Ugrás a tartalomhoz

Környezettechnika

dr. Barótfi István

Mezőgazda Kiadó

5.5. A hulladékok hasznosítása

5.5. A hulladékok hasznosítása

5.5.1. A hasznosítás gazdasági-környezetvédelmi jelentősége

A hasznosítás a hulladékoknak oly módon történő feldolgozása, amely azoknak

  • közvetlenül (átalakítás nélkül, eredeti állapotban) – visszaforgatás,

  • vagy közvetetten (átalakítást követően) – újrahasznosítás – a termelési folyamatba való visszavezetését célozza.

A hasznosítási eljárást követően a hulladékok, mint másodnyersanyagok, illetve energiahordozók vagy mint félkész-, illetve késztermékek kerülnek vissza a termelési folyamatba, esetleg közvetlen felhasználásra.

A hulladékhasznosítás maradék anyagai további ártalmatlanítást igényelnek. (Ez rendszerint végső elhelyezést jelent).

A hulladékhasznosítás három jelentős előnnyel jár:

  • megszünteti vagy mérsékli a környezetszennyezést,

  • csökkenti a természetes erőforrások felhasználását,

  • energia megtakarítást jelent (a hulladék anyagokból származó másod-nyers-anyag feldolgozás-általában kevesebb energia befektetéssel jár, mint az eredeti nyersanyag-feldolgozás).

A hulladékok hasznosításának rendszer-szemléletű folyamatát az 5.11. ábra szemlélteti. A környezetvédelmi előnyök közül az 5.17. táblázat ismertet néhányat, míg a hulladékhasznosítás energetikai jelentőségét az 5.18. táblázatban mutatjuk be.

5-11. ábra - Hulladékhasznosítási körfolyamat

Hulladékhasznosítási körfolyamat


5-17. táblázat - A hulladékhasznosítás előnyei

A környezetkárosodás csökkentése

Papír

Alumínium

Vas és acél

Az energiafelhasználás csökkentése, %

30…55

90…95

60…70

A selejt és hulladék csökkentése, %

130

100

95

A levegőszennyezés csökkentése, %

95

95

30


5-18. táblázat - 1 t anyag felhasználásának energiaigénye (109 J/t)

Iparág

Másodlagos nyersanyagok

Elsődleges nyersanyagok

Papírgyártás

2,94

6,3…10,5

Műanyagipar

0,42

2,94

Üvegipar

1,26

11,76

Acélgyártás

2,52

25,2

Alumíniumgyártás

8,40

58,8


5.5.2. A hulladékhasznosítás és a minőség összefüggése

A hulladékok hasznosítása során a minőségi kérdések két fő irányba mutatnak:

  • a minőség változása az anyagkezelés (tisztítás, érlelés, átalakítás stb.) során,

  • a hasznosítási eljárás során kapott anyag mint új termék és a hagyományos termék viszonya.

A papírhulladék többszörös visszaforgatását erősen gátolja, hogy az újrafelhasználás során az elemi rostok egyre aprózódnak. A vas és acélhulladék kohósítása során a hulladékkal bevitt ötvöző anyagok kedvezőtlenül hatnak a termék összetételre, míg a műanyag hulladékok visszaforgatásának fokozását gátolja az a tény, hogy a különböző adalékok (lágyítók, csúsztatóanyagok, habosítók stb.) az egyes feldolgozási eljárásokban hátrányt jelentenek.

A típusazonosítás nélküli hasznosítás ezért csak csökkent értékű minőségű terméket eredményez, ezért a szelektív gyűjtés és válogatás elengedhetetlen. Ugyanakkor a felsorolt példák alapján is látható, hogy a hulladékhasznosítás növeléséhez feltételen szükséges feladat:

  • a másodnyersanyag hasznosítással kapcsolatos jelenlegi minősítési rendszer felülvizsgálata,

  • új vizsgálati és termékszabványok kidolgozása,

  • az új korszerű termékminősítési rendszerek (pl. „környezetbarát termék”) elterjesztése, alkalmazása.

Ma már a világ több országában bizonyos termékek (pl. gépkocsi )tervezése során is figyelembe veszik a környezetvédelem újrahasznosítási szempontjait:

  • a terméket adott élettartamra tervezik, tehát a „hulladékká válás” ideje előre meghatározható (un. élettartam elemzés),

  • a hulladékká váló alkatrészek esetében meghatározott, adott feldolgozási technológia alkalmazható.

5.5.3. Hulladékhasznosítási technológiák rendszerezése

A hulladékhasznosítási eljárásokat több szempont szerint osztályozhatjuk ezek a szempontok néhány esetben egymással együtt jelennek meg:

1. A hulladék minőségének változása anyaghasznosítás során
  • hasznosítás anyag átalakítás nélkül ( az eredeti anyag tulajdonságainak megváltozása nélkül pl. papírrostok „újra-papírrá” történő feldolgozása),

  • hasznosítás anyag átalakítással (az eredeti anyag összetételének, szerkezetének, minőségének megváltoztatásával pl. papír hasznosítás fehérjévé).

2. A hulladékhasznosítás szervezeti adottságai szerint
  • hulladékhasznosítás a keletkezési helyen (pl. melléktermék visszaforgatás a technológiába),

  • hasznosítás a keletkezési helyen kívül az erre szakosodott szervezeti keretek között (másodnyersanyag feldolgozás stb.).

3. Technológiai alapmechanizmusok szerint

A rendszerező elvet és a besorolásokat az 5.19. táblázatban foglaltuk össze. A hatékony hulladékhasznosítás egyik központi kérdése a technológiai sor rugalmassága, ami az egyes műveletek kapcsolódásában és az alkalmazott eszközök kombinálhatóságában nyilvánul meg. Külön jelentősége van az ún. építőszekrény elv alkalmazásának. Jelen könyv a hulladékkezelési eljárásokat később műveleti szempontok alapján részletesen ismerteti, a további tárgyalás során adott esetben utalunk az alkalmazott hasznosítás műveleti oldalára (pl. komposztálás, termikus eljárások stb.)

5-19. táblázat - A hulladékhasznosításhoz alkalmazható technológiák rendszertáblázata

Eljárás

Előkészítés

Szétválasztás

Hasznosítás

Mechanikai

Aprítás

Rostálás

Töltőanyagként:bekeverés

Rostálás

Légosztályozás

beágyazás

Tömörítés

Légszerelés

Tűnemezelés

Keverés

Ballisztikus szeparálás

Hidromechanikai

Tisztítás, mosás

Ülepítés

Duzzasztás (lazítás)

Pulperozás

Pulzációs ülepítés

Hidrosztatikus extrúzió

Nedvesőrlés (csomótlanítás)

Nedvesszérelés

Masékészítés

Flotálás

Nemezelés

Nehézközegű elválasztás

Szűrés

Centrifugálás

Elektromos hatással működő

Nagyfrekvenciás szárítás

Mágneses elválasztás

Elektrosztatikus por-és szálfelhordás

Megnetohidrodinamikus elválasztás

Vezetőképesség szerinti elválasztás

Infravörös technika

Optikai elektronikus szeparálás

Elektrosztatikus elválasztás

Termikus

Mélyhűtött őrlés

Kiolvasztás

Beolvasztás

Szárítás

Kiégetés

Melegsajtolás

Pasztörizálás

Hőbontás

Fröccsöntés

Hősokkolás

Kalanderezés

Extrudálás

Kalanderezés

Vulkanizálás

Autoklávos feltárás

Hőbontás (pirolízis) Égetés

Kémiai és biológiai

Fertőtlenítés

Leoldás

Vegyi lebontás

Közömbösítés

Feloldás

Hidrogénezés

Vegyszeres tisztítás

Kioldás

Addíciós eljárások

Hidrolízis

Enzimes fermentáció

Élesztősítés

Komposztálás


4. A hulladék eredete, anyagi tulajdonságai szerint
  • települési vagy termelési hulladékok hasznosítása,

  • hulladékjelleg, anyagminőség szerinti hasznosítás.

