Solecki Levente: Ú jrahasznosí tás
SZÉ CHENYI ISTVÁN EGYETEM Távoktatási tagozat Tartalomjegyzé k: 1. Bevezeté s 1 2. Termé k é s anyagkörfolyamatok 3 2.1. Fogalmi meghatározások 3 2.2. A körfolyamatok é rté kelé se 5 2.2.1. Az ökoló giai mé rleg 5 2.2.2. Az energiamé rleg 6 2.2.3. A visszaforgatási arány 7 3. Az ú jrahasznosítás jogi szabályozása Magyarországon 8 4. A szerkezeti anyagok hasznosítása 13 4.1. Vas é s acé l 13 4.2. Könnyű fé mek 17 4.2.1. Alumínium 17 4.2.2. Magné zium 18 4.3. Nehé zfé mek 20 4.3.1. Ré z 20 4.3.2. Ó lom 20 4.3.3. Horgany 21 4.4. Mű anyagok 21 4.4.1. Lebomló polimerek 24 4.5. Gumi 29 4.6. Ü veg 29 4.7. Ü zemi folyadé kok 30 4.8. Energetika 31 5. Ö sszetett termé k ré szegysé geinek ú jrafelhasználható sága34 6. Ú jrahasznosítási technoló giák 35 6.1. Zú zás 38 6.2. Szé tszerelé s szerelősoron 40 6.3. Csoportos, mű helyszerű szé tszerelé s 41 7. Az ú jrahasznosítás gazdaságossága 43 8. Esettanulmányok 45 8.1. Gumiabroncsok 45 8.2. Gé pjármű katalizátorok 49
1
2
1. Bevezeté s Az ipari termelé s folyamatosan fejlődik é s soha nem látott mé reteket ölt. Ennek egyik következmé nye, hogy termé szeti környezetünket a tű rőké pessé g határáig - esetenké nt már azon tú l is igé nybe vesszük, ami egyes anyagokbó l rendelkezé sre álló tartalé kokat illetve a környezet szennyezőfelvé teli ké pessé gé t illeti. Az ú jrahasznosítással egyszerre lehet takaré koskodni a nyersanyag- é s energiaké szletekkel é s a keletkező hulladé k mennyisé gé t é s szennyezőké pessé gé t csökkenteni. Ez a tevé kenysé g egyre inkább nemcsak gazdasági é rdekké , hanem alapvető szüksé gszerű sé ggé is válik: ez adja ennek a té mának az aktualitását. Az ú jrahasznosítás alapvető folyamatai nem ú jak, nem kell ezeket már kitalálni. Szakmailag az indokolja a velük való foglalkozást, hogy alkalmassá kell tenni az ú jrahasznosítást arra, hogy - termelé kenysé gben, - gazdaságosságban, - minősé gben a korszerű gyártási folyamatokhoz illeszkedjenek, hogy a gyártási folyamatokkal elindított anyagáramlást zárni lehessen - vagyis körfolyamatokat lehessen lé trehozni. A visszaforgatás, vagy ú jrahasznosítás - idegen szó val recycling - alapgondolatát a termé szetből veszi, ahol é letciklusok é s táplálkozási körök mindig záró dnak. Cé lja ennek a tevé kenysé gnek, hogy az ipari folyamatokkal elindított anyagáramlási folyamatokat ne hagyja nyitva. Nemcsak a társadalom növekvő é rzé kenysé ge az ökoló gia iránt, hanem a termé szeti környezet teherviselőké pessé gé nek é s a nyersanyagforrásoknak egyidejű kimerülé se is egyre aktuálisabbáteszi ezt a problé mát. Az ú jrahasznosítás nem ú j fogalom, ha a termé kek é letciklusát tekintjük a gyártási hulladé k csökkenté se é s hasznosítása, majd a termé k é lettartamának meghosszabbítása karbantartással, javítással, felú jítással mind olyan tevé kenysé gek, melyekhez a gé pé szeti tudományokban é s gyakorlatban sok ismeret é s tapasztalat áll rendelkezé sre. Az alapvető problé ma ott jelentkezik, hogy a termé kek gyártási folyamatai kapacitásban é s haté konyságban jelenleg meghaladják a visszaforgatásra rendelkezé sre álló folyamatokat. Ahhoz, hogy kialakulhassanak a termé kek körfolyamatai nemcsak ezeket kell azonos szintre hozni, hanem emellett mé g a kialakult egyszerhasználatos fogyasztási szemlé letnek is meg kell változnia. Ö ssze kell tehát egyré szt gyű jteni a rendelkezé sre álló tapasztalatokat, másré szt fel kell tárni azokat az akadályokat, amelyek az ú jrafelhasználás té rhó dítását gátolják é s ezeket ki kell kerülni, vagy meg kell szű ntetni. Sajátos adottság számunkra, hogy a volt szocialista országokban a korábbi áruhiánybó l adó dó fejlett fenntartási tevé kenysé gre lehetne mé g alapozni, de ezzel szemben nem tulajdonítunk a visszaforgatásnak akkora fontosságot, mint a fejlett ipari országokban, ahol a hulladé kproblé mát sokkal komolyabban veszik é s a visszaforgatást rendkívül magas színvonalon mű velik. Ha tovább szű kítem a gé pé szeti termé kek visszaforgatásában é rintett szakterületek köré t, akkor megállapítható , hogy hazánkban a gyártástechnoló giában nem a fontosságát megillető helyre sorolja be a mű szaki közvé lemé ny a szerelé st, az alkatré szgyártási technikáknak nagyobb fontosságot tulajdonítanak. Ez a hozzáállás nem általános: Né metországban pé ldául sokkal nagyobb szerepe van a gé pgyártástechnoló gián belül a
3
szerelé stechnoló giának. Azzal, hogy technoló giai szempontbó l a szerelé st helyezem ennek a munkának a fó kuszába, é ppen ennek a szakterületnek a té rnyeré sé t szeretné m elősegíteni. Termé kek ú jrafelhasználásánál alapvető követelmé ny, hogy erre alkalmasak legyenek. A felú jításnak ezeket a használatra már, vagy mé g alkalmatlan cikkeket az ú j termé k állapotára és várható é lettartamszintjé re kell eljuttatnia. Ehhez az alkatré szeknek/ré szegysé geknek roncsolásmentesen szé tszerelhetőnek, tisztítható nak, azonosítható nak, vizsgálható nak, osztályozható nak, az ú j termé k minősé gi színvonalára felú jítható nak (szű kebb é rtelemben), vagy ú jra cseré lhetőnek é s vé gül összeszerelhetőnek kell lenniük! Mindezekhez a tevé kenysé gekhez szüksé ges ráfordítás nem lehet több, mint az ugyanolyan ú j termé ké , sőt jelenleg a felú jított termé kek piaci helyzete miatt a gazdaságossági határt mé g lejjebb, kb. az ú j termé k árának a ké tharmadánál lehet meghú zni. Abban a dönté sben, hogy egy termé ket cé lszerű -e felú jítani, vagy inkább anyagait hasznosítani a következő té nyezők a döntőek: - az összetevők jellege é s száma, - a szerkezet bonyolultsága é s - a szerkezeti anyagok sokfé lesé ge. Egy egyszerű felé píté sű , homogé n termé k egy szerkezeti anyagbó l inkább alkalmas az anyaghasznosításra, mint egy összetett felé píté sű , heterogé n, sokfé le speciális szerkezeti anyagbó l álló termé k, ami eleve a felú jításra alkalmasabb. Ha egy ilyen termé knek csak az anyagait hasznosítanák, akkor a kinyerhető anyagé rté k aligha tudnáaz ehhez szüksé ges ráfordításokat fedezni. Egy termé k felú jításához a használt alkatré sz/ré szegysé g állapotát ismerni kell. Annak a megíté lé se, hogy mekkora használati é rté ke van mé g egy használt termé knek (főleg é lettartam tekinteté ben) mű szakilag jelenleg nem tisztázott. Á llapotvizsgálathoz, ami elengedhetetlen ahhoz, hogy az ú j termé kekkel analó g mó don a felú jított termé kekre is a termé kfelelőssé get é s a garanciavállalást ki lehessen terjeszteni, legalább ré szben roncsolásos vizsgálat szüksé ges.
4
2. Termé k é s anyagkörfolyamatok 2.1. Fogalmi meghatározások Az ú jrahasznosítás már hazánkban is kellően közismert dolog, de a magyar szakirodalmat tanulmányozva az tapasztalható , hogy sem a recyclingnak, sem a hozzá kapcsoló fogalmaknak nincs mé g egyé rtelmű en rögzítve a terminoló giája. A VDI 2243-as - Ú jrahasznosítható mű szaki termé kek tervezé se című - ajánlása szerinti rendszerezé s alapján egy termé k é letciklusa a következő 3 alapkörfolyamatra vezethető vissza (2.1. ábra) - gyártási hulladé kok ú jrahasznosítása - termé kek ú jrahasznosítása - hulladé kok ú jrahasznosítása Ad. 1. A gyártási hulladé kok ú jrahasznosítása a gyártás racionalizálásához (é sszerű síté sé hez) tartozik, ezé rt egyáltalán nem ú j fogalom. A következő té nyezők segítik elő: - az előforduló anyagok: - ismertek é s - legtöbbször tisztán elkülönítve keletkeznek - a gazdaságosság könnyebben kimutatható . Ha ugyanabban a gyártási folyamatban hasznosítják a gyártási hulladé kot, akkor nevezzük ezt a folyamatot ú jrahasznosításnak. Amennyiben a gyártási hulladé kot egy másik gyártási folyamatban használják fel (aminek az eredmé nye nagyobb funkcionalitású termé k, amit az ábrán az szemlé ltet, hogy a szaggatott vonallal jelölt gyártási folyamat szé lesebb körű ), akkor ezt ú gy lehet az előzőtől megkülönböztetni, hogy ezt a folyamatot továbbhasznosításnak nevezzük. Ad.2. A gyártásnak a cé lja a termé k é s a termé k feladata, hogy mű szakilag, gazdaságilag é s eszté tikailag tegyen eleget a piaci követelmé nyeknek, röviden a funkció inak. Ha pedig a használható ság a termé k feladata, akkor arra kell törekednünk, hogy a termé keinket miné l tovább használatban tartsuk. Ezt elősegíti, ha a termé k - hosszú é lettartamú : - ha a termé k korszerű é s hosszú ideig az is marad, - jó minősé gű é s ezt sokáig meg is tartja (tartó s), - karbantartható é s - javítható . A tartó s termé kek eseté ben elegendő, ha az előírásnak megfelelően használják. Amennyiben a termé k karbantartásra, vagy javításra szorul, akkor már kikerül erre az időre a használatbó l é s a másik fő ú jrahasznosítási folyamattal - termé kek ú jrahasznosítása - egy ú j használati ciklus elejé re kerül. Eközben a termé knek legalább egy eleme megmarad a funkció jában, ezé rt ezt a folyamatot ú jrahasználatnak, vagy továbbhasználatnak lehetne röviden nevezni, attó l függően, hogy ugyanarra a funkció ra lesz-e az ú jrahasznosítás után alkalmas, vagy másra (esetleg akár többre, vagy jobbra is) (pl. a továbbhasznosításra: ha egy szemé lygé pkocsi üzemanyagellátó rendszeré t porlasztó s helyett befecskendezé sesre cseré lik, ami korszerű bbnek tekinthető; vagy meglevő szerszámgé p felszerelé se számjegyvezé rlé ssel)
5
A karbantartás nem ú jrahasznosítás, a különbsé g ú gy fogalmazható meg, hogy míg a karbantartás a tervezett é lettartam elé ré sé t szolgálja, addig a termé kek ú jrahasznosítása az ezen az é lettartamon tú li használati ciklusokat cé lozza.1 ké szletek
nyersanyagok kinyer é se é s elõké szí té se
elé get é s
energia
energia
energia tá rol á s környezet
tá rol á s környezet
tá rol á s környezet
elé get é s
elé get é s
aterm é kek felé s/vagy elhaszn á lá sa
gyá rtá s
gyá rtá si hullad é kok visszaforgat á sa
termé kek visszaforgat á sa
agy á rtá si hullad é kok feldolgoz á sa
feldolgoz á s ill. fel ú jí tá s tá rol á s környezet
elé get é s
elé get é s
tá rol á s környezet
energia
energia
hulladé kanyagok visszaforgat ása
hullad é kanyagok feldolgoz á sa
elé get é s
tá ro lá s körn yezet
en ergia
2.1. ábra: Ú jrahasznosítási körfolyamatok2 Termé keink minden eleme előbb-utó bb kikerül a használatbó l. Minden gondosság mellett is az elhasználó dás, a kifáradás, vagy az elavulás szüksé gessé teszi, hogy a termé künket illetve azok utolsó alkatré szé t is kivonjuk a használatbó l. Ad.3. Itt következik a harmadik fő ú jrahasznosítási folyamat, amikor a hulladé kkávált termé keink anyagait egy ú j gyártási folyamatba visszük vissza. Mivel ekkor bizonyos ráfordítások árán termé künk nyersanyagállapotba kerül, ezé rt az előző gyártási folyamat során bevitt é rté ket itt vé gleg elveszítjük. A használatbó l kikerült termé kek ú jrahasznosítása ugyanú gy csak az anyagok kinyeré sé t biztosítja, mint a gyártási hulladé kok eseté n, ezé rt analó g mó don ennek a neve is ú jrahasznosítás, vagy továbbhasznosítás attó l függően, hogy ugyanabba a gyártási folyamatba kerülnek-e használt anyagaink vissza, mint eredetileg voltak, vagy egy másikba. A három ú jrahasznosítási folyamat leggyakrabban kevert formában fordul elő, ha pl. egy használatbó l kikerülő termé kné l bizonyos alkatré szek fel is ú jítható k, de általában lesznek ú jakra cseré lendők is, ezeknek legfeljebb csak az anyagaik hasznosítható k. Az alkatré szfelú jításnál keletkező hulladé kot pedig gyártási hulladé kké nt kell megpró bálni minimalizálni illetve hasznosítani. Mivel folyamataink, így az ú jrahasznosításiak is vesztesé gesek, ezé rt fenntartásukhoz anyagot é s energiát kell bevinni, különben a vesztesé gek felemé sztik őket. Ezenkívül 1
Steinhilper, R.: Industrielle Demontage von Serienprodukten - Praxis und Perspektiven - VDI-Berichte 906: Recycling - Eine Herausforderung für den Konstrukteur, VDI Verlag Düsseldorf, 1991. pp.102-125 2 VDI 2243: Konstruieren recyclinggerechter technischer Produkte; Berlin/Düsseldorf 1991.
6
keletkezhetnek közben olyan anyagok, melyek tovább már nem hasznosítható k. Ha ezeket elkerülni nem lehet, akkor amellett, hogy arra törekszünk, hogy minimális mennyisé gben keletkezzenek, ezeket olyan állapotba hozzuk, hogy gazdaságosan é s veszé lytelenül tárolható k legyenek. 2.2. A körfolyamatok é rté kelé se Ahhoz, hogy a rendelkezé sre álló mű szaki megoldások közül a kedvezőbbet ki lehessen választani, ebbó l a szempontbó l minősíteni kell ezeket. A minősíté shez cé lszerű valamilyen - lehetőleg mé rhető jellemzőt - választani. Az ú jrahasznosítás gyakorlatában a következő 3 mó dszer terjedt el: 2.2.1. Az ökoló giai mé rleg3 “ Az ökoló giai mé rleg ké t, vagy több különböző termé k, termé kcsoport, rendszer, eljárás, vagy eljárásmó d lehetősé g szerinti összehasonlítása. Arra szolgál, hogy a termé kek környezeti tulajdonságainak felfedje a gyenge pontjait, hogy ezeket ki lehessen javítani; segíti a dönté shozást, hogy környezetbarát termé kek é s eljárások kapjanak támogatást, ha erre választási lehetősé g van, é s hogy ajánlásokat lehessen tenni.“ 4 Az é rté kelé shez elengedhetetlen, hogy a környezeti hatások a termé k teljes é lettartamára ismertek legyenek, valamint hogy a különböző jellemzők egymással összehasonlítható k legyenek. Ha pé ldának okáé rt egy termé k eseté ben a mű szakilag rendelkezé sre álló lehetősé gek a következő 4 környezeti mutató ban té rnek el egymástó l alapvetően, akkor ki kell jelölni, hogy az egyes környezeti té nyezők hatása milyen sú llyal essen a dönté skor a latba: az, hogy melyiknek - kisebb a szé nmonoxidkibocsájtása, melyiknek - kisebb a menetzaja, melyiket - lehet kisebb zajjal gyártani, melyik - foglalja el a legkevesebb hulladé ktároló helyet. Mivel a választás nem csupán mű szaki alapon törté nik, ezé rt torzít. Csomagoló anyagok ökoló giai mé rlegé re mutat pé ldát a következő táblázat.
“ hidro“ 6 alumínium 0 % ú jrahasznosított 100 % ú jrahasznosított alumínium “ nyugati világ“ 0 % ú jrahasznosított 100 % ú jrahasznosított mű anyagok “ UCPTE 88“ 7 HD-PE
energiaegyené rté k [MJ/kg]
kritikus lé gmennyisé g5 [103m3/kg]
kritikus vízmennyisé g [dm3/kg]
hulladé kté rfogat [cm3/kg]
126,1 12,6
2611 301
638,6 1,9
967,6 246,0
171,2 15,6
4048 354
640,3 2,0
1902,9 281,0
46,9
221
107,3
278,3
3
Eyerer, P.- Dekorsy, Th. - Schuckert, M.: Ganzheitliche Bilanzierung von Produkten und Verfahren; Kunststoffe 81 (1991) 4; pp.268-273 4 Umweltbundesamt: Ö kobilanzen für Produkte; Umweltbundesamt, Berlin, 1992 5 A környezeti terhelé s é rté kelé sé re a kritikus levegő-, é s vízmennyisé g modelljé t alkalmazták. A kapott é rté kek csak összehasonlításra vehetők alapul. 6 Az elektromos energia előállítását meglevő berendezé sekkel kizáró lag vizienergiábó l ké pzeli el. A “ nyugati világ“ eseté ben az alumíniumgyártáshoz a villamos energia előállítását az International Primary Aluminium Institut adatai alapján veszi alapul.
7
PP 50,0 332 122,2 300,9 PVC 42,5 668 307,2 401,5 horganyzott lemez “ UCPTE 88“ 33,3 772 108,0 768,6 0 % ú jrahasznosított 26,3 513 100,5 444,7 50 % ú jrahasznosított 20,0 273 93,7 135,6 100 % ú jrahasznosított Megjegyzé s: Az adatok svájci ökoló giai mé rlegeken alapulnak (Nyersanyagok é s fosszilis energiahordozó k nyeré sé től a csomagoló anyagok mentesíté sé ig, a 80-as é vek vé gé nek mű szaki színvonalán) 8
2.1. táblázat: Csomagoló anyagok ökoló giai mé rlege
2.2.2. Az energiamé rleg Az energiamé rleg csupán a termé k é lettartama alatt ráfordított energiamennyisé get mé ri fel. Né hány fé mnek az előállításához szüksé ges energia mennyisé gé t mutatja pé ldaké nt a következő táblázat. vas alumínium ré z magné zium
é rcből 4 270 51 379 13 532 90 821
hulladé kbó l 1 666 2 000 1 727 1 875
energiamegtakarítás ú jrahasznosítással 2 604 49 379 11 805 88 946
2.2. táblázat: Ú j é s ú jrahasznosított alapanyag előállításához szüksé ges energia mennyisé ge kWh/t-ban9 Komplex termé kre - pl. egy közé pkategó riás szemé lygé pkocsira - alkalmazva az energiamé rleget meg kell határozni a gyártásra, a karbantartásra é s az üzemelteté sre fordított energiamennyisé geket, egé szen addig, míg megint a gyártási folyamat elejé re kerülnek a termé k anyagai. Erre pé lda a következő 2.2. ábra. Az energiamé rlegből látható , hogy az össz-energiafelhasználásban az üzemanyagfelhasználás adja a tú lnyomó ré szt. Ennek azé rt is nagy az ú jrahasznosítás szempontjábó l a jelentősé ge, mert az üzemanyaggal felhasznált energia ú jrahasznosítási mó dszerekkel nem nyerhető vissza A másodlagos alumíniumbó l gyártott szemé lygé pkocsi az acé lé píté sű höz ké pest 590 GJ + 10 GJ + 112 GJ = 712 GJ , illetve 680 GJ + 10 GJ + 128 GJ = 818 GJ energiát fogyaszt el, ami mintegy 14 % megtakarítást jelenthetne, ha teljesen ú jrahasznosított alumíniumbó l gyártanák.
