MÛANYAG- ÉS GUMIHULLADÉKOK
5.2
Használt autógumi hasznosításának lehetőségei Tárgyszavak: autógumi összetétele; újrahasznosítási megoldások; útépítés; pirolízis; cseppfolyósítás; hulladéklerakó-építés; töltés.
Az utóbbi időben rohamosan növekvő mennyiségű használt autógumi aggasztó környezeti problémává vált. Ami a felhasználó szempontjából kívánatos tulajdonság, nevezetesen a tartósság, használat után a hulladékkezelés fő akadályát jelenti. A gumi alkotóelemei nem bomlanak le természetes körülmények között, ezért szaporodnak és nőnek a használt autógumi hegyek szerte a világon. Elég csak néhány adatot áttekinteni: az USA-ban évente 280 M db használt autógumi keletkezik (3 M t), ami évente és fejenként 1 autógumit jelent. Ausztráliában kb. 10 millió, Angliában 35 millió használt autógumival lehet számolni. A jövőbeli kilátások sem jobbak a gépkocsik egyre növekvő száma miatt. Az újrafutózott abroncsok meghosszabbítják az élettartamot, de ezeket főleg teherautók és repülőgépek esetében alkalmazzák. A használt autógumik mindössze kb. 20%-át hasznosítják valamilyen módon, 80%-át tárolják vagy lerakókba helyezik (elássák). Idővel a lerakás lehetősége megszűnik, ez egyébként közegészségügyi és tűzvédelmi szempontból sem veszélyte1. táblázat len megoldás. A gumi átlagos összetétele Komponens
%(m/m)
Sztirol–butadién gumi
62,1
Korom
31,0
Olaj
1,9
Cink-oxid
1,9
Sztearinsav
1,2
Kén
1,1
Egyéb adalék
0,7
Az autógumi összetétele Az autógumi általában 62 %(m/m) SBR-t (sztirol–butadién gumi), 31 %(m/m) kormot és kisebb mennyiségben különböző töltőanyagot, ként, cink-oxidot és sztearinsavat (1. táblázat) tartalmaz. A gumi lehet természetes gumi, de gyakoribb a 25 %(m/m) sztiroltartalmú gumi. Az egyes gumifajták között az összetételben kisebb eltérések vannak a felhasználási céltól függően,
de a korom mint töltőanyag mennyisége nagyjából azonos. A vulkanizálás során a gumi a kénnel keresztkötést létesít, a kötések száma és módja változtatható a cink-oxid és sztearinsav mennyiségével. Személygépkocsi-gumiknál a futómű főleg SBR-t vagy sztirol–butadién kopolimer/polibutadién keveréket (SBR/BR) tartalmaz, míg az abroncs oldala rendszerint természetes gumiból készül. A teherautó és a repülőgép gumi rendszerint 100% természetes gumiból áll, amit a gumiabroncs terheléskor fellépő kisebb mértékű felmelegedése indokol. Az aktív szén előállítás nyersanyagaival összehasonlítva (szén és fa) az autógumi hamutartalma (3% a szén 7%-ához képest) és kötött széntartalma (25% a szén 45%-ához képest) alacsonyabb. Ugyanakkor sokkal gazdagabb illó komponensekben (66% a szén 38%-ához képest). Az illó komponensek pirolízissel folyékony olaj és gáz halmazállapotban visszanyerhetők. A pirolízissel kapott termékek megoszlása a következő: 38–55% olaj, 10–30% gáz és 33–38% salak. Vákuumban végzett pirolízissel az olajkihozatal elérheti akár a 72%-ot is, fűtőértéke 43 MJ/kg, ami közel azonos a kőolajból előállított olajéval. A salak több, mint a gumi nyerskoromtartalma, amely a SBR hőbomlásakor keletkező bomlástermékekből származik. A salak fajlagos felülete kb. 100 m2/g, ezért különösen alkalmas aktív szén előállításra. Autógumi-feldolgozási technológiák A használt autógumi újrahasznosítására különböző megoldási javaslatok születtek. A gyakorlat számára azonban csupán néhány felel meg valamennyi gazdasági, műszaki és környezetvédelmi elvárásnak. A használt autógumit kezdetben regenerálták, amit megfelelő arányban az új