Szerzők: Kári-Horváth Attila 1, Lantos Zsolt 2, Sztancsek Ákos 2, Kristóf Gábor 2
1 Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem, Műszaki Intézet
2 Gyémánt-Pirazol Kft.
A XXI. század dereka felé haladva egyre inkább középpontba kerül a világban a környezetvédelem. Nem csak környezetvédők, de sok politikus, közgazdász vagy éppen történész szerint a világra leselkedő legnagyobb veszély a környezetszennyezésben.
A tengeri hajózásban is nagy figyelmet fordítanak a környezetterhelés csökkentésére. Ennek megfelelőn ma már van olyan üzemben álló úszó szálloda a világon, mely LNG zöld üzemanyagot használ. Jelen cikkünkben megpróbáljuk összegyűjteni a témához erősen kapcsolódó irodalmakat, hogy majd egy későbbi munkánk során kidolgozzuk a részletes technológiát.
A hulladék és hasznosításának fogalmai
A hulladék meghatározása számos nehézséggel jár. Egyrészt a hulladék olyan anyagok halmaza, amelyek sok emberi tevékenység során keletkeznek, ezért fizikai és kémiai tulajdonságaik eltérőek lehetnek, másrészt a hulladékgazdálkodás a környezetvédelem egyik legfiatalabb területe, ezért jogi háttere folyamatosan változik [1.]. A hulladék jellege közvetlenül nem környezetvédelmi fogalom, hanem inkább a gazdasági és jogi megfogalmazás [2.].
Környezetvédelmi szempontból a megelőzés a legfontosabb, mert ha nem keletkezik hulladék, akkor nem kell további kezelésre gondolnunk. Manapság nehéz elképzelni olyan termelési vagy fogyasztási folyamatot, amely hulladék keletkezése nélkül termel vagy használ termékeket. Következésképpen a minimalizálás elvét kell alkalmazni, amelynek célja, hogy megfogalmazza a termelési folyamat során keletkező hulladékok és melléktermékek lehető legnagyobb mértékű újrahasznosítását a termelési folyamat során [3.].
A MARPOL egyezmény
A MARPOL 1973/1978 Egyezmény (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships) célja a tengeri környezet védelme és a tengeri hajók okozta szennyezések megakadályozása. A nemzetközi kereskedelmi forgalomban résztvevő valamennyi 500 GT-nél nagyobb tengeri hajóra kötelezően vonatkozó egyezmény a következő potenciális veszélyek ás szennyezésforrások kezelésére tér ki: Annex I – VI ig. Külön kiemelve az Annex IV.-t, hiszen a munkánk vonatkozásában ez a legfontosabb: A szennyvíz:
- a) vízelvezető és egyéb hulladékok bármilyen típusú WC-ből, piszoárból és WC-süllyesztőből;
- b) vízelvezetés az orvosi helyiségektől (gyógyszertár, beteg-öböl stb.) az ilyen helyiségekben található mosdókon, mosdókáddal és dudorokkal;
- c) elvezetés élő állatokat tartalmazó helyekből; vagy
- d) egyéb szennyvíz, ha a fent lefolytatott csatornákkal keverik.
Hulladékok energetikai hasznosítása
A szűkebb értelemben vett energetikai célú hasznosítás villamos energia és hő előállítását jelenti; emellett célszerű a gépi energia előállítását működőképes energiafajtaként felsorolni, mert a bioüzemanyagok az erőművi energiafelhasználás mellett egyre fontosabbak. A termikus hulladékkezelési technológiákat a hulladék energetikai célú hasznosítására használják. A nemzetközi gyakorlatban elterjedt a hulladékból származó energia (WtE) kifejezés, amely magában foglal minden olyan folyamatot, amely lehetővé teszi a hulladékban lévő energiamennyiség hasznos hő és/vagy villamos energia formájában történő visszanyerését [5.,6.,7.]. A termikus technológiákat két fő csoportra lehet osztani. Az első csoportot az alapvető technológiák képviselik. A legismertebb technológia a hagyományos égetés, ahol a hulladék fűtőértékét egyszerűen égetéssel nyerik ki, és hő és / vagy villamos energia formájában használják fel. Az égés során a szilárd fázisban nem éghető füstgáz és hamu képződik, amelyek környezetbe jutása a levegő minőségének romlásához vezet.
