Sója János*, Tulok Eszter*, Miskolczi Norbert* Műanyaghulladékok újrahasznosításának lehetőségei A hulladék műanyagok hosszú távon is fenntartható kezelése számos még megoldatlan nehézséggel bír. A kezelési módok közül a mechanikai és kémiai újrahasznosítás tűnik hosszú távon is perspektivikusnak. Ezáltal jelentős károsanyag emissziót, energiát és felhasznált kőolajat lehetne megtakarítani. 1. BEVEZETÉS A különböző műanyagok mindennapi életünk nélkülözhetetlen anyagai. Ezt nemcsak az egyre növekvő felhasználási és gyártási adatok, hanem az általuk képviselt gazdasági értékek is jól szemléltetik. A PLASTICS EUROPE 2015-ben kiadott összefoglalója alapján, az európai műanyagipar árbevétele 320 milliárd euró volt 2013-ban, amely jelentősen hozzájárult az EU GDP-jéhez. Ez az érték már megközelíti a 2008-as adatokat, és az árbevétel több mint a 2/3-a a műanyaggyártóktól származott [1]. Emellett nem elhanyagolható az egyre növekvő műanyagipar egyéb iparágakra gyakorolt gazdaságélénkítő hatása sem. Egyes kimutatások szerint, minden egyes, közvetlenül a műanyagiparban létesített munkahely további 3 munkahelyet képes létrehozni a gazdaság más, kapcsolódó területein [1]. Ha figyelembe vesszük a petrolkémiai szegmens utóbbi években megfigyelhető jelentősen javuló iparági környezetét, akkor az előző mutatók a közeljövőben minden valószínűség szerint tovább fognak javulni. Az iparághoz kapcsolódó mint - egy 60 000 vállalatban közel másfél millió ember dolgozott, melyek döntő része kis és közepes vállalkozás volt [1]. A közlekedéstől a háztartásig számos olyan terület van, ahol műanyagok nélkül nem lehetne eleget tenni a kívánalmak - nak. A felhasználási adatokat tekintve, az előrejelzések az átlagos GDP növekedést meghaladó éves növekedési ütemet jósolnak a műanyagoknak. Természetesen a különböző műanyagféleségek között jelentős eltérések adódhatnak. Például a hagyományos kőolaj alapú műanyagok tekintetében 4 5%, míg a biopolimerek esetében már 7 9% növekedési ütemet vetítenek elő [2]. Ezen előrejelzések a kőolaj-igény éves növekedésének ütemét 1 2%-ban, míg a GDP éves növekedését 3 4%-ban határozzák meg [2]. Számokban kifejezve ez azt jelenti, hogy a 2010-es közel 270 millió tonnás műanyag-felhasználás 2020-ra csaknem 400 millió tonna lesz [1, 3, 4], de léteznek ettől nagyobb növekedést előrevetítő kimutatások is [5]. A PLASTICSEUROPE adatai alapján elmondható, hogy a műanyagok iparágak szerinti felhasználását tekintve a csomagolóipar részaránya meghatározó (1. ábra), melyet az autó- és az építőipar követ [1]. Ez várhatóan a jövőben sem fog lényegesen változni. A hulladék műanyagok tekintetében hasonló sorrend figyelhető meg, a fogyasztói szokások következtében azonban sokkal jobban érvényesül a csomagolóipar túlsúlya, melynek részaránya 60% körüli [6]. 1. ábra. A műanyagok felhasználása 2013-ban [1] Az egyes szektorokban felhasznált műanyagok típusa jelentősen különbözik. A csomagolóipar elsősorban poliolefineket, és poli(etilén-tereftalát)-ot használ, az építőipar elsősorban PVC-t, poliuretánt, polisztirolt és kisebb mennyiségben poliolefineket; elsősorban nagy sűrűségű polietilént. A mezőgazdaságra szintén a poliolefinek meghatározó részaránya a jellemző. Az utóbbi idők autóipari fejlesztései következtében a műszaki műanyagok (poliamid, ABS, SAN stb.) kizárólagossága megszűnt, és az iparág egyre több és olcsóbb tömegműanyagot tud felhasználni, főleg polipropilént. Az elektronikai iparra még mindig a műszaki műanyagok uralkodó részaránya a jellemző, azok közül is az ABS, SAN, PC, PUR és a különböző poliamidok. Emellett egyre több PP, LDPE és PS is felhasználásra kerül. Az egyéb alkalmazások (fogyasztási cikkek, háztartás, sport, bútoripar stb.) tekintetében inkább a poliolefinek, PVC és a poliuretánok