Moderní technologie recyklace odpadu v České republice

Plasty nás doslova obklopují, ať jsme kdekoli - tvoří nedílnou součást našich životů. Výčet produktů, ve které se každoročně promění zhruba 8 % vytěžené ropy, by snad neměl konce. U možností využití různých druhů plastů je to podobné. Právě kvůli celosvětově vysoké produkci plastů je věnováno značné úsilí k hledání řešení, jak se s plastovým odpadem co nejlépe vypořádat…

Dříve či později skončí většina výrobků a použitých obalů z plastu jako vytříděný odpad ve žlutých nádobách na plasty (v kontejnerech nebo menších žlutých popelnicích, které mají lidé přímo u svých domů) anebo odevzdané třeba ve sběrných dvorech. Pak přichází na řadu svoz vytříděného odpadu na třídicí linky a právě možnosti zpracovatelů vytříděného odpadu mohou ovlivnit jeho další cestu.

Recyklace plastů

Plastové odpady a jejich neblahý vliv na životní prostředí jsou poslední dobou námětem mnoha populárních i populárně-naučných článků tištěných i elektronických periodik. Z technického a ekonomického problému se tak postupně stává politikum, na kterém si brousí svůj ostrovtip jak žurnalisté, tak i mnozí politici a političtí aspiranti z řad nejrůznějších občanských a jiných sdružení. Charakteristickou nectností většiny publikací na toto téma je vedle pomíjení skutečného stavu věcí i libovolné nakládání s terminologií, které mate čtenáře.

V souvislosti s množstvím produkovaného plastového odpadu a jeho rozmanitostí je vývoj nových moderních technologií nezbytný. Inovace v oblasti recyklace plastových odpadů s cílem maximálního využití všech druhů plastů, které vytřídíme, se nachází i na našem území.

Principy oběhového hospodářství naplňují zejména naše linky na recyklaci plastů v Němčicích nad Hanou a Srní u České Lípy, kde zpracováváme odpadní plastové fólie na regranulát, využitelný pro výrobu fólií, plastových pytlů a dalších výrobků. Moderní recyklační linky umí zpracovat tvrdé plasty na regranulát, který může sloužit k výrobě nových produktů. Moderní technologie dokážou s vytříděnými plasty divy. Výstupní surovina, regranulát, dosahuje čistoty až 99 %! (Zdroj: Plastic Union)

Čtěte také: Dívčí pokoj s přírodními prvky

Jedná se totiž o jedinou společnost v ČR, která zpracovává obsah žlutých kontejnerů zbylý po odtřídění vybraných druhů plastů (polyethylentereftalát /PET/, fólie z PP či LDPE apod.), a to takovým způsobem, že suroviny vzešlé z tohoto procesu nahrazují primární suroviny.

Předností technologie je, že disponuje vlastní dotřiďovací linkou s ručním dotříděním a především pak speciálním optometrickým zařízením, které od sebe dokáže oddělit, jak jednotlivé druhy plastových materiálů, tak jejich barevné varianty, a to s vysokou mírou čistoty dosahující až 99 %. V rámci technologie jsou odpady navíc několikrát drceny a zbavovány nečistot praním.

Jakmile jsou ze směsi plastového odpadu vytříděny požadované druhy plastů a jejich barevné kombinace, které společnost zpracovává, tj. polypropylen (PP) a vysokohustotní polyethylen (HDPE), je z nich vytvořen regranulát, který může být ještě dodatečně upravován z hlediska fyzikálních vlastností nebo barvy, a to podle požadavků konečných odběratelů. Takto vytvořený regranulát dále putuje k výrobcům, kde je obvykle přidávám k primárním surovinám.

Škála výrobků, které mohou z recyklátu vzniknout, je poměrně široká. Jediným omezením je, že tento recyklát nelze použít k výrobě produktů, které přicházejí do styku s potravinami (tzv. food contact).

Ekologickou přeměnou odpadních plastů na druhotnou surovinu, kterou je možné dále využít v průmyslu, je prostřednictvím této moderní technologie při zpracovatelské kapacitě 23 000 tun ze skládek odkloněno cca 1 300 kamionů naložených odpadem z plastů.

