Települési szilárd hulladékok energetikai hasznosítása Bánhidy János FKF Nonprofit Zrt szaktanácsadó, nyugalmazott igazgató, az ISWA Energy Recovery munkacsoportjának alapító tagja, a CEWEP (Confederation of European Waste-to-Energy Plants) Elnökségének tagja Egyetemek, főiskolák környezetvédelmi oktatóinak VIII. országos tanácskozása, Kecskemét, május 5-6.

Hol a helye a hulladékok energetikai hasznosításának? Az EU Hulladék Keret Irányelv és a hazai hulladékos törvény egyértelműen meghatározza, hogy:  Amit lehet és gazdaságilag, illetve környezetvédelmi szempontból ésszerű, azt anyagában kell hasznosítani.  Amit nem lehet, vagy nem ésszerű anyagában újrahasználni vagy újrafeldolgozni, azt energetikailag kell hasznosítani.  Csak az a hulladék kerüljön lerakásra, amit a fenti módokon már nem lehet hasznosítani („maradék hulladék”)

Az anyagában történő és energetikai hulladékhasznosítás a fejlett európai országokban „kéz a kézben” jár Ország Anyagában történő hasznosítás (beleértve a komposztálást) [%] Energetikai hasznosítás [%] Lerakás [%] Svájc54460 Németország64351 Svédország49501 Belgium55441 Hollandia51481 Dánia44551 Norvégia43543 Ausztria58384 Összehasonlításképpen a hazai helyzet : Magyarország A hulladékhasznosítás terén élen járó európai országok a következők (2014. évi adatok):

Következtetések 1.Az energetikai hasznosítás a lerakás alternatívája és nem csökkenti a szelektív módon gyűjtött és újrafeldolgozásra kerülő hulladékok mennyiségét. 2.Nehezen képzelhető el a lerakás jelentős csökkentése kizárólag a szelektív gyűjtés és az anyagában történő hasznosítás mértékének növelésével, 3.A szennyezett, vegyes hulladékból történő utóválogatásnak nincs értelme (nem valósítható meg a Quality Recycling), 4.A szelektíven gyűjtött hulladékok utóválogatásánál legalább % un. reject marad vissza, ami csak energetikailag hasznosítható, tehát hazai viszonylatban is mindenképpen mérlegelni kell(ene) új hulladéktüzelésű fűtőerőmű(vek) létesítését, azaz az energetikai hasznosítás arányának növelését.

Hulladékégető művek a világban  A világon mintegy 2000 hulladéktüzelésű erőmű működik kb. 250 millió t/év kapacitással. A legtöbb égetőmű (több mint 1000) Japánban található. (forrás: Ecoprog Waste to Energy 2013/2014)  Európában több mint 450 égetőmű üzemel 81 millió t/év kapacitással. (forrás: ISWA, CEWEP)  A legdinamikusabb „égetőmű építés” jelenleg Kínában folyik végén várhatóan már több mint 300 égetőmű fog Kínában működni. (forrás: ISWA)

Energiatermelés hulladékból Európában (2013. évi adatok) Energiatermelésre hasznosított hulladék mennyisége: 81 millió tonna Villamos energia termelés: 32 millió MWh 15 millió lakos ellátása Távhő értékesítés:81 millió MWh (292 millió GJ) 14 millió lakos ellátása

Néhány nagyvárosi példa a hulladéktüzelésből villamos energiával kapcsoltan előállított hőenergiának a részarányára a távhőszolgáltatásban: Brescia70 % Malmö60 % Párizs50 % Oslo50 % Koppenhága30 % Stockholm30 % Bécs25 % Milánó20 % Hamburg20 % Hulladéktüzelés és távfűtés Budapest 5 %

A hulladékégetés előnyei Évtizedek óta bevált, biztonságos eljárás. A korszerű technológia kielégíti a legszigorúbb környezetvédelmi előírásokat. A hulladékégető művekben előállított villamos energia és távhő stabil, kiszámítható piaccal rendelkezik. A kommunális hulladékok tüzelésénél keletkező CO 2 mintegy 50 %-a „klíma-semleges”, azaz nem fosszilis eredetű karbonból származik, nem növeli az üvegházhatást. A hulladékból termelt energia más erőműben is fosszilis tüzelőanyagot vált ki és ezzel tovább csökkenti a CO 2 emissziót. Az égetés során keletkező salak egy része hasznosítható (fémek leválasztása, útépítési felhasználás). Az égetéskor keletkező széndioxid 25-szer kisebb mértékben növeli az üvegházhatást, mint a hulladéklerakókban keletkező metán.

