A Hulladékhasznosító Mű technológiai rendszere
2005/4. lapszám | VGF&HKL online | 5432 |
Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Európában 380 kommunális szemétégető van, Magyarországon 1 - de ez az egy a 380 között benne van méretét tekintve az első húszban. Persze még így is "kicsi", mindössze (csúcsüzemben) Budapest szilárd települési hulladékának mintegy 60%-ával tud megbirkózni. A többi szemétlerakókban végzi. Mi a Hulladékhasznosító Művet, amely a fővárosi szilárd települési hulladékok termikus, azaz energiatermelésre történő hasznosítására és környezetvédelmileg megfelelő ártalmatlanítására létesült, annak rekonstrukciója okán kerestük fel, és egy valóban modern és hatékony létesítményt ismertünk meg. Köszönet Bánhidy János főmérnöknek és Gyóni Gábornak a szíves tájékoztatásért.
Budapesten a szelektív hulladékgyűjtés jelenti a háztartási szilárd hulladék kezelésének úgymond első (vagy egyik) lépcsőjét. Az ott begyűjtött anyagokat hasznosítják. A másik optimális megoldás a Hulladékhasznosító Mű, ahol fél óra alatt, ellenőrzött körülmények között dolgozzák fel a hulladékot. A harmadik - sajna, leginkább igénybe vett - módozat a lerakó, ahol évek alatt, szabályozatlan körülmények között bomlik el a (szerves) hulladék, diffúz emissziót okozva.
Történelem, felújítás |
A Hulladékhasznosító Művet 1981-ben helyezték üzembe, csehszlovák technológiát alkalmazva. Sajnos szinte azonnal kazánkorróziós problémák léptek fel (sósavgázok füstgáz-oldali korróziója), mindezt kazántervezési okokra vezették vissza. 1988 és 1991 között a kazánokat részlegesen átépítették, sikerrel, az alacsonyabb füstgáz-hőmérsékletekkel korrózió nem jelentkezett. Ám az üzembe helyezés óta eltelt tízegynéhány évben a környezetvédelmi előírások szigorodtak, és az új kibocsátási határértékeket 2002-ig a Mű nem tudta teljesíteni. 1997-ben nyílt mód a kibontakozásra, ekkor a Kormány úgy határozott, hogy a füstgáztisztítók tervezett felújításának költségeit felerészben állja. Ezzel párhuzamosan a kazánokat is fel kellett újítani, ezt a költséget az FKF (Fővárosi Közterület Fenntartó) Rt. maga állta. A felújításnál már figyelembe vették a 2000-es EU irányelvet is (magyar megfelelője 2002-ben jelent meg). A tender kiírására 2001-ben került sor, a szerződéskötésre 2002. októberében, a munka megkezdésére 2003. áprilisában. 2004 decemberébe adták át a felújított 1-es és 2-es kazánt a hozzá tartozó rendszerekkel együtt, a 3-as és 4-es rekonstrukciója most folyik. A régi kazánokból a dob és a tartószerkezet maradt meg, nagyobb lett a fűtőfelületük, miáltal jobban le lehet hűteni benne a füstöt. A rekonstrukció várható összköltsége 15 milliárd forint lesz, az egyéb berendezéseké 4 milliárd. Ehhez hozzá kell tenni, hogy a Hulladékhasznosító Mű éves amortizációs és üzemeltetési költsége is milliárdos nagyságrendű. Bevételeik két részből tevődnek össze, értékesítenek energiát, távhő és villamos energia formájában, és ehhez jön a szemétdíj. Mindez éves összköltségeik kb. harmadára elég. |
|---|
A hulladékhasznosítás folyamata
A hulladékbeszállító járműveket a teherportán kialakított hídmérleggel mérlegelik, és a gépjárművek tartalmi súlyának a bruttó mért súlyból történő levonásával gépjárművenként megállapításra és regisztrálásra kerül a beszállított hulladékmennyiség. Az OMH hiteles mérlegrendszer korszerű elektronikus adatfeldolgozással rendelkezik. A mérlegelést követően a hulladékgyűjtő célgépek felhajtanak a rámpára, és onnan a hulladékot a zártterű szemétbunker-térbe ürítik. A 10 000 m3-es szemétbunker-térben 2 db 10 tonnás polipmarkolós híddaru egyrészt homogenizálja, másrészt adagolja a hulladékokat a kazánok garatjába. A garatokban kialakított izotópos szintjelzés alapján biztosított a darukezelők részéről a hulladékok egyenletes adagolása. A híddaruk mérlegelő berendezéssel rendelkeznek, és így folyamatosan mérésre és regisztrálásra kerül az egyes kazánokba adagolt hulladékmennyiség.
