A PIROLITIKUS HULLADÉKHASZNOSÍTÁS ZÖLD-GAZDASÁG FEJLESZTÉSI LEHETŐSÉGEI

A hulladékgazdálkodás legújabb fejlesztési lehetőségei

1

A PIROLITIKUS HULLADÉKHASZNOSÍTÁS ZÖLD-

GAZDASÁG FEJLESZTÉSI LEHETŐSÉGEI

RÁKÓCZI Attila 1 – DURAY Balázs

2

1 SZIE-KTDI, 2100 Gödöllő, Páter K. 1., [email protected] 2 SZIE-GAEK, 5540 Szarvas, Szabadság u. 1-3, [email protected]

Bevezetés

A világon exponenciális ütemben növekvő hulladék mennyiségek következtében

elengedhetetlen volt a hulladékgazdálkodás világ méterű újragondolása. Ennek egyik

eleme a hulladékmennyiségek keletkezésének csökkentése, és természetesen a már

keletkezett hulladékok minél nagyobb arányú újrafelhasználása (újra használat), és a

hasznosítása (hulladékhasznosítás). A folyamatok révén maradnak olyan

hulladékmennyiségek, melyek az előbbi módszerek egyikével sem lehet újra a körforgás

részévé tenni, ezeket a környezet további károsodásának megelőzése miatt

ártalmatlanítani szükséges (hulladékártalmatlanítás).

A modern kutatások következtében mára a hulladékok ártalmatlanítását olyan

módszerekkel lehet végezni, hogy a folyamat révén egyben hulladékhasznosításról

beszélünk. Ilyen eljárás a hulladékok oxigén jelenléte nélküli hő bontása, vagyis a

pirolízis. Ezen eljárás során az ártalmatlanítás mellett olyan anyagok is keletkeznek,

melyeket sokféle primer folyamat alapanyagának lehet tekinteni.

Végső soron a fenti folyamatok által eljutunk odáig, hogy ezen korszerű ártalmatlanítási-

hasznosítási eljárások, üzemek létesítési-, működési területén komoly térségfejlesztési,

területfejlesztési hatással bírnak.

Kutatásaink során egy modellt alkottunk, mely megmutatja egy pirolízis üzem zöld-

gazdaságfejlesztő hatásait, lehetőségeit.

Irodalmi áttekintés

A gazdasági fejlődéssel foglalkozó átfogó szemléletű vizsgálatok sokáig – mind globális,

mind lokális szinteken – elsősorban a gazdaság környezetre gyakorolt hatásait elemezték,

mára azonban a környezet gazdaságra kifejtett erőteljes hatásait is sikerült kimutatni. A

gazdaság erejét a környezeti állapotok, folyamatok messzemenően befolyásolják. Jól

látható, hogy „a környezetromlás egyre több területen állíthatja meg vagy fordíthatja meg

a gazdasági fejlődés lehetőségét" (The World Commisson on Environment and

Developement). Ebből az elgondolásból fakadóan egyre többen vélekednek úgy, hogy a

komplexen értelmezett fenntarthatóság elsődleges szempontjává települési-városi

szinteken is a környezet minősége válik, a gazdaság érdekei pedig másodrendűvé válnak.

A kedvezőtlen folyamatokat szemlélve egyre világosabbá vált, hogy a környezeti

szempontok háttérbe szorítása lokális szinten is csupán rövidtávon szolgálhat előnyökkel.

A helyi gazdaság korlátok nélküli dinamizálásának szinte minden esetben az lett az ára,

hogy bizonyos idő elmúltával a lakosság életszínvonal-emelését korlátozó akadályokba

ütközött (pl. levegőszennyezés, városi terek beszűkülése, hulladékok felhalmozódása).

Ha figyelmen kívül hagyjuk a környezeti hatásmechanizmusokat, nemcsak a természeti

környezet, hanem ezzel együtt a gazdasági-társadalmi környezet is veszélybe kerülhet.

„Alapkutatás fejlesztés a Szent István Egyetem Pirolízis Technológia Kutatóközpontjában”

Zárókonferencia Szarvas, 2015

2

Ezért is rendkívül fontos, hogy a relatíve nagyobb lakosságszámú városaink integrált

fejlesztési stratégiáinak kidolgozásakor a gazdasági irányvonalakat a környezetmegóvás

szemszögéből határozzuk meg. Ebben jelentős szerepet kaphat a zöld gazdaság elvi

alapjainak és gyakorlati feltételeinek megteremtése.

