Gumihulladékok és másodnyersanyagok hasznosítása

Hulladékhasznosítás

Gumihulladékok és másodnyersanyagok hasznosítása PERÉNYI ÁGNES okleveles vegyész

A gumiabroncs-hulladékok lerakása okozta környezeti problémák megoldása csak a különbözõ hasznosítási eljárások alkalmazásával lehetséges. Az Európai Unió területén keletkezõ gumiabroncs-hulladék 34−59%-át lerakóhelyen helyezik el, 10−30%-át energia-visszanyerés céljából elégetik, 11−30%-át újrafutózzák. Jelenleg nincs sok remény arra, hogy jelentõsen csökkenthessék a hulladék mennyiségét új hasznosítási eljárások bevezetésével. Az újrafeldolgozásra szóbajöhetõ technológiák a következõk: pirolízis, szénkonverzió, cseppfolyósítás, égetés, õrölt gumi másodlagos hasznosítása aszfalthoz keverésével, valamint gumi töltõanyag készítésével. 1. Gumiõrlemény bevonása A butadiénbõl elõállított transz-polioktenamer (TOR) alkalmas az õrlemény bevonására. A TOR-t meleg kõolajban feloldják, ez szobahõmérsékleten viaszszerû, de 80°C-on már folyékony. Ezt a kezelt gumiõrleményt viszonylag kis mennyiségben adják csak a friss keverékhez, hogy ne rontsa le a tulajdonságait. A fröccsöntési technológiával feldolgozásra kerülõ standard keverék összetétele a következõ: Gumiabroncs õrlemény 20%-os TOR oldat olajban ZnO Sztearinsav Kén Egyéb adalék

100 rész 15 rész 1,5 rész 0,5 rész 0,8 rész 1,0 rész

A gumiõrlemény felhasználását folyékony poliuretán kötõanyag alkalmazásával is segíthetik. Ezzel a technológiával készített termékek hátránya, hogy az idõjárásnak kevésbé ellenállók, míg a TOR-ral gyártott gumi jól bírja az idõjárási hatásokat és az ultraibolya sugárzást. A TOR-polimer olvadáspontja 54°C, ami sokkal alacsonyabb, mint az aszfalt bedolgozási hõmérséklete (160−170°C). A kis viszkozitásnak köszönhetõ, hogy az õrlemény egyenletesen oszlik el az aszfaltban. A TORral módosított gumiszemcsék az aszfaltban levõ kénnel elasztomer kötéseket eredményeznek. Kanadában több kísérleti útszakaszt építettek különbözõ keverék összetétellel. A hulladék mennyiségének csökkentésére további lehetõség a hosszabb élettartamú futófelülettel rendelkezõ abroncsok alkalmazása, amelyeket idõnként ellenõriznek, hogy kiegyensúlyozzák a kerekeket és betartsák a nyomásra elõírt értékeket. A korszerû gyártási technológiáknak köszönhetõen 1955 óta megkétszerezõdött az abroncsok élettartama, ez jelenleg 60 ezer km.

2004. 41. évfolyam, 6. szám

2. Pirolízis − elérhetetlen álom? [1, 2] Több mint 30 évi kutató és fejlesztõ munka után sem tudják az Egyesült Államokban a pirolízist ipari méretekben alkalmazni a gumiabroncs-hulladékok és hasonló tulajdonságú anyagok feldolgozására. Ennek okai közé tartoznak gazdasági szempontok és a keletkezõ termékek minõsége. A probléma megoldására fejlesztette ki és szabadalmaztatta a METSO MINERALIS INDUSTRIES a gumiabroncs-hulladék pirolízáló rendszerét. Laboratóriumi vizsgálatok során megállapították, hogy a gumiabroncsot közvetlen fûtésû, szakaszos égetõkemencében pirolízálva elõállítható közepes minõségû, feketeszénnel összehasonlítható tulajdonságú szén. Az ipari léptékû, maximum 100 t/nap kapacitású üzemben 28 t szén, 12 t acél, 20 800 liter olaj és 19 600 m3 gáz keletkezik. A berendezés beruházási költsége 12−15 millió USD, amely nem tartalmazza az emissziót ellenõrzõ rendszer költségeit. A szakemberek szerint a befektetés 20%-a 2 év alatt megtérül, ami kedvezõnek tekinthetõ a hasonló célú beruházásokkal összehasonlítva. A METSO célvállalatai a gumiabroncs-hulladékokat kezelõ, illetve a környezet megtisztításával foglalkozó társaságok. Két, Richmond-ban és New Brunswick-ban mûködõ pirolízis üzemben már alkalmazzák a METSO pirolízis eljárást. A richmondi üzem beruházási költsége 10 millió USD, amely tartalmazza a levegõ ellenõrzõ rendszer 2,5 millió USD költségét is. A nem kondenzálódó gázok áthaladnak egy másodlagos égetõkamrán, ahol 1093°Cra melegszenek, majd mészfürdõs gázmosóba és szövetszûrõ rendszerbe kerülnek a légkörbe jutás elõtt. A new brunswick-i üzemet a torontói székhelyû UNISPHERE hulladék-feldolgozó társaság üzemelteti. A METSO pirolízis eljárása üzemviteli és termékvezetési szempontból teljesen különbözik a korábbi eljárásoktól. Követi a pirolízis alapkoncepcióját, de hatékonyabb a folyamatok ellenõrzése, és a gumiabroncsot a kemencében kémiailag lebontja. A folyamat gazdaságos, mert a keletkezõ feketeszenet el lehet adni, jobb minõségû mint a más eljárással képzõdõ termék. Ez utóbbi állítást azonban többen kétségbe vonják. Ha ezt sikerül megcáfolni és a szén felhasználható gumiabroncs gyártásához, nyomtatófestékekhez és mûanyagokhoz, akkor ez a pirolízis technológia sikeres. A CONTINENTAL TIRE cég vizsgálata szerint a korom