Ez a felosztás magában foglalja a hulladékok körét és széles kategorizálást tesz lehetővé. Mivel a gyakorlati mérnöki munkában ez utóbbi hasznosítási osztályozás a leggyakrabban alkalmazott, ezért a további eljárások ismertetését e szempontok alapján végeztük.

5.5.4. A csomagolási hulladékok hasznosításának lehetőségei

5.5.4.1. A csomagolóanyagok hasznosításának szabályozása

A csomagolási hulladékok kezelésére, gyűjtésére, mennyiségének csökkentésére az egyes országok – saját adottságaik figyelembevételével – egymástól eltérő szabályozást dolgoztak ki.

Angliában 1984-ben alkottak Környezetvédelmi törvényt.1990-ben a csomagolóipar és az önkormányzatok szerződéses kötelezettséget vállaltak arra, hogy 2000-re az összes csomagolási hulladék 50%-át visszagyűjtik és újrahasznosításáról gondoskodnak.

Belgiumban egyezség jött létre a kormány és az érintett csomagolóipari szakszövetségek között, amelynek értelmében a hulladékot az önkormányzatok gyűjtik be és feldolgozását magánvállalkozók végzik.

Hollandiában 1991-ben kötöttek csomagolási egyezményt az érdekelt iparágakkal. 2000-re mindenfajta csomagolóanyag felhasználásának 10%-os csökkentését és a hulladékok 60% -ának újrahasznosítását írták elő. Tekintettel az ország szárazföldi területének korlátaira, a szemétlerakókon való elhelyezést megtiltották.

Svédországban 2000-re a csomagolóanyagok felhasználásának 15%-os csökkentését és az összes csomagolási hulladékok 80%-ának visszanyerését írták elő. Betiltották az „egyutas” (eldobható) csomagolású italok importját.

Európa mai napig legszigorúbb, legkeményebb előírásokat tartalmazó csomagolási szabályozása a Németországban 1991-ben elfogadott, „Verordnung über die Vermeidung von Verpackungsabfällen”, azaz törvény a csomagolási hulladékok elkerüléséről.

Ennek alapelve, hogy minden használt csomagolást – legyen az rakodólap vagy cukorkásdoboz – ismételt hasznosítás céljából vissza kell juttatni gyártójához, importőréhez vagy forgalmazójához.

Ezek a következők:

  • a szállítási csomagolás (hordó, Iáda, rakodólap, kartondoboz stb.) visszavételére a gyártók és kereskedők 1991. december 1-je óta kötelezettek;

  • a burkoló csomagolások (pl. fólia, hullámpapírlemez) 1992. április 1 óta a vásárlás helyén hagyhatók és a kereskedő köteles azokat tárolni, osztályozni, kezelni;

  • a fogyasztói csomagolásokat (fémdoboz, üvegedény, műanyag tasak, papírdoboz stb.) 1993. január 1 óta tartozik a kereskedő a vásárlótól-fogyasztótól visszavenni, tárolni, osztályozni, kezelni;

  • az italcsomagolásokra (tasak, doboz, palack, gyűjtődoboz stb.) 1993. január 1 óta kötelező betéti díj van érvényben, amelyet a kereskedelmi lánc egész vonalában fel kell számítani és a csomagolás visszaadásakor a fogyasztónak megtéríteni.

A törvény mentesíti a visszavételi kötelezettség, ill. a kötelező betéti díj felszámítása alól azokat a gyártókat és kereskedőket, akik valamilyen begyűjtő rendszeren keresztül biztosítják – kielégítő és ellenőrizhető módon – a használt csomagolások elszállítását a fogyasztótól és annak szétválogatását újrafeldolgozásra alkalmas minőségben. Ezzel a törvény a megosztott felelősség elvét mondta ki: a fogyasztó és a kereskedelem között valamely más szervezet is felvállalhatja a hulladék kezelését.

A rendszer következőképpen működik:

  • a vásárló az élelmiszert fogyasztói csomagolásban hazaviszi; felhasználás után a csomagolásból hulladék lesz;

  • a betéti díjas több-utas csomagolást (italos-palackok) visszaviszi az üzletbe, ahol azt visszaváltják és összegyűjtve a töltőüzembe szállítják;

  • a háztartásokban a csomagolási hulladékot szelektíven gyűjtik: az üveget, a papírt és a többi újrahasznosítható anyagot elkülönítve. Az üvegcserepet (fehér – zöld-barna frakciókra szétválasztva) az üvegipar, a papírt egyéb szervezetetek hasznosítják;

Ausztriában 1992-ben a „Verpackungsverordnung” (VVO) néven ismert törvényt a csomagolási hulladékok elkerüléséről, csökkentéséről és hasznosításáról. A törvény lényegében a német mintával azonos alapokon rendezi a hulladékgazdálkodást, azzal az igen lényeges eltéréssel, hogy az égetést engedélyezi. A törvény előírja, hogy 2000-re valamennyi csomagolószer 80%-át újra kell hasznosítani. A fogyasztókat kötelezi a használt csomagolószerek gyűjtésére, tárolására és azoknak a kibocsátóhoz [csomagolóanyag-gyártó, csomagoló eszköz-gyártó, töltőüzem (például italpalackozó) importőr] való visszajuttatására újrahasznosításra alkalmas tiszta állapotban. A kibocsátókat kötelezi a csomagolószerek visszavételére és a hasznosító vállalatokhoz juttatására – hacsak nem tudják igazolni, hogy ezt a feladatot megbízásukból valamely harmadik személy látja el.

Hazánkban jelenleg az ún. termékdíj rendszer működik, melynek célja, hogy a környezetet terhelő termékeket gyártók – így a csomagolóipar is – kötelező arányú pénzügyi forrásokkal járuljon hozzá a szennyezés csökkentéséhez.

5.5.4.2. A csomagolóeszközök újratöltése, a csomagolóanyagok ismételt felhasználása

A gazdaságosság oldaláról legtöbbet vitatott megoldás. Németország példája mutatja, hogy a „minden áron” való visszaforgatásnak több a hátránya, mint az előnye, gazdaságtalan és az értelmetlenül visszaforgatott anyagok felhalmozódásával jár.

A visszaforgatás gazdaságosságának két előfeltétele van:

  • a hulladékok szelektív gyűjtése keletkezésük helyén;

  • csak annyi anyag visszaforgatása, amennyinek ismételt felhasználása biztosított. ( felhasználói háttér

A papír szinte korlátlanul újrahasznosítható. A papírrostok ismételt felhasználása terén Magyarország igen előkelő helyet foglal el Európában, az utóbbi évek jelentős fejlesztéseinek eredményeképpen. Ma már az országban előállított papírok alapanyaga 75%-ban hulladékpapír, a hazai begyűjtés azonban igen szerény (a teljes felhasználásnak alig 20%-a, míg például Ausztriában a visszagyűjtés aránya meghaladja a 60%-ot). A hiányzó használt papírhulladékot importból kell beszerezni.