gumihoz kevertek. A különböző feldolgozási technológiák közül, amelyekkel a gumi alkotóelemeire bontható, a pirolízis és a szénnel együtt végzett cseppfolyósítás a legismertebb. Kisebb mennyiséget adalékként útépítő anyaghoz (aszfalt, beton) használnak fel, a koromból aktív szenet állítanak elő, és egyre nő tüzelőanyagként történő hasznosítása. A 90-es évek közepétől közúti töltések építéséhez használják fel. A pirolízis levegő kizárásával történő bontás. A pirolízist általában inert gázatmoszférában végzik, de gyengén oxidáló közeget is (pl. gőz vagy széndioxid) alkalmaznak. A pirolízis során folyékony szénhidrogén, gázok és szilárd termékek keletkeznek, amelyeket vegyipari alapanyagként vagy tüzelőanyagként lehet hasznosítani. A szilárd maradékból aktív szenet, grafitot, szénszálat állítanak elő. A használt gumi pirolízisével aktív szén előállítása aprítási és darálási költség nélkül történik, de a termék drága és nem megfelelő minőségű. A fűtőolaj-előállítás műszakilag megoldható, de nagy a beruházási költségigény. A termikus hasznosítással (égetéssel) jelentős térfogatcsökkenés érhető el, de a gumi értékes alkotóelemei ebben az esetben nagyrészt „megsemmisülnek”, ami gazdaságilag kevésbé jó megoldás.
Az utóbbi időben megindultak a fluidizációs reaktorban folyó pirolízises kísérletek, amelyekkel olefineket és egyéb szénhidrogéneket állítottak elő. A laboratóriumi kísérleteket 60–3000 g/h teljesítményű berendezésben végezték, a két félüzemi méretű berendezés kapacitása pedig 120 kg/óra volt. Ugyancsak folynak a rögzített ágyas pirolízissel és hidropirolízissel kapcsolatos kísérletek, amelyekben az üzemi paraméterek és az olaj jellemzői közötti összefüggésre keresnek választ. A vizsgálatok alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a gumi depolimerizációja poliizoprénen, majd gyűrűzáráson keresztül játszódik le. A használt gumi másik vegyi úton történő hasznosítása a szénnel együtt végzett cseppfolyósítás, amelynek során olaj és korom keletkezik. A szén és használt gumi együttes cseppfolyósításakor javul a konverziófok ahhoz képest, mintha a szenet csak önmagában cseppfolyósítanák. A pirolízissel és cseppfolyósítással végzett hasznosítás mellett szóló fő érv az, hogy ezekkel a módszerekkel értéknövelt termék állítható elő. Az USAban a két módszerrel 28 millió használt autógumit dolgoznak fel. A használtgumi-hasznosítás legrégebbi módszere a regenerálás, a terméket új gumival végzett megfelelő arányú keverés után ismét gumiként lehet felhasználni. Az eljárásnak több hátránya van: a regenerált gumit tartalmazó termék műszaki jellemzői gyengébbek az új gumiénál, előállítási költsége magasabb, mint az új gumié, azonkívül a hulladékkérdést nem oldja meg, mert a regenerált gumiból is hulladék lesz, csupán időbeli eltolódással. Viszonylag új iránynak számít a szuperkritikus extrakcióval folyó kísérlet, amelyet n-butanollal vagy toluollal 350 °C-on végeznek. Az extrakcióval kapott olaj az analitikai vizsgálatok alapján főképpen izoprén oligomerekből áll. Az eljárás során nem keletkezik gáz, és összehasonlítva a pirolízissel energiahatékonysága jobb. Egyéb használtgumi-hasznosítási eljárások között említhető tüzelőanyagként történő alkalmazása cementégetésnél, különböző tengeri környezetben alkalmazható műtárgyak előállítása, aszfalt- és betonadalékként történő felhasználása, de gazdaságilag ezek nem számottevő mennyiségek. Használt gumi alkalmazása útépítésben A használt