Dr. Dióssy László c. egyetemi docens Ismertesse a hulladék keletkezésének megelőzési és csökkentési lehetőségeit!

Ismertesse a hulladék keletkezésének megelőzési és csökkentési lehetőségeit! Termelés és fogyasztás hulladéktermelése A hulladékszegény technológia fogalma és alkalmazásának lehetőségei Nyersanyagok, alapanyagok célszerű kiválasztása Új eljárások, készülékek, műszerek alkalmazása A reakció egyensúlyának megváltoztatása Katalizátorok alkalmazása Anyag-visszavezetés (recirkuláció) alkalmazása

Termelés és fogyasztás hulladéktermelése A hazai hulladékmennyiség nemzetközi összehasonlításban mind fajlagos, mind abszolút értelemben igen magas. A fajlagos anyag- és energia-felhasználásunk ezzel összefüggésben nagyon rossz, ami a nagymennyiségű hulladékképződés mellett nemzetközi piaci pozícióinkat is rontja.

A meglehetősen általános hulladék fogalom gyakorlati alkalmazásának megkönnyítése érdekében a világon mindenütt jegyzékben (listán) sorolják fel az egyes hulladékfajtákat, számos rendező elv szerint csoportosítva azokat. A legegyszerűbb rendszerezés a termelő és szolgáltató, illetve a fogyasztási szférában képződő termelési és települési (kommunális) hulladékokat különbözteti meg.

Termelési hulladék Eredet szerinti csoportosítását tartalmazza a gazdasági ágazat szerinti, továbbá a kibocsátó technológia szerinti felbontás. Az eredet szerinti csoportosítás alapján a hulladékot azzal a tevékenységgel, folyamattal vagy technológiával jellemzik, amelyben a hulladék keletkezett.

Fogyasztási hulladék A települési szilárd hulladék A háztartási hulladék: az emberek mindennapi élete során a lakásokban, valamint a pihenés, üdülés céljára használt helyiségekben és a lakóházak közös használatú helyiségeiben és területein, valamint az intézményekben keletkező hulladék. A közterületi hulladék: közforgalmú és zöldterületen keletkező hulladék. A háztartási hulladékhoz hasonló jellegű és összetételű hulladék: gazdasági vállalkozásoknál keletkező – külön jogszabályban meghatározott – veszélyesnek nem minősülő szilárd hulladék.

A települési folyékony hulladék A települési folyékony hulladék a szennyvízelvezető hálózaton, illetve szennyvíztisztító telepen keresztül el nem vezetett szennyvíz, amely származhat: emberi tartózkodásra alkalmas épületek szennyvíztároló létesítményeinek és egyéb helyi közműpótló berendezéseinek ürítéséből, a nem közüzemi csatorna- és árokrendszerekből a gazdasági, de nem termelési, technológiai eredetű tevékenységből.

Az inert hulladék Az inert hulladék az a hulladék, amely nem megy át jelentős fizikai, kémiai vagy biológiai átalakuláson. Jellemzői: vízben nem oldódik, nem ég, illetve más fizikai vagy kémiai módon nem reagál, nem bomlik le biológiai úton, nincs kedvezőtlen hatással a vele kapcsolatba kerülő más anyagra oly módon, hogy abból környezetszennyezés vagy emberi egészség károsodása következne be, csurgaléka és szennyezőanyag-tartalma, illetve a csurgalék ökotoxikus hatása jelentéktelen, így nem veszélyeztetheti a felszíni vagy felszín alatti vizeket.

A biológiailag lebontható hulladék A biológiailag lebontható hulladék (biohulladék) minden szervesanyag-tartalmú hulladék, ami anaerob vagy aerob módon (mikroorganizmusok, talajélőlények vagy enzimek segítségével) lebontható. A termelési hulladék: kitermelő, feldolgozó és az anyagi szolgáltató (fenntartás, szállítás) tevékenység során keletkező hulladék ipar, mezőgazdaság, közlekedés területén). A termelési hulladékoknak két csoportja van: technológiai hulladék, amortizációs hulladék.

A technológiai hulladék: a termelési folyamat anyagáramaiból keletkező hulladék. Keletkezhet: üzemszerűen: az anyag-átalakítási műveletek során; nem üzemszerűen: felújítás, karbantartás, üzemleállás, termékváltás, üzemeltetési hiányosságok, havária stb. során. Amortizációs hulladék keletkezhet elhasználódott gépek, alkatrészek leselejtezése során, fejlesztések kapcsán feleslegessé vált termelő berendezések leselejtezésével. 