7
“ UCPTE 88“ a nyugat euró pai elektromos háló zati rendszer villamos áram termelé sé nek felel meg. BUWAL Schriftenreihe Umwelt Nr. 132, Bern 1991 9 Preda, Gh. - Pumnea, C.- Rujan O.: Energiemodell zum Recycling von Altmetall; EF-Verlag, Berlin, 1987; Recycling von Metallen, pp.15-23. 8
8
motor é s hajtó mû futó mû
motor é s hajtó mû
27 GJ 27 GJ
nem autó ipari termé kek
recycling
futó mû
24 GJ 25 GJ
já rmûvá z
38 GJ
já rmûvá z
29 GJ
berendezé s
18 GJ
berendezé s
17 GJ
kiegé szítõk
17 GJ
kiegé szítõk
16 GJ
szerelé s
1 GJ
gyá rtá si rá fordítá sok 128 GJ karbantartá s
10 GJ
üzemelteté s (200 000 km)
680 GJ
szerelé s mûanyagok
Audi A6
fé mek
forgalombó l kivont szgk. hasznosítá sa
shredder
Szokványos szemé lygé pkocsi
1 GJ
gyá rtá si rá fordítá sok 112 GJ
ú jrafelhasználá s
nem autó ipari termé kek
recycling
karbantartá s
10 GJ
üzemelteté s (200 000 km)
590 GJ
mûanyagok
Audi A6
fé mek
ú jrafelhasználá s
ké miai energetikai metallurgiai visszaforgatá s hulladé klerakó
forgalombó l kivont szgk. hasznosítá sa
ké miai energetikai metallurgiai visszaforgatá s hulladé klerakó
shredder
Aluminiumé píté sû szemé lygé pkocsi másodlagos aluminiumbó l
2.2. ábra: Acé l- é s alumíniumé píté sű szemé lygé pkocsik energiamé rlege10 2.2.3. A visszaforgatási arány11 A visszaforgatási körfolyamatok számszerű é rté kelé sé re ké t mutató alkalmas. Mindkettő a visszaforgatott anyagmennyisé g ré szarányát fejezi ki, az alapulvett gyártási-, használati-, illetve visszaforgatási folyamatra vonatkoztatva. Attó l függően, hogy a folyamatban keletkezett, vagy a folyamatba visszavitt anyagró l van-e szó ké tfé le mutató é rtelmezhető. A folyamat bementi mutató jaké nt pl. ha egy acé lgyártási eljárás 72,6 % (Siemens-Martin); vagy 98 % (elektroacé l) hulladé kvasat használ fel akkor ezek a visszaforgatási aránya rendre 72,6, illetve 98 %. Ugyanígy, ha a használati folyamat kimeneti oldalát vizsgálva megállapítjuk, hogy a termé kekkel a használatba kikerült alumíniumnak 90 %-a kerül vissza pl. a kábelekből az alumíniumgyártásba, akkor az alumíniumfelhasználásnak a kábelek területé n 90 %-os a visszaforgatási aránya. Bonyolult objektumok eseté n a fenti jellemzők bármelyiké t nehé z pontosan ké pezni.
10
Schäper, S.: Recycling von Altfahrzeugen im Spiegel der Energiebilanz; Automobilverwertung und beseitigung, IUP Herborn-Seelbach, 1995. pp. 117-140. 11 Steinhilper, Rolf: Produktrecycling im Maschinenbau Diss. Stuttgart, Springer Berlin , Heidelberg, New York, London, Paris, Tokio 1988. p.169
9
3. Az ú jrahasznosítás jogi szabályozása Magyarországon Több miniszté rium megbízásábó l ké szült Magyarországon 1993-ban egy helyzetfeltáró tanulmány, amely a visszaforgatás szempontjábó l a magyar joghelyzetet a nyugateuró paival összehasonlítva átfogó an elemzi.12 Ebből a körből é n csak a veszé lyes hulladé kok területé t ragadom ki, mivel szerintem a jogharmonizáció kereté ben a veszé lyes hulladé k lesz a recycling egyik meghatározó eleme, mint ahogy ez már Né metországban van. Az 1/1986. (ll.21.) É VM-EüM számú együttes rendelet 10.§ 2. pontjában foglaltak rendelkeznek csupán arró l, hogy a települé si szilárd hulladé k ártalmatlanítására kialakított “ lerakó helyen elhelyezhető é s ártalmatlanítható minden olyan hulladé k, amely a települé si szilárd hulladé kkal együtt kezelhető é s a lerakó hely üzemelteté sé t károsan nem befolyásolja“ . A veszé lyes hulladé kok keletkezé sé nek ellenőrzé sé ről é s azok ártalmatlanításával kapcsolatos tevé kenysé gekről szó ló 56/1981. (Xl. 18.) MT sz. rendelet szabályozta először hazánkban a - veszé lyes hulladé k keletkezé sé nek é s ellenőrzé sé nek mó dját, a - veszé lyes hulladé k átmeneti tárolásával, szállításával kapcsolatos tevé kenysé geket, a - veszé lyes hulladé k ártalmatlanításának lehetősé geit, a - veszé lyes hulladé k környezetkárosító hatásának megelőzé sé re teendő inté zkedé sek köré t, valamint - a veszé lyes hulladé kkal kapcsolatos bírság kiszabásának rendjé t. A rendelet 1. számú mellé klete a veszé lyes hulladé kok jegyzé ké t tartalmazta. Ezek szerint a gé pjármű vek szé tszerelé sekor keletkező hulladé kok közül csak a használt olajfelszívató anyagok, az olajos papírszű rő é s a fáradtolaj minősült csak veszé lyes hulladé knak, az összes többi a kommunális lerakó helyen tárolható volt é s a recycling közvetlenül nem is került itt mé g említé sre. Mivel a rendelet hagyott visszaé lé sekre lehetősé get, pl. a “ ... a termelő a tevé kenysé ge során keletkezett (visszamaradt) vagy mástó l átvett ilyen anyagot rendszeresen hasznosítja (feldolgozza) vagy é rté kesíti, akkor ez az anyag nem minősül veszé lyes hulladé knak“ állásfoglalás, valamint az aktualizálás miatt a 27/1992. (l.30.) Korm. rendelet - mó dosította az 56/1991. (Xl. 18.) MT sz. rendelet hatálya alávont hulladé kok köré t, - hatálya a veszé lyesnek minősülő hulladé kok eseté ben a - gyű jté si, - előkezelé si - szállítási, - átmeneti tárolási, - ártalmatlanítási tevé kenysé g mellett kiterjedt a - hasznosítási tevé kenysé gekkel kapcsolatos előírásokra, - korlátozta az üzemi gyű jtőhelyeken elhelyezhető veszé lyes hulladé kok mennyisé gé t, - ú jraszabályozta a veszé lyes hulladé kok környezetkárosítást kizáró mó don törté nő ártalmatlanítására, ill. hasznosítására vonatkozó előírásokat, 12
Elhasználó dott jármuvek é s mobil erogé pek megsemmisíté sé nek é s ú jrahasznosításának jogi szabályozása; A Közlekedé si, Hírközlé si é s É píté sügyi Korró zió vé delmi é s Környezetvé delmi Egyesülé s tanulmánya, Budapest 1993. p.57
10
- szabályozta a veszé lyes hulladé kot kezelő berendezé s, vagy lé tesítmé ny tevé kenysé gé vel kapcsolatos engedé lyezteté si eljárásokat, - rögzítette a környezetvé delmi ható ság jogköré t, - ú j fogalommeghatározásokat tett közzé . Itt tehát már megjelent a visszaforgatási tevé kenysé g szabályozásának igé nye. Mivel továbbra is maradtak tisztázatlanságok (pl. melyek a veszé lyes hulladé k kezelé sé re jogosult szervezetek), é s az 1981-es alapjogszabály szemlé leté ben elavult, ezé rt vált szüksé gessé egy olyan egysé ges jogszabály - amely 1996. szeptember 1-jé vel lé pett hatályba, é s amely - az előírásokat összhangba hozza a környezetvé delmi törvé nnyel, é s - figyelembe veszi a többi euró pai ország - elsősorban az Euró pai Közössé g - vonatkozó rendelkezé seit. Á llító lag bizonyos területeken az ú j jogszabály szigorú bb, mint a külföldiek. A jogszabály cé lja13, hogy - a gazdaság ré sztvevői é rdekeltek é s felelősek is legyenek a környezetbarát hulladé kgazdálkodásé rt, é s a szabályozás elsődleges szempontjai a - hulladé k keletkezé sé nek megelőzé se, a - keletkezett hulladé k hasznosítási, ú jrahasznosítási lehetősé geinek biztosítása (mű szaki, technoló giai, gazdasági lehetősé gek kialakításával), a - hulladé ktermelő ösztönzé se a már meglevő hulladé kcsökkenté si / hulladé khasznosítási lehetősé gek igé nybevé telé re, a - nem hasznosuló hulladé kok környezetkárosítás né lküli ártalmatlanításának kialakítására é s a - fogyasztási szokások megváltoztatása a hulladé kkeletkezé s csökkenté se irányába. Ugyanezek a sú lyozások vannak a megfelelő né met törvé nyben is. Ezeken kívül rendezni kell a hulladé kok - listázását, - minősíté sé t, - nyilvántartását, - importját/exportját, tranzitját, valamint a hulladé kokkal vé gzett tevé kenysé gekkel kapcsolatos - engedé lyezteté st é s az ellenőrzé s rendjé t, valamint a - felelőssé gátruházást. A rendelet ú gy definiálja a hulladé kot, hogy: „a termelő, szolgáltató vagy fogyasztó i tevé kenysé gek során, vagy ezek következté ben keletkező tulajdonosa által rendelteté se szerint fel nem használt, illetve a keletkezé s folyamatába vissza nem vezetett, vagy adott formájában arra alkalmatlan maradé kanyag, elhasználó dott, illetve selejtté vált termé k”
veszé lyes hulladé kot, hogy: „az a hulladé k, amely, vagy amelynek bármely összetevője, illetve alakulástermé ke az e rendeletben meghatározott veszé lyessé gi jellemzők valamelyiké vel rendelkezik é s a veszé lyes összetevő olyan koncentráció ban van jelen, hogy ezáltal az é lővilágra, az emberi é letre é s egé szsé gre, a környezet bármely elemé re
13
Horváth, L. - Bálintné , Hegedus E.: A hulladé kkezelé s jogi szabályozása; Energiagazdálkodás XXXlV. é vf. 1993. 3. szám pp. 108-110.
11
veszé lyt jelent, illetve nem megfelelő tárolása é s kezelé se eseté ben károsító hatást fejt ki.” veszé lyes hulladé k tulajdonosát, hogy: „ a termelő vagy az a szemé ly vagy szervezet, aki vagy amely, a termelőtől vagy más tulajdonostó l veszé lyes hulladé kot begyű jt, kezelé sre, vagy tárolásra átvesz” „3. § (1) A veszé lyes hulladé kok összetevőik környezeti veszé lyessé ge alapján, eredetüket is figyelembe vé ve az 1. számú mellé kletben felsorolt veszé lyessé gi jellemzők, illetve ezekből következően a környezetvé delmi szempontbó l biztonságos kezelé sükhöz szüksé ges vé delem mé rté ke alapján különösen veszé lyes (l.), fokozottan veszé lyes (ll.) vagy mé rsé kelten veszé lyes (lll.) veszé lyessé gi osztályba tartoznak. A veszé lyeshulladé kjegyzé ket a 2. számú mellé klet tartalmazza. (2) Az 1. számú mellé kletben felsorolt veszé lyessé gi jellemzők bármelyiké vel rendelkező, de a veszé lyeshulladé kjegyzé kben nem szereplő ismeretlen összeté telű hulladé kot veszé lytelensé gé nek, illetve veszé lyessé gi osztályának megállapításáig (továbbiakban: minősíté s) l. veszé lyessé gi osztályú nak kell tekinteni é s az e besorolásnak megfelelő szabályokat kell alkalmazni. (3) A veszé lyeshulladé k-jegyzé kben szereplő, de veszé lyessé gi osztályba nem sorolt hulladé kot - minősíté sé ig - a legnagyobb környezeti veszé lyt jelentő összetevőjé nek megfelelő veszé lyessé gi osztályú nak kell tekinteni é s az e besorolásnak megfelelő szabályokat kell alkalmazni. (4) A veszé lyeshulladé k-jegyzé ket a környezetvé delmi é s területfejleszté si miniszter (továbbiakban: miniszter) é vente felülvizsgálja, é s szüksé g szerint javaslatot tesz a mó dosításra.” „A minősíté st a ké relmező által elvé geztetett megalapozó vizsgálatokkal kell alátámasztani. A megalapozó vizsgálatokat é s a minősítendő hulladé kbó l törté nő mintavé telt - külön jogszabály alapján - a hulladé kok vizsgálatára akkreditált szervezet vé gezheti. A hulladé kminősíté st megalapozó vizsgálatok köré t é s a mintavé tel rendjé t a 3. számú mellé klet tartalmazza.” 1. számú mellé klet A veszé lyessé gi jellemzők jegyzé ke 1. Robbanó anyagok
12
2. Sű rített, cseppfolyó sított, nyomás alatt oldott vagy mé lyhű tött gázok 3. Gyú lé kony folyadé kok 4.1 Gyú lé kony szilárd anyagok 4.2 Ö ngyulladásra hajlamos anyagok, illetve hulladé kok 4.3. Anyagok vagy hulladé kok, amelyek vízzel é rintkezve gyú lé kony gázokat fejlesztenek 5.1 Oxidáló anyagok 5.2 Szerves peroxidok 6.1 Mé rgezőanyagok 6.2 Fertőző anyagok 8 Maró (korrozív) anyagok 9 Toxikus gázok felszabadulása levegővel vagy vízzel való é rintkezé s során 9 Toxikus gázok (ké sleltetett vagy kró nikus hatás) 9 Ö kotoxikus anyagok 9 Olyan anyagok, amelyekből ártalmatlanításuk után bármely mó don olyan anyag ké pződik (pl. kioldásbó l származó oldat), amely e jegyzé kben felsorolt veszé lyessé gi jellemzők bármelyiké vel rendelkezik. Megjegyzé s: Az UN 7 osztály a radioaktív anyagokat tartalmazza. Ezek az anyagok, illetve veszé lyes hulladé kaik nem tartoznak sem a Bázeli Egyezmé ny, sem e rendelet hatálya alá. 2. számú mellé klet A veszé lyes hulladé kok jegyzé ke .....3.5.3. Nehé zfé mek- é s vegyületeik hulladé ka ó lom é s ó lomvegyületek berillium é s berilliumvegyületek cink-vegyületek higany é s higanyvegyületek arzé n ás arzé nvegyületek szelé n é s szelé nvegyületek kadminum é s kadmiumvegyületek antimon é s antimonvegyületek tellú r é s tellú rvegyületek tallium é s talliumvegyületek tó riumvegyületek bárium é s báriumvegyületek nikkelvegyületek kobaltvegyületek ó nvegyületek kró mvegyületek ré zvegyületek vanádiumvegyületek mangánvegyületek 3.5.4. Alkáli- é s alkáli-földfé m hulladé kok lítium kálium nátrium magné zium kalcium 3.5.5 Akkumulátorok, szárazelemek akkumulátorok
szárazelemek elektronikai hulladé kok...... 3. számú mellé klet Szabályzat a hulladé kok minősíté sé ről 1. függelé k A hulladé kminősíté st megalapozó vizsgálatok 2. függelé k Szabványjegyzé k a hulladé kminősíté st megalapozó vizsgálatokhoz 3. függelé k A veszé lyessé g mé rté ké nek megállapítása 4. függelé k Á llásfoglalás a minősített hulladé k osztályba sorolásáró l 4. számú mellé klet Szabályzat a veszé lyes hulladé kok adatszolgáltatási rendjé ről é s belföldi forgalmának nyomonköveté sé ről (Adatszolgáltatási Szabályzat) 5. számú mellé klet Szabályzat a veszé lyes hulladé kok nyilvántartásáró l 6. számú mellé klet begyű jté ssel átvehető veszé lyes hulladé kok azonosító száma, megnevezé se é s mennyisé ge 7. számú mellé klet Szabályzat a veszé lyes hulladé kok országhatárokat átlé pő szállításáró l 8. számú mellé klet Vámú ttányilvánított határátkelőhelyek jegyzé ke ”9. számú mellé klet A veszé lyes hulladé k bírság kiszámításának mó dja 1. A veszé lyes hulladé k bírság összegé nek kiszámításakor a következő ké pletet kell alkalmazni: B = bf * S * V * M 2. Az 1. pont szerinti ké pletben a) B a bírság forintban fizetendő összege, de legalább 10.000 Ft, b) bf a fajlagos bírság Ft/t-ban, c) S a veszé lyes hulladé k mennyisé ge tonnában, d) V a veszé lyessé gi hulladé k veszé lyessé gé nek mé rté ké t kifejező té nyező, e) M a kötelezettsé gszegé s jellegé t kifejező minősítő té nyező. 3. A Rendelet 35. §-a c), d), e) pontjaira vonatkozó kötelezettsé gek megszegé se eseté n a bírságot a fenti ké plettel a következőké ppen kell meghatározni: a) A veszé lyes hulladé k Fajlagos bírság tömegtartománya Ft/t 0 - 1 tonnáig 5,00 1 -10 tonnáig 1,00 10 - 100 tonnáig 0,75 100 - 1000 tonnáig 0,50 1000 tonna fölött 1,00
b) V é rté ke: - l. veszé lyessé gi osztályú hulladé k eseté n 10 - ll. veszé lyessé gi osztályú hulladé k eseté n 2 - lll. veszé lyessé gi osztályú hulladé k eseté n 1 c) M é rté ke: ca) a gyű jté si kötelezettsé g elmulasztása, a gyű jté s, szállítás, előkezelé s szabályainak megszegé se eseté n 2.000 cb) az átadás-átvé teli, begyű jté si szabályok megszegé se eseté n 3.000 cc) a hasznosítással, ártalmatlanítással, tárolással kapcsolatos kötelezettsé gek megszegé se eseté n 5.000 4. A Rendelet 35. §-a a), b) pontjaira vonatkozó kötelezettsé gek megszegé se esté n a bírságot a következőké ppen kell meghatározni: a) A veszé lyes hulladé k Fajlagos bírság S tömegtartománya Ft/t tonna 0 - 1 tonnáig 10.000 1 1 -10 tonnáig 2.000 10 10 - 100 tonnáig 300 100 100 - 1000 tonnáig 40 1000 1000 tonna fölött 50 1000 b) M é rté ke: ba) az anyagmé rlegké szíté si, bejelenté si, kísé rőjegy alkalmazási, hulladé kkezelé si terv ké szíté si, veszé lyes hulladé k besorolási kötelezettsé g elmulasztása eseté n: - ha egyé b kötelezettsé gszegé s nem törté nt - a 4.bb) kötelezettsé g megszegé sé vel együtt - a 3.ca) kötelezettsé g megszegé sé vel együtt - a 3.cb) kötelezettsé g megszegé sé vel együtt - a 3. cc) kötelezettsé g megszegé sé vel együtt - a 4.bb), 3.ca),3.cb), 3.cc) kötelezettsé gek közül legalább kettő megszegé sé vel együtt bb) a nyilvántartási, üzemnapló vezeté si kötelezettsé g elmulasztása vagy hiányos teljesíté se eseté n: - ha egyé b kötelezettsé gszegé s nem törté nt - a 4.ba) kötelezettsé g megszegé sé vel együtt - a 3.ca) kötelezettsé g megszegé sé vel együtt - a 3.cb) kötelezettsé g megszegé sé vel együtt - a 3. cc) kötelezettsé g megszegé sé vel együtt - a 4.bb), 3.ca),3.cb), 3.cc) kötelezettsé gek közül legalább kettő megszegé sé vel együtt
0,2 0,5 1 1,5 1,5 2
S c) V é rté ke megegyezik a 3. pontban tonnamegadottakkal. 1 5. Veszé lyes hulladé k bármilyen 10 anyaggal, illetve hulladé kkal törté nt 100 keveré se eseté n „S”té nyezőké nt a 1000keveré ssel veszé lyessé tett teljes 1000anyagmennyisé get, „V”té nyezőké nt a legveszé lyesebb belekevert hulladé k
13
0,1 0,5 0,5 0,75 0,75 1
veszé lyessé gi osztályát kell figyelembe venni. 6. A bírság 1 - 5. pontoknak megfelelően megállapított összegé t sú lyosbító szorzó kkal lehet növelni, amelyek é rté ke: a) ugyanazon kötelezettsé g ismé telt megszegé se eseté n b) ugyanazon kötelezettsé g harmadszori é s minden további megszegé se eseté n c) jogszabályban vagy jogszabály alapján vé detté nyilvánított területen - a termé szetvé delmi terület kivé telé vel - elkövetett kötelezettsé gszegé s eseté n d) termé szetvé delmi területen elkövetett kötelezettsé gszegé s eseté n
2 5
3
5
Az a) vagy a b) pont, illetőleg a c) vagy a d) pont szerinti szorzó k együttesen is alkalmazható k. 7. A veszé lyes hulladé kok országhatárt átlé pő szállítására - a Rendelet 35. § f) pont - vonatkozó előírások megszegé se eseté n a szállított veszé lyes hulladé k minden megkezdett tonnája veszé lyessé gi osztálytó l függetlenül után 250.000 Ft bírságot kell kiszabni. 10. számú mellé klet Szabályzat a veszé lyes hulladé kok gyű jté sé ről, tárolásáró l é s lerakással törté nő ártalmatlanításáró l 11. számú mellé klet Szabályzat a veszé lyes hulladé kok é geté ssel törté nő ártalmatlanításáró l
Egyé rtelmű en látszik tehát, hogy nem maradunk el a nyugati folyamatoktó l, ami a törvé nyalkotást illeti é s ha ezeket az előírásokat komolyan akarjuk venni - ami legelemibb é rdekünk is akkor az összes tevé kenysé günket - gyártás, használat - ennek megfelelően át kell gondolni, mert a jelenlegi gyakorlat hosszú távon nem folytatható tovább. Ugyanilyen harmonizáció s törvé nynek tekinthető az 1993. é vi X. törvé ny a termé kfelelőssé gről, amely kimondja, hogy “ a termé k akkor hibás, ha nem nyú jtja azt a biztonságot, amely általában tőle elvárható “ , valamint, hogy “ E törvé ny szabályai szerint a termé k gyártó ja felel a termé k hibája által okozott káré rt.“ Igaz, hogy a gyártó definíció jába a visszaforgatással foglalkozó közvetlenül nem biztos, hogy beleé rthető (“ a vé gtermé k, a ré sztermé k, az alapanyag előállító ja“ ), de egyé rtelmű síti ezt, hogy “ a termé k minden forgalmazó ját gyártó nak kell tekinteni mindaddig, amíg a forgalmazó a gyártó t, vagy azt a forgalmazó t, akitől a termé ket beszerezte a károsultnak meg nem nevezi.“ Ezekután kimondható , hogy a visszaforgatási folyamat termé keire is é rvé nyes a termé kfelelőssé g. A “ Gé pjármű é s pó tkocsija minősítő vizsgálatra kötelezett pó talkatré szei é s tartozé kai“ egy közlekedé si ágazati szabvány (MSZ-07-4402), amely tárgyalja, hogy mely pó talkatré szeknek kell - alak é s mé retek, - anyagminősé g, - összeszerelé s - mű ködé smó d é s paramé terek szerinti követelmé nyeknek megfelelni.