MÛANYAG

ÉS

GUMI

243

megfelel az ASTM N770 besorolásnak, ami jobb mint az általában használatos N660 minõségû korom, tehát kedvezõbb az erõsítõ hatása a gumiabroncsokban. A szabványos feketeszén ára 0,55−0,88 USD/kg, a szabványon kívülié pedig 0,44 USD/kg-nál kevesebb. A METSO szerint a termékét 0,40−0,66 USD/kg-ért tudják eladni. A pirolízis során keletkezõ olaj a 2. minõségi fokozatú olajhoz hasonló, ami javítható a kéntartalom eltávolításával. Használható nehézolaj-adalékként, feketeszén elõállítására és új gumiabroncs gyártására. A hulladékban levõ acél (abroncsonként átlag 1,13 kg) is felhasználható pl. új acélhuzal gyártására. A pirolízisgázokat általában energiatermelésre hasznosítják, de a METSO eljárásban a gázban levõ olajat kondenzáltatják és a tiszta maradékot hulladékhõ hasznosító kazánokban égetik el. A pirolízis üzemek sikeres mûködésének további feltétele a megfelelõ mennyiségû hulladék. A 100 t/nap kapacitású pirolízisüzembe évente 3,5 millió személyautó abroncsnak kell beérkezni. Ehhez saját begyûjtõ rendszerrel kell rendelkezni 300 km sugarú körön belül. Mindez erõsen befolyásolja a pirolízis üzem telepítési helyét. A pirolízis eredményeképpen az egyes komponensek aránya a technológiától függõen változik, de átlagosan a következõ: 40−50% olaj, 30−40% szilárd maradék és 10−20% gáz. A pirolízis gazdaságossága nagymértékben függ a szilárd maradék minõségétõl, valamint a keletkezõ olaj kéntartalmától. A gumiban levõ kén reakcióba lép a ZnO-val és ZnS keletkezik, ami a salakban marad és az olajba csak 9% körüli mennyiség jut. 3. Gumiabroncs-hulladékok cseppfolyósítása oldószerekkel [3, 4] A gumiabroncsok egy- vagy kétlépcsõs folyamatban, önmagukban vagy más hulladékkal és/vagy szénnel együttesen cseppfolyósítva feldolgozhatók. A gumiabroncs/szén cseppfolyósítás folyamatában szinergikus hatás figyelhetõ meg. Gazdaságos gumiabroncs feldolgozási folyamat a pirolízis és a cseppfolyósítás összekapcsolása, betáplálásra kerülhet TPO olaj, szén és gumiabroncs. A kísérletek során az Egyesült Királyságból és Spanyolországból származó mintákat megõrölték és meghatározták a nedvesség-, hamu-, szén-, hidrogén és kéntartalmukat, valamint fûtõértéküket. A cseppfolyósításhoz 100 g õrölt gumiabroncsot és 200 g oldószert egy forgó/emelõkosaras autoklávba betáplálnak, lezárják és a kellõ hõfokra melegítik. Hõntartás után az autoklávot lehûtik és a tartalmát diklórmetánnal (DCM) kimossák, a maradékot tetrahidrofu-

