diaszám- és időkeret elegendő legyen a mondanivaló bemutatására; –– a vetítéssel párhuzamosan beszélnie is kell, amelyre előzetesen fel kell készülnie – a mondanivalót és a képeket összhangba kell hoznia; –– előadásmódja szakszerű legyen, társainak szóljon, de ne használjon olyan kifejezéseket, amelyek nem elfogadottak előadások esetében, illetve szleng-kifejezések. PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

85

Összefoglalás A bemutató során felmerült kérdéseket meg kell beszélni, az ismereteket ötvözni kell a korábban, elméletben megismertekkel.

ajánlott irodalom a 7. témakörhöz Tanulói jegyzet Az 1–6. tananyagegységben felsorolt ajánlott irodalmak

86

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

8. Veszélyes hulladékok környezeti hatásai és Spektrofotometriás meghatározásuk elméleti alapjai A témakör céljai, hogy Ön:

–– ismerje a veszélyes hulladék fogalmát és a veszélyességi tényezőket, –– tudja megmagyarázni a hulladékok helytelen kezelésének, lerakásának vagy a kezelés elmaradásának környezeti és egészségügyi hatásait, –– ismerje a hulladékokban előforduló nehézfémek eredetét és élettani hatását, –– ismerje a hulladékanalízis klasszikus és műszeres analitikai módszereit, azon belül a spektrofotometriás mérések lényegét, –– tudja kiértékelni és dokumentálni a mérési eredményeket.

Követelmény: –– Definiálni tudja a hulladék fogalmát. –– Fel tudja sorolni a veszélyességi tényezőket. –– Fel tudja sorolni a nehézfémek élettani hatásait. –– Ki tudja választani a szilárd és a folyékony hulladékok vizsgálatára alkalmas módszereket. –– Definiálni tudja a spektrofotometriás mérésekkel kapcsolatos alapfogalmakat.

Veszélyes Hulladék fogalma A hulladék és a veszélyes hulladék fogalmára nehéz egységes definíciót adni. Számtalan körülmény és nézőpont befolyásolja, hogy mi tekinthető hulladéknak. A hulladékok tételes jegyzékét a hulladékok jegyzékéről szóló 16/2001. (VII. 18.) KöM rendelet tartalmazza. Ez az érvényes EU-lista alapján készült hulladékkatalógus.

Hulladékok csoportosítása Eredet szerint: –– termelési hulladék (ipari, mezőgazdasági), –– kommunális vagy települési hulladék, –– veszélyes hulladék. Halmazállapot szerint: –– szilárd, –– gáznemű, –– folyékony, –– iszapszerű, –– pasztaszerű. A települési hulladékok csoportosítása: –– települési szilárd hulladékok, –– települési folyékony hulladékok, –– inert hulladékok, –– biohulladékok. PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

87

A keletkező hulladékok összes mennyiségének megadása: –– kg, t; –– m3/év; –– kg/lakos/év, illetve m3/lakos/év egységben.

A hulladékok fizikai és kémiai tulajdonságai Fizikai jellemzők: –– nedvességtartalom (Az ártalmatlanítási módszer kiválasztásánál a mikrobiológiai tevékenység jellemzője, égetés alkalmával pedig, mint elpárologtatandó víz jelentkezik.) –– éghető anyagtartalom vagy izzítási veszteség (Utal a hulladék komposztálhatóságára, éghetőségére.) –– hamutartalom (Megadja az égetéses ártalmatlanításánál visszamaradó anyagmennyiséget.) –– fűtőérték hulladékoknál erős szezonális ingadozást mutat.) –– méret vagy frakció (Egyes ártalmatlanítási eljárásoknál, pl. komposztálásnál fontos.) –– mechanikai összetétel (Ártalmatlanítási és hasznosítási eljárások megválasztásához fontos adat.) Kémiai jellemzők: A hulladékok néhány kémiai jellemzőjének ismerete nélkülözhetetlen az ártalmatlanítás és hasznosítás szempontjából, pl. –– pH (a hulladék kémhatása éves átlagban közel semleges tartományban mozog nyáron enyhén savanyú, a téli időszakban enyhén lúgos kémhatású), – – C:N arány (a hulladék biológiai-mikrobiológiai bomlási folyamataiban, a komposztálásos ártalmatlanításnál van jelentősége), – – N-tartalom, P2O5, K 2O meghatározása (mezőgazdasági hasznosítás szempontjából szükséges), –– halogénanyag-tartalom (kloridok, fluoridok, bromidok), –– nehézfémtartalom (ólom, kadmium, higany, réz, vanádium stb.), –– egyéb fémtartalom (vas, kalcium, nátrium stb.), –– mérgezőanyag-tartalom (PCB stb.). A hulladékok környezeti hatását figyelembe véve lehetnek: –– veszélyes hulladékok, –– nem veszélyes hulladékok.

Veszélyes hulladékok A 2000. évi XLIII. Hulladékgazdálkodásról szóló törvény szerint veszélyes hulladéknak minősül minden olyan hulladék, amely a törvény 2. számú mellékletben felsorolt (veszélyességi jellemzők jegyzéke) tulajdonságok közül eggyel vagy többel rendelkezik, illetve ilyen anyagokat vagy összetevőket tartalmazó, eredete, összetétele, koncentrációja miatt az egészségre, a környezetre kockázatot jelent. A veszélyességi jellemzők részletes tartalmát, az alkalmazható mérési és vizsgálati módszereket, valamint az értékelésnél alkalmazandó viszonyítási értékeket külön jogszabályok tartalmazzák. A hulladék veszélyességének mértéke a hulladékban lévő veszélyes tulajdonságokkal rendelkező ös�szetevők sajátságaitól, azok együttes hatásától függ. A hulladékok veszélyességét befolyásoló tényezők igen sokfélék pl. a felhasznált alapanyagok minősége, azok kölcsönhatása, a technológiák korszerűsége és az infrastruktúra. Abban az esetben, ha egy adott hulladék nem szerepel a hulladék-jegyzékben, eredete, összetétele ismeretlen, mindig veszélyesnek kell tekinteni.

88

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Leggyakrabban előforduló veszélyes hulladékokhoz sorolhatók –– a lakk, a festék, a növényvédő szer, a műanyaggyártás Pb, Cd, Zn, Hg stb. tartalmú hulladékai, –– a timföldgyártásból kikerülő magas szabad lúg, Cu, Zn, Pb, Ni-tartalmú vörös iszap, –– a bőripar, a gyógyszeripar, a kőolaj feldolgozás veszélyes hulladékai.

Hulladékminősítés A hulladékok vizsgálatát szabványok alapján végzik. A vizsgálatok iránya általában kétféle: –– hulladékanalitikai vizsgálatok, –– hulladékminősítési vizsgálatok. A hulladékanalitikai vizsgálat célja a hulladék fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak meghatározása a hulladék környezeti hatásának megítélése, a megfelelő hulladékkezelési eljárás kiválasztása céljából. A hulladékminősítési vizsgálat célja a hulladék egészségügyi és környezeti hatásának, jellegének, mértékének megítélése, valamint a veszélyes hulladék megfelelő veszélyességi osztályba sorolása céljából végzett ökotoxikológiai, mikrobiológiai és mutagenitási jellemzők meghatározása. A fentiek alapján a hulladék veszélyességének vagy veszélytelenségének megállapítása a hulladékminősítés feladata. A minősítés célja az adott hulladéknak a környezetet és az ember egészségét veszélyeztető voltának és mértékének egységes szempontok szerinti megállapítása. A minősítést megalapozó mintavételt és vizsgálatokat hulladék vizsgálatára akkreditált laboratórium végezheti. A hulladékminősítést megalapozó vizsgálatok: –– fizikai és kémiai vizsgálatok (pH, KOI, lobbanáspont, kioldódás, vezetőképesség, PAH-tartalom stb. → ezeket minden estben el kell végezni), –– ökotoxikológiai vizsgálatok (Daphnia-teszt, alga teszt, hal teszt, csíra teszt stb.), –– toxikusság vizsgálata, –– mutagenitási vizsgálat, –– mikrobiológiai vizsgálatok (fekal coli, fecal streptococcus, szalmonella stb.). A vizsgálatokkal kapcsolatos előírásokat az MSZ 21976 sorozatszámú nemzeti szabványok tartalmazzák.