autógumit többféleképpen hasznosítják az útépítésben. Leggyakrabban a gumit és az aszfaltot 1–2 órán át 175–220 °C-on keverik, majd a forró keverékből elkészítik az útburkolatot, amelyre egy réteg kavicsot terítenek. Ehhez az autógumit rendszerint 2 mm átmérőnél kisebb részecskékre aprítják. A gumival kevert aszfalt vízzáró membránként, kötőanyagként jól bevált. A gumiadalék javítja az aszfalt alakíthatóságát, és növeli a lágyulási hőmérsékletét. A gumi és aszfalt között létrejövő erős kötés következtében tartósabb az adalék nélküli aszfaltnál. Az elmúlt években egyre nőtt a gumival kevert aszfalt mennyisége. 1 km autóút építéséhez kb. 2 t gumi szükséges. Fel
tételezve, hogy a keverék 25% gumiból és 75% aszfaltból áll, számítások szerint ez évente 40 500 t használt autógumi hasznosítását jelenti, vagyis a hulladék 30–40%-át felszívja az útépítés. Ennek az aszfaltfajtának egyetlen hátránya, hogy a gépjárművek haladása 16%-kal csökken ezen az útfelületen. Az útépítéshez kapcsolódó egyéb létesítményeknél is jól alkalmazható a keverék, elsősorban ott, ahol a szilárdság nem elsődleges követelmény, pl. terelő-, ill. hangvédőfal-építésben. Az útépítésnél használt adalék rendszerint gumigranulátum volt. A vizsgálatok során azt tapasztalták, hogy a granulátumadagolás hatására csökkent a beton nyomó- és hajlítószilárdsága, viszont javult a fagyállósága és ütésállósága. Gumiszál-erősítésű beton repedéssel szembeni ellenállóképessége és zajcsökkentő hatása nőtt. A további kísérletek célja a részecskeméret-eloszlás és alak, valamint a beton mechanikai tulajdonsága közötti összefüggés tisztázása. Egyes szerzők a habarcshoz adagolt megőrölt gumi részecskeméretének hatását vizsgálták. A 10,8 mm×1,8 mm részecskeméretű gumi hatására nőtt a hengeres és kocka alakú habarcs mintadarabok nyomószilárdsága. A különböző szálak (azbeszt, cellulóz, PP és poliakrilnitril-alapú szénszál) alkalmazásakor is csökkent a törési és zsugorodás/repedési hajlam. Még nem pontosan ismert az aprított gumi (granulátum és szál) hatása a beton megmunkálhatóságára és mechanikai tulajdonságára. A habarcshoz kétféle méretű granulátumot adagoltak, és vizsgálták a hajlító tulajdonság alakulását. Az egyik minta mérete 3,5 mm hosszú és 1,2 mm átmérőjű, a másiké 10,8 mm hosszú és 1,8 mm átmérőjű volt. A kísérletet azért habarccsal végezték, mert a habarccsal könnyebb volt dolgozni, mint cementtel. Ez a vizsgálat is megerősítette azt a már ismert tényt, hogy a gumi csökkenti a habarcs hajlítószilárdságát, de csökkenthető a habarcs zsugorodási/repedési hajlama. Hatására a habarcs hosszabb, pl. 4 hónapos erősen lúgos expozíció után is megőrzi eredeti szerkezetét. Használt autógumik alkalmazása hulladéklerakóés töltésépítésben Az amerikai Autógumigyártók Szövetségén (Rubber Manufacturers Association) belül alakult STMC (Scrap Tire Management Council = Használt Gumi Gazdálkodási Tanács) jelentése szerint az elmúlt 10 év alatt az infrastrukturális építkezésekben felhasznált autógumi mennyisége ugrásszerűen megnőtt. A 90-es évek elején még évi 500 E db autógumi szerepelt a statisztikákban, 2000-ben ez a szám elérte a 30 M db-ot. 2000-ben képződött 273 M db használt autógumiból 196 M db-ot valamilyen módon hasznosítottak. Tüzelőolajként 64%-át, 15%-ot töltés, hulladéklerakók és vízlevezetők építéséhez használtak fel, míg a gumigranulátum a harmadik helyen állt (18 M db vagy durván 9%) és végül l5 M db-ot, ill. 8%-ot exportáltak.