14
A
bontásbó l kinyert alkatré szek é s tartozé kok ismé telt felhasználásával kapcsolatos minősé gellenőrzé st az 5/1990. (lV.12.) KöHÉ M sz. rendelet írja elő.
A gé pjármű fenntartó tevé kenysé g szemé lyi é s dologi felté teleiről szó l a 1/1990. (lX. 29) KHVM sz. rendelet. Csak a legfontosabb előírásokat ragadtam ki annak é rzé kelteté sé re, hogy jogi vonatkozásban is vannak kötöttsé gek, amelyeket az ú jrahasznosítási tevé kenysé g folytatása során messzemenően figyelembe kell venni, annál is inkább, mivel idővel inkább az előírások számának növekedé sé vel é s a rendelkezé sek szigorodásával lehet számolni, s nem a kötöttsé gek lazulásával. Legfontosabb annak tisztázása, hogy a használatbó l kivont jármű milyen felté telek mellett minősül hulladé knak, mivel minden ezzel kapcsolatos tevé kenysé g ennek megfelelően más-más engedé lyezteté si körbe esik (pl. szüksé g lehet környezeti hatástanulmányra). Nyilván a hulladé kfeldolgozás eseté n ugyanolyan körülmé nyek közt szigorú bb előírások betartása a követelmé ny, tehát szüksé gszerű en több ráfordításra van szüksé g, de ettől a az árbevé tel nem nő, tehát a nyeresé g csökken. Saját jó szántábó l tehát senki sem fogja a gé pjármű feldolgozási tevé kenysé gé t a hulladé khasznosítás kategó riába sorolni.
4. A szerkezeti anyagok hasznosítása 4.1. Vas é s acé l Jelenleg az acé l a legfontosabb gé pé szeti szerkezeti anyag é s várható an az is marad. Bár egyes tulajdonságait pl. korró zió álló ság, sű rű sé g az alumínium, vagy a mű anyagok felülmú lják, viszont összessé gé ben mé gis előnyös az alkalmazása. Mellette szó l, hogy jó l alakítható , egyszerű en feldolgozható , jó l hegeszthető, bizonyos paramé terei, mint pl. a szilárdság, nyú jtható ság vagy a szívó sság szé les határok közt változtatható . Ezenkívül nemcsak, hogy az acé lgyártáshoz szüksé ges alapanyagok - vasé rc é s kőszé n viszonylag elterjedtek, de az acé lnak konkurenciát jelentő szerkezeti anyagokhoz ké pest kisebb az előállításához szüksé ges energia mennyisé ge is. Így pl. a nyersanyagbó l való előállítást tekintve acé lhoz az alumíniumhoz szüksé ges energiának csupán 1/5-e kell. Emellett az alumíniumgyártáshoz villamos energiára van szüksé g, melynek előállítása - ha fosszilis energiahordozó val törté nik - szinté n jelentős vesztesé ggel jár. Ha pedig a mű anyagokat tekintjük, melyek főleg kőolajalapanyagú ak, ezé rt gyorsabban drágulnak, mint az acé l alapanyagai, másré szt előállításukhoz akár né gyszer annyi energiára is szüksé g lehet, mint acé lnál. (Legalábbis
15
azoknál a különleges mű anyagoknál, melyek szempontjábó l az acé lanyagokat ki tudják váltani.)
teherviselé s
A vasfé meknek ké t osztálya van, a nyersvas é s az acé l. A kohó k termé ke a nyersvas, ami nagy mennyisé gű egyé b anyagot (szé n > 4%, Si, Mn, P, S) tartalmaz, töré keny, feldolgozása csak önté ssel lehetsé ges. A nyersvas az acé l alapanyaga. Az acé l alakítható (hengerelhető é s kovácsolható ), ehhez a gyártásánál főleg O hozzáadásával ki kell vonni a nyersvas mellé kanyagait é s csökkenteni kell a szé ntartalmát. Nyersvasgyártás: Alapanyagai a vasé rcek: magnetit mágnesvasé rc Fe3O4 72 % hematit vörösvasé rc Fe2O3 70 % kimonit barnavasé rc Fe2O33H2O 51 % siderit FeCO3 48 % Az euró pai vaskohászatot é rccel ellátó k Euró pa: Své dország, Norvé gia, Franciaország, Afrika: Libé ria, Mauritánia, Sierra Leone é s Amerika: Brazília, Venezuela, Kanada A gyártás első folyamata az é rcelőké szíté s:brikettálás, szinterezé s, pellettálás (5-50 mm-es darabok ké szíté se, hogy a kohó ban a szabad gázáramlás biztosítható legyen) é s a kőszé nből a kokszgyártás. A gyártás eszköze a kohó , amiben az olvasztás ellenáramú rendszerben törté nik: - fent tölté s: é rc, koksz é s adalé kok (mé sz) - befú vás alulró l: előmelegített levegő Az é gé snek - hőmé rsé klete kb. 1700 °C - ké t funkció ja van: - é rc megolvasztása - redukció A kohó bó l eltávoznak: folyé kony nyersvas é s salak, valamint a forró é gé stermé kek A nyersvas lehet fehé r, vagy szürke (a Mn hatására vaskarbid állapotú szé n, ill. Si hatására grafit formájában tartalmazza a szenet) A gyártás anyagmé rlege: be: 1560 kg é rc, 450 kg koksz, 120 kg adalé kanyag, 70 kg olaj, 1700 kg levegő ki: 1000 kg nyersvas, 300 kg salak, 25 kg por, 2300 kg é gé stermé k A nyersvasbó l kalciumkarbid, szó da é s mé sz hozzákeveré sé vel kivonják a ké nt é s a nitrogé nt A tiszta vas - ferrit - lágy é s szívó s, 2 % szé ntartalomig Fe3C alakban van jelen karbid. Ez az állapot a cementit (kemé ny é s töré keny)
16
0,8 %-os szé ntartalmú acé lban a ferritszemcsé ket cementit háló zza be. A neve perlit. 0,8 % alatti szé ntartalom mellett nem alakul ki összefüggő háló , különálló ferrit/perlitszemcsé k alkotják. 2,06 % feletti szé ntartalom öntöttvasat eredmé nyez. Megszilárduláskor a szé n kötetlen állapotban grafitké nt is kiválhat, ekkor az öntöttvas a ferrit é s a cementit mellett grafitot is tartalmaz, ez utó bbi legtöbbször lemezes szerkezetben van jelen. 4,3 % szé ntartalom különösen alacsony - 1150°C - olvadáspontot eredmé nyez, ennek neve ledeburit. Az NSZK-ban 1992-ben 39,8 millió Mg nyersacé lt állítottak elő, ehhez kb. 12,8 millió Mg hulladé kvasat használtak fel. Annak ellené re, hogy az acé ltermelé s csökkent, de a fajlagos hulladé kvasfelhasználás 1993-ra 9 %-kal nőtt. A vas é s acé lanyagok, bár rendkívül sokfé lé k - acé lbó l is mintegy 2500 fajta van - teljes mé rté kben visszaforgatható k. A világ nyersacé ltermelé sé nek mintegy 40 %- a hulladé kanyagbó l származik. Villamos ívkemencé kben elsősorban hulladé kvas alapanyagbó l gyártanak magas ötvözőtartalmú acé lokat. Az LD eljárásban 1000 kg acé l előállítására 820 kg vasé rchez 280 kg hulladé kvasat adagolnak. A szürke öntöttvasnak egyik változata a meehanitöntvé ny, amelyné l a finomlemezes grafit rendkívül egyenletes eloszlású . Az amerikai Meehanró l elnevezett eljárás során az olvasztó kemencé be minimum 50 %-ban hulladé kvas kerül. Kalciumnak é s szilíciumnak az olvadé khoz adagolásával, valamint egy különleges olvasztási, elegyíté si é s önté si eljárással befolyásolják a grafitkiválást. A meehanitöntvé ny kopásálló , nagyobb az ütőmunkaé rté ke, mint a normál öntöttvasnak é s mentes a belső feszültsé gektől, elhú zó dásoktó l é s lunkerektől. Felhasználható motor- é s nyomaté kváltó házhoz, fogaskeré ktestnek é s vezeté knek.14 A temperöntvé nyhez is használnak hulladé kvasat. A szemé lygé pkocsikbó l származó hulladé kvas tú lnyomó ré szt aprítva kerül a kohászatba. Ezzel elé rhető a hulladé kvas viszonylag nagy tisztasága é s tömörsé ge. A jövőben is az aprító mű fogja a hulladé kvashasznosítás központi elemé t alkotni, de az aprítás előtti szé tszerelé ssel a nemfé mes anyagok, valamint az egyé b fé mek ré szarányát csökkenteni cé lszerű . Ezzel továbbra is gazdaságos marad az aprítás, mivel a hulladé kvas minősé ge javul. Tovább javítható a hulladé kvas minősé ge az aprítás utáni speciális válogató eljárásokkal pl. röntgenfluoreszcenciás, vagy lé zeres detektálással.15 14
Kurth, H. W.: Integriertes Konzept zur wirtschaftlichen Demontage und Verwertung von Altautos Teil 2. Kraftfahrzeugrecyclingwirtschaft HerbornSeelbach 1995. p.564 15 Härdtle, G., Bilitewski, B., Marek, K., Gorr, Ch.: Altautoverwertung, Beiheft zu Müll und Abfall, Heft 32, Erich Schmidt Verlag Berlin, 1994. p.80
17
Másik lehetősé g a közvetlen kohászati feldolgozás. A fent ismertetett - aprításra alapozott - ú jrafelhasználásnál jó minősé gű kohászati alapanyagot csak szé tszerelé s után lehet kapni, viszont a szé tszerelé s és bizonyos nem é rté kesíthető anyagok többletráfordítást okoznak. A roncsautó k szé tszerelé se csak akkor indokolt, ha olyan termé keket lehet ezáltal nyerni, amelyeket vagy funkcionálisan, vagy anyaguk ré vé n hasznosítani lehet. Amennyiben ez nem áll fenn, é s kilátás sincs rá, hogy a közeljövőben megvaló sul, akkor legfeljebb a tárolandó hulladé k mennyisé gé nek a csökkenté sé ből lehet a felmerő többletráfordításokat fedezni. A Mercedes Benz AG. é s a Voest Alpine AG eljárása16 a közvetlen kohászati feldolgozást teszi lehetővé . Bizonyos szé tszerelé st ez az eljárás is felté telez, viszont csupán bizonyos szennyező anyagokra é s olyan könnyen eltávolítható ré szekre szorítkozik, melyek jó l é rté kesíthetők. Elsőké nt a jármű üzemi folyadé kainak eltávolítása törté nik, erre elsősorban biztonságtechnikailag van szüksé g. Ezután az é rté kesíthető ré szek eltávolítása következik: kerekek, motor, indító motor, nyomaté kváltó , hű tő, akkumulátor, katalizátor, valamint azok a mű anyagré szek, melyek könnyen eltávolítható k é s fajtájuk szerint azonosítható k. Kohászati szempontbó l szennyező anyagnak számítanak az üzemi folyadé kok mellett elsősorban a ré z é s a horgany. Ezeknek a fé meknek magas a forráspontja é s az olvadé kbó l nehezen távolítható k el, de már kis koncentráció ban is lehetetlenné teszik nagyé rté kű nemesacé lok előállítását. Ré z é s cinktartalom mellett általában csak olcsó é píté si acé lanyagot lehet előállítani. Mivel ezek a fé mek leginkább az elektromos berendezé sekben é s vezeté kekben vannak, ezeket olymé rté kben kell eltávolítani, ahogy azt az acé lanyag minősé ge megköveteli. A ré szleges szé tszerelé s után akkorára darabolják a roncsautó kat, amekkora mé rettel a szállítás é s az olvasztó kemencé be juttatás megoldható . Az olvasztó kemence egy folyamatos mű ködé sű aknás kemence, amelyet a Voest Alpine a Mercedes Benzzel együtt külön arra a cé lra fejlesztett ki, hogy vele bevonatos lemezeket (festett, vagy horganyzott) nagyé rté kű minősé gi acé llálehessen feldolgozni. A mű anyagokkal é s szerves anyagokkal szennyezett hulladé k olvasztása 2.000°C fölött a kemence alján befú jt földgáz é s oxigé n segítsé gé vel törté nik. Mivel az olvasztási zó na redukáló , ezé rt a szerves összetevők gázzáválnak é s nem é gnek teljesen el. A magas hőmé rsé klet miatt a 900°C forráspontú cink é s az 1.750°C forráspontú ó lom a füsttel együtt távozik é s elsősorban a porszemekre rakó dik le. A kemence felső zó nájába másodlagos 16
Voest/Mercedes: Standortfrage geklärt. Rohstoffrundschau Nr.7(1992); pp. 211
18
levegőt juttatnak, hogy a gázokat elé gessé k, ezzel a hővel közel 1000°C-ra melegítik elő a hulladé kvasat s így a szokványos olvasztáshoz ké pest közel 30 % energiamegtakarítást é rnek el. A füstgázok egy örvé nykamrában 1100°C -on egy második é geté sen esnek át, majd hőcseré lőn (hő- é s áramtermelé s cé ljábó l) keresztül porleválasztó ba kerülnek. A leválasztott nagy cink é s ó lomtartalmú porbó l ezek kinyerhetők. A gázokat a HCl- é s a SO2eltávolítása é rdeké ben mossák, ekkor egyré szt nehé zfé mtartalmú szennyvíz másré szt é rté kesíthető gipsz keletkezik. Utána aktív szé nszű rővel eltávolítják a dioxinokat é s a furánokat, valamint a nehé zfé meket a gázokbó l. A szű rőből a szé n aztán mint fű tőanyag a kemencé be kerül. A kemencé nek korszerű füstgáztisztító berendezé se van, ezáltal a tartalmazott mű anyagok ártalmatlanul é gnek el, s mint fű tőanyagok hasznosulnak, az olvasztás energiaigé nyé t a szokásos mó dszeré hez ké pest 30-40 %-kal csökkentve. Emellett a berendezé s nemcsak roncsautó k, hanem háztartási berendezé sek, vagy olajjal szennyezett forgács feldolgozására is alkalmas. A berendezé s engedé lyezé si szempontbó l a hulladé ké getők kategó riájába esik. Az eljárás további előnye, hogy az egyé bké nt keletkező kb. 14,3 %nyi tárolandó veszé lyes hulladé kot csökkenti. Amennyiben minősé gi acé lt kívánnak előállítani, akkor nyersvas hozzáadása is szüksé ges. Egy é vi 80.000 autó feldolgozni ké pes berendezé st a bajorországi Sulzbach-Rosenbergben akartak megvaló sítani, a tervezett bekerülé si költsé get 40-70 millió márkára becsülté k. A felmerülő szállítási problé mák é s a nagy gazdasági kockázat miatt a megvaló sítás 1994. tavaszán megszakadt. 4.2. Könnyű fé mek 4.2.1. Alumínium A gé pkocsigyártás szoros kapcsolatban van az alumíniumgyátással. Már né hány é vvel a gé pkocsi megjelené se után 1899 ké szítettek egy kis alumínium karosszé riás sportkocsit. 1912-től pedig a Pierce-Arrow Company az USA-ban öntött aluminium karosszé riákat állított elő. Mind a teherhordó elemek, mind nagyfelületű lemezalkatré szek, mint oldallemezek, ajtó k é s tető aluminiumöntvé nyből ké szültek. A huszas é vekben kezdődött a dugattyú , motorblokk é s a hajtó kar gyártása alumíniumbó l. Az USA-ban a POMEROY volt az első olyan szemé lygé pkocsi, amelynek előállítása során a lehető legtöbb helyen alumíniumot igyekeztek felhasználni. Ennek a gé pkocsinak a tömege 1/3-dal kevesebb volt, mint az átlag é s majdnem 200 000 mé rföld é lettartamot bírt ki.Franciaországban 1926-ban konstruálta Gré goire az alumíniumkarosszé riás Tractát. Né metországban 1936-
19
ban gyártották a Mercedes Silberpfeil-jé t é s a BMW 328-as modelljé t. Az alumínium előállításához nagymennyisé gű energia szüksé ges (13-15 kWh/kg) é s közben sok veszé lyes hulladé k keletkezik. A Magyarországon é vente keletkező mintegy 4 millió tonna veszé lyes hulladé knak közel felé t a timföldgyártásbó l származó vörösiszap teszi ki.17 A hulladé kalumínium átolvasztásával másodlagos alumínium nyerhető, miközben nem kell é rté kcsökkené ssel számolni. Az átolvasztáshoz valamivel kevesebb, mint 1 kWh/kg energia kell, ami az elsődleges folyamatnak csupán 5 %-a. Jelenleg a nyugateuró pai alumíniumtermelé s 1/3-a alumíniumhulladé kbó l 18 származik. Másodlagos alumíniumot a szemé lygé pkocsigyártásban ezidáig majdnem kizáró lagosan alumíniumöntvé nyekben használtak fel. Az összes jármű iparban előállított alumíniumöntvé ny 80 %-a másodlagos alumíniumbó l származik, leggyakoribb öntött alumíniumalkatré szek: hajtó mű - é s forgattyú ház, hengerfej, szívó csonk, valamint a fé k-, a kormány é s a hű tőrendszer egyes elemei.19 A zú zott hulladé k nemvas-fé m frakció jábó l az alumínium a drága lebegteté ses eljárással 98 %-os tisztasággal választható ki. Az é rté kmegtartó ú jrahasznosításhoz szüksé ges, hogy a különböző alumíniumalkatré szek pontosan az összeté telüknek megfelelő feldolgozásba kerüljenek. Ilyen tisztaságú elkülöníté s zú zás után nem való sítható meg. Az 4.1. táblázat azt é rzé kelteti, hogy mennyire é rzé keny a különböző anyagú hulladé kok együtt feldolgozható ságára az alumínium. 4.2.2. Magné zium A magné ziumfelhasználás az autó iparban az utó bbi időben ú jabb lendületet kapott, miután már é vtizedek ó ta a hajtó mű ré szeit, kupplungházat é s dugattyú t ebből az anyagbó l is gyártottak. A magné zium kis szilárdsága é s korró zió álló sága eközben megoldandó problé maké nt jelentkezett. Mivel a magné zium nehezen alakítható - rosszul kovácsolható é s hidegen is csak nehezen alakítható - ezé rt speciális technoló giákat kellett ehhez is kifejleszteni (pl. nyomás alatt vé konyfalú alkatré szek önté se). Jelenleg a magné zium ré szaránya a gé pkocsi szerkezeti anyagai
17
Bakonyi Á .: Veszé lyes hulladé kok ártalmatlanításával kapcsolatos feladatok; Energiagazdálkodás XXXlV. é vf. 1993. 2. szám; pp. 54-56. 18 Kurth, H. W.: Integriertes Konzept zur wirtschaftlichen Demontage und Verwertung von Altautos Teil 2. Kraftfahrzeugrecyclingwirtschaft HerbornSeelbach 1995. p.564 19 Orbon, H.: Sekundäraluminium im Automobil - Einsatz und Rückgewinnung ; VDI-Berichte 934, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991. pp 175-187
20
között keevsebb, mint 1 %, de a következő é vekre több, mint 10 %ra teszik ennek növekedé sé t. É vente mintegy 350 000 tonna magné ziumot használnak fel. Ennek mintegy fele az alumíniumgyártásba kerül ötvözőké nt. További felhasználási területek az acé l ké nteleníté se és magné ziumöntvé nyek 35 30 előállítása. Ezeken kívül 25 20 magné ziumot használnak kWh/kg 15 elfogyó aktív anó dké nt 10 5 elektroké miai 0 0 50 100 korró zió vé delem visszaforgatá si ará ny % alkalmazásakor. A magné ziumot elektrolízissel állítják elő, amelynek az energiaigé nye 35 kWh/kg. Az energiafelhasználást a következő ábra szerint csökkenti a másodlagos alapanyag hozzáadása. a besorolandó alumíniumanyag az ötvöz ötvözetcsoport etcso anyagai a port DIN 1725 szerint AlMn AlMn AlMg AlRMg 0,5 AlRMg 1 Al 99,9 Mg 0,5 Al 99,9 Mg 1 Al 99,85 Mg 0,5 Al 99,85 Mg 1 AlMg 1 AlMg 1,5 AlMg 1,8 AlMg 2,5 AlMg 3 AlMg 4,5 AlMg 5 AlMnM AlMn 0,5 Mg 0,5 g AlMnMg 0,5 AlMn 1 Mg 1 AlMgM AlMg 2 Mn 0,3 n AlMg 2 Mn 0,8 AlMg 2,7 Mn AlMg 4 Mn AlMg 4,5 Mn AlMgSi AlMgSi 0,5 0,5 AlMgSi E-AlMgSi E-AlMgSi Al 99,9 MgSi Al 99,85 MgSi AlMgSi 0,8 AlMgSi 1 AlZnM Al 99,8 ZnMg g AlZn 4,5 Mg 1 AlCuM AlCuMgPb gPb G-AlSi G-