A hulladékpapír hasznosításban is meg kell említeni a hazai ún. „rendszergazda” intézményt, melynek hulladékpapír oldalát a DUNAPACK biztosítja, a papír begyűjtéssel (speciális tömörítős gépjárművekkel), gépesített válogatással, újra-feldolgozás-sal és széleskörű termék előállítással.

Az USA szupermarketjeiben a dobozok pénzzel való visszaváltását is megszervezték, az autóparkolókban automatákat állítanak fel, melyek a keverten bedobott alumínium és fehérlemez dobozokat szétválogatják és pénzérmével fizetnek.

A műanyag csomagolószerek (fóliák, flakonok, palackok) visszaforgatása a legproblematikusabb. Többféle technológiai megoldás ismeretes, de ezek csak egységes kiindulási anyag esetén adnak megbízható eredményt (ezért terjednek például az olyan műanyag palackok, amelyeknek zárszerkezete és címkéje is a palack anyagából készült); megoldatlan a különféle anyagok szétválogatása, a keveredés elkerülhetetlen; a visszaforgatott műanyagok minősége eredeti állapotukhoz képest csökken; élel-mezés-egészségügyi előírások miatt élelmiszer-csomagolásra nem használhatók.

A társított anyagú (PE/papír/A1) italos-kartonok (Tetra Pak, Combibloc) felhasználása tej és gyümölcslé töltésére egész Európában – így hazánkban is – elterjedt, sőt legújabban már borospalackok helyett is alkalmazzák őket. A kartonok felhasználás utáni visszaforgatása azonban a mai napig nincs megnyugtatóan megoldva. A hasznosítást célzó technológiákat két ellentétes irányban fejlesztik:

  • egyik eljárás a használt kartonok anyagát egyben hasznosítja,

  • míg a másik az összetevők szétválasztásán alapul.

A szétválasztás nélküli eljárás lényege (5.12. ábra): a használt csomagolóanyagot szárítják, megőrlik, PE-tartalmát 170 °C hőmérsékleten megolvasztják, majd a forró olvadékot lehűtik és nagy nyomás alatt lemezeket préselnek belőle. A préselt lemezekből használati tárgyak (padló-, bútorlemez, bőrönd stb.) készülnek.

5-12. ábra - Táblagyártás társított anyagokból

Táblagyártás társított anyagokból


Magyarországon az italos kartonok a hulladékba kerülnek.

Az üveg és a fém (alumínium-doboz, illetve konzervdoboz) csomagolási hulladékok hasznosításának lehetőségeit az 5.6. fejezetben ismertetjük.

5.5.5. A termelési hulladékok hasznosítása

5.5.5.1. A különleges kezelést nem igénylő hulladékok hasznosítása

Vas-és acélhulladékok

Közismert a fémhulladékok beolvasztása és fémmegmunkálási a lapanyagok, féltermék előállítása kohászati úton. Legnagyobb volumenű avas-és acélhulladékok kohászati feldolgozása, amely már hagyományos kohászati technológiának számít.

Színes fém hulladékok

Rézhulladékok olvasztására többnyire forgódobos kemence használatos, bár aknás kemencék is használhatók és ezekkel kombinálhatók.

Az alumíniumhulladék újrahasznosításának, megfelelő beolvasztásának jelentősége különösen energiatakarékossági szempontból igen nagy. Egy tonna primer alumínium előállítása a kohászati fázisban közel 15 ezer kWh-t igényel, egy tonna szekunder fémalumínium előállítása alumíniumhulladékból pedig csupán 2 ezer kWh-t.

Papírhulladék

A papírhulladék újrahasznosítása kiválogatás, illetve gyűjtés, osztályozás után két fő területre osztható: papíripari és egyéb felhasználás (5.13. ábra). A hulladékpapír-fel-használás csaknem kizárólagos területe a papíripar. A papíriparon belül a csomagoló-anyag-és hullámlemezgyártás a legnagyobb felhasználó. Az újságnyomó-papírok gyártásában 30%-nál több előkészített, festéktelenített hulladékpapír műszakilag felhasználható.

5-13. ábra - A papírhulladék újrahasznosítása

A papírhulladék újrahasznosítása


A hulladékpapír hagyományos feldolgozói közé tartozik a szürkelemez gyártás, mivel ez a hulladékpapír minőségére nem igényes.

A hulladékpapír papíripari felhasználásának első lépése a hulladékpapír előkészítése. A papír és hullámlemezgyárak által alkalmazott eljárások a hulladékpapír minőségétől, a végtermék fajtájától függnek. A hulladékpapír legnagyobb részét vegyi kezelés nélkül vagy vegyi kezeléssel kombinált nedves és félnedves eljárással készítik elő.

Első technológiai lépésként a hulladékpapírt áztatják, a rostok fellazulása után különböző szerkezeti megoldású papíripari gépek segítségével rostjaira bontják. A kapott pépet különböző osztályozó gépsoron – vibrációs rostán, csomótlanítón, hidrociklonon stb. – megszabadítják a nem kívánatos szennyező alkotórészektől. A kapott tisztított papírpép hagyományos besűrítő és lapképző eljárással feldolgozható.

A papíripari hasznosítás területén az elmúlt időszakban a fő feladat a hatékony rostosítás és a nyomdafesték-eltávolítás volt. A mindennapi használatban alkalmazott papírhulladékból készített papír szürke színű, a nyomdafesték eltávolítását vegyi kezeléssel (feloldással) a papír és szennyező anyag elválasztását levegő befúvással (flotálással) oldják meg. A hulladékpapírok fehérségi fokának további növelésére fehérítő vegyi adalékanyagokat (nátrium-hipoklorit stb.) alkalmaznak.

A hulladékpapír egyéb újrafelhasználói közé tartozik az építőipar. Az NSZK-ban végzett vizsgálatok szerint évente kb.12000 t hulladékpapír használható fel szigetelő gipszrostlemez gyártásához. A gyártás során a hulladékpapírt az üzemben fésűs tépővel tenyérnagyságúra tépik és szárazon csaknem rostjaira bontják. Az alapanyagot gipsz és víz hozzáadásával jól elkeverik, préselik, majd a préselt lapokat szárítják.

Műanyag hulladékok

A műanyagok újrahasznosításának lehetőségei három fő csoportba oszthatók (5.14. ábra):

  • természetes lebomlás,

  • mesterséges lebontás,

  • regenerálás.

5-14. ábra - A műanyaghulladékok újrahasznosításának lehetőségei

A műanyaghulladékok újrahasznosításának lehetőségei


A műanyag hulladékok újrahasznosításának leghosszabb útja, ha a természetes lebomlás révén keletkező anyagok növényi tápanyagként, mint mezőgazdasági eredetű műanyag alapanyagok (pl. cellulóz) nyersanyaga jelenik meg. Az ilyen jellegű kutatások két csoportra oszthatók:

  • az egyik a fizikai-kémiai hatásra (napfény) lebomló,

  • a másik a mikrobiológiai úton (talajban) lebontható műanyagok előállítására törekszik.