A 19. század közepétől datálható ipari átalakulás és az általa indukált, folyamatos

növekedésen és expanzión alapuló gazdasági fejlődés mára olyan mértékű

környezetterheléssel jár, amely meghaladja az ökoszisztéma teherbíró képességét. Mivel

a probléma oka a gazdaság működésének mai jellegéből ered, a megoldást is a gazdaság

működésének átalakításában látják a szakemberek. A zöld gazdaság (green economy a

továbbiakban ZG) elméleti alapjait jelentő ökológiai közgazdaságtan célja, hogy

összhangba hozza a gazdasági folyamatokat a természeti folyamatokkal úgy, hogy a

gazdasági folyamatokat az ökoszisztémák körforgásaiba épülően tervezi meg, ezzel a

legkevesebb kárt okozva (circular economy, biomimicri). Nem összekeverendő az

környezet-gazdaságtannal (enviornmental economics), amely a természeti elemeket

erőforrásként kezeli és elemzi. A ZG-ra való áttérés elsődleges célja (az ökológiai

gazdaságtani elméletekből kiindulva) az emberi tevékenységek természeti

ökoszisztémára ható folyamatainak, ágazati megközelítésben pedig, a különböző

gazdasági tevékenységeknek a klímaváltozásra, azaz a globális felmelegedésre gyakorolt

hatásainak a csökkentése.

A hulladékból nyert energiatermelés egyszerre valósítja meg a lerakással ártalmatlanított

hulladékmennyiség csökkentésére és az energiahatékonyság megújuló

energiaforrásokból történő megvalósítására való nemzetközi és hazai törekvéseket.

Azokban a térségekben, ahol a lerakásra szánt hulladék rendelkezésre áll (gazdaságilag

és praktikusan sem lehet már újrahasznosítani, illetve újra feldolgozni), reális

megoldásnak kívánkozik a hulladék energetikai célú felhasználása, ráadásul úgy, hogy az

a legkisebb környezeti kockázattal járjon. Mindez hatékonyan járulhat hozzá hazánk

megújuló energia politikájának célkitűzéseihez.

A hulladékok pirolízissel történő hasznosításának valóban érzékelhető és követhető

területfejlesztési hatásai vannak, például ha az újonnan keletkező munkahelyekre, vagy

az üzem működéséhez szükséges infrastruktúra kialakítására gondolunk. Ugyanakkor

ennél sokkal többről van szó, hiszen alapanyagot, nyersanyagot állít elő az üzem, melyet

hőenergia, villamos-energia előállításra, kiváltására lehet közvetlenül használni, vagy

egyéb alapanyagok előállítására.

A helyi döntéshozók döntéseik előkészítésében, megalapozott döntés meghozatalában

elengedhetetlen, hogy számszerűsítve kimutatható adatokat szolgáltassunk a telepítendő

üzem paramétereiről, a keletkező hasznosítható-végtermékek mennyiségéről, és így a

térség zöldgazdaság fejlesztési lehetőségeiről.

A fentiek miatt a kutatásunk során egy modellt alkottunk, mely a Zöld Területfejlesztési

Modell nevet kapta. A modell a paraméterezett adatok alapján számszerűsített adatokat

ad az üzem működéséről, a helyi területfejlesztéshez való hozzájárulásáról a keletkezett

végtermékek alapján.

Anyag és módszer

A Zöld Területfejlesztési Modell (ZTM) segítségével egy adott pirolízis üzem által

végzett hulladékártalmatlanítási folyamat és a keletkező végtermékek alkalmazási


3

területei, annak társadalmi-gazdasági hatásai integrált szemléletben követhetők nyomon.

A modell előnye, hogy a hulladék kezelésekor lezajlódó fizikai, kémiai folyamatokon túl,

a keletkező végtermékeket továbbhasznosításáról, a felhasználási területekkel is számol.

A modellel a Hőbontásos Hulladékkezelési Technológia (HHT) alkalmazásának terület-

és vidékfejlesztéshez való hozzájárulásának aspektusait kívánjuk feltárni.

Munkánk során egy számoló táblázat segítségével működő mátrix-táblázatot alkottunk.

