HULLADEKHASZNOS1TAS, ANYAG- ES ENERGIATAKAREKOSSAG SZALAY LAJOS okl. faipari mama, osztalyvezeta ORTUTAY BELA tudomanyos agyintazo OROSZ JENO maszaki egyintezo
1. ALTALANOS ME GALLAPITASOK A FAIPARI HULLADEK EUROPAI
HASZNOSITASAVAL KAPCSOLATBAN A potencialisan rendelkezesre alto faipari hulladek hasznositasi merteket szamos tenyez6 befolyasolja. Az eszak-europai korzet kiemelkedoen nagy hulladekhasznosItasat a fafeldolgozo ipar koncentraciojanak, ill. integraciojanak, tovabba annak a tenynek tulajdonithatjuk, hogy az ott feldolgozott nyersanyag legnagyobb resze fenyo, amelynek hasznositasa hulladek formaban sem jelent neherseget. Ennek ellenere figyelemremelto hogy szamos nyugati orszag milyen nagy gondot fordit a faanyag komplex hasznositasara. Oktatasi es kutatasi intezmenyek vizsgaljak tablepcsos program kereteben a kitermeleskor, szallItaskor es a kiilonbozo ipari folyamatoknal keletkez6 es a kornyezetre is karos hulladek hasznosithatosagat. A szocialista orszagok hulladokhasznosItasi eredmenyei elsosorban a tulnyomoan lombos fafajok miatt alacsonyabbak. A KGST-orszagokban jelenleg mintegy 500 mini m 3 az evi fakitermeles, ebbol azonban .csak 350 millio m3-t hasznositanak. A fanyersanyag nagy hanyada hulladek. A hulladokhasznositas szintje a szocialista orszagokon beliil is valtozo. Ennek oka az egyes orszagok faiparanak eller& szerkezeteben es elter6 koncentraltsagaban kereshetO. Ketsegtelen, hogy a legelanyosebben a keletkezes helyen lehet a hulladekot hasznositani. Valtozatos •es igenyes ertekesitesre azonban csak megfeleI6 vertikumokban, kombinatokban van lehet6.seg. Ebben a tekintetben nalunk kedvezobb helyzetben van a Szovjetunio, Csehszlovakia es Romania. A komplex hasznositasban rejlo nagy tartalek a fanyersanyagot a stabil es folyamatos ter- melos fontos bazisava teszi. Ezt a felismerest jot po1dA77a a Szovjetunioban letrehozando USTY-ILIMSZK fafeldolgozo ipari komplexum. A vallalatorias mintapeldaja lehet a teljes fafelhasznalasnak. Filreszilzeme evente 25 millio m 3 /bilk& fog feldolgozni fikeszaruva, a forgaeslapilzem evi 250 ezer m3 kapacitasii lesz, szulfitcelluloz-iizeme evente 500 ezer tonna feheritetts.ellulort AIM majd elo, a hidrolizalo iizem evente 3800 tonna takarmanyt es 12 ezer tonna furfurolt fog kesziteni. Romaniaban az iparfejlesztes soran fafeldolgozo kombinatokat letesitettek. Itt megkozeli- Oen elerik az eszak-eurepai korzet magas hulladekhasznositasi szinvonalat. Csehszlovakiaban a fafeldolgozo ipar vertikalis felepitese az energiavalsagtol fiiggetleniil, - mar korabban jo lehetoseget teremtett a fahulladek hasznositasara. Adatok szerint a hulladek tobb mint 80%-at valamilyen modon feldolgozzak. Kiilonosen nagy — 40% feletti — az ipari hasznositas aranya. A hulladek 1/3 reszet h6energia termelesere forditjak. Lengyelorszag helyzete kedvezotlenebb, a fahulladeknak csupan 32%-at ertekesitik technologiai es energetikai celokra. A tovabbi megoldast a kutatasi eredmenyek fokozottabb
222
Szalay—Ortutay—Orosz
figyelembevetelovel az agglomeralt lapok eloallit4saban es a mfitragyagyartasban latjak. A lengyel ipar sajat tervek alapjan fahulladek es kereg eltilzelesere alkalmas berendezeseket fejlesztett ki. Az NDK az energetikai hasznositasnak kisebb figyelmet szentel, a fahulladek ertekesitesenel az agglomeralt lapok kesziteset es a kemiai feldolgozast latja megoldasnak. Az el6z6 peldak is mutatjak, hogy kiilonosen az utobbi evekben a fa komplex hasznositasa keriilt az ortekesites kozeppontjaba. Vilagszerte torekednek a fafelhasznalas szerkezetenek olyan megvaltortatasara, amellyel az adott nyersanyagbazist mind nagyobb szazalekban tudjak hasznositani. A hulladek hasznositasa nemcsak az ertekes nyersanyagok tovabbi kiaknazasat jelenti, hanem egyben kornyezetvedelmi gondot is megold. A felhalmozOdo hulladek megsemmisitese ugyanis nem tortenhet — mint hazank eseteben is — tarsadalmi tobbletraforditassal. A hulladekhasznositas enfiteljes fokozasa hazankban is egeto kerdesse van, ezert a KGSTmunkamegosztasban intezetiink is szerepet vallalt. A fejlesztesi feladatok megoldasahoz kivanunk hozzajarulni a tovabbiakban ismertetesre kerii16 nemzetkozi eredmenyekkel.
e m3
A 100 %
8 000 100%
2. A HAZAI FAFELDOLG OZO IPARBAN KELETKEZO HULL ADEK A magyarorszagi viszonyokat tiikrozi az 1-4. diagram. A kozgazdasagi elorejelzesek szerint 1971-73 es 1990 1(6zott a kovetkezok szerint fog alakulni a hasznositisra varo hulladek mennyisege es megoszlasa.