Čtěte také: Aktuální inovace v odpadových koších

Díky moderním zařízením, vyspělým technologiím, komplexnosti zpracování plastového odpadu a možnostem reagovat na aktuální potřeby odpadového trhu tak jsou navíc naplněny principy oběhového hospodářství. Dejte nejen plastovému odpadu šanci na nový život tím, že vyprodukované obaly vytřídíte.

Nové trendy v recyklaci plastů

Makroplastový odpad představuje jeden z největších environmentálních problémů současnosti. Tradiční recyklační metody jsou energeticky náročné a často vedou k degradaci materiálu, což snižuje jeho hodnotu. Společnost MacroCycle Technologies přichází s inovativním řešením, které umožňuje výrobu recyklovaného PET ve stejné kvalitě jako původní surovina, a to bez emisí uhlíku.

Díky patentované technologii SolvoGenesis dokáže MacroCycle přeměnit plastový odpad na vysoce kvalitní recyklovaný PET bez emisí CO₂ a s o 80 % nižší energetickou náročností oproti tradičním metodám. Technologie MacroCycle slibuje výraznou změnu v odvětví, které dnes generuje více než 5 % celosvětových emisí skleníkových plynů.

Jádrem úspěchu společnosti MacroCycle je technologie SolvoGenesis, která umožňuje rozklad plastového odpadu na základní polymerní strukturu bez jeho degradace. Tento proces spotřebuje o 80 % méně energie než konvenční recyklace, přičemž zbývajících 20 % potřebné energie pochází z obnovitelných zdrojů.

Nedávno získaná investice ve výši 6,5 milionu dolarů umožní MacroCycle rozšířit své pilotní provozy a navýšit produkční kapacity. K investičnímu kolu se kromě Clean Energy Ventures a Volta Circle připojily také KDT Ventures a Neotribe Ventures. Kapitál pomůže společnosti splnit rostoucí poptávku po vysoce kvalitním recyklovaném PET od výrobců lahví, potravinových obalů a textilních produktů.

Čtěte také: Moderní prodejny a biophilic design

Plastový průmysl je jedním z největších přispěvatelů ke globálním emisím skleníkových plynů, přičemž výroba a likvidace plastů tvoří více než 5 % celkových emisí CO₂. Současné recyklační technologie jsou často příliš drahé a neefektivní, což brání širšímu přijetí recyklovaných materiálů v průmyslové výrobě.

První pilotní provoz MacroCycle bude hrát klíčovou roli při ověřování technologie v průmyslovém měřítku. Plánuje se výroba prvních lahví a textilií z plně recyklovaného PET od MacroCycle, což bude důležitým milníkem pro další rozvoj společnosti. Tento krok ukazuje, že inovace v oblasti plastové recyklace mohou být nejen ekologicky přínosné, ale také ekonomicky životaschopné.

Chemická recyklace

Recyklační kapacity v Evropě jsou zatím omezené. Komunální odpady navíc představují z hlediska recyklace tak trochu oříšek. Jedním ze způsobů, jak zvýšit podíl recyklace odpadních plastů, představuje chemická recyklace.

Chemická recyklace si dokáže poradit i s komunálními odpady obsahujícími plastové směsi. Sdružení Chemical Recycling Europe (CRE) definovalo chemickou recyklaci jako jakoukoli recyklační technologii, která přímo ovlivňuje složení polymerového odpadu nebo samotného polymeru a přeměňuje je na chemické látky či produkty, ať už pro jejich původní účel, nebo jiné účely s výjimkou energetického využití. (ChemRecEurope 2020).

Rozlišujeme tyto základní druhy chemické recyklace:

1. Termochemická recyklace - pyrolýza: Technologie, při které je odpad tepelně zpracován s vyloučením přístupu kyslíku, vzduchu či jiných zplyňovacích látek.
2. Plazmatická recyklace - zplyňování plastů: Při teplotách několik tisíc stupňů Celsia za nedostatku vzduchu se rozkládá odpad na základní jednoduché molekuly.
3. Chemická recyklace - solvolýza (rozpouštění chemikáliemi): Jedná se o proces zpracování vstupních polymerů z materiálů, které mechanickým procesem recyklovat nelze.

