Vasárnapi Új Szó, 1989. január-június (22. évfolyam, 1-26. szám)
1989-06-30 / 26. szám
ISZÓ 3. VI. 30. TUDOMÁNY TECHNIKA Hulladékmentes technológiák, portalanító berendezések A norvég Elkem cég prágai bemutatkozása Azokban a napokban, amikor a közép-európai országok miniszterei a környzetvédelemröl tárgyaltak, a norvég Elkem cég érdekes szemináriumot rendezett Prágában. A cég szakemberei előadásokat tartottak a környezetkímélő, tiszta ipari technológiai eljárásokról, s az ipari hulladékanyagok hasznosítási módszereiről. Az Elkem cég az acélok ötvözetéhez használt ferroszilícium és más ferroötvözetek legnagyobb gyártói közé tartozik. Ezeket az anyagokat többnyire ivkemencékben gyártják, s a technológiai folyamat során jelentős mennyiségű por keletkezik. A portalanítás különösen azért okoz nagy gondot, mert az itt keletkező por rendkívül finom, leginkább a dohányfüst szemcséihez hasonlítható. E finom por kiszűrésének a problémájával az Elkem cég az ötvenes években kezdett foglalkozni. Azóta több mint 100 millió dollárt fektettek a szűrőberendezések kifejlesztésébe, s legalább 40 millió dollárt emésztett fel a nagy tömegű hulladék, a kiszűrt por hasznosítási módszereinek a kidolgozása. Ma már azonban ott tartanak, hogy teljesen hulladékmentes gyártási eljárást tudnak felkínálni. Ráadásul az Elkem portalanító módszereit más területeken is ki lehet használni, például a hőerőműveknél, a szemétégetőknél, továbbá a nehézfémek és más káros anyagok kiszűrésére. A por kiszűrésére a cég többféle szűrőt fejlesztett ki, ezek között legismertebbek a ún. tömlős vagy csöves szűrők. Leghatékonyabbnak bizonyultak a teflonnal kombinált Gore-Tex szövetből készített tíz méter hosszú tömlős szűrők, amelyek köbméterenként 1 mg alá csökkentik a tisztított közeg portartalmát. A ferroötvözetek gyártásánál olyan port szűrnek ki, amely 90 százalékMűizom polimerekből A brit Hull egyetem kutatói polimerek összehúzódásával akarják a robotkarokat mozgatni. E szerves makromolekulák - az élőlények izmaihoz hasonlóan- a mozgáshoz kémiai energiát alakítanak át mechanikussá. A kísérletekhez egy polivinil-al- koholból és poliakrilből 3:1 arányban összetett gélt alkalmaznak, amelyben a monomerek közötti átlós kötések három- dimenziós hálót képeznek. A monomerek keverési aránya meghatározza a műizmok erejét és reakcióképességét. Mivel a vízmolekula ionizált és poláris, könnyen becsúszik a polimer párhuzamos rostszálai közé és így megduzzasztja a gélt. Ezzel szemben egy nem poláris anyag - például az aceton- a polimerrel szembeni kisebb affinitása miatt nem jut be a rostszálak közé, inkább elindít egy ozmózisfolyamatot, amelynek során a víz kiválik a gélből, ami tehát összehúzódik. Ezen az alapon a Hull-kutató- csoport összeállított egy hajlítható és egy nyújtó izompárt, amely az emberi kézhez hasonló mozgást végez. A két ,,ujjhoz" csatlakozó „izmok" egy vízhatlan kamrából állnak, több, párhuzamosan összekapcsolt polimerszállal. Ezek a számítógéppel pontosan adagolt vízmennyiség hatására tolómozgást, aceton hatására viszont hűzómozgást hajtanak végre. A kísérletek során sikerült 30 N/cm2 erőt kifejteni, ami megfelel a természetes izom erejének. (T. R.) bán 1 mikrométernél kisebb porszemcsékből áll. Ezek a membránszűrök 260 Celsius-fokos hőmérsékletet is elviselnek, s egy tömlő élettartama 