Fejes István, okl. gépészmérnök, ügyvezető igazgató, MaHill ITD Ipari Fejlesztő Kft.

Ajánlás építési, bontási és építőanyag-gyártási hulladékok feldolgozásának gépészeti megoldásaira

Magyarországon évente mintegy 3 millió tonna, részben újrahasznosítható építési, bontási és építőanyag-gyártási hulladék keletkezik. A hasznosítás aránya jelenleg nem éri el a 30 %-ot. A 2002-ben megfogalmazott Országos Hulladékgazdálkodási Terv 2008-ig minimálisan 50 %-os hasznosítási hányad elérését tűzi ki célul. Ennek eléréséhez meg kell teremteni a feldolgozást végző ipari hátteret.

Feldolgozó üzemek technológiai kiépítése
A bontási és építési hulladék feldolgozásához alapvetően a kő- és kavicsbányászatban elterjedt berendezéseket használjuk, bizonyos megszorításokkal. Az előállított újrahasznosított (újrahasznosítható) adalékanyag árban és tulajdonságaiban is versenyképes kell legyen a természetes eredetű adalékanyaggal, ezért csak egyszerű, olcsó eljárással állítható elő.
A feldolgozó berendezések (törő-osztályozó) üzemeket kiépítésüket tekintve alapvetően két csoportba sorolhatjuk, lehetnek mobil vagy telepített üzemek.

Mobil üzemek
Műszaki megoldásuk szerint megkülönböztetjük a mobil, kis kapacitású (kb. 50-100 t/óra) feldolgozó berendezéseket - ezek elsősorban a közvetlen bontáshelyi feldolgozás gépei -, illetve az áttelepíthető (semi-mobil), közepes kapacitású (kb. 100-150 t/óra) gépsorokat, melyek megfelelnek a kisebb inert lerakók időszakos feldolgozási igényeinek kielégítésére.
A mobil illetve áttelepíthető gépegységek közúti utánfutóként szállítható alvázon, illetve túlméretes szállítmányként szállítható részegységekre bonthatóan kerülnek kialakításra. Áttelepítési költségüket a szállítási túlméret, a szükséges daruzás és szerelési igény határozza meg.
Az olyan térségekben, ahol az építési és bontási hulladékok keletkezése nem koncentrált, célszerű kisebb inert lerakókban gyűjteni a hulladékot és időszakonként mobil feldolgozó gépsor időleges letelepítésével feldolgozni. Egy-egy mobil gépsor így több regionális lerakót szolgál ki, aktuális igény szerinti vagy időben előre ütemezett áttelepítésekkel. A mobil gépsort fogadó lerakókban stacioner módon kialakítandók a gépsor működtetéséhez szükséges energiabetáplálás, rámpák és egyéb telepítési feltételek.
A bontás helyére települő mobil gépsor használata olyan esetekben indokolt, amelyekben a bontás helyén elegendő hely és idő áll rendelkezésre az újrafeldolgozásra, a legközelebbi telepített újrahasznosító üzemek olyan távolságban vannak, amely kizárja a gazdaságos beszállítás lehetőségét, és a szűkebb technológiai lehetőségekkel rendelkező mobil berendezésekkel előállítható újrahasznosított adalékanyag minősége megfelel a bontási helyszín közelében fekvő betonelőregyártó üzem vagy építéshelyek igényeinek.
A bontáshelyi újrafeldolgozás és újrafelhasználás esetén jelentősen csökken a hulladékok és a belőlük nyert újrahasznosított adalékanyagok anyagmozgatási és szállítási költsége, és a közúti szállításuk által keltett környezetterhelés. Mindazonáltal maguk a mobil üzemek nagyobb környezetterhelést (zaj, por) okoznak a bontás helyszínén. A mobil berendezések rendszerint nagyobb fajlagos költségekkel üzemeltethetők, és behatárolt a velük előállítható újrahasznosított adalékanyagok minősége (erősen korlátozott tisztítási lehetőségek).
A mobil berendezések lánctalpasak vagy gumikerekesek, de szántalpasak is lehetnek.
A jellemző kiépítésű mobil berendezés az alábbi részegységekből áll:
Gépváz (alváz), letalpaló berendezés, hajtóegység (rendszerint dízelmotor és a hozzá kapcsolt generátor illetve hidraulikus tápegység) feladógarat, előleválasztó rosta, törő, vibroadagoló, szállítószalagok, mágneses leválasztó szalag.
A feladógaratba a helyszínen kiépített rámpán közlekedő homlokrakodógép adja fel a feldolgozandó anyagot. A túlaprítódás elkerülésére az apró szemcséket egy előleválasztó rosta leválasztja, majd a feldolgozási igényektől függően egy szállítószalag külön depóniába juttatja illetve a törőből kikerülő töretet szállító szalagra továbbítja.
Az aprítást végezheti röpítőtörő vagy pofás törő, mobil gépeken rendszerint egylépcsős törést alkalmaznak. A töretet vibrációs adagoló közbeiktatásával szállítószalag szállítja a készanyag tárolóra (depóniába), vagy a berendezés után külön gépegységként telepített mobil osztályozó gép vibrációs rostájára. Vasbeton hulladék feldolgozása esetén a töretet szállító szalag fölött keresztirányban elhelyezett mágneses leválasztó szalag választja ki a fém szennyezőket és juttatja a berendezés mellett elhelyezett gyűjtőtartályba.
A mobil osztályozógéppel rendszerint három frakcióra bontják a feldolgozott anyagot, melyeket szállítószalagok hordanak ki a gép mellett elhelyezkedő tárolókra (depóniákba). Mobil gépsorok esetén további tisztítási műveletek nem valósíthatók meg.

