műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · műanyaghulladék menedzsment. regenerát...
TRANSCRIPT
![Page 1: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/1.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Pölöskei Kornél, adjunktus
2018. október 19.
![Page 2: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/2.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 2
Az előadás vázlata
• A gumi gyártása
• Gumi hulladékok és újrahasznosításuk
• Járműipari gumi hulladékok újrahasznosítása
• Regenerát és TDV készítés
• Energetikai újrahasznosítás
![Page 3: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/3.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 3
Milyen anyag a gumi?
Gyengén térhálós polimer
Nem olvasztható meg
A bomlási hőmérséklet alacsonyabb az olvadásinál
Nagy deformációs képesség
Jó csillapító képesség (torziós rugó)
Jó tölthetőség, ezzel kiváló
időjárás és kopás állóság érhető el.
Jól beállítható karakterisztika
![Page 4: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/4.jpg)
Gumik és gumicsövek Dr. Halász István© 2018
1000 tonna
Statisztikák
4
Világ összes kaucsuktermelése (* a 2015-ös adatok január-márciusra vonatkoznak)
Forrás: International Rubber Study Group (IRSG)
![Page 5: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/5.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 5
Hogyan gyártják a gumit?
Alapanyagok:• Kaucsukok (természetes
vagy szintetikus)• Vulkanizáló szerek• Töltőanyagok• Lágyítók• Egyéb
GumikeverékKeverés
Strukturált szerkezetTermékVulkanizálás
FormázásStrukturálás
Erősítés
![Page 6: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/6.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 6
A gumikeverés eszközei
Keverők (Banbury) Hengerszék
Nagy nyíró erők, változtatható frikció (hengerek kerületi sebességének az aránya)Szakaszos üzeműNehézkes, ezért egyre kevésbé népszerű
Nagy nyíró erők, nagyon komplex ömledékáramlásokSzakaszos üzemű, könnyen automatizálhatóNagyon népszerű
![Page 7: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/7.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 7
A gumikeverés eszközei
Extrúzió Kalander hengersor
Viszonylag egyszerű, termelékeny technológiaFőleg sík termékek gyártására alkalmasKönnyen felvihető a segítségével a gumikeverék az erősítő szerkezetre
Pontos, precíz technológia, de drágaJól homogenizálNem mindig a legtermelékenyebbJellemzően alacsony L/d viszonyBonyolult csigaszerkezet
![Page 8: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/8.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 8
A gumiszerkezetek kialakítása / vulkanizálás
Gumi szerkezet kialakítása:
• Rendkívül sokféle szerkezet létezik.
• Ebben a fázisban kapja meg a végső formát a szerkezet, teljes
mértékben a felhasználási igényekhez lehet igazítani: abroncs, tömítés,
szállítószalagok stb.
• Akár többféle gumikeverék is társítható (pl. gépjármű hűtővíz csövek).
• Erősítő struktúra alakítható ki, (pl. csövek, abroncsok, szállítószalagok).
• Általában a gumi termékgyártás legösszetettebb lépése.
Vulkanizálás:
• Emelt kőmérsékleten.
• Kénes vagy peroxidos.
![Page 9: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/9.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 10
• Újrahasznosítás
A hulladékká vált gumik 70-80%-át teszik ki a gumi abroncsok.Az újrahasznosítás még ma sem teljesen megoldott (Jakab Gusztáv).A hulladék gumik két fő csoportja:1. 1 Gyártásközi hulladék
2 Használt gumiabroncsA hulladék abroncsok újrahasznosításának lépései:
Begyűjtés – ez több módon is történhetEgy kiválasztott/elérhető hulladék kezelés
Futózás Részben anyagában Energetikaitörténő újrahasznosítás újrahasznosítás
Hulladékká vált gumi
![Page 10: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/10.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 11
Gumiabroncsok Magyarországon• Becslések alapján az évente piacon értékesített gumiabroncs mennyisége
mintegy 45- 55.000 tonnára tehető.• Hazánk jelenlegi használt gumiabroncs hasznosító kapacitását 60- 70.000
tonnára becsülik.
