HULLADÉKGAZDÁLKODÁS

1. HULLADÉKGAZDÁLKODÁS KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc HEFOP - 3.3.1.

2. ELŐADÁS/GYAKORLAT ÁTTEKINTÉSE • A biológiai hulladékkezelés I. Komposztálás HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

3. 1. hét A hulladék fogalma. A hulladékgazdálkodás célja, alapelvei, stratégiái. A hulladékgazdálkodási törvény. 2. hét A hulladékok csoportosítása eredet, halmazállapot és veszélyesség szerint. A hulladékok csoportosítása hasznosíthatóság (ártalmatlanítás) szerint. A hulladékok környezeti hatásai. 3. hét A hulladék, mint másodnyersanyag. Kiemelt hulladékáramok. A kommunális, a mezőgazdasági, élelmiszeripari és az ipari hulladékok hasznosítása 4. hét A hulladékok gyűjtése és szállítása. (Elhordásos, átürítéses, pneumatikus, vízöblítéses stb.; együtemű – kétütemű). Az átrakóállomás. 5. hét A szelektív hulladékgyűjtés rendszerei. Hulladékudvar, gyűjtősziget, válogatómű. 6. hét A fizikai hulladékkezelési eljárások HEFOP 3.3.1.

4. 7. hét A kémiai hulladékkezelési eljárások 8. hét. A termikus hulladékkezelési eljárások (égetés és pirolízis). 9. hét Az égéstermékek kezelése, hőhasznosítás 10. hét A biológiai hulladékkezelés I. Komposztálás 11. hét Biogáztermelés, enzimtechnológiák 12. hét A rendezett hulladéklerakó létesítése és működtetése 13. hét A rendezett hulladéklerakó biztonsági berendezései. A veszélyes hulladékok lerakása. A hulladéklerakó lezárása, utógondozása. 14. hét A folyékony háztartási hulladékok kezelése HEFOP 3.3.1.

5. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

6. KOMPOSZTÁLÁS: irányított biológiai folyamat, amelynek kiindulási szerves anyaga lehet mg.-i, kertészeti v. ipari hulladék és melléktermék, városi szemét, tőzegfekáltrágya v. szennyvíziszap. Adalékanyagként használható talaj v. más földes anyag, mint tőzeg v. gyepföld. A megfelelően nedvesített keveréket lazán halmokba v. prizmákba rendezik. A meginduló mikrobiális bontás első szakaszában a folyamat 30 °C körüli hőmérsékleten folyik, majd a felmelegedés hatására 1–2 nap alatt 60–70 °C-ra melegszik fel az anyag. Ezen a hőfokon a patogén baktériumok nagy része elpusztul. A lehűlő komposztban elszaporodnak a gombák, és 1–2 hónap elteltével egynemű, földes anyag jön létre. A kiindulási anyag megválasztásakor ügyelni kell arra, hogy toxikus nehézfém v. mérgező szerves anyag ne legyen benne. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

7. A komposztálás tkp. a szilárd és folyékony települési, valamint bizonyos termelési hulladékok (pl. szennyvíziszapok, élelmiszer-ipari és mg.-i szerves hulladékok, olajok és zsírok) kezelésére alkalmas aerob biológiai eljárás, amelynek során a termofil (20–40 °C-on életképes) mikroorganizmusok enzimrendszerei a szerves anyagokat biológiai oxidáció útján lebontják, és ennek eredményeképpen stabil humuszképző anyagok, valamint szervetlen ásványi anyagok keletkeznek. A folyamat végterméke földszerű, kb. 40–50% nedvességtartalmú anyag (komposzt), amely a humuszképző szervesanyag- és növényitápanyag-tartalma miatt (pl. foszfor, nitrogén, kálium, nyomelem) a talaj termőképességének növelésére hasznosítható. A komposztálás maradékai ált. rendezett lerakással ártalmatlaníthatók. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

8. A komposztálási technológia alkalmazási körülményeitől függően ismeretesek nyílt, részben zárt és zárt rendszerű megoldások. A szilárd és iszap halmazállapotú települési hulladékokat közösen kezelő komposztálási eljárás az együttes komposztálás. (Erre példa az osztrák M. U. T. technológiával működő keszthelyi telep). A komposztálás alapvető részfolyamatai: a nyersanyagok előkészítése, az érlelés és a kiszerelés. A komposztkihozatal a hulladék összetételének és az alkalmazott technológiának a függvénye. Átl. mintegy 40–45 tömegszázalékos komposztkihozatallal lehet számolni, és kb. 35–40%-nyi maradék ártalmatlanításáról kell gondoskodni. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