A mátrix alapvető szerkezetét a hőbontásos hulladékkezelési technológiára (HHT) épülő

nyílt rendszerű zöld területfejlesztési modell adja (1. ábra). Így a keletkező pirolízis

maradékanyagok, mint végtermékek mennyiségi elemzését, azok továbbhasznosítási

lehetőségeit vizsgálja.

MHU: Hulladék Modul; MT: Technológia Modul; MVE: Végtermék Modul;

MHA: Hasznosítási Modul; MTE: Területfejlesztési Modul

1. ábra. Zöld Területfejlesztési Modell szerkezete

Figure 1. The structure of Green Areal-developer Model

A modell input oldalán lényeges paraméterek a hulladékok típusa és összetétele, az

alkalmazott technológia (pl. kapacitás és üzemidő). A modell kimeneti része kezeli a

hasznosítható végtermékek mennyiségi paramétereit (Végtermék Modul, VE) és számot

ad a lehetséges felhasználási módokról (Hasznosítási Modul, HA). A modell lényegi

eleme a bemeneti és technológiai paraméterek szintéziseként értelmezhető

térségfejlesztési lehetőségek analízise (Területfejlesztési Modul, TE).

Összegezve a mátrix táblázat a zöldgazdaság fejlesztési lehetőségek alternatíváját mutatja

be adott térségben, adott üzem (technológia), adott kezelendő hulladékfajták (és ezek



4

térfogatáramban található arányaik) szerint, hiszen az előzőek befolyásolják a folyamatok

révén keletkezett továbbhasznosítható-végtermékek fajtáját, mennyiségét.

Eredmények és értékelésük

HULLADÉK MODUL (HU)

A modul a pirolizálni kívánt keletkező hulladékok típusát és mennyiségét hivatott kezelni.

A legfontosabb bemeneti paraméter, amely során az összes származtatott adat és indikátor

alakulása meghatározó1.

Hulladéktípusok (ht): A hulladék keletkezhet egyrészt a lakosság és a közintézmények

fogyasztásából, illetve a gazdasági termelő egységektől (hulladékbirtokosok). A ZTM

során három féle hulladékáramot vizsgálunk. A háztartási (vegyes, elkülönítetten

gyűjtött), az elkülönítetten gyűjtött termelői, és a közintézményekből elkülönítetten

gyűjtött. Ezeken belül az elkülönített hulladéktípusok:

- 150102 Műanyag csomagolási hulladékok

- 160103Termékként tovább nem használható gumiabroncsok

- 160119Műanyagok (termelői)

- 200139Műanyagok (települési)

- 200201Biológiailag lebomló hulladékok

- 200301Egyéb települési hulladék

- 200304 Emésztőgödrökből származó iszap

Térfogat arány (v): A begyűjtött és előkészített hulladékok összetétele az égetési

menüben %-os arányban meghatározva. Ennek arányai szeparátorral, műszeres

analízissel történik. Az égetőmű műszaki kialakításának megfelelően, valamint a

technológia folyamatokban előre meghatározottan többféle megoldás alkalmazható. A

pirolízis során az égetésre kerülő hulladék fajták érkezhetnek vegyesen, keveredve, mint

a lakossági vegyes hulladékok, ugyanakkor válogatva, fajtánként szeparálva is történhet

a kezelésük. A technológia során elsődleges cél a szerves anyag tartalmú hulladékok

(papír, műanyag, elbomló és zöld hulladékok) ártalmatlanítása, tehát az előkezelés

(válogatás) a nem éghető összetevők (fém, üveg) kiválogatására irányul. A további

előkezelés során a felesleges nedvességtartalom kicsapása, illetve az optimális méretre

való aprítás történik. Mindezek alapvető feltételek ahhoz, hogy a HHT lokális

hulladékgazdálkodási rendszerbe integrálható legyen. Lényeges rendszerelem és

végtermék a másod-tüzelőanyag (RDF – refuse derived fuel) . Ez alapján a hulladék

összegyűjtése, illetve kezelése szerint három eljárást különítünk el:

a) Elkülönített hulladékgyűjtés (üzemen kívül)

b) Ömlesztett hulladék

c) Üzemen belüli szeparáció és előkezelés: mechanikai kezelésen és/vagy

biostabilizáláson átment ömlesztett hulladék durva frakciója.

