Betekintés: Gajdics Márk - A szelektíven gyűjtött műanyag sorsa

Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!




BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
ÉPÍTŐMÉRNÖKI KAR

A témát gondozza:

Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék

A SZELEKTÍVEN GYŰJTÖTT MŰANYAG SORSA

Készítette:
Gajdics Márk
Építőmérnöki BSc.
Infrastruktúra-építőmérnöki ágazat
Környezeti szakirány

Konzulens:
Takáts Attila
tudományos munkatárs

Külső konzulens:
Vámosi Oszkár
Országos Hulladékgazdálkodási Ügynökség Nonprofit Kft. (OHÜ),
ügyvezető igazgató

BUDAPEST
2014



TARTALOMJEGYZÉK

BEVEZETÉS ................................................................................................. 5

1. A MŰANYAGOKRÓL ÁLTALÁBAN ............................................................. 8
1.1. A SZINTETIKUS POLIMEREK TÉRHÓDÍTÁSA – AZ ANYAG, AMI ÁTFORMÁLTA A VILÁGOT ................... 8
1.1.1. A műanyagok történetének főbb momentumai évszámokban ................................................ 10
1.2. HŐRE KEMÉNYEDŐ (DUROPLASZT) MŰANYAGOK ......................................................................... 14
1.3. HŐRE LÁGYULÓ (TERMOPLASZT) MŰANYAGOK ............................................................................ 15
1.3. A MŰANYAG TERMELÉS – FELHASZNÁLÁS MÉRTÉKE .................................................................... 16

2. SZELEKTÍVEN GYŰJTÖTT MŰANYAG HULLADÉKOK ÖSSZETÉTELÉNEK ÉS
MENNYISÉGÉNEK VIZSGÁLATA ................................................................ 18
2.1. ADATOK FELDOLGOZÁSA ............................................................................................................. 18
2.2. TÉNYLEGES MENNYISÉG – ÖSSZETÉTEL VIZSGÁLATA .................................................................... 20
2.2.1. Lakossági szelektív gyűjtésből származó műanyag hulladék ................................................. 20
2.2.1.1. PET – a visszagyűjtött mennyiség meghatározó anyagfajtája .....................................................22

2.2.2. A kis- és nagykereskedelmi egységek, valamint gyárak által szelektíven gyűjtött műanyag
hulladék ........................................................................................................................................ 23
2.2.3. Közszolgáltatás keretében elszállított szelektív műanyag hulladék ....................................... 25
2.3. FAJLAGOS MENNYISÉGEK KIÉRTÉKELÉSE ...................................................................................... 27
2.3.1. Lakossági szelektív gyűjtésből származó műanyag hulladék ................................................. 27
2.3.1.1. Szabolcs-Szatmár-Bereg megye teljesítményének kiértékelése ....................................................28

2.3.2. Szelektíven gyűjtött, közszolgáltatás keretében elszállított műanyag hulladék ....................... 29
2.3.3. Fajlagos mennyiségek a megyei települési hierarchián belül ................................................ 30
2.3.4. Saját közszolgáltatóval rendelkező városok fajlagos műanyag hulladék mennyisége ............ 31
2.4. KISKERESKEDELMI FORGALOM - SZELEKTÍVEN GYŰJTÖTT MŰANYAG HULLADÉK ÖSSZEVETÉSE..... 34

3. A MŰANYAG HULLADÉKOK NEM ANYAGÁBAN TÖRTÉNŐ HASZNOSÍTÁSÁNAK LEHETSÉGES VÁLTOZATAI ................................................................ 36
3.1. BIOLÓGIAI FELDOLGOZÁS ............................................................................................................ 36
3.1.1. Egy konkrét felhasználási terület ismertetése........................................................................ 40
3.1.2. Következtetések .................................................................................................................... 40
3.2. TERMIKUS HASZNOSÍTÁS .............................................................................................................. 41
3.2.1. A termikus hulladékhasznosítás elvi lehetőségei .................................................................. 42
3.2.1.1. Tüzelés ..............................................................................................................................................42
3.2.1.2. Pirolízis .............................................................................................................................................42
3.2.1.3. Elgázosítás ........................................................................................................................................43
3.2.1.4. Fentiek kombinációja ..........................
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!


...........................................................................................43
3.2.1.5. Plazmatechnológia ...........................................................................................................................43

3.2.2. A termikus hasznosítás a hulladék hierarchia alsóbb foka - Okok feltárása .......................... 44
3.2.3. Következtetés ....................................................................................................................... 45

4. ANYAGÁBAN TÖRTÉNŐ HASZNOSÍTÁS LEHETŐSÉGEI ............................ 47
4.1. KÉMIAI ÁTALAKÍTÁS ................................................................................................................... 47
4.2. VEGYES MŰANYAGHULLADÉKOK ÚJRAHASZNOSÍTÁSA ................................................................ 48

2



4.2.1. Fapótló termékekre vonatkozó kereslet hiánya ..................................................................... 51
4.2.3. Syntumen® – világszabadalom a vegyes műanyag hulladékok feldolgozására ...................... 52

7. A MŰANYAG HULLADÉKOK ELŐKÉSZÍTÉSI TECHNOLÓGIÁI – A
FELDOLGOZÓ SZÁMÁRA MEGFELELŐEN TISZTA FRAKCIÓK ELŐÁLLÍTÁSA

................................................................................................................. 53
7.1. A DÚSÍTÁSI ELJÁRÁSOK SZÉTVÁLASZTÓ KÖZEG SZERINTI CSOPORTOSÍTÁSA .................................. 54
7.1.1. Száraz dúsítási eljárások ..................................................................................................... 55
7.1.1.2. Szétválasztás légáramban áramkészülékkel ...................................................................................55
7.1.1.3. Szétválasztás légszérrel ....................................................................................................................55