244

MÛANYAG

ÉS

GUMI

ránnal (THF) extrahálják, és a nem oldódó anyagot is elemzik. A hidrokrakkoláshoz a DCN-ben oldódó anyagot kénnel kezelt NiMo katalizátorral helyezik az autoklávba, ahol hidrogénnel állítják be a kellõ nyomást (8 MPa) és felmelegítik 450°C-ra. Ezen a hõmérsékleten tartják 1 órát, majd hirtelen lehûtik, nyomásmentesítik és a tartalmát THF-nal kimossák. A terméket gázkromatográffal elemzik. A két gumiabroncs minta vizsgálati eredményei között jelentõs különbségek jelentkeznek. Az 1. minta eredményei jobban egyeznek a szakirodalmi értékekkel, de a hamutartalom mindkét mintánál alacsonyabb, ennek oka, hogy a merevítõ huzalokat nem távolították el az abroncsokból. A spanyol minta nagyobb koromtartalma miatt nagyobb a széntartalom és kisebb a hidrogén mennyisége. A minták ZnO tartalma sokszorosa az átlagos irodalmi értéknek (2−3%). Mivel a mintákat a tárolótartály különbözõ pontjairól vették, az eredmények szórása azonban nagyon kicsi volt, ezért a darálékot homogénnek tekinthetõ. Vizsgálták az autokláv hõmérsékletének hatását, de nem volt eltérés a különbözõ hõmérsékleten krakkolt termékek között. Megállapították, hogy a mintákban levõ olaj erõsen abszorbeálódik a korom felületén. A hidrogén túlnyomás (7 MPa) jelentõsen megnöveli az oldhatóságot, amit még fokozhat a NiMo katalizátor. A feketeszén katalitikus hatása a cseppfolyósításban ellentmondásos, de valószínû, hogy nem befolyásolja a kitermelést. A cseppfolyósítás eredményeként kapott olajokat THF-os extrakcióval határozzák meg. 450°C-on az összes szerves anyag gázzá alakul, amely kondenzálható. 10 MPa hidrogén jelenlétében, 30 perc után a hidrolízis maximális konverzióval játszódik le. 400°C-on 22% gáz képzõdik. Egy másik vizsgálatban a pirolízis során keletkezõ olaj mennyisége a fûtési sebesség növelésével nõ és 80°C/perc sebességnél, 420°C végsõ hõmérsékleten elérte az 52,4%-ot. 720°C-on az olaj mennyisége 58,8%ra, a gázmennyiség 6,0%-ról 14,8%-ra nõtt. A cseppfolyósításnál nem növekedett jelentõs mértékben a nyomás, ebben az esetben csökkentik a gázképzõdést és növelik az olajtermelést. Az oldódási kísérleteket TPO/PDRS (TPO pirolízisben keletkezett olaj, PDRS cseppfolyósításból származó oldószer) oldószerkeverékkel hajtották végre 380°C-on, 1 órán keresztül. 75% PDSR tartalom felett az oldódás állandó lett, az összes oldható szerves anyag oldatba került. Ha a gumiabroncsot szénnel összekeverve cseppfolyósították, a szükséges TPO mennyisége 25%-nál kevesebb volt és nem csökkentette a gumik oldhatóságát. Az eddigi vizsgálatok szerint a szén és a gumiabroncs 2004. 41. évfolyam, 6. szám

