Az energetikai hulladékhasznosítás szerepe a körforgásos gazdaságban
A lineáris gazdasági modellt hátrahagyva az Európai Unió 2018-ban megfogalmazta a Körforgásos Gazdasági Csomagot. Ez a csomag új hulladékgazdálkodási célként a települési szilárd hulladékok számára 2035-re 10 %-ban határozza meg a lerakás maximális arányát és 65 %-os rercycling hatékonysági értéket tűz ki.
Az vitán felül áll, hogy a körforgásos gazdaság mindenképpen igényel egy kivezetést azon hulladékok számára, amelyek a gyakorlatban – műszaki, gazdasági vagy környezetvédelmi okokból – nem hasznosíthatók újra. (Így például a már számos esetben visszaforgatott és újrahasznált anyagok úgy degradálódnak, hogy egyszerűen alkalmatlanok további feldolgozásra.) Az energetikai hulladékhasznosító művek (angol rövidítéssel WtE) – a hulladékos hierarchiának megfelelően – gondoskodnak arról, hogy ezek az anyagi körforgásból kivezetett éghető hulladékok a lerakás helyett energetikai hasznosításra kerüljenek. A WtE szektor tehát a körforgásos gazdaság zárókövét képezi oly módon, hogy azokat a hulladékokat kezeli, amelyek nem forgathatók vissza újrahasznosítás céljából.
A hulladékégető műveket a háztartásokból, iparból vagy kereskedelemből származó maradék hulladékok termikus kezelésére és a felszabaduló energia hasznosítására tervezik szigorúan meghatározott környezetvédelmi és biztonsági feltételek betartása mellett. Az égetőművek megfelelő hulladékkezelést garantálnak folyamatos üzemben és stabil alapenergia ellátást biztosítanak a települések számára. Az égetőművek segítenek azt is biztosítani, hogy az újrafeldolgozó kör minél kevesebb szennyező anyagot forgasson vissza. A WtE létesítmények az olyan toxikus, fertőző vagy nehezen lebomló szerves (POP) szennyezőanyagok „süllyesztőjeként” működnek, melyeket magas hőmérsékleten, ellenőrzött körülmények között, biztonságosan le kell bontani, hogy ne kerülhessenek vissza a körforgásba vagy ki a környezetbe.
Jelenleg kb. 500 hulladékégető mű működik Európában, több mint 96 millió t/év hulladék kezelését biztosítva.
A jövőben a hulladékok forrásoldali szelektálásának széleskörűbbé és hatékonyabbá tételével várhatóan sikerül csökkenteni a vegyes hulladék áramokat. Az európai hulladékos jogszabályok támogatják ezt a trendet. Azonban figyelembe véve a demográfiai és gazdasági változásokat, melyek befolyásolni fogják a keletkező hulladék mennyiségét, ma még nem világos, hogy milyen mértékben lehet a valóságban megvalósítani a hulladék keletkezés csökkentését. Például a Világbank közelmúltbeli publikációja azt feltételezi, hogy Európában továbbra is folytatódik a hulladék termelés növekedése. Ha sikerül is elérni a körforgásos gazdaság tervei szerinti települési hulladék recycling céljait, még mindig fennáll a szükségessége azon maradék hulladékok kezelésének, melyeket nem lehet környezetbarát módon újrahasznosítani.
Az iparilag fejlett országokban a hulladékégetőkben kezelt hulladék kb. 50 %-a települési hulladék, míg a másik 50 %-a az iparban és kereskedelemben keletkezik. Ezen utóbbi hulladékokra jelenleg nincsenek célszámok kitűzve.