Az új technológiák, mint például a pirolízis, a gázosítás és a plazma technológia, valamint ezek kombinációi lehetővé teszik a szilárd biomasszából gáznemű energiahordozó (fagáz) előállítását. A pirolízis a gázfázis mellett továbbra is éghető, széndioxidban gazdag pirokoxot és pirrololajat állít elő, amelyek felhasználhatók energiatermeléshez vagy további gázosításhoz szén- és olajerőművekben. A gázosítás során a szilárd végtermék az égetés során keletkező salak és hamu. Az új termikus technológiák közül a plazmatechnológiát kell előtérbe helyezni, mert a szilárd fázis itt az üveges salak (üvegsalak), egy olyan termék, amely teljesen közömbös a környezethez, különösen alkalmas építési felhasználásra. Mindezeket szem előtt tartva a plazma technológia a hulladék teljes ártalmatlanítását éri el, miközben energiát nyer vissza, de működéséhez villamos energia szükséges, ezáltal csökken a technológia energiahatékonysága [8.,9.].
Hajón keletkező hulladék összetétele
Az EMSA segíti az Európai Bizottságot a hajókon keletkező hulladékok és rakománymaradványok kikötői befogadó létesítményeiről szóló 2000/59/EK irányelv [10.] esetleges felülvizsgálatának munkájában, amelyet PRF-irányelvnek is neveznek. Az egyik felvetett kérdés a hajók fedélzetén található hajókon keletkező hulladék (SGW) mennyisége és kezelése. Az ezzel kapcsolatos szakirodalom elavult, és nem tükrözi a hulladékkezelés és -kezelés új fejleményeit. Az utazás során keletkező hulladékok mennyiségéről, a hajók fedélzetén lévő hulladékkezelési gyakorlatokról és a kikötőkben kibocsátott hulladékokról szóló jobb információk segítenék a szabályozókat, kikötőket és hulladékkezelőket a hulladék fogadásának és szállításának megtervezésében. A hajókon keletkező hulledékok sokrétűek, ezért ebben a részben a felsorolásuk mellett be is mutatjuk őket pár mondatban.
Olajos fenékvíz
A fenékvíz olyan folyadékok keveréke, amelyeket egy hajó fenékvízében gyűjtenek össze. Édesvíz, tengervíz, olaj, iszap, vegyi anyagok és különféle egyéb folyadékok keverékéből készül, amelyek a vízházba vezetnek. A tengervíz és az édesvíz a fedélzeti vízelvezetés, a csővezetékek szivárgása, a szivattyú és a szelepmirigyek szivárgása miatt a géptérből vagy a géptérből a fedélzeti vízkúthoz juthat.
A fenékvíz kondenzáció, szivárgás és tisztítás révén keletkezik. Általános szabály, hogy a fenékvíz a gépházból származó olajat tartalmaz; innen ered az „olajos fenékvíz” kifejezés. A fenékvíz -rendszerbe belépő folyadék, beleértve a fenékkutakat, a fenékvízvezetékeket, a tartály tetejét vagy a fenéktartó tartályokat, olajos fenékvíznek minősül [11., 12., 13., 14.,15.]. Minden hajó olajos fenékvízzel rendelkezik, bár a szabadidős hajók mennyisége minimális.
A MARPOL szabályozta, hogy minden 400 bruttó tonna (GT) feletti hajó fedélzetén olyan berendezést kell felszerelni, amely korlátozza az olaj óceánokba történő kibocsátását 15 ppm-re, amikor egy hajó útban van. Olajtartalom -figyelővel (OCM) és fenékvészjelzővel is rendelkezniük kell annak megállapítására, hogy a kezelt fenékvíz megfelel -e a kibocsátási követelményeknek.
Olajos maradék (iszap)
Az olajmaradvány (iszap) az üzemanyag vagy kenőolaj tisztításából származó hulladék, vagy az olajvízleválasztókból, olajszűrő berendezésekből vagy csepegtető tálcákban összegyűjtött olajból, valamint a hidraulikus és kenőolajok hulladékából származó hulladék [16., 17.]. Az olajos iszap az üzemanyag -fogyasztásból származó maradék hulladék. Az olajos iszap kezelése elpárologtatással és/vagy égetéssel érhető el. Az iszap nagy részét tárolják és ártalmatlanítják PRF-nél kezelés nélkül. Az olajos iszapvíz keletkezése számos tényezőtől függ, beleértve az üzemanyag típusát és mennyiségét. A hajók 0,01 - 0,03 m3 iszapot termelnek. A párolgás akár 75 %-kal is csökkentheti az iszap mennyiségét, míg a fennmaradó iszap elégetése 99 %-kal vagy még több.
