Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Cementipar, hulladékhasznosítás, levegőminőség Dr. Hilger Miklós tanácsadó MCSZ-CEMKUT.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Cementipar, hulladékhasznosítás, levegőminőség Dr. Hilger Miklós tanácsadó MCSZ-CEMKUT."— Előadás másolata:

1 Cementipar, hulladékhasznosítás, levegőminőség Dr. Hilger Miklós tanácsadó MCSZ-CEMKUT

2 Témakörök A cement és a cementipar A cementgyártási technológia jellemzői Környezeti hatások A cementipari hulladékhasznosítás általános kérdései

3 A cement stratégiai alap-építőanyag. A globális cementigény csökkentésére, illetve a cement helyettesítésére nincs lehetőség. A beton - a víz után - a legnagyobb mennyiségben használt anyag. A cement

4 A cementipar A cementipar: Tőkeigényes, stratégiai ágazat. Teljesítménye szoros kapcsolatban van az építőipar állapotával és a piac működésével, s így Tükrözi az általános gazdasági helyzet alakulását.

5 A cementipar Jelentős technológiai változások voltak: az energiahatékonyság, a környezetvédelem, az automatizáltság, helyettesítő anyagok területén. Alacsony fajlagos energiafelhasználás, magas energia hatásfok, zárt technológia, csökkenő kibocsátás.

6 Cementgyártás száraz eljárással

7 A cement klinker gyártó vonal, mint integrált, száraz eljárású, több fokozatú szűrő berendezés

8 Gáz és anyaghőmérsékletek egy kalcinátoros kemencerendszerben kapcsolt üzem esetén

9 Természeti erőforrás felhasználás A cementgyártás nyersanyag és energiaigényes folyamat Nyersanyagok (száraz) 1 tonna klinkerhez felhasznált menny. 1 tonna cementhez felhasznált menny. Mészkő, márga, agyag, agyagpala, egyéb 1,57 t1,27 t Gipsz anhidrit 0,05 t Cement adalékanyagok 0,14 t Fajlagos villamos energiafogyasztás104 kWh/t cement Fajlagos hőenergia-fogyasztás 3800 MJ/t klinker (3520 MJ/tklinker)

10 A cementgyártási technológia különösen alkalmas bizonyos hulladékfajták ártalmatlanítására, hasznosítására, mert: a főégő lánghőmérséklete kb °C, a füstgáz hőmérséklet 5-7 másodpercig 1000 °C-nál magasabb, a savas füstgázokat a bázikus nyersliszt ellenáram nagymértékben semlegesíti, a kemence -hőcserélő - nyersmalom rendszer tulajdonképpen öt fokozatú, száraz eljárású füstgáz tisztítónak tekinthető, az összes áthaladó szilárd anyag kb °C-on “szinterelődik”, a távozó füstgáz hőmérséklet °C (azaz a nehézfémek lecsapódnak és visszamaradnak), a szervetlen alkotórészek kémiailag megkötődnek, a klinkerégető forgókemence emissziója gyakorlatilag független a hagyományos és alternatív tüzelőanyagok tulajdonságaitól és csaknem kizárólag a nyersanyagban lévő illóanyag részarányától és a magas hőmérsékletű lángban keletkező NO x -től függ.

11 A bemeneti anyagáramok közötti eltérés. A cementgyári forgókemencékben a hőmérséklet sokkal magasabb, mint a hulladékégető berendezésekben. A füstgáz tisztítás a cementgyártási folyamat elválaszthatatlan része. Egyéb közegbe történő szennyezőanyag kibocsátás. A cementgyári együttégetés és a hulladékégetési folyamat összehasonlítása

12 Cementgyári hulladékhasznosítás peremfeltételei A hulladék (melléktermék) ne károsítsa a kemence rendszert. Termékminőség biztosítása, a beton újrafelhasználását is beleértve. Csak, ha környezetvédelmi és gazdasági és fenntarthatósági szempontból jobb megoldás nem létezik.