Szelektív hulladékgyűjtés A hulladékok újrahasznosításának feltétele a szelektív hulladékgyűjtés, vagyis a hulladékok anyagfajta szerinti szétválogatása. Az így begyűjtött hulladékok még utóválogatóba kerülnek. A kiválogatott másodnyersanyagokat további feldolgozásra elszállítják.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

89

Házi feladat 1. feladat Helyezze el az alábbi hulladékokat, írja a hulladékok betűjelét a megfelelő tárolóba! Szelektív hulladékgyűjtés

Fehér üveg

Színes üveg

Műanyag

Papír

Fém

Veszélyes hulladék

Komposzt

Szemét

a) kávézacc b) folyóirat c) használt elem d) PET palack e) használt papírzsebkendő

90

f) konzervdoboz g) gyógyszer maradék h) sörösüveg i) karton cipős doboz j) almacsutka

k) alumínium sörös doboz l) tojáshéj m) befőttes üveg n) tejes doboz o) kiégett fénycső

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

p) konyhai zöldség hulladék q) növényvédő szer csomagolása r) üres fogkrémes tubus s) törött üvegpohár t) üres festékes patron

II/14. évfolyam

A hulladékok hatása az élő és az élettelen környezetre 2. feladat Párosítsa össze a táblázatban lévő fogalmakat és a magyarázatokat, írja a számok mellé – a középső oszlopba - a megfelelő meghatározás betűjelét! A visszaforgatás (recycling) 1.

Re-use

A. A melléktermék vagy hulladék nem az eredeti technológiai folyamatba kerül vissza.

2.

Direkt recycling

B.

A termék ismételt felhasználása az eredeti célra. A legnagyobb környezeti haszonnal jár.

3.

Indirekt recycling

C.

A melléktermék vagy hulladék vis�szajuttatása az eredeti technológiai folyamatba.

Hulladékok rendkívüli mértékben képesek elszennyezni a környezeti elemeket, pl.: –– a szél légszennyezést okozva segíti a kiporzást és a párolgást, ugyanakkor esztétikailag is károsítja a környezetet, –– a hulladékdepóniák öngyulladása során káros anyagok keletkezhetnek és kerülnek a levegőbe, –– a nem megfelelő műszaki védelemmel ellátott lerakókból a csapadék bemosó hatására elszennyeződnek a talajok, a talajvizek és a vízbázisok, –– a bioszféra savanyosodása még tovább képes ezt a folyamatot fokozni, pl. azzal, hogy elősegíti a hulladékokban lévő nehézfémek kioldódását, –– a talajba és a vizekbe kerülő káros anyagok a táplálékláncon keresztül bejutnak az emberi szervezetbe, ott akkumulálódnak a bioakkumuláció és toxicitás valamint a fertőzések révén az embert közvetlenül vagy közvetve, azonnal vagy késleltetetten módon károsíthatja. 3. feladat A kapcsolódó elméleti ismeretek rendszerezését segítő önellenőrző kérdések. 1. Mi a hulladék a jogszabályok szerint? 2. Mit nevezünk veszélyes hulladéknak? 3. Magyarázza el a szelektív hulladékgyűjtés lényegét! 4. Mi a hulladékpiramis lényege? 5. Mit értünk a hulladékhasznosítás és módjai és az ártalmatlanítás alatt? 6. Sorolja fel a hulladékártalmatlanítás legfontosabb módjait!

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

91

Házi feladat 4. feladat Gyűjtsön anyagot az alább megadott források segítségével „A hulladékokból kioldódó nehézfémek hatása az élő szervezetekre” témához! Készítsen 10–15 diából álló prezentációt az összegyűjtött információk felhasználásával! Az elkészült prezentációt a kijelölt határidőre küldje el a megadott e-mail címre! Mutassa be a ppt-t a megbeszélt gyakorlati foglalkozáson és számoljon be röviden a hulladékvizsgálatok során szerzett tapasztalatairól. Feldolgozást segítő vázlatpontok: „A hulladékokból kioldódó nehézfémek hatása az élő szervezetekre” témához: –– hulladékokban található egészségre ártalmas anyagok; –– hulladékokban található egészségre ártalmas anyagok eredete, keletkezésük forrásai; –– mérgező anyagok bejutása a körforgásba; –– a felsorolt anyagok hatása az emberi szervezetre, kialakuló betegségek; –– nehézfémek akkumulálódása a szervezetben; –– otthon használt ártalmas anyagok és azok helyettesítésére használható természetbarát megoldások. Források (tetszés szerint bővíthető): www.kvvm.hu www.diakoldal.hu/Hulladékgazdálkodás http://kornyezetbarat.lap.hu/ http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezettechnika Környezet- és Természetvédelmi Lexikon (2002): Akadémia Kiadó, Budapest Magazinok, folyóiratok: pl. Környezetvédelem

A spektrofotometria alapjai A fény és anyag kölcsönhatásai A fény abszorpciójakor a molekula egy elektronja alapállapotból gerjesztett állapotba kerül, vagyis a molekulák elektroneloszlása az UV, VIS fény hatására megváltozik. Az elektronok kisebb energiájú pályákról nagyobb energiájúakra ugranak át, gerjesztődnek. Az abszorpció akkor következik be, ha a sugárzás energiája megegyezik az elektron alap- és gerjesztett állapota közötti energiakülönbséggel.

92

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

1. ábra. Elektronátmenetek

A molekuláknak azokat a részeit, amelyekben az elektronátmenetek létrejönnek – amelyek elnyelik a fényt – kromofór csoportnak, azt az energiatartományt, ahol az elnyelés lejátszódik elnyelési sávnak nevezzük. Bizonyos csoportok viszont kapcsolatba lépnek a kromofór csoportokkal és megváltoztatják – általában növelik – a csoport elnyelésének hullámhosszát, ilyen csoportok pl.: −OH, −OR, −NH2, −NH−R csoportok. Az egyes molekulák, vegyületek elnyelési hullámhossza elsősorban a kromofór csoportok minőségétől függ és csak kisebb mértékben befolyásolja a molekula többi része, ezért a spektrofotometria alkalmas minőségi elemzésre. A vegyületek minőségi elemzésében a következő elektronátmenetek használhatók fel:

1. táblázat. A fény és az anyag kölcsönhatása

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

93

A jelenség felhasználható oldott komponens azonosítására, tisztaságvizsgálatokra és a λmax – az a hullámhossz, ahol a fény és az anyag kölcsönhatása a legnagyobb mértékű – meghatározására. Az anyagok és az elektromágneses sugárzás kölcsönhatásának vizsgálata jelentős szerepet játszik az analitikában. A lejátszódó törvényszerűségeket egyaránt felhasználjuk a minőségi- és a mennyiségi elemzésében. Kölcsönhatások típusai: –– refrakció (fénytörés) –– polarizáció (fényforgatás) –– reflexió (visszaverődés) –– emisszió (kibocsátás) –– abszorpció (elnyelődés) –– fluoreszcencia (fénykibocsátás)

Fénytani alapfogalmak A fény kettős természetű → hullámként és anyagi részecskeként is viselkedik. Az optikai sugárzás: az elektromágneses sugárzás azon hullámhossztartománya, amely optikai eszközökkel vizsgálható. Az optikai sugárzás tartományai: –– ultraibolya (UV) –– látható (VIS) –– infravörös (IR) Megfigyelték, hogy a fénysugár és az anyagi részecskék közötti jelenségekben a fénysugár mindig úgy viselkedik, mintha fénykvantumokból, ún. fotonokból állna és nem folytonos hullámokból. Az elektromágneses sugárzás jellemzésére a hullámhosszt, a frekvenciát és a hullámszámot használjuk. Hullámhossz (λ): két szomszédos hullám azonos fázisban lévő pontja közötti távolság [m], [µm], [nm]. Frekvencia (ν): az 1 s alatti rezgések száma, a terjedési sebesség és a hullámhossz hányadosa [Hz]. Hullámszám

a hullámhossz reciproka [cm−1].

Spektroszkópiai módszerek: azok az analitikai módszerek, melyek során az anyagoknak különböző hullámhosszúságú fénnyel történő kölcsönhatását a hullámhossz függvényében vizsgáljuk. Két területe az: –– atomspektroszkópia, –– molekulaspektroszkópia. Az atom- és a molekulaspektroszkópia esetében is mérhetjük az anyag által kibocsátott fényt, ekkor emissziós spektroszkópiáról, illetve ha az elnyelt fényt mérjük, akkor abszorpciós spektroszkópiáról beszélünk: –– emissziós spektroszkópia, –– abszorpciós spektroszkópia. Elektromágneses sugárzás hatására az anyagok a különböző hullámhosszú sugárkomponensekből különböző mennyiséget nyelnek el. Minőségi elemzésre az elnyelési sávok hullámhosszának meghatározása, mennyiségi elemzésre pedig az elnyelés nagyságának mérése ad lehetőséget. A spektrofotometriás mérés során UV, látható vagy IR fénnyel történő besugárzással energiát közlünk a mintával. Ezen közölt energia hatására megváltozik a molekulák energiaállapota, amelyet a következő összefüggéssel írhatunk le: 94

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Eössz = Eelektron + Erezgési + Eforgási Ha egy mintával megtöltött küvettát egy I0 intenzitású fénynyalábbal megvilágítunk és az I áthaladt sugárzást detektáljuk, azt tapasztaljuk, hogy a fény intenzitása csökken. A fényintenzitás csökkenésének oka a minta fényelnyelése, a fény visszaverődése és szóródása:

3. ábra. A fény intenzitásának csökkenése

I0 = Ivisszavert + Iszórt + Iabszorbeált + Iáthaladt A visszaverődésből és a szóródásból adódó fényintenzitás-csökkenés ún. vakoldattal (nem tartalmaz vizsgálandó anyagot), küszöbölhető ki.