7000
6000 100 5000
4000 342%
35,6%
3000
41,3% 2000 -
1000
1970
r7
brutto fakitermeles
1980
1990 hulladgh
eV I. diagram. A bruttO fakitermeles es a hasznosithatO hulladek mennyisegenek iisszehasonlitcisa
e m3
<
1100 2. diagram. A hulladek megoszlasa vcilasztekonkent 1. vekonyfa hulladek, 2. darabos hulladek, 3. forgacs, fUreszpor, 4. egyeb kereg
1000
1
-
900 -
800 -
700 -
GOO-
500 -
3
400-
1972
1980
1990
ev
e m3 • 3000 -
2000:-
1500
1000
-
3. diagram. A hulladek megoszlcisa szektoronkent
---------------------
...•. — —.1 — =• -r.r-===--
„
-1972
1980
---
1. erdogazdasagi hiAladek, 2. els6d1eges feldolgozasb61 credo hulladek, 3. masodlagos feldolgozasbol ered5 hul4. kereskedelmi hulladek, ladek, 5. hulladek osszesen
4 1990
ev
224 Ok
170 160
Szalay—Ortutay--Orosz 3. A FAHULLADEK HASZNOSITASANAK LEHETOSEGEI A fahulladek agglomeralt lapok gyartasaban vale fel-
hasznaldsa a forgacslap- es farostlemezipar regi gyakorla150 ta. A gyalu- es maroforgacs, / /' a hamozaskor keletkez6 for140 gacsanyag, a ffireszpor, valamint az iizemekbol szarmazO nagyobb darabos hulladek 130 megfeleI6 alakitasaval szamottevo nyersanyagbazis nyerhet6 ezekhez a korszeril techno120 /lOgiakhoz. A korszeril forgacskepz6 es rostosito-berendezesekkel a hulladek szinte 110 minden valtozata, akar a fa2 reszpor is — fafajra vale te100 kintet nal kiil — feldolgozhatO. A fareszecskek j61 kothetok szervetlen es szerves ragaszto.90 anyagokkal, majd az igy nyert elegy MN/ant meretii es alaku 1972 1980 1990 iv lapokkd, idomokka formalha4. diagram. A hulladik megoszldsa fafajok szerint (Az 1971 -73. to. Sokat igero titnak ldtszik a cementtel es egyeb szervetlen evek titlaga =-- 100%). 1. bfikk, gyertyan, 2. egyeb kemeny lombos, 3. nyar, 4. egyeb lombos, 5. feny6 anyagokkal, valamint szintetikus habanyagokkal mint kbVianyagokkal val6 feldolgozas. Ugyanakkor az elemi fareszecskek a farostlemez- es kereglapgyartas tanusaga szerint killon kotoanyag nelkill is egyesithet6k. A fat felepito kemiai vegyilletek szama es fisszetetele olyan nagy es bonyolult, hogy pontos ismeretekrol ma sem lehet beszelni. Ez a gazdagsdg azonban egyben a fahulladek kimiai hasznosithatosaganak kimerithetetlen forrasa is. A faanyag extrandlasaval, leparldsaval ill. mas tIpusit feltarasaval ipari alap- es segedanyagok, gy6gyszerek es megfeleI6 vegyi kezelessel egyebek mellett takarmany nyerhet6. A fa osi tfizeManyag, amelynek jelentoseget most az energiahordoz6kra iranyulo fokozottabb figyelem huzza ald. A keletkez6 fahulladek nedvessegtartalma tiizelestechnikai szempontbol altaldban kedvezo, hiszen mar a korabbi technologiai lepesek is legalabb termeszetes nton szaradt anyagot igenyeltek. A faanyag nedvessegtartalmdnak csokkenese pedig a ffitoertek javuldsdval jar egyiitt. Az ismertebb ffitoanyagok ffitoertekenek osszehasonlitdsa : legszdraz fa (atl.) 3 700 kcal/kg, barnaszen brikett 4 900 kcal/kg, koksz 7 100 kcal/kg, T 10/30 tiizeloolaj 10 000 kcal/kg.
225
Hulladekhasznositas.