13 A cementgyári forgókemencében történő hulladék-kezelés hasznosítás jellegű, azaz ténylegesen szükséges tüzelőanyagokat, nyersanyagokat, stb. helyettesít. A hasznosítás a megfelelő hulladék számára teljes körű ártalmatlanítást is jelent, azaz nem keletkezik további kezelést igénylő maradékanyag. Cementgyári hulladékhasznosítás peremfeltételei

14 1.Alternatív nyersanyagként (mint Ca hordozó, Si- hordozó, Fe- hordozó, Al- hordozó) 2.A másodtüzelésben az előkalcinálásnál (pl. használt autógumi) 3.A forgókemence főtüzelésnél 4.A cementőrlésnél cement-kiegészítő adalék anyagként szilárdulás szabályozóként (pl. ipari gipsz), hidraulikusan aktív cement kiegészítő anyagként (pl. kohósalak, pernye). Az alternatív anyagok (hulladékok) felhasználási módja, adagolása szempontjából a cementgyártási folyamat négy lehetőséget biztosít:

15 A cement klinker és egyes alternatív anyagok, illetve szenek kémiai összetétele

16 Környezeti hatások a cementgyártás során Por Gázhalmazállapotú emisszió (NO x, SO 2, CO 2, TOC, nehézfémek, egyéb) Egyéb emissziók (zaj és vibráció, szag) Erőforrás-felhasználás (energia, nyersanyagok)

17 Nehézfém kibocsátás Forrásai : a nyersanyagok, ill. nehézfém tartalmú tüzelőanyagok. Nem vagy csak kis mértékben illékony nehézfémek.(Co, Cr, Cu, Mn, Mo, V, Zn, ill. mint félfémek Sb, Se, Te ) A klinker mátrixban megkötődnek, kioldódásuk minimális. A mérsékelten illékony nehézfémek (Pb, Tl, Cd) porszűrő berendezésekkel hatékonyan leválaszthatók, a rendszerbe visszavezethetők. Illékony nehézfémek (Pl. Hg) bevitelének minimalizálása. Cél: Kibocsátásuk minimalizálása. Biológiailag nem hozzáférhető formába hozásuk.

18 A szennyezőanyag kibocsátás függ: a bemenő anyagáramoktól, az együttégetési technológiától, az üzemelési körülményektől. Hulladék együttégetés

19 A klinkerégető kemence rendszer emissziója Gyakorlatilag független a hagyományos és alternatív tüzelőanyagok tulajdonságaitól (kivétel Hg) és szinte kizárólag csak a nyersanyagban lévő illóanyag részaránytól és a magas hőmérsékletű lángban keletkező NO x – től függ.

20 Cementgyárból kibocsátott füstgáz emisszió (mg/Nm3) másodlagos tüzelőanyag használata esetén Kibocsátott anyagok Napi határértékNapi átlag: Éves átlagHulladék égetés Napi határértékek Por Nitrogén-oxidok Kén-dioxid5066 Elégetlen szénhidrogén 1022 Szén-monoxid HCI1022 HF1001

21 A cementgyári hulladék együttégetés egészségügyi hatása UK Committee on the Medical Effects of Air Pollution (COMEAP): „The burning of waste-derived fuels in cement kilns results no changes in emissions that would be of significance to human health.” More information:

22 Emissziók származása a cementipari klinkerégető kemencében Emissziós paraméterekSzármazás PorBemenő anyagáramok (Porszűrő hatékonysága) NO x Technológia (magas hőmérséklet) CO, SO 2 Nyersanyagfüggő NehézfémekBevitt mennyiség (Porszűrő hatékonysága) D/FTechnológiából eredően nem jellemző