A fényelnye1atikus sugárzás esetén a mintába belépő fénysugár I0 intenzitása arányos az oldat c koncentrációjával, az l rétegvastagsággal, és függ az anyagi minőségtől.

A = lg (I0/I) = e·l·c A fényelnyelés mértékét az abszorbancia (A) jellemzi. A minta fényáteresztő képességére a transzmittancia vagy transzmisszió (T) jellemző, ami az átengedett és a beeső fény intenzitásának hányadosa. Megadható százalékban is. Az abszorbancia: a transzmittancia reciprokának tízes alapú logaritmusa. I0: a vakoldatból kilépő fénysugár intenzitása I: a minta oldatból kilépő fénysugár intenzitása c: az oldat koncentrációja e: a vizsgálandó anyag fényelnyelési együtthatója → abszorpciós koefficiens I/I0: fényáteresztő-képesség vagy transzmittancia (T) A Lambert–Beer-törvény szerint az abszorbancia egyenesen arányos a koncentrációval. Valamely a fényelnyeléssel arányos mennyiséget a hullámhossz függvényében ábrázolva abszorpciós spektrumot kapunk.

4. ábra. Abszorpciós spektrum

A λmax-hoz tartozó hullámhosszon a legpontosabbak, legérzékenyebbek, legszelektívebbek és legreprodukálhatóbbak a mérések.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

95

Minőségi elemzés A benzolszármazékok spektrumában is megtaláljuk a p-p* elektronátmenetnek megfelelő csúcsokat általában a nagyobb hullámhosszak felé eltolódva. A benzolgyűrűn elhelyezkedő szubsztituensek megbontják a benzol szimmetrikus elektronrendszerét és ez eltolódást okoz az ultraibolya spektrumban. Ez az eltolódás annál jelentősebb, minél erősebb a szubsztituens hatása a benzolgyűrű elektronszerkezetére, pl. –– λmax(benzol) 255 nm, –– λmax (toluol) 263 nm, –– λmax (klór-benzol) 264 nm, –– λmax (fenol) 272 nm, –– λmax (anilin) 280 nm. A különböző benzolszármazékok elnyelési hullámhosszát elsősorban a szubsztituensek száma és minősége szabja meg: a spektrofotometria alkalmas minőségi elemzésre. Minőségi meghatározás során felvesszük az adott vegyület abszorpciós spektrumát (abszorbancia a hullámhossz függvényében) és meghatározzuk az elnyelési maximumok hullámhosszát (λmax). A kapott spektrumot standard spektrumokkal összevetve a vizsgált vegyület azonosítható. Ide kapcsolódik az 1. gyakorlati feladat, melyben ipari szennyvíz fenol tartalmát fogja meghatározni UV –tartományban. Minőségi elemzés lépései: –– az ismeretlen minta abszorpciós spektrumának felvétele 5 nm-ként, –– az egyik küvetta feltöltése vakoldattal, –– másik küvetta feltöltése a mintaoldattal, –– a készülék nullázása, –– mintaoldat fényelnyelésének mérése, –– λmax értékének meghatározása, –– a spektrum ábrázolása milliméterpapíron (vagy kinyomtatása), –– referencia – spektrumokkal való összevetés – a vizsgált minták azonosítása a spektrum alakja és λmax értéke alapján. Minden egyes beállított hullámhosszon először a vakoldatot tartalmazó küvettát kell a fény útjába helyezni.

Mennyiségi elemzés A spektrofotometriás mennyiségi elemzés összehasonlító oldatsorozat alapján szerkesztett kalibrációs görbe segítségével könnyen elvégezhető.

5. ábra. Kalibrációs egyenes spektrofotometriás meghatározáshoz

96

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Mennyiségi elemzés lépései: –– a minta abszorpciós spektrumának felvétele, –– az abszorpciós maximumhoz tartozó hullámhossz λmax leolvasása, –– összehasonlító oldatsorozat készítése a mintából, –– a különböző koncentrációkhoz tartozó abszorbanciaértékek mérése λmax hullámhosszon, –– a mért abszorbanciák ábrázolása a koncentrációk függvényében (kalibrációs egyenes), –– a minta mért abszorbancia értékéhez tartozó koncentráció leolvasása a kalibrációs egyenesről.

Az egyfényutas spektrofotométer felépítése

1. Fényforrás 2. Monokromátor két réssel 3. Mintatartó küvetta 4. Detektor 5. Kijelző

6. ábra. A spektrofotométer felépítése

Fényforrás: –– ultraibolya tartományban (190–400 nm között) → hidrogén- vagy deutériumlámpa –– látható tartományban (400–800 nm között) → wolframlámpa Monokromátor: az összetett fényből állít elő monokromatikus nyalábokat úgy, hogy a szükséges hullámhosszúságú összetevőn kívül minden mást elnyelnek. Ezek a színszűrők. Anyaga: –– az ultraibolya tartományban kvarcból, –– a látható tartományban üvegből készült – a fénytörés elvén működő – prizmát, fényszűrőt, illetve – a fényelhajlás jelenségén alapuló – optikai rácsot alkalmaznak. Prizma: összetevőire bontják a fehér fényt, így a küvettában lévő oldaton mindig monokromatikus fény halad át. Optikai rácsok: a prizmákhoz hasonlóan bontják a fehér fényt. Felbontásuk jobb a prizmákéinál, de fényerejük gyengébb. VIS-ban színszűrők, üveg prizmák, üveg rácsok. UV-ban kvarc prizmák és rácsok. Mintatartó küvetta: –– UV tartományban kvarc, –– látható tartományban üveg. Detektor: a fotonok energiáját alakítják át azzal arányos nagyságú elektromos jellé. Fajtái (UV és VIS tartományban): –– fényelem, –– elektronsokszorozó, –– fotocella. VIS tartományban < 600 nm-ig kékérzékeny >600 nm-től vörösérzékeny fotocella, UV tartományban kékérzékeny fotocella használható. PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

97

A rés lehet állandó és változtatható szélességű. Kijelzők A kijelzők az érzékelők által adott áramerősség nagyságát jelzik, amelyek lehetnek: –– analóg, –– kompenzációs, –– digitális.

98

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

9. Veszélyes hulladékok vizsgálata Spektrofotometriás módszerrel A témakör céljai, hogy Ön: –– ismerje és alkalmazza az oldatkészítés, valamint a reagensek, oldatok tárolásának szabályait; –– tudja mérni szabványok, mérési utasítások alapján a hulladékok kémiai jellemzőit; –– tudja követni a szabványok változásait; –– tudja precízen, pontosan elvégezni a spektrofotometriás mennyiségi meghatározásokat; –– tudja megmagyarázni a spektrofotometriás minőségi és mennyiségi meghatározások elvét; –– tudja kiértékelni és dokumentálni a mérési eredményeket (spektrum, analitikai mérőgörbe).

Élővizek fenoltartalma Élővizeink vizsgálata során, sajnálatos módon egymás után mutatnak ki olyan egészségre ártalmas veszélyes anyagokat, mint pl. gyógyszerhatóanyagok, oldószermaradványok. Ezek az anyagok a Duna vizében is megtalálhatók. Az 1. gyakorlat fenoltartalom meghatározása.

Hulladékok nehézfémtartalmának meghatározása A nehézfémeket hulladékokból általában atomabszorpciós módszerrel határozzuk meg, de alkalmasak erre a célra a spektrofotometriás módszerek is. A mennyiségi meghatározásokat oldatból, kivonatokból végezzük. Az oldatba vitel történhet részleges kioldással vagy teljes feltárással. Részleges kioldás A részleges kioldás során nem a minta összes nehézfémtartalma kerül oldatba, csak az, amely olyan formában van jelen a mintában, amelyet az adott oldószer még ki tud oldani. Ilyen kivonatokat készíthetünk hulladékokból és talajmintákból is. Környezetvédelmi vizsgálatoknál a desztillált vizes kivonást akkor alkalmazzuk, ha az esővízzel kioldható fémionok mennyiségét akarjuk meghatározni. Acetátos talajkivonatot készítünk, ha a növények számára könnyen felvehető fémionokat kívánjuk meghatározni. A 2 mol/dm3 koncentrációjú salétromsavas kivonással csaknem a teljes nehézfémtartalom kioldódása érhető el, ezért veszélyes hulladékok vizsgálata során leginkább ezt alkalmazzuk. Hulladék minősítésekor mindhárom, tehát a desztillált vizes, acetátpuffer-oldatos, és a 2 mol/dm3 koncentrációjú salétromsavas kioldást is el kell végezni. Teljes feltárás Feltáráskor a szilárd minta összes szervetlen komponense oldatba kerül és így lehetővé válik a minta teljes elemi összetételének meghatározása. Ez történhet savas roncsolással és nagy hőmérsékletű reakciókban, alkáli sókkal vagy lúggal, olvadékképzés segítségével.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

99

Hulladéklerakók csurgalékvizek vizsgálata A hulladéklerakók szigetelőrétege felett elhelyezkedő szivárgó rendszer a hulladékból származó csurgalékvíz összegyűjtésére szolgál.