Elad
ott m
enny
iség
![Page 11: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/11.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 12
A gumiabroncsok sorsa
c
![Page 12: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/12.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 13
A gumiabroncsok sorsa
A begyűjtött abroncsoknak minimum 50%-át anyagában kell hasznosítani.
Ezt az utóbbi években sikerült is tartani.
![Page 13: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/13.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Az újrahasználatnak két módja van:
1. Az egyik lehetőség, hogy az elhasznált gumiabroncsot más terepen, más előírásokkal alkalmazhatónak ítéli a szakember, vagy esetleg másik országban újra autóra szerelik. Ilyesmit tapasztalhattunk meg az 1990-es években, amikor nyugat-európai országokból használt gumiabroncsokat importáltunk, vagy mentek tovább pl. Ukrajnába, olcsón értékesítve azokat. Ez a módszer nem oldja meg a hulladékproblémát, és sok esetben károkat okoz a célország iparában, kereskedelmében.(Általános jelenség a Nyugat - Kelet irányú járműipari hulladék áramlás. Orosz László – Horváth Miklós)
2. A másik lehetőség, ha az elkopott futófelületet újrafutózzuk.
14
Újrahasználat
![Page 14: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/14.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Újrafutózás: A gumiabroncs futófelületének jelentős kopását követően új
futófelület kialakítása.
Az, hogy hányszor lehet ezt elvégezni, függ az abroncs gyártásakor
alkalmazott technológiától és a felhasználási körülményektől is:
• Repülőgép abroncsok: 5-7-szer
• Teherautó abroncsok 2-3-szor
Közúton használt abroncsok 60-70%-a felel
meg újrafutózásra.
Személyautó abroncsok futózása nem
jellemző. Miért?
15
Újrahasznosítás-futózás
![Page 15: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/15.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Magas fokon szabályozott folyamat. Az elfogadott legkorszerűbbtechnológia rendkívül fejlett.
Lépések:
A köpeny állapotánakelsődleges vizsgálata
Szabad szemmel éskézzelmegvizsgálják a teljesabroncsot.
16
Újrahasznosítás-futózás
![Page 16: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/16.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
A láthatatlan biztonsági kockázatok műszeresszűrése
Zárványok, hibákkeresése.
Lézeres, vagyröntgenberendezéssel.
17
![Page 17: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/17.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Gumiabroncs geometriai tökéletesítése
A futófelületteljes felületéngépi csiszolás
18
Újrahasznosítás-futózás
![Page 18: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/18.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Kézi csiszolás és feltöltés
Maradék hibákjavítása.Megfelelő felületielőkészítésaz új futófelületszámára.
19
Újrahasznosítás-futózás
![Page 19: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/19.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Új futófelület felvitele
Gépi eljárás.Viszonylagospontosságot igényel.
20
Újrahasznosítás-futózás
![Page 20: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/20.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Vulkanizálás
A felvitt rétegtérhálósítása.Végeleges felületkialakítása.
21
Újrahasznosítás-futózás
![Page 21: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/21.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 22
Újrahasznosítás-ŐrlésLépései:
1. Peremkarika eltávolítása (tehergépjármű abroncsoknál)2. Sredderelés3. További őrlés (főleg kriogén)4. Textil és fém erősítő szerkezet maradványainak eltávolítása
A gumi őrlemény önmagában piacképes termék. Az ára szemcsemérettől függ (a néhány centiméteres tartománytól egészen a 100 mikronos szemcseméretig gyártják).
Kettéválik a további felhasználás
Anyagában történő hasznosítás Energetikai hasznosítás
Regenerát készítés Pirolízis, égetés
![Page 22: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/22.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment Dr. Pölöskei Kornél © 2017 24
Újrahasznosítás-ŐrlésMechanikai őrlés
Fő technológiák:
•Vízsugaras vágás
•Sredderelés
![Page 23: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/23.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment Dr. Pölöskei Kornél © 2017 25
ÚjrahasznosításKriogén őrlés:A gumi elasztikus tulajdonságai és a nagyon jó energiaelnyelő képességemiatt van szükség arra, hogy Tg alatt őröljük.