Výhody chemické recyklace

Největší výhodou chemické recyklace je, že touto technologií lze zrecyklovat i materiály, u kterých mechanická recyklace selhává.

Chemická recyklace přispívá k:

• omezení skládkování a negativních vlivů s tím spojených
• omezení spalování odpadu
• řešení problematiky využití odpadních plastů v České republice
• snížení závislosti na importu primárních plastových materiálů
• vyšší ochraně životního prostředí
• dosažení cílů daných odpadovou legislativou v oblasti nakládání s odpady

V době, kdy je na trhu nedostatek materiálu, je více než třeba šetřit primární zdroje. „Při současné nízké míře recyklace a exponenciálně rostoucí produkci plastů dochází ke zvyšování plýtvání plastovými materiály, a proto jsou pro rafinaci odpadu zapotřebí nové technologie termochemické recyklace,“ konstatuje RNDr. Radek Hořeňovský, expert na odpadové hospodářství klastru WASTen z.s., a dodává: „V současné době je v Evropě recyklováno pouze asi 10 % plastového odpadu, čehož je většinou dosaženo mechanickou recyklací.“

Metody termochemické recyklace by mohly podíl recyklace odpadních plastů významně zvýšit. Na rozdíl od mechanické recyklace dokáže metoda termochemické recyklace zpracovat i komunální odpad obsahující směsi odpadních plastů.

„Termochemické recyklaci lze také použít k úpravě odpadu z mnoha nových materiálů, jako jsou kompozity, zejména v rozvíjející se fázi, kdy je objem nových materiálů na trzích nízký, což vede k tomu, že separovaný sběr odpadu není nákladově efektivní alternativou. Termochemická recyklace nabízí ekologickou alternativu k metodám běžného spalování a neefektivnímu skládkování,“ vysvětluje Doc. RNDr. Miloslav Bačiak Ph.D., expert na odpadové hospodářství klastru WASTen z.s.

Překážky chemické recyklace

V současné době jsou hlavními překážkami pro širší využití perspektivní termochemické recyklace plastového odpadu zejména nedostupnost a nekonzistentní kvalita vstupních surovin, neefektivní, a tudíž nákladné třídění, dosud neexistující, nebo minimální trhy s produkty termochemické recyklace a zejména nejasné legislativní podmínky a předpisy týkající se nakládání s plastovým odpadem a využití metod termochemické recyklace.

„Možná řešení by mohla zahrnovat úzkou spolupráci mezi producenty odpadních surovin a jejich recyklátory, zpracovateli, pro zajištění stálého množství a kvality suroviny. Pokročilá předběžná úprava by poskytla základ pro nákladově efektivní termochemickou recyklaci. Dále je nutná klasifikace získané kapaliny jako produktu namísto odpadu a její standardizace. Dopady na udržitelnost musí být navíc jasně pozitivní,“ uzavírá Radek Hořeňovský.

Recyklace speciálních odpadů

Recovera Využití zdrojů a.s. disponuje 4 linkami na zpracování speciálních odpadů mezi které patří nemocniční a průmyslové odpady.

Úpravu a odstranění kapalných nebezpečných odpadů provádíme pomoci metody fyzikálně-chemického odloučení ropných uhlovodíků (deemulgace), neutralizace, oxidace/redukce a srážecích procesů.

Recyklace kovů

Jednička na trhu ve zpracování současných automobilových baterií, to znamená olověných s kyselým elektrolytem, je v ČR společnost Kovohutě Příbram nástupnická a.s. Již před časem začala vyvíjet postupy pro recyklaci lithiových baterií, a to ze zcela pragmatických důvodů.

Lithiové a lithium iontové akumulátory a jejich zpracování. Lithiové baterie se, na rozdíl od olověných, vyskytují v různých podobách. Od malých knoflíkových, přes tužkové, až po nestandardní rozměry baterie. Samozřejmě se vyrábí i ve tvaru klasických autobaterií. Lithium iontové, stejně jako lithiové baterie se dnes vyrábí v pevném skupenství, bez hořlavého elektrolytu.

