A mai napon elérkeztünk a német környezetvédelem bemutatásának hetedik epizódjához. Már az első cikkben említettem a hulladékgazdálkodás rendszerét: szelektív hulladékgyűjtés az alapja.
Most az energetikai célú hasznosításról lesz szó.
Az európai uniós hulladékgazdálkodási direktíva (2008/98/EC, Direktive on Waste) a hasznosítást recovery, azaz R-kódokkal, az ártalmatlanítást pedig disposal, azaz D-kódokkal jelöli. A hulladékok energetikai célú hasznosítása R1, égetéssel történő ártalmatlanítása D10, szigetelt biztonságos lerakón (megfelelő műszaki védelemmel ellátott lerakón) történő ártalmatlanítása pedig D5 kódot kapott.
Németországban a lakossági eredetű hulladékok 38%-át égetik, 62%-át anyagában hasznosítják (Forrás: CEWEP és EUROSTAT, 2012) vagy komposztot készítenek belőle (nyilván csak a biológiailag bontható részből).
Az összehasonlítás kedvéért az egyes országokban, így Németországban sem millió-tonnában szokták megadni a keletkező hulladékok mennyiségét, hanem lakosság számra vetítve: ez többféle információt is hordoz. Legfontosabb az anyagi jólét: ahol jól keresnek az emberek, több hulladék keletkezik. Ahol fejlettebb a környezettudat és jól élnek az emberek, ott kevesebb keletkezik. Bonyolult a rendszer, ebbe most ne menjünk bele, mert az országok GDP-jét* is vizsgálnunk kellene.
Összehasonlításul: az EU 27 tagállamában** 2010-ben együttesen a hulladékok 38%-át lerakással ártalmatlanították, 22%-át hasznosították energetikailag, és 40%-át hasznosították újra vagy komposztálták.
Az egy főre jutó éves hulladéktermelés Németországban 580- 590 kg között változik. Ugyanez EU szinten átlagosan 500- 520 kg/fő évente, Magyarországon 410- 450 kg/fő.
Az égetéssel történő ártalmatlanítás és energetikai hasznosítás között különbséget kell tenni.
Energetikailag hasznosítható az a hulladék, mely égetése során több energia keletkezik, mint amennyit a begyújtásához elhasználtunk. Durván így lehetne jellemezni, de az EU-nak van erre egy jól kidolgozott formulája, mely a hulladék és a befektetett fűtőanyag energia-tartalmát, az energia-veszteséget, a termelt energiát veszi számításba. (Lásd egy korábbi cikkemet.) Az itt szereplő formula eredménye határozza meg azt, hogy az adott égetőmű hasznosító vagy ártalmatlanító üzemű-e.
A modern hulladékégetők, melyek lakossági hulladékok égetésére specializálódtak, mind energiát (hőt és elektromos áramot) termelnek.
Németországban energetikai céllal évente, lakosságszámra vetítve 220 kg, EU szinten 108 kg, Magyarországon 41 kg hulladékot hasznosítottak (forrás: EUROSTAT 2012).
Az alábbi linken egy hulladékégető elvi működését láthatjátok egy animációs filmen. Az animációs film a würzburgi égető működését szemlélteti.
Németországban az első hulladékégető Hamburgban épült, jelenleg összesen 4 égetőmű üzemel Hamburgban***. A történelem feljegyzései szerint az 1800-as évek végén kitört kolera-járvány során több ezer ember hunyt el kolerában, ezért a város vezetése hulladékégető létesítése mellett döntött. Az égető 1896-ban állt üzembe.
A hulladékégetők működését a Bundes-Immissionsschutzgesetz és a 17. számú Bundes-Immissionsschutzverordnung című jogszabályok szabályozzák. Az első tulajdonképpen a környezetvédelem legfontosabb szabályozása, általános környezetvédelmi jogszabály, rengeteg előírással és az engedélyezési eljárások szabályaival: hatásvizsgálatok lefolytatása, engedélyek kiadására vonatkozó kérelmek elbírálása, stb. A mellette kiadott számtalan rendelet közül a 17. számú szabályozza az égetők működését: kibocsátási határértékek, technológia és maga az égetés szabályai terén.
Az égetés érdekében kialakított rendszer több elemből áll össze: bunker (itt fogadják a hulladékot), égető kazán vagy kazánok, füstgáz tisztító rendszer s kémény, hőhasznosító rendszer, hamu-kezelő egység.
Az égetés során, az utolsó levegő-befúvatás során minimum 850ºC hőmérsékletet kell elérni. Ez tulajdonképpen minden hulladék-égetőre érvényes, európai uniós közös szabályozás.