4-10 évig terjed. A tapasztalatok szerint a por kiszűrésében a tömlős szűrőké lesz a jövő, amelyek fordított légmozgással rendszeresen kitisztíthatok. A tömlő anyagát azonban mindig az adott célnak megfelelően kell kiválasztani. Az ívkemencék üzemeltetésénél keletkező por, valamint a magasabb hőmérsékletű pernyeanyagok kiszűrésére a tömlős szűrők ideálisak. Ilyen szűrőberendezés működik például a norvégiai Fiskaa Verk vállalatnál, amely 448 tömlővel van ellátva, s 1120 üvegszövetes szűrőegységet helyettesít. A tömlős szűrőberendezés beruházási költségei a drága membránanyag miatt nagyobbak, de a hosszabb élettartam és az egyszerűbb kezelés megtéríti a többletköltséget. A légszennyezés korlátozására irányuló törekvés egy további újdonság, a több célú Elkem villamos kemence kifejlesztéséhez vezetett. Ez egy légmentesen elzárt kemence, amelyben különböző redukciós folyamatokat lehet végrehajtani. Ez a kemence különböző hulladékok feldolgozására is alkalmas. Felhasználható például a villamos ívkemencék üzemeltetésénél kiszúrt poranyagok olvasztására, melynek során a nehézfémek kinyerhetövé válnak. Ezek közül kereskedelmi szempontból legjelentősebb a cink. A keletkező salak tömege csupán egy töredéke az eredeti hulladékanyagnak, s összetétele, szempontjából annyira ártalmatlan, hogy még a legszigorúbb észak-amerikai előírások is engedélyezik a szabad térségen való tárolását. A cink kinyerésére az említett folyamatban az Imperial Smelting Systems brit cég kondenzációs A régebben általánosan használt, évszázadokon át megszokott csomagolóeszközt, a szalmát a műanyag hab szinte teljesen kiszorította. Az NSZK-ban egy feltaláló kezdeményezésére kezd ismét visszatérni a használatba. Javaslata és kísérletei szerint a felaprított szalmát gyenge lúgos kezelés után örlőszi- vattyúval szálakra bontják, formába öntik, és így szárítás után felhasználható alakos testek csomagolására. Más módszer, ha a szalmabálákat gombatenyészettel oltják be, s így bomlik fel annyira, hogy megint megórölhető. Ezt követően a masz- szából pépet kevernek, ezt vízzel technológiáját használják fel. A cink értékesítése bizonyos mértékben megtéríti a villamos kemence üzemeltetésének jelentős költségeit. A cinken kívüli ólmot is csapolnak a kemencéből. A Norvégiában tervezett szemétégetőkben úgyszintén több célú Elkem kemencéket akarnak alkalmazni. A ferroötvözetek a gyártásnál kiszúrt por értékes másodlagos nyersanyag, s ma már kevés szakember tekinti azt hulladéknak. Sokféle módon pótol hasznosítható, például a cementgyártásban, vagy közvetlenül a betonba keverve, így könnyített, rugalmasabb, a nyomás- natjobban ellenálló beton készíthető. Felhasználható különböző falazó anyagokba adagolva, továbbá a kerámiaiparban, valamint fröccsöntéssel készített műanyagtermékek adalékanyagaként. A mikroszilika néven forgalmazott ferrokohászati port azonban eredeti formájában nehéz lenne szállítani, ezért az Elkem cég egy besűrítő eljárást is kidolgozott. A mikroszilika tulajdonképpen sziliciumpor, amely 85-98 százalékban szllícium-oxidot tartalmaz. Szemcséinek átlagos nagysága 0,15 mikrométer, vagyis százszor finomabb, mint a cement. Az aránylag könnyű anyag tömege a besűrítés által a köbméterenkénti 200 kg-ról 600-800 kg-ra növekszik. Norvégiában a mikroszilika kétszer drágább a cementnél, egy