A bunkertérből szívják el a kazánok primer égéslevegőjét, és így a bunkerben az ürítéskor keletkező por, valamint a bűzös bomlási gázok kiáramlásának megakadályozására állandóan enyhe depressziót tartanak fenn. Esetleges bunkertüzek megakadályozására, illetve a gyors oltásra 3 db vízágyút helyeztek el a bunkertérben. A bunkertérnek a vezénylőből monitoron keresztül történő megfigyelésére 4 db kamera is elhelyezésre került. A garatban a hulladék gravitációsan csúszik le az adagoló asztalra, ahonnan egy hidraulikus működtetésű adagolódugattyú nyomja be szabályozható lökethosszal és -sebességgel a hulladékot a tűztérbe. A tűztérben a hulladékok tüzelése egy speciális, 30 o-os lejtésű, hat hengerből álló rostélyrendszeren történik (a rostélyhengerek átmérője 1,5 m, szélessége 3,5 m). Az egyes rostélyhengerek fordulatszáma külön-külön fokozatmentesen, frekvenciaváltós motorral szabályozható. A bunkertérből elszívott és gőzkaloriferen kb. 140 oC-ra előmelegített primer levegőt külön ventilátor nyomja át a rostélyhengereken keresztül a tűztérbe. Az egyes rostélyhengerekhez a tüzeléstechnikailag szükséges levegőmennyiséget külön-külön csappantyúkkal lehet szabályozni.
A tűztér felső részében kialakított "szűkületben" történik két oldalról a szekunder levegő befúvása. A nagysebességű szekunder levegősugarak erőteljes turbulenciát hoznak létre a füstgázban, ennek következtében sikerül biztosítani a heterogén tüzelőanyag rostélyon történő tüzelésekor még szükségszerűen a füstgázban fellelhető éghető gázok (elsősorban szén-monoxid) tökéletes elégetését. A tűztérben a rostélyon a hulladékok 1000-1100 oC hőmérsékleten tökéletesen kiégnek, és az eredeti tömeg kb. 23%-át kitevő mennyiségű salak az utolsó hengerrostélyról vízfürdőbe hullik, ahol lehűl és granulálódik. A vízfürdőből a salakot egy hidraulikus, dugattyús rendszerű kitoló berendezés egy rövid szállítószalag közbeiktatásával a salakbunkerbe juttatja. A salakeltávolító berendezés zárt, elpárologtató rendszerű vízhűtéssel rendelkezik, tehát szennyvíz nem távozik a berendezésből. A salakbunker-térben kialakított salakkezelő rendszer és elektromágnesek segítségével a salakból a hulladékvas leválasztásra és újrakohósítás céljából értékesítésre kerül. A vasmentesített salak kommunális hulladéklerakókon takaróanyagként kerül hasznosításra.
A kazán tűzterének és első huzamának megfelelő falazatkialakításával biztosítható, hogy - átlagos vagy ennél magasabb hulladék fűtőérték mellett - a füstgázok hőmérséklete min. 2 mp-en keresztül 850 oC fölött tartható. Amennyiben alacsonyabb hulladék fűtőérték mellett ez nem lenne lehetséges, úgy a tűztérben 2 db, egyenként 260 m3/h teljesítményű stabilizáló földgázégő és az első huzamban 2 db egyenként 1600 m3/h teljesítményű földgázégő szükség szerinti működtetésével biztosítható az előírt minimális füstgázhőmérséklet. A tüzelés szabályozása teljesen automatizáltan, számítógépes folyamatirányítással történik. A szemétbeadagolás működtetésénél reteszfeltételként szerepel a 850 oC betartása, továbbá az említett gázégők automatikusan indulnak, ha a füstgázhőmérséklet a megadott érték alá csökken.
Az első huzam felső részén kialakított fúvókákon keresztül karbamid vizes oldatát fecskendezik be a tűztérbe a nitrogén-oxidoknak redukció útján történő csökkentése érdekében. Ez a megoldás az általánosan elterjedt, ún. SNCR (szelektív nem katalitikus redukciós) denox eljárás. A karbamid vizes oldatának mennyiségét a tisztított füstgázban mért NOx-koncentráció értékéről szabályozzák. (A karbamidot por formában szállítják a Hulladékhasznosító Műbe, ahol vízzel elegyítve, külön tartályban állítják be a szükséges, kb. 40% koncentrációjú oldatot.)
A kazán fűtőfelületein áthaladva és lehűlve a füstgázok a kazánból 200-220 oC hőmérsékleten áramlanak át a füstgáztisztító rendszerbe. A félszáraz, szennyvízmentes füstgáztisztító rendszer a füstgáz útját követve az alábbi főbb részegységekből áll:
- kettős ciklon a pernye előleválasztására (hatásfok kb. 75%),
- mésztej-befecskendezésű abszorber a savas gázok közömbösítésére,
- aktív lignitkoksz-adagoló rendszer a dioxinok, furánok és gőzfázisú higany adszorpciós megkötésére,
- zsákos szűrő a maradék pernye, reakció-sók, többlet abszorbens és adszorbens leválasztására,
- füstgázventilátor a füstgázok kéménybe történő továbbítására és egyben a tűztér-huzat biztosítására.
