Recyklace plastů a technologie Supercycle TM

Obsáhlý materiál o recyklaci všech využitelných surovin a v menším rozsahu i plastů a PET lahví z odpadů uveřejnila Americká chemická společnost.

Typy recyklace plastů

Recyklaci plastů lze rozdělit do několika kategorií:

1. Primární recyklace (též "uzavřený okruh"), kdy recyklovaný výrobek se přímo použije na výrobu stejného, nebo podobných výrobků. Příkladem je recyklace nápojových hliníkových dóz na stejný výrobek, nebo použití odpadu, jako jsou nálitky při výrobě PET lahví foukáním opět na výrobu nových PET lahví přímo u výrobce.
2. Terciární recyklace je získání chemikálií nebo energie z odpadních využitelných materiálů. Tak např. v elektronice se k výrobě používaná rozpouštědla destilují a znovu používají.

Toto rozdělení se rozšířilo v poslední době také z toho důvodu, že některé společnosti uváděly na svých výrobcích nebo obalech nejen to, že jsou vyrobeny z recyklovaného materiálu, ale specifikovaly rovněž, jaký podíl recyklovaného materiálu je ve výrobku použit.

Dělení recyklace podle zdroje odpadu

Podle zdroje odpadu se recyklace dělí na:

• předkonzumní (primární) recyklaci - rozumíme tím použití výrobních odpadů.
• pokonzumní recyklace naopak znamená opětovné využití materiálů, které byly získány od městských obyvatel nebo obchodních spotřebitelů. Jde zde tedy např. o komunální odpad.

Druhy odpadů

Podle původu se rozlišují tyto druhy odpadů:

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

• Technologické odpady zahrnují poměrně čistý odpad, vznikající při výrobě a je tedy záležitostí každého podniku, aby byly vráceny zpět do výroby jako vstupní surovina. Zpracovatelské závody jsou většinou vybaveny zařízením na jejich úpravu a využití. Kusový odpad, jako přetoky při vstřikování, ztuhlé kusy taveniny, vznikající při zahájení a ukončení výroby, vadné výrobky apod. se drtí na nožových mlýnech a přidávají k nové pryskyřici. Fóliové materiály, odřezky fólií apod.
• Průmyslový odpad tvoří podle tohoto dělení vratný odpad od velkoodběratelů (průmysl, zemědělství, obchod apod.). Tento odpad byl v minulosti vykupován a upravován v podnicích Sběrných surovin a většinou vyvážen, asi třetina byla zpracována v podnicích jako Fatra, Granitol, Svit, Technoplast, Slovnaft, DK Dražice.
• Komunální odpad je možno opět rozdělit na netříděný a tříděný (v současnosti hlavně o 2 druhy skla, někde dokonce plasty - většinou netříděné, ale v několika případech i úzce (též ostře) tříděné, např. PET lahve).

Prvním československým podnikem, který se zaměřil na třídění tuhého komunálního odpadu byly Technické a zahradní služby města Ostravy (TAZSMO), dodavatelem technologie Vítkovické železárny, které zakoupily jugoslávskou licenci (italská technologie). Princip třídění byl založen na suché cestě s použitím magnetické separace a vzduchového vyfukování. Z linky byl získávána organická frakce, z níž se získal v Celulózce Paskov přidáním odpadů z dřevní hmoty po vyzrání 50 kt/rok kvalitního kompostu. Další frakci po odseparování na třech magnetických separátorech tvořily kovy. Třetí frakci tvořil papír a plasty (tehdy především fóliové). Tato poslední frakce se dále vzájemně separovala na třístupňovém třídiči.

Největší rozmach v úpravárenství plastů a zvláště PET lahví započal ve světě v devadesátých letech, kdy se dospělo k názoru, že vytřiďovat plasty (ještě k tomu směsné) z komunálního tuhého odpadu je značně nákladné a technologicky náročné.