A műanyag hulladékok újrahasznosítása mesterséges lebontással – az előbbi megoldásokkal szemben – már jelentós gazdasági előnyöket nyújt a hulladékok értékesítésének. A lebontás gyűjtőfogalmába az oldás, a depolimerizálás és a termikus krakkolás vagy más szóval pirolízis sorolható.

Az oldás jól ismert eljárás, azonban a műanyaghulladékok viszonylag szűkebb körére korlátozódik. Általában a cellulóz-származékok, a metakrilátok hulladékának feldolgozásában. alkalmazzák.

A műanyag hulladékok depolimerizálásakor az összetett anyagot (polimert) tulajdonképpena különböző vegyi folyamatok eredményeként alapanyagokra, ún. monomerekre bontják. Elsősorban poliamidok, metil-metakrilátok, polisztirolok lebontására alkalmazott vegyipari eljárás.

A harmadik újrahasznosítási csoportba sorolhatók a műanyag hulladékok regenerálási eljárásai (darabolás, őrlés, mosás, újrahasznosításra alkalmas anyag-előállítás).

A műanyagok (PE, PS, PVC) keveréke esetén az osztályozás, típusazonosítás okozza a legtöbb problémát. A műanyagok típus szerinti osztályozása történhet fajsúly, villamos tulajdonságok alapján. A fajsúly szerinti osztályozás megvalósítható szárazon levegőáram segítségével vagy nedvesen víz, illetve megfelelő sűrűségű folyadék segítségével. A granulált műanyag-mint másodnyersanyag – a hagyományos műanyag feldolgozási eljárásokkal (fröccsöntés, extrudálás, sajtolás) késztermékké dolgozható fel (padlóburkoló, kábeldob, építőelem stb.).

Gumihulladék

A gumihulladékok feldolgozási eljárását tekintve, a legelterjedtebb az elhasznált autógumi abroncsok újra-futózása, illetve őrletének alkalmazása a keverékben. A gumiőrlet-hulla-dék bekeveréses hasznosításánál szinte korlátlan lehetőségeket kínál az útépítés, a sportpályák és játszóterek burkolata, de kiaknázatlan lehetőségek vannak az építőipar területén is: épületek alapozására, tető szigetelésére, padozatok és padlóburkolatok kialakítására használható. Az elhasznált autógumi abroncsok hasznosításának elterjedését jelenleg nem a műszaki, hanem a begyűjtési és gazdaságossági problémák akadályozzák.

Egy viszonylag új terület a gumihulladék pirolízise mely során a berendezés kialakításától függően három termék – pirolízis olaj, gáz, illetve koksz – keletkezik.

Üveghulladék

A hulladéküvegek újrahasznosítása kétirányú folyamat: visszairányítás az üvegiparba beolvasztásra, illetve az egyéb célú hasznosítás (5.15. ábra).

5-15. ábra - Az üveghulladék feldolgozása

Az üveghulladék feldolgozása


A használt üvegek újrahasznosításának előfeltétele az üvegek tiszta állapota. A tisztítást vizes mosással forgódobban végzik. A hulladéküvegeket beolvasztás után eddig főleg palackok és ipari üvegtáblák készítésére használták fel. Az üvegipar mel-lett újabban az őrölt üveget aszfalttal keverve útépítésre is alkalmazhatják. Az üvegaszfalt tartóssága és érdessége a szokásos forgalmi feltételek mellett a legtöbb esetben a hagyományos aszfaltnál jobbnak vagy azzal egyenértékűnek bizonyult.

Az őrölt hulladéküveg igen sokrétűen alkalmazható az építőiparban is. A cementhez kevert üvegőrlemény növeli a nagy tömegű betontestek, gátak stb. szilárdságát.

Egyéb hulladékok hasznosítása

A teljesség igénye nélkül a következőkben felsorolunk néhány olyan ipari hulla-dék-hasznosítási irányzatot, amely a hazai gyakorlatban is megjelenik.

Nagyolvasztói salak

A nagyolvasztói salak a kohászati technológia jellegétől függően változik, de mégis egy nagytömegű és értékesíthető anyag. Számos országban alkalmazzák útépítésre, alapozásra, töltés készítésre.

Miután a megőrölt salak ún. puzzolán aktivitással is bír, ezáltal cement kötőanyag is megtakarítható. A speciális granulált salakot betonadalékként is alkalmazzák. Van olyan eset, ahol előkezelésként habosítják, illetve pelletizálják.

Érdekes terület a megolvasztott salak szigetelőanyaggá alakítása (salakgyapot). Meg kell említeni, hogy a hazai salakok egy csekély hányadát mi is felhasználjuk építőipari blokk előállítására, illetve a foszfát-tartalmú salakot műtrágyázásra.

Erőművi pernye

Az erőművi pernyék összetétele az adott tüzelőanyag (szénfajta) jellegétől függ. Az erőművi pernye jó puzzolán aktivitással rendelkezik, vagyis víz hatására a cementhez hasonlóan kötés szilárdul meg. A gyakorlati alkalmazás során lényegében ezt a fő tulajdonságát, valamint adszorpciós kapacitását (nagy fajlagos felületét) hasznosítjuk.

A hazai gyakorlatban a következő hasznosítási eljárások terjedtek el:

  • cementipari felhasználás (a cement egy részének pernyével történő helyettesítése, pernyecement),

  • pernye felhasználása útépítéshez,

  • pernye felhasználása töltőanyagként (az egri, illetve pécsi pinceüregek tömedékelése),

  • pernye-blokkok előállítása építőelemként,

  • a pernye-beton alkalmazása ipari hulladékok beágyazására és építőipari felhasználásra.

Mivel az erőművi pernye az energiatermeléssel együtt növekvő mennyiségű és jelentős területeket foglal el, ezért célszerű a hazai új alkalmazási technológiák további kimunkálása, illetve a hasznosítás fokozása.

Épületbontási hulladék

A hulladék többlépésben hasznosítható, ehhez gyakran helyszínen telepített, mobil berendezésekkel készítik elő:

  • a hulladék előkészítése aprítással,

  • a hulladék osztályozása,

  • a hulladék minőségétől függő további hasznosítása.

Az 5.20. táblázatban az osztályozás után kapott különböző minőségű anyagcsoportok lehetséges alkalmazási területei láthatók.

5-20. táblázat - Az épülettörmelék alkalmazási lehetőségei

Anyagcsoport

Felhasználási területek

Zajvédő falak

Nem kötött felületű falak

Alépít-mények

Háttöltés, felszórás

Vezetékárkok feltöltése

Talajszilárdítás és -javítás

Kötőanyag nélküli hordozórétegek

Hidraulikusan kötött hordozórétegek

Bitumenes fedő-és kötőrétegek

Beton hordozó-rétegek

Aszfalt

*

*

*

*

*

*

*

Beton, betonelem

*

Más hidraulikus kötési építőanyag

*

Terméskő, új vagy használt anyagok, pályakavics

Kavics, homok

*

Egyéb ásványi anyagok

*

*

*

*

Tégla, malter, kőanyag

*

*

*


Jelmagyarázat: • alkalmazása megengedett; * alkalmazása feltételesen megengedett.

Forrás: Hulladékok és másodnyersanyagok hasznosítása. Budapest, OMIKK, Műszaki Információ.