A fahulladek elegetesekor keletkez6 homennyiseg tehat — tekintetbe veve a tilzeloanyag nagy tomegfi, folyamatos keletkezeset is — komoly energiaforras lehet. Az eggs akkor fejezodik be, ha a fa osszes szentartalma szendioxidra es vizre bomlik. A visszamarado anyag az eghetetlen hamu, amely elonyosen nem eri el az 1%-ot. Az egyes fajtacsoportok felso filthertekei (a faanyag viztartalmat nem veszik tekintetbe): fenyofelek atlaga 4611 kcal/kg, 4230 kcal/kg, lagy, lombos fajok atlaga 4275 kcal/kg. kemeny, lombos fajok atlaga A lignin- es a gyantatartalom novekedese altalaban fokozza a fritohatast. A fahulladek es kereg, mint szerves anyagok, elbomlasukkor az organikus vegyiiletekben szegeny talaj fellazitasalval annak jobb levego- es vizhaztartasat segithetik elo. Ugyanakkor a fahulladek-hasznositas tovabbi fitja lehet a takarmanykeszites, sot a ma meg utepisztikusnak tuna, de kiserletekkel igazolt lehetoseg — az emberi taplalkozast szolgal6 elelmiszerek eloallitasa is. Osszefoglalva, a hasznositasi lehetosegek a kovetkezok:
Fahulladek Masodlagos nyersanyagga torteno ipari feldolgozas
Agglomeralt lapok gyartasa
Vegyipari hasznositas
Energiahordozokent vale hasznositas
Egyeb celokra vale felhasznalas
Talajjavitas
Takarmanyes elelmiszerkeszites
4. A HULLADEKHASZNOSITAS KONKRET LEHETOSEGEI
4.1 Agglomeralt lapok gyartasa
A kiserletek a komplex faanyag-felhasznalas jegyeben folynak. A tillevelii es lomblevelfi allomanyok felso biotikus tomegenek alkalmazasa nyersanyag-gazdalkodasi es erdeszeti szempontb61 egyre novekv6 erdeklodest kelt. E biotikus tomeg ertekesitesekor azonban eljarasteclunkai nehersegek lepnek fel, es a vegtermek tulajdonsagai csak reszben lesznek kedvezobbek. Killonbozo kora erdeifeny6- es lucfenyoallomanyok tillevelenek, kergenek es fajanak vizsgalatakor, figyelemmel kiserve a nyersanyag osszetevoit es pH-erteket, egyretegfi faforgacslapokat keszitettek. A kiserletek azt mutattak, hogy a dagadas es a lapleemelo szilardsag a ragasztott tfileveleknel a kotesi nehersegek miatt romlott, ugyanakkor az utolagos formaldehidlehasadas fenti esetben csekelyebb volt, mint a normal faforgacslapoknal. A ragasztasi nehersegek kiilonosen a zsir, viasz es olaj jelenletere, az utolagos formaldehidlehasadas csokkenese pedig a magas csersav- es phlobaphentartalomra vezethetok vissza. 15 Faipari kutatisok 1975
226
Szalay--Ortutay—Orosz
A btikk torzsebol es agabol kivett ugyanazon novekedesi evb61 szarmazo faanyag fontosabb muszaki tulajdonsagainak vizsgalatakor a kovetkez6 eredmenyeket kaptal. A sejtfal- es parenchimaarany az aganyagban csekely mertekben nagyobb, mint a torzsben. Az aganyag 3,8%-kal nagyobb terfogatsulyu, mint a torzsanyag. A hafiltovizsgalatok nem mutattak killonbseget, az WI:546ra szilardsag azonban aganyagnal a nagyobb terfogatsfily ellenere, mintegy 25%-kal rosszabb erteket mutatott. A torzsbol es az agakb61 keszitett kiserleti forgacslapok kozott azonos laptomorseg mellett nem volt kiilonbseg a hajlitoszilardsages a rugalmassagi modulus tekinteteben. osszessegeben megallapithato volt, hogy a torzs es a koronatartomany faanyaga kozott miiszaki hasznalati ertekben nincs olyan lenyeges killonbseg, ami a torzs- es aganyag killon ertekesiteset kovetelne meg. A hulladekkereg hasznositasanak fontos•terillete a forgacslapok keszitese. Az eddigi vizsgalatok azt bizonyitottak, hogy lehetseges a normal forgacslapoknal 20-30% kereg bekeverese anelkul, hogy a lapok lenyeges tulajdonsagai szabvanyos ertek ala csokkennenek. A bekeveres ardnya esetleg tovdbb is novelheto lenne, de a megfeleI6 szilardsdg vegett a terfogatsfilyt es a kotoanyag mennyiseget is novelni kellene. Farostlemezeknel a novekv6 keregarannyal csokken a viztelenedesi sebesseg, ez cs6kkenti a szita sebesseget, es a fizikai tulajdonsagok is romlanak. Nedves eljarasnal ezenkivill a kereg noveli a szennyviz tisztatalansagat, amely termeszetesen abban az esetben nem faros, ha a szennyvizet besOritik es elegetik. Szaraz eljarasa farostlemez-gyartas eseteben a kereg hatasaval kapcsolatban meg nem elegendoek az ismeretek. A legtobb esetben a kerget rostositas utan pneumatikus osztalyozassal elkillonitik. Tekintettel az anat6miai felepitesbeli killonbsegekre, az egyes fafajok fizikai es kemiai oszszetetelere, a beloliik gyartott lapok tulajdonsagai nem azonosak. A legfontosabb europai fafajok kerget vizsgalta laboratoriumi kiserletekkel lapgyartasi szempontbol Volz. A vizsgalt fafajok kozott szerepelt a biikk, a lucfenyo es az erdeifeny6 is.. A kiserletek soran a nevezett keregfelesegekbol kiserleti lapokat allitott elo. A kereg nedves. es sthraz kergezes soran keletkezett. Kiserleti jellemzok : kotoanyag 7-14% melamin-formaldehidgyanta, a preselesi homerseklet 130-160-180 °C, a preselt lapok terfogatsulya 0,55-0,85 p/cm3. Megallapitotta, hogy a nedves eljarassal nyert lucfenyokeregb61 keszitett lapoknak jobb mechanikai tulajdonsagaik, de rosszabb fizikai tulajdonsagaik voltak, mint a szaraz eljarassal nyert keregb61 keszitett lapoknak. A bilkk-keregb61 eloallitott forgaCslapok hajlitoszilardsaga alacsonyabb, de a lap sikjara meroleges szakitoszilardsdg kimagasloan j6 volt (4,7-16,2 kp/cm2). Altaldban megallapithato, hogy a kozepes terfogatsulya kereglapok hajlitoszilarsaga lenyegesen •kisebb, mint a szokasos faforgacslapoke. Hasonlo. a helyzet a rugalmassagi tenyezovel is. Jollehet, az elvegzett munka szamos kerdest nyitottan hagyott, pl. nem valaszolta meg a kereg kora, a reszecskemeret es az alak hatasat, tovabba a hancsarany befolyasat, megis ketsegtelenill igazolodott, hogy a kereglapok az agglomeralt anyagok onallo kategoriajat kepezhetik. Felhasznalasi teruletuk specialis, amely meg tovabbi alapos vizsgalatot igenyel. Az epitoiparban szeles kora. alkalmazast nyernek az un. cementkotesil forgacslapok (Velox, Duripanel), ezek nem eghetok, ellenallok az idojarassal, valamint a killonboz6 biologiai tenyezokkel szemben. A kereg nagy extraktanyag-tartalma az oka annak, hogy e teriileten Jiem hasznosithato, mert osszetevoi lassitjdk vagy megakaddlyozzak a portlandcement kikernenyedeset. A problema megoldasa vagy a kereg extrakciojaval vagy szigetel6 beyondsaval lehetseges. A feny6 fiiresziizemi hulladek ertekesitesere forgacslapgyartasnal az NDK-ban mar ismeretesek az elso tapasztalatok (a kereg a kozepreszbe kerill, a keretftireszpor a fear& tegbe). Az 1: 1 = fedoreteg : kozepreteg tomegaranyndl a kovetkez6 parameterek vdrhatok
Hulladekhasznositris...