nagyarányú alkalmazása a jellemző [1]. Számos olyan terület van, ahol a többi szerkezeti anyaghoz képest relatíve kevesebb műanyagot használnak fel, de azok részben sokkal jelentősebb értéket képviselnek, részben pedig műszaki-gazdasági-környezetvédelmi tekintetben alkalmazásuk komoly kihívás előtt áll. Ilyen terület többek között a közlekedés vagy az elektronikai ipar. A műanyagok alkalmazása egyrészről tehát számos előnynyel jár, másrészről viszont épp ezen előnyös tulajdonságai következtében alkalmazásuk jelentős kihívást jelent az életciklusuk utolsó szakaszában. Ezen szerkezeti anyagok ugyanis jellemző módon nem képesek arra, hogy önmaguktól belátható időn belül lebomoljanak. A számos sikeres próbálkozás ellenére, a hulladék műanyagok hosszú távon is fenntartható kezelése jelenleg még megoldatlan probléma. Emiatt is számos *Pannon Egyetem, MOL Ásványolaj- és Széntechnológiai Intézeti Tanszék, Veszprém, Egyetem utca 10. 178 Polimerek 3. évfolyam 6. szám, 2017. június
kutatás témája a hulladék műanyagok és egyéb polimer anyagok újrahasznosításának/újrafelhasználásának vizsgálata. 2. ÚJRAHASZNOSÍTÁSI/ÚJRAFELHASZNÁLÁSI LEHETŐSÉGEK Az irodalmi hivatkozások alapján, a műanyaghulladékok kezelése alapvetően a következő módokon történhet: lerakás, égetés, újrahasznosítás/újrafelhasználás (2. ábra). Ezen belül meg lehet különböztetni energia-visszanyeréssel kombinált vagy anélküli hulladékégetést, illetve mechanikai és kémiai újrahasznosítást. 2. ábra. Hulladékkezelési módok Számos irodalom és tanulmány foglalkozott a hulladéklerakás rövid- és hosszútávon jelentkező problémáival, melyek elsősorban a rendelkezésre álló lerakó-kapacitások gyors kimerülése és a lerakók környezet irányába mutatott emissziója [7]. Emellett kimutatták azt is, hogy a műanyaghulladék lerakása nem alkalmas a hulladékok sem anyagában, sem egyéb módon történő (akár például energetikai) újrahasznosítására. Szerencsére a műanyaghulladékok illegális lerakásával kapcsolatban egyre kevesebb hírt hallhatunk, de azokban a régiókban, ahol nem elég szigorúak az előírások, a(z) illegális hulladéklerakók igen komoly környezeti és egészségügyi kockázatot jelentenek. Szintén problémát jelent az előírásoknak is eleget tevő lerakók létesítési és működtetési költségeinek növekedése, melyek lakossági oldalról leginkább a szolgáltatási díjak növekedését jelentik. Az EU-ban, Svájcban és Norvégiában a műanyag hulladékok közel 40%-a került hulladéklerakókba 2012-ben, ami 26%-os csökkenést jelentett 2006-hoz képest [3, 8]. A hulladékégetés társadalmi-műszaki-környezetpolitikai megítélése szintén jelentős változásokon ment keresztül. Elég, ha csak a hulladékégetőkkel kapcsolatos társadalmi ellenállásra gondolunk. Ettől függetlenül az EU-t, Svájcot és Norvégiát tekintve az ezredforduló óta a műanyaghulladékok tekintetében egyre nagyobb részarányt jelent a hulladékégetés, mint hulladékkezelési mód alkalmazása, mely 2012-ben közel 35%-ot jelentett a többi kezelési módszer mellett [3]. Ebben annak is nagy szerepe van, hogy az utóbbi időben az EU-s statisztikák gyakran hasznosítási és nem kezelési módként említik a hulladékégetést. Ezzel azonban legfeljebb energiát lehet megtakarítani. A hulladékégetőkkel kapcsolatban leginkább a káros anyagok emissziója jelent komoly veszélyforrást és megoldandó műszaki nehézséget. Ilyenek például a dioxinok, melyeket a világ legveszélyesebb vegyületei között tartanak számon. Léteznek olyan kimutatások, melyek szerint a dioxinok emissziója évente csaknem 30%-kal növekedett a lakossági hulladékégetők miatt [9, 10]. Emellett a műanyaghulladékok égetése műszaki nehézségeket és veszélyforrásokat is hordoz, hiszen azok hőtartalma jelentősen nagyobb, mint a kommunális hulladéké. Emiatt azok égetése sokkal nagyobb