Funkcionális egység és rendszerhatárok

A funkcionális egység az elemzés alapja, ami a felállított rendszeren keresztül konstans, minden input és output adat erre van normálva, illetve a modell kiértékelésének eredményei is erre az alapegységre vonatkoznak. Ennek meghatározása a célok figyelembevételével történik. Esetünkben ez egy tonna Magyarországon keletkező HEEB¹⁸. Az elemzési eredmények is erre vonatkoznak, és ez az egység könnyen transzformálható kilogrammá, vagy a magyarországi HEEB egész mennyiségévé.

Referenciaáramnak a Magyarországon keletkező HEEB-ek mennyiségét választottam, mert maga a tanulmány Magyarországon készült, és a modell elsősorban erre a környezetre érvényes. Az alkalmazott technológiák nagy része is hazai vállalatok módszerei. Habár az LCA-ban fontos egy pontos referenciaáram meghatározása, a tanulmányban a dinamikus LCA módszerét alkalmazom, ami az időhorizont figyelembevételével egy tágabb értelmezési lehetőséget ad az eredményeknek. Így a kiértékelésben a 2008-ban begyűjtött HEEB mennyiséget vizsgálom.

Az elemzés eredményeinek elfogadhatósága szempontjából másik kritikus pont az elemezendő rendszer határainak kijelölése (51-53. ábra). Természetesen ezt is a célok szigorú betartásával kell elvégezni.

51. ábra: A vizsgált rendszer határai

18 2008-as évnek megfelelő kategóriák szerinti összetételű HEEB

A rendszer több alrendszerből áll, melyek egy nagy egységgé kapcsolódnak össze. Ezek az alrendszerek sorban:

- Logisztika

- A hulladék előkészítése - Feldolgozási technológiák

A hulladék két fő forrásból, a (i) lakossági-, és az (ii) intézményi szférából érkezhet a feldolgozó rendszerbe. Ezeken belül több útvonal is létezik. Ma Magyarországon a következő útvonalakon érkezik a feldolgozó rendszerbe a HEEB: lakossági aktivitás, a szervezett begyűjtés, azaz a lomtalanításhoz hasonló akciók, és a kereskedők jogszabályi kötelezettségének elvégzése biztosítja a HEEB szelektív begyűjtését. Intézményektől További útvonal még a feldolgozócég saját begyűjtése, illetve a cégek környezettudatos hulladék elhelyezése.

Miután a hulladék beérkezik a kezelőhöz az 52., és 53. ábrának megfelelően történik a feldolgozás. Ez a két ábra szemlélteti a Magyarországon elérhető technológiákat. A különbség a kettő között, hogy az 52. ábrán látható jóval több emberi erővel végzett munkát alkalmaz.

52. ábra: „Manuális” feldolgozás, ahol nagyobb emberi erőforrások szükségesek Minkét technológia a fizikai tulajdonságok alapján válogatja szét a hulladékot közel egynemű anyagokra. A kézi bontásnál a beérkező hulladékot manuális erővel szétválogatják úgy, hogy lehetőleg minél magasabb arányban tartalmazzon azonos tulajdonságú anyagokat, például kiválogatják a

- tekercseket, a - NyHL-et - képcsöveket

- egyéb veszélyes hulladékokat, pl. tonereket - fém és műanyag burkolatokat, stb.

Már az első munkafázisban szükség van emberi munkaerőre, ami a technológia költségeit emeli, szociális hatásai viszont pozitívak, munkahely teremtő hatása miatt. Ez a szétválogatás fontos a technológia további részének nagy hatásfokú működéséhez.

Ezután aprítják a hulladékot. A shredder után a méret csökkentésével a különnemű anyagok lehetőség szerint könnyen szeparálhatóvá válnak. Ha az előválogatás nem szakszerű és pontos, akkor a shredder után nagy mennyiségű kevert hulladék keletkezik.