1 Fontos megjegyezni, hogy a folyamat során továbbhasznosítható melléktermékek is keletkeznek, de

alapvetően az üzem feladata a térségben keletkezett hulladékok környezetkímélő ártalmatlanítása, kezelése, és

semmiképpen sem termék előállítás. Így nem szabad megfordítani a folyamatokat, tehát a térséget nem szabad

„alapanyag előállítónak” tekinteni, aki a megtermelendő továbbhasznosítható végtermékek előállításához

szükséges inputanyag-hulladékot állítja elő, ráadásul a kívánatos összetételben.


5

TECHNOLÓGIA MODUL (T)2

A technológia modul alapvetően az üzemi szintű műszaki paramétereket szintetizáló

modellrész. Két legfontosabb változója a kapacitás, illetve az üzemidő.

Pirolízis üzem kapacitása (k): A modellben a technológia kapacitása 10 t/nap (Váradi,

2013), ami folyamatos üzemeltetés esetén 0,4165 t/óra mennyiségi adatot jelent.

Természetesesen lehet ikerégető berendezést is kialakítani, ez hatékonyabb,

folyamatosabb üzemet teremthet, főként a karbantartások idején. A pirolízis üzem

tervezésénél, kialakításánál, így a kapacitás meghatározása esetén is, azt is figyelembe

kell venni, hogy milyen technológiát kíván alkalmazni az üzem. E tekintetben a

következő négy technológiai megoldás jöhet szóba Magyarországon (Bartófi, 2000).

Siemens eljárás, Lurgi eljárás, Noell-féle eljárás, Termoselsct-eljárás.

Üzemidő (üi): A pirolízis üzem folyamatos üzemelésre van tervezve, ennek ellenére

karbantartásának is folyamatosnak kell lennie. Ez az apróbb meghibásodások

elhárításának néhány perces, vagy órás időigényén túl a több napos karbantartásokig is

terjedhet (Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium, 2003). Az üzem éves működési

napjainak a meghatározásánál azt is figyelembe kell venni, hogy a benne lévő kemencék

számai mekkorák. Ha ikerkialakítású égetőműről beszélünk (lásd fentebb leírtak), akkor

az üzem működése éves szinten is folyamatosabbra alakítható, hiszen míg az egyiket

karbantartják, a másik üzemel. A modellben 360 napos éves üzemidőt használunk, így

éves szinten összességében 5 karbantartási nappal számolunk. Ez egy optimális

körülményekkel számoló tapasztalati szám.

A fentieken túl a leállást és a folyamatos üzemeltethetőséget figyelembe véve extrém

üzemű pirolízis üzemek is fejleszthetők. Erre példa az előkészítés nélküli gumiabroncs

pirolizálás. Ezeknél csakis szakaszos üzemeltetéssel lehet számolni és tervezni, mivel

átlagosan 1 t gumiabroncs elégetése során az egyéb melléktermékeken túl 150 kg ipari

tisztaságú acél keletkezik. Ezt az acélhuzal tömeget a forgódob m-es átmérőjű

acélsodrony-hengerré formálja, melynek a dobból való kiemelése gépi erőt, és kb. 1 órát

igényel. Ugyanakkor ezen üzemek kiemelt hulladékkezelési/hasznosítási

tulajdonságokkal rendelkeznek, tehát nem konvencionális, regionális kezelő üzemek

(Kovács, 2013).

VÉGTERMÉK MODUL (VE)

A modell adott térfogatarányú hulladéktípusonként eltérő mennyiségben keletkező,

továbbhasznosítható végtermékek mennyiségét becsüli meg, amelyek a következők

lehetnek: pirokoksz, pirogáz, piroolaj, egyéb anyagok (1. táblázat).

1. táblázat. Továbbhasznosítható végtermékek további hasznosíthatóságának ágai

Output Halmazállapot Potenciális felhasználás

pirokoksz szilárd fűtőanyag, talajjavító

Szintézisgáz (pirogáz) gáz hő- és villamosenergia, ill üzemanyag-előállítás, vegyipari alkalmazások

2 Az üzem kialakításnál figyelembe kell venni a térség hulladékgazdálkodását, hulladék mennyiségét,

összetételét stb. Ezen adatokra kell tervezni az üzem méretét, kapacitását (pyrolysis, 2014).