7.1.2. Nedves dúsítási eljárások .................................................................................................... 56
7.1.2.1. Nehézközeges szétválasztás nedves dúsítással ................................................................................56
7.1.2.2. Szétválasztás nedves áramkészülékkel ............................................................................................56
7.1.2.3. Hidrociklon .......................................................................................................................................57
7.1.2.4. Örvénycsövek ....................................................................................................................................57
7.1.2.4. Dúsító nehézközeges centrifuga ......................................................................................................58
7.1.2.5. Nedves dúsítási eljárások hátárnyai ...............................................................................................58

7.1.3. Kézi válogatás...................................................................................................................... 58
7.1.4. Optikai (automatikus) válogatás........................................................................................... 59
7.2. SPECIÁLIS DÚSÍTÁSI ELJÁRÁSOK ................................................................................................... 61
7.2.1. Szétválasztás a szemcsék eltérő elektromos tulajdonságai alapján – Elektrosztatikus
szeparálás ..................................................................................................................................... 61
7.2.2. Flotáció ............................................................................................................................... 62
7.1.3. Eljárások értékelése ............................................................................................................. 63
7.1.3.1. Sűrűségkülönbségen alapuló száraz vagy nedves eljárások esetén általános érvényű ...............63
7.1.3.2. Optikai válogatás ..............................................................................................................................64
7.1.3.3. Elektrosztatikus szeparálás..............................................................................................................64

8. VÁLOGATÓMŰVEK – A SZELEKTÍVEN GYŰJTÖTT HULLADÉKOK
ELŐKEZELÉSÉT SZOLGÁLÓ LÉTESÍTMÉNYEK BEMUTATÁSA .................... 65
8.1. A HULLADÉKVÁLOGATÓ MŰVEK CSOPORTOSÍTÁSA A FELDOLGOZÁS ALAPELVEI SZERINT ............. 66
8.1.1. Komplex gépi eljárással történő válogatás .......................................................................
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!


.... 66
8.1.2. Egyszerű fizikai jellemzők alapján történő válogatás és előkészítés ...................................... 66
8.2. A VÁLOGATÁS TECHNOLÓGIAI RENDSZERE .................................................................................. 66
8.3. VÁLOGATÓ MŰVEK FAJLAGOS KÖLTSÉGEI ................................................................................... 68

9. A VÁLOGATÓMŰVEK ÁLTALÁNOS ISMÉRVEI A NYÍREGYHÁZA-OROSI
ÜZEM PÉLDÁJÁN ....................................................................................... 69
9.1. NYÍREGYHÁZA- OROS REGIONÁLIS HULLADÉKKEZELŐ ÜZEM ...................................................... 69
9.2. A HULLADÉK ELŐKEZELÉSI TEVÉKENYSÉG BEMUTATÁSA ............................................................. 71
9.3. EREDMÉNYEK, MENNYISÉGEK ...................................................................................................... 77
9.4. KÖVETKEZTETÉSEK ..................................................................................................................... 78

10. MÁSODALAPANYAG ELŐÁLLÍTÁS ........................................................ 80
10.1. AGGLOMERÁLÁS ....................................................................................................................... 80
10.2. APRÍTÁS, DARÁLÁS .................................................................................................................... 81
10.2.1. Hengeres törő .................................................................................................................... 81
10.2.2. Forgótárcsás nyíró-aprítógép ............................................................................................ 82
10.2.3. Vágómalom ........................................................................................................................ 82

3



10.3. MOSÁS ...................................................................................................................................... 83
10.4. HOMOGENIZÁLÁS ...................................................................................................................... 85
10.4.1 Adalékok – A műanyag előállítás segédanyagai ................................................................. 87
10.5. REGRANULÁLÁS ........................................................................................................................ 88
10.5.1. Vágókéses (meleg) ömledék granulálás .............................................................................. 88
10.5.2. A szál vékony rúd alakú megszilárdult (hideg) ömledékek granulálása ............................... 90

11. MÁSODALAPANYAG FELDOLGOZÁS .................................................... 92
11.1. MÁSODALAPANYAG ÉS ÉLELMISZERIPAR VISZONYA ................................................................... 97
11.2. ÚJRAHASZNOSÍTOTT TERMÉKEK PIACA A HASZNOSÍTÓK OLDALÁRÓL .......................................... 97

12. JAVASLATOK A SZELEKTÍVEN GYŰJTHETŐ HULLADÉK
MENNYISÉGÉNEK NÖVELÉSÉRE ÉS MINŐSÉGÉNEK MÓDOSÍTÁSÁRA ....... 101
KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOK......................................................... 105
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS ........................................................................ 107
ÁBRAJEGYZÉK ........................................................................................ 108
ÁBRÁK FORRÁSJEGYZÉKE ...................................................................... 111
TÁBLÁZATJEGYZÉK................................................................................ 113
TÁBLÁZATOK FORRÁSJEGYZÉKE ........................................................... 114
FELHASZNÁLT IRODALOM ÉS INTERNETES FORRÁSJEGYZÉK ................. 115
MELLÉKLETEK ....................................................................................... 118

4



BEVEZETÉS [FELHASZNÁLT FORRÁS: 1 - 4]
Napjainkban a különféle hulladékáramok meghatározó és dinamikusan növekvő
összetevőjét (15 – 20% -át) a műanyag hulladékok alkotják. A köznapi nyelvben
fogyasztói társadalomnak hívott jelenség a műanyag termékek oldaláról is
megközelíthető, hiszen már szinte nincs is olyan emberi tevékenység, amely valamely
közvetlen vagy közvetett módon ne járna ezen anyagfajta felhasználásával. A növekvő
termékigény kielégítése már a termelés során nagyobb mértékű nyersanyag
felhasználást eredményez; a java részt rövid célú felhasználás és a rendkívül lassú
lebomlás (450 - akár több 1 000 év) pedig évről évre nagyobb mennyi
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!