A shredderből távozó anyag először egy rostára kerül, ahol 3 frakcióra osztják, a legalsó, legkisebb szemcseméretű frakció egy rézben dús halmaz, amely további feldolgozást nem igényel, a középső frakció halad tovább, és a felső, adott esetben visszakerül a shredderbe. A további válogatás mágneses és elektromos tulajdonságok alapján történik.

83 A szeparáló egységek után itt mindig szükség van kézi válogatásra, mert a gépi válogatás során az elválasztandó anyag felkaphat és magával vihet kisebb mennyiségeket abból a frakcióból, melynek a következő szétválasztási szintre kellene lépnie. Ilyen tipikus eset például, mikor a rézdarabokhoz az örvényáramú szeparátorban műanyag darabok ragadnak, és ezzel elszennyezik a rézfrakciót. A műanyag kiválogatására emberi erőt kell alkalmazni.

53. ábra: Az automatizált előkezelés folyamatábrája

Az 53. ábrán szemléltetett technológia a MeWa-Recycling eljárásra épül, aminek lényege a kézi erő minél nagyobb kiszorítása, és a lehető legjobb frakcionálás elérése.

A láncos törő után (lásd még 2.2.1-es fejezet) minimális létszámú személyzet válogatja a hulladékot a következő frakciókra:

- Műanyag - NyHL - Acél

- Réz

- Vas

- Veszélyes hulladékok, mint elemek, kondenzátorok

Természetesen csak azok az anyagok lesznek itt kiválogatva, melyek anyagi minősége felismerhető, és kesztyűben megfoghatók, kiemelhetők a hulladékáramból.

A kézi válogatást egy granulálás követi, aminek átmérőcsökkentő hatása növeli az azt követő szalag mágnes és örvényáramú szeparátor hatékonyságát. A granulátor tulajdonképpen a hulladékot apró gömbökké darabolja szét, melyek így nagy valószínűséggel azonos anyagból állnak. Ez által és a megnövelt felület miatt a mágneses és örvényáramú szeparátor nagyobb hatásfokkal működhet.

A keletkezett frakciók fémes részének újrafeldolgozása 100 %-ban megoldott probléma, gondok a műanyagokkal és NyHL-ekkel adódnak.

A lerakók a mai EU-s irányelvek szerint alacsony prioritást kapnak a hulladékgazdálkodási technológiákon belül, elsődleges a hulladék anyagában történő újrafeldolgozása. Erre, ebben az esetben igen kevés lehetőség van, hasonlóan a képcsövekhez, mivel tiszta, azonos anyagból álló műanyag frakció előállítása lehetetlen a kevert műanyagfajták, és gyakran a polimerbe ágyazott halogénezett égésgátlók miatt, melyek a regranulálást nem teszik lehetővé. Lehetséges feldolgozási mód a pirolízis, mellyel a műanyag frakció polimerjei elemeire bonthatók, és abból értékes petrolkémiai másodlagos nyersanyagok különíthetők el.

Hasonló feldolgozási módszer szerepel a modellben a NyHL kezelésére. Bevett gyakorlat ennek a frakciónak a pirometallurgiai feldolgozása. Ezzel állítottam szembe a pirolízist, mely

csak kísérleti fázisban van, ezért doktori munkám részeként a Pannon Egyetemen egy kísérletsorozatot hajtottam végre a megfelelő input-output adatok leképzéséhez, és a technológia modelljének előállításához (lásd még 3. fejezet). Az ötlet nem ismeretlen, a világ több részén is kísérleteznek ezzel, a cél alacsony beruházási és működési költség elérése a kohósítással szemben.

A fémhulladék feldolgozása sokkal egyszerűbb, itt a konvencionális újrafeldolgozási technológiákat modelleztem. Ehhez a Gemis 4.8-as adatbázist és a technológiák BREF dokumentációját használtam (JRC; Fritsche and Schmidt 2007).

A leírtaknak megfelelően a modellnek, – így ezzel a dolgozatnak is – legkritikusabb része a NyHL feldolgozása.