együttesen betáplálható egy kétlépcsõs, szenet alkalmazó cseppfolyósító rendszer oldási lépcsõjébe, ahol a TPO felhasználható. Az oldódási kísérletekbõl származó DCM-ben oldható anyagot 360 és 380°C-on, TPO és PDRS jelenlétében hidrokrakkolták. A hõmérséklet emelésével az átalakulás foka nõtt, ami a nagyobb molekulatömegû anyag bomlására utal. A TPO adagolás beállításával a keletkezõ termék forráspontja megválasztható. 475°C-on a szénextraktumok hidrokrakkolása hatékonyabb, ez a hõmérséklet jobban megfelel a gumiabroncsoknak is. 4. Szénkonverzió [5] A megõrölt (acéldróttól és textiltõl megtisztított) gumihulladék hamutartalmát (3,38%), nedvességét (0,94%), illékonyanyag-tartalmát (67,3%) és széntartalmát (31,14%) meghatározták, majd elem analízist végeztek: C=88,64, H=8,26, N=0,43, S=1,43%. Az õrleményt a) autoklávban 400°C-ra melegítve mérték a keletkezett szilárd és gáz halmazállapotú termékeket, b) leforrasztott csõreaktorban 400°C-ra melegítve mérték a keletkezett folyékony és gáz halmazállapotú termékeket, c) szellõztetett ágyas reaktorba N2 vagy H2 gázt vezettek és felfûtötték, a távozó füstgázokat tömegspetrométerrel elemezték. Vizsgálták a nyomás és az alkalmazott reaktor típusának hatását az olajok kitermelésére. A reaktortól függetlenül bármely nyomáson állandó értéket kaptak, feltehetõen a guminak a termikus folyamat miatt bekövetkezõ újrapolimerizálódása következtében. Egy kritikus hõmérséklet elérésekor azonban a polimerláncok felhasadnak. A konverzió nem érte el a 100%-ot, mert a gumiban levõ korom inert anyagként viselkedik a hidrogénezés körülményei között. A H2- vagy N2-atmoszféra nem befolyásolja az eredményeket, ami azt bizonyítja, hogy az átalakulás elsõsorban termikus folyamat. A keletkezõ gyököket a hidrogén vagy más gyökök stabilizálják, de a hidrogén nem vesz részt a gumi repolimerizációjában. Az alkalmazott reaktor típusa jelentõsen befolyásolja az átalakulást. A szakaszos (leforrasztott csõreaktor vagy autokláv) berendezésben az átalakulás foka kb. 70%-os, szellõztetett rögzített ágyas reaktorban pedig 60%-os, de ennek oka a szilárd anyagok eltérõ kezelése. Valójában a konverzió mindegyik esetben 70% körül van. Az olajok abszorbeálódnak a szén felületén és nem távoznak el a gázárammal. A csõreaktorban az olajok képzõdése szempontjából sincs lényeges hatása a hidrogénnyomásnak, míg a mágneses keverõvel ellátott autoklávban a nyomás fontos té-

2004. 41. évfolyam, 6. szám

nyezõ. Ugyanakkor az 5 MPa-nál nagyobb hidrogénnyomás nem javítja az olajtermelés hatásfokát és kicsi a keletkezõ gázok mennyisége. Valószínû, hogy a nagyobb nyomáson a gyökök gyorsabban stabilizálódnak mint kis nyomáson, és nem lépnek fel nagyobb gázképzõdéshez vezetõ rekombinációs reakciók. A szellõztetett, rögzített ágyas reaktorok esetén hasonló tendencia figyelhetõ meg mint az autoklávnál, minél nagyobb a hidrogén nyomása, annál nagyobb az olajok kitermelése. Az olajok vékonyréteg-kromatográfiás elemzése alapján megállapítható, hogy a reaktor típusától függetlenül nagyobb nyomáson megnõ a telített vegyületek mennyisége. Ugyanakkor a legnagyobb mennyiségben aromás vegyületek képzõdnek, feltehetõen a sztirol-butadién gumi depolimerizációja miatt. Poláros vegyületek a gumi pirolízis termékeinek és a heteroatomoknak (pl. kén) rekombinációja során keletkezik. Új iránynak számít a szuperkritikus extrakciós kísérlet, amelyet n-butanollal vagy toluollal 350°C-on végeztek. Az extrakcióval kapott olaj az analitikai vizsgálatok alapján fõleg izoprén oligomerekbõl áll. Az eljárás során nem képzõdik gáz, és összehasonlítva a pirolízissel, energiahatékonysága jobb. 5. Hasznosítás fûtõanyagként [6] Az emelkedõ olajárak miatt a használt autógumik fûtõanyagként történõ hasznosítása egyre vonzóbb. Mivel több mint 90% a szervesanyag tartalma, a fûtõértéke 32,5 millió J/kg, míg a széné 18,6−27,9 millió J/kg. A GOODYEAR TIRE AND RUBBER CO. egész autógumival üzemelõ kazánt helyezett üzembe, amelynek kapacitása 1400 kg/óra, és óránként 11 300 kg gõzt állít elõ. Az egyes cégek különbözõ megoldásokat alkalmaznak, így pl. az UNIROYAL a szénhez 15%-ban kever gumidarát, ugyanakkor a GENERAL MOTORS és B.F. GOODRICH 10%-ban használ gumidarát. Az OXFORD ENERGY COMPANY elektromos áramot állít elõ egész abroncsok elégetésével. A gõzfejlesztõ kazánban 55 000 kg gõzt állítanak elõ óránként, amellyel egy GENERAL ELECTRIC gyártmányú turbinát hajtanak. Egyébként számos ilyen üzem dolgozik nem csak az USA-ban, de sok más országban is. A WASTE RECOVERY INC. (WRI) évente 2 millió gumiabroncsot õröl meg tüzelésre. A NIHON CO. LTD. 258 300 t/hó cement elõállításához 140 000 autógumit használ fel és éget el olajjal együtt. 6. Hasznosítás cementégetésre [7, 8] Az Olaszországban évente keletkezõ 330 ezer t használt autógumiból 73 ezer tonnát újrafutóznak, a fennmaradó 257 ezer tonnából 20% lerakóba kerül, 20%-ból ütéstompításra használatos gumiapríték lesz és 30% fûtõanyagként hasznosul. A lerakást erõteljesen visszafog-