6

piroolaj folyékony üzemanyag előállítás és vegyipari felhasználás

egyéb újrahasznosítható

anyagok*

szilárd (üveg, fém

stb.)

másodnyersanyagok

*maradékanyag-szeparációt követően

Table 1. Can be utilized the branches of the additional usefulness of end products

Hulladéktípusonként 1 t-ra vetített továbbhasznosítható végtermék mennyiségeket (2.

táblázat) számos tényező befolyásolja, mint például a hulladékáramban lévő

hulladéktípusok egymáshoz viszonyított (térfogat)aránya, a frakció méretek,

nedvességtartalom, eljárási típus, alkalmazott technológia, az égető hőmérséklete, és

számos egyéb tényező (Barótfi, 2000, Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium, 2003,

Czupy-Vágvölgyi, 2011, Molnár, 2011, Csőke, 2009, Váradi, 2013, Kovács, 2013,

Bokányi, 2010, Biomass Pyrolysis Researc, 2014, Guillaume et. al., 2014, Bosong et. al.,

2014, Simona et.al., 2014).

2. táblázat. Hulladéktípusonként keletkező végtermékek mennyiségi adatai 1 t hulladékra vetítve

hulladéktípus kódja pirokoksz (kg) pirogáz (kg) piroolaj (kg) iszap (kg)

150102 100 100 550 25*

160103 270 120 420 30

160119 180* 180 700 80*

200139 150 150 650 50*

200201 20* 350 10 10*

200301 140 150* 250 75

200304 20 50 20* 70*

* az idézett szakirodalmakban exact adat nem található, a táblázatban feltüntetett adat a szakirodalmakban

feltüntetett eredmények összefüggéseiből, valamint tapasztalati mérőszámokból származtatott szakértői becslés

Table 2. Waste type the quantitative data of arising end products 1 t onto waste projected

HASZNOSÍTÁSI MODUL (HA)

A modell a hasznosítható végtermékeket további hasznosítási lehetőségeinek vizsgálatára

is alkalmas. A modulban szereplő hulladéktípusból előállítható energiára és felhasználási

területekre vonatkozó adatok szeparáltan értelmezhetők, azaz előre döntve a felhasználási

területről lehetséges hasznosítás-típusonként az elemzés. A hulladéktípusból előállítható

energiák kombinációit (kokszból brikett és hőenergia, olajból-üzemanyag és hőenergia,

villamos energia stb.) nem vesszük figyelembe, hiszen ezek végtelen számúak lehetnek.

a pirolízis során keletkező végtermékekből (pirokoksz, piroolaj, pirogáz stb.) a különféle

hasznosítások során (2. ábra) keletkező mennyiségek, vagyis mekkora

naturáliákra/energiákra lehet számítani azt egyrészt a továbbhasznosítás iránya (olajból

inkább üzemanyag, vagy inkább hőenergia előállítása), másrészt az adott technológia

határozza meg (Juan et. al., 2014) (Ümit et. al., 2014).


7

2. ábra. A HHT során keletkező végtermékek és felhasználási területük

Figure 2. The end products arising in the course of HHT and their area of application

A fentiek figyelembe vételével, valamint Barótfi (2000), Czupy-Vágvölgyi (2011),

Molnár (2011), Csőke (2009), Váradi (2013), Kovács (2013), Bokányi (2010)

munkásságai, továbbá Yanyan et. al. (2014), Hong et. al. (2007), Miranda et. al. (2007)

Karaduman et. al. (2001), El harfi et. al. (2000) és Borrego (2000) kutatási eredményei,

továbbá a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium (2003), Biomass Pyrolysis

Researc, (2014), Guillaume et. al. (2014), Bosong et. al. (2014), Simona et.al. (2014).

kutatásai és tanulmányai alapján a következő adatokkal számolhatunk (3. táblázat).

3. táblázat. A keletkező végtermékekből származtatható felhasználási területek naturáliákban, vagy fizikai

mennyiségekben

továbbhasznosítható végtermék felhasználási terület (naturália vagy energia)

pirokoksz (100 kg) brikett (90 kg)

pirokoksz (100 kg) 100 kg talajjavító anyag

pirokoksz (100 kg) vegyipari alapanyag (95 kg)

pirokoksz (25 t) 1 ha földterület talajjavításához*

Brikett (1 kg) 26 MJ/kg hőenergia

Pirogáz (1 kg) 47,2 MJ/kg hőenergia

Piroolaj (1 kg) 43,8 MJ/kg hőenergia

1 t hulladék pirokokszából és olajból 4500 kw hőenergia**

1 t hulladék pirokokszából és olajból 2000 kw gőz-villamos energia**

piroolaj (1 l) 0,85 l üzemanyag

* átlagos talajtani tulajdonságokkal rendelkező földterületre vonatkoztatva. Ezt számos tényező befolyásolhatja,

ilyenek az AK, humusztartalom, pH, mikro-, és makro elem tartalom stb.