![Page 24: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/24.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment Dr. Pölöskei Kornél © 2017
Újrahasznosítás
26
Őrlés: A gumi aprításával előállított őrlemény.Őrlési módszerek: mechanikus, kriogén, vízsugaras.
![Page 25: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/25.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 27
Tanszéki kutatások• Széleskörű kutatások folynak SBR és EPDM devulkanizációjára /
ezekből való regenerát képzésére• A főbb devulkanizációs eljárások:
• Termo-mechanikus bontás• Kémia devulkanizálás devulkanizáló szerek alkalmazásával• Mikrohullámú devulkanizáció• Ultrahangos devulkanizáció• Biológiai devulkanizáció
![Page 26: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/26.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Regenerát készítéseAz őrölt hulladékgumi általában hővel és mechanikaienergiával történő lebontásával, esetenként vegyszerekalkalmazásával hozzák létre.A gumi regenerálása depolimerizációs folyamat, amely során akaucsuk molekula láncok hasadása következik be, és a gumikisebb térhálós egységekre esik szét. Teljes devulkanizálásnem játszódik le, mert a vulkanizátumban a kötött kénmennyisége változatlan marad.Az oxigén és a kémiai lebontószerek gyorsítják a folyamatot.Lágyító alkalmazásával a folyamat hatásosabb, mivel a lágyítófeszíti a térháló szerkezetet a gumi duzzasztásával.
28
Újrahasznosítás-anyagában történő
![Page 27: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/27.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Regenerát jellemzői• A folyamat során nem megy végbe teljes bomlás• Gumiszerű a végtermék, de a minősége gyengébb• Az alkalmazása korlátozott:
• Gumi aszfalt keverék készítése• Kültéri burkolati elemek gyártása
Felhasználásával olcsóbb keverékek állíthatók elő, könnyítia keverési folyamatot, csökkenti az energia szükségletet.Alkalmazása 10 %-ig ajánlott, mert e fölött romlanak afizikai tulajdonságok. Számos termékben alkalmazhatók,gépjármű abroncsban csak kisebb százalékban, elsősorbankis sebességű köpenyekben.
29
Újrahasznosítás-anyagában történő
![Page 28: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/28.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 30
EPDM devulkanizálása
• Devulkanizálás / regenerát gyártás• A devulkanizátum minőségének meghatározása (sol
tartalom és molekulatömeg eloszlás) • Jelenleg is folynak kísérletek – cél: termoplasztikus
dinamikus vulkanizátumok gyártása gumi regenerát és hőre lágyuló polimerek felhasználásával.
• Előkísérlet: ablaktörlő kompaundálása üzemanyag tartály anyagával.
• Fő kísérlet: ablaktörlők devulkanizálása és primer HDPE segítségével TDV készítése
• TDV gyártási kísérlet – eredmények értékelése
![Page 29: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/29.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
HDPE – EPDM TDV gyártásaCél: a hőre nem lágyuló térhálós szerkezet felbontása
EPDM Regenerát
– Mechanikai tulajdonságok jelentős romlása– Korlátozott felhasználási lehetőségek– Teljes devulkanizáció – jelenlegi technológiáinkkal nem
valósítható meg– Regenerát tulajdonságainak ellenőrzése Soxhlet
extrakcióval és GPC elájárással– TDV gyártása
Hőbevitel és nyíró igénybevétel
31
![Page 30: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/30.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 32
„Ablaktörlő – üzemanyagtank kompaund” készítése• Ablaktörlő „gumi” – EPDM • Üzemanyagtartály – HDPE• Lökhárító – PP-EPDM (itt csak társított
anyag)
A kiválasztott keverékek összetételei:• HDPE• HDPE-EPDM• PP-EPDM• PP-EPDM/EPDM• HDPE-EPDM-PP-EPDM/EPDM
• A járműipar 9%-át teszi ki az éves műanyagfelhasználásnak (2012)
• Műanyag és gumi alkatrészek újrahasznosítása nem megoldott
• Autóipar törekvése a tömegcsökkentésre
• Gazdasági érdekek a környezetvédelmi érdekek felett állnak
• EPDM alkatrészek:• ablaktörlők• ajtószegélyek• hűtővíz csövek• tömítések
![Page 31: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/31.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 33
Berendezés/anyag HDPE PP-EPDM
EPDM
Festékeltávolítás X
Hengerszék X
Belső keverő X
Egycsigás extruder X
Daráló X X
Ikercsigás extruder X X X
Granuláló berendezés
X X X
Fröccsöntőgép x X x
„Ablaktörlő – üzemanyagtank kompaund” készítése
Az egyes keverékek előállításhoz használt technológiák/berendezések:
![Page 32: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/32.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
• Cél: ablaktörlő gumik feldolgozható méretűvé aprítása hengerszékkel – 6-szoros fordulatszám különbség, hűtött hengerekkel– Fokozatos résméret csökkentés