23 A porkibocsátás és a környezetvédelmi beruházások alakulása

24 Magyarország porkibocsátásának százalékos megoszlása 2007-ben

25 NO x képződés a cementgyári forgókemencében SzármazásMechanizmus Termál NO x Az égési levegő nitrogén molekuláinak oxidációja (T>1200°C) Tüzelőanyag NO x A tüzelőanyagban lévő szerves nitrogén oxidációja Nyersanyag NO x A nyersanyagokban lévő szerves (szervetlen) nitrogén oxidációja

26 Magyarország NO x kibocsátásának százalékos megoszlása 2007-ben

27 A CO képződés alapvető okozói A tüzelőanyag égetése nem tökéletes. (Ez függ a tüzelőanyag adagolástól, égéslevegő vezetéstől, égetés szabályozástól.) A magas égetési hőmérséklet miatt CO « CO 2 kémiai egyensúlya a CO felé tolódik el. A nyersanyagok szerves alkotórészei a ciklon hőcserélőben uralkodó hőmérsékleten felszabadulnak és a keletkező szerves összetevők egy része CO-dá oxidálódik. A hőcserélő ezen részén nem elég magas a hőmérséklet a szénmonoxid CO 2 -dá oxidálásához.

28 Magyarország CO kibocsátásának százalékos megoszlása 2007-ben

29 Magyarország SO 2 kibocsátásának százalékos megoszlása 2007-ben

30 A cementgyári hulladék együttfeldolgozás BAT. Elsődleges nyers- és fosszilis tüzelőanyagokat vált ki. Nem okoz járulékos környezetterhelést. (Az NOx kibocsátás csökken.) Nem keletkezik pernye, salak. A cementipari hulladékhasznosítás általános kérdései

31 A klinker mátrixban megkötött hulladék összetevők stabilak, kioldódásuk minimális. Az EU hulladékhasznosítási kötelezettségek kisebb ráfordítással teljesíthetők. A hulladékok mennyisége, az optimális üzemi körülmények biztosításával, változhat. Az újrafeldolgozó háttériparhoz is csatlakozik. A cementipari hulladékhasznosítás általános kérdései

32 A cementipari hulladékhasznosítás általános kérdései Keretfeltételek Lerakási és égetési költségek; Klíma politika; Talajvédelmi politika; Kötelező visszagyűjtési arányok; Stb. Legkritikusabb elem a gazdasági feltételek biztosítása. Az alternatív lehetőségek valódi költségeik szerint legyenek „beárazva.”

33 A cementipari hulladékhasznosítás általános kérdései Környezeti szabványok A hulladékáramoknak a legjobb eljáráshoz történő irányítása. (LCA, LCT) Létesítmény megfelelőségi szabványok. (IPPC (IED)) A hulladékkezelési eljárás hatékonysága. (Energia hatékonyság, minimum követelmények stb.) A hasznosított termék minősége.

34 Megelőzés > újrahasználat > újrafeldogozás > energetikai hasznosítás > lerakás. Szempontok: a környezet védelme és a működőképesség és a fenntarthatóság, az ipari versenyképesség és a foglalkoztatás biztosítása. Az EU környezetvédelmi célok, hasznosítási arányok teljesítése, összhang az EU jogrendjével és gyakorlatával. Hulladékgazdálkodási rendszer Általános kérdések

35 Ipari ökológia Partner szervezetek egy csoportja közötti üzleti kapcsolat, melyben azok felhasználnak, vagy szolgáltatnak anyagokat, illetve energia hordozókat, melyeket nem lehet újra felhasználni, vagy újra feldolgozni abban a folyamatban, amelyben képződnek. Alkalmazásával a jelenlegi lineáris, nyílt ipari folyamatok zárt láncú rendszerré alakíthatók, ahol a hulladék új folyamatok bemenetévé válhat.

