Ugrás a tartalomhoz

Újrahasznosítási ismeretek

Dr. Nagy Béla (2011)

Szent István Egyetem

8.2 A hulladék gumiabroncs újrahasznosítási lehetőségei

8.2 A hulladék gumiabroncs újrahasznosítási lehetőségei

A hulladék gumiabroncsok kezelése, ártalmatlanítása már kezdetektől sok gondot okozott. A gumi magas ára miatt megpróbálkoztak az újrahasznosításával, de ennek mindmáig komoly nehézségei vannak. A begyűjtést, szállítást, lerakást, feldolgozást nehezíti az abroncsok nagy térfogata. A használt gumiabroncsok újra futózása rendkívül hatékony módszer (124. ábra). A személygépkocsi abroncsok egyszer, a nehéz járművek abroncsai ötször, hatszor is újra futózhatók. Ezzel az eredeti abroncsok élettartama is megtöbbszöröződik, de az újra futózásra már alkalmatlan gumiabroncsot valamilyen más módszerrel kell újrahasznosítani.

124. ábra. Gumiabroncs áramlás Németországban

19. táblázat. A gumi újrahasznosítás arányai a képződő hulladék %-ában

A hulladék gumiabroncsok elégetésével energetikai hasznosítás valósul meg, amely során megszabadulnak a hulladéktól. A gumiabroncsok fűtőanyagként való hasznosítása cementművekben, mészégetőkben, papírgyárakban vagy erőművekben abban az esetben ésszerű, ha az újrahasznosítás nem jelent életképes megoldást. Általános értelemben a hulladék gumiabroncs újrahasznosítás azt jelenti, hogy a használt abroncsokat gumiőrleménnyé alakítják, eltávolítják belőle az acélt, erősítő szálakat és más szennyező komponenseket, az őrleményt pedig különböző termékek előállítására használják fel (19. táblázat).

Építőipari célokra legtöbbször 25-300 mm-es hulladék gumiabroncs aprítékot használhatnak hagyományos építési anyagok, pl. út töltelék, kavics, zúzott kő vagy homok helyett.

Nyersanyagok

  1. Textilipar: A korai abroncsszövetek gyapotszálból készültek. A ma használatos anyagok:

    • nylon;

    • műselyem;

    • poliészter;

    • üvegszál.

  2. Gumiültetvények: A természetes alapanyagot, a gumit a Hevea fa nedvéből, a gumitejből (latex) nyerik. A fa külső kérgét átvágva, mintegy megcsapolják és a kifolyó gumitejet megalvasztják, hogy szilárd halmazállapotú legyen. A GoodYear saját ültetvényeiből nyeri az alapanyagot.

  3. Vegyipar:

    • A szintetikus gumi alapanyaga a nyersolaj.

    • A keverékben található szén a nyersolaj speciális kemencékben történő égetésével áll elő, feladata a gumi szilárdságának növelése.

    • A keverékben megtalálhatók még más vegyipari termékek is, mint kén, műanyagok, antioxidációs anyagok stb..

  4. Vasipar: A nagy szakítószilárdsáú acéldrót a gumiabroncs merev bázisát képezi. A gumiabroncsban mind az egyes öv-rétegekben, mind a vázban, a peremben megtalálható.

  5. Az acéldrót készítése: Az acéldrót készítésének első fázisa egy durva húzás, majd sárgarézzel történő bevonás, amit egy végső, finom húzás követ. A beépített acéldrót több szálból van összefonva.

  6. A természetes és mesterséges gumianyagokat forgólapátos un. Banbury keverőben keverik más összetevőkkel együtt.

  7. Szövetszál-gyártás: A textilszálakat összefonják, mindig csak hosszirányban vezetve. Ezt követően impregnálják (telítik) speciális cementes oldattal a tapadás növelése érdekében, majd egy GoodYear fejlesztésű hengersoron vezetik át.

  8. Vágó, lapmángorló egység: Az összefonott és összeszőtt anyagot különböző szélességű lapokká vágják (a kívánt szögben). Ez képezi a gumiabroncs szilárd alapját. A gumi bevonatot, mely a textilszálakra kerül a tapadás növelésére és a környezeti ártalmak (pára, víz, levegő) bekerülésének megakadályozására alkalmazzák.

  9. A textilszálakat mindkét oldalon bevonják mángorlóhengersoron való átvezetéssel.

  10. Sajtolás: A futófelület, az oldalfelületek és a gumiabroncs többi része sajtolással készül, a kívánt méretre vágással együtt.

  11. Drótmángorlás: A drótszálakat lappá mángorolják össze, majd gumiréteggel vonják be.

  12. A gumibevonatos acéllapokat különböző szélességben és szögben darabolják.

  13. A peremdrótokat is gumival vonják be, majd egy gyűrűn feltekerve állítják elő a végleges formájú és méretű gumiabroncs-peremet.

  14. Az egyes részgyártmányokat egyetlen gépen állítják össze abronccsá, amely még nem vulkanizált.

  15. A vulkanizálás folyamata alatt a nyers gumiabroncsot nagy nyomáson és magas hőmérsékleten több fázisban alakítják.

  16. Végső ellenőrzés: A vulkanizálást követően minden gumiabroncsot szigorú minőség ellenőrzésnek vetik alá.

  17. Mérlegelés

  18. Szilárdság-ellenőrzés

  19. Röntgenvizsgálat

125. ábra. A gumiabroncs gyártás technológiája

A gumiabroncsipar használja fel a világ gumikompozícióinak 65%-át, így legkézenfekvőbb újrahasznosítást a gumiőrlemények új abroncsokban való felhasználása jelentheti. Ez a megoldás leginkább azokon a területeken jöhet szóba, ahol a sebesség és a teljesítmény nem kiemelt fontosságú, pl. a mezőgazdasági gépek gumiabroncsainál. Ehhez a megoldáshoz a kisebb szemcseméretű őrlemények a legkedvezőbbek. A gumiszemcsék felületének aktiválásával javítható a gumiszemcsék tapadóképessége (125. ábra).

A devulkanizálás során a gumi kémiai visszaalakítását valósítják meg azáltal, hogy a térhálósított, elasztikus állapotából az eredeti plasztikus, önthető formájába alakítják vissza. A folyamat során a molekulaszerkezetben felszakítják a kénkötéseket. Ha megfelelő devulkanizáló módszert alkalmaznak, akkor a friss gumikeverékekhez sokkal több gumiőrleményt adhatnak. Ragasztó felhasználásával, sajtolással műszakilag kevésbé igényes termékek állíthatók elő gumiőrleményből, pl. istállók padozata, vasúti keresztezések burkolata, mozgatható fekvőrendőrök és tornamatracok. Játszóterek, atlétikai pályák borításához is felhasználható a gumiőrlemény.

Az 1980-as évektől legintenzívebben az USA-ban vizsgálják a hulladék gumiabroncsok pirolízisének a lehetőségeit. 2007 májusában nagy nyilvánosságot kapott a CBpCarbon Industries, Inc. technológiája, amelyet a cég magyarországi üzemében sikerrel ki is próbáltak.

A hulladék gumiabroncsokból előállított gumiőrlemények nagy mennyiségben való felhasználási lehetőségét jelenti az útépítési bitumenekhez való keverésük, és az így előállított gumibitumenek aszfaltkeveréshez való felhasználása.

A 125. ábra a hagyományos gumigyártás technológiáját mutatja. Az ábrából látható, hogy a gumiabroncs előállításához több iparág termékei kerülnek felhasználásra. Ilyenek: