Vegyes műanyag hulladék elolajosítása

Mi is a cél, mi lehet a cél?

Ha 10 Ft járna vissza PET palackért, akkor a Tiszából a horgászok nem a halakra mennének. Ezen felül + termékdíj a további kezelési költséget és operatív költségeket és elvárt hasznot fedezendő.

• megszabadulni a műanyagtól, megsemmisíteni, eltüntetni. Ez csak 1x lehetséges.
• Jellemzően valamilyen energiává alakul, de az alapanyagban tárolt primer energia java része veszendőbe megy, ráadásul nagy kibocsátással terheli a környezetet.
• Erre a problémára jelenleg nincs jobb tippje az emberiségnek.
• Újrahasznosítani, alapanyagot gyártani belőle, visszacsatolni a rendszer legelejére.
• Odázni a készletek kimerülését…amíg valami praktikusabb ötlettel nem áll elő az emberiség

Égetés szemétégetőben

Kiforrott elterjedt technológia, közel 500 üzem Európa szerte. Speciális füstgáztisztító eljárással működő, modern erőművek (Rákospalota: 400 ezer! tonna/év. Energetikai jellegű hulladék hasznosítás.

Az energiatermelés során az erőmű fosszilis energiát spórol meg (vált ki). Hagyományos kalorikus berendezések, klasszikus turbinák a kogenerációs energiatermelés alap eszközei. Ellenőrzött technológia, de állandó téma a dioxin és NOX kibocsátás.

Nagy beruházási és folyamatos technológiai költségek vannak, eszközök fenntartása, üzemeltetése.

Szinergiák: hulladékszállítás, távhő, urbánus környezet, nagy ellátási körzet, hőenergia hasznosítás fűtési időszakon kívül nagyban romlanak az energiahatékonysági mutatók.

Nehézségek: kis méretben, urbánus közegben csak esetenként rentábilis, a rendkívül tőkeigényes beruházások rendszerint már elvi struktúra szinten az asztalon elhalnak. A szemét keveset utazzon, az energiát helyben el kell fogyasztani.

A járulékos berendezések, technológiák, energia és anyagáram miatt költségessé teszik, nagy a civil ellenállás, senki nem mer vállalni következményekkel járó konfrontációt saját területén belül.

Előnyök: Nincs válogatás igény, érzékenység, megvan rá a működő struktúra és eszközrendszer. Mindenevő. Jelentős hulladék térfogat csökkentés

Fő hátrány: a kibocsátás mellet nem történik tényleges újrahasznosítás, „csak” energetikai hasznosítás, java része az elérhető konzervált energia mennyiségnek veszendőbe meg.

Bizonyára nem az égetés marad a hosszútávú generális megoldás. Drága füstgáz tisztító technológia. Nem lehet eltolni a felhasználás időpontját és módját a beérkező anyagnak, mennyiségi okokból. Sok országban jellemző a hulladék export…égető célállomással.

Egyik lehetséges, de energia és eszköz igényes módszer az újra hasznosításra, műanyag technológiai alapanyaggá, újra granulálás.

Előállított primer és szekunder termékek

• A keletkező termékek a feldolgozott input anyag függvényeként.
• A végtermék több komponensű nehézolaj és magas metán tartalmú gázkeverék illetve koksz
• Input anyag összetételétől és nedvességtartalmától függően 200…700 l/ olaj és 120…40 m3/tonna kísérőgáz
• 1 tonna input anyag szekunder termékként 800 kWh…2,5 MWh villamos energia termelhető
• tisztán műanyag magasabb termelékenységet eredményez
• jelenleg elterjedt technológiák 7…17 egységnyi hőenergiát termelnek, a kínált technológiával szemben, amely 2…5 egységnyi hulladék hőt termel egy egységnyi termelt villamos energiához képest.

A projekt evolúciója

Kezdetben célunk volt a magyarországi hasonló projektek felkutatása, szakmai kollaboráció lehetőségének keresése, tapasztalatok, eredmények, esetleges kudarcok okainak feltárása, szakmai illetékesek, tervezők megtalálása, bevonása: konzultáció kezdeményezése.

Konklúzió: hasonló projektek különböző eredményeket már elértek, de komplett, technológiailag stabil megoldással nem sikerült találkozni.

Kezdeti lépések:

Energiamérleg és anyagáram paraméterek meghatározása, elvárt, alapszámok definiálása koncepció tervek, részlettervek, szimulációk.

Kritikus részletek feltárása.

Speciális géptervezési és gyártástechnológiai igény, egyedi berendezések, nagy hőmérséklet, robbanás biztos kivitel. Multidiszciplináris mérnöki háttér. Komplex kihívás. Eszközök, gyártók, műszerek, technológiai partnerek megkeresése bel és külföldön. Két lépcsőben leszűkül a kínálat, 280 C és 450 C feletti eszközök, műszerek.

Tervezési feladatok:

• Nyersanyag szárítás, aprítás
• Szabályozott beadagolás, gáztömör közeghatár kialakítása
• Reaktor méretezés, tengelytömítés, hűtés, palástfűtés
• Léghűtésű kondenzátor, kitárazás
• Vízhűtésű kondenzátor
• Szeparátor és szárító
• Gázmosó és abszorber
• Abszorber folyadék semlegesítő és regeneráló
• Szilárd NaOH bekeverő tartály
• Hulladékhő hasznosítás, hűtőkonténer levegőszűréssel
• Konténeres szerelhetőség
• Hűtőkörök és kapcsolódó eszközök
• Kokszkihordás és tárolás
• Gáznyomás fokozó szivattyú és puffer tartály tervezése
• Inertizáló gázhálózat
• Olajtároló tartályok és mérés kialakítása
• Hulladékhő rekuperáció
• Deflagráció
• Üzemszerű és oltó inertizálás
• Gáz és diesel csoport, kiegészítő eszközökkel
• Desztillációs egység, egyfázisú, olajos gázmosóval
• Demister (wire mesh) és ciklonos koromleválasztó (lamellás) tervezése

A főbb egységek alakulása

Kalorikus és áramlástani méretezése az egyes egységeknek, CFD szimulációk:

Projekt mutatói

1000 kg vegyes inhomogén műanyaghulladék alapanyag frakciói:

• 195 kg gáz+143 kg könnyű olaj+530 kg nehéz olaj+ 89 kg koksz + 43 kg víz
• 195 kg gáz = 637 kWh villamos energia, gázmotorból, önfogyasztásra
• 143 kg könnyű olaj = 14720 Ft
• 530 kg nehéz olaj = 54560 Ft

Tehát 1 tonna vegyes műanyag hulladék szekunder értéke 69 280 forint

Következmények és feltételek:
– 10.000 tonna feldolgozott vegyes műanyag hulladék / év
– 17 fő bérezése 3 műszakban 80 millió Ft
– 31 473 m3 újrahasznosított olajszármazék (797 kamion) keletkezik
– Telephelyi, felszerelési és üzemeltetési költségek bevételarányosan 15%
+ termékdíj

* 1 hordó Brent 50 dollár, 159 dm3, 136 kg, kb. 103 Ft/kg

EREDMÉNYEK

A projekt eredménye 1 MW-os 250kg/h kapacitású 17 konténerből álló egység

• Komplett technológia a bálabontástól az olaj tárolásáig, hulladék hő rekuperációval
• Komplett technológiai kiviteli terv
• Komplett gyártmányterv és 3D terv
• Anyagkiírás és tervezői költségbecslés az egyedi eszközökre
• P&ID és irányítástechnikai tervek, hatásvázlatok, technológiai részlettervek
• ATEX kivitel