A hulladékégetés „gyengéi” Magas beruházási költségek Telephely kiválasztás nehézsége Füstgáztisztítási maradékok költséges elhelyezési igénye Társadalmi (és esetenként politikai) elfogadottság részbeni hiánya A médiában és un. zöld szervezetekben tovább élnek a tévhitek a környezetszennyezésre (elsősorban dioxinokra) vonatkozóan

Dioxin emisszió (1) Forrás: Flemish Environment Agency, Emissions to Air Annual Report, 2010 values

Magyarország egyetlen kommunális hulladéktüzelésű fűtőerőműve az 1982-ben üzembe helyezett és között korszerűsített Fővárosi Hulladékhasznosító Mű

A Hulladékhasznosító Mű főbb jellemzői Égetési teljesítmény t/év Kazánok száma Égetési teljesítmény kazánonként t/h Gőzteljesítmény kazánonként t/h Tüzelőberendezés Gőzparaméterek bar/ o C Kazánkonstrukció Kazán hatásfok % Füstgáztisztítás Füstgázhőmérséklet kémény előtt o C Kémény magasság m Turbina-generátor teljesítmény MW Salakkezelés hengerrostély 40/400 egy dobos, természetes cirkulációjú, négyhuzamú, membránfalas 82 félszáraz eljárás és SNCR Denox vas és nem-vas fémek kiválasztása

A Fővárosi Hulladékhasznosító Mű az 1982-es üzembe helyezésétől napjainkig 10 millió tonna kommunális hulladékot tüzelt el és hasznosított energiatermelésre. A hulladék tömeg nagyságát jól érzékelteti, hogy ha ezt a mennyiséget a Margit-szigeten helyezték volna el, úgy ma a szigetet 30 méter magasságban borítaná be a hulladék.

A Hulladékhasznosító Mű a Fővárosban keletkező települési szilárd hulladékok 60%-ának energetikai hasznosítása révén mintegy háztartás éves villamos energia fogyasztását és lakás távhőigényét tudja fedezni.

A Hulladékhasznosító Mű energetikai hatékonysága az R1 képlet szerint A Hulladék Keretirányelv tartalmazza az energetikai hatékonyság számítására az un. R1 képletet. Energiahatékonyság = (Ep - (Ef + Ei))/(0.97 x (Ew + Ef)) ahol: Ep: éves hőenergia- vagy villamosenergia-termelés. Kiszámítása: az energia elektromos áram formájában szorozva 2,6-al és a kereskedelmi használatra előállított hőenergia szorozva 1,1-el (GJ/év) Ef: a rendszer éves energiainputja a gőz termeléséhez hozzájáruló tüzelőanyagokból (GJ/év) Ew: a kezelt hulladék energiatartalma éves szinten a hulladék alsó fűtőértékével számolva (GJ/év) Ei: éves bevitt energia az Ew és az Ef kivételével (GJ/év) 0,97: a fenékhamu és sugárzás miatt bekövetkező energiaveszteség-faktor. Azon égetőművek számítanak hasznosító létesítménynek, ahol az R1 képlet szerinti hatékonyság meglévő égetőknél nagyobb mint 0,60, új égetőknél nagyobb mint 0,65. A Hulladékhasznosító Mű hatékonysága a évi adatok alapján: ( GJ-(21377 GJ+1285 GJ)) / (0,97 x ( GJ GJ)) = 0,667 Az energiahatékonyság az éghajlati korrekciós tényezővel (CCF) korrigálva 0,667 x 1,189 = 0,793 A 0,793-as hatékonyság jelentősen meghaladja a 0,6-ot, tehát a Hulladékhasznosító Mű igen jó hatékonyságú hasznosító műnek minősül !

