Égetők típusai
Hulladékégető is többféle létezik, attól függően, hogy mit égetnek, vagy milyen technológiát alkalmaznak. Az elnevezések is sokszínűek, és gyakran szándékosan megtévesztőek, hogy elfedjék a valóságot, tehát azt, hogy akármilyen köntösbe öltöztetjük is, attól még égető marad. Az alábbiakban a létező hulladékégető típusokat mutatjuk be röviden összefoglalva.
Hogyan égetik? avagy a különböző termikus kezelési módszerek
Kommunális hulladékégető
A lakossági hulladékégetőknél oxigén jelenlétében a hulladékot elégetik. Minimum 850 °C-on kell, hogy a hulladék elégjen (dioxinok ezen a hőmérsékleten bomlanak el), ezért sok esetben szükséges kiegészítő üzemanyag a megfelelő hőmérséklet elérése érdekében. Az égetés során a hulladék szervesanyag-összetevői a levegő oxigénjével reagálva gázokká, vízgőzzé alakulnak és füstgázként távoznak a rendszerből. Az éghetetlen szervetlen anyag salak, illetve pernye alakjában marad vissza. Az égetés során a szilárd és folyékony halmazállapotú hulladék térfogata jelentősen csökken. A hátramaradó salak és pernye, valamint a füstgáztisztítás maradékanyagai elérhetik az eredeti hulladékmennyiség 15-50%-át is. Mivel vegyes háztartási hulladék kerül az égetőbe, a legkülönfélébb típusú és összetételű anyagok kerülnek elégetésre, így nehéz pontosan meghatározni és nyomon követni, hogy milyen anyagok képződnek.
Az égés során képződő hő a legtöbb esetben hasznosításra kerül: villamos energiát állítanak elő vagy bekapcsolják a távhő rendszerébe. Általános tapasztalat szerint 15-20 GJ/h hőteljesítmény felett célszerű a füstgázok hőtartalmát hasznosítani.
Veszélyes hulladékégető
Lényegében hasonló eljárással működnek, mint a lakossági kommunális hulladékégetők, de a veszélyes anyagok megfelelő ártalmatlanítása érdekében a hulladéknak hosszabb ideig kell a tűztérben tartózkodnia, és a tűztér hőmérséklete is magasabb kell, hogy legyen. Továbbá, a veszélyes hulladék esetén az összetétel pontos ismeretén alapuló speciális óvintézkedéseket kell alkalmazni a hulladék szállítása, tárolása és adagolása, a tűzzóna megfigyelése, valamint a káros emissziók kézbentartása terén.
Nem minden veszélyes hulladék ártalmatlanítható égetéssel, ugyanis a nagy hőfokon történő oxidáció során is keletkezhetnek veszélyes anyagok. Ezt az eljárást magas szervesanyag-tartalom esetén érdemes alkalmazni, ekkor az égetés nagy térfogat – és tömegcsökkenéssel jár, valamint a veszélyesség is jelentősen csökken. Akkor is alkalmazható, ha a hulladék fűtőértéke olyan nagy, hogy vagy önfenntartóan ég, vagy kevés hőenergia bevitele is elég.
Két féle égetési technológia terjedt el: teljes oxidációs elégetés és parciális pirolízis.
Kórházi hulladékégető
A kórházi hulladék összetételéből kifolyólag kiemelt figyelmet követel. Azonban a kórházakból kikerülő hulladékoknak csak kevesebb, mint 10%-a potenciálisan fertőző (patológiai). Ezt a hulladékot is lehet azonban sterilizálni hővel, mikrohullámmal és más, nem égetéses eljárással is. A hulladék többi része nem fertőző, és zömében papírból, műanyagból, ételmaradékokból tevődik össze, éppen úgy, mint egy hotel, vagy egy étterem hulladéka, hiszen a kórházak ehhez hasonló szolgáltatásokat is nyújtanak. Ebből kifolyólag tartalmazhat magas fűtőértékű hulladékokat (pl. műanyag), de nagy víztartalmú maradványokat is, így a teljes kiégetéshez rendszerint hosszú égetési idő kell. Bizonyos esetekben különbséget tesznek patológiai és nem patológiai hulladék égetési útja között, ahol az utóbbit egyéb hulladékokkal együtt, nem speciális égetőművekben is elégethetik. A kórházi hulladék veszélyes hulladékégetőkben is égethető.
Együttégető
Együttégetés azt jelenti, hogy a hulladékot más ipari technológia során égetik el, mint alternatív tüzelőanyag. Ez lehet cementgyárakban vagy erőművekben.
A cement (klinker) gyártásánál magas hőmérsékletre (1450 oC) van szükség, és ezt hulladék elégetésével érik el, valamint a benne lévő anyagok adalékanyagként beleépülnek a cementmátrixba, így csökkentve a nyersanyagigényt. Bár a salak felhasználásra kerül, pernye keletkezésével számolni kell.
Erőművekben is lehetőség van hulladék égetésére energia előállítás céljából, azonban az erőmű működéséhez állandó fűtőértékű tüzelőanyag szükséges, és ez a hulladékok esetében nehezen kivitelezhető.
A hulladékok mechanikai-biológiai kezelése során különválogatott, magas fűtőértékű frakciót nevezzük másodlagos tüzelőanyagnak, vagy röviden RDF-nek (angol refuse derived fuel rövidítése), ezt használják fel együttégetés során.
Hogyan égetik? avagy a különböző termikus kezelési módszerek
Égetés
Leggyakrabban használt módszer, tökéletes oxidáció (levegő biztosítása) mellett végbemenő égést jelent.