Az alábbi táblázat mutatja a hulladékégető művek számát és az eltüzelt hulladékmennyiségeket Európában (EU + Norvégia és Svájc) 2017. évben.
| Ország | Égetőművek száma
(veszélyes hulladék-égető művek nélkül) |
Elégetett hulladékmennyiség
(millió tonna) |
| Norvégia | 18 | 1,63 |
| Finnország | 9 | 1,61 |
| Svédország | 34 | 6,1 |
| Dánia | 26 | 3,4 |
| Észtország | 1 | 0,22 |
| Litvánia | 1 | 0,25 |
| Írország | 2 | 0,48 |
| Egyesült Királyság | 40 | 10,89 |
| Hollandia | 12 | 7,6 |
| Belgium | 17 | 3,4 |
| Németország | 96 | 26,8 |
| Franciaország | 126 | 14,4 |
| Luxemburg | 1 | 0,17 |
| Svájc | 30 | 4,01 |
| Ausztria | 11 | 2,6 |
| Portugália | 4 | 1,2 |
| Spanyolország | 12 | 3 |
| Olaszország | 39 | 6,11 |
| Lengyelország | 6 | 0,8 |
| Cseh Köztársaság | 4 | 0,7 |
| Szlovákia | 2 | 0,23 |
| Magyarország | 1 | 0,35 |
| Összesen | 492 | 95,95 |
Az Európai Hulladékégető Művek Szövetsége (angol rövidítéssel: CEWEP) becslő számításokat végzett arra vonatkozóan, hogy milyen hulladékkezelési kapacitásokra lesz szükség 2035-ben, feltételezve, hogy teljesülni fog a települési hulladékok recycling céljaként meghatározott 65 % és a nem veszélyes kereskedelmi és ipari hulladékok újrahasznosításánál még ennél is magasabb, 68 %-ot lehet majd elérni. Ebből a szcenárióból kiindulva CEWEP úgy kalkulál, hogy 2035-re kb. 142 millió tonna maradék hulladék kezeléséhez szükséges kapacitást kell biztosítani. (A számításban feltételezték, hogy a lerakás 2035-re – teljesítve a kitűzött max. 10 %-os limitet – kb. 7 %-ot fog kitenni.)
Az 1. sz. ábra mutatja a körkörös gazdaság szcenáriójának hulladékmennyiségi számait 2035-re, az ambiciózus célszámok teljesülése mellett.
A hulladékégető művek jelenlegi éves kapacitása az EU-ban 90 millió tonna és az együttégetési kapacitás (többnyire cementgyárakban) kb. 11 millió tonna. Ha az ambiciózus recycling és lerakás csökkentési célok teljesítésre kerülnek, akkor is van a kapacitásban egy kb. 40 millió t/év-es hiány, melyet ki kell tölteni.
Az előző táblázatból jól kivehető, hogy a közép-kelet-európai országok jelentős elmaradásban vannak Nyugat-Európához képest az égetőművek számában és teljesítményében. Ezért logikus, hogy a jövőben a CEWEP által kimutatott 40 millió t/év-es kapacitáshiányt elsősorban Közép-Kelet-Európában épülő égetőművekkel célszerű pótolni. (Itt szükséges majd a legnagyobb tömegben a települési hulladékok lerakótól való eltérítését megvalósítani, amit elsősorban égetőművek építésével lehet megoldani.)
Az Európai Unióban 2001 és 2017 között úgy sikerült a lerakást 32 %-al csökkenteni, hogy a recycling 19 %-os növekedése mellett az elégetett hulladékmennyiség is emelkedett 12 %-al (lásd 2. sz. ábra). A recycling és a WtE tehát együttesen járul hozzá a lerakás csökkentéséhez.
Az alábbi táblázat – 2017. évi Eurostat adatok alapján – jól mutatja, hogy az anyagában történő és az energetikai hulladékhasznosítás a fejlett európai országokban „kéz a kézben” jár.
| Ország | Anyagában történő hasznosítás
(beleértve a komposztálást) % |
Energetikai hasznosítás
% |
Lerakás
% |
| Svájc | 53 | 47 | 0 |
| Svédország | 47 | 53 | 0 |
| Németország | 68 | 31 | 1 |
| Belgium | 54 | 45 | 1 |
| Dánia | 46 | 53 | 1 |
| Finnország | 41 | 58 | 1 |
| Ausztria | 58 | 39 | 3 |
| Norvégia | 42 | 54 | 4 |
Magyarországon 2017-ben 36 % anyagában történő hasznosítás és 16 % energetikai hasznosítás mellett még mindig 48 % volt a lerakás aránya.