Suché a mokré postupy recyklace

Recyklační postupy se dělí na suché a mokré:

• suché recyklační postupy (www.apec-vc.or.jp/ewldweb/eentrprs/pet.htm), tedy bez použití vody nebo rozpouštědel. Na uvedené adrese najdete na příklad postup japonské firmy EIN Engineering Co. (kontakt je uveden) pod názvem "Dry Cleaning System". Využívá účinek tření v procesu mletí za sucha, kombinovaný se vzdušným tříděním. Firma uvádí, že lze takto zpracovat dokonce láhve od rostlinného oleje a detergentů. Uvádí se rovněž jako výhoda, že nedochází k sekundárnímu znečištění odpadní vody.
• mokré úpravárenské postupy - zařízení pro tento typ recyklace dodává mnoho firem a je v podstatě velmi podobné. Tento postup úpravy je používán v naší zatím jediné recyklační lince, která je provozována v závodě Silon, a.s., Planá nad Lužnicí.

Příklad mokrého postupu recyklace PET lahví

Mokrý postup úpravy je používán v recyklační lince v závodě Silon, a.s., Planá nad Lužnicí. Tato linka se skládá vedle linky praní i z extruderu s navazujícím reaktorem. Silně znečištěné láhve se na šikmém dopravním pásu vytřídí buď ručně, nebo pomocí speciálního třídícího systému a spotřebiteli silně znečištěné láhve se vyřadí. To by se však mělo provádět již v dodávajícím sběrném středisku.

Proces recyklace PET lahví zahrnuje následující kroky:

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

1. odstraní se uzávěr a vylije se jejich event. obsah.
2. láhev se poseká na malé kousky.

Skříň mlýna má vstupní šachtu a na rotoru jsou umístěny dva nože, umožňující plynulé vtažení lahví do mlýna, aby láhve na rotoru netancovaly. Mletí se provádí s vodou, po něm je pomletý materiál přiváděn do frikční pračky. Ve frikční pračce dojde působením vysoké frikční energie, která vzniká v procesu mletí, k rozvláknění nálepek na celulosu a z největší části i k rozpuštění přítomného lepidla. Zvláštností frikční pračky je, že v ní nejsou instalovány žádné nože. Prací nádoba je proti oděru opatřena speciálními, vytvrzenými 40 mm silnými otěruvzdornými plechy, které jsou přišroubovány kvůli snadné výměně zvenčí.

Směs PETu, vody, nečistot a celulosových vláken prochází po šaržích přes tak zvaný pneumatický rozdružovací stupeň. Pomocí dmychadla se v odlučovači oddělí prací voda, obohacená nečistotami. Odpadající znečištěná voda se musí podle předpisů zlikvidovat a to v závislosti na místních podmínkách a po odsouhlasení s příslušnou čistící stanicí odpadních vod. Dále následuje dvoustupňové praní, respektive třídění, sestávající z předběžné flotace a flotace. Po následném proplachu vodou se stupeň čistoty dále zlepší a umožňuje kontrolu kvality.

Následné propláchnutí je v úpravárenské lince místem, kam se přivádí čerstvá voda. Voda se odtud vrací do flotace, pak do předběžné flotace a nakonec do stupně pneumatického rozdružování. Následně jsou proprané odřezky PETu odstředěny v odstředivce, suší se horkým vzduchem a jsou přivedeny do zařízení, kde se pytlují do tzv. big-bagů. Třeba zdůraznit, že k čištění dochází pouze vodou. Dříve se totiž opakovaně tvrdilo, že dobré zboží lze dosáhnout pouze použitím vody s přísadou louhu sodného a vysokou teplotou prací vody.

Základním prvkem regranulačního zařízení je cylindrický jednošnekový extruder, u něhož je podle druhu použitého recyklovaného materiálu (linka se používá i na jiné druhy plastů) navržena geometrie šneku a cylindru. Výrobce v článku uvádí, že z použitých lahví může opět vyrobit láhve.

