VII. ÉLETCIKLUS-ELEMZÉSI (LCA) SZAKMAI KONFERENCIA

VII. ÉLETCIKLUS-ELEMZÉSI (LCA) SZAKMAI KONFERENCIA 2012. Március 13.

Roncsautók és elektronikai hulladékok shredder maradékanyagainak kezelését célzó eljárások összehasonlítása életciklus szemlélettel Chrabák Péter – Bodnárné Sándor Renáta

Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Nonprofit Kft.

Alkalmazott Kutatási Nonprofit Kft.

A TECH_08-A4/2-2008-142 számú projekt a Nemzeti Innovációs Hivatal támogatásával valósult meg.

RECYTECH projekt bemutatása Az alprogram kódja és megnevezése A projekt azonosítója

Nemzeti Technológia Program (TECH_08_A4) Élhető, fenntartható környezet

Szerződés száma

RECYTECH Roncsautók és elektronikai hulladékok szerves anyagainak hasznosítására szolgáló technológiák fejlesztése a jövőbeli deponálás elkerülésére TECH_08-A4/2-2008-142

Projekt futamideje

2009. január 1 – 2011. december 31.

Projekt költségvetése

626 millió Ft

Támogatási összeg

459 millió Ft

A konzorciumvezető vállalkozás neve

1. Alcufer Kft.

A projekt címe

2. Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Nonprofit Kft. (Bay-Logi) 3. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Konzorcium további tagjai

4. Miskolci Egyetem (ME) 5. Power-Energy Kft. 6. E-Elektra Zrt.

VII. LCA szakmai Konferencia

2012. márc. 13.

www.recytech.hu [email protected]

RECYTECH projekt indokoltsága Jogszabályi háttér Hulladékká vált gépjárművek EU-s jogszabályok 2000/53/EK Irányelv az elhasználódott járművekről

Hulladékká elektromos és elektronikai berendezések

Hazai jogszabályok 1995. évi LIII. törvény a környezet védelmének általános szabályairól

2000. évi XLIII. Törvény a Hulladékgazdálkodásról (Módosítások: 2002/525/EK 2005/63/EK 2005/438/EK 2005/673/EK 2008/689/EK 2008/33/EK 2008/112/EK 2010/115/Biz. Döntés 2011/37/EU 2001/753/EK 2002/151/EK 2003/138/EK 2005/293/EK 2005/673/EK 2005/ 64/EK

267/2004. (IX. 23.) Kormányrendelet a hulladékká vált gépjárművekről 1/1990. (IX. 29.) KHVM r. (Módosítás: 29/2004. (III.12.) GKM r.) 5/1990. (IV.12.) KöHÉM r. (Módosítás: 34/2004. (III.30.) GKM r.) 6/1990. (IV. 12.) KöHÉM r. (Módosítás: 35/2004. (III.30.) GKM)

264/2004. (IX. 23.) K. r. az elektromos és elektronikai berendezések hulladékainak visszavételéről (Módosítás: 310/2010. (XII.23.)

35/2000.(XI.30.) BM r. (Módosítás: 16/2005 BM)


2002/96/EK Irányelv az elektromos és elektronikus berendezések hulladékairól (Módosítások: 2003/108/EK)

15/2004. (X.8.) KvVM r. az elektromos és elektronikai berendezések hulladékai kezelésének részletes szabályairól 2000. évi XXV. törvény a kémiai biztonságról

91/2004. (VI.29.) GKM rendelet

19/2004 KFF

EU-s jogszabályok

16/2004. (X.8.) KvVM r. az egyes veszélyes anyagok elektromos és elektronikai berendezésekben való alkalmazásának korlátozásáról

2012. márc. 13.

1907/2006/EK REACH rendelet (Módosítások: 102 db)

2002/95/EK RoHS Direktíva (Módosítások: 2008/385/EC)


RECYTECH projekt indokoltsága Jogszabályi háttér Hulladékká vált elektromos és elektronikai berendezések 2002/96/EK – WEEE direktíva

264/2004 (IX.23.) Korm. rendelet „az elektromos és elektronikai berendezések hulladékainak visszavételéről” - Gyártói kötelezettségek - Kereskedői kötelezettségek - Begyűjtési- és hasznosítási arányok