227
terfogatsuly 800 kp/m 3, hallitoszilardsag 170 kp/cm2, szakitoszilardsag a lap sikjara mer6legesen 3,5 kp/cm2. A lapok tulajdonsagainak javitasara iivegrost paplanbol es poliesztergyanWool kialakitott bevonat keszitheto. Ketoldahl boritassal a hajlitoszilardsag 600%-kal novelheto. A szervetlen kotoanyag es szerves adalekanyag kombinaciok mar evtizedek 6ta ismertek (fagyapot, kfinnyfi opitolemez). A kotoanyag gipsz, magnezit es cement. A cement alkalmazasa novekvo, mert javitja a-lapok nedvesseg- es gombaallOsagat. Ugyanakkor egyes faalkotok es a keregtartalom a cement koteset erosen lassitjak. A fakereg—cement kombinaciobol folytatott epitoelem-gyartasban kfitesgyorsito szereket alkalmaznak. Mindenekelott a kalciumklorid es a viziiveg valt be. Az ilyen lapok keszitosekor az a col, hogy a szerkezetek egyidejii konnyitese mellett azok hotechnikai tulajdonsagait is kedvezabbe tegyek. Az NDK-ban szamos kiserletet folytattak a fahulladek es kereg cementtel kotott Olt& lapokhoz vale) alkalmazasara. Tulajdonsagok : terfogatsfily 800-1000 kp/m 3, nyomoszilardsag 15-25 kp/cm 3, hajlitoszilardsag 10 kp/cm2, hovezetesi tenyez6 0,24 kcal/m, 6ra, °C. A cementtel kotott falepitoelemeket az NDK-ban egyemeletes epiiletekben alkalmazzak- mint nem teherhord6 belso es kfilso falelemeket, tovabba a mezogazdasagi es kereskedelmi epfiletekben stb. Evtizedek ota kiserleteznek a fapor es beton egyfittes felhasznalasaval. A fapor szilardsaga alapjan a kOtes a szemcsek kozott es a beton mas komponenseihez rossz. Svajcban Durisol kereskedelmi neven fij epitoanyagot hortak forgalornba. A fapormennyiseghez specialis magyantat is adagolnak. Ez a polimer korfilveszi a faporreszecskeket, es az egyeb 1(6toanyagokkal yak, !cob:iciest kedvezobbe teszi. Ezaltal a Durisolban kisebb belso fesztiltsegek keletkeznek. A belso feszfiltsegek egyebkent karositanak a betonelemeket. A Durisol jó szigetelokepessegfi, ellenall a tfiznek es hidegnek. A fapor nem csupan az olcso toltoanyag szerepet veszi at, hanem a hirtelen hoingadozaskor, valamint az eros mechanikus igenybevetelkor csillapitokent is hat. Az olyan nagy pormennyisegek eseteben, amelyek jelenleg a fafeldolgoz6 ipari uzemekben keletkeznek es pillanatnyilag gazdasagosan nem dolgozhatok fel, az eljaras olyan lehetoseget nyiljt, mellyel a fapor gazdasagosan ertekesitheto. Csehszlovakiaban kiserleteket vegeztek On. konnyii agglomeracios anyagok eloallitasara a fahulladek es az ugyancsak allandoan novekvo mennyisegii miianyaghulladek kombinalasaval. Az eddigi tapasztalatokbol es az elert eredmenyekbol kiindulva megallapithato, hogy elohabositott polisztirol segitsegevel a fahulladek csaknem valamennyi valtozata es a szaritott papiripari iszap is kotheto. Az eljaras az elohabositott hulladek polisztirol kotoanyagkont vale) alkalmazasan alapul. Ennek szemcsei habzaskor osszezarnak es magukba-zarjak a fa anyagd toltoanyagot, igy a presformanak megfele16, kivant alakil, konnyil agglomeralt term& keletkezik. Az agglomeralt termek formaban torten6 kihabositasanak parameterei: a 0,5-0,8 at nyomasii g6z rovid intervallumban (60-90 s) ataramlik a forman, Os az abban talalhato polisztirolszemcsek a
jelenlevo pentan kiterjedese kovetkezteben megduzzadnak. Az elohabositott polisztirol az eredeti allapothoz kepest 30-szor nagyobb szemcseterfogatot ad, ennek kovetkezteben szilardan kotott, tom& lap keletkezik a polisztirolbol Os fahulladekbol. A kiserletek soran killonbi5z6 szazalekos osszetetelfi cellul6z es papiripari hulladek alkalmassagat vizsgaltak. Azt talaltak, hogy a fahulladek inennyisege 30-90%-ot is kitehet, Os hogy a hulladokot nem szilkseges orolni vagy mas modon apritani. Ellenkezoleg, a toltoanyag durvabb szemcsei elOnyosebbek, mint a finomabbak. A papiripar iszapjat es hulladekrostjat ezert el6zetesen borsOmeretfire kell kialakitani. Kedvezeen hasznosithato a papirlemez es papirdarabok kfilonb6z6 valtozata is. E hulladekok mellett mas anyagokat is vizsgaltak, 15•
228
Szalay—Ortutay—Orosz