MÛANYAG

ÉS

GUMI

245

ják az anyagvisszanyerést és az energiaként való felhasználást szorgalmazó EU törvények miatt. A használt autógumi csaknem 31 000 kJ/kg fûtõértékû nem veszélyes hulladék, amely összetétele következtében különösen alkalmas fûtésre. A cementégetõkben használatos petrolkokszhoz hasonlítva kevés eltérés mutatkozik. A cementgyárakban csak a fogadó- és a betápláló technológiát kell megváltoztatni, hogy a használt autógumival fûteni lehessen, ehhez a következõ paramétereket tanácsos beállítani: − lánghõmérséklet kb. 2000°C, − az 1000°C feletti füstgázok tartózkodási ideje az égéstérben legalább 3−4 s, − az anyag égetési hõmérséklete legfeljebb 1450°C, − a nyersolaj nagy CaO tartalma miatt a szilárd anyag lúgos kémhatású, − a cementklinkerben hamu- és vasmaradványok vannak. Optimális viszonyok eléréséhez a gázoknak és a szilárd anyagoknak elég hosszú ideig kell az égéstérben tartózkodni (a káros anyagok is lebomlanak). A szilárd anyag lúgos kémhatása és a keletkezõ gázok (fõként kéndioxid) savassága megkönnyíti az eltávolításukat. Jelenleg még vizsgálják a fenti eljárás hatását a légköri emisszióra, csökkent mind a nitrogénoxidok, mind a kénoxidok mennyisége, csak a szénmonoxid emelkedett nagyon csekély mértékben. Az olaszországi kísérletek eredményesen végzõdtek, amennyiben a cementégetésben sikerrel pótolható a petrolkoksz egy része, gumiabroncs hulladékkal sem a technológiában nem szükséges lényeges változásokat eszközölni, sem a cement minõsége nem romlik.

vizsgálta. 14 nap hõfárasztás után (hõkamra és szobahõmérséklet) mérték a hosszváltozást, amely a morzsagumit tartalmazó vakolatnál kisebb volt, ez magyarázatot adhat arra is, hogy miért csökken a repedezési hajlam. A hõszigetelési vizsgálatokat az amerikai WESTERN BLENDED PRODUCT INC. gipszhabarccsal végezte. A 7,5% gumit tartalmazó és a gumimentes mintát egy jeges alapzatra helyezték, és a másik oldalon mérték a hõmérsékletet. Az eredmények szerint a morzsával töltött habarcs hõszigetelése legalább 5%-kal jobbnak bizonyult. A nyomó- és hajlítószilárdsági kísérleteket három vakolattípussal végezték el: − standard bevonat, az ASTM C109 szerint, − morzsagumit tartalmazó bevonat, − az ASTM C109 elõírásának megfelelõ habarcs, de víz helyett folyékony akrilát (Acrylset) polimert tartalmaz. 19 nap érlelés után a morzsagumival töltött habarcs nyomószilárdsága csökkent, Acrylset-tel a sztenderddel hasonló értéket kaptak. A hajlítószilárdságra kisebb hatással van a morzsagumi, kevesebb mint 10%-kal csökken az értéke. Összefoglalva, a morzsagumi adalékolás elõnyösen változtatja meg a felületbevonat fontosabb tulajdonságait (repedéssel szembeni ellenállás, méretváltozás hõhatásra, hõszigetelés), a hajlítószilárdságot nem rontja a határérték alá, míg a kevésbé fontos nyomószilárdságot csökkenti, de ez más adalékkal kompenzálható. Az amerikai falbevonó anyagok ára kevesebb mint 2,2 USD/kg, a morzsagumié pedig 0,5 USD/kg alatt van, ezért kedvezõen befolyásolja az árat. Térfogattömege kb. egyenlõ a vízével, miközben a hagyományos habarcs bevonatok 2−3-szor nehezebbek a morzsagumis keverékeknél.