Útépítéshez és a hulladéklerakók vízelvezetőinek építéséhez a 8–30 cm méretű aprított gumi a legalkalmasabb. Nincsenek pontos adatok az egyes területeken felhasznált mennyiségekről, de ide sorolhatók egyéb területek is, mint pl. útalapozás hőszigetelése vagy vasúti pályák rezgéscsillapítása. A használt autógumi rendkívül kis fajlagos tömegéből származó előnyt olyan töltések építésénél hasznosítják, ahol az altalaj gyenge, és a hagyományos, guminál nehezebb anyagok nem alkalmazhatók. Egy hídépítésnél a támasztópillérek gyenge tengeri üledékes talajon álltak, így a 9 m magas töltést hagyományos anyagokkal (homok, sóder és kavics) csak sokkal drágábban lehetett volna megépíteni. A használt autógumiból sikerült olcsó és kellő szilárdságú felhajtót építeni. A 300 E USD megtakarításon kívül 1,2 M db autógumit használtak fel az építkezéshez. A városok egyre növekvő létszámú lakossága miatt még több útra lesz szükség, amihez az ugyancsak szaporodó mennyiségű használt gumi jól felhasználható. Az útépítésnél is nagyobb és gyorsabban felfutó alkalmazási lehetőséget kínál a hulladéklerakók és vízlevezető árkok építése. Ez a két terület kevésbé függ az időjárástól, és az engedélyeztetéssel kapcsolatos hivatali bürokrácia is kevesebb akadályt gördíthet a megvalósítás elé. A hulladéklerakó-építésben a lehetséges alkalmazások közé tartozik a takarás, levegőztetőrendszer és a lerakó kibélelése. Az ország 3000 hulladéklerakójával számolva előzetes becslések szerint ezen a területen mintegy 1 M db gumit lehet hasznosítani. A vízlevezető árkok építésekor kezdetben gyanakvással fogadták a gumigranulátumot, de miután bebizonyosodott, hogy olcsóbb, könnyebben kezelhető és tartósság szempontjából is felveszi a versenyt a hagyományos anyagokból épített műtárgyakkal, egyre több államban tértek át erre a technológiára. Az útalapozásnál különös gondot kell fordítani a hőszigetelésre, különösen ott, ahol nagy a hőmérséklet-ingadozás. Bár ez viszonylag kis piacnak számít, mégis megéri a beruházásnál erre külön gondolni, mert az útfelfagyásokból származó karbantartási költség ennek többszörösét teheti ki. 1993–94 kemény telén végzett tesztvizsgálat során bebizonyosodott, hogy ahol az alapozásnál 30 cm vastag aprított gumiréteget alkalmaztak, ott a fagy egyáltalán nem okozott kárt, ugyanakkor a hagyományos sóderes útburkolat 140 cm mélyen felfagyott. A vasúti pályák rezgéscsillapítása ugyancsak fontos, bár volumenét tekintve nem nagy terület. A rezgéscsillapítás révén lehetővé válik vasúti pályák megépítése a településhez és hivatalokhoz közel eső területeken is. A használtgumiipar megalakulásának kezdete 1985-re tehető, míg az útépítés csak a 90-es években figyelt fel az alkalmazásban rejlő lehetőségekre. Miután különböző egyetemek és kormányzati szervek (FHWA = Federal Highway Administration) figyelme az autógumihulladék-gazdálkodás felé fordult, munkamegbeszéléseket szerveztek, egyre több ismeret halmozódott fel, aminek köszönhetően 1995-re az útépítésben felhasznált gumi mennyisége