Olajos tartálymosás
A MARPOL 1. mellékletének 34. szabálya lehetővé teszi az ellenőrzött kirakodást, ha a hajó útban van, nem egy különleges területen, és több mint 50 tengeri mérföldre a parttól. A vízfrakció tengeri mérföldenként legfeljebb 30 liter térfogatú. Ha a hajó olajkibocsátás -ellenőrző és -ellenőrző rendszerrel (ODMCS) és lejtős tartállyal rendelkezik, nincs szükség további követelményekre a tengeren történő kibocsátáshoz. [17.,18.,19.,20.]. A fenékvíznek a tengerbe történő kibocsátásával ellentétben nincs szükség ppm -es határértékekre a leülepedett lejtők elvezetésére, és ezért általában nem használnak olajvíz -elválasztókat. A tengerbe kibocsátott olaj teljes mennyisége nem haladhatja meg a rakomány teljes mennyiségének 1/30.000 -ét, amelyből a maradékot 1979. január 31. után épített/leszállított tartályhajók számára képezték.
Szennyvíz
Mivel a munkánk során ez a frakció a legfontosabb, így ezt egy picit részletesebben mutatjuk be. A szennyvíz a WC -k és piszoárok bármilyen formájából származó vízelvezetés és egyéb hulladék; vízelvezetés az orvosi helyiségekből (rendelő, betegszoba, stb.) az ilyen helyiségekben található mosdókon, mosdókádakon és lehúzón keresztül; vízelvezetés élő állatokat tartalmazó terekből; vagy más szennyvizek, ha összekeverik a fent meghatározott csatornákkal [21.,]. Ezt általában „fekete víznek” nevezik. Nem tartalmazza a szürke vizet, amely a mosogatógépből, zuhanyzókból, mosodából, fürdőkádból és mosdókagylóból keletkező lefolyó [22.,23.].
A MARPOL IV értelmében tilos a szennyvizet a tengerbe juttatni, kivéve, ha a hajón engedélyezett szennyvíztisztító üzem működik, vagy ha a hajó az aprított és fertőtlenített szennyvizet egy jóváhagyott rendszer segítségével üríti ki a tengertől több mint három tengeri mérföld távolságra. legközelebbi föld. A nem aprított vagy fertőtlenített szennyvizet a legközelebbi szárazföldtől 12 tengeri mérföldnél távolabb lehet leereszteni.
A tartály méretének figyelembe kell vennie az összes szennyvíz visszatartásának kapacitását, a hajó működését, a fedélzeten tartózkodó személyek számát és egyéb releváns tényezőket. A tárolótartálynak rendelkeznie kell eszközökkel annak tartalmának vizuális jelzésére.
A tárolótartály szürke víz és/vagy gályavíz gyűjtésére is használható. A szürke vizet azonban nem mindig vezetik a tartályba, és néha külön tárolótartályokban tárolják. A szürke vizet néha közvetlenül a tengerbe lehet engedni, vagy el kell keverni a kezelendő szennyvízzel. A WC-öblítő rendszerbe is újrahasznosítható.
A tengerjáró hajók nagyjából egynegyedén telepítették a fejlett szennyvíztisztító rendszert (AWTS), amely összekeveri és tisztítja a szürke és a fekete vizet, és biomaradványt vagy szennyvíziszapot termel, amelyet meg kell őrizni a partra történő kiürítés céljából [24.]. A tengerjáró hajókon gyakori, hogy van egy külön tartály a gálya vízhez, amelyet az élelmiszer -hulladékra vonatkozó előírásoknak megfelelően ürítenek ki. A tengerjáró hajóknál gyakori a víz aprítása, keverése és fertőtlenítése, mielőtt a tengerbe engedik.
A szennyvíz mennyiségének fő tényezői a következők:
- a személyzet és az utasok száma;
- a vécék típusa: a vízi illemhelyek nagyobb mennyiségű szennyvizet termelnek, mint a vákuumos vécék;
- az utazás hossza;
- a kezelés típusa: szennyvíztisztító telep, vagy aprító és fertőtlenítő rendszer jelenléte különböző mennyiségű hulladékot biztosít.