hulladé kanyag - csoportok
¦¦ ¦ ) ¦ ) ¦ ) ) ) ) )
) ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ )
¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦ ¦ l ) ) ) ¦¦
l ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ )
¦¦ ¦ ¦¦ ¦ ¦¦ ¦ ) ) ) ) ∆ -
) ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦ ¦ l ) ) ) )
) ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ l l l ¦ l ) ) )
l ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ) ) ) ) ¦¦
-
) ¦ ) ¦ ) ¦ ) ) ) ) l
) ¦ ) ¦ ) ¦ ) ) ) ) l
) ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ l l ) ) ¦¦ ) l
) ) -
) ) ¦¦
¦¦ ¦¦ )
) ) ¦¦
)
) ) )
) ) l
l l ¦
-
) ) -
) ) -
) ) l
¦
l l ¦¦ l l
¦ ) ) ) ¦¦
¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ l
¦¦
¦ ) ) ) ¦¦
) ) ) ) l
¦ l ) ) ¦¦
-
l
l
) ) ) ) l
¦ l l l ) ) -
l ) l l ) ) -
¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ) ) -
l ) l l ) ) -
¦¦ ¦¦ l l ) -
¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ -
l ) ) ) ) ) ¦¦
¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ l l -
-
¦ ¦ ¦ ¦ ) ) -
¦ ¦ ¦ ¦ ) ) )
¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ l ) -
-
-
-
-
-
-
¦¦ -
¦¦
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
¦¦ -
¦¦ ¦¦
l l
-
21
AlSi(Cu ) GG-AlSi 6 Cu 4 AlSiCu GD-AlSi 8 Cu 4 G-AlSi 8 Cu 3 GD-AlSi 8 Cu 3 l l G-AlMg G-AlMg 3 l G-AlMg 5 ) GD-AlMg 9 ∆ ∆ G-AlMg 10 ) ∆ GG-AlMg 3 Si ) ) AlMgSi G-AlMg 5 Si ) ) G-AlMg G-AlMg 3 (Cu) ) ∆ (Cu) Az adott anyag a hulladé kanyag - csoportba sorolható : ¦¦ korlátozás né lkül, tú lsú ly ≤ 1 ¦ korlátozás né lkül, a Mg eltávolításának figyelembevé telé vel, tú lsú ly ≤ 1 (kivé tel a Mg tú lsú lya ≤ 2) l tú lsú ly ≤ 1,3, (kivé tel a Mg tú lsú lya ≤ 2,6)
-
-
-
-
-
-
∆
¦¦
-
l l ∆ ) )
) )
) ) )
) ) ∆ ∆ ∆
¦ ) ) ) )
-
∆ ) ) -
¦¦ ¦¦ ¦¦ -
¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦ ¦¦
) ∆
)
) )
∆ ∆
) )
-
-
-
¦¦ ¦¦
) tú lsú ly ≤ 3, (kivé tel a Mg tú lsú lya ≤ 6) ∆ tú lsú ly ≤ 4, (kivé tel a Mg tú lsú lya ≤ 8) - csak minimális mennyisé gben lehet jelen, tú lsú ly > 4, (kivé tel a Mg tú lsú lya > 8) tú lsú lyté nyező
4.1. táblázat: Alumíniumanyagok párosítható sága feldolgozáskor 20 A magné ziumnak 1,74 g/cm3 a sű rű sé ge, emiatt a könnyű szerkezetes é píté s fontos anyaga. A magné ziumbó l előállított alkatré szek tömeghez viszonyított hajlító merevsé ge é s ütőmunkaé rté ke kedvező. Mivel a magné ziumon kívül csak kevé s kisebb sű rű sé gű fé m lé tezik é s ezek korlátozott mennyisé gben állnak csak rendelkezé sre é s ké miailag nem is állandó k, ezé rt a jövőben is a magné zium marad a jármű gyártás legkönnyebb szerkezeti anyaga. 4.3. Nehé zfé mek 4.3.1. Ré z A ré z az a fé m, amit az emberisé g elsőnek használt. A termé szetben általában ké ntartalmú ré zé rcekben fordul elő. A kitermelt é rcek átlagban már csak 1 % ré ztartalmú ak, világviszonylatban már a 0,36 % ré ztartalmú é rcet é rdemes kitermelni. Ez a té ny külön is az ré z ú jrafelhasználásának fontos oka. Emellett az elsődleges fé m előállításához szüksé ges energiának csak mintegy 20%-a szüksé ges hulladé kanyagbó l törté nő előállításkor. Egy átlagosan 1000 kg-os gé pkocsiban kb. 5...10 kg ré z van, aminek a legtöbbje a kábelkötegekben található . Ré gebbi jármű vek hű tőjé ben is volt ré z, amit ú jabban az alumínium kiszorított. Jelentős ré ztartalma van a villamos berendezé seknek (indító motor, villanymotorok, generátor). A ré znek a visszaforgatási aránya az ó lom után a második legjobb. A ré zné l a közvetlen visszaforgatásra elterjedt gyakorlat az ú jratekercselé s. Az ú jrahasznosítás haté konyságát nagymé rté kben 20
Meyer: Recyclingorientierte Produktgestaltung; VDI Fortschrittsberichte Reihe 1, Nr. 98, VDI-Verlag, Düsseldorf 1983
22
javítja, ha a feldolgozásba miné l tisztábban kerül vissza az anyag. Csak tiszta é s homogé n, ismert összeté telű anyagot lehet közvetlenül átolvasztani, egyé bké nt költsé gesebb kohászati eljárás ké pes csak az elsődlegesen nyert anyag minősé gé t hulladé kanyagbó l kihozni. A ré z elkülöníté sé nek másik oka az, hogy az acé lgyártásnál a ré z szennyezőnek számít. Már 0,2 tömeg % ré ztartalom mellett is csak kisé rté kű acé lok állítható k elő, tehát az acé l é rté kmegtartó visszaforgatásának is felté tele a ré z kinyeré se. A kábelkötegek használata nemcsak szerelé stechnoló giailag előnyös, hanem az egyesé vel előforduló kábelekhez ké pest a kiszerelé st is meggyorsítja. 4.3.2. Ó lom Körülbelül 50 %-os ré szesedé ssel a legnagyobb ó lomfelhasználó k az akkumulátorgyártó k. Az ó lom é s az ó lomvegyületek erősen mé rgezőek. Ha a szervezetbe akárcsak kis mennyisé gben, de tartó san kerül ó lom, akkor ez a kis mennyisé g is mé rgezé st okoz. Bár egyre több autó ó lommentes benzinnel közlekedik, de ettől mé g maga az autó nem ó lommentes. A legnagyobb ó lommenyisé g az akkumulátorban van, ami egy 8-15 kg-os akkumulátornak kb. a 60 %-a. Mivel ezek az akkumulátorok átlagosan “ csak“ (a jármű é lettartamához ké pest) 4-5 é vig tartanak, ezé rt ezek adják a visszaforgatott ó lomnak a kb. 95 %-át. Másik terület a jármű iparban, ahol kizáró lag ó lom kerül felhasználásra, a keré kkiegyensú lyozás. Kerekenké nt átlagosan 5...70 gramm ó lmot használnak. A többi alkalmazás mé g kisebb mennyisé gű : - sikló csapágyak beté tfé mje, - forrasztó anyag, - lé teznek ó lombevonatos dugattyú k a jobb siklási tulajdonságok miatt, - korró zió vé dő bevonatokban pl. az üzemanyagtartály belsejé ben. Az ó lom a legnagyobb mennyisé gben visszaforgatott anyag, de mé g Né metországban is csak 50 %-os a visszanyeré se. 4.3.3. Horgany Egy modern szemé lygé pkocsiban több, mint 100 precízió s alkatré sz van horganyöntvé nyből. A kiszerelt horganyalkatré szekből ugyanolyan minősé gű horganyöntvé nyek ké szíthetők. A korszerű szemé lygé pkocsik egyre gyakrabban horganyzott karosszé riával ké szülnek. A horgany a hulladé kvas kohászati feldolgozásánál mind minősé gi, mind emisszió s problé mákat okoz. Itt az acé l kohászati hasznosításánál említettekre szeretné k megint hivatkozni. 4.4. Mű anyagok
23
A mű anyagok a szemé lygé pkocsikban egyre több alkalmazási területen versenytársai az acé lanyagoknak. Az 1970-75-ben gyártott autó k 70%-a acé l é s öntöttvas é s 5%-a mű anyag, addig az ezredforduló ra a gé pkocsik 58%-ban vasanyagokbó l é s kb. 16% mű anyagbó l fognak várható an állni. Szaké rtők akár 25%-os ré szarányt is jó solnak a mű anyagnak. Ennek a trendnek az alapvető oka, hogy a jármű tömegé nek csökkenté sé vel az üzemanyagfelhasználást is csökkentsé k. További előnyös tulajdonsága a mű anyagoknak a korró zió álló ságuk, a szé les felhasználási terület, é s hogy technoló giailag nagyobb szabadságot hagynak a formatervezőnek. Amíg korábban csak nemhordó ré szek (lökhárító , spoiler, üzemanyagtartály, alvázborítások, díszlé cek) ké szültek mű anyagbó l, most már lehetősé g van arra, hogy sárvé dők, ajtó k, karosszé riaelemek, sőt motorés futó mű alkatré szek is ké szüljenek hőálló mű anyagokbó l. Pillanatnyilag legfeljebb az ú jrahasznosításban jelentkező problé mák miatt torpant meg a mű anyagfelhasználás növekedé se. Alapvetően három é rv szó l a mű anyagok alkalmazása ellen, amelyekkel a mű anyagokat, mint a környezetre ártalmas anyagokat kritizálják, sőt, a modern termé szetellenes gyártástechnika é s é letvitel szimbó lumának tekintik: • a mű anyagok legfontosabb alapanyaga a Föld (vé ges) kőolajké szlete, amit a mű anyaggyártás elpazarol, • a mű anyagok jelentős mé rté kben hozzájárulnak a hulladé khegyek növekedé sé hez, • mivel "mű "anyagok, ezé rt "termé szetellenesek" é s mivel nem bomlanak le, ezé rt a termé szetes anyagkörforgásba nem vihetők be. Ezekre az é rvekre hallgatva könnyen arra az elhatározásra juthatunk, hogy a mű anyagok helyett ú jra a "termé szetes" anyagok fa, papír, üveg stb. - használatát ré szesítsük előnyben. A problé mának az objektív eldönté sé t pl. a különböző anyagok ökoló giai mé rlegé nek felállítása segíti elő. A következő táblázat a különböző anyagokbó l előállított termé kek energiaszüksé gleté t mutatja energia- fű tőé rté szüksé g-et k
mű anyagok : PE PS PVC papír üveg vas / acé l alumínium horganyzott lemez
MJ/kg
MJ/kg
MJ/kg
MJ/l
PE-hez ké pesti felhasználás kb. l
70 - 85 80 - 90 57 - 61
43 40 18
27 - 42 40 - 50 39 - 43
35 47 45
1,0 1,0 0,8
35 47 36
63 - 75 10 20 - 25 115 - 140 30
18 -
45 - 57 10 20 - 25 115 - 140 30
31 25 172 344 235
3,3 5-8 0,3 0,3 0,6
102 125 - 200 52 103 140
4.1. táblázat: energiaigé nye
24
nettoszüksé glet (elvi)
Különböző
anyagok
fajlagos energiaszüksé glet MJ/l
körülbelüli
fajlagos
A mű anyagok annak ellené re jobb energiamé rleget mutatnak, hogy kőolajbó l állítják elő. Egyé bké nt is a felhasznált kőolajmennyisé gnek csupán 4 %-ábó l ké szítenek mű anyagokat, míg a többi 96 %-ot általában meglehetősen rossz hatásfokkal elé getik. Ilyen szemszögből megíté lve a mű anyagok a legfontosabb környezeti problé mák (klíma/CO2 é s az energia/tüzelőanyaghiány) megoldásának tekinteté ben meghatározó előnnyel járnak. Statisztikai elemzé sek szerint a forgalomban levő mű anyagok • 20 %-a egy é vné l rövidebb ideig, • 15 %-a 1 - 8 é v között é s • 65 %-a 8 é vné l tovább marad használatban. Ez azt mutatja. hogy a mű anyagokbó l alapvetően tartó s fogyasztási cikkek ké szülnek. A közlekedé s területé n ismert a mű anyagok elterjedé sé nek pozitív hatása: az utó bbi időben elé rt fogyasztáscsökkené s egyharmada a gé pkocsikban alkalmazott mű anyagok tömegcsökkentő hatására vezethető vissza. Dow Chemical azt állapította meg, hogy egy acé llemezből gyártott átlagos motorháztető 27 kg, míg a szálerősíté ses mű anyagbó l ké szített csak 16 kg. Az anyagváltással 1 millió jármű re vonatkoztatva mintegy 23 000 t nyersolajat lehetne é vente megtakarítani. Kevé sbé ismert, hogy mennyi dízel üzemanyagot lehetne azzal megtakarítani, ha az italok palackozásánál átállnának üvegről a PET palackokra.. Az NSZK-ban é vente mintegy 40 millió palack italt töltenek, szállítanak. Ha felté telezzük, hogy átlagosan minden palack 50 km szállítás után felhasználásra kerül, majd szinté n 50 km szállítás után ú jrafelhasználásra kerül. Felté ve, hogy egy teherautó rakomány 2000 palackbó l áll, akkor a szállítást 40 000 db 100 km-es fuvarral lehet lebonyolítani, ami 20 literes fogyasztást felté telezve 800 000 liter üzemanyagot jelent.PET palackra átállva a kiszállított mennyisé gné l a 40 %-os tömegcsökkené s miatt 20 %os üzemanyagmegtakarítást lehet felté telezni, míg a tömörítve előfeldolgozott PET palackok visszaszállítására az üvegpalackokhoz ké pest 10 %-nyi energiafelhasználást lehet felté telezni. Ebből 400 000 * 0,8 + 400 000 * 0,1 = 360 000 liter üzemanyagfelhasználás adó dik a PET palackok szállítására, ami az üvegpalackok szállítására számolt 800 000 liternek kevesebb, mint 50 %-a. Jelenleg mintegy 20-30 fé le alapmű anyagnak sokfé le változatát használják az autó gyártó k. A Né met Autó gyártó k Szövetsé ge (VDA ) a mű anyagalkatré szek fajtaszerinti szé tválogatható sága é rdeké ben a DIN 7728-nak megfelelő jelölé st javasolta. A következő táblázat a felhasznált mű anyagokat é s jelölé süket mutatja. ABS ASA CA
akrilnitril-butadié n-sztirol (polimer) akrilnitril-sztirol-akrileszter-kopolimer celluló zacetát
25
EP EPDM MBS MF MPF NBR PA PA 6 PA 66 PA 11 PA 12 PBTP PE-LD PC PES PESU PF PMMA POM PP PPO PPS PI PPSU PS PSU PTFE PUR PVC PVDC PVDF SAN SB SBR SI UF UP
epoxid (-gyanta) etilé n-propilé n-dimé r metilmetakrilát-butadié n melamin-formaldehid (-gyanta) melamin-fenol-formaldehid (-gyanta) nitrilkaucsuk poliamid polimé rek kaprolaktámbó l polikondenzátum hadipilből hexametilé ndiaminbó l polikondenzátum 11-aminoundekansavbó l polimé rek 12-laurinlaktánbó l polibutilé n-tereftalát kissű rű sé gű polietilé n polikarbonát benzolgyű rű s polié ter polié terszulfon fenol-formaldehid polimethilmetakrilát polieximetilé n, poliformaldehid, poliacetal polipropilé n polifenilé noxid polifenilé nszulfid poliimid polifenilé nszulfon polisztirol poliszulfon politetrafluor-etilé n poliuretán polivinilklorid polivinilidé nklorid polivinilidé nfluorid sztirol-akrilnitril (polimer) polisztirol butadié n bázison modifikált elasztomé rrel sztirol-butadié n kaucsuk szilikon (polimer) karbamid-formaldehid (-gyanta) telítetlen polié szter
4.2. táblázat: A szemé lygé pkocsikban használt legfontosabb mű anyagfajták é s jelölé sük21 A nyolcvanas é vek közepé ig a felhasznált mű anyagok kb. 60 %-a a belső berendezé sbe, é s kb. 18 %-a a karosszé riába került. A mű anyagoknak a karosszé riaelemkné l való további té rhó dítása pl. a lökhárító nál, a sárvé dőkné l, vagy az alvázburkolatoknál az arányok eltoló dásához vezetett. A nyolcvanas é vek vé gé n gyártott autó knál a mű anyagalkatré szek átlagos megoszlását a következő táblázat mutatja. A legtöbb mű anyag környezetszennyezé s szempontjábó l semleges anyag, általában problé mamentesen tárolható k hulladé klerakó kban. Mivel a tároló kapacitás vé ges é s van arra lehetősé g, hogy a mű anyagokat szerkezeti anyagké nt, alapanyagké nt vagy elé geté ssel hasznosítsuk, ezé rt az eltemeté sük elkerülendő. mű anyagfajta PUR PVC ABS, PS PP PE
21
ré szarány [%] 23 22 16 16 6
felhasználási terület ülé sek, mennyezetburkolat, zajszigetelé s mű bőr, fó liák, alvázvé delem lökhárító é s mennyezetburkolat alkatré szek, külső tükrök lökhárító , sárvé dő, fű té s üzemanyagtartály, hű tőborítás
Menges, G. - Michaeli, W. - Bittner, M.: Recycling von Kunststoffen; Carl Hanser Verlag München, 1992. p. 489
26
PA hőre nem lágyuló k PMMA POM egyé b
6 3
dísztárcsa, padló burkolat, burkolatok szigetelőanyagok, villamos berendezé sek
2 1 5
hátsó lámpák, ablakmosó üzemanyagtartály alkatré szek, gázpedál hátsó lámpa alkatré szek, konzolok
4.3. táblázat: A mű anyagalkatré szek átlagos megoszlása a nyolcvanas é vek vé gé n gyártott autó knál22 4.4.1. Lebomló polimerek A lebomló polimerek (biopolimerek) előállításához szüksé ges energiamennyisé g jó val nagyobb, mint a konvencionális hőre lágyuló mű anyagoké . Bár mé g pontos adatok nem állnak rendelkezé sre, mé gis kijelenthető, hogy egy fermentált termé k, mint pl. a PHB, vagy valamilyen mezőgazdasági termé k, mint a kemé nyítő előállításához lé nyegesen több energiára van szüksé g, mint a PE, PP, vagy PVC előállításához. Mivel a lebomló anyagoknak az ú jrahasznosítható sága zé rus, ezé rt a fé mekkel, vagy az üveggel összehasonlítva ezek környezeti mé rlege rosszabb, mivel a használatuk után anyag (é s vele energia) veszendőbe megy. Hogy lebomló mű anyagok CO2-ra é s vízre váljanak szé t, csupán egy álom. A kemé nyítővel feltöltött polietilé n a lebomlásakor olyan kisebb összetevőkre válik szé t, amelyek továbbra is PE-ből állnak (é s mi törté nik azokkal az állatokkal, amelyek ezt megeszik?). Ha pedig polimereket szerves anyagokra bontanák le, akkor a keletkező anyagoknak legalább semlegeseknek kellene lenniük a talaj szempontjábó l. A talaj pedig egy bonyolult bioló giai rendszer, amibe ú j összetevők bevitele kockázatos. A lebomláskor lassan ugyanú gy szabaddá válik CO2, mint az elé geté skor, csak é pen nem hasznosul az energiábó l semmi. A szerkezeti anyagké nt való hasznosítás kinyeri a használt termé kek anyagait é s azokbó l ú j termé keket állít elő. Mivel a mű anyagoknál a használat során elszenvedett mechanikai, hő- é s ké miai hatások maradandó bb változásokat okoznak, mint egyé b anyagoknál, ezé rt a használt termé kekből nyert mű anyaggranulátumok összeté tele akkor is nagyobb szó rást mutat, bármilyen alaposan válogattuk is szé t a zú zás előtt. Emiatt a legtöbb mű anyagú jrahasznosítási körfolyamat kaszkádos, tehát alacsonyabb szinten folytató dik. Az OPEL cé g pl. a PP anyagú akkumulátorházát é s lökhárító ját első körben sárvé dőnek, majd ezt második lé pcsőben padló burkolatnak dolgozza fel. Hátránya az ilyen é rté kcsökkené ssel járó folyamatoknak, hogy csak korlátolt tartamú ciklusokat hoz lé tre, az anyag a kisé rté kű szinten felhalmozó dik é s egy idő után a felvevőpiac telítődik.