hőtartalommal és hőmérséklettel párosul, melyek az égetőművekben gépészeti és egyéb nehézségek forrásai lehetnek. Ezek miatt jogszabályi oldalról is az újrahasznosítás és az újrafeldolgozás jelenti azokat a megoldásokat, melyek mind társadalmi, mind műszaki-környezetvédelmi megítélésüket tekintve a többiekkel összehasonlítva előnyben részesülnek. Az újrahasznosítást általában mechanikai és kémiai újrahasznosításként tovább szokták csoportosítani. A mechanikai hasznosítás anyagában történő hasznosítást jelent, mely során a hulladék műanyagokból önmagukban vagy más anyagokkal keverve újra valamilyen használati tárgyat, alkatrészt stb. állítanak elő. A legfőbb nehézséget a mechanikai újrahasznosítással kapcsolatban a nagyfokú fajtaszelektív hulladékbegyűjtés biztosítása jelenti. Abban az esetben ugyanis, ha a felhasználandó anyagba más műanyagok vagy egyéb anyagok is bekerülnek, akkor esetenként jelentős minőségromlással kell számolni. Ilyenek lehetnek például a felületi szennyeződések vagy a műanyagokban alkalmazott adalékok is. A mechanikai hasznosítás során a hulladék műanyagok kémiai szerkezete lényegesen nem változik, és azokból általában az eredetivel azonos vagy ahhoz hasonló felhasználásra szánt terméket állítanak elő. A műanyagok kémiai hasznosítása során az azokat felépítő makromolekulák hosszú szénlánca törik kisebb alkotórészekre. A lánctörést általában termikus hatás váltja ki. A kedvezőbb termékösszetétel és az eljárás gazdaságosságának növelése érdekében a legtöbb esetben katalizátorokat is alkalmaznak. Az eljárás terméke olyan szénhidrogén-frakció, mely főbb jellemzőit tekintve igen nagy hasonlóságot mutat a kőolaj-finomítói anyagáramokkal és termékekkel. Emiatt a kémiai hasznosítás termékei leginkább energetikai úton hasznosíthatóak tovább, de számos további lehetőség van, melyek jelentősen növelhetik a végtermékek értékét. A 3. ábra a kémiai újrahasznosítás termékeinek további alkalmazási lehetőségeit foglalja össze. Az utóbbi időkben elfogadott és bevezetésre került szabályozás következtében a lerakókba került műanyaghulladékok mennyisége csaknem 26%-kal csökkent, míg az újrahasznosított mennyiség 40%-kal növekedett 2006 és 2012 között [1]. Az EU végleges célja a lerakott műanyaghulladékok mennyiségének teljes mértékben történő megszüntetése. Erre vonatkozóan több céldátum is létezik. Egyes célkitűzések alapján ezt 2025-re kellene elérni, mely az eddigi csökkenést meghaladó 3. ábra. A kémiai hasznosítás termékeinek további felhasználási lehetőségei 3. évfolyam 6. szám, 2017. június Polimerek 179
trendet feltételez. Pesszimistább célkitűzések szerint, melyek a jelenlegi csökkenés mértékét feltételezik, ezt 2040 körül lehet elérni. A műanyahulladékok minél kisebb mértékű lerakása azért fontos, mert az optimistább célérték elérése esetében az EU-t tekintve közel 60 millió tonna műanyaghulladéktól mentesülne a környezet, mellyel közel 110 millió tonna kőolajat lehetne megtakarítani. Ennek értéke közel 40 milliárd USD [1]. Sajnos akár az EU-ban is igen jelentős különbségek adódnak az egyes módszerek alkalmazásának tekintetében a különböző országok között (4. ábra). Néhány országban a lerakóba kerülő műanyaghulladékok aránya 10% alatti volt 2013- ban, ilyen többek között Ausztria, Hollandia, Németország, Luxemburg, Dánia vagy akár Svédország. Az újrahasznosított arány ezekben az országokban legalább 20%, a fennmaradó rész pedig energetikai hasznosítás, jellemző módon energiavisszanyeréssel bíró hulladékégetés. A következő kategóriába tartozó országokban a műanyaghulladékok 40 60%-a kerül lerakókba, míg az újrahasznosított arány 20 30% közötti. Ilyen például Finnország, Írország, a Visegrádi országok vagy Románia. Litvániában, Máltán, Cipruson, Görögországban, Lettországban, Bulgáriában