Technologie zpracování lithiových baterií v Příbrami není zásadně odlišná od běžné praxe: kovy projdou tavením v tavicí peci. Možný je i druhý způsob, chemický, tj. loužení, ale ten se v Kovohutích nepoužívá.

Zcela zásadní přístup je při přípravě těchto baterií k recyklaci, kdy je potřeba provést demontáž, vybití, drcení a separaci takovými postupy, aby nebyl ohrožen provoz, bezpečnost práce a zdraví pracovníků. Práce s nevybitými články je nebezpečná a baterie lehce zahoří. Likvidace takového požáru je náročná a lithium se hasí velice špatně.

Při samotném zpracování je největší problém rozmanitost lithiových baterií, které se vyrábí od malých a různě balených až po velké sestavy. Po jejich přípravě k termickému procesu již nic nebrání vytěžení. Obecně se bavíme o recyklaci lithia, ale v první řadě jde o kobalt, následně o nikl a až potom jde o lithium (velmi dobré vysvětlení má ve svém článku doc. Ing. Tomáš Kazda, Ph.D. Důležité je uvědomit si, jaké jsou teploty tání a teploty varu uvedených kovů. Kobalt a nikl jsou si v tání podobné, pod 1500 °C, ale lithium se při této teplotě již dávno odpaří (teplota tání je 180,5 °C a teplota varu 1342 °C). Lithium je tedy možné vytěžit až ze sekundárních materiálů, jako jsou odprašky apod.

Nikl-kadmiové baterie a jejich zpracování

V tomto případě je jedničkou na trhu, ale zároveň velký hráč i na evropském trhu, společnost NIMETAL, spol. s r.o. Spolupracuje se zahraničními partnery, kteří se zabývají demontáží, ale ne koncovým zpracováním materiálů, a je zároveň přímým spolupracovníkem českého výrobce NiCd baterií, společnosti SAFT Ferak.

Na rozdíl od lithiových baterií se jedná o baterie alkalické, které mají niklové a kadmiové elektrody (na železném nosiči) a jsou uloženy v roztoku hydroxidu draselného. Důvodem vývoje nové technologie je v tomto případě efektivita celého systému, rychlost využití recyklátu, úspora při jeho recyklaci a samozřejmě uhlíková stopa a s tím sekundární, ale zásadní dopad na životní prostředí.

Přestože se v Evropě nové NiCd baterie vyrábí, a provádí se jejich demontáž, recyklace kadmia zde již neprobíhá. Recyklace a znovuzískání čistého kovu je proto nutné zajistit v zahraničí, dokonce za oceánem. Efektivita systému, kdy se znečištěné, nepoužitelné kadmium musí z ČR odvézt přes půl světa a potom znovu přivézt zpět, je špatná, časově a ekonomicky neuspokojivá a s nepříznivým dopadem na globální životní prostředí.

Společnost NIMETAL tyto NiCd alkalické akumulátory demontuje, jsou většinou v sestavách pro trakční, nebo staniční baterie, pro manipulační techniku. Na rozdíl od olověných baterií, kde jsou anoda i katoda ze stejného druhu, u NiCd baterií je katoda ze železa a kadmia, anoda je ze železa a niklu. To znamená, že po vyprázdnění od elektrolytu a rozstřižení baterie, je lze samostatně rozdělit.

Nikl je na anodě nanesený, kdežto kadmium je zalisováno mezi dvě kovové perforované desky. Kadmium je v malých granulích, ale větších než perforace desek, proto je pevně fixováno.

Získání niklu je klasické, běžným tavením, obdobně jako při zisku z lithiových baterií. Kadmium s sebou ale nese stejný problém, jako je popsán u lithia. Má nízký bod tání (321 °C) a také nízký bod varu (767 °C).

Společnost NIMETAL, spol. s r.o. ve spolupráci s výzkumníky z vysokých škol vyvinula zařízení pro destilaci kadmia pod vakuem. Tyto postupy jsou již známé, ale zařízení je zcela nové a v současné době na něm probíhají technické zkoušky, před dokončením je dokumentace EIA s jasně pozitivními výsledky.