Telepített üzemek
Azokban a térségekben, ahol folyamatos, nagy tömegű építési és bontási hulladék keletkezésével lehet számolni (jellemzően nagyvárosok, iparterületek közelében) célszerű nagykapacitású (cca. 150-250 t/óra), telepített technológiájú újrafeldolgozó üzemeket létesíteni.
A telepített újrahasznosító üzemek számos előnnyel rendelkeznek. Tervezhető és ezáltal a minimumra szorítható a környezetre gyakorolt hatásuk, nagyobb biztonsággal előzhető meg a veszélyes hulladékok visszajutása a nyersanyag áramlásba. A különböző tisztítási, osztályozási technológiák széles skálája alkalmazható, ezáltal szennyezőktől mentes, jó minőségű és nagy termékválasztékú újrahasznosított adalékanyagok állíthatók elő. Kedvezőbb a telepített berendezések fajlagos költsége, ezzel kedvezőbb termékárak érhetők el (feltételezve a szállítási költségek kedvező alakulását). A telepített üzemekben megvalósítható a újrahasznosított adalékanyag előállítás minőségellenőrzése és folyamatának minőségbiztosítása, amely döntő fontosságú a újrahasznosított adalékanyagok felhasználhatósága és elfogadtatása szempontjából.
A telepített újrahasznosító üzemek az alábbi technológiai folyamat szerint működnek.
A beérkező építési hulladék mérlegelés és az inert lerakókra előírt szemrevételezéssel történő elsődleges ellenőrzés után elkülönített tárolódepóniákba kerül. Külön gyűjtik a zömmel tégla és cserép hulladékot, külön a vasbeton-, és nem vasalt beton hulladékot. Egyes üzemekben a porképződés elkerülése végett a mérlegelést követően azonnal nedvesítik is a beérkezett anyagot, majd a tároló depóniákat folyamatosan locsolják.
A beérkezett anyagokat előleválasztó osztályozás után kétlépcsős törési, tisztítási (esetleg mosási), osztályozási folyamaton keresztül dolgozzák fel számos elkülönített anyagfrakcióra, melyekből az értékesítésre szánt (esetenként a felhasználó igénye szerint összeállított) újrahasznosított adalékanyag szemmegoszlást kevernek össze. Az így nyert adalékfrakciók szemnagyság szerint általában (0-4 mm), 4-8 mm, 8-16 mm, 16-32 mm, 32-40 mm lehetnek, összetételüket tekintve pedig a főbb hulladékalkotók alapján tört beton, különböző tört tégla és cserép fajták, egyéb kevert anyagok. A telepített üzemek telephelyein kialakítható újrahasznosított adalékanyag raktárkészlet révén jobban kiszolgálhatók a nyersanyagpiaci igények, a teljes újrahasznosítási folyamat kiegyensúlyozottabbá, tervezhetőbbé, kontrolálhatóbbá válik.
Technológiai szempontból fontos még megkülönböztetni a szennyezők elválasztásának száraz illetve mosó osztályozással történő megoldását.

