Využití magnetických separátorů v recyklaci odpadu

Magnetické separátory hrají klíčovou roli v moderních recyklačních zařízeních, kde se používají k efektivnímu oddělování kovových materiálů z různých druhů odpadu. Pracovní princip těchto separátorů spočívá v jejich schopnosti vytvářet silná magnetická pole, která přitahují feromagnetické materiály. Tímto způsobem umožňují efektivně oddělit kovy od jiných materiálů v odpadu.

Druhy magnetických separátorů

Existuje několik základních druhů magnetických separátorů, které se používají v recyklačních zařízeních:

• Magnetický hnací válec: Využívá silné magnety k separaci kovových materiálů z odpadu.
• Pásový magnetický separátor nad dopravníkem: Je účinný při separaci větších kovových kusů. Jeho hlavním komponentem je magnetický blok, přitahující kovové nečistoty z materiálu pohybujícího se na dopravníkovém pásu. Vhodné nad dopravníkové pásy, ve vertikálních nebo šikmých potrubních systémech, skluzech a pod.
• Nápásové (závěsné) separátory: Se montují nad dopravníkové pásy v drtírnách, recyklačních linkách a v sypkých provozech. Zachytávají kusové železo a „tramp metal“ dříve, než poškodí následující zařízení.
• Bubnové separátory: Se používají pro kontinuální oddělení železných částic ze suchých i mokrých směsí. Stacionární magnetický systém uvnitř bubnu drží kov na plášti, který jej rotací dopraví do samostatné výsypky.
• Roštové a zásuvné separátory s magnetickými tyčemi: Jsou ideální pro volně padající prášky a granule (mouky, koření, plastové regranuláty, keramika).
• Rotační roštový separátor: Je určen pro hůře sypné, lepivé nebo mostující materiály (kakaový prášek, pigmenty, jemné moučky). Volte rotační rošt, případně deflektory a vibrační prvky.
• Deskové magnety (magnetické desky) a potrubní separátory: Se nasazují ve spádových trasách, násypech a šikmých skluzích. Pro pneumatickou dopravu prášků a granulí jsou ideální potrubní magnety s vnitřními tyčemi nebo deskami v provedení pro podtlak/tlak.
• Magnetické filtry: Zachycují feromagnetické mikročástice v kapalinách (obráběcí emulze, čokoláda, sirupy, CIP okruhy). Kapalina protéká komorou s magnetickými jádry; vysoká indukce a gradient vytváří účinnou „pasti“ i pro jemné otěry.

Eddy Current Separátor

Eddy-current separátor je inovativním řešením pro efektivní oddělení nemagnetických kovů (např. hliníku a mědi) od nekovových materiálů, jako jsou plast, papír, dřevo nebo sklo. Princip fungování spočívá v kombinaci indukčního magnetického válce, osazeného silnými neodymovými magnety a dopravníku, na který je magnetický válec umístěn. Vysoké otáčky válce indukují vírové proudy, které dočasně nabijí nemagnetické kovy stejným magnetickým nábojem, jaký má indukční válec.

Tento indukční magnetický separátor nabízí unikátní možnosti separace, které klasické magnetické separátory nedosahují. Separátor neželezných kovů tedy slouží k oddělení těchto kovů od ostatních nemagnetických materiálů. Podmínkou pro dosažení co nejlepších výsledků třídění nemagnetického kovového odpadu je rovnoměrný tok a (pokud možno) monovrstva materiálu přepravovaného na pásovém dopravníku - proto je vždy vhodné předřadit před separátor neželezných kovů vibrační podavač. Je také třeba mít na paměti, že před tříděním neželezných kovů je potřeba z materiálu odstranit magnetické kovové příměsi (např.

Princip indukčního separátoru

Principem indukčního separátoru neboli Eddy current separátoru je magnetický vířivý proud. Vířivý proud je spirálovitý elektrický proud, který se tvoří ve vodivých kovech, jako je měď a ocel. To je podobné jako u jakéhokoli proudu procházejícího vodičem. Separátor se skládá z magnetického válce a dopravníku, do kterého je magnetický válec zasazen. Když se magnetický válec začne ve vysokých otáčkách otáčet, začne produkovat vířivé proudy, které nabíjí nemagnetické kovové částice stejným magnetickým nábojem, jako má válec. To posléze má za následek, že jsou nemagnetické kovy "odhazovány" od magnetického válce.