elérte az 5–7 M db-ot. A bíztatóan indult kezdeményezés néhány 1996-os sajnálatos esemény miatt majdnem teljesen meghiúsult. Washington államban két gumiból készült töltés, Colorado államban pedig egy gumiból készült támfal füstölni kezdett, majd pedig kigyulladt. A történtek után a FHWA betiltotta a gumi alkalmazását töltésépítésben. Az útépítéssel kapcsolatos projektek leálltak, mindössze néhány hulladéklerakó épült meg. A tűzeset után az STMC szakemberekből álló bizottságot küldött a helyszínre. A vizsgálat megállapította, hogy egy bizonyos vastagság felett a gumi nyomás hatására felmelegszik és eléri a gumi égési hőmérsékletét. A tűzeseteknél egyik töltésben 14 m vastag, a másikban 21 m vastag réteget találtak. Ezek után a felhasználható gumiréteg vastagságát maximálták, és egyéb biztonsági intézkedést írtak elő. Eszerint a gumiréteg vastagsága nem haladhatja meg a 3 m-t, az egyes rétegek közé pedig legalább 1 m vastag talajréteget kell teríteni. Az így épített töltésben a gumi hőmérséklete nem haladja meg a környező talaj hőmérsékletét. Az STMC közreműködött az ASTM (American Society for Testing and Materials) 1997-es irányelvének kidolgozásában, ami az autógumi útépítési célú felhasználására vonatkozik. Ezen kívül számos megbeszélést és vitát szerveztek az érintettek részvételével. A szakszerű és gyors intézkedéssel sikerült elérni, hogy a töltésépítés előtt is nyitva maradjon a gumifelhasználás lehetősége. Az engedélyek beszerzése államonként különböző, de még ma is akad olyan állam, ahol tilos töltést építeni gumiból. A hatóságok különösen óvatosan járnak el a környezetihatás-vizsgálatok vonatkozásában. Colorado államban, az egyik tűzeset helyszínén, a hatóságok még ma is megkívánják a hőmérséklet monitorozását. A gyorsabb elterjedés másik fő akadálya az elégtelen logisztika. Egy építkezésnél a gumihulladék ára 11,62 USD/m3 volt, míg a helyben kitermelt földé 5 USD/m3. Vagyis a szállítás miatt az egyébként olcsó gumihulladék több mint kétszeresébe került a hagyományos anyagnak. Természetesen vannak államok, ahol a gumihulladék szóba sem jöhet a helyben bőségesen rendelkezésre álló jó minőségű sóder helyettesítésére. Az építőanyagban szegény vidékeken azonban komoly esélye van a gumihulladék felhasználásának. Pirolízis A szilárd energiahordozók elgázosításában és cseppfolyósításában jól ismert eljárás a pirolízis. Ennek során folyékony és gázhalmazállapotú szénhidrogének, valamint szilárd salak keletkezik. Tekintettel arra, hogy a gumi gyűrűs szerves vegyületekből áll, kézenfekvő, hogy a szénnél bevált eljárást a gumira is alkalmazzák. Érdekes azonban, hogy míg a szén cseppfolyósításáról számtalan közlemény látott napvilágot, a gumi pirolízisével kapcsolatban alig jelennek meg beszámolók. A fluidizációs pirolíziskor kapott vegyületeket a
2. táblázat foglalja össze. A pirolízis során keletkező olefineket és egyéb szénhidrogéneket a kőolajipar használja fel. 2. táblázat A gumi fluidizációs pirolizisekor keletkező vegyületek Aprított gumi Hőmérséklet °C Hidrogén
750
Egész abroncs 700
1,30
0,42
15,13
6,06
Etán
2,95
2,34
Etilén
3,99
1,65
Propán
0,29
0,43
Propilén
2,50
1,53
Bután
1,31
1,41
Butadién
0,92
0,25
Izoprén
0,34
0,35
Ciklopentadién
0,39
0,25
Egyéb alifás vegyület
0,36
1,07
Benzol
4,75
2,42
Toluol
3,62
2,65
Sztirol
0,17
10,35
Indán/indén
0,31
0,48
Naftalin
0,85
0,42
Metil-naftalin
0,83
0,67
Difenil
0,49
0,39
Fenantrén
0,29
0,19
10,20
16,71
Szén-monoxid
3,80
1,48
Szén-dioxid
1,95
1,74
Víz
0,10
5,11
Hidrogén-szulfid
0,23
0,02
Tiofén
0,15
0,25
Metán
Egyéb aromás vegyület
Szén töltőanyag Acélhuzal
40,59
40,0
1,62
11,30
A pirolízist rendszerint 600–800 °C-on végzik, ennek során illó komponensek, kis mennyiségű gáz és szilárd anyagok keletkeznek. A szilárd mara