Jelenleg az Európai Unióban a hulladékégető művek által termelt villamos energia közel 18 millió ember éves igényét fedezi. A hulladékégető művek lokális forrásként biztosítják az alapterhelés fedezetét és kiegészítik az időben változó megújuló források, mint a szélturbinák és a napelemek termelését és ezáltal csökkentik Európa kitettségét a fosszilis tüzelőanyag import szempontjából.
A legtöbb hulladékégető mű kapcsoltan termel villamos energiát és távhőt (CHP). Az Európai Unióban működő égetőművek 15 millió lakos éves hőellátását tudják biztosítani. Az energetikai hatékonyság növelésével további fosszilis tüzelőanyag felhasználást lehet kiváltani a hulladékégető művekben termelt energiával mind a fűtés, mind a hűtés területén.
A hulladékok tüzelésével történő energiatermelés üvegház hatású gáz kibocsátás csökkentést eredményez, mivel egyrészt az itt termelt energia csökkenti a hagyományos fosszilis tüzelőanyagok felhasználását, másrészt a hulladékok biológiailag lebomló frakciójának égetése által termelt energia megújulónak számít.
A hulladékok tüzelése során a kazán tűzteréből szilárd égési maradékanyagként salak kerül ki. Ez a salak az ásványi anyagok mellett vas és nemvas fémeket is tartalmaz. Ezen fémek minőségi újrafeldolgozásának feltétele, hogy keresztül menjenek az égetési folyamaton, mivel az égetés biztosítja a megfelelő higiénés feltételeket a további kezeléshez, illetve az égetés során leolvad az ón is a konzervdobozokról. A salakból leválasztott és a kohászatba visszavezetett vas mennyiség pl. elégséges évente kb. 6000 szélturbina létesítéséhez. A hulladékégetési salakból leválasztott és újrahasznosított fémek szerepelnek az Európai Unió recycling céljai között.
A hulladékégető művekre vonatkozó környezetvédelmi előírások igen jelentősen szigorodtak az elmúlt évtizedekben. Korszerű füstgáztisztítási technológiák és eljárások biztosítják, hogy az égetőművekből származó kibocsátások lényegesen alatta maradnak az igen szigorú európai uniós határértékeknek. A füstgáztisztító rendszerek eltávolítják a füstgázokból a szilárd anyagokat (porokat), savas gázokat, szerves vegyületeket, nehézfémeket és egyéb a hulladékból származó szennyező anyagokat.
A hulladékégető művek az egyik leszigorúbban ellenőrzött és átvilágított ipari szektort képezik. Számos tanulmány állapította meg, hogy a hulladékégető művek működésének nincs igazolható negatív hatása az emberi egészségre vagy a környezetre. Európában a levegőbe történő kibocsátásoknak csak egy igen kis része származik a hulladékégető művektől. Az European Pollutant Release and Transfer Regiszter által gyűjtött adatok jól mutatják, hogy a hulladékégető művekből származó dioxin emisszió (amit a múltban a hulladékégetést jellemző szennyezőnek tekintettek), a teljes ipari dioxin kibocsátás kevesebb, mint 0,2 %-át képviseli (nem is számítva a közlekedésből származó emissziót).
Magyarországon is végre fel kell ismerni, hogy a szelektíven gyűjtött hulladékok mennyiségének növelése nem lesz elégséges a lerakás megfelelő mértékű csökkentéséhez (2035-re kevesebb, mint 10 %), ezért szükség van új égetőművek létesítésére. Az égetőművek telephelyének megválasztásánál kiemelt szempont kell legyen a minél nagyobb hatékonyságú kapcsolt villamos- és távhőenergia termelés és értékesítés lehetőségének biztosítása.
Szerző:
Bánhidy János
okl. gépészmérnök
okl. környezetvédelmi szakmérnök