mint pl. a vagott szalma, lucfenyotii, poliuretan habanyagok stb. Az iij termekkel kikiiszobolhet6 a tisztan polisztirol habbol keszitett epitoelemnek az a tulajdonsaga, hogy kimagaslo hoszigetelo kepessege mellett hangszigetelese rossz. A konnyil agglomeralt anyagok kozvetlentil a presformaban kiilonboz6 bevonatokat kaphatnak, vagy azok utolag ragaszthat6k fel, ezaltal nemcsak hatasos, hanem tobb celra megfele16 feliileti kialakitas erheto el ezeknel az anyagoknal. A gyartas elonye, hogy csupan hulladekot hasznoslt (kereg, fureszpor, harmadosztalyil polisztirol). A vegeredmeny lenyegeben minosegben megfele16 es hasznalhatO termok. A gyartasi eljards egyszerii, nem keletkeznek gaz formajO, folyekony vagy szilard hulladekanyagok. A hiiteiviz korforgasban tarthato, esetleg folyokba is vezetheto, mert a vizet egyaltalan nem szennyezi. A termeles nem viz- vagy gozigenyes, es nincs sziikseg koltsiges gepi berendezesre. A tolthanyag egessel, biolOgiai karosodassal szemben kezelheto. Azok a forgacslapiizemek, amelyek fenolt vagy fenolrezorcint tartalmaz6 gyantakat hasznalnak a Rizesallo, killso felhasznalasra alkalmas forgacslapok gyartasanal, szembe keriilnek a fenolformaldehid gyantakkal kapcsolatos novekv6 hiannyal es arproblemakkal. Celszerii lenne, ha olyan olcsobban el6allithato anyagot dolgoznanak ki, amely a fenolt es homologjait helyettesitene a kotoanyagok eloallitasaban. A keregkivonatok fenolos osszetevoinek alkalmazasat id6r61 idore szorgalmazzak. A legutObbi kiserletek soran a feller- es ponderosafeny6 keregkivonatainak kotoanyagkent vale, alkahnassagat vizsgaltak forgacslaphoz. A fa- vagy forgacsreszecskeket koncentralt keregkivonattal permeteztek be. Amikor kis mennyisegil paraformaldehidet is adagoltak a fareszecskekhez, a formaldehid a polifenolos vegyiiletekkel egyiitt vizhatlan kotoanyagot kepzett. fgy a fenol-fonnaldehiddel es fenolrezorcinnal keszitett gyantakat helyettesiteni lehet kis koltseggel eloallithato keregkivonatokkal. A forr6 preselesi ciklus alatt tavozo formaldehid a kivonatokban jelenlev6 polifenolos vegyiiletekkel lep reakcioba, es ekkor keletkezik a vizhatlan kotoanyag.
4.2 Vegyipari hasznositas A nagy mennyisegil hulladekkereg celszerii felszamolasa a fafeldolgozo ipar fontos problemaja. A kereggel kapcsolatban altalaban megallapithato, hogy kifejezetten heterogen anyagred van sz6, amely a fafajtol fiigg6en nagymertekben kiilonbozik. Komiai oldalrol vizsgalva mindenekelott az extraktanyag-, lignin- es hamutartalma jelentos. Ezzel szemben a cellulortartalom aranyosan kisebb. Kiilonosen az extraktanyagok osszetetele rendkiviil valtozatos, a hazai fafajok kergeben mindenekelott fenolos jellegil vegyilletek, terpenek stb. talalhatOk. Ertekes lehetosegeket !anal a keregertekesitesre a hidrolizis es a hidrolizatum cukorkoncentratumma vagy feherjeve vale, feldolgozasa (mindket term& tapanyagcolokat szolgal). A fahulladekkal szemben a kereg erre a calm nyersanyagkent csekely poliszaharid-tartalma miatt (mintegy 50% szemben a fa 70-80%-aval) kevesbe megfele16. A Pozsonyi Allami Faipari Kutatointezetben (SDVU) kiserleteket folytattak keregb61 aktiv szen el6allitasara. Jollehet, az eredmenyek nem voltak teljesen kielegitoek, megis igazoltak, hogy kevesbe szennyezett oldatok tisztitasaban .161 hasznalhato. A lairnyezetvedelmi torekvesek kereteben a keregb61 nyert aktiv szen meg viszonylag nagy hamutartalom eseten is jol hasznosithato. Az USA-ban es a skandinav orszagokban nehany esetben a kerget hideg, ill. fagyhatas elleni szigeteloanyagkent alkalmaztak utaknal es vasutaknal. Az amerikai nyar kergebol Pearl ket fele gliikozidot, szalicint es tremuloidint allitott el& A legosibb es legismertebb szokasos kemiai keregfelhasznalas a bora cserzese.
Hulladekhasznositas.
229
A cserz6anyagot EurOpaban els6sorban a tolgy es a lucfenyo 1(0 .01361 nyerik, EszakAmerikaban ugyanerre a celra a csersavban gazdag quebracho es hemlock fafajokat alkalmazzak. A gyogyaszati celokat szolgalo feldolgozasra jo pelda a Sri Lankaban es Del-Kindban honos fahejfa, amelynek a kergeb61 a fahejat nyerik. A gyogyaszatban olyan sokoldalfian felhasznalt kinin is keregtertnek. Az opp oly sok gyogyaszati cell szolgal6 szalicin Europaban a Ira kergobol Az USA-ban erre a aka az amerikai rezgonyar (Populus tremuloides) a forras. A fejlodes oda vezetett, hogy ma azok a cellulozgyartok, akik rezgonyarat dolgoznak fel, a kerget is felhasznaljak szalicin kinyere:sere. Nehany eszak-amerikai tulevelu fafaj kerge kitfino viaszt ad. A douglasfenyo kergebol dihidroquercetin nyerheto, amely antioxidaciOs szerkent, valamint a gyogyaszatban hasznosithatO. Jelenleg szamos term& eloallitasa ismert — egyebek kozott pl. szinezekek es lakkok, muanyagok, viztaszito es flotacios szerek, kozmetikai, fungicid, baktericid anyagok stb. A Finnorszagban mfikodo egyik fOresziizem hulladekakent jelentkez6 ffireszport tovabb finomitva itatospapir es szigetelopapir gyartasdra, valamint forgaes- es mfianyaglapok laminalasara, vagy ragasztofilmek hordozoanyaganak keszitesere hasznaljak fel.