Z logiky věci je jasné, že s negativními elektrodami (katodami), které již ve výrobě snesou manipulaci bez jeho uvolnění, lze pracovat, přenášet je a kovové kadmium se nikam neuvolní, nic nekontaminuje. V peci, kde se pracuje pod vakuem, je kadmium za tepla oddestilováno a po ochlazení zkondenzuje zpět na pevný kov. Po přisátí vzduchu již v prostředí žádné volné kadmium není. Získá se čistý přetavený kov.

Provozovnu společnosti NIMETAL, spol. s r.o. bylo provedeno měření pracovního prostředí, kde výsledek dosáhl cca pětinového zatížení oproti povoleným limitům. V nově připravované provozovně byly provedeny testy s různými formami baterií a naměřené znečištění bylo na úrovni měřitelnosti, nelze se vůbec bavit o přiblížení se limitům pro pracovní prostředí a obsahy ve výduších byly zanedbatelné.

Z ekologického hlediska jsou nejefektivnější ty cesty, které nezatěžují životní prostředí náročnou logistikou. Společnost Kovohutě dokáže pokrýt potřebu celé ČR, baterie neodchází do zahraničí, a jsou zpracovány technologií, která je recykluje s následným materiálovým použitím na úrovni cca 90 %. I společnost NIMETAL, spol. s r.o. je na tom obdobně. Využití je principem stejné, efektivita také a po najetí plného provozu bude velkým přínosem zrušení náročné logistiky po světě. Evropa najde pro kadmium svou koncovku.

Další moderní technologie recyklace

Zpracování biologicky rozložitelného odpadu se v současné době stává další důležitou součástí procesu využití odpadů. Biodegradace je metoda zpracování odpadů, která slouží ke snížení kontaminace zejména ropných látek a polyaromatických uhlovodíků.

Další využitelnou komoditou jsou také vysloužilá elektrozařízení podléhající povinnosti zpětného odběru. Naše společnost je smluvně zapojena v systému EKO-KOM, který zajišťuje zpětný odběr obalových materiálů.

Operační program Spravedlivá transformace je evropský dotační program, který pomáhá regionům nejvíce zasaženým útlumem těžby uhlí. V Chemparku Záluží u Litvínova vzniká nové zařízení na pokročilou recyklaci plastů. Využívá moderní technologii, která pomocí pyrolýzy přeměňuje směsný plastový odpad na kapalné a plynné suroviny. Tyto látky pak slouží jako suroviny k výrobě nových plastů ve vysoké kvalitě, které lze použít i pro potravinářské obaly nebo hygienické výrobky. Zařízení zpracuje až 24 000 tun plastů ročně a poradí si i s obtížně recyklovatelnými nebo znečištěnými plasty, které se dosud většinou energeticky využívaly. Tím se materiálově využije větší množství odpadu a díky tomu se sníží emise CO₂. Pokročilá recyklace navíc umožňuje nahradit ropu při výrobě plastů a šetřit tak přírodní zdroje. Jde o důležitý krok k udržitelnějšímu nakládání s odpady.

Zcela obecně platí, že ekologický i ekonomický smysl recyklace jakéhokoliv odpadu tkví ve využití jeho materiálového a energetického obsahu. Nejefektivnější je tedy recyklace materiálů vyrobených energeticky náročným procesem z obtížně dostupných surovin.

Nutnou podmínkou je dostatečně vysoký rozdíl mezi energetickým vkladem do primární výroby a do recyklace. V tomto ohledu jednoznačně vede hliník následovaný ostatními kovy. V případě polymerních materiálů jsou předpoklady k úspěšné recyklaci podstatně horší. Energetický vklad do výroby polymerů není výrazně vyšší než energetická náročnost jejich recyklace, a proto musí být případ od případu pečlivě váženo, jakým postupem odpadní plasty zhodnotit, aby výsledek ekonomické a ekologické bilance procesu skončil pozitivně.

tags: #moderni #technologie #recyklace #odpadu

Oblíbené příspěvky:

• Ochrana Kobylky zelené v ČR
• Počasí Mníšek pod Brdy a ČR
• Efektivní provoz skladu
• Srovnání ekologických kotlů
• Rodinná alternativa Klokánek