1907/2006/EK REACH rendelet 2002/95/EK – RoHS direktíva

16/2004 (X.8.) KvVM rendelet

1. Háztartási nagygépek 2. Háztartási kisgépek 3. IT és távközlési berendezések 4. Szórakoztató elektronikai cikkek 5. Világítótestek 6. Elektromos és elektronikus szerszámok (a helyhez kötött, nagyméretű ipari szerszámok kivételével) 7. Játékok, szabadidős és sportfelszerelések 8. Orvosi berendezések (a beültetett és fertőzött termékek kivételével) 9. Ellenőrző és vezérlő eszközök 10. Adagoló automaták

„az egyes veszélyes anyagok elektromos és elektronikai berendezésekben való alkalmazásának korlátozásáról” - Pb, Hg, CD, Cr6, PBB, PBDE határértékek

Hulladékká vált gépjárművek 2000/53/EK – ELV direktíva

267/2004 (IX.23.) Korm. Rendelet „a hulladékká vált gépjárművekről” M1 kategória: személyszállító gépkocsik, a gépjárművezető ülésén kívül legfeljebb 8 ülőhellyel N1 kategória: Legfeljebb 3,5 t megengedett legnagyobb össztömegű tehergépkocsik és vontatók


2012. márc. 13.


Hazai helyzetkép – Hulladékká vált elektromos és elektronikai berendezések 40 millió tonna világviszonylatban (EU ≈8 millió t) Magyarországon évente 120-130et e-berendezés kerül piacra 2010-ben begyűjtött hazai WEEE: 46,6 et* (előírás: 4kg/fő/év) Cél: 2016-ra OHT-ben szereplő célkitűzés 65%-os begyűjtési arány Electro-Coord által 2009-ben begyűjtött WEEE tömege (7-8 kg/fő) Elektromos és elektronikai berendezéskategória 1. Háztartási nagygépek 2. Háztartási kisgépek 3. Információs (IT) és távközlési berendezések 4. Szórakoztató elektronikai cikkek 5. Világítótestek 5. a) Gázkisüléses elven működő lámpák 6. Elektromos és elektronikus barkácsgépek, szerszámok 7. Játékok, szabadidős és sportfelszerelések 8. Orvosi berendezések 9. Ellenőrző, vezérlő és megfigyelő eszközök 10. Adagoló automaták

Begyűjtési arány 39% 20% 37% 35% 5% 30% 5% 5% 5% 5%

Hasznosítási arány 80% 70% 75% 75% 70% 80% 70% 70% 70% 80%

Újrafeldolgozási arány 75% 50% 65% 65% 50% 80% 50% 50% 50% 75%

Forrás: Electro-Coord, éves beszámoló, 2009.

* forrás: WEEE Forum Annual Report 2010.


2012. márc. 13.


Hazai helyzetkép – Hulladékká vált gépjárművek Autóroncs hulladékok: 8-10 millió tonna autóroncs évente EUban (14-17 millió tonna 2015-re?) (200250 milliós gépjárműpark) Magyarországon évente 100-110 ezer db gépjármű kerül forgalomból kivonásra becslések szerint – Ebből bontási-átvételi igazolással: 25-30 ezer db (2010.) - hová kerülnek? Magyarország teljesítései (EUROSTAT szerint) 2006 2007 2008 Újrahasználat, újrafeldolgozás és visszanyerés Újrahasználat és hasznosítás


2009

267/2004. (IX. 23.) előrás 2006 2015

81,20%

81,60%

82,98%

84,37%

80%

85%

81,50%

82,80%

84,44%

86,20%

85%

95%

2012. márc. 13.


Könnyű shredder frakció - hasznosítást igénylő, jövőben várható mennyiségek Autóroncsok átlagos anyagösszetétele Összes anyagmennyiség 2009. 2015. Tömegarány [ezer kg] Vasfémek 71 651 77 640 65,0% Nemvasfémek 8 916 10 725 9,0% Műanyagok 11 416 14 339 12,0% Gumiabroncs 3 262 3 614 3,0% Üveg 3 262 3 614 3,0% Akkumulátor 1 413 1 515 1,3% Folyadékok 1 848 1 982 1,7% Textil 1 087 1 166 1,0% Gumi 2 175 2 448 2,0% Egyéb 2 175 2 448 2,0% össz.: 107 205 119 491 100,0%

80% 70%

tömegarány

60% 50% 2009.

40%

2015.

30% 20% 10%

Számítógép TV/Monitor Kommunikációs eszközök Fehér áru Háztartási kiskészülékek Szórakoztató elektronika Egyéb (ipari, irodai) ∑

Alkotórész-tartalom (tömegarány) [%]

Eszközök tömegaránya [%]

Fe

7,8 13

30 8

20 5

30 10

15 9

Egyéb (üveg, fa) 5 12

4,4 29

25 63

15 6

37 14

17 1

6 16

100 100

8,3 6,3 31 100

24 30 50 43

16 13 15 11

52 32 18 21

2 9 15 9

6 16 2 9

100 100 100 100


nemFeMűanyag fém

NYÁK

Képcső

∑

56

100 100

7

2012. márc. 13.