Körkörös gazdaság és energetikai hasznosítás A hulladékok energetikai hasznosítása a minőségi újrafeldolgozás (Quality Recycling) komplementer eljárása, amely hozzásegít a körkörös gazdaság eléréséhez, azaz a hasznosítási kör tényleges zárásához azáltal, hogy azok a hulladékok, amelyek túl szennyezettek, vagy más okból alkalmatlanok a minőségi újrafeldolgozás számára, a hulladéktüzelésű erőművekben energetikai célra hasznosulnak. A lerakás minimális szintre csökkentése csakis az anyagában történő és az energetikai hasznosítás együttes alkalmazásával érhető el !

A Körkörös Gazdaság évi célkitűzéseinek elérése mellett az energetikai hasznosítás várható aránya és mennyisége Égetésre került TSZH 2014-ben EUROSTAT szerint: 64,4 Mt 2030-ban WtE kapacitás igény TSZH-ra : 79,7 Mt (Az égetők nemcsak TSZH-t, hanem kereskedelmi és ipari hulladékot is tüzelnek, ezért a tényleges kapacitás igény: Mt/év) Feltételezések: újrahasználatra és újrahasznosításra előkészítés: 65% (EU terv) lerakás: max 10% (EU terv), várható átlag: 7% energetikai hasznosítás: maradék TSZH, azaz átlagban: 28% Energetikai hasznosítás (WtE) Újrahasznosítás + komposztálás Lerakás 65% 156,6 Mt 7% 17,1 Mt 28% 67,2 Mt 8% 12,5 Mt forrás: CEWEP % 3,1 Mt TSZH 240,9Mt

Tendenciák Európában Nyugat-Európa legtöbb országában már elegendő energetikai hasznosítási, azaz égetőművi kapacitás épült ki. Ezért itt elsősorban a meglévő létesítmények rekonstrukciójára és korszerűsítésére koncentrálnak. Mivel a füstgázok megfelelő tisztítása lényegében mindenütt megoldott, a korszerűsítések kiemelten az energia hatékonyság növelése érdekében folynak és több helyen újszerű, különleges építészeti megoldások alkalmazásával növelik az égetőművek elfogadottságát. Kelet-Európában viszont most kezd el terjedni az égetés. Így például Lengyelországban 2016-ban 5 új égetőművet adnak át, Litvánia első égetőműve 2013 óta működik és két újabb létesítmény tervezés alatt áll, a Cseh Köztársaság 2024-ig a meglévő 4 mellé 3 új égetőmű létesítését tervezi, Bulgáriában most tervezik az első égetőművet Szófiában.

Spittelau Kara-Noveren Copenhill

… és Magyarország ? A jelenlegi elképzelések szerint reális(?) esély van Dél-Budapesten a második hulladéktüzelésű fűtőerőmű megépítésére, éspedig oly módon, hogy az új égetőműben a települési hulladék mellett Budapest három nagy szennyvíz- tisztitójából származó, rothasztott és szárított szennyvíziszap is együttégetésre kerülne. Az energetikai hasznosítás magas hatékonyságát az biztosítaná, hogy az évtized végére a három, jelenleg sziget üzemben működő távhő körzet (Kelenföld, Csepel és Kispest) összekapcsolásával létrejövő dél-budapesti távhő rendszer alap hőbázisaként működhetne az égetőmű. A második égetőmű 2021 körüli üzembe helyezése után a fővárosi települési hulladék lerakásának aránya 5 % alá csökkenthető és Budapest távhő igényének %-át fedezné a két égetőműből kiadható – 50 %-ban megújulónak számító – hőenergia.

Idézet a Nemzeti Energiastratégia 2030 megnevezésű, Parlament által elfogadott anyagból „A települési szerves hulladék biomasszának tekinthető, így energetikai hasznosítása a megújuló energiaforrások részarányához adódik.” „Az anyagában már nem hasznosítható kommunális és ipari hulladékok energetikai hasznosítását szigorú feltételekkel és környezetvédelmi előírások alapján működő hulladékégető művekben kell megoldani.” „Ésszerű megoldás és földgázkiváltó alternatíva lehet a szigorú környezetvédelmi előírásokkal szabályozott termikus hulladékhasznosítás (hulladékégetés) távhő ellátásba való fokozott bevonása, ami akár a csökkenő hőigények problémájára is megoldást jelenthet. A két technológia összekapcsolása a távhő ellátás költséghatékonyságát is jelentősen növeli, amelyet számos európai nagyváros pozitív tapasztalatai is alátámasztanak.”

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!