ségű hulladékot
eredményez. Jól ismert tény, hogy a legnagyobb anyagfelhasználó ágazat a
csomagolóipar: a műanyag csomagolóanyagok kis súlyuk mellett esztétikus, higénikus
kiszerelést és a korábbiaknál lényegesen hosszabb eltarthatósági időt biztosítanak a
termékeknek (mindezt kedvező áron), ebből adódóan napjainkra a műanyag az egyik
legproblematikusabb és legösszetettebb hulladékfajtává vált. A "műanyagkor", amely
találó jelzője XXI. századunknak, nem pusztán egy hangzatos utalás korunk
leggyakrabban alkalmazott anyagára (fontos leszögezni, hogy a polimertechnika
eredményei nélkül egyetlen iparág: építő-, jármű-, elektromos- és elektronikai-,
gyógyszeripar stb. sem juthatott volna mai fejlettségi szintjére), hanem figyelmeztető
felhívás is, mely szerint – környezettudatos fogyasztói magatartás, illetve megfelelő
hatásfokú kezelés és hasznosítás hiányában – a műanyagból készült termékek
életciklusuk végén a környezetre veszélyes anyagként jelenhetnek meg. Talán ez a
legtöbbet használt, ugyanakkor legtöbbet támadott műszaki anyag, ami elkerülhetetlenül
és nélkülözhetetlenül kíséri végig életünket. Az elhangzott vádak között olyanok
szerepelnek, hogy a műanyagok a többi anyagnál jobban szennyezik a környezetet,
felelősek a természetes szénhidrogénforrások kimerüléséért, égetésük toxikus gázok
keletkezését eredményezi, és még sorolhatnánk. Ezeknek az állításoknak csak bizonyos
része felel meg a valóságnak, ennek ellenére két okból eredően sem szabad ezeket
megválaszolatlanul hagyni.
1.) Amennyiben a környezetvédelmi kifogások jogosak, természetesen a
problémát orvosolni kell; ahogyan tette ezt az Európai Unió, a műanyag hulladékok
újrahasznosításának fokozását is célul kitűző – egyebek mellett a szakdolgozatom
témáját is inspiráló – 2008/98/EK irányelve révén.
2.) Amennyiben viszont a kifogások nem helytállóak, meg kell azokat cáfolni,
mivel felesleges feszültségeket és problémákat okoznak egy iparágban, ami, mint
kiemeltem nélkülözhetetlen. Bátran kijelentem, hogy műanyagok nélkül ma már nem
léteznénk, sőt ez az anyagcsalád a fenntartható fejlődés egyik záloga, ezért sem értek
egyet azokkal a környezetvédőkkel, akik úgy próbálják meg beállítani a műanyagokat,
mint környezetünk elsőszámú ellenségeit és magát az anyagot teszik felelőssé a
használatukkal előidézett környezetszennyezésért.
Egy, a Magyar Műanyagipari Szövetség által is közzé tett, tanulmány kimutatta,
hogy a műanyagok nélkül a csomagolóanyagok tömege négyszeresére, a termelési
költségek és az energia felhasználás a duplájára nőne, míg a termelődő hulladék
mennyisége 190% -kal több lenne.

5



1. ábra. Mi lenne a hatása, ha műanyagok helyett mást használnánk csomagolás céljára?

(Ollár, 2011) [1.á.f.]
A mesterséges polimerek alapanyaga manapság még valóban a kőolaj, azonban a
fosszilis energiahordozó elfogyasztásáért döntően ( < 10%) nem a műanyaggyártás a
felelős. Éppen ellenkezőleg: egyedül a járműgyártásban, az autó- és repülőgépiparban
megjelenő, növekvő műanyaghányad olyan mértékben könnyíti járműveinket, hogy az
ebből eredő fajlagos üzemanyag-megtakarítás többszörösen felülmúlja az adott
műanyagok előállításához használt kőolaj mennyiségét.
A műanyag jellemző tulajdonságai mellett (alacsony sűrűség, jó mechanikai
tulajdonságok, kiváló szigetelő képesség, stb.) legfontosabb előnye az
újrahasznosíthatóság, vagyis mindent meg kell tenni azért, hogy a műanyagból készült
termékeket életciklusuk után összegyűjtsük, és újra bekerüljenek a gyártási folyamatba.
A környezetvédelem és hulladékgazdálkodás folyamatosan szigorodó
jogszabályi háttere, az ennél sokkal lassabb ütemben formálódó lakossági szemléletmód
ellenére is, a műanyag hulladékok egyre nagyobb mennyiségének hasznosítását
eredményezi. Új műszaki megoldások születnek mind az újrahasznosításra, mind pedig
az újrafeldolgozásra. Fejlesztik a meglévő válogató berendezéseket és feldolgozó
gépeket, illetve egyéb – esetenként más iparágban elterjedt – technológiákat
alkalmaznak a műanyag hulladék mennyiségének csökkentésére.
Rengeteg anyagot gyűjtöttem ahhoz, hogy mélyrehatóan feltárjam a szelektíven
gyűjtött műanyag hulladékok sorsát. Számos újrahasznosító céghez személyesen is
ellátogattam, hogy első kézből kaphassak szakmai információkat a
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!


jövő januártól
valamennyiünket érintő témában. A különféle nézőpontok megismerése által
lehetőségem nyílt egy konzekvens és objektív szemléletformálásra.
Szeretném megragadni az alkalmat és az érdeklődés felkeltése érdekében
röviden ismertetni a szakdolgozatom fontosabb elemeit:
 2020-ra a műanyag hulladékból is el kell érnünk az 50% -os anyagában
történő hasznosítást. Szerettem volna kideríteni, hogy hazánkat mennyi választja el a
kitűzött érték elérésétől. A vizsgálatom megkezdésekor elérhető legfrissebb adatok
segítségével kísérletet tettem a műanyag hulladék eredetének és a szelektíven gyűjtött
mennyiség közelítően pontos összegének és összetételének feltérképezésére. Sajnos a
rendelkezésemre álló adatsorok összeegyeztethetőségét illetően nehézségekbe ütköztem,
6



így a vizsgálatomat annak tudatában folytattam le, hogy az általam hozzáférhető adatok
sajnos nem teljesen hibátlanok.
Áttekintettem és kielemeztem a szelektíven gyűjtött műanyag sorsának négy
lehetséges változatát. Nevezetesen: az anyagában történő újrahasznosítást, a kémiai
átalakítást, a biológiai feldolgozást és az energetikai hasznosítást.
Mivel egy adott termék piacképességét a kereslet és az ár határozza meg,
megvizsgáltam milyen módszerekkel és milyen költségért állíthatóak elő a feldolgozó
számára megfelelően tiszta frakciók. Majd kísérletet tettem a kereslet módosításának
különféle lehetőségeinek kielemzésére.
Utána jártam, hogy az utóválogatás nélküli feldolgozás az eredetinél kisebb
használati értékű terméket eredményez-e, illetve, hogy miért nincs kereslet a vegyes
műanyag hulladékból készülő fapótló termékekre.
Különös jelentőséget tulajdonítok a 12. sz. fejezetnek, amelyben
megfogalmaztam a szelektíven gyűjtött műanyag hulladék mennyiségének növelésére,
illetve minőségének módosítására vonatkozó meglátásaimat. Úgy vélem, hogy egy ilyen
mélységű áttekintés segítségével valóságos hiányosságokra, negatívumokra sikerült
bukkannom.
A kidolgozás során, az egyes fejezetek végén a tárgyalt témában kialakult
következtetéseimet megfogalmaztam, ugyanakkor a jobb áttekinthetőség érdekében
ezeket a "Következtetések, javaslatok" c. fejezetben megismételtem.
Úgy vélem, hogy egy műanyagokkal foglalkozó szakembernek, függetlenül az
iparágtól, a szakdolgozat által érintett témakörökkel tisztában kell lennie, és ezek
ismeretében
kell
meghoznia
a
jövőre
irányuló,
tudatos
döntéseit.

7



1. A MŰANYAGOK ÁLTALÁBAN
1.1. A szintetikus polimerek térhódítása – az anyag, ami átformálta a világot
[5 - 6]

A mesterséges polimerek, a műanyagok – sokoldalúságuk révén – döntő módon
vettek részt a XX. század technikai vívmányainak létrehozásában. A műanyag
feltalálása és térhódítása, a vitathatatlan fejlődés mellett számos (főként
hulladékkezelési) probléma alapjaként, új fejezetet nyitott az emberiség történetében.
Minden túlzás nélkül állítható, hogy életünk ma már elképzelhetetlen nélkülük. Jól
példázza ezt az acélgyártás és a műanyaggyártás egymáshoz viszonyított mennyisége,
amely a világban és hazánkban is látványos fordulatot vett az elmúlt 20-25 évben. A
világ fejlett régióiban (USA, Ny-Európa, Japán) a műanyag felhasználásának mértéke
már 1980-ban meghaladta az acélét. Világméretekben a két trendvonal 1990 táján
keresztezte egymást (2. ábra). Ma már a világ acélgyártása évi 900 millió tonna körüli,
míg a műanyaggyártás évi 200 millió tonna feletti. A világ műanyag felhasználása 1995
és 2000 között évente átlagosan 6,8% -kal, 106 millió tonnáról 147 millió tonnára nőtt,
majd a következő öt éves ciklusokban a bővülés évente átlagosan 4% -ra becsülhető.
Európa, mint a jóléti államok jelentős részét adó kontinens, ebből közel 65 millió
tonnával „veszi ki a részét”, a teljes termelés kicsit több mint 25% -át adva (3. ábra).

2. ábra. A világ nyersacél és műanyag termelése 1950 óta [2.á.f.]

8



3. ábra. Műanyag termelés növekedése Európában és a világban 1950-2011 (millió tonna)
[3.á.f.]

Érdemes rávilágítani arra a néhány múltbéli eseményre, amelyek a kőolaj alapú
műanyaggyártás és a hagyományos szerkezeti anyagok (fémek, polimerek és kerámiák)
közö
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!


tti arány ily mértékű eltolódását okozták.
Mindenekelőtt tisztáznunk kell, hogy a polimerek – a közhiedelemmel
ellentétben – nem azonosak a műanyagokkal. A polimerek, a kovalens kémiai kötéssel
összekötött ismétlődő egységekből, mint láncszemekből (főleg organikus
monomerekből) felépített, makromolekulák anyagtudománya jóval szélesebb, mint a
műanyagok világa.
Az élő természet ugyanígy építi fel pl. a monoszacharidokból a cellulózt,
tejsavakból a poli-laktidokat, az aminosavakból – több mint 10 a 300. hatványon
változatban – a fehérjét. Elsősorban ezek a természetes polimerek adják azt az évenként
megújuló nyersanyagbázist is, amely a növény- és állatvilág révén régóta ellátja az
emberiséget, a feleslegét pedig elemészti maga a természet. Ez a biomassza termelés
Földünkön évi százmilliárd tonna nagyságrendű, tehát három nagyságrenddel nagyobb,
mint a műanyagipar. Már csak ezért sem szűkíthetjük le a polimerek fogalmát a
műanyagokra.
Az iparban használatos műanyagok tehát olyan mesterségesen előállított
anyagok, melyek minden esetben több anyag keverékéből állnak, de legalább egy
komponensük polimer.
A német Kunststoffe kifejezésből származó magyar műanyag szó (csakúgy, mint
a "Műegyetem" megnevezés) sokakban még ma is hamisan cseng, és azt a képzetet kelti,
hogy az ilyen anyag szemben áll a "valódi" anyagokkal. A magyar műanyag kifejezés
semmit sem ad vissza a német Kunst, a művészi szintű kreativitás, az ihlettel és
fáradsággal összehozott alkotás asszociációjából. A képlékeny alakíthatósághoz kötődő
korábbi angol plastics kifejezés is elavult, ugyanis fémek hasonlóképpen
megformálhatók képlékeny alakítással, pl. mélyhúzással. Manapság a német és az angol
nyelvterületen is egyre inkább polimer anyagtudományt művelnek, és azt tanítják,
fejlesztik. Ebbe az anyagtudományba beletartoznak tehát a természetes polimer alapú
9



mérnöki (ipari) alapanyagok is, mint pl. a természetes gumi, a fa, a papír, a bőr, illetve a
természetes rostanyagok is, amelyeket az ember évszázadok, évezredek óta használ a
textilgyártásban.
1.1.1. A MŰANYAGOK TÖRTÉNETÉNEK FŐBB MOMENTUMAI ÉVSZÁMOKBAN [7 - 13]