A hulladékszegény technológia fogalma és alkalmazásának lehetőségei

Hulladékszegény technológia fogalma A gyakran alkalmazott "hulladékszegény" jelző arra utal, hogy az adott termék előállításánál alkalmazott technológiához képest olyan gyártási módokat, eljárásokat kell alkalmaznunk, amelyek kevesebb hulladék keletkezésével járnak együtt. Tehát, csak összehasonlítás alapján dönthető el, hogy az adott technológia hulladékban szegényebb, mint a másik. Mindebből az is következik, hogy bármelyik technológia – kellő hozzáértéssel - hulladékszegénnyé tehető. Arra azonban ügyelni kell, hogy a hulladékban szegényebb technológia is feltétlenül jövedelmező legyen.

A hulladékszegény technológia definícióját először 1976-ban, Párizsban az ENSZ környezetvédelemmel foglalkozó konferenciáján alkották meg a következőképpen: ”A tudás a megismert módszerek és eszközök gyakorlati alkalmazása az ember szükségleteinek kielégítésére, a kívánt termék előállítására úgy, hogy a természet adta forrásokat és az energiát a lehető legésszerűbben használjuk fel, egyúttal védjük a környezetet”.

Ez a meghatározás önmagában, a hulladék említése nélkül, azt az általánosan ismert elvet fejezi ki, hogy törekednünk kell a nyers- és alapanyagokat úgy alakítani a kívánt termékké, hogy minimális energia felhasználásával az elméletileg lehetséges legnagyobb hatásfokot mindinkább megközelítsük. Mindeddig a termelés nyereségének, profitjának növelése volt e törekvés előrelendítő ereje, és ehhez csak most csatlakozott a másik követelés: ”... egyúttal védjük a környezetet”.

Hulladékszegénynek nevezünk ma már olyan technológiákat is, amelyek nyersanyag- és energiafelhasználásának hatásfoka azonos, esetleg rosszabb, mint az általánosan használt technológiáé, viszont kiegészítő, pótlólagosan beépített készülékek és berendezések alkalmazásával a termelt hulladék mennyisége, veszélyessége kisebb, ill. a termelt hulladék könnyebben ártalmatlanítható.

Példák Széntüzelésű hőerőmű, amelyet utólagosan a kéményen át távozó füstgáz környezetet szennyező pernyéjének gyűjtése végett nagyfeszültségű villamos pernyeleválasztó készülékkel szereltek fel. A füstgázt tisztító készülékek beruházási, működtetési költségei, továbbá a füstgázból eltávolított pernye lerakásának költségei mindenképpen növelik az erőmű termelési költségeit, ezáltal a termelés gazdaságossága csökken. A környezet, az ember egészségének védelme érdekében azonban a füstgáz pernyetartalmának eltávolítása elengedhetetlen. A rendezett lerakóban lerakott pernye sem teljesen ártalmatlan, azonban mindenképpen kevesebb veszéllyel jár a jelenléte, mintha az az erőmű környékén szétszóródna.

Energiaigény Fehér papír 417m3 víz 1700kg fa 717kW energia 181kg mészkő 87 kg szén 6t gőz 60kg klór Szürke papír 100m3 víz 1150kg újságpapír 300kW energia 3t gőz

Alumínium gyártás Energiafelhasználás csökkenése 90-97%-kal Légszennyezőanyag-kibocsátás csökkenése 95%-kal Vízszennyezés csökkenése 95%-kal Vízfelhasználás NINCS Bányászati melléktermékek NINCSENEK (nincs vörösiszap sem!)

Egy tonna újrahasznosításból származó alumínium felhasználásával négy tonna bauxit és hétszáz kiló kőolaj takarítható meg. Ha hulladékból nyerjük vissza az alumíniumot, 95 százalékát takarítjuk meg az ércből való előállításához szükséges energiának. Az újrahasznosítás, az ércből való előállítással összehasonlítva, 95 százalékkal kevésbé szennyezi a levegőt és 97 százalékkal kevésbé a vizeket. Ezenkívül csökkenti a fluór- és a benzapiren - kibocsátást Az alumínium előállítása másodlagos alapanyagból 60 százalékkal kevesebbe kerül, mint bauxitból.