4.3 Energiahordothkent val6 hasznositas Az energiaval vale takarekoskodas tekinteteben a faipar kiilonosen kedvez6 helyzetben van, mivel a tiizel6anyagot fahulladek formajaban maga allitja el& A Szovjetunioban — szamitasok szerint — a faanyaghulladek 40% nedvessegtartalom mellett mint energiahordozo, evi 1,3 X 10 15 kJ hot kepvisel. Az els6dleges feldolgozdsbol szarmazo hulladek es kereg hotartalma 0,7 X 10 15 kJ, ez a mennyiseg a faipar energiasziiksegletenek haromnegyedet kepes fedezni. Ilyen jelentos tartalek elvesztese a nepgazdasag szamara nem megengedheto. Az elegetok es a hokicserelok fejleszteseben elert eredmenyek lehetove teszik a fahulladek biztonsagos, robbanas es legszennyezes veszelye nelkiili energetikai hasznositasat. A fa gazokban gazdag tiizelOanyag, igy az elegeteskor magas homersekletet ad, es JO hatisfok erheto el. Az egeshez szfikseges levego szabalyozasaval, alkalmas levegovezeto es -kever6 berendezessel a fahulladek elegetesere szolgal6 szerkezetekben a hatasfok 80% is lehet. A hulladek sokfele lehet, igy ffireszpor, mare- es gyaluforgdes, furnermaradek es darabos anyag, tartalmazhat ragasztoanyagot, mfianyagot vagy mfigyantat. Ebben a tekintetben meg kell vizsgalni, hogy ezek az anyagok az egesre milyen hatast gyakorolnak. A karbamid-formaldehid ragasztonak nincs kdros hatasa. A fenolgyantak azonban, amelyeket pl. vizallO forgacslapok gyartasara haszndlnak, zavarokat ideznek 06. A fenolgyanta maronatron-tartalma alacsony olvadaspontfi, megkoti a hamut, amely azutan ragacsos maradvanykent a kazan ffitofeltileteihez tapad, bizonyos korillmenyek kozott agressziv hatasi ► is. A marondtron megamadja az egoter samottos falazatdt. A fenoltartalma hulladelcot mas fahulladekhoz csak csekely mennyisegben szabad keverni, mert a gyulladasi homerseklete magasabb, mint a tiszta fahulladeke. A melamingyantdval kotott forgaeslap hulladeka minden tovabbi nelkul elegetheto. Ezzel szemben semmilyen korillmenyek kozott nem megengedett a polivinilklorid (PVC) elegetese. A tiszta PVC 48% klort tartalmaz. Elegeskor nagy mennyisegfi sosav es klorgaz szabadulna fel; mindket anyag megtamadja a vasat es az acelt. Ha esupan csekely mennyisegil PVC kerfil a tilzeloberendezesbe, akkor figy lehet segi-
230
Szalay—Ortutay—Orosz
teni, hogy adagoloberendezes segitsegevel kalciumoxid formajaban kalciumot, meszlisztet filjnak be a tfizterbe. A PVC minden kg-jara 1 kg messzel kell szamolni. A fat nagy levegofelesleggel kell elegetni, amely mennyiseget tekintve az anyag jellemzoit61 es a tfizeloberendezes szerkezetet61 ffigg. Minden esetben maradjon azonban az egos homerseklete 1250 °C alatt, hogy a hamu olvadaspontjat ne lepjek tul. Ellenkez6 esetben a flit& feliileteken es a rostelyon lerakodasok keletkeznek es a samottos falazaton is karok lepnek fel. flutott tilizeloberendezesekben a levegofelesleg n = 1,5-1,7 lehet, nem hfitott tiizterekben n = 2-ig lehet elmenni, hogy ezzel a hamu olvadaspontja alatt tartsak a homersekletet. Tillsagosan nagy levegofelesleg eseten eras fiistkepzodes lop fel. A legsebesseg csatornakban vale' meresevel vagy CO 2-merokeszillek segltsegevel a legmermyiseg helyes aranya ellenorizheto. Annak eldontese, hogy milyen tuzelesi rendszert kell valasztani, a tfizeloanyag pontos ismeretet61 filgg. Donto ebben a tekintetben az anyag egesideje, amelyet a szemcsemeret, a nedvesseg es a hamutartalom hataroz meg. A tomegiikhoz kepest nagy felfiletfi kis forgacsok gyorsan felmelegednek a gyulladas homersekletere, es elegnek. A pedvesseg a viz elparolog: tatasa miatt lassitja a gyulladasi homerseklet elereset es noveli az egos idejet. A tfizter 116merseklete a tfizeloanyag ffitoerteket61, az alkalmazott legfeleslegt61, valamint a futofeliiletek nagysagatol ffigg. A csiszolatpor, flireszPor, finomabb mare'- es gyaluforgacs, mint szaraz es finom anyag elogetesere sikrostelyos, befilvasos eljarassal mfikod6 tiizeloberendezes alkalrnazhato. Kfilonasen bevalt a kerek tfizterbe vale) &into iranyu beflavas. Erre a celra orvenyfilvokakat alkalmaznak. Ugyelni kell arra, hogy a sik rostelyt a nagyobb anyagreszecskek kozel egyenletesen borltsak, a kazanon nem juthat keresztill el nem egett anyag. A legmennyiseg feleljen meg az anyag mennyisegonek (kb: 7m 3/kg forgacs). A kileposi sebessog legyen 15 m/s feletti. Az ingadozo tfizianyag-szilkseglet miatt valtozo kazanteljesitrnenyeknel a fuvOkakat masodik legkopennyel is el kell latni, amelyen at a szekunder levee, befirvathato. Ezt a kihord6berendezes fordulatszamanak megfeleloen lehet szabalyozni es pot161agos biztonsagkent meg fiistszinszabalyozassal ellenorizni es vezerelni. A szekunder levego mennyisege igazodik a legaramban elegetesre kerulo tfizeloanyag mennyisegehez. Olyan anyagok elegetesekor, mint a darabos eselek, amely tillnyomoan a rostelyon eg el, a primer levegot is ffistszinszabalyozassal lehet vethrelni. Fontos, bogy tillsagosan sot& fiistnel a primer levegot zarjak es a kiilon ventillatorral szallitott szekunder levego Atjat nyissak. A hulladek eltfizeleset tobbnyire olajtfizelessel kombinaljak. Az olajego egyreszt gyajtasra szolgal, masreszt csucsterheleskor a faalapli tiizianyag hianyanak kiegyenlitesere szolgal.