és az Egyesült Királyságban a lerakókba kerülő műanyagok aránya 70 90%, az energetikai hasznosítás aránya 5 10%. Kivétel Litvánia, Ciprus és Málta, ahol nem volt ilyen hasznosítási mód [1]. Különböző tanulmányok már foglalkoztak az egyes kezelési módok által visszanyerhető energiamennyiséggel, illetve a káros anyagok (elsősorban CO 2 ) emisszió csökkentési lehetőségeivel. Arra a következtetésre jutottak, hogy a fentiek figyelembevétele mellett önmagukban a mechanikai és a kémiai hulladékhasznosítás jelenti a legjobb megoldást, ugyanakkor sokkal kedvezőbb eredményt kaptak a különböző kezelési módok együttes alkalmazásával. Ezek között is az a megoldás mutatkozott a legelőnyösebbnek, amikor átlag alatti hulladéklerakást és égetést, átlagos mechanikai hasznosítást és átlag feletti kémiai hasznosítást alkalmaztak [10, 11]. 3. JOGSZABÁLYI KÖRNYEZET, ELŐÍRÁSOK A hulladékok, ezen belül, a műanyaghulladékok definiálására számos meghatározás létezik. Ezek közül talán az egyik 4. ábra. A különböző hulladékkezelési módok alkalmazása az egyes európai országokban [1] 5. ábra. Az előállított (a) és a lakossági szelektív hulladékgyűjtéssel visszagyűjtött műanyagok (b) típus szerinti megoszlása (2015) [1, 11] legegyszerűbb az EU WASTE FRAMEWORK DIRECTIVE 2008-ban kiadott meghatározása, mely alapján minden olyan tárgy hulladéknak tekinthető, melyet a felhasználók kidobtak, szándékoznak kidobni vagy valamilyen ok miatt ki kell dobniuk. Az EU környezet- és hulladékpolitikája jelentős változáson ment keresztül, mely oka elsősorban az egyre növekvő hulladékmennyiség. Ismert tény, hogy a települési szilárd hulladékok közel 10 20%-a műanyaghulladék. Tovább nehezíti a helyzetet az a tény, hogy a szelektív hulladékgyűjtőkben műanyagként visszagyűjtött hulladékok a fogyasztói szokások és ipar - ági sajátosságok következtében jelentős eltérést mutatnak a termelési adatokkal (5. ábra) [1, 11]. Éves szinten az EU lakosok mindegyike átlagosan 500 kg települési hulladékot dob a hulladékgyűjtőkbe, melyhez még további 1 milliárd tonna építési hulladék és 500 millió tonna gyártási hulladék jön. Utóbbiak egy része szintén műanyag. Emiatt az utóbbi 30 évben jelentős lépéseket tettek annak érdekében, hogy a (műanyag)hulladékok okozta negatív környezeti, egészségügyi és egyéb hatásokat csökkenteni lehessen [12]. A hulladékokra vonatkozóan a 75/439/EGK irányelv az első jogi anyagok egyike volt, melyet hamarosan újabbak követtek. A cél elsősorban a hulladékok keletkezésének megelőzése, csökkentése és a keletkezett hulladékok újrahasznosítása, mely jól nyomon követhető az ún. hulladékpiramison is (6. ábra) [13]. Ez alapján elsődlegesen a megelőzésre, vagyis a lehető legkevesebb hulladék keletkezésével járó eljárásokra kell törekedni. Amennyiben a hulladékok keletkezésének megakadályozása nem oldható meg, azokat újra kell hasznosítani, lehetőleg anyagában vagy egyéb (pl. kémiai hasznosítás) módon. Ha ez sem valósítható meg, akkor következik az energetikai hasznosítás, mely tulajdonképpen energia-visszanyeréssel bíró hulladékégetés. Lerakóra pedig csak azok a hulladékok kerülnének, melyek a fenti módokon nem hasznosíthatók. Részben az üvegházhatást okozó gázok emissziójával kapcsolatos problémák, a fenntartható fejlődés, a környezetvédelem, részben pedig az energiaforrások rendelkezésre állásával kapcsolatos félelmek következtében a hulladékokra vonatkozó előírások jelentős változásokon mentek keresztül (7. ábra). Jelenleg számos olyan irányelv, törvény és törvénytervezet van, amely a nagy energiatartalommal rendelkező műanyaghulladékok minél nagyobb mértékű hasznosítását írja elő [8]. 4. KÜLÖNBÖZŐ IPARÁGAKBÓL SZÁRMAZÓ MŰANYAGHULLADÉKOK A műanyaghulladékok iparágak szerinti megoszlása jelentős különbségeket mutat. Az egyik legnagyobb műanyag-felhasználó a csomagolóipar, melyet az építőipar és az autóipar követ 180 Polimerek 3. évfolyam 6. szám, 2017. június