7. Külsõ falak morzsagumi töltõanyaggal [8, 9] Az épületek külsõ falára gipszhabarcsot vagy vakolatot visznek fel. Arizonában (USA) kísérleteket végeztek a habarcsba kevert morzsagumival, melynek jó a repedéssel szembeni ellenállása és hõszigetelése, bár kisebb a nyomószilárdsága. A morzsát gumiabroncs hulladékból állítják elõ. A falbevonó anyag engedélyezéséhez a következõ követelményeket kell vizsgálni: − repedésre való hajlam, − hõfárasztás, − szigetelési kapacitás, − nyomó- és hajlítószilárdság változása. A külsõ falak felületén mindig elõfordulnak légrések és mikrorepedések, amelyek hõhatásra tovább nõnek. A felületbevonó-anyagba kevert rugalmas, lágy anyag lassítja a repedések kifejlõdését. A kereskedelmi morzsagumi mérete kb. 0,14 mm. Az R-WALL FINISH cementhabarcsba kevert 10% gumiõrlemény hatását laboratóriumi körülmények között

246

MÛANYAG

ÉS

GUMI

8. Egyéb (út-, sportpályaépítés, víztisztítás) gumiabroncs-hulladék hasznosítások [10, 11] A használt drótperemmentes gumiabroncsokat legtöbbször forgókésés gépen aprítják, az esetleg bennmaradt fémet mágnessel távolítják el. Ezt a 8−25 cm mérettartományú aprítékot az építõipar autópálya-rézsû feltöltõanyagként, támfal feltöltésként, házalapba, út alá szigetelésként, gátépítéshez, víztisztítótartályba szûrõtöltetként hasznosítja az alábbi jó tulajdonságai miatt. A talajnál 2,5-szer kisebb a sûrûsége, jó hõszigetelõ, kiváló szivárogtató, jól tömöríthetõ. A közeljövõben vasúti vágány alá rezgéscsillapítónak és hídalap köré földrengésálló rétegként kezdik bedolgozni. Alapszabály, hogy 3 m-nél vastagabb rétegben, túlzott hõtartás miatt, a gumiapríték nem alkalmazható, több rétegben azonban igen, ha két réteg között 30 cm homokot, vagy más alkalmas anyagot terítenek. Az autógumit nem csak aprított, hanem géppel ösz-

2004. 41. évfolyam, 6. szám

szepréselt, bálázott állapotban is hasznosítják. A bálázás elõnyei: − költsége autóguminként csak 0,40 USD, míg az aprítás 2 USD, − a bálázott gumi szoros összenyomása miatt nem vesz fel vizet, − nagyon jó a hõszigetelése, − ágyazatként kilométerenként 10 ezer USD-vel olcsóbb mint a zúzott kõ. Már mintegy 1200 víztisztító berendezés szûrõtöltetében kõ helyett gumidarálékot használnak. Elõnyei a kõvel szemben: − az apríték közötti tér (62%) nagyobb, mint a kõ között (44%), − a gumi sûrûsége a kõ sûrûségének csaknem harmada, − feleannyiba kerül, − könnyebb vele dolgozni, − természetes nyersanyagforrást (követ) takarít meg és használt autógumit újrahasznosít. Az eddigi eredmények nagyon biztatóak, mert a gumi egyenletesen osztja el a vizet a tisztítómezõben, nagyon kedvezõ a szerkezete és nem oldódnak a talajba káros elemek. Az útépítéshez, még a bálázott gumi alkalmazása elõtt, mint aszfalt adalékot alkalmaztak gumimorzsát, amivel az út minõsége javult. Játszótereken, futópályákon mesterséges gyepként is teret nyer a gumimorzsa. A FLORIDA TIRE RECYCLING INC. egy év alatt összességében már 1,1 millió abroncsból készült morzsát épített be sportpályákba. Játszótereken rugalmassága miatt elõnyösebb mint a homok vagy faforgács, mert 15 cm vastagságban leterítve a 3,6 m-rõl leesõ gyermek nem sérül meg (ez a magasság faforgács esetén 1,2 m, homoknál 1,8 m). További elõnye, hogy nem tömörödik, nem vonzza a rovarokat, négyzetméterenkénti ára 11 USD (faforgács 7,8, homok 10 USD). A gumimorzsa tartóssága, ütközéselnyelõ képessége