Čtěte také: OPŽP a odpady

Separace hliníku

Hliník patří mezi dobře vodivé lehké neželezné kovy, tudíž jeho separace pomocí eddy current separátoru je většinou bezproblémová. Ale elektrickou vodivost ovlivňuje kromě samotného typu materiálu i jeho tvar a objem, proto se např. Al plechy či plechovky separují snadněji než krátké drátky. A ze stejného důvodu je z pohledu elektrické vodivosti problematická i velmi tenká vrstva hliníku v aseptických nápojových obalech…

Navíc vzhledem k tomu, že elektrická vodivost hliníkových plechovek a nápojových obalů je velmi odlišná, může být separace obou typů materiálů pomocí jediného eddy current separátoru obtížná, což bylo též nutno během testu ověřit.

Pomocí čtyřpólového centrického separátoru neželezných kovů ECS-C jsme při rychlosti 1,5 m/s nejprve otestovali vyřazování samostatných hliníkových plechovek. Výsledkem testu bylo prokázání stoprocentní spolehlivosti vyřazování tohoto typu materiálu při použití ECS-C (eddy current separátor odhodil všechny plechovky výrazně za osu vyřazování), tudíž jsme přistoupili k testování vytřídění hliníkových plechovek ze směsného odpadu - a výsledkem bylo opět vytřídění všech hliníkových plechovek z testovaného materiálu.

Následně jsme stejný test provedli i s obaly typu tetrapack - nejprve bez příměsi jiných materiálů, posléze jsme otestovali oddělení těchto obalů ze smíšeného odpadu. Poté jsme odzkoušeli separovatelnost jak hliníkových plechovek, tak i tetrapaku, pomocí dvanáctipólového excentrického separátoru neželezných kovů ECS-E.

Na první pohled bylo zřejmé, že kinetická energie, kterou separátor udělil jak plechovkám, tak i tetrapakovým obalům, je mnohem větší než ta, kterou jim byl schopen při třídění udělit čtyřpólových centrický separátor. U plechovek i tetrapaku tak bylo dosaženo stoprocentního záchytu obalů pokovených hliníkem, přičemž navíc díky tomu, že oba druhy materiálu byly odhazovány do větší (než požadované) vzdálenosti, bylo možno ve třídící skříni zvětšit otvor pro záchyt nemagnetického materiálu.

Čtěte také: Využití vody z nádobí

Pokud existuje potřeba separace hliníkových plechovek např. Separace hliníkových plechovek z plastového a dalšího nekovového směsného odpadu. Separace aseptických nápojových kartonů (typu tetrapak) ze směsného odpadu neobsahujícího magnetické příměsi.

Aseptické nápojové kartony se skládají ze šesti vrstev, přičemž ale jen jedna z nich je tvořena hliníkem (čtyři jsou polyetylenové, jedna papírová a jedna hliníková. Hliník chrání obsah kartonu před světlem, papír dodává obalu pevnost a polyetylen zajišťuje nepropustnost obalu).

Úplná recyklace jednotlivých složek je až doposud spíše vzácná a ve většině případů se zpětně získávají zejména papírová vlákna v papírnách (kde se nápojové obaly rozmixují ve vodní lázni a následně se papírová vlákna použijí při výrobě recyklovaného papíru). Poměrně rozšířené (a relativně jednoduché) je použití celých kartonů pro výrobu stavebních a izolačních desek (které pak mají podobné vlastnosti jako sádrokarton), někdy se též získává z kartonů polyetylen za účelem výroby recyklovaných plastů.

Nejméně využívanou je doposud hliníková složka, a přitom její ekonomický potenciál je velice významný, zejména vezmeme-li v potaz aktuální cenu hliníku a pronásobime-li ji obrovským množstvím aseptických nápojových obalů ve směsném odpadu.

ZEVO Malešice a separace kovů

V popelnicích často nekončí jen směsný odpad, ale i různě velké kovové předměty jako třeba hrnce, víčka, plechovky či konzervy. Naprostá většina pražského směsného komunálního odpadu putuje rovnou do malešického Zařízení na energetické využití odpadu (ZEVO) a škvára jako konečný produkt spalování je tak plná železného odpadu. Nicméně ZEVO Malešice je na to připraveno.

Čtěte také: Odpad a recyklace v Česku

V loňském roce bylo prostřednictvím magnetických separátorů vytříděno 5440 tun železných kovů, které by jinak skončily na skládce. To vše díky optimalizaci provozované technologie separace kovů. Škvára tvoří hlavní koncový produkt po spálení odpadu v ZEVO. Spálením tuny odpadu vznikne průměrně okolo 200 kilogramů škváry.