tonnáért 30-60 dollárt fizetnek. Csehszlovákiában az Elkem cég technológiája szerint 1954-ben és 1964-ben két karbidkemencét helyeztek üzembe a Novákyi Vegyi Művekben. Az elmúlt év októberében egy újabb szerződés aláírására került sor e kemencék korszerűsítésére, teljesítményük növelésére, s korszerű szűrőberendezésekkel való ellátásukra. kellő sűrűségűre állítják be, kötőanyaggal és színezőanyaggal keverve formába öntik és így használják fel. Szükség esetén papírhulladék, fúrészpor, cellulóz is hozzákeverhető. Az anyag szilárdsága széles határok között változtatható, így az igényeknek megfelelő idomok állíthatók elő: csomagolóanyag, de akár bútoralkatrészek is készíthetők belőle. Fő előnye, hogy felhasználás után a környezetre ártalmatlan módon semmisíthető meg, illetve kom- posztkészítésre is alkalmas hulladék, szemben a műanyag habbal, amit a feltaláló teljesen nélkülözhe- tónek vél. (D. I.) BLANKA RUZlÓKOVÁ • A Csehszlovák Tudományos Akadémia Makromolekuláris Kémiai Intézetének tudományos kutatói a polimermembránok kifejlesztésében a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának Leningrádi Makromolekuláris Anyagkutató Intézetével működnek együtt. A polimermembránokkal működő berendezések segítségével többek között oxigénszegény levegőt is lehet nyerni, amit a gyümölcs- és zöldségraktárak belső térségeinek kitöltésére lehet felhasználni. Ilyen közegben lelassulnak az érési folyamatok, s a romlandó termékek hosszabb ideig raktározhatók. A felvételen Ivana Chmelíková és Dana Kostíková laboránsok az alapanyagként szolgáló folyékony polimerek koncentrációját vizsgálják. (A ÖSTK felvétele) Műanyag hab helyett szalma • Az Interkozmos nemzetközi program megrendelésére a Szlovák Tudományos Akadémia Mérési és Méréstechnikai Intézetének dolgozói a légzószervi betegségek Novy Smokovec-i gyógyintézetével együttműködve kifejlesztették a pneumotachograf készüléket, amely a tüdő működési paramétereinek mérésére szolgál. A Moszkvai Orvosbiológiai Intézetben végzett kísérleti alkalmazás után a Pneumotachograf SAV készüléket a hazai klinikai gyakorlatban is bevezették, elsősorban a kiskonj gyermekek lélegzésének elemzésére, s az esetleges rendellenességek kimutatására. A készülék jelentős előnye, hogy alvás közben is alkalmazható, így teljesen pontos adatok nyerhetők a légzőszervek működéséről. A felvételen MUDr. Viliam Zilínek a bratislavai Dukla-utcai Gyermekkórházban az egyik kis beteg lélegzését pneumotachograffal méri. A levegő áramlási sebességét és mennyiségét az előtérben látható TZ 4200-as íróberendezés grafikonon mutatja ki. (A ŐSTK felvétele) Fűtőgáz műanyaghulladékokból A melléktermékek is hasznosíthatók A szerkezeti műanyagok fejlesztésében már olyan színvonalat sikerült elérni, hogy ezek használati tulajdonságai sokszor már a hagyományos fémekét is felülmúlják. Rugalmasak és szilárdak is, emellett könnyebbek a fémeknél, ezért főleg az autóiparban terjed a felhasználásuk. A korrózióval szemben is ellenállók, ami egyszerűbb technológiai eljárások alkalmazását teszi lehetővé a gyártási folyamatban. Komoly problémát jelent azonban, hogy az elhasználódott gépkocsik környezetszennyező roncsokká válnak, mert műanyag-alkatrészeik természetes úton nem oxidálódnak el. Az utóbbi időben egyre világosabbá vált, hogy a műanyagok nagyobb arányú