7. ábra. Hulladéklerakó felszín alatti környezetszennyezésének vázlata http://www.kvvm.hu/szakmai/hulladekgazd/tervezes_seged/ts_1fej.htm

A csurgalékvíz mennyiségét és minőségét befolyásoló tényezők: –– éghajlat, –– évszak, –– hulladékborítottság, –– hulladék minősége, –– tömörödöttség. A csurgalékvíz bejut a gyűjtő és elvezető rendszerbe. A perforált csövekből álló dréncsőrendszer a szűrőrétegen átjutó csurgalékvizet gyűjtőaknákba vezeti, ahonnan a szennyezett víz a gyűjtővezetéken a központi gyűjtőmedencébe kerül. Nálunk alkalmazott megoldás az összegyűlt csurgalékvíz visszapermetezése és elpárologtatása. Abban az esetben, ha nagyobb mennyiségben keletkezik, akkor tisztítani kell, hiszen a csurgalékvíz nagy mennyiségben tartalmaz sokféle szennyező anyagot, köztük nehézfémeket is. A 2. gyakorlati feladatban kobalttartalom meghatározása lesz a cél. Régebben a műszaki áruk, mint pl. az elektronikai termékek hosszú évekig kiszolgálták a családokat. Napjainkban egy termék annál értékesebb, minél gyorsabban lecserélhetjük vele a régebbi, használatban lévő terméket. Az elektronikai hulladékok mennyiségét növeli az is, hogy a folyamatosan megjelenő szoftverek csak újabb és újabb gépekben használhatók. Az ipar viszont csak a termék eladásáig követi a termék útját. A környezetre különösen károsak azok az elektronikai alkatrészek, régi tv-készülékek, melyek jelentős mennyiségű nehézfémet, főleg ólmot, kadmiumot, higanyt tartalmaznak. A témához kapcsolódik a 3. és 4. számú gyakorlati feladat.

100

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Házi feladat 1. feladat Nézzen utána milyen környezeti tényezők segítik ezeknek az anyagoknak a hulladékból való kioldódását! 2. feladat Az egyenletek a mangánion spektrofotometriás meghatározásának elvét szemléltetik. Írja be a hiányzó képleteket és együtthatókat! 2Mn2+ + 5S2O82– +

H 2O = 2

10Cl– + 2MnO4 – + 16H+ = S2O82– + 2H2O = O 2– 2 + 2MnO4 – +

+ +

16H+ 8H2O

+ 4H+

H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ +

+ 8H2O

Mezőgazdasági eredetű szennyvizek A műszaki területek mellett a mezőgazdaság is jelentős mértékben hozzájárul a veszélyes hulladékok mennyiségének növeléséhez. A hulladékok közül a növényvédő szerek csomagolásai, műanyag göngyölegek, lejárt szavatosságú vegyszerek a legveszélyesebbek. Ugyancsak nagy gondot okoznak a mezőgazdasági épületekben, raktárakban ottfelejtett vagy túlzott mennyiségben kijuttatott műtrágyák. Nagy esőzések, ár- és belvizek alkalmával ezek bemosódnak a talajba, talajvizekbe veszélyes mértékűre növelve a nitráttartalmat. Hasonló problémákat okozhatnak egyes élelmiszeripari szennyvizek is. A témához kapcsolódik az 5. számú gyakorlati feladat. Házi feladat 3. feladat Egészítse ki a nitráttartalom spektrofotometriás meghatározásának alapegyenletét!

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

101

Gyakorlati feladatok 1. gyakorlat

Ipari szennyvíz fenoltartalmának meghatározása spektrofotometriásan UV tartományban Thermo-Unicam-gamma készülékkel elemző görbe segítségével Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Ön egy vízminősítést végző laboratóriumban dolgozik. Ellenőrző vizsgálataik során a Duna vízében fenolt mutattak ki. Több helyen vettek mintát és vizsgálták a vízminták fenoltartalmát. Sikerült behatárolni a folyónak azt a szakaszát, ahol feltehetően ipari szennyvízzel bejuthatott a fenol. Jelenleg a szóba jöhető ipari létesítmények szennyvizeit vizsgálják abból a célból, hogy az esettel kapcsolatban megtalálják a felelőst. Végezze el az ipari szennyvíz fenoltartalmának meghatározását spektrofotometriás módszerrel elemző görbe segítségével, UV-tartományban, Thermo-Unicam-gamma készülékkel!

INFORMÁCIÓS LAP A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 180 perc A beadás határideje: a gyakorlat elvégzését követő két héten belül Szükséges anyagok és eszközök: –– 5×10 -3 mol/dm3 koncentrációjú fenol törzsoldat –– Cn = 0,1 mol/dm3 koncentrációjú NaOH-oldat –– spektrofotométer –– kvarcküvetták –– 6 db 50,00 cm3-es mérőlombik –– 1 db 500,00 cm3-es mérőlombik –– 2 db 250 cm3-es főzőpohár –– üvegbot –– óraüveg –– deszt. vizes palack –– védőszemüveg –– gumikesztyű –– papírvatta A munka menete 1. Összehasonlító oldatsorozat készítése Hígítson a törzsoldatból 50,00–50,00 cm3 10 -5 és 10 -4 mol fenol/dm3 koncentrációk között 5 különböző töménységű oldatot, feltöltéshez a 0,1 mol/dm3 töménységű NaOH-oldatot használjon! 2. Spektrum felvétele –– Vegye fel a spektrumot a legtöményebb oldattal VISIONLITE SCAN üzemmódban 220–320 nm-es tartományban! –– Határozza meg a λmax értékét! –– Nyomtassa ki a spektrumot! 3. Kalibrációs görbe felvétele –– Mérje meg a λmax-nak megfelelő hullámhosszon az összehasonlító oldatok abszorbanciáját! –– Rajzoltassa meg a függvényt a számítógéppel és nyomtassa ki a kapott elemző görbét! –– Mentse el a mérési adatokat! 4. A minta abszorbanciájának mérése –– Mérje meg a kapott szennyvízminta abszorbanciáját! –– Határozza meg a szennyvíz fenoltartalmát az elemző görbe segítségével!

102

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Thermo-Unicam-gamma készülék kezelési útmutatója 1. Bekapcsolás –– Kapcsolja be a készülékeket a megadott sorrendben:→ spektrofotométer, számítógép, monitor – 30 perc bemelegedési idő! –– Állítsa be a spektofotométeren: Home page – Mode-Remote állítást! –– Lépjen be a Vison Lite Scan programba! –– A megnyíló ablakban állítsa be a spektrumfelvétel paramétereit!

Hullámhossz: a recept szerint előirt hullámhossz tartomány (400–700 nm)! Abszorbancia mérése: 0–3 Intervallum: 5 nm, Graf: Y tengely: max. 3, Y tengely min. 0, Peak Pack: maxima.