1838: Victor Regnault (1810-1878), francia fizikus és kémikus, egy véletlen
felfedezés folytán, laboratóriumában a világon először állított elő a PVC-t (Polivinilklorid).
1839: Eduard Simon, német gyógyszerész, Berlinben a Styrax benzoin fa
viaszából előállította a polisztirolt (PS), de műanyagként csak közel 100 év múlva
kezdték alkalmazni.
1839: Charles Goodyear (1800-1860), philadelphiai nagykereskedő a
természetes kaucsuk konzerválószerét keresve, latex és kén keverékét öntötte forró
lapra. A kísérlet eredményeként megszületett a vulkanizálás folyamata. Goodyear 1852ben, Angliában a kénmennyiség növelésével előállította az első keménygumit (ebonit).
1856: Alexander Parkes (1813-1890) birminghami gyáros szabadalmaztatta az
első hőre lágyuló nitrocellulóz alapú parkezint, ami a ma celluloidnak nevezett anyag
alapjául szolgált. Az első ember alkotta mesterséges műanyag felfedezésével a világ új
nyersanyagforrás birtokába jutott, annak ellenére, hogy ipari méretű előállításra még
nem került sor.
1859: Frederick Walton (1834-1928), brit iparos pamutszövetre lenolajat vitt
fel, ami a levegő oxigénjének hatására szívós bevonattá alakult át. 1864-től linóleum
néven gyártották.
1865: A modern műanyagipar kezdete. John Wesley Hyatt (1837-1920),
amerikai feltaláló testvérével felfedezte, hogy a cellulóz-nitrát (lőgyapot) kámforral
összekeverve lágy anyagot ad, amelyet celluloidnak neveztek el. Az elefántcsont
biliárdgolyók kiváltására szabadalmaztatta felismerését, miszerint a celluloid is kiválóan
alkalmas annak alapanyagaként. Hyatt az anyag gyártását üzemesítette és kereskedelmi
forgalomba hozta. A celluloid nevet , 1873-ban vezette be védjegyként. A 20. század
elején széleskörűen használták különböző tárgyak előállítására (tollak, késnyelek, stb.).
Kiváló mérettartása miatt, nagyfokú tűzveszélyessége ellenére megmaradt
filmalapanyagnak jóval más műanyagok felfedezése után is. A cellulózból kiindulva
állították elő a viszkózselymet és a cellofánfóliát is.
1872: Eugen Baumann (1846-1896), német kémikus , aki elődjéhez hasonlóan,
egy véletlen folytán találta fel ismét a PVC-t.
1884: Hilaire Bernigau de Char
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!


donnet (1839-1924), francia természettudós
szabadalmaztatta az első, cellulóz-nitrát alapú, műselymet. Az 1889-es párizsi
világkiállításon mutatta be a találmányát a nagyközönség előtt, majd 1889-ben saját
gyárat hozott létre.
1907: Leo Hendrik Baekeland (1863-1944), USA-ban élő belga származású
kémikus fenol-formaldehid kondenzációs alapú műgyantájával indult meg az első
teljesen mesterséges alapú, semmilyen természetben előforduló molekulán nem alapuló,
hőre keményedő műanyagok gyártása. Az első bakelit alapanyagú termék egy textilipari
orsó formájában öltött alakot. Kitűnő elektromos szigetelő hatása miatt a
villamosiparban és a fékanyag-gyártásban nagy mennyiségben használják a mai napig.
10



1908: Jacques E. Brandenberger (1872-1954), svájci vegyész és textilipari
mérnök kifejlesztett egy eljárást, amely segítségével (átlátszó viszkóz lapokat)
Celofánt® állított elő.
1913: a német feltaláló Friedrich Klatte (1863-1888) elsőként
szabadalmaztatta a PVC-t, melynek polimerizációjához napfényt alkalmazott,
megteremtve ezzel a PVC gyártás technikai alapjait. A PVC ipari felhasználásához
azonban szükség volt lágyítók előállítására és a fröccsöntés technológiájának a
kidolgozására. 1926-ban elsőként az amerikai Waldo Semon (1898-1999), amerikai
vegyész kezdett PVC-ből használati tárgyakat (pl. cipősarok, szerszámnyél) előállítani.
1935-ben indult meg a nagyüzemi termelése.
1922: Hermann Staudinger (1881-1965) német vegyész megalkotta a
makromolekulák elméletét, lefektetve ezzel a műanyagkémia tudományos alapjait.
Noha ezidőtájt már ipari méretekben gyártották a bakelit villamos szigetelőket,
Staudinger elméletét – miszerint a kovalens kötésekkel kapcsolt láncszemekből álló
cellulóz makromolekula elvileg akár az acélnál is nagyobb szilárdságú lehet –
tudományos körökben még hitetlenkedve fogadták. Majd 1953-ban Staudinger
professzor Nobel-díja volt az első, amit a polimer-kémia mint anyagtudomány
elismeréseként kiosztottak.
A műanyagtechnológia, a makromolekulák technológiája kezdetben tehát
előbbre járt, mint az elmélet: a mérnökök messzebbre jutottak, mint a teoretikusok.
1930-as évektől azonban rohamos fejlődésnek indult a műanyagipar és a
tömegméretben gyártott termékek megjelenésével egy időre le is zárult a természetet
követő polimerszintézis korszaka. A nagysebességű és nagy hatékonyságú
polimerizációs láncreakciók elterjedésével olyan mesterséges polimerek jelentek meg
(mint a polietilén, a polipropilén, a PVC, a polisztirol), amelyekhez hasonlót a természet
sosem produkált. Ezek elbontására tehát ökoszisztémánk nem volt és jelenleg sincs
felkészülve. Ráadásul manapság ezek a legolcsóbb, legnagyobb tömegben gyártott
mesterséges anyagaink, amelyek nagy szerepet kaptak az élelmiszerek csomagolásban,
a közműellátásban (víz, gáz, csatorna, áram), a mezőgazdaságban és az építőiparban.
Olcsóságukat, korrózióállóságukat, stabilitásukat sokáig mérnöki vívmánynak
tekintettük, amibe rengeteg fejlesztőmunkát kellett belefektetni.
1933: W. H. Carothers (1896-1937), amerikai vegyész kidolgozta a neoprén
márkanéven elterjedt műkaucsuk előállítását. Az első műszál, egyben a legsikeresebb
polikondenzációs makromolekula, a poliamid-66 (Nylon) felfedezése (1935) is az ő
nevéhez kötődik. Az elnyűhetetlen nylonnal révén a tudomány már képes volt a fehérjék
amidkötését reprodukálni, sőt a természetes selyemnél, gyapjúnál jóval magasabb
szilárdsági szinten létrehozni. A poliamidból először horgászzsinórt, hálókat és fogkefét
készítettek, de ahogy fejlődött a szálhúzási technológia, és sikerült egyre vékonyabb
szálakat húzni, 1938-ban a New York-i világkiállításon bemutatták a nylonharisnyát. Az
amerikai hölgyek nagy bánatára (4 – 5. ábrák) azonban hamarosan kitört a második
világháború és a termelt poliamid nagyobb részét ejtőernyők, hevederek és függőágyak
gyártására használták fel, mivel Japán a náci Németország oldalán lépett be a háborúba,
és beszüntette a selyemszállítást. (Innen is ered a "Nylon" szó korabeli magyarázata:
"Now You Lousy Old Nippons" = "No, ti tetves, vén japánok".)

