HULLADÉKOK ÉS KEZELÉSÜK
4.1
Válogató módszerek szilárd kommunális hulladék feldolgozásához Tárgyszavak: szilárd kommunális hulladék; válogatási módszerek; szelektív hulladék gyűjtés.
Németországban már a 19. században megkezdődött a szilárd hulladék üzemszerű fajtánkénti szétválogatása. Egy müncheni üzemben már 1910-ben kb. 115 E t hulladékot kezeltek ilyen módon kézzel, de részben rostával is. Ezt a tevékenységet a munkakörülmények miatt erősen bírálták. Az 1950-es, ’60-as évek gazdasági fellendülése idején elvesztette jelentőségét a hulladék bármilyen hasznosítása, s vele ennek feltétele, az osztályozás. Erre a természeti erőforrásokkal való gazdálkodás kb. 1970-től felismert szükségessége hívta fel ismét a figyelmet, és az 1980-as években több üzem létesült a szilárd kommunális hulladék feldolgozására. Ezek azonban nem váltották be a hozzájuk fűzött reményeket, főként a szétválogatott tételek rossz minősége és értékesítési gondjai miatt. Így került mindinkább előtérbe a hulladékfajták külön gyűjtése, ami tisztább frakciókat eredményez, de a finomabb válogatás így sem nélkülözhető. A német hulladéklerakási törvény hatályba lépése óta ismét fontossá vált a kommunális hulladék hasznosításhoz való előkészítése, s tovább hat majd ebben az irányban a kisipari hulladék lerakását szabályozó, elfogadás előtt álló rendelet. Ennek megemelt követelményei hivatottak megakadályozni a környezetvédelmi szempontból nem kielégítő, un. látszathasznosításokat. A szövetségi kormány távolabbi célja legkésőbb 2020-ig a teljes települési hulladék hasznosítása, ami még nagyobb nyomatékot fog adni a gondos frakcionálásnak. A hulladékválogatás jelenlegi műszaki szintje Németországban Az országban ma működő, rögzített és mozgó hulladékfeldolgozó egységek (1. táblázat) közös jellemzője, hogy a beérkező hulladékot a bemeneti ellenőrzés keretében előválogatásnak vetik alá, amelynek célja eltávolítani a feldolgozhatatlan vagy a további műveleteket zavaró részeket.
1. táblázat Szilárd települési hulladékot feldolgozó üzemek Németországban Hulladékfajta
Üzemtípus, ágazat
Az üzemek száma
Válogató módszerek
A válogatás termékei
• kézi, • sűrűség szerinti • optikai válogatás
különböző minőségű papírhulladék rostos anyag
Külön gyűjtött települési hulladék Papír, kartonpapír
másodnyersanyag és újrahasznosítás ágazat papíripar
kb. 70
• osztályozás, • sűrűség szerinti válogatás, • flotálás
Üveg
üveghulladékfeldolgozó
öblösüvegre 26, síküvegre 11
• • • •
szín szerint osztáoptikai, lyozott üveg kézi, mágneses válogatás, osztályozás örvényárammal
Könnyű csomagolások
válogató berendezés
kb. 250
• • • • •
fémek, polisztirol optikai, polietilén és vegyes kézi, műanyag fóliák mágneses, sűrűség szerinti válogatás, osztályozás örvényárammal
kb. 600
• • • •
kézi, mágneses, sűrűség szerinti, ütközéses osztályozó válogatás
Házi szemét/ mechanikai–biolómaradék hulladék giai berendezés
kb. 40
• mágneses, • örvényáramos, • sűrűség szerinti osztályozás
fém, tüzelőanyag, lerakható anyag
Vegyes építési és aprító és előkébontási hulladék szítő berendezés
kb. 85
• kézi, • mágneses • sűrűség szerinti
rostos anyag
Szerves hulladék komposztáló és erjesztő üzemek
komposzt, biogáz
Kevert települési hulladék
Papírhulladék feldolgozása A papírhulladék évek óta a papírgyártás legfontosabb nyersanyaga, ezért szelektív gyűjtése is régi keletű. Az 1990-es évek óta Németországban nemcsak tiszta használt papírt, hanem a papír- és kartonpapír hulladék minden fajtáját gyűjtik. Mivel a mai papíripar 3000 különböző fajtát állít elő, a hulladék
is heterogén. Köztük az európai szintű rendezés 5 minőségi osztályt különböztet meg. A papírhulladék feldolgozásának első lépése, amelyet rendszerint a hulladékgyűjtő vállalat végez el, az idegen anyagok (fém, műanyag, homok) eltávolítása és a meghatározott minőségi osztályok elkülönítése (1. ábra). A kézi válogatást fokozatosan gépi módszerek váltják fel. 2001-ben lépett üzembe az első teljesen automatizált berendezés, amely aprítás után, kúpos rendszerű osztályozással, több fokozatban elkülönít egy nagy értékű frakciót az idegen anyagoktól és a gyengébb minőségű papírhulladéktól. papírhulladék