6. ábra. A hulladékpiramis [13] (1. ábra). Ugyanakkor jelentős különbségek figyelhetők meg a különböző iparágakban felhasználásra kerülő műanyagok típus szerint megoszlásában. A csomagolóiparban például a tömegműanyagok uralkodó részaránya, az autó- és elektronikai iparban viszont a műszaki műanyagok dominanciája látható. Részben emiatt, részben pedig az iparágat érintő, hulladékokra vonatkozó előírások következtében a különböző iparágakban keletkezett műanyaghulladékok kezelésére vonatkozóan jelentős különbségeket lehet megfigyelni. 4.1. CSOMAGOLÓIPAR Elmondható, hogy a csomagolóiparban a papír alapú csomagolóanyagok (41%) és az üveg (20%) mellett, legelterjedtebben a műanyagokat használják. Ennek a részaránya 19%. 2013- ban az EU-ban 30 kg volt az egy főre jutó műanyag csomagolóanyag, mely összesen 15 millió tonnát jelent [13]. A műanyagfajták tekintetében a felhasználás részarányának figyelembevételével polietilén, polipropilén, polisztirol, poli(etilén-tereftalát), poli(vinil-klorid) a felhasználási sorrend [1]. A csomagolóanyagokra vonatkozó főbb jogszabályok az EURÓPAI PARLAMENT ÉS TANÁCS 94/62/EK direktívája, mely a csomagolóanyagokról és a csomagolási hulladékokról rendelkezik, valamint ennek a módosításáról szóló 2004/12/EK direktíva (csomagolási hulladék irányelv), melynek célja a csomagolási hulladék keletkezésének minimalizálása, és támogatja annak újrahasználatát, újrahasznosítását és energetikai hasznosítását [14]. Az előírások több ponton is módosultak, de a főbb irányelvek nem változtak, a lerakott mennyiséget minimalizálni, az újrahasznosított arányt pedig maximálni kell. Az utóbbi időkben történt változtatások eredményeképpen, a különböző típusú csomagolóanyagokra vonatkozó előírások növekvő száma is megfigyelhető. Egyre többet foglalkoznak célirányosan a műanyaghulladékok további kezelésével. A csomagolóipari műanyaghulladékok tekintetében mind a mechanikai, mind pedig a kémiai hasznosításban jelentős lehetőségek vannak. A kémiai hasznosítás tekintetében elsősorban a poliolefinek magas részaránya a kedvező, mert azokból lehet a legértékesebb termékeket előállítani. Ugyanakkor a szennyezőanyagok nehézségeket jelentenek. A felületi szennyeződések sok esetben nem távolíthatóak el mosással, illetve sokszor a csomagolóanyagok más típusú műanyagokkal, festékekkel és bevonatokkal is szennyezettek. Ez elsősorban a mechanikai hasznosítás esetén jelent problémát. A kémiai hasznosítás tekintetében kulcskérdés a keletkezett szénhidrogén-frakciókkal szembeni előírás és a további felhasználás köre. Szigorú előírások esetében ugyanis jelentős költségnövelő tényező a csomagolóanyagok felületén maradó szennyezőanyag mennyiségének csökkentése és annak válogatása. A kémiai hasznosítás azon esetekben is perspektivikus, ahol veszélyes anyagokkal szennyezett a csomagolóanyag. Ilyenek lehetnek például az elhasznált motorolajos kannák, vagy akár a növényvédőszeres műanyag flakonok és egyéb tárolók. 4.2. AUTÓIPARI Az autók elhasználódása során keletkező hulladékot ELV-nek nevezik (end of life vehicles). Az EU-ban évente mintegy 8 9 millió tonna hulladék keletkezik csak a gépjárműroncsokból, 1996: szennyező anyagok forrásainak, típusainak és mennyiségének nyilvántartásba vétele 2000: irányelv a veszélyes hulladékok égetésének csökkentéséről 2001: Electricity production from Renewable Energy Sources direktíva 2002: keretrendszer a hulladékok kezeléséről, hasznosításáról és ártalmatlanításáról 2006: gazdaságos hulladékártalmatlanító hálózat 2006: a járművekből származó hulladékokat újra kell hasznosítani (minimálisan 80%-ban anyagában, 5%-ban energetikailag) 2009: Internal