11



4. ábra [4.á.f.]

5. ábra [5.á.f.]

4 – 5. ábrák. “Nylon Mania” – A II. világháború alatt a nylonharisnya hiánycikk lett
1933: Eric Fawcett (1927-2000)
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!


s Reginald Gibson (1902-1983), brit

vegyészek lefektették az etilén ipari gyakorlatban alkalmazható polimerizációjának
alapjait. Az 'Imperial Chemical Industries' laboratóriumában rendkívül magas nyomás
alatt (1000 bar) akartak etilént reagáltatni benzaldehiddel, egy nyomástartó edény
hibájából eredően egy kis mennyiségű fehér, viaszos, szilárd anyagot sikerült
előállítaniuk. A kísérletet reprodukálása nem volt egyszerű feladat, így az ipari előállítás
csak 1939-ben indult meg, az új anyag LDPE (Low-density polyethylene = kis sűrűségű
polietilén) néven vált ismertté. Anglia, a közelgő háború előszelét érezve, hamarosan
titkosította a polietilénnek, mint a radartechnika nélkülözhetetlen és utolérhetetlenül
kiváló szigetelőanyagának gyártási eljárását. A titkosítás olyan jól sikerült, hogy a
Csűrös Zoltán professzor (1901-1978) által 1941-ben publikált első Műegyetemi
„Műanyagok” jegyzetben még ez állt: „… az etilén nem hajlamos sokszorozódásra …”
1936: A philadelphiai Röhm und Haas cég → PMMA ( Polymethyl
Methacrylate) vagy akril üveg, köznapi néven "plexi".
1937: Otto Bayer (1902-1982) német kémikus felfedezi a poliuretánt (PU).
1938: Roy Plunkett (1910-1994), az amerikai DuPont cég vegyésze felfedezte
a politetrafluoretilén-t (PTFE). Teflon® márkanév alatt 1946-ban került kereskedelmi
forgalomba.
1941: J. R. Winfield (1901-1966), brit vegyész, asszisztense J. T. Dickson
segítségével a manchesteri Calico Printers' Association textilipari cég laboratóriumában
tereftálsav és etilénglikol kondenzációjából polietilén-tereftalátot (PET) állítottak elő.
1951: Phillips Petroleum Company kutatói, Paul Hogan (1919-2012) és Robert
Banks (1921-1989), amerikai vegyészek felfedezték, hogy nagymértékben kristályos
polietilén állítható elő viszonylag mérsékelt hőmérsékleten (70-100 °C) és nyomáson
(30-40 bar) szilíciumdioxid hordozóra vitt krómoxid katalizátor jelenlétében. Az anyag
a HDPE-t (High-density polyethylene = nagy sűrűségű polietilén) nevet kapta.
Az '50-es évek nagy felfedezése a sztereospecifikus polimerizáció volt, amivel
szabályos térszerkezetű polimereket lehet előállítani. Ezekkel a speciális
katalizátorokkal állította elő Ziegler (1898-1973) 1953-ban a kisnyomású polietilént,

12



majd Natta (1903-1979) professzor 1954-ben az első térbelileg szabályos szintetikus
polimert, a polipropilént (PP). 1963-ban mindketten kémiai Nobel-díjat kaptak.
1954: Ray McIntire (1918-1996), amerikai vegyész egy véletlen folytán
feltalálta a rideg és merev polisztirolnál könnyebb és rugalmasabb, Styrofoam
márkanéven ismertté vált, habosított polisztirolt.
A II. világháborút követő évek, a fémek hiánycikké válásából és a fogyasztói
társadalom őrületes mennyiségi igényéből adódóan, látványos fejlődést hoztak a
műanyagiparban, sorra születtek az új polimerek, a feldolgozásukhoz szükséges
nagysebességű gépek és eljárások, amelyek ma már életünk elengedhetetlen kellékeit
állítják elő. Időközben, a huszadik század végére megvalósult Staudinger professzor
előrejelzése is, méghozzá éppen abban az egyszerű polietilénben, amelynek előállíthatóságában
maga sem reménykedett. A valóban óriási molekulájú, elágazásoktól mentes polietilénből
nagymértékben orientált, több mint 90%-ban kristályos (HOPE – Highly Oriented Polyethylene)
szálakat lehet gyártani, amelyek szakítási szilárdsága meghaladja az acélét. (Hengerelt hídacél
lemez: 500 MPa, acélsodrony: 1800 MPa, HOPE: 2700 MPa). Ebből készítik pl. a
csípőprotézisek gömbfejét, ugyanakkor ilyen sodratok, fonatok kaphatók ma már hegymászó
kötélként, gépkocsik vontató köteleként, de készülhet belőle golyóálló mellény, bukósisak is.