9. A komposztot a jobb értékesíthetőség és a garantált beltartalmi értékek biztosíthatósága érdekében szükség szerint aprítják, osztályozással műanyag-, üveg- és fémtartalmától megtisztítják, valamint egyéb tápanyagokkal (pl. műtrágyával) dúsítják. Ezt a műveletsort hívják komposztkiszerelésnek. A komposztálást az 1920-as években kezdték alkalmazni Indiában és Olaszo.-ban, növényi és állati maradékok feldolgozására. Az első városi komposztüzemet 1932-ben Hollandiában létesítették. Jelenleg kb. 30 féle komposztálási eljárást alkalmaznak a gyakorlatban. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

10. Az együttes komposztálás általános technológiai folyamatvázlata: I. előkészítés; II. érlelés; III. kikészítés; A/ adagolóberendezés: 1. szilárd hulladék; 2. szennyvíziszap; 3. vas és egyéb haszonanyagok; 4. finom frakció; 5. durva és közepes frakció; 6. darabos hulladék; 7. víztelenített iszap; 8. és 9. égésmaradék; 10. hőhasznosítás; 11. kész komposzt; 12. oltókomposzt; 13. maradék rendezett lerakás HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

11. Komposztálási technológiák és rendszerek A. Nyitott rendszerek 1. Nyitott rendszerű passzív komposztálás Általában növényi eredetű, tág C/N arányú stabil, nem rothadó nyersanyagoknál (hulladékoknál) használt komposztálási eljárás. Az érés nagy méretű (5-10 m széles és 2-4 m magas) statikus, trapéz alakú prizmákban történik. A halom összerakásán kívül a komposztálási folyamattal kapcsolatban semmiféle beavatkozás nem történik. A hulladékoktól, a halommérettől, a hőmérsékleti feltételektől és a nedvességtartalomtól függően a komposzt érésének időtartama 6 hónap és 3 év között változik. A passzív komposztálás lassú és nagy helyigényű, de az alacsony munka- és gépesítési költség miatt ökonómiai szempontból esetenként kedvező lehet. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

12. Komposztálási technológiák és rendszerek A. Nyitott rendszerek 2. Nyitott rendszerű forgatásos prizmakomposztálás A komposztálás legősibb módszere, amelynek jellemzője, hogy a nyersanyagokat (hulladékokat) háromszög vagy trapéz keresztmetszetű prizmákba rakják és meghatározott rendszerességgel átforgatják. Az átforgatással keverik, homogenizálják az anyagot, így biztosítva az aerob feltételeket, a “csapdázott” hő, a vízgőz és a gázok eltávozását. A prizmákban a hőmérsékletet és a nedvességtartalmat folyamatosan ellenőrizik az átforgatás pontos időpontjának meghatározása céljából. Ennél a módszernél a tömeg a felülethez képest kicsi, ezért a környezeti tényezők hatására a prizma szélső zónája esetenként nem éri el a higiénizációhoz szükséges hőmérsékletet. Nagy a helyigénye, mert a legtöbb forgatógép-típus csak kis méretű prizmák átforgatására alkalmas, az érlelés a forgatás gyakoriságától és a hulladékok típusától függően pedig minimum 8-12 hétig tart. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

13. Komposztálási technológiák és rendszerek A. Nyitott rendszerek 3. Levegőztetett prizmakomposztálás A levegőztetett prizmakomposztálás (ASP- Aerated static pile) elmélete az aerob mikroorganizmusoknak azon az igényén alapul, hogy életműködésükhöz a prizmán belül állandó szinten tartott oxigénmennyiségre van szükségük. A leggyakrabban perforált merev csöveket ágyaznak be vagy levegőztető csatornákat süllyesztenek be a komposztprizmába. A levegőt ventillátor vagy pumpa segítségével juttatják be, amely a komposztálás folyamatát percről-percre szabályozhatóvá teszi. Az ASP rendszereknél a visszacsatolást a komposzt hőmérséklete vagy oxigéntartalma jelenti. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

14. Komposztálási technológiák és rendszerek B. Félig zárt rendszerek A komposztálás vízszintes silófolyosók belsejében történik, amelyek perforált csövekből vagy levegőztető csatornából álló levegőztetőrendszerrel és beépített forgatóval vannak ellátva. A silófolyosókat gyakran csarnokokban, fólia- vagy üvegházakban helyezik el. A keletkező gázokat biofilterek segítségével fogják fel. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