szuszpendálás (pépesítés) válogatás sűrűség szerint
túlfolyás
osztályozás
> 1,4 mm
> 1,4 mm flotálás (nyomdafesték kimosása = „deinking”)
nyomdafesték
válogatás sűrűség szerint hidrociklonnal
homok, üvegszilánk
válogatás sűrűség szerint centrifugálással
műanyagok, viasz, fólia
osztályozás
frakció > 0,15 mm
< 0,15 mm víztelenítés
papírgyártási rostok
1. ábra Papírhulladék feldolgozása
A feldolgozás következő lépései a papírgyárakban zajlanak. 2000-ben a német papír- és cellulózipar – 2,5 Mt nettó exportálása mellett – 11 Mt hulladékot használt fel, ez már az alapanyagok 60%-a és megfelel a felhasznált papír 71%-os visszaforgatásának. Ez az arány évek óta nem változik lényegesen, s ezen csak a gépi válogatásba való szellemi és pénzügyi befektetés javíthatna. Emellett is ésszerű felvetni a papír mint nagy kalóriaértékű hulladék energetikai hasznosítását. Üveghulladék Az üveghulladék rendszeres gyűjtése az 1970-es évek elején kezdődött „elvivő” formában (a használt ruhákéhoz hasonlóan), ma már utcai konténerekbe dobja a lakosság külön a fehér, a barna és a zöld üvegpalackokat. Az üveg újraolvasztása és öntése (formálása) elvben akárhányszor ismételhető, ennek csak a hulladék minősége, vagyis idegen anyagok jelenléte szab határt. Németországban az üveggranulátumban megengedett mennyiség – alumíniumból 5, – kerámiából, porcelánból, kőből 25 g/t. üveghulladék
vasfémek
mágneses válogatás
durva optikai válogatás
kézi válogatás
szín szerinti előválogatás
színhibák
durva frakció
szitálás
finom frakció
középfrakció
előaprítás
több fokozatú optikai válogatás
kézi válogatás szennyezők vasfémek
örvényáramos leválasztás üveg
utóaprítás
mágneses válogatás örvényáramos leválasztás
nemvasfémek
kerámia, porcelán, kőedény
2. ábra Üveghulladék feldolgozása
nemvasfémek
Az üveghulladék feldolgozásának lényeges művelete az automatikus szétválasztás optikai tulajdonságok alapján, amely a szín szerinti elkülönítés mellett a kőszerű szennyezéseket is kiemeli. A további feldolgozás (2. ábra) lehetővé teszi az öblösüveg hulladék 97%-ának felhasználását az üveggyárakban. A síküveg gyűjtésére is országos hálózat épült ki. 2000-ben üvegre 82%-os volt az újrahasznosítási arány. Könnyű csomagolások feldolgozása A könnyű csomagolásokat – alumínium- és fehérbádog dobozokat, műanyag vagy egyéb vegyes csomagolóanyagokat „sárga zsákban” gyűjti a német lakosság 1990 óta. A kezdeti kizárólagos kézi műveleteket követően, 1993 óta a szakvállalatok felülfutó mágneses vasfémkiemeléssel, csomagbontó automatákkal, szelelő (sűrűség szerinti) örvényáramos válogatókkal dolgoznak. Az ez idő szerint a legmagasabb szintet könnyű csomagolásokat gyűjtő és kezelő országos DSD-hálózatnál (Duale System Deutschland) alkalmazott „Sortec” berendezés képviseli. Régebben kézi erővel a műanyagokat nem fajtájuk, hanem formájuk (pohár, palack, fólia) szerint válogatták, az új, a közeli infravörösben dolgozó eljárás megkülönbözteti a polisztirolt, a polietilént, polipropilént stb. egymástól. Az említett hálózatnál 2000-ben 2,206 Mt, azaz egy lakosra számítva 29,6 kg könnyű csomagolás gyűlt össze és 1,3 Mt-t hasznosítottak belőle a megfelelő iparágban, a műanyagokat részben energiatermelésre. A könnyű csomagolások gyűjtésének és feldolgozásának jelenlegi rendszerét bőven érik bírálatok, amelyek egyaránt kétségbe vonják annak gazdasági és ökológiai hasznát. Ezért az eljárásokat ésszerűsítő és javító próbálkozások ellenére elképzelhető, hogy a hulladékgazdálkodásnak ez a részterülete jelentős átalakulás előtt áll. Szerves hulladék feldolgozása A szerves hulladék szelektív gyűjtése, előkészítése és hasznosítása 1980 körül indult és mára az ország legtöbb helységében gyakorlattá vált. A szerves hulladékból biogázt vagy komposztot állítanak elő. A komposztáláshoz megengedett nehézfém-koncentrációt és az idegen anyagok (üveg, polimerek) maximális mennyiségét rendelet szabályozza. A szerves hulladékot − mechanikai és − biológiai kezelésnek, ezen belül − komposztálásnak, − erjesztésnek vagy − a kettő kombinációjának
vetik alá (3. ábra). A mechanikai kezelés a szokásos, már felsorolt módszereket tartalmazza.