Fentiekből látható, hogy szinte megszámlálhatatlan féleségű molekula állítható
elő, manapság a világ mintegy húszezer szintetikus polimerféleség között válogathat.
A műanyagok fogalmán belül megkülönböztetünk:
Természetes alapú műanyagokat, amelyek valamely természetben megtalálható
anyag tulajdonságait javítják átalakítással (jó példa erre a gumi).
Mesterséges alapú vagy szintetikus műanyagokat, amelyeket kisebb molekulája
szerves vegyületekből polireakciók útján állítják elő.
Polimerizációval valamely telítetlen (kettős kötésű), kismolekulájú (monomer)
vegyület azonos molekulái, melléktermék keletkezése nélkül óriásmolekuláv
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!


á
egyesülnek.
Poliaddícióval történő előállítás során a monomerek közötti reakcióban a részt
vevő atomok közvetlenül összekapcsolódnak úgy, hogy a láncokat összetartó kötések a
molekulákon belül átrendeződnek.
Polikondenzációval készült műanyagok esetén két olyan monomer egyesül,
amelynek több aktív molekulacsoportja van. A folyamat melléktermékként
vízmolekulák keletkeznek.

13



6. ábra. Műanyagok csoportosítása [6.á.f.]

Más szempont szerint is csoportosíthatók a műanyagok, így például a hővel
szembeni viselkedés (feldolgozhatóság) alapján vannak:
Hőre nem lágyuló/keményedő (duroplaszt/termoreaktív) műanyagok, és
Hőre lágyuló/termoplaszt műanyagok.

1.2. Hőre keményedő (duroplaszt) műanyagok [14; 19]
A végtermékgyártás utolsó fázisában hőre kikeményedő műanyagok, újbóli erős
melegítés hatására hőbomlást szenvednek. Térhálós szerkezetük azt jelenti, hogy a
monomerek szorosan, mindhárom irányban összekapcsolódnak. A kovalens kötések
nagy összetartó energiája miatt az ilyen térhálós polimerek viszonylag magas
hőmérsékletig hőállóak. Ezen műanyagok tulajdonságait folyamatosan javították az
elmúlt évszázadban, ezért tudták kiváltani számos felhasználási területen a fémeket. A
sikertörténet bizonyos értelemben túl jól alakult: ezeket az anyagokat annyira
ellenállóvá tették, hogy sem melegítéssel, sem vegyszeres oldással nem
újrahasznosíthatók. Napjainkban számos kutatás témája a termoreaktív műanyagok
feldolgozhatósága. 2014 tavaszán egy amerikai–holland–szaúd-arábiai kutatócsoport
által kifejlesztett poli-hexahidro-triazin (PHT) nevű új duroplaszt erős, legalább 2-es
pH-értékű savban feloldódik és alapelemeire esik szét.

14



1. táblázat. Főbb duroplaszt műanyagok jellemzése [1.t.f.]

1.3. Hőre lágyuló (termoplaszt) műanyagok [15 - 19]
A hőre lágyuló polimerek csoportja adja a szintetikus polimerek legnagyobb
mennyiségben gyártott hányadát. Ezek a 20. század második felének forradalmian új
anyagai alkotják a manapság gyártott polimerek 85–90% -át.
Legjelentősebb előnyük, hogy felmelegítve fokozatosan lágyulnak meg, lehűtve
pedig megtartják formájukat. A hőre lágyuló műanyagok hosszú, fonal alakú
molekulaláncokból épülnek fel. A láncokat fizikai erő, és nem kémiai kötés kapcsolja
egymáshoz, ezért kevésbé ellenállóak. A hőre lágyuló műanyagok esetén (PE, PP) a
polimerizáció végterméke általában natúr színű por. Ebben a formában és összetételben
legtöbbször nem alkalmas a végtermék gyártására. Általában még stabilizátort,
csúsztatószert, kitöltő- és vázanyagot, öregedésgátlót, színezéket (Részletesebben lásd.
a ... mellékletben) kevernek hozzá a végleges megjelenés kialakításáig, továbbá egy
olvasztásos folyamat során félterméket, granulátumot készítenek belőle. Hőre lágyuló
tulajdonságai révén – fröccsöntéssel, extrúzióval, illetve fúvással – feldolgozhatóak, így
felhasználásuk gazdaságos. A termoplasztok külső tulajdonságai annyira közel állnak
egymáshoz, hogy az egyes műanyagfajták felismeréséhez nagy gyakorlat, tapasztalat
szükséges.

Az ismertebb hőre lágyuló (termoplasztikus) polimerek bemutatását az 1. sz.
melléklet tartalmazza.