Market in Electricity Directive (Directive 2009/72/EC) 2006: European Strategy for Sustainable, Competitive and Secure Energy 2008: Strategic Energy Technologies Plan (SET Plan) 2011: égésgátlók, higany, ólom stb. mennyiségének korlátozása az elektronikai és elektromos eszközökben 2012: minimálisan 95%-os hulladékhasznosítási arány az autóbontóknál 2012: évente lakásonként minimálisan 4 kg elektronikai és elektromos hulladék visszagyűjtése a legtöbb EU országban Célértékek 2020-ra: üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának 30%-kal történő csökkentése a teljes energiamennyiség minimum 20%-ának megújuló energiaforrásból való biztosítása a bioeredetű üzemanyagok arányát 10%-ra kell növelni 7. ábra. Fontosabb mérföldkövek a műanyaghulladékokat érintő jogi szabályozásban [8] 3. évfolyam 6. szám, 2017. június Polimerek 181
mely Magyarországon évente körülbelül 100 120 ezer tonna. Ennek jelentős része műanyag. A hulladék típusának arányait is figyelembe véve, a gépjárművek leginkább polipropilént, poliuretánt, poliamidokat, polietilént, akrilnitril-butadiénsztirolt és sztirol-akrilnitrilt tartalmaznak [1]. Az autóipari hulladékoknál elsősorban a nagyon magas újrahasznosítási arány teljesítése miatt nem megkerülhető a műanyaghulladékok hasznosítása. A 2000/53/EK KÖZÖSSÉGI DIREKTÍVA legfontosabb intézkedése, hogy az ELV hulladékok újrafeldolgozásának és a hasznos anyagok kinyerésének az arányát a lehető legnagyobb mértékig kell növelni a környezet megóvása érdekében. 2002-ben lépett hatályba és előírta, hogy 2006. január 1-ig az újrafelhasználás és a hasznos anyagok kinyerésének arányát az adott autó súlyára vonatkozóan 85%-ra kell növelni, továbbá, hogy az újrafelhasználás és újrafeldolgozás aránya minimálisan 80% kell, hogy legyen. Ugyanez a direktíva 2015. január 1. után már 95%-ot ír elő az újrahasznosítás mértékének, mindamellett, hogy az újrafelhasználás és újrafeldolgozás arányának minimálisan 85% kell lennie [15, 16]. Az elhasznált gépjárművekből származó fém- és üveghulladék további hasznosítása viszonylag megoldott, ugyanakkor a 10 15%-ot kitevő műanyaghulladék további kezelése körüli megoldatlan nehézségek miatt a 95%-os újrahasznosítás megvalósítása akadályokba ütközik. Emiatt az utóbbi időszakban egyre többen foglalkoznak az ELV műanyaghulladékok további hasznosításának problémakörével. A legnagyobb nehézségek a heterogén összetétel és a szenynyezettség. Emiatt hosszú távon a mechanikai hasznosítás megvalósítása költséges és sok műszaki, kémiai, illetve alkalmazástechnikai nehézségbe ütközik. Ugyanakkor az olajos és egyéb szénhidrogén jellegű szennyeződések önmagukban nem jelentenek hátrányt a kémiai hasznosítás során, és kellő mértékű fajtaszelektivitás esetén kedvező tulajdonságokkal rendelkező termékeket lehet előállítani. Érdemes azt is szem előtt tartani, hogy a fajtaszelektivitás nagymértékben függ a kémiai hasznosítás termékeinek további hasznosításának jellegétől. Korábbi kutatások kimutatták, hogy a szennyezőanyagoknak esetenként pozitív hatása is lehet a lejátszódó folyamatokra, növelhetik az értékesebb termékek mennyiségét (pl. szén nanocső gyártás) [17]. Az autóipari hulladékok másik nagy területét az iparági beszállítóknál jelentkező műanyaghulladékok jelentik. Az iparra jellemző szigorú minőségbiztosítás következtében, a beszállítóknál a legtöbb esetben megvalósul a műanyag melléktermékek és gyártási selejtek fajtaszelektív gyűjtése. Ennek köszönhetően ezen hulladékok elsősorban mechanikai hasznosításra kerülnek. Ezt indokolja a műszaki műanyagok magas részaránya is, mert azok kémiai hasznosítása során további nehézségeket okozó komponensek is keletkezhetnek. 