**függ a hulladékfajtától, a térfogatáramban lévő hulladékfajták arányától, a hulladékok kémiai-, és fizikai

tulajdonságától

Table 3. Areas of application in naturality, if are in physical quantities



8

TERÜLETFEJLESZTÉS MODUL (TE)

A ZTM TE modulja a hőbontásos hulladékkezelési technológia során keletkező

maradékanyagokból (lásd: végtermékek) előállítható enrgiaáramok és naturáliák

(önmagukban, de egymással kombinált módon is) terület-, és vidékfejlesztési

lehetőségeinek elemzésére szolgáló rendszerelem. Végső soron az adott térségből

begyűjtött, és ártalmatlanításra előkészített hulladékokból – az ártalmatlanítási folyamat

következtében keletkező melléktermékekből – előállított zöldenergia és egyéb anyagok

felhasználási területeinek számba vétele a cél. Megjegyezzük, hogy a tervezés

helyspecifikus, azaz mindig a térség lokális adottságait és „szükségleteit” kell figyelembe

venni.

HHT telepítési szempontok az ÜHG-kibocsátás mértékének csökkentése céljából:

a) az energiahatékonyság növelését célzó új fejlesztések és szabványok kidolgozása;

b) az áramellátás, a fűtés és a közlekedési szektor energiahatékonyságát elősegítő

fejlesztések ösztönzése;

c) a helyi szolgáltatók ösztönzése az erőforrásaik hatékonyabb felhasználása érdekében

(helyi üzletek, recikláló szolgáltatások);

d) megújuló energiaforrások használatának ösztönzése, különösen helyben

(hulladékból energia, RDF stb.);

e) hulladék minimalizálása (főként a lebomló frakcióé), a lerakott hulladék

mennyiségének csökkentése, a lerakókban keletkező biogázok (főleg a metán)

megkötése és felhasználása, komposztálás.

Az éghajlatváltozás által kiváltott kockázatok mértékének csökkentése (alkalmazkodás)

céljából:

a) a természet új kihívásai (pl. árvíz, szárazság, vihar, talajmozgások stb.) elleni

védelmet legjobban támogató új eljárások kidolgozása (pl. hatékony

hulladékgazdálkodás);

b) az új fejlesztések és beruházások (beleértve a fizikai környezetet és az

infrastruktúrát is) adott klímahatásra való hosszú távú rugalmasságának, illetve

alkalmasságának biztosítása és a régiek ez irányban történő megváltoztatása

(árvízvédelmi és víztakarékos technológiák alkalmazása, passzív építési módok;

szürke vizek visszaforgatása stb.);

A szubszidiaritás elvéből levezethető szempontrendszerek pedig az alábbiak.

a) a költségek és az előnyök mérlegelésével a földhasználati módok védelme

környezeti, társadalmi vagy gazdasági indokoltság esetén (lásd: hulladéklerakás);

b) elkerülni azokat a fejlesztéseket, amelyek csökkentik az alkalmazkodás

hatékonyságát;

c) a hatásokhoz való alkalmazkodási technológiák csak a szükséges területeken

történő alkalmazása, mérlegelve más, alternatív lehetőségek kivitelezését is;

d) új infrastruktúra fejlesztésénél csak olyan technológia használható, amely

ökológiai szempontból is fenntarthatóan már eleve az alkalmazkodást segíti elő;


9

e) azokon a területeken, ahol kifejezetten a klímaváltozás hatásainak mérséklésére

irányuló fejlesztések szükségesek, csak az adott élőhely maximális figyelembe

vételével történhetnek meg.

MODELLFUTTATÁSOK SCENÁRIÓK ALAPJÁN

A következőkben három scenárió alapján lefuttatott modellt láthatunk (3-5 ábrák). A

különböző scenáriók alapja, hogy megváltoztattuk az ártalmatlanításra előkészített

hulladékáramban az alkotó hulladékok egymáshoz viszonyított arányát. ennek

következtében más-más lesz keletkező végtermékek mennyisége, és így az üzemet

befoglaló térség zöldgazdaság fejlesztéséhez való hozzájárulása, alternatívája.