15. Komposztálási technológiák és rendszerek • C. Zárt rendszerek statikus építménnyel • dobkomposztálás, • kamrás- (box), illetve konténerkomposztálás, • toronykomposztálás. • Ezek a módszerek az intenzív szakasz időtartamától és a komposzt érettségi fokától függően különböznek egymástól. Egyes esetekben az intenzív érés végén az utóéréssel integrált rendszerben érett komposztot (IV., V. érettségi fok) állítanak elő, más technológiáknál az intenzív érés higiénizált nyerskomposzt (I-II érettségi fok) előállításával végződik a folyamat, ezért az utóérésre minden esetben szükség van. • Az utóérés módszerében a technológiák között nincs különbség, a komposztot minden esetben prizmákba rakják és forgatják vagy levegőztetik. • A zárt komposztálási technológiákat magas beruházási és üzemeltetési költségek jellemzik. Ennek ellenére gyakran alkalmazzák olyan lakott területeken, ahol nagy mennyiségű szerves hulladék termelődik, kevés a rendelkezésre álló terület, és a szaghatást teljes egészében ki kell zárni. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

16. Komposztálási technológiák és rendszerek D. Szemipermeábilis membránnal takart, zárt, mobil rendszerek A levegőztetett prizmakomposztálás újszerű változata a szemipermeábilis membrántakaróval zárttá tett komposztálási rendszer, amely3 fontos elemből áll. Az aktív levegőztetőegység a komposztálásban közreműködő mikroorganizmusokat látja el oxigénnel. A levegőztetést az érő anyagban mért hőmérséklet és oxigéntartalom alapján, folyamatosan, visszacsatolással szabályozza. A szemipermeábilis membrán megszünteti a korábbi levegőztetett rendszerek több hiányosságát azáltal, hogy a membrán miatt a prizmában enyhe túlnyomás uralkodik, ezért anaerob zónák nem keletkeznek. A membrán biztosítja a gázcserét, de a szaganyagokat, a nedvességet és a hőt visszatartja. A rendszerrel zárt jellegű komposztálás valósítható meg, viszonylag rövid idő alatt (4 hét). A rendszer további előnye az alacsony üzemeltetési költség. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

17. Komposztálási technológiák és rendszerek • Magyarországon a biohulladékok kezelésekor általában a nyitott prizmás forgatásos komposztálás és a membrántakaróval takart zárt mobil rendszerek elterjedése várható. • Technológia szerint a legelterjedtebb komposztálási rendszerek: • Nyitott rendszerű forgatásos kisprizmás komposztálás • Nyitott rendszerű forgatásos táblaprizmás komposztálás • Szemipermeábilis membránnal takart, zárt, mobil rendszer • A lakossági biohulladék, aprított zöldhulladék, illetve egyéb szerves hulladékok (kivéve pl. szennyvíziszapok) térfogattömege átlagosan 0,6 t/m3. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

18. Komposztálási technológiák és rendszerek • A komposztálótelep mindhárom területi egységénél – • előkezelő tér, • komposztáló tér, • utókezelő tér -, • biztosítani kell a szilárd burkolatú terület kialakítását, és a csurgalékvíz megfelelő elvezetését. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

19. Komposztálási technológiák és rendszerek Az előkezelő térre történik a szerves hulladékok beszállítása, valamint a komposztálás kezdetéig itt történik az előtárolás is. Az előkezelő téren valósul meg a fás jellegű zöldhulladékok aprítása, valamint a különböző biohulladékok keverése, homogenizálása. A bekevert, homogenizált hulladékokat általában rakodógép segítségével innen szállítják át a komposztáló térre. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

20. A levegőellátást biztosító ventillátor Aprító-őrlő berendezés szállítószalaggal HEFOP 3.3.1.

21. Prizmaforgató berendezés Dobrosta HEFOP 3.3.1.

22. Komposztálási technológiák és rendszerek A komposztáló téren történik a biohulladékok tényleges kezelése, az érlelés. A hulladékokat technológiától függően különböző méretű prizmákba rakják, illetve komposztáló berendezésekbe helyezik. Az érés során biztosítani kell a folyamatban résztvevő mikroorganizmusok életműködéshez szükséges optimális feltételeket (hőmérséklet, nedvességtartalom, oxigén stb.). A különböző nyitott és zárt rendszerek ezeket a feltételeket a legkülönbözőbb módszerekkel biztosítják. Az intenzív érés befejeztével a komposztot az utókezelő térre szállítják. Az utókezelő téren a komposzt érettségi fokától függően különböző ideig tart az utóérlelés, majd ezt követően az utókezelés. A komposztot rostálják, illetve a további felhasználástól függően frakcionálják, esetleg zsákolják. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

23. 10000 t/év kapacitású, kisprizmás, nyitott rendszerű, forgatásos komposztálás prizmáinak elrendezése HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

24. A 10000 t/év kapacitású, nyitott rendszerű, forgatásos kisprizmás komposztáláshoz javasolt gépek, műszaki berendezések beruházási költségei HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

25. 10000 t/év kapacitású, táblaprizmás, nyitott rendszerű, forgatásos komposztálás prizmáinak elrendezése HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