Az abszorberben befecskendezésre kerülő mésztej mennyiségét a tisztított füstgázban mért sósav- és kén-dioxid-koncentráció értékéről szabályozzák. A mésztejet por formában beszállított égetett mész oltásával állítják elő. Az abszorberben a mésztej mellett még külön vizet is fecskendeznek be a hőmérséklet szabályozására. Az abszorpció számára az optimális hőmérséklettartomány 140 oC körül van, ezért a szabályzó kör a befecskendezésre kerülő víz mennyiségének szabályozásával ezt az értéket igyekszik tartani.
A zsákos szűrőkben a zsákok külső felületén kialakuló porréteget szabályozható időütemezésű sűrítettlevegő-befúvási impulzusokkal távolítják el. Minden egyes kazán teljes körű emisszió-mérő monitoring rendszerrel rendelkezik. A 3/2002. KöM rendeletben előírt valamennyi szennyező komponens folyamatos mérése és regisztrálása, az adatok számítógépes feldolgozása megoldásra került.
A kazánok huzamai alatti tölcsérekben összegyűlő kazánpernyét és a ciklonokban leválasztott pernyét közösen mechanikus, majd pneumatikus úton szállítják a pernyesilóba. A zsákos szűrő tölcséreiben összegyűlő szilárd maradékanyagot a pernyéhez hasonló módon szállítják egy külön maradékanyag-silóba. A Műben 2-2 db pernye- és maradékanyag-siló került kialakításra, egyenként 290 m3 tárolási térfogattal. A maradékanyag-kezelő rendszer lehetővé teszi a silókból a pernye és a zsákos szűrő maradékanyag szárazon és külön-külön, illetve keverten történő töltését megfelelő konténerekbe, illetve tartályos gépjárművekbe. A száraz kitároláson túlmenően lehetőség van víz és cement hozzáadásával betonszerű, szilárduló maradékanyag előállítására is. A maradékanyag kitárolás és a kezelés módja az elhelyezési lehetőség függvényében kerül meghatározásra. Jelenleg a füstgáztisztítási maradékanyagokat zárt konténerekben, száraz por formában szállítják el veszélyeshulladék-lerakón történő ártalmatlanítás céljából.
A kazánokban termelt gőzt egy elvételes-kondenzációs turbinában expandáltatva villamosenergia-termelésre, illetve távhőszolgáltatásra hasznosítják. A turbina-generátor egység névleges teljesítménye 24 MW. A termelt villamosenergia-mennyiségből az önfogyasztáson túli hányadot 10 kV feszültségszinten az országos hálózatba táplálják. A turbina-elvételből származó gőz hőtartalmát gőz/forróvíz hőcserélő közbeiktatásával a káposztásmegyeri lakótelep fűtésére hasznosítják az Újpesti Hőerőművel történő kooperációban. A turbinából távozó gőzt vákuum alatt csöves kondenzátorban csapatják le, és a hűtővizet 4 blokkból álló nedves hűtőtoronyban hűtik vissza.
A Hulladékhasznosító Mű villamosenergia-ellátási, illetve szolgáltatási kapcsolatát az országos hálózattal két külső kooperációs betáplálás biztosítja. Elsődlegesen az energiaforgalmazás a Káposztásmegyer 120/10 kV-os alállomás és a Hulladékhasznosító Mű között kiépített 10 kV-os , 1500 A-es kábeleken keresztül történik. A műszaki paramétereket tekintve egyenrangú tartalék-összeköttetést biztosít az Újpest 120/10 kV-os alállomás és a Hulladékhasznosító Mű közötti kábel. Mindkét kooperációs összeköttetés, továbbá a 25 MW-os generátor a Hulladékhasznosító Mű 10 kV-os gyűjtősínére csatlakozik. A teljes technológiai rendszer villamosenergia-ellátása az ezen gyűjtősínre csatlakozó 2 db 10/6 kV-os transzformátoron keresztül történik.
A vízelőkészítés hagyományos, teljes sótalanítási rendszerű, mely anion- és kationcserélő blokkokból, valamint ún. kevertágyas blokkokból áll. Hűtővízként karbonát-mentesített vizet használnak. A hálózati ivóvízrendszerből vételezik a pótvizet. A vízelőkészítő rendszerből külön semlegesítő medencén keresztül, megfelelő pH-beállítást követően távozik a szennyvíz a városi csatornahálózatba.
Fővárosi Hulladékhasznosító Mű (ZIP)
A Hulladékhasznosító Mű főbb jellemzői a korszerűsítés előtt és után
Hulladékhasznosító Mű K1 és K2 kazánok füstgázának szennyezőanyag-kibocsátási értékei, összehasonlítva a 3/2002. KöM rendelet szerinti határértékekkel