4.3. ELEKTROMOS ÉS ELEKTRONIKUS BERENDEZÉSEK Az elektromos és elektronikus berendezésekből mint például számítógépek, televíziók, hűtők és telefonok származó hulladék (angol rövidítése: WEEE) az EU egyik leggyorsabban növekvő hulladék fajtája. 2012-ben 9 millió tonna WEEE képződött, 2020-ra pedig több mint 12 millió tonnát jósolnak. Az EU-ban egy főre jutó WEEE hulladék mennyisége 6,4 kg volt, melynek 1/5-e műanyag [18]. A legfőbb nehézséget az jelenti, hogy ezek a hulladékok a hozzáadott adalékok miatt nagy mennyiségben tartalmaznak veszélyes vegyületeket, például halogéneket és más toxikus vegyületeket. Az első jelentősebb WEEE irányelv, a 2002/96/EK 2003 februárjában lépett hatályba. Előírta a begyűjtő rendszerek létrehozását, ahová a fogyasztók ingyen visszavihetik az elektromos és elektronikai hulladékukat. Az Európai Bizottság javaslatára, a gyorsan növekvő hulladékáram miatt 2008-ban felülvizsgálták a direktívát. Az új WEEE irányelv a 2012/12/EU lett, mely 2012-ben és 2014-ben lépett hatályba. A 2002/95/EK RoHS direktíva a veszélyes anyagoknak az elektromos és elektronikai berendezésekben való használatát korlátozza 2003 óta. A jogszabály előírja, hogy a polibrómozott bifenilek (PBB) és a polibrómozott difenil-éterek (PBDE) helyett más, biztonságosabb égésgátlókat kell használni [19]. Ebben a hulladékáramban, a műanyagfajták tekintetében, a felhasználás részarányának figyelembevételével a következő főbb fajtákat használják: polipropilén, poliuretán, polisztirol, polikarbonát és polietilén. 2013-ban 3,6 millió tonna WEEE-t kezeltek valamilyen módon, melyből 2,7 millió tonnát hasznosítottak. Ebből 2,4 millió tonnát újrahasznosítottak és 0,2 millió tonnát energia előállításra használtak. Sajnos ennek döntő része nem a műanyaghulladék volt. A WEEE-ből származó műanyaghulladékok újrahasznosítási lehetőségeit tekintve leginkább az okoz nehézséget, hogy a szerkezeti anyagok általában társított formában kerülnek beépítésre, melyek sok esetben ellehetetlenítik a fajtaszelektív gyűjtést. Emiatt a mechanikai hasznosítás sokszor nehézkes. A kémiai hasznosítás során alapvetően a műszaki műanyagok magas részaránya különösen ha azok nem gyűjthetők szelektíven és az adalékok formájában bekevert komponensek okoznak problémát. Azok ugyanis megjelennek a végtermékben, amely jelentősen rontja a termékek további értékesíthetőségét. Hasonló a nehézség a hulladékégetés során is. A hulladékokban található káros komponensek nem szűrhetőek ki maradéktalanul az égetőművet elhagyó füstgázokból. 4.4. ÉPÍTŐIPAR Az építési és bontási hulladékokra vonatkozóan általános, az egész hulladékáramra vonatkozó előírások vannak. E hulladékáram jelenti az egyik legnehezebben hasznosítható és legnagyobb volumenű hulladékáramot az EU-ban, ahol a teljes hulladék mennyiségének kb. 25 30%-át teszik ki. 2010-ben például közel 1000 millió tonna építési hulladék keletkezett, mely lakosonként 2 tonna hulladékot jelent. Magyarországon 2008-ban közel 7 millió tonna építési hulladék keletkezett, amelyből viszonylag kevés, 5000 tonna volt a műanyag [20, 21]. Az építőipari hulladékok alapvetően betonból, téglából, gipszből, fából, üvegből, fémből, műanyagból, oldószerekből és azbesztből állnak, amelynek nagy része újrahasznosítható [20]. E hulladék fajtának csupán 1%-a műanyag. Emellett az 182 Polimerek 3. évfolyam 6. szám, 2017. június
