Recykling surowcowy chemiczny lub termiczny przetwarzanie materiaw odpadowych

Recykling - surowcowy (chemiczny lub termiczny) – przetwarzanie materiałów odpadowych do postaci surowców z jakich te materiały zostały wytworzone - materiałowy (mechaniczny) – przetwarzanie odpadów w produkt o wartości użytkowej, zazwyczaj o innym przeznaczeniu niż produkt pierwotny

Papier i tektura

Rodzaje odpadów z papieru i tektury - odpady opakowaniowe - odpady z papieru zadrukowanego znajdującego się w szybkim obrocie (gazety, czasopisma, ulotki) - odpady z pozostałego papieru zadrukowanego (np. makulatura biurowa)

Ekonomiczne aspekty recyklingu papieru - aktualny popyt na papier i tekturę - gatunek i ilość zebranej makulatury - cena rynkowa celulozy - cena importowa/eksportowa makulatury - stany zapasów u pośredników i producentów

Wykorzystanie makulatury w Polsce - papier do celów graficznych – 14, 5% (z czego ok. 90% do druku gazet) - papier do celów opakowaniowych – 64, 9% - papier i tektury pakowe – 5, 3% - tektury pudełkowe – 4, 6% - papier higieniczny (toaletowy, ręczniki papierowe) – 16, 2% - pozostałe (tektury budowlane, introligatorskie, wyroby formowane) – 4, 3%

Składowanie i transport makulatury - bele związane drutem lub taśmą metalową (ewentualnie PET, PP) - luzem

Rozwłóknianie makulatury

Usuwanie zanieczyszczeń - folia - części metalowe - zszywki - kamienie - piasek - tworzywa sztuczne - styropian

Sortowniki ciśnieniowe, filtracja Usunięcie zanieczyszczeń o wymiarach większych od włókien (folia, nierozdrobnione kawałki papieru)

Flotacja Usunięcie cząstek farby drukarskiej - mydła kwasów tłuszczowych buforowane krzemianem sodu + alkalia

Zanieczyszczenia kleiste - źródło: etykiety, taśmy samoprzylepne, folie - w procesie przerobu makulatury miękną, tworząc błonę - przyklejanie do papieru i urządzeń – obniżenie jakości produktu i wydajności

Bielenie masy makulaturowej - podniesienie cech estetycznych - usunięcie ligniny i substancji barwiących - tlen, ozon, nadtlenek wodoru, podsiarczyn sodowy, kwas formamidisulfonowy (w miejsce chloru)

Ostateczne odwadnianie - filtry tarczowe, prasy ślimakowe - 82% włókien

Najczęstsze problemy technologiczne - trudności z rozwłóknianiem - zaklejanie elementów maszyn - oklejanie wałków maszyn papierniczych - zapychanie sit sortowników - tworzenie osadów w rurociągach - wady w papierze (wytrącenia kleiste, parafinowe, smoliste) - konieczność dodatkowego oczyszczania wody obiegowej - mniejsza wydajność linii technologicznych

Woda obiegowa

Oczyszczanie ścieków - obróbka beztlenowa

Odpady stałe - włókna podlegające i niepodlegające recyklingowi - tworzywa sztuczne - drewno - szkło - piasek - odpady z procesu odbarwiania

Paliwo BRAP - makulatura + osad ściekowy - wartość opałowa makulatury 15 -17 MJ/kg

Alternatywne zastosowanie makulatury - produkcja mebli - produkcja rur - materiał „cell” (makulatura, mikroakryl, skrobia) - produkcja płyt do izolacji akustycznej - masa do pokrycia wysypisk - wypełnienie biofiltrów do neutralizacji par rozpuszczalników

Baterie i akumulatory Dopuszczalne zawartości: Rtęć – 0, 0005% Kadm – 0, 025% Ołów – 0, 4%

Baterie i akumulatory kwasowoołowiowe Elektroda dodatnia Pb. O 2, ujemna – ołów metaliczny, zanurzone w 27 -39% roztworze H 2 SO 4 Mostki łączące z ołowiu miękkiego, separatory płyt z PCV, obudowa – ebonit lub polipropylen, pasta elektrodowa: Pb. SO 4, Pb. O 2, Pb. O, Pb i do 4% innych materiałów Przedłużenie żywotności: - dodatek antymonu, wapnia, arsenu, miedzi, cyny

Pirometalurgiczne metody recyklingu - metody bezpośrednie – akumulatory przerabiane w całości lub po poprzednim rozkruszeniu - metody pośrednie – akumulatory rozdzielane na poszczególne frakcje przerabiane oddzielnie

Hydrometalurgiczne metody recyklingu akumulatorów kwasowo-ołowiowych

Recykling baterii i akumulatorów małogabarytowych - cynk - ołów - nikiel - kadm - rtęć - lit - tytan - cyrkon - metale ziem rzadkich

Podstawowa segregacja - baterie alkaliczne i węglowe - baterie niklowo-kadmowe - baterie litowe i litowo-polimerowe - baterie guzikowe

Baterie alkaliczne i cynkowowęglowe

Proces Sumimoto - baterie cynkowo – manganowe - odparowanie rtęci w temp. ok. 750 o. C - odzysk cynku w piecu elektrycznym (temp. ok. 1500 o. C)

Proces VARS Tech - baterie cynkowo-węglowe manganowe - odparowanie w składników ogniwa próżni i cynkowo- poszczególnych - 773 o. C – H 2 O, 973 o. C – PP, 1273 o. C – KOH, Zn – 1473 -943 o. C, ciśnienie spada do 10 Pa

Baterie niklowo-kadmowe

Proces Accurec - rozdrobnienie - wydzielenie frakcji: metalicznej, tworzyw sztucznych , obudowy - materiał elektrod – destylacja próżniowa pod ciśnieniem 1000 Pa – w temp. 500 o. C wydzielenie wody i tworzyw sztucznych, 850 o. C – kadm - 99, 95% odzysku kadmu

Baterie litowe i litowo-polimerowe - ogniwa litowe z nierozpuszczalnymi katodami (tlenki i siarczki metali, oksosole, fluorografit) - ogniwa litowe z rozpuszczalnymi katodami - ogniwa ze stałym elektrolitem polimerowym i stałą katodą (Pb. I 2, Pb. S)

Proces Toxco - kriogeniczne schłodzenie w ciekłym azocie do temp. -196 o. C - rozdrobnienie baterii i ługowanie litu roztworem Na. OH - z roztworu lit jest wydzielany w postaci węglanu

Baterie guzikowe

Proces TERA - ogrzewanie odpadów baterii w próżni w temperaturze 350 -850 o. C, odparowanie rtęci

Proces CJC - sortowanie i rozdrabnianie - termiczne uwalnianie rtęci, kondensacja, skraplanie, unieszkodliwianie ścieków - rozdrabnianie żużla, odzysk żelaza i cynku