„Ablaktörlő – üzemanyagtank kompaund” készítése
34
![Page 33: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/33.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Regenerát képzés belsőkeverőben
• Folyamatos keverés kezdetekor már 180°C
• Folyamatos keverés végére inhomogén hőmérséklet eloszlás
– Külső rész környezetében ~200°C– Belső rész környezetében ~ 280°C
• Feldolgozás paramétereinek meghatározása– Adott:
• Előfűtés hőmérséklete 180°C • Keverés fordulatszáma: 160 min-1
– Meghatározandó a folyamatos keverés időtartama:• 5, 10, 15 min időtartamon végzett kísérletek
• Feldolgozás teljes időtartama 25 perc
35
![Page 34: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/34.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 36
Vizsgálati eredmények
EPDM
![Page 35: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/35.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Minta Kezdetitömeg [g]
Szárítás utáni
tömeg [g]
Kioldotthányad
[%]
1. 15,5 10,5 32,26
2. 10,3 6,2 39,81
Vizsgálati eredményekSoxhlet extrakció
1. minta: repedezett EPDM regenerátból2. minta: összefüggő felszínű, ragadósabb regenerátból
37
![Page 36: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/36.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 38
Horikx módszer
![Page 37: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/37.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 39
• Előbbi egyenletek alapján: függvényábrázolás• Kísérleti eredmények ábrázolása a diagramon• Degradációs, vagy devulkanizációs viselkedés meghatározása
0
5
10
15
20
25
0 0,25 0,5 0,75 1
Old
ható
fázis
ará
nya
(%)
Térhálósűrűség relatív csökkenése
Random scission Cross-link scission if γi=10 Cross-link scission if γi=20
Horikx módszer
![Page 38: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/38.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 40
Gél permeációs kromatográfia (GPC)
Oldószer tartály
Szívattyú
Kolonna Adatrögzítés
Érzékelő
Elválasztott mintafrakciók
• A degradáció mértékét a molekulatömeg változásával lehet jellemezni• Felépítés: lásd ábra• A mintát az oldószerbe injektáljuk• Működési elv: a folyamatosan áramló
oldószer sol tartalmát és annak molekulatömeg eloszlást mérjük
![Page 39: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/39.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 41
Kalibrációs görbe alapján kromatogram
Gél permeációs kromatográfia (GPC)
![Page 40: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/40.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Egycsigás extrúzióCél:
– Ikercsigás extruderrel való feldolgozás megkönnyítése– Pontosabb adagolás elérése
http://www.pt.bme.hu/gepadat.php?sorszam=111&l=m
42
![Page 41: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/41.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Ikercsigás extrúzió és fröccsöntésIkercsigás extrúzió:
– A HDPE és az EPDM regenerát kompaundálása,– Regranulátum készítése,– Homogénebb szerkezet, kontrollált folyamat.
Fröccsöntés:– Végső alakadás,– Próbatestek előállítása,– Termelékeny, gyakorlatias.
http://www.pt.bme.hu/gepadat.php?sorszam=111&l=m
43
![Page 42: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/42.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Vizsgálati eredményekHúzó- és hajlító rugalmassági moduluszok
44
![Page 43: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/43.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Húzószilárdság
Vizsgálati eredmények
45
![Page 44: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/44.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Keménység
Vizsgálati eredmények
46
![Page 45: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/45.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Charpy-féle ütőmunka
Vizsgálati eredmények
47
![Page 46: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/46.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Szakadási nyúlásVizsgálati eredmények
48
![Page 47: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/47.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Vizsgálati eredményekEPDM 25 töretfelületének SEM képe
49
![Page 48: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/48.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
HDPE – 75%EPDM töretfelületének SEM képeVizsgálati eredmények
50
![Page 49: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/49.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 51
HDPE-20%EPDM SEM felvétel:
„Ablaktörlő – üzemanyagtank kompaund”
• Nagyon jó az EPDM fázisok eloszlása, kicsi a szemcsék mérete.