A szennyvízben keletkező szennyvíz mennyisége a hajó méretétől és az alkalmazott technológiától függ. [25,]
Műanyag
A műanyag hulladék minden típusú edényben keletkezhet, és gyakran a hajó fedélzetén végzett műveletekhez használt belföldi rendelkezésekből és kellékekből származik. A műanyaghulladék jellemzően lapokat, csomagolást, palackokat, dobozokat, szintetikus köteleket, szintetikus halászhálókat, műanyag szemeteszsákokat és üres vegyi dobozokat tartalmaz.
A fedélzeten található műanyagok kezelésének két módja van: külön tárolják (tömörítve vagy más módon), és szállítják a PRF-hez, vagy elégethetők, a hamut pedig égető hamuvá kell kezelni. Az égetést korlátozza a MARPOL VI. 16. szabály, amely megtiltja a polivinil-kloridok (PVC) hajón történő égetését, kivéve olyan hajóégetőkben, amelyekhez az IMO típusjóváhagyási tanúsítványát a MEPC.244 [26.] szerint adták ki. A műanyagok PCB-vel történő égetése mindig tilos.
Élelmiszerhulladék
Élelmiszerhulladék keletkezik mindenféle edényen a konyhában és vagy az étteremben. A nagy hajók (teher- és tengerjáró hajók) fedélzetén azonban néha különbséget tesznek egyrészt a lágy szerves élelmiszer-hulladék (héj, maradék stb.), Másrészt a kemény szerves (csont) és a csomagolás között (annak ellenére, hogy a csomagolás nem élelmiszerhulladék a MARPOL V. melléklete szerint). Ez az elkülönítés nem szabályozáson alapul, hanem a hajók fedélzetén végzett gyakorlati irányításból származik.
A szerves élelmiszer -hulladékot közvetlenül a tengerbe lehet engedni 12 km-re a legközelebbi szárazföldtől, vagy aprítani, majd a tengerbe engedni 3 km-re a legközelebbi szárazföldtől (12 km-re a különleges területeken). [25.]
Háztartási hulladékok
A háztartási hulladék minden olyan hulladék, amely a hajó fedélzetén található háztartási terekből származik, és amely nem élelmiszer-hulladék, étolaj vagy műanyag. A háztartási hulladék ezért jellemzően papírt, kartont, fénycsöveket, szintetikus anyag, fólia, fémdoboz, fedél, üveg, kamra csomagolási hulladék és így tovább. Háztartási hulladék keletkezik a fedélzeten a személyzet és az utasszállás miatt, és minden típusú hajón keletkezik. A hulladék minimalizálására irányuló intézkedéseket leginkább a tengerjáró hajóknál találják, hogy csökkentsék a belföldi területeken keletkező mennyiségeket. [26., 27.]
Étolaj
Étolajhulladék keletkezik a fedélzeten az ételkészítés során, és a legtöbb hajótípusban keletkezik. Az étolajat a legtöbb esetben összegyűjtik és eljuttatják a PRF-hez. Bizonyos esetekben elégetik. Néhány hajón szokás volt az étolaj keverése iszappal, és iszapként kezelése. A MEPC 68 azonban úgy döntött, hogy ez nincs összhangban a MARPOL V. mellékletével [25.].
A nagy hajóutaknak külön tartályuk van a nagy kapacitású (akár 1000 m3) étolaj tárolására. A használt olajat kikötőben értékesítik, és pl. bioüzemanyag-termelés.
Működési hulladékok
A legtöbb hajó ebbe a kategóriába sorolja a gépteremből származó hulladékot, például olajos rongyokat és akkumulátorokat, de tartalmazhat más, a hajó üzemeltetéséből származó hulladékot is, például régi köteleket, üvegedényeket, fát, mosógépeket, törmeléket, hűtőszekrényeket, aeroszolokat, létrák, tűzijátékok és fáklyák, vegyi maradványok, azbeszt és festék. Ezért ezen hulladékok egy részét veszélyes anyagnak kell minősíteni. Egyes hajók az ebbe a kategóriába tartozó rakománykezeléssel kapcsolatos hulladékokat is jelentenek, például fa raklapokat, tárolóanyagokat és gumikesztyűket. Más hajókon a kategóriát más háztartási hulladékokra használják, például fénycsövekre, szakadt munkaruhákra stb. [28.]