3. ábra. 1. modell változat paraméterezése

Figure 3. Parameters of model of 1. case



10






11

Következtetések

A kutatási munkánk eredményként megalkotott Zöld Területfejlesztési Modell (ZTM)

gyakorlati eredményeket képes felmutatni a pirolitikus hulladékhasznosítás zöldterület

fejlesztési lehetőségeit tekintve. A modell változóinak paraméterezése révén még a

tervezés fázisában, az üzem telepítése körüli időkben stratégiai kérdések meghozatala

előtt képes a döntéshozókat információkkal, alternatívákkal kiszolgálni.

A modell megalkotása és annak eredménye egyedülálló, hiszen egy kémiai üzem

naturáliákban kifejezett üzemelése révén területfejlesztési, gazdaságfejlesztési

alternatívákat kínál. Az inputok arányának szabályozása révén előre programozható

alternatív energiákat kutat fel és ajánl a térség adottságaihoz mérten. A modellünk egy

tesztüzemben különbözők scenáriók szerint került futtatásra, de alkalmas a technológiai

adatok ismeretében bármely üzem területfejlesztő hatásainak kimutatására.

Összefoglalás

A hőbontáson alapuló hulladékkezelés vagy pirolízis technológia fejlesztése és

bevezetése révén, az energetikai és környezetvédelmi előnyei mellett, jogosan merül fel

az igény az eljárás térségfejlesztő hatásainak feltárására. A kutatás során olyan modell

megalkotása volt a célunk, mely a fenti igényeket kívánja kielégíteni. A Zöld

Területfejlesztési Modell (ZTM) előnyei a pirolízis üzem létesítésének tervezésekor válik

hasznossá, amikor egy adott technológiára kalibrálva és döntéshozói vagy tervezési

szcenáriók szerint futtatva kívánjuk meghatározni, hogy a tervezett üzem hogyan képes a

térség fejlődéséhez, fejlesztéséhez hozzájárulni.

A modell megalkotása a pirolitikus eljárások technológiájának részletes áttekintésével, és

a pirolízis eljárás imput-output anyagainak figyelembe vételével indult. A kémiai

folyamatok révén – az alkalmazott technológiától függően – különböző mennyiségben

továbbhasznosítható végtermékek keletkeznek. A végtermékeket nyersanyagként, vagy

energiatermelőkként (fűtés, villamos energia) lehet integrálni a térség fejlesztésébe.

Az üzem input anyagainak változtatásával, különböző továbbhasznosítási alternatívák

tárul a felhasználó elé, így még a tervezés fázisában adatokkal, eredményekkel szolgál a

döntéshozóknak, tervezőknek és elemzőknek. A modell megalkotása és annak

eredményei úttörő jellegű Magyarországom, hiszen egy alapvetően kémiai folyamatok

által meghatározott és naturáliákban kifejezett technológia területfejlesztési és

gazdaságfejlesztési alternatíváit tudjuk előre jelezni.

Kulcsszavak: hulladékgazdálkodás, hulladékkezelés, hulladékhasznosítás, zöldenergia,

területfejlesztés, térségfejlesztés, zöldgazdaság fejlesztés, Zöld Területfejlesztési Modell

Köszönetnyilvánítás

Munkánk végeztével köszönetünket szeretnénk kifejezni a kutatási projekt más ágában

dolgozó kollégáknak. A közös együttműködés elengedhetetlen volt a modellünk

megalkotásában, paraméterezésében, scenáriók felállításában, a modell futtatásában, így

kézzel fogható területfejlesztési eredmények felmutatásában.



12

Irodalom

A.G Borrego, J.G Prado, E Fuente, M.D Guillén, C.G Blanco, (2000): Pyrolytic behaviour of Spanish oil

shales and their kerogens. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 56 iss. 1. pp. 1-21.

Barótfi I. (szerk.), (2000): Környezettechnika, Mezőgazda Kiadó Budapest. 589-801. p.

Biomass Pyrolysis Reseacrh: http://www.ars.usda.gov/Main/docs.htm?docid=19898 (2014.08.04).

Bokányi L., (2010): Hulladékkezelési technológiák kapcsolódási lehetőségei. Velence, 2010. 02.12.

Bosong L., Wei L., Qi Z., Tiejun W., Longlong M., (2014): Pyrolysis and catalytic pyrolysis of industrial

lignins by TG-FTIR: Kinetics and products. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 108. pp.

295-300.