2. BASELINE (alapvonal beállítása) Helyezze a küvettát a referenciaoldattal a fény útjába és kattintson a Baseline-ra! 3. Spektrum felvétele Helyezze a fény útjába a legtöményebb oldatot MEASURE SAMPLE (minta mérése): zöld fénnyel világít – kattintson rá! –– Töltse ki a megjelenő ablak adatait (minta neve: sample name), majd kattintson a (mérésre) MEASURE! –– Megjelenik az üres diagram, és a mérés automatikusan végbemegy és megjelenik a kész spektrum. –– A mérés befejezése után kattintson az AUTOSCALE-re mire a számítógép optimális paraméterekkel átrajzolja a diagramot! –– PRINT-re kattintva nyomtassa ki a spektrumot, majd mentse el → FILE – Save: ekkor nevezze el a fájlt! –– Lépjen ki a programból → FILE – Exit 4. Kalibrációs görbe felvétele –– Lépjen be a Vision Lite qvant programba! Ekkor megjelenik egy táblázat: üres vagy esetleg az előző mérés adatait tartalmazza (Standard Data vagy Sample Data). –– Válassza ki a Standard Data táblázatot a fent lévő lombikokra kattintgatva! –– Az új mérési adatokkal írja felül a táblázat adatait! –– Válassza ki a koncentráció egységet (Unit), a mérési hullámhosszt, a tizedeseket (output digit), –– integrálási időt (2, 5, 10 s) Method – még az előző!! (diagramtábla üres) 5. Mérés –– MEASURE STANDARD-ra kattintva. Ekkor a fény útjában a vakoldat (blank) van. –– A párbeszéd ablakban a BLANK-ot válassza. –– Mérés- MEASURE- katt.! –– Helyezze be növekvő koncentráció sorrendben az összehasonlító oldatokat és mérje azokat hasonlóan az előzőkhöz: Measure – katt. (majd CLOSED – bezárás)! 6. Az ismeretlen minta mérése –– A mentés után megjelenik a Sample Data – üres lap. –– Helyezze be az 1. számú ismeretlent és mérje le az abszorbanciáját, nevezze el a mintát Measure Samples – kattintás → a műszer kiírja a minta A értékét! –– Mérje a 2. ismeretlent, és így tovább! –– Bezárás – Closed! –– Mentse el az adatokat Mentés: Save – fájl elnevezése! –– Nyomtatáshoz megkapja az adatokat a fájl név alapján:→ Load results – fájl név – megnyitás – nyomtatás! –– A minták lemérése után lépjen ki a programból (close)! 7. Fenoltartalom megadása Számítsa ki az ipari vízminta fenoltartalmát (kiszámítása mg/dm3 értékben)!

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

103

Dokumentálás szempontjai –– Hígítási (összehasonlító oldat) sor elkészítéséhez szükséges számítások (c2 = c1·v1/v2). –– Hígítási sor elkészítéséhez szükséges bemérések táblázatba foglalva Fenol törzsoldat koncentrációja

5.10 -3 [mol/dm3]

Összehasonlító oldatok térfogata

50,0 cm3

Összehasonlító oldatok koncentrációja 10 -5 → 10 -4 [mol/dm3]

Bemérés a fenol törzsoldatból 50,0 cm3 oldathoz [cm3]

0,02·10 -3 0,04·10 -3 0,06·10 -3 0,08·10 -3 0,1·10 -3 –– –– –– –– –– –– ––

Kinyomtatott spektrum λmax értékének megadása Összehasonlító oldatok abszorbanciája Kinyomtatott vagy megszerkesztett kalibrációs görbe Ipari vízminta abszorbanciája Ipari vízminta fenoltartalmának meghatározása mg/dm3 értékben Betartandó munkavédelmi előírások

Értékelés szempontjai –– A beadott jegyzőkönyv minősége –– Számítás helyessége a hígítási sor elkészítéséhez –– Beadott spektrum és kalibrációs görbe –– Fenoltartalom kiszámítása

104

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

2. gyakorlat

Csurgalékvíz kobalttartalmának meghatározása spektrofotometriásan UV tartományban Thermo-Unicam-gamma készülékkel, elemző görbe segítségével Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Az Ön munkaköri feladata egy regionális hulladéklerakó monitoring vizsgálatainak elvégzése. Folyamatosan méri a csurgalékvíz nehézfémtartalmát. Jelenleg azt a feladatot kapta, hogy mérje meg vett csurgalékvízminta kobalttartalmát spektrofotometriás módszerrel elemző görbe segítségével Thermo-Unicam-gamma készülékkel. Végezze el a vizsgálatot és adja meg a vízminta kobalttartalmát mg/dm3 értékben!

INFORMÁCIÓS LAP A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 180 perc. A beadás határideje: a gyakorlat elvégzését követő két héten belül. Szükséges anyagok és eszközök –– CoSO4·7H2O –– spektrofotométer –– kvarcküvetták –– 6 db 50,00 cm3-es mérőlombik –– 1 db 100,00 cm3-es mérőlombik –– 1 db 25,00 cm3-es büretta –– 2 db 250 cm3-es főzőpohár –– üvegbot –– óraüveg –– deszt. vizes palack –– védőszemüveg –– gumikesztyű –– papírvatta A munka menete 1. Törzsoldat készítése Készítsen 100,00 cm3 0,50 mol/dm3 koncentrációjú oldatot CoSO4·7H2O-ból! 2. Összehasonlító oldatsorozat készítése Mérjen be a fenti törzsoldatból 2,0 – 4,0 – 6,0 – 8,0 – 10,0 cm 3-t egy-egy 50,0 cm3-es mérőlombikba és állítsa valamennyit jelre! 3. Spektrum felvétele –– Vegye fel a spektrumot a legtöményebb oldattal VISIONLITE SCAN üzemmódban 400–700 nm-es tartományban! –– Határozza meg a λmax értékét! –– Nyomtassa ki a spektrumot! 4. Kalibrációs görbe felvétele –– Mérje meg a λmax-nak megfelelő hullámhosszon az összehasonlító oldatok abszorbanciáját! –– Rajzoltassa meg a függvényt a számítógéppel és nyomtassa ki a kapott elemző görbét! –– Mentse el a mérési adatokat! 5. A minta abszorbanciájának mérése –– Mérje meg a kapott csurgalékvízminta abszorbanciáját! –– Határozza meg a csurgalékvíz!minta Co2+-tartalmát az elemző görbe segítségével!

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

105

Thermo Vision Lite kezelési útmutató 1. Bekapcsolás –– Kapcsolja be a készülékeket a megadott sorrendben:→ spektrofotométer, számítógép, monitor – 30 perc bemelegedési idő! –– Állítsa be a spektofotométeren: Home page – Mode-Remote állítást! –– Lépjen be a Vision Lite Scan programba! –– A megnyíló ablakban állítsa be a spektrum felvétel paramétereit! Hullámhossz: a recept szerint előirt hullámhossz tartomány (400–700 nm)! Abszorbancia mérése: 0–3 Intervallum: 5 nm, Graf: Y tengely: max. 3, Y tengely min. 0, Peak Pack: maxima. 2. BASELINE (alapvonal beállítása) Helyezze a küvettát a referenciaoldattal a fény útjába és kattintson a Baseline-ra! 3. Spektrum felvétele Helyezze a fény útjába a legtöményebb oldatot MEASURE SAMPLE (minta mérése): zöld fénnyel világít – kattintson rá! –– Töltse ki a megjelenő ablak adatait (minta neve: sample name), majd kattintson a (mérésre) MEASURE! –– Megjelenik az üres diagram, és a mérés automatikusan végbemegy és megjelenik a kész spektrum. –– A mérés befejezése után kattintson az AUTOSCALE-re mire a számítógép optimális paraméterekkel átrajzolja a diagramot! –– PRINT-re kattintva nyomtassa ki a spektrumot, majd mentse el → FILE – Save: ekkor nevezze el a fájlt! –– Lépjen ki a programból → FILE – Exit 4. Kalibrációs görbe felvétele –– Lépjen be a Vision Lite qvant programba! Ekkor megjelenik egy táblázat: üres vagy esetleg az előző mérés adatait tartalmazza (Standard Data vagy Sample Data). –– Válassza ki a Standard Data táblázatot a fent lévő lombikokra kattintgatva! –– Az új mérési adatokkal írja felül a táblázat adatait! –– Válassza ki a koncentráció egységet (Unit), a mérési hullámhosszt, a tizedeseket (output digit), –– integrálási időt (2, 5, 10 s) Method – még az előző!! (diagramtábla üres) 5. Mérés –– MEASURE STANDARD-ra kattintva. Ekkor a fény útjában a vakoldat (blank) van. –– A párbeszéd ablakban a BLANK-ot válassza. –– Mérés- MEASURE- katt.! –– Helyezze be növekvő koncentráció sorrendben az összehasonlító oldatokat és mérje azokat hasonlóan az előzőkhöz: Measure – katt. (majd CLOSED – bezárás)! 6. Az ismeretlen minta mérése –– A mentés után megjelenik a Sample Data – üres lap. –– Helyezze be az 1. számú ismeretlent és mérje le az abszorbanciáját, nevezze el a mintát Measure Samples – kattintás → a műszer kiírja a minta A értékét! –– Mérje a 2. ismeretlent, és így tovább! –– Bezárás – Closed! –– Mentse el az adatokat Mentés: Save – fájl elnevezése! –– Nyomtatáshoz megkapja az adatokat a fájl név alapján:→ Load results – fájl név – megnyitás – nyomtatás! –– A minták lemérése után lépjen ki a programból (close)! 7. Kobalt tartalom megadása Számítsa ki a csurgalékvíz minta Co2+-tartalmát mg/dm3 értékben!