elterjedéséről a személygépkocsik gyártásában csak akkor lehet szó, ha az elhasználódott műanyag-alkatrészek megsemmisítésének, esetleg másodlagos hasznosításának a kérdése is megoldódik. Az osztrák Voest-Alpine cég a Dow Chemical amerikai társaság európai részlegével együttműködve olyan eljárást dolgozott ki, amely alkalmas lehet e probléma megoldására. A műanyag-hulladékok magas hőmérsékleten történő gázosításáról van szó. Az összezúzott műanyagból környezetet nem szennyező fútógázt nyernek, melléktermékként pedig tiszta kén és töltőanyagként hasznosítható granulátum keletkezik. Linzben már beindítottak egy kísérleti üzemet, s folyamatban van egy másik, nagyobb üzem építése is. A berendezés két fő részét a zúzógépsor és a gázosító részleg alkotja. Az eljárás elve abból indul ki, hogy a polimerek bizonyos feltételek mellett aránylag tisztán bonthatók el, s a mérgező anyagok megfelelő mosóberendezések segítségével elkülöníthetők. A Voest-Alpine kísérleti üzemében a műanyagok gázosítása lépcsőzetesen történik. A tulajdonképpeni gázosítás előmelegített forró levegő segítségével valósul meg a reaktorban. A levegő melegítésére tüzelőanyagként hulladékolajokat, oldószereket, esetleg szénport használnak. A reaktorban elért 1600 Celsius-fok hőmérséklet bőségesen elegendő a polimerek alapját képező szénhidrogénláncok elbontásához. A magas hőmérsékleten keletkező forró gázt, amely lényegében hidrogén és szén-monoxid keveréke, egy kokszot tartalmazó aknába vezetik, ahol az felfelé áramlás közben részben megtisztul. A reaktor alján felhalmozódó folyékony anyagot vízfürdőbe vezetik, amelyben mintegy 2 mm átmérőjű granulátumok keletkeznek belőle. Ezt a granulátumot adalékként lehet felhasználni építési kötőanyagokat keverve. A gázban levő porszemcséket a kokszrétegen való áthaladás után egy centrifugális szűrőberendezés különíti el, a megtisztított gázt pedig egy hőcserélőben 900 fokról 200 fokra hútik. A leadott hőt a levegő előmelegítésére vagy víz forralására használják fel. A gázban maradt szilárd halmazállapotú szennyezőanyagok további részét egy villamos portalanító berendezés különíti el, s ez után következik a tisztítás utolsó fázisa, az ún. nedves gáztisztítás, melynek során a mosóberendezés a fluor, a klór és a nehézfémek maradványait távolítja el; eközben a kénhidrogén elemi kénné oxidálódik. A végtermék tiszta fűtógáz, amelyet hőerőművekben, fútókazánokban stb. lehet hasznosítani. A számítások szerint a hulladékanyag energiatartalmának mintegy 50 százaléka kerül a kitermelt gázba, további 30 százaléka pedig az előmelegítés folyamataiban hasznosul. Nem mellékes körülmény az sem, hogy a keletkező salak az eredeti tömegnek mindössze 1 százalékát teszi ki, ami alapvető mértékben csökkenti a tárolási költségeket. A Voest-Alpine cég által kifejlesztett gázosítási eljárás főleg a hőre keményedó műanyagokból készített kocsiszekrény-alkatrészek hasznosítására alkalmas. A hőre lágyuló műanyagok esetében hasznosabb lehet az újbóli feldolgozás, melynek során az autóiparban belső kocsiszekrény-tartozékok, esetleg különböző használati tárgyaik készíthetők belőlük. Ez azonban csak távlatilag jön számításba, mert a gyakorlatban az egyes műanyaghulladékok elkülönítése, osztályozása és tisztítása egyelőre nagyon költséges és megoldatlan feladatot jelent. (rú) ■V J 1