22
Kurth, H. W.: Integriertes Konzept zur wirtschaftlichen Demontage und Verwertung von Altautos Teil 2. Kraftfahrzeugrecyclingwirtschaft HerbornSeelbach 1995. p.564
27
Az alapanyagké nt való hasznosítás é ppen arra a cé lra irányul, hogy a visszaforgatott anyagokat ugyanolyan szinten hasznosítsa, ezzel való di körfolyamatot hozzon lé tre. Ipari mé retekben mé g nem, de kísé rleti szinten megvaló sult pé ldákat mutat be a következő táblázat. megvaló sító cé g BASF, VW, AUDI
alkatré sz üzemanyagtartály
anyag HDPE
BASF, VW
lökhárító konzol
PBT/PC
BASF, VW
hű tőrács
ASA
BASF, BMW
üzemanyagtartály
HDPE
Bayer Bayer Bayer
sárvé dő mennyezetborítás hű tőrács
PA PUR ABS
Bayer
lökhárító
PBT/PC
DSM, VW
lökhárító
EMPP
Hoechst, Opel, Metallgesellschaf t Hüls, Opel
akkumulátorház lökhárító
PP EMPP
hű tőfolyadé k kiegyenlítőtartály lökhárító ülé sek töltelé kanyaga
PP
Opel Opel
PC PUR lágyhab
eredmé ny/megjegyzé s jó anyagjellemzők utó lagos stabilizálással, tervezett az üzemi bevezeté se az ú jhoz ké pest a mechanikai tulajdonságok kicsit rosszabbak mechanikai tulajdonságok hasonlítanak az ú jé ra bizonyos mechanikai jellemzők nem é rik el az előírásos szintet visszaforgatás alacsonyabb szintre sajtolással kalaptartó ké szíté sé re másodlagosan hasznosítható granulátum másodlagosan hasznosítható granulátum a POLO-nál megvaló sított visszaforgatás OPEL CALIBRA sárvé dő, lökhárító konzol, lé gszű rőház visszaforgatható ság ugyanabba a termé kbe vizsgálati szakaszban ASTRA tetőspoiler hangszigetelőpaplan gyártása
4.4. táblázat: Kísé rletek mű anyagok visszaforgatására A mű anyagok nagyon sokfé lé k, de alapvetően 3 fő csoportba sorolható k: - hőre lágyuló k (termoplasztok), amelyek megolvasztható k é s ezáltal viszonylag egyszerű n ú jrahasznosítható k. Ide tartoznak az összes szintetikus textíliák is. - gumik (elasztomerek), melyek csak speciális mó dszerekkel (pl. regeneráció ) ú jrahasznosítható k - hőre nem lágyuló k (duroplasztok) nem olvasztható k meg, az ú jrahasznosítható ságuk korlátozott é s cvsak különleges kezelé s után lehetsé ges. Mé g a legegyszerű bben ú jrahasznosítható hőre lágyuló mű anyagoknál sem lehet jó minősé gű másodlagos termé ket ané lkül előállítani, hogy előtte a különböző típusú mű anyagokat gondosan szé t ne válogatnák. Leginkább a mechanikai tulajdonságok, de a felületminősé g é s az átlátszó ság is romlanak kevert alapanyag eseté ben. Mindezek ellené re gyártanak válogatott hulladé kanyagbó l, mint pé ldául gé pjármű akkumulátorok polipropilé nházábó l, vagy benzintarályok polietilé njé ből olyan teljesé rté kű granulátumokat, melyek a "szű z" granulátumoktó l gyakorlatilag nem különböztethetők meg. Ennek elé ré sé hez azonban a feldolgozó knak magasszintű ismeretekre é s speciális berendezé sekre van szüksé gük.
28
A homogé n hőre lágyuló mű anyaghulladé kot a gyártó k granulálás é s esetleges festé s után már kezdettől fogva saját maguk ú jra felhasználták. Ezt esetenké nt akadályozták azok az előírások, amelyek bizonyos felhasználási területeken (gyó gyászat, é lelmiszeripar) a regranulátumok felhasználását megtiltotta. Ezen a té ren bizonyos könnyíté sek irányában mozdul el a helyzet. Az autó gyártó k pé ldául elfogadják a másodlagos alapanyagot, ha annak minösé ge jó é s állandó . A feldolgozás elsőlé pé se a válogatás, amelyre a hidrociklon vált be a legjobban. a következő lé pé s a granulátumformára darálás. A mű anyagdaráló gé pek a fó liáktó l a nagymé retű alakos alkatré szekig szé les spektrumot ké pesek feldolgozni. A kapott granulátum közvetlenül is felhasználható vagy egy extruderben előbb megolvasztják, homogenizálják é s festik, majd ú jra granulálják. A legelterjettebb felhasználási területe eezknek a regranulátumoknak az italos- é s zöldsé gesrekeszek / ládák. Ezek tú lnyomó ré szt másodlagos alapanyagbó l ké szülnek. Továbbá raklapok, kábeldobok. A PET palackokbó l szőnyegszövetet é s geotextíliát lehet ké szíteni. Mű anyagzsákokbó l szemeteszsákok é s bevásárló szatyrok ké szíthetó k. Franciaországban é s Belgiumban elterjedtek a PVC flakonok, ezekbó l másodlagos hasznosításké nt lefolyó csöveket ké szítenek. Ehhez együtt extrudálják a primer é s szekunder alapanyagot, miközben a másodlagos anyag a közbenső, igé nytelenebb ré teget ké pezi. Homogé n hőre nem lágyuló mű anyaghulladé koknál a szövetszerkezetet nem lehet felbontani. Ezidáig az egyetlen ú jrafelhasználási lehetősé g az, hogy porformában kis mennyisé gben a primer alapanyaghoz keverik. Mivel a másodlagos mű anyagpor már nem reakció ké pes, ezé rt ezek a ré szecské k az anyagmátrixba mint töltelé kanyag é pülnek be. Igaz, hogy eközben primer alapanyagot váltanak ki, de csak annyit lehet felhasználni, amennyit a primer anyag beháló zni ké pes. Kb. 20 %-ban adják meg az adalé kolás felső határát, szálerősíté ses mű anyagoknál kb. 10 %. Vegyes mű anyaghulladé kok felületi tisztítás é s pré selé s után zajcsillapító falak é píté sé re alkalmas blokkok ké szíté sé re alkalmas (pl. a közlekedé si mű tárgyaknál). A vegyesen feldolgozott mű anyaghulladé koknál is igyekeznek az alapanyagbó l a meg nem olvadó ré szeket eltávolítani az alapanyagot lemosni é s egy-egy té telben közel azonos feldolgozási hőmé rsé kletű é s egymással miné l jobban párosítható mű anyagfajtákat összeválogatni. Mindenké pp kerülik a bomlásra é s az elszineződé sre hajlamos mű anyagok ú jrafelhasználását. Mivel az inhomogé n alapanyagbó l ké szült alkatré szek mechanikai tulajdonságai rosszabbak, ezé rt ezekből vastagfalú termé keket ké szítenek (oszlopok, külté ri padok, növé nyládák).
29
Mű anyagokat legjobban a sű rű sé gük alapján lehet szé tválogatni, mivel a poliolefinek sű rű sé ge kisebb, mint 1g/cm3. Az összes többi mű anyag sű rű sé ge enné l nagyobb. Az együttfeldolgozás szempontjábó l 3. újrahasznosí tá s legproblé má sabb 2. PVC sű rű sé ge 1,4 újrahasznosí tá s g/cm3. A válogatást 1. újrahasznosí tá s hidrociklonnal fű tő érték vé gzik, előtte a regranulá lá s hulladé kot aprítják. frö ccsö ntés Az olvasztásra polimerizá ció csigás, vagy hengeres extrudert 0 20 40 60 80 alkalmaznak. Az ú jrafelhasználás energiafelhasználására kell mé g itt utalni. Á ltalában a granulálás (3 - 5 MJ/kg) é s átolvasztás (10 MJ/kg) mintegy 5 MJ/kg energiát mindenké ppen igé nyel. Ebből következik, hogy már energetikei alapon sem é rdemes kettőné l többször mű anyagot ú jrahasznosítani, mivel a befektetett energiát ezután már az anyag fű tőé rté ke egyre kevé sbé haladja meg. (lásd diagram) Mivel a mű anyagok kőolajszármazé kok, ezé rt magas fű tőé rté kkel rendelkeznek (lásd 4.5. táblázat). Az elé geté s előnye, hogy - nem kell a különböző mű anyagokat előzetesen elkülöníteni é s szennyezetten is elé gethetők; - az é geté s 90 %-os té rfogatcsökkenté ssel jár, ezzel jelentős tároló kapacitást szabadít fel; - más energiahordozó t lehet vele pó tolni. mű anyag Polietilé n (PE) Polipropilé n (PP) Polisztirol (PS) PVC
fű tőé rté k [MJ/kg] 43,3 44,0 40,0 18 - 26
fű tőanya g fű tőolaj kőszé n fa papír
fű tőé rté k [MJ/kg] 42,0 29,0 15 - 17 13 - 15
4.5. táblázat: Mű anyagok é s tüzelőanyagok fű tőé rté kei23 Amennyiben a mű anyaghulladé k szennyezett, akkor energia-, é s tisztító szer felhasználásával lehet tisztítani, aminek során a tisztító folyadé k - általában víz - válik szennyezetté .24 Ha a teljes előállítási anyagszüksé gletet figyelembe vesszük, ami a bázisanyag fű tőé rté ké nek a többszöröse is lehet, akkor a fenti mé rleg már nem olyan kedvező, mivel az előállítási folyamat energiaszüksé gleté t elé geté ssel nem lehet visszanyerni. 23
Püchert, W. - Walter, A. - Conradt, P. - Rentz, O.: Autorecycling; Demontage und Verwertung; wirtschaftliche Aspekte; Logistik und Organisation; Economica Verlag, Bonn, 1994. p. 278 24 Weber, A.: Grundsätzliche und praktische Aspekte des Kunststoff-Recyclings; VDI-Berichte 934, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991. pp 279-304.
30
Egyé bké nt a mű anyagok általában elkülöníthetők, csak ha üzemi folyadé kokkal együtt zú zzák a forgalombó l kivont jármű veket keletkezik az a könnyű shredderhulladé k, amelynek elé geté sekor mé rgező dioxinok é s furánok keletkeznek. A mű anyagok elé geté sekor keletkező nehé zfé m- halogé n- é s dioxinemisszió é rt nagyré szt a mű anyagok adalé kai a felelősek. Amennyiben egyszerű hulladé ké getőben a mű anyagok nem é gethetők el, akkor csak a veszé lyes hulladé ké getőben lehet elé getni őket, de ez sokkal drágább é s nem is áll elegendő é getőkapacitás rendelkezé sre, mivel a lakosság ré szé ről a veszé lyes hulladé ké getőkkel szembeni olyan mé rté kű a bizalmatlanság, hogy minden é píté si kezdemé nyezé st megakadályoznak. A mű anyagok haté kony ú jrahasznosításának kulcsfeladata, hogy miné l tisztábban elkülönítve kerüljenek feldolgozásra. A következő táblázat azt mutatja a bázismű anyagokra, hogy egymástó l milyen rangsor szerint kell elkülöníteni őket. PDM
NBR
PDM
5 NBR
PA 4 5 4 PA
PBT 4 5
PC 3 5
5 PBT
5 2 PC
PE 5 4 5 5 5 5 PE
osítható k mé rté ku összefé rhetetlensé g epes összefé rhetetlensé g ymé rté ku összefé rhetetlensé g m párosítható k ldolgozási homé rsé klet kedvezotlen
PEEK 6 6
PES 6 6
PET 5 5
PMMA 1 4
6 6 6 6 PEEK
6 6 4 6 2 PES
4 3 2 5 6 5 PET
5 5 2 5 6 6 5 PMMA
POM
4 5 6 6 6 4 POM
PP 5 4 5 5 5 5 6 6 5 5 PP
PS 5 5 4 5 5 5 5 6 6 5 3 5 PS
PVC 2 5 4 6 6 6 5 6 6 6 1 5 5 5 PVC
SAN 1 5 4 5 5 5 6 6 5 1 5 5 3 SAN
4.6. táblázat: Különböző mű anyagok párosítható sága [56] Pirolízis A polimermolekulák kovalens köté se a molekula felé píté stől függően 200 - 400 °C hőmé ré sé kleten felszakad é s kismolekulájú szé nhidrogé nek keletkeznek. A jelenlegi pirolízisberendezé sek 700 °C hőmé ré sé klet felett üzemelnek (akár 1000 °C -on) é s a makromolekulák teljes felbontásával é ghető gázt eredmé nyeznek. Hidrolízis Ez az eljárás azt a jelensé get használja ki, hogy ha egy polikondenzátumhoz magas hőmé rsé kleten víz hozzáadásával az a momnmé rjeire bomlik szé t. Ezzel a mó dszerrel dolgozzák fel a poliuretánhab gyártási hulladé kait. A reaktor egy ké tcsigás extruder, amiben az olvadé kba vizet spriccelnek é s ezzel poliolajat é s dizocianátot nyernek. Az eljárásnak konkurenciát jelent a PURhab hulladé k pelyhesíté se. Az eljárás alkoholízis formájában az autó ipari mű anyaghulladé kok kísé rleti hasznosításának szintjé n PET, PUR é s PA hulladé kok hasznosítására meg is való sult.
31
SBR 3 5 4 5 5 5
5 5 5 4 4 SBR
Hidrálás A pirolízissel ellenté tben enné l az eljárásnál magas nyomáson (kb. 400 bar) é s 500 °C-ig terjedő hőmé ré sé kleten a reaktorban hidrogé n hozzáadásával gázokra, olajokra é s kokszra bomlik. Az eljárás a szé n hidrálásán alapszik, amivel a ll. Világháború idejé n üzemanyagot állítottak elő. Az eljárás nagy előnye, hogy az eljárás minden kellemetlen kísé rőanyaga, miint a kló r, a ké n é s a nitrogé n könnyen kimosható köté sekbe megy át.
32
4.5. Gumi Az elasztomé rek hosszú láncú polimerláncok szövedé ké ből állnak, ezé rt nem olvasztható k meg, ú jrafelhasználásuk így legegyszerű bben aprítás után töltelé kanyagké nt lehetsé ges. További hátrány, hogy a gumialkatré szek általában szerves kapcsolatban vannak a fé mré szekkel (pl. ajakos tömítőgyű rű , vagy acé lradiál köpeny), é s ennek a kapcsolatnak a megbontása nehé z. Mivel a polimereknek a gyártási receptú rátó l függően sokfé le változata van, ezé rt a fajtaszerinti gyű jté s is kivitelezhetetlen. Egy gé pkocsiban kb. 60 kg-nyi gumialkatré sz van, aminek az 55 %át a gumiabroncsok adják. A gumi visszaforgatása jelenleg csak a gumiabroncsokra korlátozó dik, de ez a feldolgozási technoló gia é rettnek is tekinthető. Elősegítette a gumiabroncsfelú jítás kialakulását, hogy - a legnagyobb tömegű többször cseré lendő é s é rté kes alkatré szről van szó , - a gumiabroncsok messzemenően függetlenek a gé pkocsitípusoktó l é s önálló rendszert ké peznek, - könnyen é s é pen kiszerelhetők. A gumianyagnak a hasznosítása25 a granulátum állapoton keresztül kezdődik. Ehhez a gumiabroncsokat hidegen zú zzák (-100°C hőmé rsé kleten a gumi töré kennyé válik), majd kirostálják belőle az acé l- é s textilré szeket. A hidegeljárásban a gumiré szek felülete simább, kevé sbé poró zus, mint a környezeti hőmé rsé kleten törté nő zú zásnál, ezé rt az ú jragyártáskor több összetartó komponenst kell adalé kolni. A hideg eljárás másik problé mája az 1 kg gumi hű té sé hez mintegy 0,5-1 kg mennyisé gben felhasznált nitrogé n. A gumigranulátumbó l játszó terek é s sportpályák borítását, csendesített ú tfelületet, töltelé kanyagokat ké szítenek. A gumihulladé kbó l jelenleg nem ké szítenek fokozott igé nybevé telnek kitett alkatré szeket, mivel már az is lerontja a termé k mechanikai tulajdonságait, ha csak kismé rté kben is gyártáskor a primer anyaghoz adalé kolják. A Continental cé gné l a recyclingbó l nyert gumiliszt ré szecské inek a felületé t latexré teggel vonják be é s már vizsgálati szinten van az ennek az anyagnak a hozzáadásával ké szíthető gumiabroncs. Annyi viszont már most is bizonyos, hogy az ú jrafelhasznált gumi lerontja a felület kopásálló ságát. 4.6. Ü veg26 Az üveg ú jrafelhasználása is klasszikusnak tekinthető, jó l ismert, hazánkban is folytatott tevé kenysé g. Elvileg minősé gromlás né lkül 25
Schmidt, U. - Reinke, D.: Wiederverwertung von Altgummi, Status und Tendenzen in der Gummiindustrie; VDI-Berichte 934, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991. pp 369-393. 26 Rajar, K-J.: Recycling von Autoglas; VDI-Berichte 934, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991. pp 411-432.