Rakománymaradvány
A MARPOL V. melléklete a rakománymaradványokat „minden olyan rakomány maradványaként határozza meg, amelyek nem tartoznak az egyezmény más mellékletei hatálya alá, és amelyek a be- vagy kirakodás után a fedélzeten vagy a raktérben maradnak, beleértve a be- és kirakodási felesleget vagy kiömlést, akár nedves, akár száraz állapotban vagy mosóvízben, de nem tartalmazza a söprés után a fedélzeten maradt rakományport vagy a hajó külső felületén lévő port” [25.].
Ózonkárosító anyagok
A MARPOL VI. Melléklete az ózonréteget rontó anyagokat az ózonréteget lebontó anyagokról szóló, 1987. évi Montreali Jegyzőkönyv 1. cikkének (4) bekezdésében határozza meg, ide tartozik például a Halon 1211, Halon 1301, Halon 2402, CFC-11, CFC-12, CFC-113, stb.. [16., 25.].
Az ózonréteget károsító anyagokat a hajók fedélzetén használják klímaberendezésekben vagy hűtőberendezésekben. Mobil eszközökben (hűtőszekrények, mobil klímaberendezések) is elhelyezhetők. Az ózonréteget rontó anyagokat tartalmazó berendezések ózonréteget károsító anyagokat állítanak elő felújításkor, azonban ezt a javítást végző szakcégek valószínűleg eltávolítják.
Egyéb nem gyakori hulladékáramok
Piszkos ballasztvíz
A ballasztvizet a hajók ballaszttartályaiban szállítják a stabilitás, az egyensúly és a berendezés javítása érdekében. Ha olajtartályokat használnak ballasztvíz szállítására, akkor a víz olajjal szennyezett, és hulladéknak minősül a MARPOL I. mellékletében [21.].
Nagyon ritka az olajos ballasztvíz előállítása a hajón. A hajón lévő ballasztvíz -műveletekből származó valószínű hulladék az, amikor a ballasztvíz -tartályban lévő üledéket el kell távolítani a kikötő szerinti állam ellenőrző tartályának épségének felmérése során, vagy ha a hajónak kezelnie kell ballasztvizét, és ezt nem tudja megtenni. Mindkét körülmény nagyon ritka, és ilyen körülmények esetén a kikötők valószínűleg biztosítják a hajó számára a hulladékkezelésre szakosodott vállalkozók kapcsolattartását.
Állattetemek
Az állati tetemek az elhunyt állatállomány maradványai. Az állati tetemek kibocsátása csak különleges területeken kívül, a legközelebbi földterülettől a lehető legtávolabb és útközben megengedett. Tehát az állati tetemek ártalmatlanításának lehetősége a tengerbe bocsátás vagy a PRF-hez való szállítás. Ha a hajó rendelkezik megfelelő tárolóhellyel a fedélzeten, a kirakodás előtt rövid ideig tárolható korlátozott mennyiségű tetem. Egészségügyi és biztonsági fenyegetések esetén ajánlott a tengerbe engedni, de a legközelebbi szárazföldtől 12 km-nél távolabb. A tengerbe történő kibocsátás előtt az állati tetemeket fel kell darabolni/aprítani vagy kezelni kell, hogy megkönnyítsék a tetemek elsüllyedését vagy szétszóródását [25.].
Halászfelszerelés
A halászfelszerelés hulladéka akkor keletkezik, amikor a halászfelszerelés javíthatatlanul kopik és szakad. Csak halászhajókon keletkezik.
Hőkezelési technológiák
A hőkezelési technológiák olyan műveletek, amelyek alkalmasak arra, hogy az ártalmatlanításra váró hulladékot bizonyos szempontból kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkező termékké vagy energiává alakítsák át. Az alkalmazott eljárások fő végtermékei a gáz halmazállapotú és szilárd anyagok [9.].
A hőkezelési technológiákat általában jellemző reakciókörülményeik alapján hasonlítják össze. Az egyik legfontosabb reakciókörülmény az alkalmazott hőmérséklet, amely előzetes információkat nyújt a technológia környezetre gyakorolt hatásáról és a beruházás költségeiről. A magasabb hőmérséklet speciális anyagok, fémötvözetek és műszaki kerámiák használatát igényli, ami jelentős költségnövekedéshez vezet. A beruházási költségek legmeghatározóbb tényezői az üzemi hőmérséklet és a nyomás.