Mezőgazdasági hulladékok hasznosítása

Az élelmiszer-és mezőgazdasági iparok melléktermék-és hulladékgazdálkodása, illetve feldolgozása általában kielégítő. Ezek az iparágak konzervatív technológiákat alkalmaztak, a melléktermékek hasznosítását régebben megoldották. Az egyéb melléktermékek egy része olyan tápanyagokat tartalmaz, amelyeket – az emberi táplálkozásra már nem – takarmányozási célra azonban fel lehet használni. A kisebb értékű hulladékok egy részét trágya-vagy taIajjavító szerként hasznosítják. A nagy nyersolajtartalmú hulladékok, napraforgómag-és rizshéj, kukorica-csutka felhasználása is megoldott.

A teljesség igénye nélkül néhány főbb iparág hasznosítási lehetőségeit tekintjük át a következőkben:

Baromfiipar

A feldolgozás során a kereskedelemben is értékesíthető melléktermék és kitermelési veszteség (bél, belsőségek, vér stb.) keletkezik. Az utóbbiak egy részét állati takarmányként értékesítik.

A trágyatollat az Állati Takarmányértékesítő Vállalat (ATÉV) veszi át és megőrölve baromfitápba dolgozza be, míg más részét aminosav előállítására használják.

Húsipar

A húsipar melléktermékei közül a belsőségeket főtermékek előállítására használja fel vagy közvetlenül értékesíti. Az emberi fogyasztásra alkalmatlan részeket állati takarmányként értékesíti. Az ÁTÉV eljárást az 5.16. ábrán szemléltetjük.

5-16. ábra - Az állatihulladék-feldolgozó eljárások folyamatábrái (Wichmann szerint)

Az állatihulladék-feldolgozó eljárások folyamatábrái (Wichmann szerint)


A vérből részben albumint, illetve különböző műanyagokat állítanak elő. Célszerű lenne az étkezési vér mennyiségének fokozása, ezért tervezik több üzemben steril vérgyűjtők és vérszeparátorok üzembe állítását.

A szervek nagy többségét organoterápiás készítmények előállításáraa gyógyszeripar, illetve kinyerés után az állatifehérje-értékesítő veszi át.

Tejipar

A tejiparban jelentős mennyiségű melléktermék a savó, amely a sajtgyártó üzemekben keletkezik. Próbálkoznak közvetlenül takarmányként felhasználni, illetve keresik azo-kat a megoldásokat, amelyek a tápanyagkinyerést célozzák meg.

Konzervipar

A konzervipar minden hulladéka értékesíthető. Egy részét, mint pl. az almatörköly az gazdaságok takarmányozásra használják fel. A csonthéjas magvak kemény részét a műszén gyártásban, a húskonzervek feldolgozási hulladékát az állati takarmányt előállító vállalat értékesíti. A csontokat enyv készítésére használják fel.

5.5.5.2. Különleges kezelést igénylő veszélyes hulladékok hasznosítása

Amíg a különleges kezelést nem igénylő hulladékok hasznosítása ma már többnyire kiforrott technológiai megoldásokkal rendelkezik hazánkban is, addig a veszélyes hulladékok értékes alkotóinak kinyerése egy igen kis hatásfokú, de jelentős fejlődés előtt álló iparágnak tekinthető. A következőkben – főleg a hazai gyakorlat igényeit és eredményeit figyelembe véve – a „hulladéklista” főbb típusai szerint tárgyaljuk a hasznosítás lehetőségeit, illetve feltételrendszerét.

Az állattartási és vágóhídi hulladékok egy része biotermikus ártalmatlanítás során talajjavító anyaggá alakítható, más részét az ATEV üzemekben – speciális nyomás alatti kezelés után – állati takarmánnyá hidrolizálják (5.16. ábra).

A bőrenyv (húslás) maradék jellegénél fogva szintén a biológiailag bontható anyagok közé tartozik, az ezzel kapcsolatos komposztálási kísérletek jelenleg is folynak.

Az olajjal átitatott fűrészpor és forgács hasznosítása két fázisú:

  • kidolgoztak egy biotechnológiai lebontáson alapuló megoldást, mely alapján a szilárd kommunális hulladékokhoz adagolva az említett hulladékokat, azok lebomolva a biogáz képződést megnövelik,

  • több helyen alkalmazzák a téglagyári agyagba történő bekeverést, a kiégetés után a tégla, illetve a kerámia porozitása javul.

A kemencebontási maradékok hasznosítását már a bontás során meg kell kezdeni:

  • az ép és kevésbé szennyezett darabokat külön kell gyűjteni,

  • a kiégetett porózus és elhasználódott téglákat kell csak veszélyes anyagként kezelni.

Az ép és kevésbé szennyezett magnézia tégla ugyanis megfelelő törőberendezés alkalmazásával őrölhető és adott arányban újonnan készülő, de kiégetés előtti masszához adagolható.

Itt említenénk meg az öntödei homok újrahasznosítását is – bár a rendelet szerint általánosságban nem veszélyes hulladék, – de mennyiségénél fogva komoly gondokat okozhat az elhelyezése.

A regenerálás, mely lényegében a kötőanyag eltávolítása, történhet:

  • mechanikusan (dörzsöléssel),

  • hevítéssel (7–800 °C-on),

  • mosással (vízzel vagy savval).

Az újrahasznosított homok minősége az eredeti anyagtól, a hozzáadagolt kötőanyagoktól és az előzőekben felsorolt tisztítási műveletek hatásfokától függ.

A vörösiszap a Bayer-féle timföldgyártás mellékterméke, amely a lúgos feltárás miatt veszélyes hulladékként kezelendő. Miután hazánkban a legnagyobb tömegben előforduló hulladék – ezért különös figyelmet kell fordítani a hasznosítás vizsgálatára. A vörösiszapban feldúsuló ritkaföldfémek visszanyerésére eredményes kísérleteket végeztek az ötvenes évek közepén. Ennek a kutatómunkának megvalósult ipari megoldása a germánium, mint ritka földfém folyamatos előállítása a vörösiszap hulladékból.

Számtalan egyéb hasznosítási kísérlet is folyik, ezek azonban ipari alkalmazásra nem kerültek. Ilyen fejlesztési kísérletek voltak:

  • a vörösiszap kezelése, a semlegesített anyagtömeg töltőanyagként való hasznosítása útépítésben,

  • a vörösiszap vastartalmának termikus hasznosítása, illetve adagolása vasérc előkészítéséhez,

A zománciszapok építőanyag-ipari hasznosítási törekvései közül említést kell tennünk adott kerámiatárgyak (pl. építőelemek, kályhacsempe) felületi bevonását termikus megolvasztás révén. Az így kapott bevonat időjárás, kopásálló, ugyanakkor importkiváltást eredményez.

A gipsziszapok hasznosítása az adott gyártástechnológia jellegétől, illetve a benne lévő szennyező anyagok mennyiségétől és minőségétől függ. Alacsony szennyező-anyag-tartalom esetén eredményesen alkalmazzák talajjavításra, víztelenítés, szárítás után töltőanyagnak útalapozásnál, sőt vannak olyan sikeres külföldi eredmények, amelyeknél építőipari minőségű gipszet állítanak elő a hulladékból.