Te xt il

át or Ak ku m ul

ad ék ok Fo ly

Eg yé b

i G um

A könnyű shredder frakció becsült elvi mennyiségei Magyarországon:

Elektronikai hulladékok átlagos anyagösszetétele Eszköz

Üv eg

M űa ny ag ok Ne m va sf ém ek G um ia br on cs

Va sf ém ek

0%

SLF 2009. 2015. Hulladékká vált 17 940 21 567 gépjárművekből (ezer kg) A teljes keletkezett 16,7% 18,0% arányában EE hulladékokból (ezer kg) 35 496 43 491 A teljes keletkezett 30,0% arányában 29,6% Össz.: 53 436 65 058


Érvek a nagyobb arányú hasznosítás mellett Anyagában történő vagy energetikai hasznosítás Az autóroncs Direktíva jelenlegi előírásai alapján mindössze 5%-ban engedélyezik az energetikai hasznosítást – az anyagában történő hasznosításra alkalmas mennyiség alacsony. További szeparálást végző összetettebb technológiák alkalmazása az anyagában történő újrahasznosítás környezeti előnyét csökkenti környezetterhelése révén. (2015-re ez az arány már 10% lesz) Könnyűfrakció arányának várható növekedése Jövőben várható nagyobb hulladékmennyiségek könnyűfrakciók.

és

arányaiban

növekvő

Gazdasági vs. környezeti szempontok A gépjárművek használati fázisa során felmerülő környezetterhelés érdemleges csökkentése érhető el a nagytömegű alkatrészek könnyebb és olcsóbb anyagokból (jellemzően műanyagok) történő kiváltása révén – nehezebben (drágábban) teljesíthető hasznosítás. Környezeti szempontok figyelembe vétele a tervezés során Az autóroncs Direktíva életbelépésekor a gyártóknak nem volt idejük a 2015. után hulladékká váló gépjárműveik tervezése során figyelembe venni annak előírásait. Hulladéklerakás költsége (tiltása?) Hulladék törvény tervezet: igénybevételi járulék fizetése további 6 ill. 12 Ft/kg lerakási költség


2012. márc. 13.


Új hulladék törvény(tervezet) vonatkozó rendelkezései Kiterjesztett gyártói felelősség Igénybevételi járulék (Hulladékról szóló törvénytervezet alapján, nov. 2.) Igénybevételi járulékfizetéssel érintett hulladék fajtája (i) 1. veszélyes hulladék 2. települési hulladék 3. építési-bontási hulladék 4. vörösiszap 5. egyéb hulladék, amely nem tartozik az 1-4 pontokba

Igénybevételi járulékfizetéssel érintett hulladék egységára évenként (Ft/tonna) 2012 2013 6 000 12 000 6 000 12 000 6 000 12 000 0 0 6 000

12 000

Új hulladékkezelési prioritás figyelembe vétele – eltérés csak LCA alapokon) H u Megelőzés

Hulladékképződés megelőzése, keletkező hulladékok veszélyességének csökkentése

Újrahasználatra való előkészítés

Újrahasználat, hasznosítás

l K ö l a dé k rn ye me ze nn ti p yi rio ség rit ás

Újrafeldolgozás Biztonságos ártalmatlanítás

Régi HKI VII. LCA szakmai Konferencia

2012. márc. 13.

Egyéb hasznosítás, például energetikai hasznosítás

Új HKI

Ártalmatlanítás


RECYTECH projektben kifejlesztett technológiai sor és annak anyagmérlege (SEP1) Autóroncs és elektronikai hulladék

100%

Shredderberendezés

25%

(SEP2) Könnyű shredder frakció

LCA rendszerhatár

RECYTECH Szeparátor technológia

3%

Színesfémek

5%

1%

Ciklonpor

3%

9%

(TCR) Műanyagés gumi

RECYTECH Termokatalitikus hőbontási technológia 2%

71%

Mágneses fém Inert frakció (kő és üveg)

1% 6%

Kézzel leválogatott nagydarabos fémek


Piroolaj

Dízel aggregátorral hajtott generátor

2% 1%

Rozsdamentes acél

Pirogáz

Pirokoksz

Villamos áram

1%

4%

2012. márc. 13.