15



1.3. A Műanyag termelés – felhasználás mértéke
Európa műanyagipari vállalatai évente – összes felhasznált műanyagok 35-40% ából – 18,5 millió tonna hőre lágyuló műanyag csomagolóanyagot gyártanak (9. ábra).
Ennek közel a felét Németország és
Olaszország állítja elő (8. ábra). A teljes
termék közel kétharmadát hőformázott
élelmiszercsomagolásra használják (9. ábra).
A polimerek közül vezet a polietilén (PELD/LLD/ HD – 29%), a polipropilén (PP –
19%), a poli(vinil-klorid) (PVC – 11%) és a
polisztirol (PS – 7,5%). A polipropilén,
alkalmazása
az
elmúlt
tíz
évben
megkétszereződött, a siker titka sokoldalú
felhasználhatósága. Jelentős választékbővítés
eredményeként gyorsan terjed a műszaki célú
alkalmazása is. A hazai feldolgozásban is a
PP részesedése a legnagyobb, az elmúlt öt
7. ábra. Európai műanyag kereslet
évben az anyagtípus feldolgozásának
(EU27+Norvégia/Svájc) megoszlása növekedése
meghaladta
a
műanyagpolimer típusonként 2011-ben [7.á.f.]
feldolgozás egészének növekedését.
Figyelem! Ez itt a doksi tartalma kivonata.
Kérlek kattints ide, ha a dokumentum olvasóban szeretnéd megnézni!




8. ábra. Európa műanyagok iránti igénye, EU27 + Svájc és Norvégia (k tonna/év) [8.á.f.]

16



9. ábra. Európai műanyag igény (EU-27+Norvégia, Svájc) alkalmazási terület és
műanyag típus szerint 2011-ben [9.á.f.]
Magyarországon a műanyaggyártás 1970-től 2000-ig – kisebb-nagyobb
hullámzásokkal – 56 ezer tonnáról 1,009 millió tonnára emelkedett (10. ábra). A
gazdasági válság azonban mind a műanyag termelés, mind a felhasználás mértékét
befolyásolta, amely e szegmensre is negatív kihatással volt, de szinte törvényszerű,
hogy az időszakos visszaesést követően a növekvő tendencia folytatódni fog.
Magyarországon 2012-ben 1 351 ezer tonna műanyag alapanyagot állítottak elő (2.
melléklet), ami mintegy 5 %-os visszaesést jelent az egy évvel korábbi szinthez képest.

Magyarország – 2007-2012. évek közötti – műanyag termelésének és
feldolgozásának alakulását a főbb anyagtípusok vonatkozásában a 2 - 4. számú
mellékletek tartalmazzák.

10. ábra. A műanyag alapanyagok termelésének és felhasználásának
alakulása Magyarországon 1970 és 2012 között [10.á.f.]

17

11. ábra. Hazai műanyag
csomagolás kibocsátás és saját
célú felhasználás, 2012 [11.á.f.]



2. SZELEKTÍVEN GYŰJTÖTT MŰANYAG HULLADÉKOK ÖSSZETÉTELÉNEK ÉS
MENNYISÉGÉNEK VIZSGÁLATA

2.1. Adatok feldolgozása
A vizsgálat alapjául a 2012-es évet jelöltem ki, mely időszak kiválasztásakor a
rendelkezésemre álló adatforrások döntő befolyással bírtak. Az adatgyűjtési időszakban
(2014. februárjában) az Országos Hulladékgazdálkodási Ügynökség Nonprofit Kft.
(OHÜ) a lakossági szelektív gyűjtésből származó műanyag hulladék mennyiségi adatai
már a 2013. évre vonatkozóan is rendelkezésemre tudta bocsátani.
Azonban egy teljes és átfogó vizsgálat készítésére törekedtem, amelyhez a
szelektív hulladékgyűjtés nagyobb részét képező ipari-kereskedelmi hulladékgyűjtésből
származó adatok is nélkülözhetetlennek bizonyultak. Magyarországon ugyanis ez a fajta
gyűjtési mód nemzetközi viszonylatban is magas színvonalat képvisel, éves szinten a
szelektíven gyűjtött műanyag hulladék mennyiségének mintegy 70% -a az iparikereskedelmi szelektív hulladékgyűjtésből származik. Ez utóbbi gyűjtési mód a
közszolgáltatás keretében elszállított mennyiségi adatait a Központi Statisztikai Hivatal
(KSH) által készített, országos szintű kimutatást felhasználva állítottam össze, azonban
a 2013-as adatok feldolgozása ekkor még folyamatban volt.
A 2012-es évre vonatkozó közszolgáltatás keretében elszállított, szelektíven
gyűjtött műanyag hulladék mennyiségi és összetételi vizsgálatához az alábbi két
adatsort használtam fel:
A KSH által készített 2012-es a közszolgáltatás keretében elszállított
települési szilárd hulladék (két kategória: lakosság és egyéb szervek összesen)
szelektíven gyűjtött műanyag tartalmára vonatkozó település szintű felmérése.
 Az OHÜ szerződött közszolgáltató partnerei által, 2012-ben a lakossági
szelektív hulladékgyűjtési rendszerbe bevont településeken szelektív gyűjtés során
keletkező műanyag hulladék mennyiségi kimutatása közszolgáltatók szerint.

A két adatsor országos lefedettségére vonatkozó kimutatásokat a 5 – 7. számú
mellékletek tartalmazzák.
Már a KSH település szintű adatsorát kézhez kapva is szembeötlő volt, hogy az
nem tartalmazta az ország valamennyi települését. Ennek oka nem minden esetben a
szelektív gyűjtéshez szükséges eszközök hiányából volt eredeztethető; számos esetben a
lakossági aktivitás elmaradása okozta a szelektív gyűjtés eredménytelenségét, mely
legtöbbször a családi házas övezetekben elhelyezett gyűjtőszigetek nagy ráhordási
távolságából, a negatív hozzáállásból vagy a tájékozatlanságból (mondván: "a válogatás
körülményes", "a végén úgyis összeöntik", stb.) adódott.
A KSH adatsora az ország településeinek 78% -át fedte le, azonban a felmérés
nem különítette el egymástól a lakossági és ipari-kereskedelmi begyűjtésből származó
mennyiségeket, így a vizsgálat további szakaszában a két adatsor metszetét vettem
alapul (a továbbiakban ezt 'KSH ∩ OHÜ' néven jelölöm). A mindkét adatsorban
szereplő települések segítségével már elő tudtam állítani azokat a mennyiségi adatokat
is, melyek a nem lakossági eredetű szelektív hulladékgyűjté