33
akárhányszor megismé telhető. Külön előnye, hogy kisebb az energiaigé nye, mint az elsődleges előállításnak. A visszanyert hulladé kanyagnak a tisztasága viszont meghatározó fontosságú a feldolgozható ság szempontjábó l. Zú zott állapotban sű rű sé g alapján a fé mektől nem különíthető el tisztán, lé teznek erre a cé lra ké zi é s gé pi válogatási mó dszerek. A jármű vekben a legnagyobb mennyisé gű üveg a szé lvé dőkben van. A szé lvé dő előírás szerint biztonsági üveg, amelyné l a szilánkmentessé get vagy edzé ssel é rik el, vagy pedig a ké tré tegű üveg eseté ben a ké t ré teg közti ké plé keny mű anyagmasszával. További kiegé szítők is elterjedtek: integrált fű té s, antenna, hősugárzástó l vé dő üveg, hőszigetelt üveg, páncé lüveg. Kisebb üvegmennyisé g található a tükrökben, é s a lámpákban (bú rák é s izzó k). A jármű üvegek a különleges igé nyek miatt bennük levő “ szennyezők“ következté ben nem versenyké pesek a többi hulladé küveggel a visszaforgatásban, általában a hulladé klerakó kra kerülnek. Ennek ellené re ú jrahasznosítás megoldható lenne, de ennek elengedhetetlen felté tele a többi szerkezeti anyagtó l való miné l jobb elkülöníté se. 4.7. Ü zemi folyadé kok Az üzemi folyadé kokat a forgalombó l kivont autó k feldolgozása során cé lszerű már a folyamat elejé n eltávolítani, mivel nemcsak szennyeznek, hanem veszé ly forrásai is. A belsőé gé sű motorok üzemanyaga - főleg a benzin - tű z-, é s robbanásveszé lyes, emellett majdnem minden folyadé kban van valamilyen egé szsé gre ártalmas komponens. Miné l több többletszolgáltatást nyú jt egy szemé lygé pkocsi, általában annál összetettebb, annál több üzemi folyadé k is van benne (pl. klímaberendezé sben is). A forgalombó l kivont jármű ben átlagosan maradó üzemi folyadé kmennyisé geket a 4.5. táblázat mutatja. Mivel a különböző üzemi folyadé kok nem egyformán veszé lyesek, ezé rt cé lszerű a fenti é rté keket mé g egy veszé lyessé gi té nyezővel sú lyozni, melynek é rté ké t a következő táblázat adja. ember vizek talaj levegő összesen benzin 4 3 3 3,5 3,4 dízel 3 3 3 3 3 motorolaj 4 4 3 1 3 hajtó mű olaj 4 3,5 3 1 2,9 fé kfolyadé k 2,5 3 2,5 1 2,3 hű tőfolyadé k 2 2,5 0,5 1,7 ablakmosó 1 1,5 0,5 1 akkumulátorsav 4 2 2 0,5 2,2 ahol: 0 - veszé lytelen, 1 - fenntartással, 2 - gyengé n veszé lyeztet, 3 - veszé lyeztet, 4 - veszé lyes, 5 nagyon veszé lyes 27
4.7. táblázat: Az üzemi folyadé kok veszé lyessé gi foka
27
Weißflog, E. - Hoffman H.-M.: Toxische Inhaltstoffe der bei der Trockenlegung von Altautomobilen anfallenden verschiedenen Flüssigkeiten;
34
Az ú jrahasznosítás során szerzett tapasztalatok alapján a ké sőbbi termé kekné l konstrukció s eszközökkel már elő lehet segíteni a folyadé kok jobb eltávolítható ságát pl. folyadé kté r legmé lyebb pontja legyen hozzáfé rhető; legyen ott leereszté si lehetősé g; szelepek, szű rők, szivattyú k meggátolják a mögöttük levő folyadé k áramlását, ezek után is leereszté si lehetősé get kell biztosítani; legyenek olyan ré szegysé gek, amelyek a bennük levő folyadé kkal együtt tisztán kiszerelhetők, mint pl. az olajszű rő. Mindezeket pedig egysé ges elvek é s gyakorlat szerint kell elterjeszteni, hiszen az üzemi folyadé kok eltávolítása annyira a visszaforgatási folyamat elejé n törté nik, hogy ezt szakszerű en el tudja bárki vé gezni, speciális ismeretek é s eszközök né lkül is. Az üzemanyagokat ha mechanikai szennyeződé sektől mentesen é s a többi folyadé któ l is elkülönítetten el lehet távolítani, akkor minden további né lkül lehet a szé tszerelőüzem cé ljaira (pl. dízelt targonca - üzemanyagnak) használni. A fáradtolajat az ásványolajfeldolgozó k átveszik é s feldolgozzák, vagy elé getik. A hű tőfolyadé k 60-80 tf % vízből é s 20-40 tf % etilé nglikolbó l áll. Az etilé nglikol bioló giailag lebomlik, ezé rt nem környezetszennyező, mé gis kár elpazarolni. Egy többlé pcsős desztilláció s eljárással visszanyerhető az etilé nglikol a használt hű tőfolyadé kbó l, aminek az energiafelhasználása a primer gyártásnak 40 %-a. Az eljárás nemcsak ipari, hanem hordozható mé retekben is megvaló sítható é s azé rt is é rdemel külön figyelmet, mert a hű tőfolyadé k é lettartama töredé ke a jármű é nek, tehát többször is cseré re szorul. Ugyanez a jelensé g van a fé kfolyadé k eseté ben is, mivel ké té venké nt cseré lni kell. A hű tőfolyadé kok polialkilé n-glikolé ter bázisú ak é s erősen higroszkó pikus tulajdonságú ak, de már 2..3 % víztartalom is a forráspont lecsökkené se miatt a fé khatást megakadályozhatja, é s a fé kberendezé sben korró zió t okoz. A fé kfolyadé k veszé lyes hulladé knak számít, de feldolgozható tisztító szerré . Az akkumulátorsav különösen veszé lyes, ké nsav, ó lom é s higanytartalommal. A veszé lyessé gi táblázatban azé rt a kőolajszármazé kok állnak az első helyen, mivel az ártalmasság időtartamát is figyelembe vetté k. Ha nem sé rült az akkumulátor é s az eltávolításáig is ügyelnek az é psé gé re, akkor zárt konté nerben tárolva é s szállítva csak az akkumulátorfeldolgozó nak jut feladat az ártalmatlanításábó l. A mosó folyadé k csak az esetleg benne levő denaturált szesz, mosó szer, vagy fagyálló miatt veszé lyes. Igé nyes szemé lygé pkocsik tartozé ka a lé gkondícionáló berendezé s, aminek korábban fluor-kló r-szé nhidrogé nből álló üzemi folyadé kát Informationsmateriel der “ Gesellschaft für die Aufbereitung und Verwertung von Reststoffen (GFR)mbH“ , Würzburg, Jan. 1994. p.46
35
a mai “ FCKW-mentes“ ké szülé kekben é ppen a környezeti ártalmassága miatt nem használják. A szé tszerelé si technoló giának meg kell akadályozni ennek az anyagnak a környezetbe jutását. 4.8. Energetika28 A termé kek gyártása, használata é s használatbó l kivonása nemcsak anyagáramlási folyamatokat indít el (amelyeket az ú jrahasznosítással zárni pró bálunk), hanem nagy é s egyre növekvő energiafelhasználást is eredmé nyez. Mind a környezet kímé lé se miatt gyakorlatilag ugyanazokat a problé mákat veti fel az energiával, mint a nyersanyagokkal való takaré koskodás, mind az energiagazdálkodás é sszerű síté se kihat a termé k é leté re é s az anyagkörfolyamatokra. Pé ldának lehet erre említeni azoknak a háztartási gé peknek az eseté t, amelyek fizikailag mé g nem használó dtak el, de nem energiatakaré kos üzemű ek é s ezé rt cé lszerű lecseré lni őket (vagy pl. kisebb é s szabályozható vízmennyisé gű WC öblítőtartály). Nemcsak a termé kek előállításához van szüksé g külső energia felhasználására, hanem azok használatához is. A vasú ti é s a lé giközlekedé s fajlagosan kevesebb (Lufthansa: kb. 4,71 liter, Airbus A300 kb. 4,01 liter kerozin/100 utaskilomé ter) energiát igé nyel, mint az egyé ni közlekedé s (USA: kb. 7,81 liter, NSZK: kb. 6,4 liter/100 utaskilomé ter). Egy családi háznak nagyobb a fű té si energiaigé nye, mint egy ugyanolyan sorháznak é s egy korszerű tű zhely kevesebb energiát fogyaszt, mint a nyílt tű zön főzé s. A fő energiafelhasználó k egy átlagosan fejlett országban: ipar/mezőgazdaság, a háztartások é s a közlekedé s. A felhasznált energia nagyobb ré sze fosszilis (szé n, kőolaj, földgáz) eredetű , amelynek ké szletei a korábbi földtörté neti korszakokban hosszú idő alatt halmozó dtak fel. A felhasznált energia kisebb hányada atomenergia, ami a Föld hasadó anyagké szleteire támaszkodik. Megú juló energiaforrásnak a napenergia é s annak közvetett hatásain alapuló energiafajták (szé l, vízi) tekinthető é s a hold gravitáció s hatásán alapszik az apály-dagály jelensé ge, ami szinté n hasznosítható . A megú juló energiafajtáknak a nagy hátrányuk a fosszilis é s az atomenergiához ké pest, hogy nagyságrendekkel kisebb a koncentráció juk. (1 kg kb. 1 dm3 szé n energiatartalma mintegy 10 kWh, ekkora mennyisé gű hőt a nap egy 1 dm2 mé retű felületre egy é v alat sugároz, egy 50 literes üzemanyagtartályt pár perc alatt meg lehet tölteni a benzinkú tnál, ha egy szemé lygé pkocsi mintegy 8 m2es felülté n a napsugárzásbó l akarnánk ezt az energiamennyisé get összegyű jteni, akkor az egy teljes hó napig tartana). 28
Eisenberg, G.: Erneubare Energien: woher kommt der Strom von Morgen? Deutschland Societäts-Verlag Oktober 1996. S. 44-49.
36
Ennek ellené re nem utó pisztikus ötlet a megú juló energák hasznosításán fáradozni, van a megté rülé snek már most is reális esé lye é s ez a hasznosítási technoló giák fejlődé sé vel egyré szt, másré szt a hagyományos energiahordozó k drágulásával (fogyás, kitermelé s/szállítás/forgalmazás drágulása, környezetvé delmi szempontok té rhó dítása) egyre rövidebb megté rülé si idővel bíztat. A szé lenergia hasznosítása Né metországban egy igazi sikertörté net. Azzal kezdődött, hogy Kormányelhatározásra 1985/86-ban a világ addigi legnagyobb szé lerőmű kapacitását akarták központilag lé trehozni. A vállakozás látványosan megbukott. Mivel a politikai akarat továbbra is megvolt, ezé rt privatizálták a projektet é s 50 %os állami támogatást biztosítottak mű szakilag korszerű szé lerőmű vek é píté sé hez. Az igazi lendületet az adta meg, amikor a Kormány megcé lozta a 100 MW kapacitás elé ré sé t é s ehhez minden szé lenergiábó l megtermelt kWh villamos áramhoz 8 pfennig állami támogatást adott. Mivel idővel a mű szaki fejlődé s é s az é pített berendezé sek egyre növekvő kapacitása miatti költsé gcsökkené s miatt elé rhető közelsé gbe került a 10 pfennig/kWh, ezé rt tömegesen fektetté k vállalkozó k, de áramszolgáltató k é s bankok is a pé nzüket szé lenergiatermelé sbe, de nemcsak berendezé sek é píté sé t (aminek szubvencionálását idővel meg is szű ntetté k) jelenti, hanem sokkal inkább a mű ködteté st, kihasználást korszerű síté st. Nemcsak az tekinthető eredmé nynek, hogy kb. 250 MW szé lerőmű kapacitás keletkezett (a Paksi Atomerőmű kb. 1200 MW fű tőoldali kapacitásbó l 2*220 MW villamos teljesítmé nyt hoz ki), hanem ezáltal ebben az iparágban Né metország technoló giailag világelső é s nemcsak a belső piac, hanem ilyen berendezé sek exportja is serkenti a né met gazdaságot. Emellett a munkalehetősé gben szegé ny tengerparti ré gió (fő gazdasági ág az idegenforgalom) munkalehetősé gekhez jutott. Egy - egy szé lerőmű a kezdeti 20 -50 kW-os kapacitás helyett ma már 600 - 1000 kW-os, ami a fajlagos költsé gek csökkené sé hez vezet. Mivel a szé lenergia nem folyamatos, ezé rt megbízható energiaellátás csak a nyilvános villamos háló zatra kapcsolással biztosítható , ez mind mű szakilag (betáplálás), mind gazdaságilag (elszámolás) megoldott. A háztartások hőenergiábó l (fű té s/melegvíz) használnak a legtöbbet. Ez fedezhető közvetlenül napenergiábó l (problé ma, hogy é ppen akkor kell belőle a legtöbb, amikor a legkevesebb áll rendelkezé sre é s hogy nehezen tárolható ), főleg ha cé lszerű é píté si megoldásokkal (hőszigetelé s, egyirányban hővezető anyagok, é pületek tájolása, falak hőkapacitása stb.) már eleve mintegy 50 %nyi energiaszüksé gletet a hagyományos házakhoz ké pest megtakarítanak. A né met hivatalos cé lkitű zé s é vi 7,5 liter fű tőolajmennyisé g lakó né gyzetmé terenké nt.
37
A napenergiát napelemekkel (villamos energiát termel mintegy 10 30 %-os hatásfokkal) illetve napkollektorokkal hőtermelé sre használják. A né met napkollektorkapacitás kb. 1 millió né gyzetmé ter, ami kb. 1 GW teljesítmé nyű é s 30 -40 %-os hatásfokkal kb. 300 millió kWh hőt termel. A jövő energia-ellátása a következő diagram szerinti megoszlásban jó solható Né metországban: kő olaj
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
fö ldgá z feketeszén barnaszén atom megújuló
1995
2010
1995 2010 kőolaj 195 184 földgáz 96 117 feketeszé n 73 68 barnaszé n 60 53 atom 49 49 megú juló 13 18 összesen 486 489 A táblázat millió tonna feketeszé nnel egyené rté kben adja az egyes energiahordozó k felhasználásának jelenlegi é s várható alakulását.
5. Ö sszetett termé k ú jrafelhasználhatósága
ré szegysé geinek
Ö sszetett termé k ré szegysé gei általában nem is egyszerre é s egyformán használó dnak el, másré szt optimális hasznosításukhoz különböző feldolgozási eljárások alkalmazása szüksé ges. A szemé lygé pkocsik ré szegysé gei ú jrahasznosítható ság szempontjábó l a következő csoportokba sorolható k: A. Nagyé rté kű alkatré szek, vagy ré szegysé gek, melyek hosszú é lettartamú ak, állapotuk jó l meghatározható , é rdemes é pen eltávolítani é s ha szüksé ges, felú jítás után ú jra felhasználni őket. Ilyenek nemcsak maga a motor, hanem ré szei is: a hengertömb, a hengerfej, forgattyú stengely, befecskendezőszivattyú , vagy a porlasztó . Ide tartozik mé g a legtöbb segé dberendezé s: indító motor, generátor, hű tőfolyadé kszivattyú , kenőolajszivattyú , hű tő, rugó k, lengé scsillapító , de a gumiabroncsok is.
38
Az elektronika té rhó dításával a jármű vekben is egyre több olyan hosszú é lettartamú elektronikai, vagy ezekhez kapcsoló dó elektromechanikai elem van, melyek szinte kockázatmentesen az ú jjal egyené rté kű en másik jármű be beszerelhetők (benzin befecskendezőrendszer, autó rádió ). A divatos alumínium keré ktárcsák é s autó ülé sek könnyen kiszerelhetők, szemrevé telezé ssel jó l minősíthetők é s mivel ú jonnan az egyedisé g miatt drágák, ezé rt jó l is é rté kesíthetők. B. Olyan ré szegysé gek, vagy alkatré szek, amelyeket el kell távolítani, de amelyeket általában akkor sem é rdemes többször felhasználni, ha mé g az eredeti helyükön mé g használható k lenné nek (pl. gördülőcsapágyak, lé gszű rőbeté t). Ennek lehet az az oka, hogy kopásnak, elhasználó dásnak vannak kité ve, vagy é ppen ellenkezőleg, annyira nem, hogy gyakorlatilag nincs is bontott alkatré szre kereslet (kormányoszlop, korszerű kormánymű vek , nyomtávrú d). Az eltávolítást indokolhatja, hogy é rté kes anyagokat tartalmaznak (a katalizátor nemesfé met), vagy szennyezőket (pl. olajszű rő). É rdemes lehet már az ötvözött acé lokat is a szerkezetiektől elkülöníteni. C. Azok a ré szegysé gek, illetve alkatré szek, amelyeket nem is é rdemes eltávolítani, mivel a ráfordítások nem té rülnek meg. Ilyen pl. a kipufogó rendszer, amely kistömegű , korró zió nak kitett ré szegysé g, ami viszonylag nehezen bontható le é s legfeljebb csak ú j jármű ről lenne é rdemes átszerelni é s az anyagfeldolgozási folyamatban a bázisré szükkel nem okoznak konfliktust. Az 5.1. táblázat azt mutatja, hogy mennyire összetett termé k egy átlagos szemé lygé pkocsi - felsorolva a főbb ré szeinek egy csoportját családfaszerű csoportosításban, megadva, hogy a fent leírt csoportok közül melyikbe lehet őket besorolni é s mely anyag van bennük tú lsú lyban, vagy mely anyag a meghatározó egyé b ok miatt az ú jrahasznosításkor. ré szegysé g 1. Motor é s segé dberendezé se i hengertömb hengerpersely hengerfej hengerfejtömíté s hengerfejcsavar szelep vezé rmű tengely
A ¦
B
C
acé l
¦ ¦
ö.v.29
Al30
¦ ¦
¦
¦
mű a.32
üveg
foly.33
¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦
Cu31
¦ ¦
¦ ¦ ¦
¦
29
öntöttvas alumínium 31 ré z 32 muanyagok 33 folyadé kok 30
39
szívó csonk kipufogó csonk forgattyú stengely hajtó rú d dugattyú csapszeg olajszű rő dugattyú kipufogó rendszer katalizátor tápszivattyú benzinbefecskendező befecskendezőszi -vattyú porlasztó hű tőfolyadé ksziv attyú kenőolajszivattyú tengelykapcsoló tá rcsa hű tő 2. Nyomaté kváltó / differenciálmű ház tengelyek fogaskerekek rugó k rudazat 3. Futó mű keré ktárcsa gumiabroncs lengé scsillapító rugó ré szegysé g
¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦ ¦
¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦
¦ ¦
¦ ¦
¦
¦ ¦
¦
¦
¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ A
¦
¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦
B
C
¦ ¦ acé l
5.1. táblázat: A ú jrahasznosítható sága
¦ ö.v.
Al
Cu
szemé lygé pkocsi
mű a.
üveg
foly.
ré szegysé geinek
6. Ú jrahasznosítási technológiák Mindhárom körfolyamat során, akár a gyártási, akár a használat során keletkező hulladé kró l, akár a használatbó l kikerülő termé kekről van szó - ezeket először össze kell gyű jteni, majd szállítani, tárolni kell é s összetevőire is kell bontani, hogy utána feldolgozhassuk azokat. Sem ezeknek a tevé kenysé geknek a sorrendjé t, sem ezek egymáshoz viszonyított jelentősé gé t nem cé lszerű általánosságban mereven meghatározni. Sokkal inkább a teljes technoló gia összhangját kell hangsú lyozni azzal, hogy a recycling, mint összetett folyamat optimumát való színű síthetően nem valamelyik té nyezőjé nek az optimuma adja. Arra kellene tehát törekedni, hogy “ egyenszilárdságú “ rendszert hozzunk lé tre, amelyben a logisztikában (gyű jté s, tárolás, szállítás) é s a technoló giában (kohászat, forgácsolás, forgácsné lküli alakítás, anyagtulajdonság változtatás, szerelé s é s szé tszerelé s, mé ré s é s diagnosztika) rejlő lehetősé geket egyidejű leg aknázzuk ki a lehető legjobban. Az ú jrahasznosítás folyamatait általában jellemzi az esetlegessé g, a kezelt objektumok sokfé lesé ge é s az a té ny, hogy bár az
40
ú jrahasznosítás nyeresé gtartalma sokkal nyomottabb, mint egy ú j termé ké , sokszor mé gsem lehet olcsó megoldásokat alkalmazni. Pé ldaké nt a szállítást említem, amikor elvileg arra számítanánk, hogy ez a használatbó l kivont termé k eseté ben az ú j, vagy mé g használatban lé vőké hez ké pest jelentősen olcsó bb. Ezzel szemben míg a gé pkocsik szállításakor sokkal nagyobb ráfordítást igé nyel az állapot megó vása, addig a roncsautó k eseté ben a környezet megó vása kerül többe. Az ú jrahasznosításhoz a következő tevé kenysé gek kapcsoló dnak szervesen: 1. gyű jté s 2. tárolás 3. szállítás 4. tisztítás 5. állapotfelvé tel, ellenőrzé s 6. szé tszerelé s 7. felú jítás 8. összeszerelé s 9. forgalmazás Ezek a tevé kenysé gek alig különíthetők el, sokkal inkább időben é s té rben messzemenően egymásba ágyazó dnak. A használatbó l kivont termé k átvevőve ellenőrzé st vé gez, hiszen azonosítja a termé ket, megvizsgálja az állapotát, illetve, hogy nem tartalmaz-e valamilyen tiltott összetevőt(pl. veszé lyes, vagy egyé b hulladé kot). Esetenké nt ehhez már tisztításra ill. ré szleges szé tszerelé sre van szüksé ge. Az ezután következő tárolás, szállítás é s feldolgozás szempontjábó l cé lszerű lehet egy ré szleges szé tszerelé s, ami elsősorban a közvetlenül é rté kesíthető ré szek, ill. a veszé lyes komponensek eltávolítására irányul. Az első három tevé kenysé g eseté ben meghatározó a feldolgozó rendszer üzemeinek geográfiai sű rű sé ge, kapacitása, rugalmassága. Az egyik vé glet egy szakosodott, merev centralizált rendszer, amihez hosszabb szállítási utak é s tárolási idők tartoznak, mint egy szé tszó rt, flexibilis rendszerhez. A tisztításnál három té nyező játszik meghatározó szerepet az alkalmazott vegyszerkoncentráció (mosó szer, oldó szer), energia (hő, vagy mechanikai) é s a tisztítási idő. Esetről-esetre meg kell keresni ezek közös optimumát. Meg kell továbbá jegyezni, hogy addig, amíg egy termé k szennyezett, addig az alig esik bármely jogszabály hatálya alá. Ha viszont valaki valamit megtisztít, akkor felelőssé ggel tartozik mind a tisztítási technoló giáé rt, mind a letisztított szennyé rt. Az alapvető ú jrafelhasználási mó dszereket a szemé lygé pkocsik pé ldáján mutatom be. Hazánkban elterjedtek az autó bontó k, kb. ezres nagyságrendben foglalkoznak vállalkozások ezzel. A 6.1. ábra egy autó bontó telepet mutat.