dék elsősorban koromból és a gumigyártásban felhasznált különböző szervetlen adalékokból áll, pl. acélhuzal és cink-oxid. Az egyes komponensek mennyisége a technológiától függően változik, de átlagosan a következő arányokkal lehet számolni: 40–50% olaj, 30–40% szilárd maradék és 10–20% gáz. A viszonylag magas koromtartalom (30%) és az acélhuzal-tartalom (10%) miatt célszerű a használt gumit előbb pirolizálni, majd az itt keletkezett olajat külön lépésben feldolgozni. A korom és az acélhuzal a folyamatból leválasztható. A pirolízissel foglalkozók szerint a pirolízis után keletkező szilárd maradék mennyisége meghaladja a gumi eredeti koromtartalmát. Ennek valószínűleg az az oka, hogy a szilárd maradék a korom mellett a gumi bomlásakor keletkező vegyületeket is tartalmazza. A pirolízis gazdaságossága nagymértékben függ a szilárd maradék minőségétől. A használt gumiból előállított aktív szén fajlagos felülete 500 m2/g, és mikroporózus szerkezetű. A folyamat paramétereinek változtatásával optimalizálható az aktívszén-előállítás, ezeket a kísérleteket forgókemencében és fluidizációs eljárással folytatták le. A pirolízis során keletkező kén mennyisége meghatározó jelentőségű, ha az olajat fűtésre kívánják használni. Analitikai vizsgálatokkal kimutatták, hogy a salakban levő cink és kén röntgenabszorpciós sávja egybeesik. Ebből arra lehet következtetni, hogy a pirolízis alatt a ZnO és kén reakcióba lépnek egymással, és ZnS keletkezik. Tekintettel arra, hogy a kén nagy része a salakban kötött formában marad vissza, a pirolíziskor keletkező cseppfolyós és gázhalmazállapotú frakciók kéntartalma alacsony, ezért fűtőanyagként történő felhasználásánál nem kell jelentős kénemisszióval számolni. A kéntartalomra vonatkozó analitikai vizsgálatok a következő eredményt adták: a kén 78 %(m/m)-a a salakban marad, 13%-a a gázfázisba (főként SO2) és 9%-a a cseppfolyós fázisba jut. Elméletileg a pirolízis során keletkező salak fűtőértéke kb. 360 kJ/mól (feltételezve, hogy a salak csak szenet tartalmaz), szilárd tüzelőanyagként hasznosítható, égetésre 510 °C-ot javasolnak, bár kéntartalma miatt körültekintően kell eljárni. A salak csekélyebb minőségű gumitermékekben töltőanyagként, valamint megfelelő előkezelés után nyomtatótintaként is hasznosítható. Aktívszén-előállítás mellett felmerült különböző polimerek töltőanyagaként és vulkanizáláshoz történő alkalmazás lehetősége is, de mivel ezek a termékek nem tartoznak a csúcsminőségű kategóriába, érdemes mérlegelni ezeket a megoldásokat. A pirolízis csak az így előállított termékek révén tehető gazdaságossá. Hasznosítás fűtőanyagként Az emelkedő olajárak miatt a használt autógumik fűtőanyagként történő hasznosítása egyre vonzóbb. Erre a célra a gumit 2,5 cm-es darabokra aprítják. Az autógumi több mint 90%-ban szerves anyagból áll, fűtőértéke
32,5 · 106 J/kg, a széné 18,6–27,9×106 J/kg. A Goodyear Tire and Rubber Co. egész autógumival üzemelő kazánt helyezett üzembe, amelynek kapacitása 1400 kg/h, óránként 11 300 kg gőzt állít elő. Az egyes cégek különböző 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 elő egész abroncsok elégetésével. A gőzfejlesztő kazánban 55 E kg gőzt állítanak elő óránként, amellyel egy General Electric gyártmányú turbinát hajtanak. Egyébként számos ilyen üzem működik nemcsak az USA-ban, de több országban is. A Waste Recovery Inc. (WRI) évente 2 M gumiabroncsot őröl meg tüzelési célra Portlandban, Oregonban, Dallasban és