A második és legfontosabb reakciófeltétel a levegő többletfaktora. Ez a jellemző részben a kibocsátott gáztermék kémiai összetételét és specifikus mennyiségét mutatja. Tökéletes égés esetén jelentős légtöbblettel kell számolnunk (egynél nagyobb légtöbblet), ami közvetlenül növeli a kibocsátott (több levegőt tartalmazó) füstgáz mennyiségét, és közvetve - a füstgáz -tisztító rendszeren keresztül - a beruházást és működési költségek.
A harmadik reakciófeltétel az üzemi nyomás, amely meghatározza a reakciók közötti kapcsolatot. Fontos szerepet játszik a keletkező gáztermék kémiai összetételében, és meghatározó tényező a beruházási költségekben.
A negyedik reakciófeltétel magában foglalja a segédáramok típusát. A segédáramokat két csoportra lehet osztani, egyrészt megkülönböztetünk anyagi, másrészt energiaáramokat. A felhasznált segédgáz befolyásolja a kapott végtermékek összetételét, kezelhetőségét, fizikai és kémiai tulajdonságait.
Alaptechnológiák
Az alaptechnológiák mind olyan hőkezelési technológiák, amelyek során a hulladék kémiai változásokon megy keresztül, amelyek az egyes komponensek bomlását és az illékony vegyületek elpárolgását okozzák. Az alapvető technológiák jellemző reakciókörülményeikben különböznek. Egy alaptechnológiában a jellemző kémiai reakciók a meghatározóak, de különböző folyamatok is lejátszódhatnak, amelyek befolyásolják a keletkező gáztermék összetételét. Abban az esetben, ha a különböző technológiákra jellemző kémiai reakciók hasonló mértékben játszódnak le egy készüléken belül, akkor egylépéses vagy folyamatba integrált kombinált hőkezelési technológiáról beszélünk.
Az 1. és a 2. táblázat az alapvető technológiák jellemző reakciókörülményeit, valamint az előállított végtermékeket és az alkalmazott erőművek típusát mutatja be. Az energiatermelés után keletkező maradékok nevét is feltüntetik a táblázatokban [8.,9.,10.,27.,28.,29.]. A feladatnak megfelelpően ezekből fogjuk kiválasztani a megfelelő eljárást.
- táblázat: termikus kezelési technológiák jellegzetes reakciókörülményei:
Eljárás |
Hőmérséklet [°C] |
Légfelesleg tényező |
Üzemi nyomás [bar] |
Segédáramok |
Pirolízis |
300−600 |
λ = 0 endoterm |
p ≤ 1 bar p ≥ 1 bar |
- nitrogén |
Pirolitikus- elgázosítás |
800−1.000°C |
0 < λ < 0,5 |
p ≥ 1 bar |
levegő, vízgőz |
Hagyományos égetés |
850−1.200°C |
λ ≥ 1 1,1 ≤ λ ≤ 2,5 exoterm |
p ≥ 1 bar |
levegő, földgáz póttüzelés |
Gázosítás |
600−1.600 |
λ < 1 0,5 ≤ λ ≤ 0,8 parciális oxidáció |
1 ≤ p ≤ 20 bar |
levegő, vízgőz, CO2 és O2 keverék, ezek kombinációja |
Plazma- technológia |
2.000−6.000 |
λ = 0,5 endoterm |
1 ≤ p ≤ 20 bar |
levegő, vízgőz, CO2 és O2 keverék, ezek kombinációja |
Referencia: Föld- gázüzemű gázmo- toros erőmű |
600−1.200 |
λ = 1,8 exoterm |
p = 1 bar |
levegő |
- táblázat: termikus kezelési technológiák termékei és az alkalmazott erőgépek:
Eljárás |
Keletkező termék erőgép előtt |
Erőgép |
Keletkező végtermék erőgép után |
Pirolízis |
pirogáz, piroolaj, pirokoksz |
gázmotor, gázturbina, dízelmotor, gőzkazán-gőzturbina |
füstgáz (<5 % éghető), salak, hamu, pernye |
Pirolitikus-elgázosítás |
pirogáz, kevesebb pirokoksz- és olaj |
||
Hagyományos égetés |
tüzelőanyag, hulladék1 |
gőzkazán- gőzturbina |
|
Gázosítás |
szintézisgáz, salak, hamu, pernye |
gázturbina, gázmotor |
füstgáz (<5 % éghető) |
Plazmatechnológia |
szintézisgáz, üvege- sedett salak |
gázturbina, |
|
Referencia: Földgáz- üzemű gázmotoros erőmű |
földgáz2 |
gázturbina, gázmotor |
füstgáz (<3 % CH4 tartalom) |
Megjegyzések: 1nem a technológia terméke, hanem a technológiába belépő alapanyag, ami minden technológia esetében megegyezik 2a referencia erőműnél hulladék helyett földgáz a tüzelőanyag |
Összefoglalás
A tanulmányban összefoglaltuk a hulladékok hasznosításának, megsemmisítésének lehetőségeit. Első részben a hulladékok hasznosítását és csoportosítását tanulmányoztuk. A hulladékok kezelésének és ártalmatlanításának jogszabályi hátterét és szabályozását vizsgáltuk mind a szárazföldi, települési (magyar és nemzetközi), mind a tengeri, hajózási szabályozásokat. Az utána következőkben pedig a hulladékok ártalmatlanítását és a hajón keletkező hulladékok összetételét tanulmányoztuk.