41
Ebben a formájában elterjedtsé ge ellené re nem tekinthető sem mű szakilag sem gazdaságilag sem környezetvé delmi szempontbó l hosszú távon is tartható megoldásnak. Lé tjogosultságát a hiánypó tló szerepe é s a minimális ráfordításigé nye indokolja. 6.1. ábra: Autó bontó telep hulladé kvastelep iparvágánnyal Ha az összetett termé k szé lvé dõk összessé gé ben már nem használható , akkor ahhoz, hogy ré szeit, vagy sajátosságok: anyagait - kis kapacitás - nagy helyigé ny szerelõhely hasznosítani tudjuk - rossz kihozatal - környezetszennyezõ el kell ezeket - primitív vizsgálati, szé tszerelé si é s tárolási mó dszerek egymástó l - esetlegessé g, - tervezhetetlensé g különíteni. Ez fedett polcok iroda lehetsé ges (kisebb alkatré szek zú zással, ami a ré szegysé gek) gyártási folyamat legelejé re viszi vissza a visszaforgatandó objektumot, vagy szé tszerelé ssel, ami esetleg lehetősé get hagy arra, hogy a gyártási folyamat során a termé kbe bevitt ráfordításokbó l hasznosítsunk valamennyit. Ha csak a zú zásra hagyatkozunk, akkor vagy - igé nyesebb é s drágább válogatást kell alkalmaznunk, vagy - több é rté kes anyag kerül a hulladé kba, vagy - több hulladé k marad az é rté kes anyagok közt, csökkentve annak é rté ké t. A szé tszerelé st sem é rdemes az összes alkatré sz elkülöníté sé ig elvé gezni; egyré szt nem is minden szerelé si mű velet fordítható meg, másré szt csak olyan szé tszerelé si mű veleteket szabad elvé gezni, amely vagy közvetlenül a szé tszerelé s termé ké nek é rté kesíté sé ből té rül meg, vagy abbó l, hogy legalább ennyivel olcsó bbáválik a többi visszaforgatási mű velet. Akkor lehet szó az anyagfolyamatok zárásáró l, ha a visszaforgató rendszer kapacitásában is összhangban van a gyártó rendszerrel, ezé rt a szé tszerelé s eseté ben is hasonló rendszerekben kell gondolkozni - munkaszervezé s, anyagmozgatási rendszer stb. mint az összeszerelé sné l. 6.1. Zú zás A következő ábrán egy zú zó berendezé s vázlata é s a benne levő anyagáramlás látható .
42
Lindemann rendszer û zú zó mû
roncsautó
Anyagfolyam a zú zó üzemben
zú zás
osztályozás ciklonban
máneses osztályozó 69 % acé lmû
25 %
hulladé klerakó
6% 3% nemvas fé mek feldolgozása 3% nemvas fé mek
6.2. ábra: Szemé lygé pkocsik zú zása34 A gé pkocsik ú jrahasznosításának legtermelé kenyebb eszköze az aprító mű - már nálunk is meghonosodott idegen nevé n shredder. Mivel ez a berendezé s akár minden előké szíté s né lkül is ké pes teljes szemé lygé pkocsik öklömnyi darabokra zú zására, ezé rt ezek többszáztó l többezer kilowattos helyhezkötött monstrumok. Hazánkban is üzemel kettő Budapesten, de a jelentős szállítási költsé gek miatt aligha é rezhető 50 km-es körzetné l nagyobb távolságra az a hatás, hogy a többi hulladé k-feldolgozó tó l a roncsautó kat elvonnák. A zú zás a szé tszerelé snek egy haté kony mó dozata (kapacitása 3-4 perc/autó ), amivel az osztályozáshoz olymó don szabadítjuk fel a különböző anyagokat, hogy nem az oldható köté seket lazítjuk. Ennek az a következmé nye, hogy egyré szt az előzőleg el nem távolított üzemi folyadé kok a törmelé k teljes felületé n eltávolíthatalanul elkenődnek szennyeződé st okozva, másré szt, hogy ezt az elé g egyenletesen elkevert anyagelegyet kellene miné l tisztábban összetevőire bontani.
34
Härdtle, G., Bilitewski, B., Marek, K., Gorr, Ch.: Altautoverwertung, Beiheft zu Müll und Abfall, Heft 32, Erich Schmidt Verlag Berlin, 1994. p.80
43
Mivel a legnagyobb mennyisé gű összetevő a vas é s acé l é s ezeket a mágnesezhetősé g miatt termelé kenyen el is lehet különíteni, ezé rt cé lszerű en ez az első lé pé s - ahogy a szerelé stechnoló giában lehet egy é sszerű követendő cé l, hogy a legnagyobb tömegű alkatré sz kerüljön utoljára felszerelé sre (hogy ne kelljen az egé sz szerelőrendszeren a legnehezebb alkatré szt vé gigvinni) ugyanígy legjobb a legnagyobb frakció t elsőnek kivenni, ezt már nem kell többet sem válogatni, sem mozgatni. A vasfé meket 98 %-ban visszanyeri ez az eljárás. A fennmaradó törmelé ket a ciklonos elkülönítő a sű rű sé gkülönbsé g alapján viszonylag nagy mennyisé gekkel gyorsan é s olcsó n, de pontatlanul szé tválogatja. Nehé z összetevők főleg a fé mek, de a gumi é s az üveg is. A könnyű frakció a mű anyag, papír, textil, de a könnyebb fé mré szek is belekerülnek. A könnyű frakció legfeljebb elé gethető, de mivel az üzemi folyadé kok é s a mű anyagadalé kok dioxin é s furánké pzőket tartalmaznak, ezé rt pl. Né metországban a könnyű frakció veszé lyes hulladé knak minősül, ezé rt ott csak veszé lyes hulladé k é getőben ártalmatlanítható . A könnyű frakció kb. 25 %, ennyi anyag akkor is veszendőbe megy, ha mint nálunk nem kell mint veszé lyes hulladé kot ártalmatlanítani. A nehé zfrakció t ú sztatásos eljárással válogatják szé t, miközben a folyadé k sű rű sé gé t addig növelik, míg a legkisebb sű rű sé gű anyag pl. az alumínium a felszínre nem ú szik, ahol összegyű jthető. Termé szetesen ez az eljárás sokkal költsé gesebb, mint a ciklonos. Előzetes szé tszerelé ssel nemcsak a shredderelé si eljárás kihozatalát lehet növelni azzal, hogy a környezetszennyező, valamint az aprítva nehezen elkülöníthető anyagokat be sem visszük a folyamatba, hanem mert az alkatré szek é s ré szegysé gek ú jrahasznosítására is lehetősé get ad. A ké t cé l egyike sem állítja megoldhatatlan feladat elé a vállatokat, hiszen vagy egy olyan szé tszerelőrendszert kell alkotni, amely a jármű minden tulajdonságátó l függetlenül válogatás né lkül mindegyiken egy meghatározott szé tszerelé si mű veletsort hajt vé gre: kerekek le, üzemi folyadé kok ki, nagy mű anyagalkatré szek ki, katalizátor, önindító , generátor, esetleg kábelköteg ki, stb. . Ha ezután shredderelnek, akkor a kinyerhető anyagok tisztaságának növekedé se hozhat annyi többletbevé telt, ami a szé tszerelé st finanszírozza. A másik lehetősé g, hogy a nagysorozatú motorfelú jításhoz hasonló an (pl. RÁ BA ) a termé keket alkatré szeire szé tszerelik, majd az alkatré szeket tisztítják, ellenőrzik, felú jítják, vagy kicseré lik, majd a termé ket ú jra összeszerelik, gyakorlatilag ú jragyártják. Mindké t rendszer lehet termelé keny, de egyik sem rugalmas olyan é rtelemben, hogy a ké t rendszer mó dszereit egyesítse: csak azokat a ré szegysé geket kell ó vatosan elkülöníteni, amelyeket a konkré t tulajdonságaik é s a pillanatnyi piaci kereslet miatt é rdemes, egyé bké nt pedig sokkal termelé kenyebb - durvább - de
44
cé lravezetőbb eszközökkel a maradé k autó t anyagaira kell szé tbontani. 6.2. Szé tszerelé s szerelősoron A gyártó sorok mintájára ilyen rendszerű szé tszerelősorokat több cé g is kínál (AMB, CRS, Noell, Schenk, Sket stb.), pé ldaké nt a GAT cé g szé tszerelősorát mutatom be. abroncs
abroncs
tartá lyok
daru
motor é s hajtó mû
fedelek lökhárító tetõ világítás diszítõelemek ajtók ablaktörlõk
üveg
hátsó tengely
belsõ berendez é s
szívó korongos abroncs
folyadé k tartályok olló s manipulátor
manipulátor
fordító
üveg
ajtók
diszítõelemek mûszerfal ablaktörlõk világítás
lökhá rító
abroncs
abroncs
fedelek tartályok
1
2
katalizátor
hátsó tengely
motor é s hajtó mû
3
4
5
6
7
6.3. ábra: A GAT cé g szé tszerelősorának koncepció ja35 munkahelyek 1. 2. 3.
4.
5.
6.
7. 8.
elvé gzett mű veletek kerekek leszerelé se akkumulátor kivé tele folyadé kok kiszívatása üzemanyagtartály eltávolítása csomagtartó é s motorházfedé l levé tele hű tő kiszerelé se motor kivé tele rugó s tag kiszerelé se szé lvé dők ajtó k tetőablak lökhárító k külső világítás külső diszítőelemek ablaktörlők tető belső berendezé s mű szerfal fené k alatti alkatré szek (pl. hátsó tengely) té rfogatcsökkenté s
eszközök
szívó berendezé sek hidraulikus olló
szívó korongos manipulátor
hidraulikus olló
fordító berendezé s pré sgé p
6.1. táblázat: A GAT szé tszerelősorának a mű veletei A gé pkocsik mozgatása láncos szállító val törté nik. Az első 3 munkahely egyszerre ké t ágon párhuzamosan, majd a 4-8. egy soron mű ködik. A 3. munkahely után a keresztirányú mozgatást futó macska vé gzi. A 7. munkahelyen azokat a szerelvé nyeket távolítják el, amelyekhez alulró l lehet hozzáfé rni. A 35
GAT.mbH & Co. KG Postfach 35124, Düsseldorf; Prospektunterlagen
45
fordító berendezé s lehetővé teszi a munkavé gzé st felülről. A 8. munkahelyen egy pré sgé p bálába tömöríti a gé pkocsi maradé kát. A soron kiszerelt ré szegysé geket tároló ládákba gyű jtik. Figyelemre mé ltó , hogy a belső té ri munkákhoz a jobb hozzáfé rhetősé get a tetőoszlopok lemezolló val törté nő átvágásával biztosítják. A tervek szerint ezzel a rendszerrel mű szakonké nt 50-80 gé pkocsit lehet majd szé tszerelni, 3-5 perces ütemidővel. A szé tszerelősornak a nagy kapacitása az előnye, ehhez termelé keny ré szmű veletekre van szüksé g, emiatt előté rbe kerül a ré szegysé gek roncsolásos elkülöníté se (vágással). Ennek következté ben elsősorban anyagkitermelő eljárásnak tekinthető, a ré szegysé gek, alkatré szek kinyeré sé re nem alkalmas. 6.3. Csoportos, mű helyszerű szé tszerelé s A csoportos szé tszerelőrendszerek a szé tszerelé s mé lysé gé t é s a roncsautó k állapotát tekintve sokkal nagyobb rugalmassággal rendelkeznek. A szé tszerelé si folyamat nem kötött ütemű , tehát nem okoz fennakadást, ha különböző szé tszerelé si mű veleteket kell alkalomszerű en vé gezni (balesetes, vagy nem gyári állapotú jármű vek, abban az é rtelemben, hogy a tulajdonos átalakításokat vé gzett rajta, vagy bizonyos ré szeket eltávolított). Ez a munkaszervezé si forma az autó javító vállalatokra, a mű helyelrendezé sű kisebb vállalatokra, vagy kiskapacitású szé tszerelőüzemekre ill. kísé rleti üzemekre jellemző. Egy ilyen rendszerű kísé rleti üzemet hozott lé tre a berlini ALBA cé g.
elõké szíté s vizsgá lat alkatré szraktár
szé tszerel é s be
labor
iroda
ki
WC WC
6.4. ábra: Az ALBA cé g (Berlin) csoportos munkaszervezé sű szé tszerelőcsarnoka vázlatosan36 Először nyilvántartásba veszik a gé pkocsi adatait, majd megtekinté s alapján kiválasztják azokat az alkatré szeket é s ré szegysé geket, amelyek é rté kesíthetők. Azoknak a gé pkocsiknak a vizsgálata, 36
Härdtle, G: Vermeidung, Verwertung und Entsorgung von Abfällen aus Altautos Bilitewski, B - Härdtle, G - Marek, K: Abfallwirtschaft - Eine Einführung Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Hong Kong 1990. S.203-211.
46
melyek elvileg mé g üzemben tartható k, egy olyan helyen törté nik, ahol mű szeres vizsgálatra - pl. motordiagnosztikára - lehetősé g van (fé kpad). Az előké szítőben ké t munkahelyen az üzemi folyadé kok eltávolítása é s a jármű vek esetleges tisztítása törté nik. Ezen a munkahelyen leszívó berendezé sek, lyukasztó berendezé s, felfogó tálak ill. egy gőzborotva áll rendelkezé sre. A keletkező szennyvíz szű ré s é s emulzió s tisztítás után a szennyvízcsatornába kerül. Az eltávolított üzemi folyadé kok elemzé se külön laborató riumban lehetsé ges. Ezután a gé pkocsit egy szállító kocsival a 6 szé tszerelőállás egyiké be viszik, ahol a felvé telkor megállapított mé lysé gig szé tszerelik. A csarnok bal oldalán alkatré szraktár é s é rté kesíté sre bolt található . Ez a rendszer sokkal egyé nibb technoló giát tud az egyes gé pkocsiknak az állapotuktó l é s a pillanatnyi piaci igé nyektől függően nyú jtani, mint az eddig bemutatottak közül bármelyik é s szerintem ez egy nagyon fontos té nyező. A szemé lygé pkocsi é rté ké t akkor lehet a legjobban kiaknázni, ha miné l teljesebb körben é s miné l tovább forgalomban tartható , aztán ha ez már nem megy, akkor a főegysé gei é s alkatré szei egy másik jármű ben használható k, aztán ha már ennek is vé ge, akkor az anyagai egy ú j gyártási folyamatban megint termé kké - lehetőleg autó vá- válhatnak. Ezen az é rté ktelenedé si lé pcsőn kell a termé ket miné l fentebb levő fokon tartani. Mivel a termé kek már a gyártásbó l sem egyformán kerülnek ki é s a használatuk során is egyé ni “ é letutat“ futnak be, ezé rt ha az összes használatbó l kikerülő termé kre ugyanazt a feldolgozási folyamatot tervezzük, akkor a hasznosítás szempontjábó l a legrosszabb állapotú bó l kihozható é rté kre é rté ktelenítjük le az összeset. Miné l többfé le, miné l árnyaltabb, egyé nibb feldolgozást tud egy rendszer nyú jtani, annál többet tud hasznosítani. A szerelé stechnika meghatározó té nyezője a szerelé si sorrendnek a megválasztása. A sorrend a szé tszerelé sné l is é ppolyan fontos, de amíg az összeszerelé sné l a szerelé si mű veletek köre annyiban adott, hogy általában mindent ké szre kell szerelni, addig a szé tszerelé sné l a szé tszerelé s mé lysé ge az a paramé ter, ami jelentősen befolyásolja azt, hogy milyen mó dszerrel é s milyen sorrendben, milyen mű veleteket kell elvé gezni. A feldolgozás szempontjábó l meghatározó fontosságú mind a kihozatal, mind a ráfordítások tekinteté ben a válogatás problé mája. El kell különíteni a mé g használható t a már nem használható tó l, de enné l több csoportba is válogatható k: a) minden további né lkül használható k b) felú jítható k c) nem ú jítható fel
47
Ezeken a csoportokon belül is több minősé gi osztályt lehet lé trehozni, mindezt termé kcsoportokra (csak a gé pjármű vek eseté ben: haszonjármű vek, szemé lygé pkocsik, motorkeré kpárok), ezeken belül típusok, sőt kor alapján besorolva. Az ú j gyártási folyamatba visszavitt termé keket anyagaik szerint kell szé tválogatni. Mivel egy-egy ú j válogatási csoport lé trehozása jelentősen növeli a ráfordításokat, ezé rt cé lszerű pontosan figyelemmel kísé rni, hogy mi az egyes csoportok elkülöníté si fontosságának a sorrendje, másré szt, hogy minden ú j csoport beállításával jelentkező többletráfordítást fedezi-e a vele elé rhető többletbevé tel. Szemé lygé pkocsik szerkezeti anyagainak egy lehetsé ges szé tválogatási fontossági sorrendjé t mutatja a következő 8.5. ábra. 8.5. ábra: Anyagok újrahasznosítási családfája
7. Az ú jrahasznosítás gazdaságossága Az ú jrahasznosítási tevé kenysé gnek nemcsak mű szakilag kell korszerű nek lennie, é letké pessé gé t jelenleg nem az ökoló giai
48
szüksé gszerű sé g határozza meg, hanem a gazdaságosság. Gazdaságossági szempontbó l pedig az a döntő, hogy az ú jrahasznosítással kapcsolatos tevé kenysé gek ráfordításait fedezike a bevé telek é s termelődik-e közben annyi haszon, amennyi legalább a kockázatvállalással é s az egyé b tevé kenysé gekkel elé rhető nyeresé ggel arányban áll? Az ú jrahasznosítási tevé kenysé g kiadási oldala: 1. befekteté s, lekötött tőke ré szei: telek, é pület, berendezé sek (álló eszközök), áruké szlet, szerszámok, eszközök, ké szülé kek, jármű vek, számító gé pek, software, szakirodalom 2. üzemelteté si költsé gek: kamatköltsé g, munkabé r é s közterhei, ügyinté zé s, anyagbeszerzé s, fogyó eszközök, fajlagos költsé gek, mentesíté s, víz, csatorna, villany, fű té s, amortizáció A bevé teli források: szolgáltatási tevé kenysé gből származó bevé telek (jármű vizsgálat, javítás, forgalmazás, szaké rté s), anyag- é s alkatré szfelú jítás (forgalmazás, hasznosítás) Az egyensú lyteremté s felté tele, hogy a bevé teli források hozama a kiadások költsé gé t megbízható an é ppen csak egy pontos nyeresé ghányaddal haladja meg, mivel egy tú ldrágított tevé kenysé g a forgalmat fé kezi. Pé lda: felté telezett tevé kenysé gi kör: szemé lygé pkocsijavító , forgalmazó é s bontó /ú jrahasznosító komplex tevé kenysé g kapacitás: 10 jármű /nap 1 mű szakos munkarendben (nyitvatartás 7 - 16 h-ig, szombaton 7-12 h-ig) elhelyezé si vázlat (layout): bekerülé si költsé gek37: telek é pület berendezé s
mé ret 30 m * 35 m = 1050 m 2 30 m * 22 m = 500 m 2
egysé gár 2000 Ft/ m 2 50 000 Ft/ m 2
ár 2.100 000 25.000 000 25.000 000
dolgozó k: Ssz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 37
Db. 1/2-1 1 1/31/2 1/31/2 1/21/3 1/2-1 1 1/2-1 1/2-1
Beosztás Vezető Mű szakvezető Jogtanácsos
Vé gzettsé g felsőfokú gazdasági/mű szaki felsőfokú gazdasági/mű szaki felsőfokú jogi
Bé rkategó ria 1 2 1-2
Adó tanácsadó
felsőfokú gazdasági/jogi
1-2
Könyvelő
felsőfokú gazdasági
1-2
mű szaki ügyinté ző titkárnő anyagbeszerző raktáros
felsőfokú mű szaki közé pfokú gazdasági közé pfokú mű szaki/szakmunkás közé pfokú mű szaki/szakmunkás
2 2-3 2-3 2-3
az adatok nem való sak
49
10
1
munkafelvevő
11 12
4-6 1
13
1
autó szerelő takarító /kerté sz/ é pületkarbantartó é jjeliőr/biztonságtechnikus
felsőfokú mű szaki vagy jó közé pfokú szakmunkás
2 2-3 4 4
elõké szíté s vizsgá lat alkatré szraktá r
javítá s/szé tszerel é s be
iroda
közössé gi
öltözõ
mosdó
ki
WC
öltözõ WC iroda
ügyinté zé s
WC WC
mosdó
zá rt tároló eladó té r/vá rakozó
8. Esettanulmányok 8.1. Gumiabroncsok38 Egy korszerű szemé lygé pkocsi gumiabroncsa 20 - 35 összetevőből álló szerkezet. A felé píté s a 8.1. ábrán látható , az anyagösszeté telt a tortadiagram mutatja.
38
Hermann W. Kurt: Integriertes Konzept zur wirtschaftlichen Demontage und Verwertung von Altautos Institut für Entwicklungsmethodik und Fertigungstechnologien umweltgerechter Produkten Herborn - Seelbach 1995. S. 281 - 299.