4.4 Egyeb celokra val6 felhasznalas 4.41 Talajjavitas A kereghulladek novenytermesztesben vale, alkalmazasa szamos orszagban gyakorlati jelentoseget kapott az ut6bbi evekben. Elsosorban a luc- es erdeifeny6 kerget alkalmazzak. A kereg hasznosithato komposztaltan es nem komposztalt formaban is, megfele16 mechanikai feltaras utan. J6 eredmenyeket kaptak specialis talajok eloallitasanal (pl. uborkafold) es talajtakarasnal (malnafiltetvenyek, gyilmolcskerteszet). A kereg szen nitrogen aranya kedvezotlen. Nitrogenhozzaadassal az arany javithato. Komposztalashoz tobbnyire sziikseges a kergezesi hulladek apritasa. A nedvessegi viszonyoknak kfilonleges figyelmet kell szentelni. A kfilfoldi irodalom gyakran mutat ra arra, hogy bizonyos bakteriumcsoportok (Eokomit) hozzatetelevel a kereg atalakitasa lenyegesen
Hulladdichasznosittis
231
meggyorslthato. Az NDK tapasztalatai szerint a bakteriumok alkalmazdsa szuksegtelen, ha a kereg atalakItasdhoz az egyeb kedvezo feltetelek — nitrogenhozzatet, helyes nedvessegaranyok, jó szellozes — adottak. A kereg novenytermesztesben vale, alkalmazasa gazdasagossagat tekintve donteek a szallitasi raforditasok.
4.42 Takarmany- es elelmiszerkeszites A legkevesbe gyakorlati, de ma mar nem valosziniitlennek time!, kutatdsi teriilet a fa atalakitasa emberi es allati fogyasztasra alkalmas fehorjeve. Az e toren elert eredmonyek az amerikai Moo-Young es a szovjet Sharkov nevehez ffizodnek. Sikeriilt kidolgozniuk azt a fermentacios folyamatot, amellyel a feherjeeloallitas megvalosithato. Hasonlo eredmonyeket eft el a finnorszagi Jamseinkoskiban felallitott nagyiizemi szinten miikodo lalat. A felhasznalds a fa hidrolizisen alapul. A folyamat soran poli- es monoszacharidok keletkeznek, amelyek megfelelo tapanyagkent szolgalnak a mikroorganizmusok tenyeszeteben. Az emlitett organizmusok figyelemremelto mennyisegd feherjet, vitaminokat es enzimeket halmoznak fel. Tapertokenel es fzenel fogva ez a protein alkalmas az emberi taplalkozdsra, es alkalmas a szarvasmarha, szarnyas stb. allatok takarmanyozasdra. osszefoglalas Az emberiseg energiaigenye becslesek szerint 20 evenkent megketszerez5dik. Viligszerte torekvesek folynak a legkedvezobb energiagazdalkodisi feltetelek megteremtesere, az adott keszletek legtakarekosabb felhasznaldsara. Az energiahordozok celszerfi es gazdasagos hasznositasa mellett telemszerilen mind nagyobb figyelmet szentelnek az On. hulladekenergiak felhasznalasinak is. Ebben a tekintetben a fafeldolgozo iparban keletkezo hulladek killonosen szamotteva, mind mennyiseget, mind folyamatos keletkezeset tekintve. A faipari hulladek felszamolasa kornyezetvedelmi gondot is megold, de mindenekelott hasznos energiat, ipari alap- es segedanyagokat stb. szolgaltathat. A szocialista orszagok — eltero mertekben ugyan — jelentosen elmaradnak az eszak-europai korzet hulladekhasznositasi szintjetal. Munkank celja az volt, hogy az utobbi evek kfilfoldi szalcirodalmat attanulmanyozva attekintest adjunk a hazank vonatkozasaban abszolut ertekben hosszu tavon meg novekva mennyisegii fahullade( hasznosithatosagaban rejla gazdag lehetosegekrol. Irodalom Chen, T. Y.—Paulitsch, M.: Inhaltstoffe von Nadeln, Rinde und Holz der Fichte und Kiefer und ihr Einfluss auf die Eigenschaften daraus rergestellter Er a nclattcn. Hclz als Roh- und Werkstoff,
1974.10. sz, 397. p. Sachsse, H.: Eigenschaftenunterschiede von Buchen-Industrieholz aus Schaft- und Kronenbereich.