Škvára je materiál, který je tvořený nespalitelnými pevnými částicemi obsaženými již v odpadu (sklo, kovy apod.) a sekundárními produkty spalování. Historicky byla škvára převážně skládkována či využívána jako materiál pro technické zabezpečení skládek. V posledním desetiletí se pohled na škváru jako na odpad dramaticky změnil. Škváru je možné využít v různých aplikacích stavebního průmyslu, stejně tak jako cenný zdroj náhrady primárních surovin.

Účinnost separace kovů meziročně vzrostla zhruba o 1500 tun. „Tím se zvýšila výtěžnost z původních průměrných 12 kg vyseparovaného železného šrotu z tuny směsného komunálního odpadu až na téměř 20 kg. Při celkovém ročním využití cca 285 000 tun směsného komunálního odpadu, které byly do ZEVO Malešice v roce 2020 dovezeny se jedná o úctyhodných 5440 tun železného šrotu. Ten tak neskončil na skládce, ale byl předán do kovohutí k opětovnému využití.

Optimalizace linky byla vlastně vedlejším produktem projektu, na kterém ZEVO Malešice spolupracuje s Ústavem chemických procesů Akademie věd. Úspěch tohoto „vedlejšího efektu“ ve zkratce spočíval v optimalizaci náklonů magnetů, výměně materiálu násypek na nemagnetickou ocel, ale hlavně doplnění linky o třetí stupeň magnetického dočištění.

„Očištění škváry o cenné a znovu využitelné komodity je dalším milníkem na cestě k městské cirkulární ekonomice. Zároveň je to ukázkový příklad toho, jak lze s odpadem nakládat jako se zdrojem. Jsem přesvědčen, že inovace budou v ZEVO i nadále pokračovat. Přesto prosím Pražany, aby dbali na to, co vyhazují do popelnic na směsný odpad,“ dodal náměstek primátora Petr Hlubuček.

ZEVO Malešice ročně zpracovává směsný komunální odpad z metropole a vybraných částí Středočeského kraje. Popelářské vozy vysypou odpad do skladovacího „bunkru“, odkud je prostřednictvím dálkově ovládaných jeřábů nakládán rovnou na pásové dopravníky vedoucí do kotlů. Zároveň - a to zdůrazňuji - zde primárně nekončí tříděný odpad z barevných popelnic, jejich obsah je totiž ještě dotřiďován a využitelná část následně recyklována,“ dodává závěrem tiskový mluvčí Pražských služeb Radim Mana. Mgr.

Elektrostatické separátory

S rostoucí sofistikovaností odpadového hospodářství zůstává oddělování jemných kovů z materiálů, jako jsou baterie a elektronika, stále složitou výzvou. Společnost Bunting Magnetics, globální lídr v oblasti separačních technologií, na tuto potřebu reaguje vývojem pokročilých elektrostatických separátorů.

Elektrostatické separátory využívají rozdíly v elektrické vodivosti k oddělení konkrétních materiálů. V praxi dokážou rozlišit izolanty, jako jsou plasty, od vodičů typu měď nebo hliník, což umožňuje přesné získávání materiálů. Laboratorní separátory Bunting se stávají nedílnou součástí univerzitních laboratoří zaměřených na environmentální a recyklační výzkum. Umožňují simulovat průmyslové procesy v kontrolovaném akademickém prostředí.

„Sledujeme nárůst aplikací pro elektrostatický separátor. Často je tato technologie zvažována až tehdy, když selžou všechny ostatní možnosti separace. V moderních recyklačních závodech následuje elektrostatická separace po úvodních krocích, jako je magnetická separace a využití vířivých proudů. Tyto předchozí fáze odstraní většinu magnetických a neželezných kovů. Při správné úpravě velikosti částic a dostatečném uvolnění materiálu dokážou elektrostatické separátory efektivně izolovat zbytkové kovy, které běžné systémy přehlédnou.

Důležité aspekty při výběru magnetického separátoru

• Začněte materiálem a cílem separace, ne typem magnetu.
• Pro prášky a jemno sáhněte po roštových/rotačních řešeních, pro dopravníky po nadpásových a bubnových, pro kapaliny po magnetických filtrech a pro pneumatiku po potrubních magnetech.
• Jemné částice potřebují vysoký gradient a kontakt - tedy roštové tyče nebo filtry.
• Až po odebrání feromagnetů (nadpásový/buben).
• Chybné pořadí technologií (např.

tags: #využití #magnetických #separátorů #recyklace #odpadu #princip

Oblíbené příspěvky:

• Instalatérské práce: Recenze služeb
• Environmentální hrozby
• Programy ochrany přírody v Beskydech
• Severočeský region a životní prostředí
• Parametry a využití flexi odpadových hadic