Texasban. A Nihon Co. Ltd. 258 300 t/hó cement előállításához összesen 140 E autógumit használ fel és éget el olajjal együtt. Különböző értéknövelt termékek előállításával kapcsolatos próbálkozásokról is beszámolnak. A TDAC-ból (tire derived activated carbon = gumiból előállított aktív szén) gáztárolók, gázleválasztók és különböző levegőszűrő berendezések részére állítottak elő abszorbenst. Ezeket az abszorbenseket fel lehet használni az alacsony vagy nulla emissziót kibocsátó járművekben és mindazokon a területeken, ahol a gáz kisnyomású tárolása szükséges, pl. komprimált gázzal töltött nagynyomású gáztartályok helyett. Az USA-ban 1990-ben indultak meg a légtisztításban alkalmazható olcsó abszorbensekkel folyó kutatások. A TDAC-ból előállított abszorbensek iránt más iparágak is érdeklődnek, pl. a vegyipar, ahol a levegőben levő kis mennyiségű illó szerves komponensek megkötése szükséges. Cseppfolyósítás A használt gumiabroncs szerves anyagaiból cseppfolyósítás útján olajat és kormot lehet kinyerni. A szén konverziófoka gumi adagolásával javítható, sőt az így elérhető konverziófok meghaladja a külön-külön cseppfolyósított szén és gumi konverziófokát is. A szinergens hatás a szén minőségétől és cseppfolyósítás körülményeitől függ. A gumi hatása a poliaromás szénhidrogének mennyiségétől függ. Az együttes cseppfolyósításnak azonban vannak hátrányai. Ezek közé tartozik, hogy a cseppfolyósítás során keletkező korom nem hasznosítható, mivel az a szén égetésekor keletkező egyéb anyagokkal együtt a salakban marad vissza. A szén és gumi együttes cseppfolyósításakor a fő probléma abból adódik, hogy a két anyag cseppfolyósításának optimális körülményei eltérőek. A gumi sokkal kíméletesebb körülmények között cseppfolyósítható, mint ami a szén cseppfolyósításához szükséges. A szén konverzióját nagymértékben leronthatják a gumi cseppfolyósításakor keletkező anyagok, különösen abban az esetben, ha a széncseppfolyósítás katalizátorral történik. A problémát úgy oldották meg, hogy a cseppfolyósítást több lépcsőben végzik el. Az első lépésben történik a gumi cseppfolyósítása, aminek so
rán olaj és szilárd maradék (többnyire korom) keletkezik. Ezután a gumiból kinyert olajjal történik a szén cseppfolyósítása. A kétlépcsős módszerrel a gumi koromtartalma is hasznosítható. A szenet vákuumban pirolizált olajjal, molibdén katalizátor jelenlétében 430 °C-on cseppfolyósították. Ez az olaj javította a cseppfolyósítás hatásfokát. Hasonló eredményt kaptak abban a kísérletben is, amelyben a szenet a gumiból kinyert és fáradtolaj keverékével, NiMo/Al 2O3 katalizátorral cseppfolyósították. Az utóbbi időben felerősödtek azok az erőfeszítések, amelyek a használt autógumi környezetkímélő hasznosítását többféle módszerrel próbálják megoldani, hogy az eljárással értéknövelt terméket tudjanak előállítani. A gumi alkotóelemeinek visszanyerése pirolízissel és cseppfolyósítással történik, de ezek az eljárások ma még nem gazdaságosak. A lerakás mellett ma a legelterjedtebb alkalmazások közé az útépítés, aszfaltadalékként és vízszigetelőként való felhasználás tartozik. Magas fűtőértékének köszönhetően nő a fűtőanyagként hasznosítása is. (Haidekker Borbála) Rudzinksi, W. E.: Effective recycling of scrap rubber tires – alternative solutions. = Polymer News, 26. k. 11. sz. 2001. p. 392–396. Reid, R. L.: A civil solution. = Scrap, 58. k. 6. sz. 2001. nov./dec. p. 64–66, 68.