Életciklus elemzés – kiindulási alapok Célok: • A projekt keretében kifejlesztett szeparáló üzem (szeparálási technológia – SEP2) és az azt követő energetikai hasznosítás (TCR) környezetszempontú feltérképezése. (A vizsgálat kitért az egyes szakaszok mélyebb értelmezésére, valamint a kiemelkedő értékek feltérképezésére, magyarázatára.) • További feldolgozási technológiákkal történő összehasonlítás. Vizsgálat tárgya: minden esetben az autóroncs és az elektromos és elektronikai hulladékok aprításából származó könnyű shredder frakció (SLF- shredder light fraction). Funkcionális egység: 1000 kg könnyű shredder frakció Rendszerhatárok: Az autóroncs és az elektromos és elektronikai hulladékok aprításából származó könnyű frakció szeparálása, energetikai hasznosítása. A rendszerhatáron belül esik a szeparálásból származó fémmegtakarítás haszna (gate-to-cradle) és a TCR során nyert olaj- és gázszármazékokból előállított villamos energia. VII. LCA szakmai Konferencia

2012. márc. 13.


Életciklus elemzés - szcenáriók

-Hasznos anyagok (fémek) + Energiatermelés

Az összehasonlító elemzés három alternatívával számol, attól függően, hogy mi lesz a feltevések szerint az SFL frakció sorsa.

Schredder-maradvány előkészítő üzem

TCR Energetikai hasznosítás Hulladéklerakás + Energiatermelés 1. szcenárió VII. LCA szakmai Konferencia

2. szcenárió 2012. márc. 13.

Dízel motor

Energetikai hasznosítás

3. szcenárió www.recytech.hu [email protected]

Életciklus elemzés – GaBi modellek SEP2_Shredder-maradvány elokészíto üzem G aBi 4 process plan:Reference quantities T he names of the basic processes are show n.

Harmadik szakasz (A) G aBi 4 process plan:Reference quantities

Elso szakasz

X

13.Power (nagy) 1,93 MJ

HU: 13.Dobszita kihordó gumiszalag (nagy)

X

313 kg 14.Power (nagy) 1,29 MJ

Második szakasz 15.Power (nagy)

HU: 14.Dobszita-termékek gyujtotartálya vibrációs adagolóval (nagy) 313 kg

1,35 MJ

HU: 15.Gyujto gumiszalag (nagy)

0,901 MJ

HU: 16.Feladószalag (örvényáramú szeparátorra) (nagy)

313 kg

Harmadik szakasz (A)

X

16.Power (nagy)

Harmadik szakasz (B)

313 kg HU: 18.Vibrációs adagoló (nagy)

18.Power (nagy)

Fém megtakarítás

20.Power

0,901 MJ 313 kg

Negyedik szakasz 19.Power (nagy) 3,16 MJ

0

HU: 19.Örvényáramú szeparátor (nagy)

18,4 kg

HU: 20.Rozsdamentes acél kihordó gumiszalag

88,4 kg

HU: 22.Vezeto terméket (Al-Cu) kihordó gumiszalag

Shredder-maradvány előkészítő üzem

Szeparációs könnyű maradék

Dobszita: <18 mm

Por

0,763 MJ

6

01 Darabos fémek

1

22.Power

2.

02

Fém recycling 18,4 kg

Aluminium és réz recycling 88,4 kg -69,8 kg Aluminium megtakarítás

9

2

Réz megtakarítás

10

7 8

4

-18,6 kg

Fe

5 3

1.

-18,4 kg

0,159 MJ

A szeparátor technológia szakaszokra tagolása az LCA során:

11 12 13

14 <12 mm

13 14

21

Vezetőtermék Cu, Al

>12 mm

20

15

19

Műanyag-gumi

Por

4.

22 23 Műanyag 26 gumi >12 mm 36 34 33 32 Műanyag, 35 gumi 5-12 mm 37 31

16 18

27

24 25 28

29

30

17

3a-b.

1. Aprítás (kalapácsos shredder) 2. Mágneses fémek leválasztása (mágneses dobszeparátor, dobszita - elválasztási határ 12mm) 3. Nem mágnesen fémek leválasztása (örvényáramű szeparátor) 4. Műanyagok leválasztása (dobszita - elválasztási határ 5mm, maradék: kőzet)

< 5 mm, kő


2012. márc. 13.


Életciklus elemzés – energetikai hasznosítás TCR - Diesel motor + salak haszn.