Nyersanyagok, alapanyagok célszerű kiválasztása A hulladék hasznosítása a következő előnnyel jár: csökkenti a nyersanyagforrások kitermelését; nem terheli a természeti és az épített környezetet; energia-megtakarítást jelent, mert a hulladékból származó másodnyersanyagok feldolgozása általában kevesebb energiát igényel, mint az eredeti nyersanyagok átalakítása.

Az elmúlt évtizedek tapasztalatai alapján a következő időszakban meg kell vizsgálni, hogy a rendelkezésre álló nyersanyagkészletek mennyi ideig képesek az igényeket kielégíteni. Ennek megfelelően célszerű kidolgozni azokat a technológiai eljárásokat, amelyek során a másodnyersanyagok a termelés kiindulási anyagaivá válhatnak.

1 t anyag felhasználásának energiaigénye (109 J/t)

Katalizátorok alkalmazása A kémiai termékek tervezését, termelését és felhasználását irányító 12 alapelv egységes alkalmazása, melyek eredményeként csökken vagy megszűnik a környezetre veszélyes anyagok előállítása és felhasználása. A 9. alapelv reagensek helyett katalizátorok alkalmazását kell előtérbe helyezni.

Alapfogalmak Katalizátor: A reakciósebesség megváltozását előidéző anyag, amely részt vesz a reakcióban, módosítja annak irányát és sebességét, mindemellett nem jelenik meg a reakció végtermékei között. Ha egy reakciónak az aktiválási energiája nagy, akkor csak jelentős energiabefektetéssel (magas hőmérséklet) hajtható végre a reakció. A katalizátorok csökkentik a reakció aktiválási energiáját (leggyakrabban úgy, hogy alternatív reakcióutat nyitnak, lehetővé téve a lassú, sebességmeghatározó lépés megkerülését), így azonos hőmérsékleten nagyobb lesz a reakció sebessége.

A KATALITIKUS KÖRFOLYAMAT A katalizátor nem befolyásolja a rendszer egyensúlyi helyzetét, csak a sebességet, amellyel az egyensúly beáll !!!! A reakciók sebességének határa a molekulák diffúziója !!! A katalízis három fő típusa: homogén katalízis, heterogén katalízis, enzimkatalízis

HOMOGÉN KATALÍZIS A katalizátor és a reagensek azonos (általában gáz vagy folyadék) fázisban vannak. Általában meghatározott szerkezetű szerves vegyületek vagy fémkomplexek. Előnyük, hogy rendkívül szelektívek. Hátrányuk, hogy nehezen visszanyerhetőek és gyakran drágák.

HETEROGÉN KATALÍZIS A katalizátor és a reakcióelegy külön fázisban vannak A katalizátor könnyen visszanyerhető a reakcióelegyből Hátrányuk, hogy néhány kivételtől eltekintve nem szelektívek Szilárd felületen lejátszódó katalitikus folyamat gáz és/vagy folyadék reagenssel és termékekkel

Enzimkatalízis A katalizátorok speciális ún. aktív centrummal rendelkző fajlagos aktivitású fehérjemolekulák. Az enzimkatalízisnek mind, homogén, mind heterogén rendszerekben működő változatai ismeretesek. Előnyük, hogy rendkívül specifikusak és csak az enzimre jellemző reakciót katalizálják. Hátrányuk, hogy nagyon érzékenyek a környezeti paraméterek megváltozására Drágák

Anyag-visszavezetés (recirkuláció) alkalmazása Egyes fölöslegessé vált anyagoknak ugyanabba a technológiába (sőt alakítási helyre), vagy a technológia sor egy előbbi technológiájába való visszavezetése. Ez az a folyamat, amit recirkulációs anyaghasználatnak nevezünk. Az ugyanabba a technológiába való visszavezetést kiskörös, az ugyanazon technológiai sor egy megelőző technológiájába való visszavezetést nagykörös recirkulációknak nevezzük.

Csurgalék víz visszavezetése Komposztálás során az anyag egy részének visszavezetése Szennyvíztisztítás során a keletkező iszap visszavezetése

Komposztálás

Új eljárások, készülékek, műszerek alkalmazása A segédanyagok (oldószerek, elválasztást elősegítő reagensek, stb.) használatát minimalizálni kell, s amennyiben szükséges, ezek „zöldek” legyenek.

Köszönöm a figyelmet!