106

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Dokumentálás szempontjai

– Kinyomtatott spektrum – λmax értékének megadása – Összehasonlító oldatok abszorbanciája

Kobalt törzsoldat koncentrációja

1,000 [mol/dm3]

Összehasonlító oldatok térfogata

50,0 cm3

Összehasonlító oldatok koncentrációja [mol/dm3]

Bemérés a kobalt törzsoldatból 50,0 cm3 oldathoz [cm3] 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

–– –– –– ––

Kinyomtatott vagy megszerkesztett kalibrációs görbe Csurgalékvízminta abszorbanciája Csurgalékvízminta kobalttartalmának meghatározása Co2+ mg/dm3 értékben Betartandó munkavédelmi előírások

Értékelés szempontjai –– A beadott jegyzőkönyv minősége –– Számítás helyessége a hígítási sor elkészítéséhez –– A beadott spektrum és kalibrációs görbe –– Kobalttartalom kiszámítása

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

107

3. gyakorlat

Szennyezett talajvíz mangánion-tartalmának meghatározása spektrofotometriásan (MSZ 448/5 szerint) UNICAM-gamma spektrofotométerrel Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Egy felhagyott ipari terület talajszennyezése már a talajvízszint mélységére szivárgott. A talajvizet szennyező anyagok már a közeli vízbázist veszélyeztetik. A mélységi ivóvízbázis vízminőségének ellenőrzését az Ön cége végzi. Munkájukhoz tartozik a Mn2+-mennyiségének meghatározása spektrofotometriás módszerrel, analitikai mérőgörbe segítségével. Végezze el a vizsgálatot és adja meg a vízminta mangántartalmát mg/dm3 értékben!

INFORMÁCIÓS LAP A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 180 perc. A beadás határideje: a gyakorlat elvégzését követő két héten belül. A módszer elve A mangán(II)-ionokat savas közegben, ezüstionok katalizáló hatása mellett a peroxo-diszulfát permanganát-ionokká oxidálja. A kloridionok zavarják a mérést, mert a permanganátot redukálják. Ezt ezüstionok hozzáadásával küszöböljük ki. A minta forralásakor elbomló peroxo-diszulfátból keletkező peroxidionok is redukálják a permanganátot, ami foszforsav adagolással megakadályozható. Szükséges anyagok és eszközök –– Mangán-szulfát –– kálium- vagy ammónium-peroxo-diszulfát –– 0,1 mol/dm3 AgNO3-oldat –– tömény foszforsav –– tömény salétromsav –– 6 db 100,0 cm3-es kúpos főzőpohár, óraüveg –– 6 db 100,0 cm3-es mérőlombik –– 1 db 500,0 cm3-es mérőlombik –– 50,0 cm3-es pipetta –– büretta –– bemérőedény, bemosótölcsér –– vízfürdő –– UNICAM Helios-γ spektrofotométer –– üvegküvetta –– desztillált vizes palack –– védőszemüveg, gumikesztyű, papírvatta A munka menete 1. Törzsoldat készítése –– Készítsen mangán-szulfátból (MnSO4·H2O) 500 cm3 törzsoldatot, mely mangánra nézve 0,1 mg/cm3 koncentrációjú! –– Jelre töltés előtt savanyítsa meg 1,5 cm3 tömény salétromsavval (gumikesztyű és védőszemüveg használata kötelező, a salétromsavat dugattyús pipettával mérje)! –– Állítsa jelre a lombikot és alaposan homogenizálja az oldatot! –– Töltse fel a vízfürdőket csapvízzel és helyezzük üzembe azokat!

108

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

2. Összehasonlító oldatsorozatot készítése –– Mérjen bürettából 100,0 cm3-es mérőlombikokba 2,0 – 4,0 – 6,0 – 8,0 és 10,0 cm3 törzsoldatot! –– Állítsa jelre a lombikokat és homogenizálja az oldatokat! –– Mérjen 100 cm3-es főzőpoharakba az oldatsorozatból és a mintákból 50 cm3-t! –– Vegyifülke alatt mérjen az oldatok mindegyikéhez 0,5 cm3 cc. salétromsavat dugattyús pipettával (gumikesztyű és védőszemüveg használata kötelező)! –– Adjon mindegyik oldathoz 1 cm3 cc. foszforsavat és 1 cm3 0,1 mol/dm3-os AgNO3-oldatot! –– Helyezze az oldatokat forrásban lévő vízfürdőre és óraüveggel lefedve forrósítsa fel azokat! –– A forró oldatok mindegyikéhez adjon 0,5 g ammónium-peroxo-diszulfátot! (Gumikesztyű és védőszemüveg használata kötelező!) Az oldatokat keverje fel és 20 percig tartsa melegen! 3 Kalibrációs egyenes felvétele

20 perc elteltével hűtse le az oldatokat Vegye fel a kalibrációs egyenest, fotometrálja a lehűlt oldatokat 525 nm-en, vízzel szemben! –– Rajzoltassa meg a függvényt a számítógéppel és nyomtassa ki a kapott elemző görbét! –– Mentse el a mérési adatokat! 4. A minta abszorbanciájának mérése –– Mérje meg a kapott talajvízminta abszorbanciáját! –– Határozza meg a talajvíz mangán-tartalmát az elemzőgörbe segítségével!

UNICAM-gamma kezelési útmutató 1. Bekapcsolás

Sorrend:

–– nyomtató, –– számítógép, –– műszer.

30 perc bemelegedés. (2. Spektrum felvétele – most nem kell elvégezni). A mérési hullámhossz 525 nm. 3. Mennyiségi elemzés- kvantitatív analízis –– Aurora program: Aurora qvant -katt. –– A megjelenő piktogrammok közül a MODE (módszer) választjuk. 4. Kalibrációs görbe felvétele –– Válassza a METHODE menüt → írja be a kért adatokat! –– Válassza a standard-ot a legördülő menüsorból! –– Írja be a mérés paramétereit mérési hullámhossz 525 nm, Cycle: 3 (három ismételt mérés végeztetése), Standard: 5 → megjelenik a táblázatban St1-St5! –– Írja be a standardok koncentrációit Standardok: „A munka menete” 2. pontban elkészített ismert koncentrációjú összehasonlító oldatsorozat (1–5). 1-es cellában desztillált víz van! –– Calibration Results piktogramra katt.: bejönnek az előbb beírt paraméterek, adatok! –– Autozerora – katt.: optikai nullpont beállítás (1-es cella desztillált víz) a végén megjelenik az IDLE! –– Forgassa a fény útjába a 2-es cellát (az első standard)! –– Kattintson a RUN-ra (kicsi futó embert ábrázoló piktogram) → elindul a mérés! –– Innen a program diktál – csak OK-ni kell! –– Végezze el minden esetben a beírt három mérést → ezután jöhet az újabb Standard a 3, 4, 5, 6, cellába! –– Ha kész mind az öt standard mérése, akkor automatikusan felveszi a mérési pontokat a diagramon. Célszerű a diagramot nagyítani, mert kicsi (háromszögre kattintás). –– Nyomtatás → printre katt. 5. Ismeretlen koncentrációjú minta meghatározása

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

109

Dokumentálás szempontjai Mangán törzsoldat koncentrációja

0,1 mg/cm3

Összehasonlító oldatok térfogata

100,0 cm3

Összehasonlító oldatok koncentrációja [mol/dm3]

Bemérés a mangán törzsoldatból 100,0 cm3 oldathoz [cm3] 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

Összehasonlító oldatok abszorbanciája –– Kinyomtatott vagy megszerkesztett kalibrációs egyenes –– A talajvíz minta abszorbanciája –– A talajvízminta mangántartalmának meghatározása mg/dm3 értékben –– Betartandó munkavédelmi előírások Értékelés szempontjai –– A beadott jegyzőkönyv minősége –– Számítás helyessége a hígítási sor elkészítéséhez –– A beadott spektrum és kalibrációs görbe –– Mangántartalom kiszámítása

110

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

4. gyakorlat

Vas(III)ionok meghatározása spektrofotometriás módszerrel (MSZ 448-83) szabvány alapján Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Egy salaklerakó hely közelében lévő víztározóba az esővíz évek óta bemossa a szennyezőanyagokat, fémmaradékokat. Önnek az a feladata, hogy határozza meg a víz vas(III)ion-tartalmát spektrofotometriás módszerrel (MSZ 448-83)szabvány alapján. Végezze el a vizsgálatot és adja meg a vízminta vastartalmát mg/dm3 értékben!