Villamos energia megtakarítás a termék-salak energetikai hasznosításából

G aBi 4 process plan:Reference quantities

-5,73E006 MJ

Villamos energia megtakarítás a termék-olaj és termék-gáz energetikai hasznosításából

-5,21E007 MJ

HU: TCR_Olajmotor

X 3,25E005 kg

HU: TCR_salak

Termék-salak termikus hasznosítás

3,25E005 kg

Termék-salak energetikai hasznosítása

Hamu hulladéklerakóra

7,03E003 kg

Pirogáz: Piroolaj: Pirokoksz:

14% 73% 13%


2012. márc. 13.


GWP – Globális felmelegedésre való hatások (kg CO2 egyenérték)

CML2001 - Nov. 09, Global Warm ing Potential (GWP 100 years) 1000

1000

500

500

2_scenario

3_scenario

1_scenario [kg CO2-Equiv.]

-500

TCR - Diesel motor

0

1_scenario

-1000

2_scenario

3_scenario

SEP2-Lerakása

-500 SEP2-Réz megtakarítás

-1000 -1500

SEP2-Aluminium megtakarítás

-2000

SEP2-Fém megtakarítás

-2500

-2500

SEP2-Villamos energia

-3000

-3000

-3500

-3500

-1500 -2000

Szeparációs üzem megtakarítási értékek adódnak: • Mágnesezhető fémek • Réz • Alumínium visszanyeréséből.

0

szumma

CML2001 - Nov. 09, Global Warm ing Potential (GWP 100 years) 3_scenario SEP2_Shredder-maradvány elokészíto üzem

TCR - Diesel motor

-500

[kg CO2-Equiv.]

[kg CO2-Equiv.]

0

CML2001 - Nov. 09, Global Warming Potential (GWP 100 years)

-1000

-1500

-2000

-2500


2012. márc. 13.


EP – Eutrofizációs potenciál (kg foszfát egyenérték) CML2001 - Nov. 09, Eutrophication Potential (EP) 2

CML2001 - Nov. 09, Eutrophication Potential (EP)

2

1,5

légszennyezés 1

1 0,5 0 1_scenario

2_scenario

3_scenario

-0,5

[Kg[kg Phosphate-Equiv] CO2-Equiv.]

[kg Phosphate-Equiv.]

1,5

SEP2-Lerakása SEP2-Réz megtakarítás

0,5

SEP2-Aluminium megtakarítás 0

1_scenario

2_scenario

3_scenario

SEP2-Fém megtakarítás SEP2-Villamos energia

-0,5

szumma -1

-1 -1,5

-1,5

-2

1

[kg Phosphate-Equiv.]

CML2001 - Nov. 09, Eutrophication Potential (EP) 3_scenario

0,5

Javaslat: a légszennyezési értékek csökkentése

0 SEP2_Shredder-m aradvány elokészíto üzem

TCR - Diesel m otor

-0,5

Légszennyezési értékek VII. LCA szakmai Konferencia

2012. márc. 13.


Szcenárió analízis normalizált-súlyozott értékekkel – CML2001 Szcenárió analízis normalizált-súlyozott értékekkel CML2001 - Dec. 07, Experts IKP (Central Europe) 2,00E-09

1,00E-09

0,00E+00

Global Warming Potential Eutrophication Potential (GWP 100 years) (EP)

Acidification Potential (AP)

Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state)

Photochem. Ozone Creation Potential (POCP)

Abiotic Depletion (ADP)

-1,00E-09

(%)

-2,00E-09

-3,00E-09

-4,00E-09

-5,00E-09

-6,00E-09

1_scenario

2_scenario

3_scenario

-7,00E-09


2012. márc. 13.


Konklúziók Problémák Innovatív hasznosítási technológiák

Egyre növekvő hulladékmennyiség (eddig nem hasznosított frakciók mennyiségének várható növekedése) Szigorodó hasznosítási ráták Szigorodó, dráguló lerakás

Feladat Jelentős mennyiségű hulladékfrakció bevonása a hasznosítási körbe Jogi, gazdasági feltételek megteremtése Gyártói – hasznosítói párbeszéd javítása (politikai szint) VII. LCA szakmai Konferencia

2012. márc. 13.


Köszönjük a figyelmet!

Logisztikai és Gyártástechnikai Intézet (BAY-LOGI) 3519 Miskolc Iglói u. 2. Alkalmazott Kutatási Nonprofit Kft.


[email protected] [email protected]

2012. márc. 13.


VII. ÉLETCIKLUS-ELEMZÉSI (LCA) SZAKMAI KONFERENCIA

Recommend Documents