Az általunk tervezett technológia a nagyon vegyes hulladék nedvesség tartalmát lecsökkenti 15 m/m% alá, mely után egy könnyen kezelhető és a további hasznosítás(ok)hoz megfelelő anyagot kapunk. Ennek az anyagnak a hasznosítását, megsemmisítését, felhasználást különböző kémiai analízisek után lehet eldönteni. A hajókon keletkező mennyiségeket is figyelembe véve az újrahasznosíthatóság és a környezetvédelem az elsődleges szempont. Terveink szerint a technológiával a csökkenteni tudjuk a keletkező veszélyes anyagok mennyiségét és növelni tudjuk a. hulladékok újrahasznosíthatóságát. A projekt (2019-1.1.1-PIACI-KFI-2019-00320) egy olyan termék és technológia kifejlesztését célozta meg, amely megfelel a hatályos hajózási szabályozásoknak, valamint új és hatékony megoldást kínál a hajók fedélzetén keletkező nedves hulladékok kezelésére és ártalmatlanítására.
Acknowledgement
The research was supported by the project 'The feasibility of the circular economy during national defense activities' of 2021 Thematic Excellence Program of the National Research, Development and Innovation Office under grant no.: TKP2021-NVA-22, led by the Centre for Circular Economy Analysis.
Felhasznált irodalom jegyzéke
- BARÓTFI, I.: Környezettechnika, Mezőgazda Kiadó, Budapest, 2000. p.
- KUN-SZABÓ, T.: A környezetvédelem minőségmenedzsmentje, Műszaki Könyv-kiadó, Budapest, 1999. p. 393.
- A hulladékról szóló 2012. évi CLXXXV. törvény. Magyar Közlöny. 2012. 160. sz. p. 44.
- ANTONIO, C., CAPUTO, PACIFICO, M., PELAGAGGE: RDF production plants: I Design and costs. Applied Thermal Engineering 22. pp. 423−437. 2002.
- FELLNER, J., RECHBERGER, H.: Abundance of 14C in biomass fractions of wastes and solid recovered fuels. Waste Management 29. pp. 1495−1503. 2009.
- BASU, P.: Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction, Practical design and theory, Second edition, Elsevire, San Diego, 2013. p.
- SZUHI, A.: Új termikus technológiák és hagyományos hulladékégetők. Környe- zetvédelmi és Vízügyi Minisztérium 2009. p.
- RED, T., B., DAS, A.: Handbook of biomass downdraft gasifier engine systems, Solar Energy Research Institute, Colorado, 1988. p. 148.
- SZUHI, A.: Az új termikus technológiák környezeti hatásai (pirolízis, elgázosítás és plazma technológia). Humusz Szövetség és Vidékfejlesztési Minisztérium 2013. p. 14.
- Committee on Shipborne Wastes; Marine Board; Commission on Engineering and Technical Systems: National Research Council, 1995. Clean ships clean ports clean oceans: Controlling garbage and plastic wastes at sea. Washington D.C.: National Academy Press.
- MEPC, 2006. Resolution MEPC.157(55) Adopted on 13 October 2006: Recommendation on Standards for the Rate of Discharge of Untreated Sewage from Ships, London: The Marine Environment Protection Committee.