INFORMÁCIÓS LAP A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 180 perc. A beadás határideje: a gyakorlat elvégzését követő két héten belül. A munka menete 1. Az I. számú törzsoldat (Fe) elkészítése Mérjen be 0,5803 g FeCl3-t! Oldja kb. 50 cm3 desztillált vízben! Adjon hozzá 20 cm3 tömény sósavat! Adjon hozzá néhány csepp KMnO4 oldatot, míg halvány rózsaszínű nem lesz! Vigye maradéktalanul egy 1000 cm3- es mérőlombikba és töltse jelre desztillált vízzel! 2. A II. számú törzsoldat elkészítése Mérjen ki az I-es számú törzsoldatból 50,0 cm3-t (bürettával) egy 1000 cm3-es mérőlombikba és töltse jelre desztillált vízzel! Ennek az oldatnak 1 cm3-re pontosan 10 mikrogramm vasat tartalmaz). 3. A III. számú oldat: standard (összehasonlító) oldatok készítése Mérjen ki 1,00; 2,00; 5,00; 10; 20; 30 cm3-t (bürettából) a II-es számú törzsoldatból és adjon hozzá, 0,5 cm3 tömény salétromsavat (savpipettával)! Töltse jelig mindegyiket egy-egy 100,0 cm3-es mérőlombikban desztillált vízzel! → Az oldatok koncentrációja rendre: 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3, mg vas/dm3 lesz. 4. A IV. számú oldat: Standard (összehasonlító) oldatok készítése a mérőgörbéhez Mérjen ki 50-50 cm3-t a III. számú standard oldatokból! Adjon hozzájuk 2-2 cm3 ammónium-rodanid oldatot automata adagolóval és töltse fel desztillált vízzel mindegyiket 100,0 cm3-re!

Mérje meg az így kapott oldatok abszorbanciáját! Számítsa ki a standardok koncentrációját mg Fe(III)/cm3 értékben! 5. Spektrum felvétele

Vegye fel a spektrumot a IV-es számú oldatok közül a legtöményebb oldattal 40–600 nm közötti hullámhossz-tartományban 1 nm-ként változtatva a mérés hullámhosszát! Állapítsa meg a mérési adatokból a λmax értékét!

6. Mérőegyenes felvétele A λmax értéken mérje meg a standardok abszorbanciáját! Szerkessze meg vagy nyomtassa ki a kalibrációs görbét! (A vasion koncentrációkat mg/dm3–ben tüntesse fel!)

7. Az ismeretlen vízminta meghatározása

50 cm3 vízmintához adjon 0,5 cm3 tömény salétromsavat (savpipetta) és 2 cm3 ammónium-rodanid oldatot! Mérje az oldat abszorbanciáját, majd olvassa le a mérőgörbéről a vasion koncentrációját! UNICAM-gamma kezelési útmutató 1. Bekapcsolás Sorrend: –– nyomtató, –– számítógép, –– műszer. 30 perc bemelegedés.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

111

2. Spektrum felvétele Aurora program: Aurora scann – kattintson rá! –– Írja be a megjelenő programba a mérés paramétereit: • 400–600 nm, • Abs: 0–2, • Abszorbanciát – választja, • Operator – saját név! –– Speak tábla – csúcsokat kiírja –– Helyezze a fény útjába – az 1. cellát – a vakoldatot tartalmazó küvettát (1-es cella, 1-es gomb megnyomása a műszeren)! –– Vegye fel az alapvonalat → Base line (alapvonal) -katt.! A program indul, optikai nullpont beállítása az egész spektrumra. –– Vége → IDLE – megjelenik. –– Vegye fel a spektrumot az összehasonlító oldatsorozat legtöményebb tagjával → helyezze a mintát a fény útjába (2-es cella, 2 gomb megnyomása a műszeren)! RUN-ra kattint (futtatás) → a számítógép kiírja a spektrum görbét. –– (Felveti a spektrumot akár az összehasonlító oldatsorozat összes tagjával.) –– Ha szükséges, megváltoztathatja a görbét. → Kattintson a MANIPULATE ikonra, majd kattintson a RESCALra (újraskáláz) a megjelenő menüből! A megjelenő új diagramon írja be a megfelelő (max) A értéket! Ekkor tovább feldolgozásra alkalmas nagyságú diagramot kap, ha az auto-t választja, akkor nem kell beírni semmit. –– Nyomtatás → printre katt.! –– Lépjen ki a programból! 3. Mennyiségi elemzés – kvantitatív analízis –– Aurora program: Aurora qvant – katt. –– A megjelenő piktogrammok közül a MODE (módszer) választjuk! 4. Kalibrációs egyenes felvétele –– Válassza a METHODE menüt → írja be a kért adatokat! –– Válassza a standard-et a legördülő menüsorból! –– Írja be a mérés paramétereit: • mérési hullámhossz (a spektrumon megjelölt érték), • Cycle: 3 (három ismételt mérés végeztetése), • Standard: 6 → megjelenik a táblázatban St1–St6! –– Írja be a standardok koncentrációit standardek: „A munka menete” 2. pontban elkészített ismert koncentrációjú összehasonlító oldatsorozat (1–6) 1-es cella: referencia vagy vakoldat van! –– Calibration Results piktogramra katt.: bejönnek az előbb beírt paraméterek, adatok! –– Autozerora – katt.: optikai nullpont beállítás (1-es cellában a referencia vagy vakoldat van) a végén megjelenik az IDLE! –– Forgassa a fény útjába a 2-es cellát (az első standard)! –– Kattintson a RUN-ra (kicsi futó embert ábrázoló piktogram) → elindul a mérés ! –– Innen a program diktál – csak OK gombot kell megnyomni! –– Végezze el minden esetben a beírt három mérést! → Ezután jöhet az újabb Standard a 3, 4, 5, 6, 7 cellába. –– Ha kész mind az öt standard mérése, akkor automatikusan felveszi a mérési pontokat a diagramon. Célszerű a diagramot nagyítani, mert kicsi. (Háromszögre kattintás.) –– Nyomtatás → printre katt.! 5. Ismeretlen koncentrációjú minta meghatározása

112

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Dokumentálás szempontjai –– Kinyomtatott spektrum –– Adatok táblázatban (Egészítse ki a táblázatot!) A III számú törzsoldatok koncentrációja

0,1, 0,2, 0,5, 1,2,3, mg vas/dm3

A IV számú törzsoldatok térfogata

100,0 cm3

Összehasonlító oldatok koncentrációja [mg Fe(III)/cm3] értékben

Bemérés a III. számú törzsoldatból 100,0 cm3 oldathoz [cm3] 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0

–– –– –– –– –– ––

λmax értékének megadása Összehasonlító oldatok abszorbanciája Kinyomtatott vagy megszerkesztett kalibrációs görbe Ipari víz abszorbanciája Vízminta vastartalmának meghatározása mg/dm3 értékben Betartandó munkavédelmi előírások

Értékelés szempontjai –– A beadott jegyzőkönyv minősége –– Számítás helyessége a hígítási sor elkészítéséhez –– A beadott spektrum és kalibrációs görbe –– Vastartalom kiszámítása

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

113

5. gyakorlat

Mezőgazdasági szennyvíz nitrátion-tartalmának meghatározása spektrofotometriás módszerrel (MSZ 448/12-82) alapján Név, osztály: ........................................................................................

Mérés dátuma: .......................................

Feladat Ön egy környezetvédelmi cég alkalmazottjaként a mezőgazdasági és élelmiszeripari szennyvizek ellenőrzését végzi. Egy konzervgyár zöldségmosó részlegében keletkező szennyvízből vettek mintát nitráttartalom ellenőrzése céljából. Végezze el a vizsgálatot és adja meg a vízminta nitráttartalmát mg/dm3 értékben!

INFORMÁCIÓS LAP A gyakorlat elvégzésére rendelkezésére álló idő: 180 perc. A beadás határideje: a gyakorlat elvégzését követő két héten belül. A módszer elve A nitrátion tömény kénsavban a nátrium-szalicilátot nitrálja, a keletkezett nitroszármazék színintenzitása arányos a nitrát koncentrációjával. Szükséges anyagok és eszközök –– 98%-os kénsav –– 5 g/dm3-es nátrium-szalicilát oldat (hűtőszekrényben tárolandó) –– 30%-os NaOH –– kálium-nitrát –– desztillált víz –– 6 db kristályosító- vagy bepárlótál –– 5 db 100,0 cm3-es mérőlombik –– 1 db büretta –– 1 db bemérőedény –– 1 db bemosótölcsér –– vízfürdő –– spektrofotométer –– műanyag küvetta