• Érdemi határfelületi réteg kialakulása az EPDM és a HDPE házisok között (Ok: az üzemanyag tartály EVA tartalma kompatibilizálókéntműködött).
• A fentiek eredményeképp több mint 40%-kal nagyobb volt a HDPE-EPDM kompaund fajlagos ütőmunkája, mint a HDPE ütőmunkája.
![Page 50: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/50.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 52
Tanulságok
• Nehézkes és bonyolult a regenerát képzés • Anyagok feldolgozása, összedolgozása nem egyszerű• Hozzáadott adalékanyagok nélkül nem értük el a
hulladékkal produkálható eredményeket• EPDM jelenléte, eloszlása nem megfelelő adalékolás
nélkül• További vizsgálatok szükségesek
![Page 51: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/51.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Fő probléma az energia mérleg:1 kg gumiabroncs előállításához 32 kWh energiát használnak fel. Ezzel szemben, ha ezt az 1 kg abroncsot elégetjük, mindössze 9 kWh energiát kapunk. Ez azt jelenti, hogy a gumiabroncs előállításához befektetett energia több mint kétharmada el fog veszni.
53
Energetikai újrahasznosítás
![Page 52: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/52.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 54
Energetikai újrahasznosításGumiabroncsok főbb energetikai jellemzői
Energetikai hasznosítás előnyei:gumiabroncsok égetésekor kevesebb CO2 keletkezik, mint ha fosszilis üzemanyagot égetnénk. A gumiabroncsok mellett szól alacsony kéntartamuk is (átlagosan 1,3-1,4%), ami megegyezik a szén kéntartalmával.Energetikai újrahasznosítás két jellemző formája:1. Égetés (tipikusan cementgyárakban)2. Pirolízis
![Page 53: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/53.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 56
Energetikai újrahasznosításPirolízis problémái:
• Nem kiforrott technológia
• A szakaszos üzemű technológia olcsóbb, de nehézkesebb
• A koromkezelés nincs megoldva
• A koromba gyűlik össze minden nem éghető szilárd anyag
(fém, és szilikát alapú szennyeződések)
• Gazdaságilag nem életképes
• Társadalmilag nem elfogadott
• Lehet, hogy a jövő technológiája, de még fejlesztésre
szorul
![Page 54: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/54.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment 57
ÚjrahasznosításHulladékok egyéb felhasználása (újrahasználat):
![Page 55: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/55.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Összegzés
• A keletkező hulladékok teljes mennyiségének hasznosítása lefedett
• Csak nagyon nagy állami támogatással életképes
• Az égetés és az őrlés kiforrott technológiák
• Vannak bíztató fejlesztési irányok:
• Pirolízis
• „Gumi aszfalt”
• Támogatással jól működik a rendszer, megoldott a keletkező
gumihulladékok hasznosítása, de a hosszútávú fenntarthatóság
fejlesztések nélkül kérdéses
58
![Page 56: Műanyaghulladék menedzsment - pt.bme.hu 7 2018.pdf · Műanyaghulladék menedzsment. Regenerát készítése. Az őrölt hulladékgumi általában hővel. és mechanikai energiával](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011810/5dd12e79d6be591ccb649cc0/html5/thumbnails/56.jpg)
Műanyaghulladék menedzsment
Hirdetmény
Hirdetni való:
• Jövő héten MOL-os vendégelőadó, jöjjenek
• Toldy tanárnő is itt lesz, és az előadás után lehet vele konzultálni, ha
valakinek segítségre van még szüksége a prezentáció elkészítésében.
• Erről küld még Neptun-üzenetet.
60