A színesfém kohászati salakok és porok újrahasznosítását több pontból közelítik meg:

  • hagyományos úton speciális új típusú. forgódobos olvasztókemencék kidolgozásával, melyek segítségével a salakok és porok fémtartalma (ón, cink, ólom, réz stb.) termikus úton szétválik,

  • hidrometallurgiai eljárásokkal, illetve a hidrometallurgiai és az elektrokémiai leválasztás kombinációjával.

Az edzőüzemi salakok hazai hasznosítására több értékes megoldás van. Lényege az eljárásnak, hogy az elhasznált edző-sók eredeti báriumtartalmát valamilyen alkalmas formában kinyerik a cianidmentesítés egyidejű megoldásával. A nitrát és a nitrát-tarta-lom nagy részét pedig tovább hasznosítják, vegyipari alapanyaggá alakítják, ezáltal a kezelés komplex megoldást is eredményez.

A foszfát és a horgonyiszap lényegében magas cinktartalmú hulladék, melyek fémtartalma vagy kioldási és lecsapatási eljárással illetve termikus úton hasznosítható.

A galvánfürdők és galvániszapoka fémtartalmú hulladékok speciális anyaghalmazát alkotják. Lényegében tulajdonságuk az alkalmazott felületkezelési, illetve az azt követő szennyvíz-kibocsátási technológia függvénye.

A galvániszapok keletkezésének üteme különböző, ún. takaréköblítők közbeiktatásával csökkenthető, az így megfogott elektrolit-oldat közvetlen visszaforgatható, Elsőrendű cél tehát az adott technológia felülvizsgálata és a szükséges előkezelési fokozatok beépítése, hogy minél kevesebb fém kerüljön a csatornahálózatba.

A galvánfürdők újrahasznosítása főként egyes ritka és drága fémek (arany, ezüst, réz, nikkel) esetében célravezető. Az egyes hasznosítási módszereket az 5.21. táblázatban mutattuk be. Külön figyelmet érdemel az atmoszferikus bepárlás, a fordított ozmózis, illetve az elektrodialízis.

5-21. táblázat - A galvánfürdők hasznosításának módszerei

Elhasznált fürdő

Visszakerintetés – takaréköblítés

Fémek elválasztása, további tisztítása

Kiscsapás – feloldás

Fordított ozmózis

Ioncsere

Atmoszférikus bepárlás

Elektrodialízis

Elektrolízis


Az adott csatornahálózat típusából, illetve az adott felületkezelő üzemben alkalmazott gyártástechnológia jellegétől függően (csak egyes fémbevonatok készülnek vagy többféle bevonatképzés folyik) a galvánfürdők és iszapok – minőségüket tekintve – kétfélék:

  • szelektíven kezelt (túlnyomórészt egy fémet tartalmazó) hulladék,

  • vegyes galvánfürdő és iszap. A vegyes galvánfürdők és iszapok hasznosítása – bár történtek jelentős kísérletek – hazánkban nincs megoldva. A legtöbb eredmény hazánkbana szelektíven gyűjtött hulladékok esetében mutatható fel.

A hulladék akkumulátorok ólomtartalmának beolvasztását az ólom elkülönítése, illetve az ólomcellák felületén lévő szulfidréteg nehezíti. Elsődleges feladat tehát az akkumulátorházat és a cellákat rögzítő idegen anyagok eltávolítása az akkumulátorsavval együtt, majd a visszanyert ólomcellákból az ólomiszap elválasztása.

Az ólom-oxid és ólom-szulfát tartalmú ólom iszap sűrítés és víztelenítés után szintén beolvasztható. Az elhasználódott akkumulátorokból végül is beolvasztással hasznosítható rész az ólomrács, a pólusfejek és az ólomiszap. Ez együtt az elhasznált akkumulátorok tömegének átlagosan 50%-a.

Az akkumulátorok ólomtartalmú maradékának beolvasztására láng-, forgó-és aknás kemence alkalmas, noha ezek hatásfoka, környezetszennyezése és gazdaságossága eltérő.

Az elhasznált ipari savhulladék hasznosítására többféle technológiát dolgoztak ki. Hazánkban jelenleg kétféle eljárás alkalmazott:

  • az elhasznált savhulladék felhasználása semlegesítésre,

  • a használt kénsavoldat alkalmazása a műtrágya gyártásban a szuperfoszfát feltárására.

Néhány külföldi példát a következőkben megemlítünk.

A betöményítésen alapuló módszereket elsősorban kevéssé szennyezett savhulladékokra (pl. nitrálósavra) lehet alkalmazni diafragmával vagy anélkül, légköri vagy csökkentett nyomáson. A betöményítést a legrégibb, de jelenleg is használatos módszer szerint öntöttvasból készült edényben végzik. A vákuumos eljárás akkor előnyös, ha a sav oldott sókat tartalmaz (pl. titánfehér gyártásának hulladéka.)

A hőbontás során a kénsav reakcióba lép a szerves (széntartalmú) szennyező anyagokkal, kén-dioxiddá redukálódik, miközben víz és szén-dioxid is képződik.

Az elhasznált lúgok a savhulladékhoz hasonlóan egyrészt semlegesítésre, másrészt – a szennyezettségtől függően – vegyipari alapanyagként hasznosíthatók. Ilyen irányú pozitív megoldások vannak hazánkban is különös tekintettel a textilkikészítési lúgos oldatokra.

A növényvédő szer hulladékoknála tároIási illetve felhasználási maradékok egyik fő kérdése a szelektív gyűjtés, mellyel a főbb típusok beazonosíthatók. Az elhasznált göngyölegek hasznosítását is több helyen megoldották már Magyarországon is úgy, hogy a szennyezett göngyölegek kimoshatók. A mosott, szárított műanyagot újra őrlik, az elhasznált mosóvizet a MÉM előírásainak megfelelően speciális öntözővízként (folyékony növényvédő szerként) hasznosítják.

A kőolajiparból és a kőolajtermékek felhasználásából származó hulladékok hasznosítása is több helyen megoldhatónak tekinthető, bár a teljes körű vizsgálatok időigényessége miatt több eljárás még csak biztató kísérletnek számít.

A fáradtolaj-hulladék országos begyűjtését a MOL végzi, ugyanakkor bizonyos előtisztítási (szűrési, ülepítési) technológiát a közlekedési vállalatok is alkalmaznak. A fáradt olajak telephelyi gyűjtése során a fajtánként elkülönítés nem követelmény. Kivételek ez alól a rendkívül veszélyes trafó-, és hő-közlő olajok, amelyek poliklóro-zott bi-, és trifenileket tartalmaznak. Ezeket, mint különlegesen veszélyes anyagot tartalmazó hulladékokat szelektíven gyűjtve, különös gonddal kell kezelni!

A fáradtolajok (II. osztályú veszélyes hulladék) a gépjárművek olajcseréjekor javításakor képződnek. Mennyiségüket növeli a szerszám-és présgépekből cserélt hajtó-mű-és hidraulika olaj. A gyűjtőedényben felfogott fáradt-olajat a lehető leggyorsabban át kell tölteni a telephelyen gyűjtésre rendszeresített „Fáradt-olaj, II. osztályú veszélyes hulladék” felirattal ellátott, jó állapotban lévő fémhordóba.

Az olajos iszapok és az olaj felszívató anyagok (olajos rongy olajos homok fűrészpor) hasznosítására több eredményes eljárást dolgoztak ki. Ezek főbb típusai:

  • mezőgazdasági hasznosítás,

  • téglaipari hasznosítás,

  • biogáz termelés.

A mezőgazdasági hasznosítási eljárások több irányúak:

  1. Az olajos-vizes hulladék fáziselválasztása, a vízfázis határérték szerinti kezelése (közcsatornába engedése). Az olajos iszapok kezelése speciális, „olajfaló” mikroorganizmusokkal és az érlelési idő után adott mezőgazdasági talajon történő elhelyezés.

  2. A hagyományos trágyakezelési eljárással kombinálják az olajiszap lebontását és a kapott terméket előkezelés után közvetlenül a talajra terítik.

  3. A trágyakezelési technológiát biogiliszta alkaImazásával tovább korszerűsítve a kapott biomassza értékesebb tápanyagforrás.

  4. Az olajiszapokat speciális mikrokultúrával kezelve közvetlena talajon helyezik el.

A téglagyártási hasznosítás során az olajos iszapot megfelelő arányban az anyagba keverik és kiégetik. Ezáltal tüzelőolaj takarítható meg, a másrészt a tégla porozitása is kedvező irányban alakul. Az eljárást az ország területén elterjedten alkalmazzák.

A biogáz előállítással kombinált hasznosítást több kommunális lerakótelepen megvalósított eljárás. Lényege, hogy az olajos rongy, fűrészpor a szeméttel keverve anaerob úton lebomlik és biogázzá alakul.

Az emulziók hasznosításának alapfeltétele a különböző emulziók szelektív gyűjtése. A fémmegmunkálás során kizárólag olaj a vízben (o/v), míg a kompresszorokban víz az olajban (v/o) típusú hulladékemulziók keletkezhetnek. Az első típus a nagyobb mennyiségű, míg a második típus – amely a kompresszorok elvizesedett fáradt kenőanyagából keletkezhet – a kevesebb de környezetszennyezés szempontjából veszélyesebb.

A hulladékgazdálkodás számára mégis az utóbbiak, a v/o típusúak okoznak kisebb gondot, mert jellegükből adódóan olajjal hígíthatók, ezért a fáradt-olajokkal együtt gyűjthetők. Ezzel ellentétben az o/v típusok a magas víztartalom miatt – olajokkal nem elegyíthetőek az olajokat ugyanis tejszerűen zavarossá tehetik, veszélyeztetve ezzel a teljes fáradt olaj mennyiség átvételét. Ez komoly gondot okozhat egy kisebb vállalat hulladékkezelési vagy gazdálkodási rendjében. A bontás során keletkező olajos fázis fáradt-olajként értékesíthető, míg a vizes fázis a bontás hatásfokától függően a közcsatornába is elvezethető.

A következőkben néhány a gyakorlatban is alkalmazott emulzió kezelési (bontási) módszert ismertetünk.

  • A kisózás és/vagy savazás az emulziók megszüntetésének legrégebben ismert és művelt módja. Az alkalmasnak kiválasztott koagulálószert (só keveréket) vagy savat adagolva a rendszerhez az emulgeált fázis kicsapódik.

  • Az elektroforetikus (vagy gyakran elektrolitikusnak nevezett) emulzióbontás során az egyenfeszültséggel létrehozott elektromos erőtérben, az olajcseppek felületén (ionadszorpció következtében) kialakult elektromos töltés az ellentétes elektródon semlegesítődik és a semleges olajcseppek összefolynak, koagulálnak. A cseppek koagulálását segíti az elektródok körüli pH-változás is.

  • Az emulziók desztillálással is bonthatók, ugyanis felfoghatók úgy mint két különböző forráspontú folyadék keveréke. A különböző forráspont lehetővé teszi, hogy az olajokhoz képest alacsonyabb forráspontú vizet desztillálással (bepárlással) eltávolítsák. A művelet csak ott gazdaságos, ahol a berendezés fűtésére hulladék-hő áll rendelkezésre.

A szerves oldószerek hasznosításának egyik gyakran alkalmazott eljárása a szakaszos desztilláció és a tisztított termék visszajuttatása a termelésbe. A desztilláció ipari alkalmazása előtt azonban laboratóriumi vizsgálatok szükségesek a szennyezettség megítéléséhez, illetve az oldószerelegy desztillálhatóságának meghatározásához. A desztilláción alapuló hasznosítás különösen a gyógyszer és festékiparban, valamint egyes klórozott oldószerek esetében a textiltisztító-iparban (per-, illetve triklóretilén) terjedt el.

A festékiszapok hasznosításának egy érdekes megoldása egy pirolitikus elven működő fluidágyas égető alkalmazása ahol a szerves szennyezők elégetése után a visszamaradó töltőanyag a festékiparban újrahasznosítható.

A gyapjúmosodai iszap hasznosítását sikeresen oldották meg úgy, hogy a kinyert lanolin a világpiacon is jól értékesíthető termék.

A szulfit szennylúgból értékes textilipari segédanyagot, illetve állati takarmányozásra alkalmas fehérjéket állítanak elő.

A kimerült vegyipari katalizátorok többnyire értékes fémeket (Pt, Ni stb.) tartalmaznak és ezért érdemes gazdasági érdekből is foglalkozni a visszanyeréssel. Többféle kísérleti munka alapján hazánkban is rendelkezésre áll olyan technológia, amely alkalmas az értékes katalizátorhulladék regenerálására.

Az üres festékes és gyantás göngyölegek (dobozok, hordók, műanyag ballonok stb.) hasznosítása igen vitatott kérdése a hazai környezetvédelemnek. A festékes göngyöleget oldószerével ki lehet mosni. Ez a mosás csak némi többletmunkát jelent, hisz a festékes hígító vagy a gyantás oldószer a festék, illetve a gyanta viszkozitásának beállítására felhasználható. A festék hígítójával, illetve a gyanta oldószerével kitisztított göngyölegeket átveszi az adott nyersanyag begyűjtő.

A további hasznosításra alkalmatlan (lyukas, elkorrodeált stb.) fémgöngyölegeket célszerű összepréselni, amivel a tárolá-si-szállítási térfogat nagymértékben csökkenthető. A tovább nem hasznosítható fa, műanyag, papírgöngyöleget célszerűen elégetik. A göngyöleghasznosítás-ártalmat-lanítás teljes folyamatát az 5.17. ábra szemlélteti.

5-17. ábra - A göngyöleghasznosításártalmatlanítás folyamata

A göngyöleghasznosításártalmatlanítás folyamata


A hulladékok hasznosításának további lehetőségeként meg kell említeni a hulladékbörze jelentőségét is. Az üzemből kikerülő hulladékok esetleges hasznosítását sok esetben gátolja az, hogy az üzemek nem ismerik azokat a felhasználókat, akik a hulladékot mint alapanyagot beépítenék a termékeikbe. A hulladékbörze az adott termelő üzemen belül nem hasznosított hulladék vissza-forgatásának olyan intézménye, amely működésével lehetővé teszi, hogy egy termelő hulladéka a másik alap-vagy segédanyaga legyen.

A börze, mint intézmény, Nyugat-Európában a vegyiparban terjedt el. Általános tapasztalat, hogy a meghirdetett hulladék anyag 30–35%-a vevőre talál. Bár hazánkban is elkezdték az ipari hulladékbörze kialakítását, de ennek üzemeltetése és folyamatos működtetése ma még csak kísérleti állapotban van.