114

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

A munka menete 1. Törzsoldat készítése –– Készítsen kálium-nitrátból 500,0 cm3, 1 mg NO3/cm3 koncentrációjú törzsoldatot és homogenizálja! –– Töltse fel a vízfürdőket csapvízzel és helyezzük üzembe azokat! 2. Összehasonlító oldatsorozatot készítése –– Mérjen 100,0 cm3-es mérőlombikokba, bürettából 1,0 – 3,0 – 5,0 – 8,0 és 10,0 cm3-nyi törzsoldatot! –– Állítsa jelre a lombikokat és homogenizálja az oldatokat! –– Pipettázzon a mintából és az oldatsorozat mindegyikéből 5,0–5,0 cm3-t bepárló- vagy kristályosító tálba! –– Adjon bürettából mindegyikhez 2,0-2,0 cm3 nátrium-szalicilát oldatot! –– Párolja be a tálak tartalmát (kb. 20–30 perc)! 3 –– Adjon a bepárlódott maradékokhoz, vegyi fülke alatt, óvatosan 1,0 cm kénsavat automata adagolóval úgy, hogy az a csészék fenekének égészét átnedvesítse (gumikesztyű és védőszemüveg használata kötelező)! –– 10 perc várakozás után kb. 10–20 cm3 vízzel több részletben mossa át a tálak tartalmát maradék nélkül 100,0 cm3-es mérőlombikokba! –– Mérjen a mérőlombikokba buktatófeltéttel ellátott üvegből, állandó rázogatás mellett, 10,0-10,0 cm3 tömény NaOH-ot (gumikesztyű és védőszemüveg használata kötelező)! –– Töltse jelre a lombikokat, és alaposan homogenizálja, lehűlés után, ha szükséges a jelre állítást ismételje meg! –– 20 perc elteltével 430 nm-en vízzel szemben fotometrálja az oldatokat! UNICAM-gamma kezelési útmutató 1. Bekapcsolás Sorrend: –– nyomtató, –– számítógép, –– műszer. 30 perc bemelegedés. (2. Spektrum felvétele – most nem kell elvégezni.) A mérési hullámhossz 430 nm. 3. Mennyiségi elemzés – kvantitatív analízis –– Aurora program: Aurora qvant – katt.! –– A megjelenő piktogrammok közül a MODE (módszer) választjuk! 4. Kalibrációs görbe felvétele –– Válassza a METHODE menüt → írja be a kért adatokat! –– Válassza a standard-et a legördülő menüsorból! –– Írja be a mérés paramétereit: • mérési hullámhossz 430nm, • Cycle: 3 (három ismételt mérés végeztetése), • Standard: 5 → megjelenik a táblázatban St1–St5! –– Írja be a standardok koncentrációit standardek: „A munka menete” 2. pontban elkészített ismert koncentrációjú összehasonlító oldatsorozat (1–5) 1-es cellában desztillált víz van! –– Calibration Results piktogramra katt.: bejönnek az előbb beírt paraméterek, adatok. –– Autozerora – katt.: optikai nullpont beállítás (1-es cella desztillált víz) a végén megjelenik az IDLE! –– Forgassa a fény útjába a 2-es cellát (az első standard)! –– Kattintson a RUN-ra (kicsi futó embert ábrázoló piktogram)! → Elindul a mérés. –– Innen a program diktál – csak OK gombot kell nyomni! –– Végezze el minden esetben a beírt három mérést! → Ezután jöhet az újabb Standard a 3, 4, 5, 6, cellába. –– Ha kész mind az öt standard mérése, akkor automatikusan felveszi a mérési pontokat a diagramon. Célszerű a diagramot nagyítani, mert kicsi (háromszögre kattintás). –– Nyomtatás → printre kattintás! 5. Ismeretlen koncentrációjú minta meghatározása

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

115

Dokumentálás szempontjai (Egészítse ki a táblázatot!) Nitrát törzsoldat koncentrációja

1 mg NO3/cm3

Összehasonlító oldatok térfogata

100,0 cm3

Összehasonlító oldatok koncentrációja [mol/dm3]

Bemérés a nitrát törzsoldatból 100,0 cm3 oldathoz [cm3]

–

1,0 3,0 5,0 8,0 10,0 –– –– –– –– ––

Összehasonlító oldatok abszorbanciája Kinyomtatott vagy megszerkesztett kalibrációs egyenes A talajvíz minta abszorbanciája A mosóvíz minta nitrátion-tartalmának meghatározása mg/dm3 értékben Betartandó munkavédelmi előírások

Értékelés szempontjai –– A beadott jegyzőkönyv minősége –– Számítás helyessége a hígítási sor elkészítéséhez –– A beadott spektrum és kalibrációs görbe –– Nitrátion mennyiségének kiszámítása mg/dm3-ben 3 –– Mosóvízminta nitrátion-koncentrációja mg/dm -ben

AJÁNLOTT IRODALOM a 8. és 9. témakörhöz Dr. Árvai József (1991): Hulladékgazdálkodási kézikönyv, Budapest: Műszaki Könyvkiadó Dr. Nagy Géza (2001): Technológiai rendszerek, Győr, Széchenyi István Főiskola Építési- és Környezetmérnöki Fakultás Környezetmérnök Tanszék Interneten elérhető: www.sze.hu/~nagyg/Technologiai_rendszerek.pdf (2009.10.20) Környezet- és Természetvédelmi Lexikon (2002): Budapest, Akadémia Kiadó Sőre Ferenc – Tihanyi Péter – Vámos István (1999): Laboratóriumi gyakorlatok, Műszeres analitikai és környezetvédelmi mérések, Budapest: Képzőművészeti Kiadó és Nyomda

116

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

függelék Ellenőrző feladatok megoldásai 1. Ellenőrző feladatok megoldása 1.1. feladat: Nem 1.2. feladat: A települési szilárd hulladék csak szabványos mintavétel és minta-előkészítés után alkalmas laboratóriumi vizsgálatokra. 1.3. feladat: főzőpohár, Erlenmeyer-lombik, büretta, pipetták, kémcső, vasháromláb, hőelosztó drótháló, agyagháromszög, szárítószekrény, szűrőállvány, Bunsen-állvány (egyéb eszközök is elfogadhatók jó megoldásként) 1.4. feladat: speciális őrlőberendezés hulladék őrléséhez (továbbiak a helyszínen látottak alapján nevezhetők meg) 1.5. feladat: 1.c; 2.d; 3.b; 4.a 2. Ellenőrző feladatok megoldása 2.1. feladat: Nem 2.2. feladat: A hulladékgyűjtő szigeteken elhelyezhetünk csomagolási karton (hullámlemez) hulladékot és mindenféle újságpapírt. 2.3. feladat: Oda, ahol számítani lehet a megfelelő kihasználtságra, és nem zavarja a közvetlen lakókörnyezetet. A gyűjtősziget környékét rendszeresen ellenőrizni kell, és el kell szállítani a gyűjtőedények körül (szabálytalanul) lerakott, oda nem való hulladékokat. 2.4. feladat: Hulladékgyűjtő udvarok céljára a kerületi önkormányzatoknak kell biztosítani helyet (ingatlant). Az ingatlanok értéke többnyire magasabb, mint azt ilyen célú hasznosítás esetén realizálni lehetne, vagy a szóban forgó ingatlan kieső helyen (a lakókörnyezettől távol) van. 2.5. feladat: 1.c; 2.a; 3.d; 4.b 3. Ellenőrző feladatok megoldása 3.1. feladat: a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

l)

m)

n)

3

2

4

7

9

8

1

11

6

10

12

5

14

13

3.2. feladat: 1. – Nem 2. – Igen 3. – Nem 4. – Igen 5. – Igen 3.3. feladat: A helyes válasz: A települési szilárd hulladék égetésének salakja kis mennyiségű, és gyenge minőségű vasat tartalmaz.

PETRIK TISZK

TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011

117

3.4. feladat Sorolja fel a füstgázemissziós által nyújtott lehetőségeket! A füstgázemissziós vizsgálat az alábbi lehetőségeket nyújtja: –– kibocsátási túllépések detektálása, –– rossz égőbeállítás felderítése, –– üzemi műszerek ellenőrzése, –– légbetörés felderítése, –– üzemeltetés optimalizálása, –– információ a füstgázkomponensekről. 3.5. feladat: 850 °C 4. Ellenőrző feladatok megoldása 4.1. feladat: a)

b)

c)

d)

e)

f)

6

2

3

1

5

4

4.2. feladat: A helyes válasz: A szerves anyagok komposztáláskor a levegő oxigénjének jelenlétében bomlanak le 4.3. feladat: Igen 4.4. feladat: nedvesség % = 36–42 pH = 7,48–7,61 C/N = 12,9–13,4 4.5. feladat: A komposzt biológiai jellemzői: –– humuszképző szerves összetevőket tartalmaz, –– fertőzőképessége nincs, –– kórokozóktól mentes, –– gyommagvaktól mentes, –– érett (a biokémiai folyamatok befejeződtek). 5. Ellenőrző feladatok megoldása 5.1. feladat: Nem 5.2. feladat: A helyes válaszok: a), d) 5.3. feladat: A helyes válasz: 3. 5.4. feladat: 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

b)

f)

a)

g)

h)

d)

c)

e)

5.5. feladat: 1.

2.

3.

4.

c)

d)

a)

b)

1. fűmagszórásból kikelt fű és telepített növényzet; 2. humusz; 3. altalaj; 4. vízelvezetés; 5. zárószigetelés; 6. gáztalanítóréteg; 7. gázelvezető cső; 8. hulladék

118

Hulladékanalízis és -kezelés • tanulói jegyzet

II/14. évfolyam

Nemzeti Fejlesztési Ügynökség ÚMFT infovonal: 06 40 638 638 [email protected] • www.nfu.hu