50
futó felület övbeté tek textilváz karkasz oldal
központosító vonal
perem
peremnyak peremmag A gumi ú jrafelhasználásához az abroncsot anyagai szerint összetevőire kellene bontani. Ez azé rt nem lehetsé ges, mert acél olajok nylon a gumi eseté ben az 13% 9% 1% alakadás a tö ltő kaucsuk anyagok vulkanizá lással 20% 27% törté nik (ké nes reagens állandó sítja reyon fixálja - a szint. 4% makromolekulák kaucsuk háló s szerkezeté t), 26% ami irreverzibilis (nem megfordítható ) folyamat. A gumit a felmelegíté s nem hozza ké plé keny állapotba mint pl. a hőre lágyuló mű anyagokat, hanem szé tválasztja a gumi makromolekuláit (depolimerizáció ), ami ezzel el is veszti az eredeti anyagtulajdonságait. Ez idő szerint a gumi nagy igé nybevé telnek kitett helyeken más anyaggal nem helyettesíthető (pl. abroncsok, lé grugó k, hajtó szíjak). Ö koló giai szempontbó l hasznos hogy már a gyártás utántermelődő anyagokat is használ (termé szetes kaucsuk) kímé lve ezzel a Föld nyersanyagké szleteit. Az NSZK-ban é vente mintegy 570 - 600 000 tonna gumiabroncs kerül ki é vente a használatbó l. (Ö sszehasonlításul a né met szemé lygé pkocsiállomány kb. 10 millió darab, a magyar kb. 2 millió ra tehető.) Ezek a gumiabroncsok az alábbi főbb felhasználási területekről származnak: szemé lygé pkocsi tehergé pkocsi é s autó busz kistehergé pkocsik egyé b
kb. 62 % kb. 20 % kb. 10 % kb. 8 %
362 000 t 117 000 t 58 500 t 46 800 t
51
A gumiabroncsok ú jrafelhasználására a következő lehetősé gek állnak rendelkezé sre, ill. prognosztizálható k (adatok 1000 tonnában): teljes mennyisé g futó zás anyaghasznosítás alapanyaghasznosítás é geté s erőmű ben é geté s cementmű ben export egyé b hasznosítás elkalló dás
1991 545 100 50 5 10 180 60 80 385 160
1993 570 100 60 5 10 200 80 80 435 135
1995 600 110 70 20 10 230 80 60 470 130
1997 620 120 80 50 100 240 80 10 560 60
2000 660 130 90 80 180 220 80 10 660 -
A használati szakasz meghosszabbítása: A Közú ti Közlekedé s Szabályai (KRESZ) alapján a gumiabroncsoknak bizonyos krité riumoknak meg kell felelniük (pl. minimális profilmé lysé g, egysé gesen kopott felület). A tapasztalatok szerint a forgalombó l kivont jármű vekkel mé g sok tovább is használható abroncs kerül ki a használatbó l. A kerekek é s a gumiabroncsok leszerelé se a forgalombó l kivont jármű vekről viszonylag egyszerű é s a gyakorlatban ezt meg is teszik. Azok az abroncsok, amelyeknek a profilmé lysé ge mé g várható an hosszú é lettartamot tesz lehetővé jó l el is adható k. Vannak olyan országok is, ahol nincsenek előírások a gumiabroncsok vonatkozásában. Kicsit eltú lozva azt lehet állítani, hogy ezekben az országokban a gumiabroncsot addig használják, míg kerek é s nem engedi át a levegőt. A jogi szabályozásban mutatkozó különbsé gek vezetnek a használt gumiabroncsok exportálásához, amely során a hulladé kkivitelt szigorú an meg kellene akadályozni, tehát csak a szigorú bb szabályoknak is mé g megfelelő gumiabroncsokat szabadna kiengedni az országbó l, ill. beengedni az országba. Ez a mainál szigorú bb felügyeletet követelne meg a ható ságoktó l. Ú jrafutó zás A gumiabroncsok lé nyegesen hamarabb használó dnak (kopnak el), mint azok a jármű vek, melyekre felszerelté k azokat. (A szemé lygé pkocsi ké pes né hány 100 000 km futásteljesítmé nyre, míg a gumiabroncs csak kb. 50 000 km-t bír ki.) Az elhasználó dás az ú ttesttel é rintkező futó felület elvé konyodásában mutatkozik. Az abroncs többi ré sze általában tovább is mé g használható . A futó felület felú jítását nevezik ú jrafutó zásnak. Az ú jrafutó zás háromszorosan is a hulladé kok elkerülé se irányába mutat, hiszen az ú jrafutó zott abroncs - nem hulladé k; - ú j gumiabroncsot helyettesít (amit addig sem kell legyártani); - kevesebb nyersanyag é s energia kell az ú jrafutó záshoz, mint az ú j abroncs gyártásához.
52
Az anyagelőállításhoz é s gyártáshoz szüksé ges közepes energiaszüksé gletet mutatja a következő diagram. Az ú jrafutó zásnál mutatkozó energiamegtakarítás szembeszökő. “ A szakszerű en, a 2500 technika jelenlegi 2000 színvonalán elvé gzett ú jrafutó zott 1500 gumiabroncsok az 1000 általános használatnál 500 felté telezhető sebessé gtartományban 0 szgk új szgk tgk új tgk (180 km/h alatt) futózott futózott megfelelnek a minősé gi é s a biztonsági követelmé nyeknek.“ 39 Mind a minősé g, mind a biztonság elsősorban a gyártási folyamat gondos kivitelezé sé n mú lik é s emiatt lehetnek a különböző felú jító k termé kei között különbsé gek. A jó felú jítási folyamatot vé gig biztonsági vizsgálatok kísé rik. Az egyik legfontosabb állomás az abroncsok átvé tele, mivel az elké szülő futó zott abroncsok minősé gé t ez eleve meghatározza. A gumiabroncsok hibái sokré tű ek é s általában tú lterhelé sből é s hibás kezelé sből adó dnak (pl. tú l kicsi lé gnyomás melletti használat, tó l nagy sebessé g mellett járdaszegé lynek hajtás stb.) 1. Mivel sok hiba nem feltű nő, ezé rt minden egyes beszállítot darabot alapos vizsgálatnak kell alávetni. Krité riumok a márka, a gyártás ideje, valamint bizonyos könnyen felismerhető hibák. Az alaposabb vizsgálatra csak az ennek megfeleltek kerülnek. 2. Ezután a feszítőké szülé kbe kerülnek az abroncsok, ahol a bekerült idegen testek, üté s é s vágásnyomok é s a perem sé rülé sei tű nnek elő. A tapasztalt ellenőrök következtetni tudnak a látottakbó l az abroncs “ előé leté re“ (helytelen lé gnyomás, tú lterhelé s, rossz lengé scsillapító stb.). 3. Nyomáspró ba: ami a szövete (karkasz) sé rülé seit é s a tömítetlensé geket mutatja ki. 4. Holográfiás vizsgálat: lé zeres vizsgálattal előtű nnek az anyagban megbú jó üregek é s ha az öv valahol elvált. Mivel ez az eljárás költsé ges, ezé rt csak né hány nagy futó zó nál telik erre annak ellené re, hogy ezeket a hibákat kizáró lag ílymó don lehet é szlelni. A következő pé lda é ppen a felú jítandó abroncsok gondos kiválasztásának fontosságát é rzé kelteti: A Vergölst cé gnek naponta mintegy 12 000 darab használt abroncsot szállítanak be. Ennek mintegy 45 %-a jut csak át az átvé teli vizsgálaton é s lesz ú jrafutó zva. A folyamat során aztán már csak egy kis töredé knyi selejt hull ki é s vé gül is a beszállított 39
Grandel, J, - Nowakowski, F.: Runderneuerung von Kraftfahrzeugreifen Verfahren und Schadensursachen Zeitschrift: Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik, Heft 9, September 1984.
53
mennyisé g 40 %-a kerül ki olyan márkás termé kké nt, amelyre a gyártó ké t é v garanciát vállal. A hibátlan vázszerkezetű abrocsokra ú j futó felület kerül. Ehhez a ré git teljesen eltávolítják é s alatta a gumifelületet felé rdesítik. Ké tfé le eljárás terjedt el. A meleg eljárás során a felvitt ú j gumibevonattal együtt az abroncsot egy 160 °C hőmé rsé kletű formában pré selik é s eközben nyeri az abroncs futó felülete a kívánt profilt. A hideg eljárásnál kb. 100 °C hőmé rsé kleten hozzák köté sbe az előre szalag formájában előké szített ú j futó felületet a ré gi abronccsal. Ezt az eljárást majdnem kizáró lagosan csak tehergé pkocsiabroncsokra alkalmazzák. Az eljárás utolsó állomása a vé gellenőrzé s. A futó zott abroncsokkal szemben sajátos előíté letek tapasztalható k. Amíg a használatban levő tehergé pkocsiabroncsok közül minden második ú jrafutó zott, sőt a repülőgé pek gumiabroncsait akár hé tszer is ú jrafutó zzák, addig szemé lygé pkocsiknál ez az arány sokkal rosszabb. A futó zó k piaca bár tradícionálisnak tekinthető de ezt csak a haszonjármű vek biztosítják. A piaci ré szesedé s a következőké ppen alakul: Sok jármű vezetőt visszatart az szgk nyári abroncs 3% ú jrafutó zott abroncs használatátó l szgk té li abroncs 25 % a környezetkímé lé s ellené re - a kistehergé pkocsi 20 % kisebb biztonságtó l való fé lelem. tehergé pkocsi 50 % Az előíté leteknek sokszor jogosan azok az olcsó n importált termé kek a okai, melyeket hiányos minősé gi előírások mellett ú jítottak fel. Fé kezőleg hat ha az autó vezetők státuszszimbó lumnak tekintik jármű vüket, valamint, hogy bizonyos jármű gyártó k eleve eltanácsolják a mellé kelt használati utasításban az ú jrafutó yott abroncsok használatát. A polgárok egymás iránt is bizalmatlanok, hiszen a tehergé pkocsiknál, vagy a repülőgé pekné l, ahol a gumiabroncsokat a tulajdonos megbízásábó l futó znak ú jra sokkal biztosabbnak számítanak, mint a szemé lygé pkocsiabroncsok, melyeket központi begyű jté s után ú jítanak fel, tehát az előző tulajdonos ismeretlen marad. Bár a minősé g mindké t esetben ugyan az, de az ú jrafutó zott szemé lygé pkocsiabroncs forgalmára az ismeretlen előé let fé kezőleg hat. A TÜ V Bayern vizsgálatai kimutatták, hogy az ú jrafutó zott abroncsok ké pesek az ú j abroncsokkal felvenni a versenyt. Ehhez azonban - minden abroncsot csak egyszer szabad ú jrafutó zni; - nem lehet az abroncs 6 é vné l idősebb; - nem lehet sem sé rült, sem javított. Továbbhasznosítás - a mezőgazdaságban mint siló takaró n leszorító tömeg; - kikötőkben é s motorsportpályákon ütközé své dők; - gyermekjátszó tereken játé kszerek;
54
Bár ezek a lehetősé gek szű knek tű nhetnek, mé gis é vente mintegy 10 000 tonnát vesznek fel. Ebben az ú j funkció jában a hulladé kabroncsok egy másik primer termé ket helyettesítenek. Ebben az é rtelemben kímé lik a Föld ké szleteit é s csökkentik a keletkező hulladé k mennyisé gé t. Az abroncsok vonatkozásában viszont a hulladé kproblé ma megoldását nem jelentik, mivel ebben az ú j funkció ban is valamikor hulladé kkáfognak válni é s az ezekről a helyekről kikerülő hulladé kok visszaforgatása visszakerülé se a termelé sbe - nem tekinthető megoldottnak. További, általam nem ré szletezett ú jrahasznosítási lehetősé gek: Gumigranulát ké szíté se Pikkelyszalag előállítása É geté s Anyaghasznosítás 8.2. Gé pjármű katalizátorok A magyar szemé lygé pkocsiállományban - főleg az ú j forgalombahelyezé sekkel - egyre nagyobb a katalizátoros jármű vek ré szaránya. Annak ellené re, hogy a katalizátorokban a felhasznált nemesfé m mennyisé ge csupán né hány gramm, a nyugaton már bevált gyakorlat azt mutatja, hogy ez gazdaságosan kinyerhető. A gé pjármű katalizátorok a 70-es é vektől terjedtek el É szakAmerikábó l é s Japánbó l kiindulva. 1993. január 1. ó ta az Euró pai Közössé g területé n az ú j forgalombahelyezé sre é rvé nyes emisszió s határé rté keket gyakorlatilag már csak katalizátoros jármű vek ké pesek teljesíteni. A kipufogó gázok környezetre illetve egé szsé gre károsító összetevőit a platina, a ró dium é s bizonyos típusoknál a palládium nemesfé mek katalitikus hatása alakítja át veszé lytelen vegyületekké . A mé rgező HC, CO é s NOx vegyületek redukálása - mint főfunkció mellett - egyidejű leg az é lettartam, helyszüksé glet üzemanyagfelhasználás é s üzemviszonyok szempontjai alapján a szabályozott háromutas katalizátor tekinthető mű szakilag a leghaté konyabb rendszernek. Kisebb jármű veken é s utó lagos felszerelé s eseté n gyakran lehet szabályozatlan katalizátorokkal is találkozni. Az alapvető katalizátortípusok rendszerezé sé t a 8.1. táblázat mutatja be. katalizátortípus háromutas
motortípus szabályozatlan
átalakított káros anyagok
ottó
hordozó kerámiatömb
HC, CO, NOx szabályzott oxidáció s
szabályozatlan
nemesfé mbevonat Pt, Rh, (Pd)
benzinbefecskendezé ses ottó , λ-szondával dízel HC, CO, korom
kerámiagolyó k fé mtömb kerámiatömb
ké tütemű
fé mtömb
Pt, (Pd) HC, CO
8.1. táblázat: A különböző típusú katalizátorok rendszerezé se A nemesfé m legelterjedtebb hordozó anyaga a kerámia, de főleg nagyteljesítmé nyű motoroknál előfordulnak fé m hordozó anyagú ak
55
is. A kerámia anyaga magné zium-alimíniumszilikát (Cordierit), ami lyukacsos szerkezetű , de önmagában nincsen katalitikus hatása. A katalizátor gyártó ja (világviszonylatban a Degussa, a Johnson Matthey é s Engelhardt a vezetők) a kerámiaanyagot oxidbevonattal látja el, ami az aktív felületet 18.000 m2/literre növeli. A katalitikus hatást aztán a nemesfé mekkel való impregnálással é rik el. A felvitt nemesfé m mennyisé ge 1,0-1,7 gramm/liter a katalizátor té rfogatára vonatkoztatva é s általában a platina é s a ró dium aránya 5:1. Az így előké szített katalizátoranyagot a kipufogó rendszer gyártó i használják fel. Alak, té rfogat é s nemesfé mtartalom szempontjábó l sokfé le katalizátor fordul elő. Ö kölszabályké nt a minden liter löketté rfogatra 1 liter katalizátorté rfogat fogadható el, miközben a katalizátorkerámia mennyisé ge 500-600 gramm/liter. Vé geredmé nyben a jármű vekbe 600-4500 gramm - átlagosan 900 gramm - katalizátorkerámia kerül, aminek platina é s ró diumtartalma mintegy 0,15 illetve 0,03 % (1,35 illetve 0,27 gramm). A kinyerhető é rté ket a mennyisé g é s a nemesfé m ára együtt adja, a világpiaci ár alakulását mutatják a 2. ábra diagramjai. A gazdaságos ú jrafelhasználásnak az a felté tele, hogy a kinyerhető é rté k a ráfordításokat fedezze. A katalizátor ú jrafelhasználására háromfé le lehetősé g nyílik: - A gyártás (katalizátor gyártása illetve beszerelé se) során keletkező hulladé k visszajuttatása egy ú j gyártási folyamatba megoldottnak tekinthető é s nem is tesz ki számottevő mennyisé get. - A jármű használata során katalizátorcseré re szorul, ha a katalizátor meghibásodik é s az é rvé nybenlé vő emisszió s é rté kek é s ezek ellenőrzé sé nek szigora a tulajdonost a cseré re rátudják ké nyszeríteni. A katalizátor meghibásodásának fő okai a mechanikai sé rülé sek, hibás gyú jtás, ó lomtartalmú benzin használata, vagy a jármű “ belöké ses“ indítása, amikor az üzemanyag töké letlenül é g el. A használatbó l ílymó don kikerülő katalizátorok mennyisé ge nehezen tervezhető é s jelenleg nem is jelentős. - A használatbó l kivont jármű vek katalizátorai nagyjábó l 10-15 é vvel a forgalombahelyezé s után lesznek ú jrahasznosítható k, ha ú j forgalomba helyezé sről volt szó . Amennyiben használt katalizátoros jármű vet használtak tovább Magyarországon, akkor a nyugati országokhoz ké pest azzal a né hány é v ké sé ssel kerülnek ki ezek a forgalombó l, amennyivel nálunk lassabban cseré lődik a jármű állomány. A használt katalizátor mennyisé ge szempontjábó l jelenleg ez adja a meghatározó ré szt. Valamennyivel csökkenti az ú jrahasznosításr számára elé rhető mennyisé get a tőlünk mé g tovább keletre adott használtautó k száma. A katalizátorok ú jrahasznosítása csak egy é sszerű munkamegosztás alapján ké pzelhető el, mivel a katalizátorok az egyes javító mű helyekben, márkakereskedőkné l, bontó knál ill. hulladé ktelepeken kis mennyisé gekben jelentkeznek, míg a gazdaságos nemesfé mkinyeré shez legalább 1 tonna
56
katalizátorkerámiára van szüksé g. A Degussa-Kat-Verbund (Katalizátor-Szövetsé g) a 8.2. ábrán látható rendszerben szervezte meg a katalizátorok feldolgozását. autó gyártó k katalizátorok kikerülé se a használatbó l
elõké szíté s
szakszervízek
javító k
forgalmazó k
bontó k
komplett kataliz átor DEUMU MG Metall u Recycling C.-H. Scholz Zimmer
- gyûjté s, szállítás - felvásárlás - burkolat eltávolítása - acé l é rté kesíté s - mentesíté si tanácsadás
katalizátorkerámia a nemesfé m kinyeré se
Degussa
- Katalizátor Szövetsé g irodája - Feldolgozás - Nemesfé m kiolvasztása é s finomítása - Nemesfé m termé kek pl. ú j katalizátorokhoz - Nemesfé m management
8.2. ábra: A katalizátorfeldolgozás rendszere a Degussánál Egy haté konyan mű ködő gyű jtőrendszer lehet csak a jó l mű ködő ú jrahasznosításnak az alapja. Csökkenthető az ú jrahasznosítás szempontjábó l elvesző mennyisé get, ha az ú j katalizátorok cserealapon, vagy beté tdíjjal ill. termé kdíjjal kerülnek é rté kesíté sre. Mivel Magyarországon szervezetten a gé pjármű katalizátorok gyű jté se nem megoldott, ezé rt az első lé pé s ennek elindítására, hogy tudatosítsuk mind a jármű tulajdonosokban, mind azokban a szakemberekben, akikné l katalizátorok kiszerelé sre kerülnek (autó javító k, bontó k), hogy é rdemes összegyű jteni a katalizátorokat. Miné l hamarabb gyű lik össze a szállításra é s feldolgozásra é rdemes mennyisé g, annál előbb lehet ezt é rté kesíteni. Szüksé g van valakire, aki a keletkezé si helyeken rendszeresen begyű jti a használt katalizátorokat. Vé gül is a feldolgozó pl. a né met Degussa, vagy az EAR (European Autocat Recycling), Emitec (Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH), Heraeus é s Klöckner Rohstoff Recycling csak a kerámianyagot veszi át, mé gpedig csak többszáz kg-os té telekben, tehát egyré szt vagy magának a kiszerelőnek, vagy a begyű jtőnek ki kell bontani a kerámiát a katalizátorbó l é s azt a szállításra, ill. átvé telre é rdemes mennyisé g elé ré sé ig tárolni kell. A logisztikai tevé kenysé g a Környezetvé delmi é s Területfejleszté si, é s az Ipari Miniszté rium, valamint a külföldre vitel miatt a Nemzeti Bank engedé lyé hez kötött. Az engedé lyezé s egyré szt egy általános é s előzetes egyszeri engedé lyezteté st é s minden té telhez kapcsoló dó alkalmi engedé lyezteté st jelent. Szüksé g van minden országban, ahol át kell a használt katalizátorkerámiát szállítani a tranzitengedé ly beszerzé sé re. Problé mát jelent továbbá, hogy a katalizátorokat a törvé nyalkotó k a veszé lyes hulladé kok közé sorolták, é s bár a veszé lyezteté s konkré tan nem bizonyítható , de vannak olyan publikáció k is amelyek ó vatosságra intenek ezekkel az anyagokkal kapcsolatban40. 40
Nieper, H.A.: Offener Brief von Dr. Hans A, Nieper an den Vorstand einer Technologie-Firma; Zeitschrift “ raum&zeit“ , 19/85, S. 51
57
A feldolgozó termé szetesen bizonyos ré szarányt követel a kinyerhető é rté kből a ráfordításai fedezé sé re (Degussa mintegy 40 %-ot). A 60 % -bó l kell a gyű jté si, raktározási, szállítási, kerámiakivé teli é s engedé lyezteté si költsé geket fedezni. Bár hazánkban a gyű jté s rendszere mé g nem állt össze, de remé ljük, hogy ezzel a cikkel is elősegítettük ezt azzal, hogy a használt katalizátorok keletkezé si helyein ezeket gyű jtsé k, míg valamilyen gazdálkodó szervezet kedvet kapva ennek felvállalására regionálisan, vagy akár országosan is ezeké rt házhoz megy é s valamilyen mé ltányos árat mé g fizet is é rte. Termé szetesen a használt katalizátorok é rté ké vel szemben táplált tú lzot elvárásokkal szemben is cé lunk volt e cikkel é rvelni, hiszen itt több partnernek kell a kinyerhető é rté ken osztoznia. Az egé sz tevé kenysé gnek a társadalmi haszna pedig az, hogy veszé lyes hulladé kbó l é rté kes nyersanyagokat lehet kinyerni, ami nyersanyag é s energiaszegé ny, de hulladé kokban gazdag korunkan egyre nagyobb jelentősé get nyer!
58