Műszaki megoldások
Az alkalmazott technológiai berendezések zöme megfeleltethető a természetes nyers adalékanyagokat feldolgozó kavicsbánya-ipar által elterjedten használt törő-osztályozó gépeknek.

Törés
A mobil berendezések általában egyfokozatú törést végeznek egyingás pofástörővel vagy röpítőtörővel. A telepített üzemek kétfokozatú töréssel tisztább, zömökebb szemalakú adalékanyagot állítanak elő, elsődleges törőként rendszerint pofás, kalapácsos vagy röpítőtörőt, másodlagos törőként pedig kalapácsos vagy kúpos törőket alkalmaznak.
- A pofás törő fajlagos üzemi költsége alacsony, törete durva, szemhiányos, inkább lemezes szemalakú. Vasbeton törésére csak akkor alkalmas, ha a szál hossza a törőbe adagolt betondarabnál legfeljebb 100 mm-rel hosszabb, és átmérője legfeljebb 20 mm.
- A röpítő törő töretének szemmegoszlása folyamatos, szemalakja inkább zömök. Speciális kialakítás mellett vasbeton törésére is alkalmas, ha a szál hossza a törőbe adagolt betondarabnál legfeljebb 100 mm-rel hosszabb, és átmérője legfeljebb 20 mm.
- A kalapácsos törő fajlagos üzemi költsége magas, törete inkább zömök szemalakú, sok finomrészt tartalmaz.
- A kúpos törő fajlagos üzemi költsége közepes, töretében a finomrész tartalom közepes.
Hosszú vasbetonelemek (oszlopok, gerendák, vasúti betonaljak) törésére alakították ki a két mozgó törőpofával és szállítóberendezéssel rendelkező, fekvő elrendezésű „Duplex” vízszintes pofástörőket.
A törőgép elrendezések kompromisszumos megoldásnak tekinthetők a technológiai folyamat gazdaságossága és a végtermék minősége között.

Tisztítás
A bontási és építési hulladékból a szennyezők eltávolítására általánosan alkalmazott technológiai megoldások a következők:
rostálás: fa, műanyag, papír szennyezők;
kézi válogatás: acél, fa, műanyag szennyezők;
mágneses leválasztás: acél szennyezők;
szelelés: papír, fa, műanyag szennyezők;
mosás: humusz, szerves szennyezők eltávolítására.

Rostálás
Szilárd szennyezők, elsősorban nagyobb fa szilánkok eltávolítására bevált módszer a rostán történő leválasztás. Az elsődleges és másodlagos törő közé telepített, négyzetes résnyílású rosta a pofás törő által hosszúkás szilánkokra tört, az anyaghalmazban hosszantilag sodródó fa szennyezőket közel 70 %-os hatékonysággal választja le.

Kézi válogatás (szeparálás)
Bizonyos szennyezők, mint a nem mágnesezhető fémek, a betonacél egy része, stb. nem választhatók ki hatékonyan egyéb módon, mint kézi válogatással. A gondos kézi válogatás további előnye, hogy az újrahasznosított adalékanyag minőségének javításán túl elősegíti az üzemzavarok lehetőségének csökkentését is.

Mágneses vasleválasztás
A mágnesezhető fémek (elsősorban a betonacél) eltávolítására bevált megoldás a törő és a rosta közötti szállítószalag fölött elhelyezett mágneses leválasztó szalag. Mivel apró betonacél darabok maradhatnak a durva töretben, alkalmazása mindkét törési fázis után szükséges.

Szelelés
Kis testsűrűségű szennyezők eltávolítására alkalmas módszer a szelelés, mely esetben a szállítószalag végéről lehulló anyagon levegőt fújnak keresztül. Különböző légsebességek beállításával testsűrűség szerinti frakciókra is bonthatók a leválasztott anyagok. Megfelelő burkolással és elszívással a porképződés minimalizálható.