36 Ipari ökológia A végső cél: egy fenntartható ipari ökorendszer megvalósításának irányába történő elmozdulás, melynek fő jellemzői: Partnerség fenntarthatósági célokkal, aktív együttműködéssel. A résztvevők, a társadalom és a környezet számára is előnyös. A hulladékgazdálkodási hierarchia alkalmazása, rendszerelemzési módszerekkel (LCA, LCT) meghatározott kivételekkel. Költséghatékony innováció.

37 Szennyvíziszap. Várható mennyisége 2015-re kb. 1 millió t (18-25% szat) A komposztálással történő hasznosítás korlátai: 49/2001. (IV.3) Korm.r < 170kg nitrogén/ha/év szántóföldre  szennyvíz iszap komposzt (szvik) mennyisége < 10 t szárazanyag/ha/év Ennek nehézfém terhelése (szvik határértékekkel számolva): 4 kg ólom; 3,5 kg króm; 7,5 kg réz; 1kg nikkel; 50g Hg/ha/év. Legalább kétszeres mennyiségű zöldhulladékkal kellene keverni a szennyvíziszapot a megfelelő termikus folyamatok beindításához  nincs ennyi zöldhulladék.

38 Szennyvíziszap. A szvik minőségét általában nem vizsgálják folyamatosan. (Komposzt minőségi követelmények 36/2006 FVM rendelet a termésnövelő anyagoknál) Szintetikus anyagok (mosó-, tisztítószerekből, gyógyszerekből, antibiotikumokból, hormontartalmú vegyszerekből, illatosítókból stb.) valamint ezek bomlási termékeiből keletkező szerves anyagok  Svájcban 2006-tól mezőgazdasági hasznosításuk tilos! Átfogó nemzeti stratégiára van szükség.

39 Dr. Hilger Miklós Tel: ; Fax: Köszönöm szíves figyelmüket!

40 Szennyvíziszap Forrás: Kukabúvár nyári szám; Dr. Alexa László: Szennyvíziszapok kezelése komposztálással (Biohulladék 3. évf. 1. sz.)

41 Community strategy concerning mercury (2005.) Kibocsátási határértékek az érintett tevékenységeknél. Kötelező kibocsátást csökkentő technika a krematoriumoknál. Higany export tilalom 2010-től. A felesleges higany biztonságos tárolása. A fogorvosi amalgám-hulladék ellenőrzése és kezelése. A fogorvosi amalgámoknál a higanyfelhasználás tilalma. A mérő- és szabályozó berendezéseknél a higanyfelhasználás tilalma, amennyiben biztonságosan helyettesíthető.

42 Körfolyam jelenségek előkalcinátoros kemence esetén

43 Kizárólag a feltételezett kibocsátási tényezőn alapuló EPA D/F emisszió becslés bizonytalansága

44 PERCENTAGE OF MERCURY EMISSIONS BY SECTOR IN EU27 AND OTHER EUROPEAN COUNTRIES, 2000 Cement Production 16% Coal Combustion – other 24% Coal Combustion – power plants > 50 MW 27% Other 9% Waste Disposal 8% Pig Iron & Steel 5% Non-Ferrous Metals- Zinc 5% Oil Combustion 1% Non-Ferrous Metals- Lead 1% Chlor-Alkali 4% (source: Pacyna et al, 2003)

45 MERCURY EMISSIONS FROM CEMENT INDUSTRY Consultation document (section 6.2) Pacyna et al. (2003) EU 2722,61 tonnes/year  16% emissions to air Consultation document (section 6.4) EPER 2001EU 15 2,646 tonnes including lime, glass, minerals and ceramics of which tonnes from cement Calculation by CEMBUREAU based on the following assumptions: 0.02 mg/Nm 3 and 2300 Nm 3 /t clinker 2001EU tonnes CEMBUREAU7.8 tonnes


Letölteni ppt "Cementipar, hulladékhasznosítás, levegőminőség Dr. Hilger Miklós tanácsadó MCSZ-CEMKUT."

Hasonló előadás


Google Hirdetések