- MEPC, 2007. Prevention of Air Pollution from Ships: Washwater Discharge Criteria for Exhaust Gas-SOx Cleaning Systems, MEPC 56/INF5, London: IMO, Marine Environmental Protection Committee (MEPC)
- MEPC, 2011a. ANNEX 12: Resolution MEPC.200(62), Adopted on 15 July 2011: Amendments to the annex of the protocol of 1978 relating to the international convention for the prevention of pollution from ships, 1973..
- MEPC 62/24, London: The Marine Environment Protection Committee (MEPC). MEPC, 2011. ANNEX 12: Resolution MEPC.200(62), Adopted on 15 July 2011: Amendments to the annex of the protocol of 1978 relating to the international convention for the prevention of pollution from ships, 1973. MEPC 62/24, London: The Marine Environment Protection Committee (MEPC).
- MEPC, 2011. Resolution MEPC 201(62) adopted on 15 July 2011: Amendments to the Annex of the Protocol of 1978 relating to the International Convention for the prevention of pollution from ships, 1973 (Revised MARPOL Annex V), London: International Maritime Organization (IMO).
- IMO, 2006d. Marpol Consolidation 2006: Annex VI Regulations for the Prevention of Air Pollution from Ships. http://www.marpoltraining.com/MMSKOREAN/MARPOL/Annex_VI/r12.htm.
- HELCOM, 2013. HELCOM interim guidance on technical and operational aspects of delivery of sewage by passenger ships to port reception facilities: 2013 HELCOM Ministerial Declaration, Helsinki: HELCOM, Baltic Marine Environment Protection Commission.
- HELCOM, 2015. Baltic Sea Sewage Port Reception Facilities: HELCOM Overview 2014, Revised Second Edition, Helsinki: HELCOM, Baltic Marine Environment Protection Commission.
- HPTI, 2007. Study on Ships producing reduced quantities of ships generated waste: present situation and future opportunities to encourage the development of cleaner ships, Lissabon: European Maritime Safety Agency (EMSA), Unit D – Implementation EU maritime legislation.
- MEPC, 2016. ANNEX 9 (Adopted on 22 April 2016) : Amendments to the Annex of the International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, 1973, as modified by the Protocol of 1978 relating thereto Amendments to MARPOL Annex IV, Resulution MEPC.274(69), London: The Marine Environment protection Committee (MEPC).
- IMO, [1983]. Annex I- Regulations for the Prevention of Pollution by Oil : Chapter 4, Part B, Regulations 33: Crude oil washing requirements , London: IMO.
- MEPC, 2015. Report of the Marine Environment Protection Committee on its sixty-eight Session, MEPC 68/21, London: International Maritime Organization (IMO), Marine Environment Protection Committee (MEPC).
- IMO, 2006b. Marpol Consolidation 2006 : Annex IV- Regulations for the Prevention of Pollution by Sewage from Ships. http://www.marpoltraining.com/MMSKOREAN/MARPOL/Annex_IV/index.htm.
- IMO, 2006c. Marpol Consolidation 2006 : Annex V- Regulations for the Prevention of Pollution by Garbage from Ships. http://www.marpoltraining.com/MMSKOREAN/MARPOL/Annex_V/index.htm
- IMO, 2008. 2008 Revised Guidelines for Systems for handling Oily Wastes in Machinery spaces of Ships incorporating Guidance Notes for an Integrated Bilge Water Treatment System (IBTS), MEPC.1/Circ.642, London: International Maritime Organization (IMO).
- CSŐKE, B.: Hulladékgazdálkodás, Pannon Egyetem – Környezetmérnöki Intézet, 2. javított kiadás, Veszprém, 2011. p.
- ÖRVÖS, M.: Ártalmatlanítás termikus eljárásokkal. Oktatási segédlet BME, 2011. p. 31 IMO, 2006d. Marpol Consolidation 2006: Annex VI Regulations for the Prevention of Air Pollution from Ships. http://www.marpoltraining.com/MMSKOREAN/MARPOL/Annex_VI/r12.htm
- MANNHEIM, V: Szerves vegyipari hulladékok termikus kezelése plazmatechnoló- giával. Energiagazdálkodás. Budapest, 2010. 51.évf. 3. sz. p. 21−23.
- Korzenszky, Péter; Lányi, Katalin; Simándi, Péter, (2015) Test results of a pyrolysis pilot plant in Hungary HUNGARIAN AGRICULTURAL ENGINEERING 2015: 28 pp. 48-52., 5 p.