folytán egyre kedveltebb futópálya és mesterséges gyep építésében, ahol 6 mm-es alaprétegben terítik, de gyep tetejére is tehetõ párnarétegként. Mûszaki cikkek gyártására (pl. gépkocsi elemek) friss gumival vagy poliuretánnal együttesen is felhasználható, ha az adott terméknél nem okoz minõségromlást, illetve megtakarítást eredményez. 9. Gazdasági, szervezési kérdések, hasznosítási programok [12-15] Az európai használtabroncs piaci helyzet 2000-ben az 1. táblázatban látható. Használtabroncs kezelõ programok a lousianai és a virginiai modell. A lousianai modellnél minden vásárolt új guminál illetéket kell fizetni, ez személy- és kisteherautóknál 2 USD, közepes teherautónál 5 USD, 45 kg-nál nehezebb gumikra 10 USD. Ebbõl fizetik a használtabroncs begyûjtését (1,5 USD/kg). Fontos követelmény, hogy addig nem fizetnek a hulladékért, amíg nem igazolták, hogy átadták a feldolgozónak (nem kerülhet illegális lerakóba!). A program 1995-ben indult. Az eltelt idõ alatt több mint 41 M USD-t fizettek ki a gumigyártóknak, ennek 71%-át fordították feldolgozásra, a maradékot az illegális lerakók felszámolására szánták. Az érintettek elégedettek a rendszer mûködésével. Virginia államban minden eladott gumira 0,50 USD adót vetnek ki (ebbõl a forgalmazó 0,025 USD-t megtarthat). A befolyt összegbõl fedezik az illegális lerakók felszámolását, támogatják a begyûjtést és újrafeldolgozást. A forgalmazó átadja a szállítónak a használt abroncsot, aki a feldolgozóhoz viszi és közben minden résztvevõ aláírásával igazolja az átadást. A végsõ felhasználónak tonnánként 22,5 USD jár, lerakóból származó gumi esetén 50 USD. A feldolgozó meg is oszthatja az ösz1. táblázat. Az európai használtabroncs piaci helyzet 2000-ben

Ország Finnország Franciaország Németország Görögország Olaszország Hollandia Portugália Spanyolország Svédország EU Magyarország Lengyelország

Összes hulladék, % 33 405 587 60 378 32 52 265 60 35 50 150

Összes viszÚjraszanyerés, használat, % % 80 0 32 0 96 4 56 100 29 25 99 74 26 30

2004. 41. évfolyam, 6. szám

3 0 0 0 0 12 6 0

Újrafutózás, % 5 15 14 12 0 3 13 8 7 10 12

Anyagában hasznosítás, % 75 11 15

Energia visszanyerés, % 0 6 47

Kivitel,

Lerakás,

% 0 0 16

% 0 68 4

14 11 11 1 37 26 10 8

25 0 13 8 47 17 0 0

2 89 2 3 7 2 0 0

44 0 71 75 1 26 74 69

MÛANYAG

ÉS

Tárolva hasznosításra, % 29 0 0

GUMI

0 0 0 0 0 0 0 0

247

szeget a résztvevõkkel, így ösztönözheti a végsõ felhasználót az újrafeldolgozott gumi alkalmazására. A fenti két rendszernek elõnyei mellett hiányosságai is vannak. A lousianai rendszer ösztönzi más államok használtgumi importját és az illegális lerakókból a beszállítást, ezért viszonylag gyorsan kiürült az alap. Megszigorították az átvétel rendjét és az idegen államból átvitt abroncsért büntetés jár. Ezekkel az intézkedésekkel sikerült stabilizálni a pénzügyi helyzetet. A virginiai programot beperelték a vásárlók, mert a tõlük beszedett 1,5−2,0 USD hulladékkezelési díjból a forgalmazó csak 0,8−1,0 USD-t fizet a szállítónak, a többit megtartja. A tapasztalatok alapján célszerû egy olyan tanácsadó testületet felállítani, amelyben valamennyi szereplõ képviselteti magát. Az új gumik után fizetett díjat külön erre a célra létrehozott alapba helyezik. A résztvevõk a hozzájárulásuk alapján fizetnek. Az alapból támogatják a piac kiépítését, az illegális lerakók felszámolását és a szemléletformálást. Hatályos törvényeket kell hozni a program mûködtetéséhez. 10. Magyarországi helyzet [16] 2002 augusztusában megalakult az ÖKO-GUM GUMIBEGYÛJTÕ ÉS HASZNOSÍTÓ KHT. Ez a cég koordináló feladat ellátására alakult, egyfelõl a gumiabroncs importõröket és -gyártókat, másfelõl a hulladék begyûjtõket és -hasznosítókat fogja össze. Ennek eredményeként a termékdíj fizetésre kötelezett vállalkozások mentesülnek a termékdíj megfizetése alól, viszont hozzájárulnak a hulladék hasznosításához. A visszagyûjtés mértéke 2003-ban az összes forgalomba került abroncs 35%-a, ez 2006-ig 50%-ra fog emelkedni. A tényleges begyûjtést és hasznosítást a költségek határozzák meg. A begyûjtést végzõ vállalkozók csak alkalomszerûen mûködnek. A jelenlegi meghatározó hasznosító a beremendi cementgyár, ahol csõkemencében égetik a gumit. Emellett gumiõrlõk és feldolgozók is mûködnek, ezek között van