szerves hulladék
kész komposzt
előválogatás durva idegen anyagok
> 80 mm osztályozás dobszitán
komposztraktár
> 80 mm mágneses kiválasztás kézi válogatás
vasfémek kemény anyag idegen anyagok
kemény anyagok kiválasztása
<15 mm aprítás
mágneses kiválasztás
kemény anyagok kiválasztása
kemény anyag
15-25 mm osztályozás dobszitán
> 25 mm
biológiai kezelés
vasfémek
3. ábra Szerves hulladék feldolgozása komposztálással
Németországban 1999-ben kereken 600 kisebb-nagyobb egységben dolgoztak fel szerves hulladékot, túlnyomórészt – 8-ból 7,2 Mt-át – komposzttá. A szelektív gyűjtés számára hozzáférhető mennyiséget országosan évi 12 Mt-ra becsülik, a valóságban azonban a jelenlegi kétharmados arányt műszaki, infrastrukturális, minőségi és pénzügyi okokból nem lehet érdemlegesen meghaladni. Néhány esetben a rossz lakossági fogadtatás és a nagy hibaszázalék miatt meg is szüntették a biohulladék külön gyűjtését, amelynek (és a komposzttermékek előállításának) újabban versenytársa a biomassza energetikai hasznosítása.
maradékhulladék
aprítás, keverék mágneses kiválasztás, biológiai kezelés
osztályozás dobszitán
szitálási maradék
mágneses szétválasztás
szitán átment rész
osztályozás dobszitán
vasfémek
utóaprítás
szitán fennmaradt rész
szitán átment rész válogatás sűrűség szerint légkályhával
válogatás sűrűség szerint légkályhával
könnyű anyagok
könnyű anyagok
nehéz anyagok mágneses szétválasztás
vasfémek
mágneses szétválasztás
leválasztás örvényárammal
nemvasfémek
leválasztás örvényárammal
szelektív aprítás
osztályozás dobszitán
könnyű anyagok, szitán átment rész, szekunder fűtőanyag
szitán átment ásványi anyagok
4. ábra Maradékhulladék feldolgozása
Vegyes építési és épületbontási hulladék kezelése A rendkívül heterogén, ásványi anyagokat, fát, fémeket, műanyagot stb. tartalmazó építési maradékok újrahasznosítása az 1980-as évek elején kezdett fejlődni. Az ásványi hulladék építőipari hasznosításának minőségi követelményeit rendeletek szabályozzák. Ehhez több fokozatú kézi, mágneses, sű
rűség szerinti válogatással és szitálással állítják elő a másodnyersanyagok különböző szemcseméretű frakcióit. Németországi hasznosítási arányuk 1996ban 54%-os volt. Tekintettel a 2005-től hatályos új szabályozásra, a vegyes hulladék nagy fűtőértékű, jelenleg depónián elhelyezett része további válogatást igényel majd, ha tüzelőként kívánják hasznosítani. Maradékhulladék kezelése A szelektív gyűjtés után megmaradt részt kezelő mai üzemek elődei a vegyes hulladékot komposztáló és a szemétből fűtőanyagot termelő berendezések voltak. Az ugyancsak igen heterogén maradékhulladék kezelését különböző műszaki szinten oldják meg, részben mivel céljaik is eltérők: − szekunder fűtőanyag, − másodnyersanyag, vagy − lerakható anyagok előállítása. Ha a maradékhulladék biológiailag lebontható anyagokat tartalmaz, akkor kezelésébe a szokásos mechanikai szelektálás mellett be kell építeni egy aerob vagy anaerob biológiai fokozatot is. Kézzel legfeljebb terjedelmes, esetleg kisipari eredetű darabokat válogatnak (4. ábra). Németországban a maradékhulladék-feldolgozó kapacitás kb. 2,3 Mt. A jelenleg még lerakott mennyiség feldolgozása esetén 15 Mt-ra és a válogatómódszerek fejlesztésére volna szükség. (Dr. Boros Tiborné) Ochsenreiter, Ch.; Zwisele, B.: Einsatzmöglichkeiten für Sortierprozesse bei der Behandlung fester Siedlungsabfälle. = Aufbereitungstechnik, 42. k. 12. sz. 2001. p. 555–565. Hobbs, R.: What is household waste? = Wastes Management, 2002. jan. p. 17–19.