Mosás
Két alapelv terjedt el az európai gyakorlatban, az „bemerítés”, és az „aquamator”. Az első esetben a szennyezett töretet egy mosókádba vezetik, ahol a fa és egyéb könnyű szennyezők, valamint az iszap felúsznak a víz felszínére, míg az adalékszemcsék lesüllyednek. A felszínen úszó szennyezést eltávolítják, a mosott adalékanyagot pedig kaparószalag vagy kihordócsiga segítségével nyerik ki.
Az „aquamator” egy speciális, oldalfalakkal ellátott szállítószalag, melynek felső ágára fúvókák segítségével vizet vezetnek. A szalag haladási iránya ellentétes a vízáraméval. Amikor a szennyezett anyagot feladják a szalagra, az adalék szemcsék alámerülnek, és a szalag kihordja azokat. A könnyű szennyezők és az iszap ugyanakkor felúsznak a víz felszínére, és a vízárammal távoznak az ellenkező oldalon.
A mosásos eljárás előnye, hogy nagyon tiszta adalékanyag állítható elő vele, hátránya ugyanakkor, hogy a felhasznált vizet, és a keletkező iszapot kezelni kell. Magas költségvonzata miatt rendszerint csak a durva (16-40 mm) frakciót mossák.

Osztályozás
Osztályozógépek többlépcsős beállításával és az anyagfolyam megfelelő terelésével a felhasználók igényei szerinti, különböző szemmegoszlású frakciók széles választéka állítható elő. Az osztályozási feladatokra rendszerint kétsíkú, körgerjesztésű vibrációs rostákat alkalmaznak, melyeken a termék további mosása illetve víztelenítése is megoldható.

Felhasználási ajánlás
Az újrahasznosított adalékanyagok felhasználhatóságának szempontjából három fő területet különböztetünk meg. Ezek:

a kötőanyag nélküli és hidraulikus kötőanyagú útalapba történő felhasználás,
a beton és betonelem készítés,
a vasbeton és feszített vasbeton gyártása

A felhasználhatóságot elsősorban az újrahasznosított adalékanyag fizikai tulajdonságai, továbbá tisztasága (szennyezőktől való mentessége), valamint a osztályozottsága határozza meg.
Mobil gépsorok esetén a finomrész leválasztás és frakcionálás csak korlátozottan, a mosási technológia pedig egyáltalán nem valósítható meg, ezért az ezekkel előállított újrahasznosított adalékanyagok elsősorban betonelemek gyártására, továbbá kötőanyag nélküli és hidraulikus kötőanyagú útalapba történő hasznosításra alkalmasak.
Amennyiben a újrahasznosított adalékanyagot vasbeton készítésére is felhasználják, úgy alapfeltétel a humusz, agyag, korom és egyéb szerves szennyezők eltávolítása. Ez csak telepített újrafeldolgozó üzemekben valósítható meg maradéktalanul, ahol szükséges a mosási technológia alkalmazása is.
Általánosságban elmondható továbbá, hogy fagyálló és olvasztósó-álló betonokba tört tégla tartalmú adalékanyag nem használható. Ezek a tört tégla tartalmú betonok beltéri alkalmazásokra, könnyűbetonok és könnyűbeton termékek készítésére alkalmasak.
Az ellenőrizhetetlen vízfelvételt eredményező 0-4 mm-es finom frakciót pedig általában el kell távolítani és szinte minden esetben természetes homokkal kell helyettesíteni.

Az európai szabványokkal ez ideig le nem fedett terület a bontási, építési és építőanyag-gyártási hulladék adalékanyagú betonok, vasbetonok és feszített vasbetonok készítése, amelyet az európai építési szabványok ugyan támogatnak, de a másodnyersanyagok felhasználhatóságának feltételeivel nem foglalkoznak.
E körülmények ismeretében a bontási, építési és építőanyag-gyártási hulladékok (első sorban: beton és tégla) szabályozott feltételek között, betonadalékanyagként történő újrahasznosításának elősegítése szükségessé teszi egy hazai műszaki irányelv kidolgozását. A létrehozandó irányelvnek foglalkoznia kell a bontási, építési és építőanyag-gyártási beton és tégla hulladékok betonadalékanyagkénti alkalmazásával, és az újrahasznosított adalékok felhasználásával készített, az új betonszabvány követelményeinek megfelelő betonkeverékek és betontermékek műszaki feltételeivel, teljesítőképességével, megfelelőségével és alkalmazásával, valamint ezek vizsgálatával.
A Nemzetközi Betonszövetség a FIB Magyar Tagozata egy szakértői bizottsággal önkezdeményező jelleggel kidolgozta az újrahasznosított másodnyersanyag adalékanyagú betonok készítésének műszaki irányelvét, amelyet árilisban bocsát szakmai vitára.

.

vissza>>