Holz als Roh- und Werkstoff, 1973. 8. sz. p. 299. p. Eisner, K.: Verwertung von Abfallrinde. Holzindustrie, 1975. 5. sz. 138. p. Blossfeld, 0.—Wonka, R.: Stand der Rindenverwertung in der DDR. Holzindustrie, 1975. 5. sz.
141. p. Kioseff, H.:
Beton mit Holzstaub. Holzindustrie, 1973. 1. sz. 20. p.
Stavik. J.—Jaros, J.: Industrielle Verarbeitung von Holzabfallen der Zellulose und Papier herstellen-
den Betriebe. Holzindustrie, 1975. 5. sz. 144. p.
232
Szalay—Ortutay—Orosz
Douglas-Fir and Western Hemlock Bark Extracts as Bonding Agents for Particleboard. Forest Products Journal, 1975. 3. sz. 45. p. Die chemische Nutzung der Rinde. Internationaler Holzmarkt, 1972. 12. sz. 6. p. Holz-Kurier, 1975. 8. sz. 15. p. Mersvuz. Szborn. Naucs. Trud. 1974. 2. sz. p. 143. Elsner, W.: Heizgerate and Anlagen zur Warmebedarfsdeckung. Der Deutsche Schreiner, 1974. 9. sz. 900. p. Wood Products as a Source of Protein. Canadian Forest Industries, 1975. 4. sz. 7. p. Pekilo-Protein Factory in Production at flimsdnkoski Mills. Finnish Paper and Timber, 1975. 3. sz. 10. p. Anderson, A. B.—Wong, A. stb.:
11CHOJI1330BAHHE OTX0A0B, 3KOHOMI3SI MATEPHAJIOB H 3HEPITIH JIAH0111 CAJIAH AKIN.
mincertep uepenoo6pafiarbmatonzeit npombnunennocrn, ppomororrem. oruena
BEJIA OPTYTAH Earnmul aptarmincrparop
EHE OPOC reammecxmil autamocrparop
Bo mem miTpe rice 6onbine axiimainie o6paniaioT Ha xomnnexcnoe ncrionb3onamie npesecimix maTepnanoii. Uem,lo 3TOro ARTUleTCH o6ecnegenme nylimero HCII0Bb3OBBHHE nmeionierocsi Chlpb* nam npon3BoTicTsa npesecinilx xoncTpyxiinil. HO nanTuffm cnewniTepaTypu, Hp0H3BOARTCA ycnemnaie no HC110.11630BBHILK) OTRO,BOB xopm H ELBOTHOrt gpesecamm BBB 111)0113BOACTBB Ana manriecxoti Hp0MbIBEICHHOCTH H no ncnonb3osamuo, xax HCTOIIIIHKB 3neprms. Xoponme pe3yJII.TaTLI ,BOCTHTHyrbi IIPH HCHOB63OBBIBM 017‘0,BOB ABB yarn: mans{ IIO'IBM, npn npon3sogcnie xopmos H mini max nponyrros. Ho npencxa3ainuim 3ICOHOMHCTOB B namett cTpane 6ypyT ysempniBaTbC51 npesecnme oTxoxibi, HO3TOMy nappy C HCHOBb3OBBHHeM OTROBOB xax OCHOBHOTO H BOWmoranzbaoro maTepnanos, xax Bcrotnnixa 3neprim onn0Bpemenno penman 6m meponpHRTHE no oxpane oxpylcalowert cpenm.
UTILIZATION OF WOODEN WASTE, SAVING OF MATERIALS AND ENERGY LAJOS SZALAY Graduate of the University of Woodworking Industry,
departmental head
BELA ORTUTAY Scientific worker JENO OROSZ Technical administrator
All over the world there is an increasing attention toward the complex utilization of the wood. The purpose is to convert the structure of the timber utilization in such a way that it should be ensured the most complete exploitation of the given raw materials. According to the available technical literary knowledge, successful experiments are going on which deal with the question how to utilize the waste of solid wood and bark as base of sheet materials and of chemical industry, and as medium of energy. The waste materials have been applied successfully for land improvement and manufacturing of fodder and food-products. According to the economic forecasting in Hungary the quantity of wooden waste will keep growing, so with the most complete utilization it will be possible to solve the problems of the environmental protection too, in addition to the production of the important industrial basic and subsidiary materials, energy, etc.
Hulladekhasznosiufs...
233
ABFALLNUTZUNG, ROHSTOFF- UND ENERGIEERSPARUNG LAJOS SZALAY Dipl.-Ing. der holzverarbeitenden Industrie, Abteilungsleiter BELA ORTUTAY wissenschaftlicher Fachdisponent JENO OROSZ techniser Fachdisponent
Es wird in der ganzen Welt der komplexen Ausnutzung der Holzsubstanz eine immer grosser e Aufmerlcsamkeit gewidmet. Im Interesse der vollstandigeren Ausnutzung der gegebenen Rohstoffbase ist die Struktur des Holzverbrauchs umzuwandeln. Nach der Fachliteratur werden erfolgreiche Untersuchungen in Bezug auf die Verwertung von Vollholz- und Rindenabfall durchgefiihrt. Es wurden ermunternde Ergebnisse bei der Nutzung des Hoizes als Base fiir die Plattenproduktion, fiir Chemie-Rohstoff, Energietrager, Bodenverbesserungsmittel und fiir die Futter- und Nahrungsmittelherstellung erreicht. Laut Wirtschaftsprognosen ist in Ungarn in der Zukunft eine weitere Mengenerhohung von Holzabfall zu erwarten. Die immer vollstandigere Verwertung der Holzsubstanz kann neben der Herstellung der wichtigen industriellen Grund- und Hilfsmaterialien, Energie, usw. die Sorge des Umweltschutzes losen.