Pirolízis
Alternatív technológia, ahol a hulladékkezelés mellett szintézisgáz előállítása a cél. Pirolízis során a hulladékot oxigénszegény (valamennyi oxigén a hulladékban is megtalálható) környezetben bontják hő hatására (500-800 °C). Ennek eredményeképpen pirolízis gázok és szilárd koksz keletkezik. A gázt tisztítva később hőenergia előállítására felhasználható.
Vitrifikáció
A vitrifikáció üvegesítést jelent. Veszélyes hulladék, szennyezett talajok kezelésére alkalmazott nagy energiaigényű eljárás. Az eljárás alapja, hogy a hulladékok szervetlen alkotóelemeiből magas hőmérséklet hatására üvegszerű olvadék képződik. Az olvadékban aztán a hűtés hatására olyan szerkezet jön létre, amelyben a hulladék veszélyes összetevői elméletileg kémiailag stabilak. A vitrifikáció 1600-2000 oC-on történik elektródák közötti nagyfeszültségű elektromos áram hatására.
Elgázosítás
A gázosítás során a szerves anyagok részleges elégése közben gázok szabadulnak fel, melyek (bizonyos átalakítás után) nyersanyagként vagy tüzelőanyagként hasznosíthatók. A beadagolt hulladék meghatározott jellemzőkkel kell, hogy rendelkezzen, így speciális előkezelés szükséges. Itt is hőbontás megy végbe 600-1200 oC között, segédanyagok – levegő, oxigén, vízgőz – segítségével.
Plazma
Gyorsan, igen magas (akár 5000 oC) hőmérsékelten, limitált mennyiségű levegő (oxigén) jelenlétében történik az égetés. A céltermék itt is szintézisgáz. A plazma fáklyát úgy állítják elő, hogy elektromos áram hatására az elektródák között kisülés jön létre, és ez ionizálja a gázt.
A 3/2002. (II.22.) A hulladékok égetésének műszaki követelményeirõl, működési feltételeiről és a hulladékégetés technológiai kibocsátási határértékeiről c. KöM rendeletben szereplő alapfogalmak értelmében:
Hulladékégető mű (égetőmű): minden olyan - helyhez kötött vagy mobil - műszaki létesítmény és hozzátartozó felszerelés, amely a hulladékok, hulladékgázok égetésére létesült, vagy arra használják, és az égetéskor keletkező hőt hasznosítják, vagy nem hasznosítják. Ide kell érteni a hulladék oxidációjával történő égetést és az egyéb termikus kezelési eljárásokat, például a pirolízist, az elgázosítást vagy a plazmaeljárásokat, amennyiben a kezelés során keletkező anyagokat azt követően elégetik.
A meghatározás magába foglalja a telephelyet és az egész égetőművet, beleértve minden égetőegységet, a hulladék fogadására, tárolására szolgáló egységet, a helyszíni előkezelő létesítményeket, a hulladék-, tüzelőanyag- és levegőellátási rendszereket, a kazánt, a füstgázkezelő berendezéseket, a maradékanyagok és a szennyvizek kezelésének és tárolásának helyszíni létesítményeit, a kéményt, a kürtőt, az égetés folyamatának szabályozását, valamint az égetés körülményeinek mérését és regisztrálását szolgáló eszközöket és rendszereket (monitoring).
Hulladék együttégető mű (együttégető mű): minden olyan - helyhez kötött vagy mobil - létesítmény, amelynek fő célja az energiatermelés vagy anyagi termékek gyártása, és amely alap- vagy kiegészítő tüzelőanyagként hulladékot vagy hulladékgázt használ, vagy amelyben a hulladékot termikusan kezelik az ártalmatlanítás érdekében. Amennyiben az együttégetés úgy zajlik, hogy a tevékenység fő célja nem az energiatermelés vagy anyagi termékek gyártása, hanem a hulladék termikus kezelése, akkor a berendezést a d) pontnak megfelelő égetőműnek kell tekinteni.
A meghatározás magába foglalja a telephelyet és az egész együttégető művet, beleértve minden együttégető egységet, a hulladék fogadására, tárolására szolgáló egységet, a helyszíni előkezelő létesítményeket, a hulladék-, tüzelőanyag- és levegőellátási rendszereket, a kazánt, a füstgázkezelő berendezéseket, a maradékanyagok és a szennyvizek kezelésének és tárolásának helyszíni létesítményeit, a kéményt, a kürtőt, az égetés folyamatának szabályozását, valamint az égetés körülményeinek mérését és regisztrálását szolgáló eszközöket és rendszereket (monitoring).
A 2012. évi CLXXXV. törvény a hulladékról az alábbi alapfogalmakról tesz említést.
Energetikai hasznosítás: hasznosítási művelet, amelynek során a hulladék energiatartalmát kinyerik, ideértve a biológiailag lebomló hulladékból történő energia-előállítást, valamint az olyan anyaggá történő feldolgozást, amelyet üzemanyagként, illetve tüzelőanyagként használnak fel.
Veszélyes-hulladékégető mű: olyan hulladékkezelő létesítmény, amelyben a hulladékok égetésének műszaki követelményeiről, működési feltételeiről és a hulladékégetés technológiai kibocsátási határértékeiről szóló miniszteri rendeletben meghatározott feltételek szerint veszélyes hulladékot égetnek.
Továbbá szerepel, hogy
15. § (4) Hulladékégető műben vagy hulladék-együttégető műben hulladékégetés vagy hulladék-együttégetés akkor engedélyezhetõ, ha az égetés vagy együttégetés elektromos-, illetve hõenergia termelésre irányul vagy cement-, tégla-, illetve építõipari cserép- és kerámiagyártásra. Hulladékégetõ műben vagy hulladék-együttégető műben égetni vagy együttégetni csak olyan hulladékot lehet, amely anyagában nem hasznosítható. Veszélyes hulladék kizárólag veszélyes-hulladékégető műben égethető (!).