Klórtartalmú hulladékok égetése esetében, a dioxinok keletkezésének visszaszorítása érdekében 1100ºC hőmérsékletet kell elérni. Mivel a lakossági hulladékok összetétele nem szabályozható, így a hulladékégetők is 1100ºC hőmérsékleten működnek. Ezt a hőmérsékletet minimum 2 másodpercig kell tartani, hogy a dioxinok képződését elkerüljék.
A leggyakoribb technológiai elrendezés a rostély-tüzelés: visszatoló, előre toló vagy hengerrostélyos kialakítások lehetségesek. A kisebb, kb. 70- 120.000 tonna/év kapacitású égetők előre vagy visszatoló rostélyosak, a nagy, 250.000 tonna feletti kapacitásúak hengerrostélyosak.
Vezérképen: München-Nord Hulladékégető (forrás: Abfallwirtschftsbetrieb München, 2013). Ez az üzem 3 blokkal üzemel, melyből 4 vonal hulladékégető, és 2 vonal szénerőmű formájában üzemel.
A hulladékégető üzemekben 2006-ban közel 730.000 tonna települési hulladékot égettek el.
Ennek több mint fele származik a München északi részén fekvő településekről.
Az egyes blokkok teljesítménye: 1. blokk: 21 MW, 2. blokk: 363 MW (széntüzelésű erőmű), 3. blokk: 27 MW. A megtermelt gőzt 720 t/h tömegárammal juttatják el a távhő rendszerbe.
A távhő szolgáltatás teljesítménye 900 MW, az elektromos teljesítmény 411 MW.
Nézzünk egy másik példát Kölnből:
7.078.000 GJ/év engedélyezett termikus kapacitással és 4 db, hengerrostélyos égetőkazánnal működik. Kapacitás kb. 720.000 t/év. A megtermelt elektromos áram és gőz együttesen 338.000 MWh 2012-ben. (Forrás: AVG Köln, 2013)
Landshut város vezetése úgy döntött 2011-ben, hogy a város égetőművét biomassza tüzelésre állítják át és ezzel egyidejűleg modernizálják. A korábban ide szállított hulladék ezentúl Schwandorfba kerül, ahol a modernizálás utáni kapacitás 4 kazánban (visszatoló rostélyos működés) összesen 430.000 tonna/év lett. Az üzemben évente kb. 1,5 millió tonna gőzt termelnek, hőmérséklete 410 °C. Elektromos áramleadás évente 157,8 MWh. A távhőszolgáltatás részére 47,8 MWh hőt adnak át.
Az üzem működése során keletkezett hamu és a füstgáztisztítás során keletkező szálló por mennyisége 19.703 t/év a kazánból, a salak mennyisége 79.500 t/év (Forrás: ITAD - Interessengemeinschaft der thermischen Abfallbehandlungsanlagen in Deutschland e.V., 2013).
A szennyvíziszap égetése sem ritka: erre kifejezetten a forgó dobos kemencéket állítják üzembe, de előtte az iszapot vízteleníteni kell.
Vezérképen: München-Nord Fűtő- és Hulaldékhasznosító
Galéria:
1. és 2. képeken: AVG Köln Hulladékégető és az égető sematikus működési vázlata (Forrás: AVG Köln, 2013)
3. képen: Hamburgi Hulladékégető sémája. Magyarázat:
Anlieferungshalle:hulladékszállító autók leállóhelye
Müllbunker: ide kerül a beszállított hulladék
Kesselhaus: égetőberendezéséshőhasznosító rendszer
Abgasreinigung: füstgáztisztító rendszer
Meßhaus, Labor: mérő és szabályozó rendszer, laboratórium, füstgáz-mérő műszerek
Schornstein: kémény
Jelmagyarázat:
*GDP: Gross Domestic Product, azaz az ország által megtermelt javak, termékek és szolgáltatások összessége, mely az ország egyik legfontosabb gazdasági jellemzője
**EU tagállamok: 2012-ben 27, 2013 július 1-től 28 tagállam. A cikkben szereplő adatok mindegyike 27 tagállamra vonatkozik.
***Hamburgban négy égető közül három üzemel Hamburg, mint Bundesland, azaz tartomány területén, egy pedig Schleswig-Holstein tartományban.
Ajánlott jogszabály:
Hulladékgazdálkodási Irányelv: Directive on Waste, teljes címével: Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives.
http://europa.eu/legislation_summaries/environment/waste_management/ev0010_en.htm