ABRONCS

amelyik világszínvonalú terméket állít elõ. Elméletileg fölös kapacitással rendelkeznek, de ennek kihasználása a finanszírozás hiányosságai miatt nem teljes. A termékdíjas rendszerrõl a licencdíjas rendszerre való átállás a tevékenység államilag támogatott jellegét szünteti meg, így piaci környezetbe kerül, az államnak csak fõleg ellenõrzõ szerepe lesz. A gumiabroncs szerelõknél problémát jelent a selejt abroncsok elhelyezése. Ennek megoldására hamarosan elkészül a lista azokról a vállalkozókról, akik a gyûjtésben részt vesznek. Az országos lista, elkészülte után, az érdeklõdõk rendelkezésére áll (www.oko-gum.hu). Irodalomjegyzék [1] Kieser, J. V.: Scrap tire pirolysis, Scrap, 59/6 (2002). [2] Galvagno, S.: Pirolysis process for the treatment of scrap tyres, Waste Management, 22/8 (2002). [3] Diedrich, K. M.: Recycling von gemahlenem Altreifengummi mit Trans-Polyoctenamer, Gummi Fasern Kunststoffe 53/3 (2000). [4] Shaw, D.: Rayon on the road to recovery, European Rubber Journal, 181/11 (1999). [5] Mastral, A. M.: Application of coal conversion technology to tire processing, Fuel Processing Technology, 60/3 (1999). [6] Rudzinski, W. E.: Effective recycling of scrap rubber tires − alternative solutions, Polymer News, 26/11 (2001). [7] Guighliano, M.: Experimental evaluation of waste tires utilizationin cement kilns, Journal of the Air and Waste Management Association, 49/12 (1999). [8] Han, Z.: Adding crumb rubber into exterior wall materials, Waste Management and Research, 20/5 (2002). [9] Myhre, M.: Rubber recycling, Rubber Chemical Technology, 75/3 (2002). [10] Kiser, K.: Tire recycling rolls along, Scrap, 51 (2002). [11] Beukering, P. J.: Trade and recycling of used tyres in western and Eastern Europe, Resources, Conservation and Recycling, 33/4 (2001). [12] Kiser, K.: Looking for lift, Scrap, 59 (2002). [13] Wavrer, Ph.: Un programme de recherche europeen pour améliorer la gestion globale des déchets ménagers, Techniques Sciences Methodes, 7−8 (2001). [14] Bell, M.: A tale of two tire programs, Scrap, 59/4 (2002). [15] Kawakami, S.: Recent trends of tire recycling, SEN-I Gakkashi, 58/3 (2002). [16] A cél: egységes és rendezett állapot kialakítása, Hulladéksors, 5 (2003).

A folyóirat a Michelin Hungária Kft., a Pannonplast Rt. és az Ipar Mûszaki Fejlesztéséért alapítvány anyagi hozzájárulásával jelenik meg. Szerkesztésért felel: Szerkesztõség címe: Telefon: Levélcím: Kiadja: Felelõs kiadó: Telefon:

dr. Macskási Levente Budapest, II. Fõ u. 68. 201-7819, 224-1451 1371 Budapest, Postafiók: 433. a Gépipari Tudományos Egyesület dr. Igaz Jenõ 202-0656

Szedés, tördelés: Konstruktura Bt. Telefon: 368-1700 E-mail: [email protected] Felelõs vezetõ: dr. Völgyi Júlia Nyomdai munkák: 3,14-L Nyomdaiipari és Szolgáltató Kft. 1131 Budapest, Rokolya utca 39. Felelõs vezetõ: Petrik István ügyvezetõ igazgató Telefon: 359-8788

Szerzõinknek szóló útmutató megtalálható a www.muanyagesgumi honlap egyebek rovatában.

248

MÛANYAG

ÉS

GUMI

2004. 41. évfolyam, 6. szám