is jellemző, hogy az építőiparban használt műanyagok 10 20 év használat után válnak hulladékká. Ez, és az iparágban való relatíve alacsony részarányuk nagyban megnehezíti az újrahasznosításukat. Az építőipari hulladékok leginkább poli(vinilklorid)-ot, polietilént, polisztirolt, poliuretánt és polipropilént tartalmaznak [1]. Az építőipari hulladékokkal kapcsolatban az egyik legfontosabb előírás a 2008/98/EK hulladék keretirányelv fő célkitűzése az, hogy Európát is olyan újrahasznosító társadalommá tegye, ahol magas szintű az erőforrás hatékonyság. A tagállamoknak meg kell tenniük a szükséges intézkedéseket annak érdekében, hogy 2020-ra a nem veszélyes építési és bontási hulladékok minimum 70 tömegszázalékát újrahasznosítsák vagy más anyagokban újrahasználják őket [21]. Az építőipari műanyagoknak újrahasznosítás tekintetében a legfőbb nehézsége a szennyezettség és a szelektív gyűjtés hiánya. Ez leginkább a bontási hulladékokra igaz, de szintén nem jellemző az építőipari csomagolási és egyéb műanyaghulladékok szelektív gyűjtése. Az épületek szigetelésére használt polisztirol esetében pedig a kedvezőtlen tömeg/térfogat arány következtében jelentkeznek nehézségek. Utóbbi esetében számos próbálkozás létezik azok mechanikai újrahasznosítására, de a fogyasztói szokások következtében piaci bevezetésük gyakran nehézségekbe ütközik. 4.5. EGYÉB MŰANYAGHULLADÉKOK Ezek közé tartoznak például a mezőgazdasági-, a háztartási hulladékok stb. E kategória közel 1/4-ét jelenti az összes műanyaghulladéknak, és elsősorban polipropilént, polietilént, poliuretánt, poli(vinil-klorid)-ot és polisztriolt tartalmaz [1]. Az ide vonatkozó előírások közül a 2008/98/EK hulladék keretirányelv előírja, hogy a háztartásokból származó papír-, fém-, műanyag- és üveghulladék újrafeldolgozását 50%-ra kell növelni 2020-ig [22]. A szerzők köszönetüket fejezik ki a Nemzeti Kutatási és Innovációs Hivatal, Magyar-indiai (KTIA-DST) K+F+I együttműködési program (TÉT_13_DST) keretében nyújtott támogatásért (TÉT_13_DST-1-2014-0003). IRODALMI HIVATKOZÁSOK [1] http://www.plasticseurope.org/documents/document/ 20150227150049-final_plastics_the_facts_2014_2015_260215. pdf [2] Competitiveness of the Chemicals Industry, Energy, Feedstock, Infrastructure and Logistics, Total Petrochemicals, 15 Jan 2008 (http://ec.europa.eu/docsroom/documents/12014/) [3] www.issuu.com [4] Macskási, L.: A műanyag- és gumiipar keresztmetszete, Műanyag és Gumi, 50 (10) 361 366 (2013). [5] Lehoczki, L.: A műanyagok helyzete a világon és az Európai Unióban, Műanyag és Gumi, 50 (1) 2 4 (2013). [6] http://ec.europa.eu/environment/integration/research/newsaltert/pdf/ir1_en.pdf [7] Barótfi, I.: Környezettechnika, Mezőgazda Kiadó, Budapest (2000). [8] Tulok, E.: Polimer hulladékok termo-katalitikus krakkolása, Diplomadolgozat, Pannon Egyetem (2016). [9] Domonkos, E.: Környezetmérnöki tudástár, Hulladékgazdálkodás, Veszprém (2011). [10] http://ec.europa.eu/environment/waste/studies/pdf/ climate_ change.pdf (2016.08.05) [11] Miskolczi, N.: From crude oil to plastics & routes for waste polymer utilization, Tomas Bata University, Zlin, Czech Repubic (2 December 2013). [12] http://www.eea.europa.eu/soer-2015/countries-comparison/ waste [13] http://carbonarchitecture.co.uk/wp-content/uploads/ca-waste-triangle.png [14] http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/ Packaging_waste_statistics (2016.08.02). [15] http://eur-lex.europa.eu/legal-content/en/txt/pdf/?uri= CELEX:02000L0053-20130611&qid=1405610569066&from= EN [16] https://www.gov.uk/guidance/end-of-life-vehicles-elvs-guidance-for-waste-sites [17] Borsodi, N.; Szentes, A.; Miskolczi, N.; Wu, C.; Liu, X.: Carbon nanotubes synthetized from gaseous products of waste polymer pyrolysis and their application, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 120, 304 313 (2016). [18] http://norden.diva-portal.org/smash/get/diva2:788210/full- TEXT01.pdf (2016.08.04). [19] http://ec.europa.eu/environment/waste/weee/index_en.htm (2016.08.05). [20] http://ec.europa.eu/environment/waste/pdf/2011_cdw_report.pdf [21] http://ec.europa.eu/environment/waste/construction_demolition.htm [22] http://eur-lex.europa.eu/legal-content/hu/txt/pdf/?uri= CELEX:32008L0098&from=EN 3. évfolyam 6. szám, 2017. június Polimerek 183