26. Szemipermeábilis membránnal takart, zárt, mobil rendszer Ennél a technológiánál a nyersanyagokat nagyobb méretű prizmákba rakják. A prizmák 2,5-3 méter magasak, szélességük 6-12 méter, hosszuk pedig 15-48 méter között változtatható. Az oxigénellátást a prizma alatt elhelyezett nyomó rendszerű levegőztető-egység biztosítja, így a prizma átforgatása ez érés közben nem szükséges. A levegőztetést az érő anyagban mért hőmérséklet és oxigéntartalom alapján visszacsatolással szabályozzák, egy számítógépes irányítástechnikai program segítségével. A komposztálás zárt rendszerű megvalósulását a prizmát lefedő speciális membrántakaró biztosítja. HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

27. A szemipermeábilis membrán légáteresztő, így a szabad levegőzést, és a fölösleges vízgőz távozását lehetőveé teszi, viszont vízlepergető, ezáltal a csapadékvizet nem engedi át a prizmába, valamint a kórokozók és a szaganyagok számára is átjárhatatlan. • A komposztálás időtartama rendszerint 4 hét. • Az előkezelő tér területigényének meghatározásakor a kb. 1 hónap alatt összegyűlő, laza térfogatú (aprítatlan) szerves hulladék tárolási helyét, valamint az aprításhoz szükséges helyigényt vettük alapul. • Az utókezelő tér méretezésekor mintegy 3 hónap utóérlelésre, illetve tárolásra alkalmas területet vettünk alapul. HEFOP 3.3.1.

28. MEMBRÁNTAKARÓVAL TAKART, EU-KONFORM, ZÁRT RENDSZERŰ, IRÁNYÍTOTT LEVEGŐZTETÉSŰ PRIZMAKOMPOSZTÁLÁS. Számítógéppel vezérelt oxigén és hőmérséklet szabályozás a komposztálás során. Optimális körülmények a komposztálásban résztvevő mikroorganizmusok számára. Nincs szagemisszió a komposztálás során (zárt rendszer). Alacsony energiaigény és üzemeltetési költség. Rövid komposztálási időtartam (4 hét). Mobil komposztrendszer, a hulladék a keletkezési helyén ártalmatlanítható HEFOP 3.3.1.

29. Compostal irányítástechnikai szoftver A szoftver szabályozza és kontrollálja az aerob bomlási folyamatok során, a hőmérsékletet és az oxigén szintet. A mért adatok folyamatos mentése megkönnyíti a prizma törzskönyv vezetését. HEFOP 3.3.1.

30. ELŐADÁS/GYAKORLAT ÖSSZEFOGLALÁSA • A komposztálás lényege • A komposztálás alap- és segédanyagai • A komposztálás szakaszai • A komposztálás hazai gyakorlata • Nyílt rendszerű, zárt rendszerű, átforgatásos és levegőztetett eljárások HEFOP 3.3.1.

31. ELŐADÁS/GYAKORLAT ELLENÖRZŐ KÉRDÉSEI • Ismertesse a komposztálás lényegét! • Ismertesse a komposztálás alap- és segédanyagait! • Ismertesse a komposztálás szakaszait! • Ismertesse a komposztálás hazai gyakorlatát! HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

32. ELŐADÁS/GYAKORLAT Felhasznált forrásai • Barótfi István: Környezettechnika. Mezőgazda Kiadó. Budapest, 2000. • Vermes László: Hulladékgazdálkodás, hulladékhasznosítás. Mezőgazda Kiadó. Budapest, 1998. • Környezet- és természetvédelmi lexikon I-II. Szerk. Láng István Akadémiai Kiadó 2002. • Hulladékkezelő létesítmények és egyes hulladékkezelési részfolyamatok fajlagos költségei. Készítette a Köztisztasági Egyesülés. Környezetvédelmi és Vízügyi minisztérium, Hulladékgazdálkodási és Technológiai Főosztály 2004. www.kvvm.hu/szakmai/hulladekgazd/tervezes_seged • Hulladékgazdálkodási Szakmai Füzetek (www.kvvm.hu/szakmai/hulladekgazd/ • A hulladékgazdálkodás általános kérdései, alapelvei • Zöld és biohulladék komposztálása HEFOP 3.3.1. HEFOP 3.3.1.

33. KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKETKövetkezőELŐADÁS/GYAKORLAT CÍME:Biogáztermelés, enzimtechnológiák Több előadást átfogó oktatási téma előadássorozatának címei: Következő előadás megértéséhez ajánlott ismeretek kulcsszavai: Anaerob lebomlás, endoterm folyamatok, metabiózis, enzim, biokatalizátorok Előadás anyagát készítették: PREGUN CSABA HEFOP 3.3.1.