Czupy I, Vágvölgyi A., (2011): Mezőgazdasági (növénytermesztés, állattartás, erdészeti) hulladékok

kezelése és hasznosítása. Mezőgazda Kiadó, Budapest, 2011.

Csőke B., (2009): Innovatív Energetikai Fejlesztések. Profikomp és Partnerei Tudományos Napok, Gödöllő,

2009. 12.04.

Guillaume F., Nicolas G., Johan S., (2014): Hydrocarbon pyrolysis with a methane focus: A review on the

catalytic effect and the coke production. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 108. pp. 1-

11.

Hong C., Yan C., Wei-P. P., (2007): Preparation of activated carbon for mercury capture from chicken waste

and coal. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 80. pp. 319-324.

Juan A., Julia M., José A., María A., Agustín G.-B. (2014): Study of the thermal decomposition of

petrochemical sludge in a pilot plant reactor. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 107. pp.

101-106.

K. El harfi, A. Mokhlisse, M. Ben Chanâa (2000): Yields and composition of oil obtained by isothermal

pyrolysis of the Moroccan (Tarfaya) oil shales with steam or nitrogen as carrier gas. Journal of

Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 56 iss. 2. pp. 207-218.

Kovács O., (2013): Pirolízisből származó anyag arányok és

értékekhttp://pirolizis.blogspot.hu/2013/03/httppyrolysis.html

Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium, (2003): A települési hulladékok termikus kezelése,

Hulladékgazdálkodási Szakmai Füzetek 5., Budapest, 2003.

Molnár Á.,(2011): HŐBONTÁSON ALAPULÓ GUMI- ÉS MŰANYAG HULLADÉK HASZNOSÍTÁSA,

HAZAI FEJLESZTÉSŰ PIROLÍZIS ÜZEM BEMUTATÁSA, Magyar Találmányok Napja

Konferencia, Dunaharaszti, 2011.09.29.

R. Miranda, C. S.-Blanco, D. B.-Martínez, C. Vasile, (2007): Pyrolysis of textile wastes: I. Kinetics and

yields. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 80. pp. 489-495.

Simona C., Francesco P., Marco B., Marco J. C., (2014): Biomass energy behavior study during pyrolysis

process by intraparticle gas sampling. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 108. pp. 316-

322.

Ümit U.P., Marion C., Johannes K., (2014): Vacuum pyrolysis of agricultural wastes and adsorptive criteria

description of biochars governed by the presence of oxides. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis

Vol. 107. pp. 123-132.

Váradi V., (2013): Egy működő üzem, avagy 6 évnyi versenyfutás az idővel. Ökoindustria Kiállítás, 2013.

Yanyan F., Wen Y., Ning W., Wei C., Daijun L., (2014): Effect of nitrogen-containing groups on methane

adsorption behaviors of carbon spheres. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis Vol. 107. pp. 204-

210.

Berzsenyi Z.–Dang, Q. L.: 2004. Kukorica- (Zeamays L.) hibridek növényszám-reakciójának vizsgálata

különböző függvényekkel kísérletsorozatban. Növénytermelés. 52. 2: 147–165.

Bocz E.: 1992. Szántóföldi növénytermesztés.Mezőgazda Kiadó, Budapest.

Nagy J.: 2000. A talajművelés és aműtrágyázás hatása a kukorica (Zeamays L.) termésére aszályos és kedvező

évjáratokban. [In:Nagy J., Pepó P. (szerk.) Talaj, növény és környezet kölcsönhatásai. III.]. Debreceni

Egyetem Agrártudományi Centrum, Debrecen, 97–119.

Pepó P. – Zsombik L. – Borbélyné H. É. – Kutasy E.: 2002. Az integrált növényvédelem szerepe az őszi

búzatermesztésben. Innováció, a tudomány és a gyakorlat egysége az ezredforduló agráriumában.

(Növénytermesztés) DE ATC és SZIE közös konferencia Debrecen, 2002. április 11-12. 5-14.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165237099000923


http://www.ars.usda.gov/Main/docs.htm?docid=19898

















http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016523701400062X

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016523701400062X

A PIROLITIKUS HULLADÉKHASZNOSÍTÁS ZÖLD-GAZDASÁG FEJLESZTÉSI LEHETŐSÉGEI

Documents

Transcript of A PIROLITIKUS HULLADÉKHASZNOSÍTÁS ZÖLD-GAZDASÁG FEJLESZTÉSI LEHETŐSÉGEI