Ve srovnání s nevratnými lahvemi lze recyklovat rovněž vratné zálohované láhve, protože vzhledem ke své životnosti mají větší tloušťku stěny. Pro recyklaci to znamená, že za předpokladu stejného stupně znečištění povrchu obou druhů je stupeň znečištění zálohovaných vratných lahví z důvodu vyššího podílu materiálu procentuálně nižší. K tomu přistupuje též fakt, že etikety vratných lahví jsou nalepeny lepidlem, rozpustným ve vodě, které lze beze zbytku odstranit. Naproti tomu nevratné láhve jsou opatřeny etiketami, nalepenými údajně kaseinem. Během pracího a úpravárenského procesu se tento kasein (bohužel) nedá zcela beze zbytku odstranit.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Je až s podivem, že výrobní firmy, plnící své produkty do PET lahví, nepoužívají s ohledem na potřeby recyklace zásadně vodou rozpustná lepidla, nebo ještě lépe jiné spojení a upevnění nálepky lepením obou jejích konců na sebe, nikoliv na tělo láhve, jak je tomu dosud u nás v ČR. Aby nálepka nesklouzla z těla láhve, musel by být ovšem řešen design láhve s plochým zúžením těla láhve pro nálepku.

Podobné zařízení jako Sikoplast dodává rovněž německá firma Herbold Zerkleinerungstechnik GmbH z Meckesheimu (www.herbold.com), která se, jak je z názvu rovněž vidět, specializovala původně jen na drcení a mletí plastů.

Chemická recyklace (depolymerizace)

Zvláštní skupina (resp. chemická recyklace) slouží k depolymerizaci zpět na monomery (základní složky, ze kterých při polykondenzaci vzniká PET, tedy kyselinu tereftalovou a etylénglykol). Pro některé plasty, zvláště pro PET je tento způsob díky jeho chemickému složení výhodný. PET je totiž kondenzační polymer, který vzniká z jedné molekuly kyseliny tereftalové (ozn. TPA) a dvou molekul etylénglykolu (EG) za vzniku bis-hydroxyetyl tereftalátu (BHET), jehož n molekul spolu polykondenzací vytvoří PET. Reakce je vratná (reverzibilní), takže přidáním etylénglykolu k PET při správných teplotních podmínkách za přítomnosti katalyzátoru depolymeruje PET zpět na BHET.

Tento proces je nazýván glykolýza. Glykolýza probíhá při teplotě nad 240 0 C za přebytku EG. Když pak BHET reaguje s vodou, získáme TPA. Pokud na reakci s BHET nepoužijeme vodu, ale metanol, vznikne dimetylester kyseliny tereftalové (DMT) a EG. Tento DMT lze snadno přečistit krystalizací a / nebo destilací. DMT lze použít místo TPA k výrobě PET. Tento proces se nazývá metanolýza.

Metanolýza se používá provozně od roku 1960 a to působením metanolu na roztavený PET při teplotách nad 250 0 C za přísady katalyzátorů. Produkty reakce, EG a DMT se pak izolují a přečistí a lze z nich opět vyrobit PET stejně kvalitní, jako nová (panenská) pryskyřice. Metanolýza vyžaduje kapitálově náročné zařízení pro organickou chemii a přečištění a z toho důvodu musí být prováděna ve velkém rozsahu, aby byla ekonomicky zajímavá. Metanolýza může použít i PET s relativně vyšším znečištěním kontaminanty, než je tomu u glykolýzy. Pokud je tedy k dispozici velké množství levného PET odpadu, může být tato metoda ekonomicky zajímavá. V současnosti se převážná část PET vyrábí z přečištěné TPA, což činí metanolýzu oproti dřívějšku méně významnou.

tags: #recyklace #plastu #technologie #supercycle #tm

Oblíbené příspěvky:

• Co jsou environmentální a bezpečnostní studia?
• Dopad klimatických změn na Kanadu
• Kurzy přežití v přírodě Tiské stěny
• Světelné znečištění v České republice
• Informace o inspekci v Ústí nad Labem