5.5.5.3. FGD gipsz hasznosítása

A FGD (füstgáz kéntelenítési) gipsz hasznosítás feltételei

A levegőtisztaság-védelem előírásait az szén és olajtüzelésű erőművek úgy tudják teljesíteni, hogy a füstgáz kéndioxid tartalmát mészadagolással leválasztják, miközben gipsz keletkezik.

Az óriási tömegben keletkező FGD gipsz mennyiségi gondjai, valamint az egyszerű elhelyezés területigénye és környezetvédelmi kérdései arra késztették a kibocsátókat, hogy keressék a füstgáz kéntelenítési gipsziszap hasznosítási lehetőségeit.

A felhasználási hányad országonként változó és képet mutat. Az USA-ban keletkező 16420 kt FGD gipsz mindössze 1,9%-át hasznosították 1995-ben. Ugyanakkor az NSZK adatok közel 50%-os hasznosítási hányadról számolnak be 1998-ban. A teljes hasznosítási program kidolgozásában az energetikai szakemberek és az építőiparban dolgozók szoros együttműködésére van szükség, ez a folyamat jelenleg is tart, mindig újabb és újabb eredményeket felmutatva. Hangsúlyozni kell, hogy a hasznosítás műszaki feltételei a legtöbb esetben adottak, a konkrét gipsziszap elhelyezés kérdésében külön költségtényező a szállítás, ezért a legtöbb esetben a kéntelenítő berendezéshez közeli létesítményben történő felhasználásról lehet szó.

Hasznosítás az építőanyag-iparban

Az építőanyag-ipari hasznosítás főbb területei a következők:

  • cementgyártás,

  • gipsz válaszfalak, gipszkarton lemezek,

  • vakolatok,

  • gipsz padozat.

Cementgyártás

A cementipari felhasználás a füstgáz kéntelenítési gipsz leggyakrabban alkalmazott hasznosítási területei közé tartozik. Ennek első okaként azt kell megemlíteni, hogy a cementgyártás alapanyagaként felhasznált klinkerhez a technológiai előírások szerinti mennyiségben természetes gipszet kell adagolni.

A füstgáz kéntelenítési gisz felhasználása esetén elmaradnaka bányászattal, kitermeléssel kapcsolatos környezetterhelő műveletek és az újra nem termelhető ásványi vagyon mennyisége tovább nem csökken. Ugyanakkor további előnyként jelentkezik, hogy a cementgyártás az egyetlen olyan nagy volumenű hasznosítási eljárás, mely alkalmazása előtt nem szükséges a füstgáz kéntelenítési gipsz előzetes kezelése. A tanulmányozott esetek nagy hányadánál a kéntelenítőből kikerülő gipsz közvetlenül a cementgyárba kerül.

Ezáltal más eljárásokhoz képest a gipszátalakításra fordított jelentős mennyiségű energiamennyiség takarítható meg.

A gipsz előkészítése építőipari feldolgozáshoz

Az építőipari hasznosításhoz a gipsziszap közvetlenül nem csak kellő átalakítás után alkalmas. Az építőipari hasznosítás első lépcsője az eredeti gipsziszap termikus átalakítása (dehidratálása). Az egyes műveleti megoldásoknál gyakran alkalmaznak szakaszos vagy folyamatos üzemű forgókemencét, direkt füstgázfűtéssel, folyamatos üzemeltetésű szárítóalagutat, vagy indirekt hőátadással üzemelő, zárt autoklávot.

Gipsz válaszfalak, kartonlemezek

A gipszválaszfal és gipszkarton gyártás igen nagy hányadot képvisel az FGD gipsz hasznosításában. Kiinduló alapanyaga az előkezelt FGP gipsz hemihidrát. Az egyes technológiai eljárásváltozatok a fejlesztés eredményeképpen ma már széleskörűek.

A gipszkarton és lemezfelhasználást erősen befolyásolja az tény, hogy a faforgácslapok gyártása a zárttéri, kötőanyagból származó egészségkárosító formaldehid emisszió miatt erősen visszaesett. Ezt a piacon jelentkező hiányt pótolja most a gipszlemezek, laminált lapok stb. termelésfelfutása.

A gyártások a természetes gipszfelhasználás műveleteire alapozódnak,a termékek is az adott minőségi és méret stb. előírásokat követik, csak a természetes gipsz helyett előkezelt FGD gipszet alkalmaznak.

Építőipari gipsztermékek

A stukkó, vagy más néven „stukator-gipsz” fontos alapanyaga a belső építkezéseknek. Ezt részben víztelenített dihidrát formájú füstgáz kéntelenítési gipszből állítják elő, amelyet alacsony hőfoktartományban égetnek ki. Ezáltal a megszilárdulás kezdete vízadagolás esetén 8–25 perc között alakul.

Az építőipari gipszek egy speciális formája a vakolatgipsz, melyet szintén üzemszerűen állítanak elő a kéntelenítési gipszből úgy, hogy a dihidrát formát magas majd ezt követően alacsony hőfoktartományban égetik ki.

Vakolat, habarcs és padlókiegyenlítő massza

Európában és Japánban az FGD gipsz megjelenésével együtt jelentős fejlesztések indultak meg előre gyártott vakolat, habarcs és előállítására, ma már az alkalmazás elterjedett. A tapasztalatok szerint 110–130 kg FGD gipszből 80–90 kt anhidrit nyerhető ki. Az előkezelt hemidráthoz kötésgátló adalékokat kötő és színezőanyagokat, plasztifikátorokat adagolnak.

Az így előállított vakolat, habarcs anyagot a helyszínen vízzel keverik és. a hagyományos építőipari technológiákkal (felszórás, glettelés stb.) dolgozzák fel.

Az FGD gipsz egy érdekes felhasználási területe a padlókiegyenlítő massza gyártása. A hagyományos esztrichekben cementet alkalmaztak kötőanyagként és fáradságos munkával kellett a masszát a padlón eloszlatni, egyenletesen elteríteni.

Építőipari hasznosítás

Az építőipar FGD gipsz felhasználási területei a következők:

  • tömedékelő anyag és más bányászati alkalmazás,

  • útalapok, töltések,

  • területfeltöltés, alapozás,

  • víz alatti építés.

Sok felhasználási területen különleges követelményeket állítanak az építőanyagok elé. Így a bányászatban is, ahol a hőmérséklet és vízállóképesség különös jelentőségű. A kutatómunkák során füstgáz kéntelenítési gipszből kiindulva olyan tömedékelő anyagot állítottak elő, mely a hagyományos gipsz vízterhelésnél fellépő szilárdságcsökkenésével szemben megnövekedett vízállóképességet és állandósult szilárdságot mutatott.

Mezőgazdasági felhasználás

Az FGD gipsznek a mezőgazdaságban a következő potenciális felhasználási lehetőségei adottak:

  • a lúgos talajok stabilizálása,

  • a talaj permeabilitásának szabályozása,

  • a kémhatás befolyásolása,

  • nyomelem utánpótlás.

Az ilyen irányú felhasználás még kutatási stádiumban van, de számos értékes részeredmény mutatkozik. Az USA-ban 2000-re 1–2 millió tonna/év gipszfelhasználással számolnak a talajjavítás területén.