Recyklace MU PŘF 2 2012
1
RECYKLACE TERMOPLASTŮ, TERMOSETŮ A PRYŽÍ
RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc.
pospisil@polymer.cz
8. 10. 2012

RECYKLACE TERMOPLASTŮ, TERMOSETŮ A PRYŽÍ PŘF MU  1 2012
2
Časový plán
1
1. 10.
Úvod do předmětu, legislativa a názvosloví, anglická terminologie, literatura.
2
8.10.
Sběr, identifikace třídění odpadu. Operace na mokré a na suché cestě.
4
15.10.
Zpracovatelské technologie v tavenině. Aditiva pro recykláty.
5
22.10.
Recyklace termoplastů. Recyklace PET.
6
29.10.
Recyklace termosetů.
7
5.11.
Recyklace vulkanizátů.
8
12.11.
Chemická recyklace.
9
19.11.
Metody termického rozkladu. Energetické využití.
10
26.11.
Problémy a perspektivy recyklace a likvidace polymerního odpadu.
11
3.12.
Recyklace versus biodegradace
12
10.12.
Praktické příklady z literatury a praxe I
13
17.12.
EXKURZE  I  (PETKA CZ)
14
Leden
EXKURZE  I I (SPALOVNA BRNO) – PODLE ZÁJMU & možností
15
Leden
EXKURZE  I I (SVITAP) – PODLE ZÁJMU & možností
1. 10. 2012

Recyklace MU PŘF 2 2012
3
trideni_SORTEC 3_1006.jpg
8. 10. 2012

Recyklace MU PŘF 2 2012
4
trideni_SORTEC 3_1_1007.jpg
Drum sieve – bubnové síto
Tinplate  – pocínovaný plech („bílý plech“) > konzervy > získávání cínu
8. 10. 2012

Co schéma nezahrnuje, ale je důležité?
•Sběr
•Svoz
•Financování
•Předtřídění
•Manipulaci
•Proto se budeme NAPŘED věnovat tomu
•Není to věda, ale bez toho recyklace nejde dělat
Recyklace MU PŘF 2 2012
5
8. 10. 2012

Recyklační symboly
Recyklace MU PŘF 2 2012
6
symbol recyklovatelnosti010.jpg
Výrobek (obal) je možno recyklovat
Zelený Bod
Značka ZELENÝ BOD je ochrannou známkou. Označení obalu značkou ZELENÝ BOD znamená, že za tento obal
byl uhrazen finanční příspěvek organizaci zajišťující zpětný odběr a využití obalového odpadu v
souladu se Směrnicí ES 94/62.
8. 10. 2012

ČSN 770053 – Pokyny a informace o nakládání s použitým obalem
Recyklace MU PŘF 2 2012
7
Tento obal má být odložen v souladu s předpisy pro nakládání s komunálním odpadem a místním
systémem pro oddělené shromažďování, třídění a předávání odpadu k využití
panacek
8. 10. 2012

ČSN 77 0052-2 – Identifikační značení obalů pro následné využití odpadu z obalů
Identifikační kódy - Plasty
Recyklace MU PŘF 2 2012
8
Materiál
Písmenný kód
Číselný kód
Polyethylentereftalát
PET
1
Vysokohustotní (lineární) polyetylén
HDPE
2
Polyvinylchlorid
PVC
3
Nízkohustotní (rozvětvený) polyetylén
LDPE
4
Polypropylén
PP
5
Polystyren
PS
6
Ostatní
7
8. 10. 2012

ČSN 77 0052-2 – Identifikační značení obalů pro následné využití odpadu z obalů
Identifikační kódy - Plasty
Recyklace MU PŘF 2 2012
9
1
PET
NEPŘÍPUSTNÉ ZNAČENÍ
PET
1
PET
1
8. 10. 2012

Trochu terminologie nemůže uškodit
Česky
anglicky
Sběr na pevně daném místě
Fixed site collection
Sběr, když lidé dají odpad na chodník u domu
Kerbside collection
Parkování u chodníku
Kerbside parking
Cílený sběr odpadních plastů (obvykle jen jednoho druhu)
Targeted collection of plastic waste
Recyklace MU PŘF 2 2012
10
8. 10. 2012

Zálohování nebo dobrovolnost?
•Zálohování
•Klady
•Motivace lidí k odevzdávání obalů •Peníze do recyklačního systému •Omezení nesmyslného zboží v
obalech (pitná voda)
•………………
•Zápory
•Zdražení zboží
•Finanční náročnost
•Snahy o podvádění
•………………
•Dobrovolnost
•Klady
•Bez zdražení zboží
•Finanční NEnáročnost
•BEZ snahy o podvádění
•……………….
•Zápory
•Menší výtěžnost
•Motivaci lidí je nutno stále posilovat (je-li sběrné místo > 200 m od domu, ochota třídit prudce
klesá) •Podpora nesmyslného zboží v obalech (pitná voda)
Recyklace MU PŘF 2 2012
11
8. 10. 2012

Systém v městě Brně
•Podzemní kontejnery
•Zatím jen dvě místa (Moravské náměstí, Obilní trh)
•Sklo
•PET láhve
•Papír
•VÝHODA
•Nehyzdí okolí
•NEVÝHODA
•Finančně náročné
•
•NADzemní kontejnery
•Po celém městě
•Sklo
•PET láhve
•papír
•VÝHODA
•Finančně Nenáročné
•NEVÝHODA
•Vandalismus
•Ve středu města neestetické
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
12
8. 10. 2012

Sběr  - tady to  začíná a bez toho to nejde
Recyklace MU PŘF 2 2012
13
trideni_kontejner 2005.jpg trideni_kontejner004.jpg
V Brně se používá na PET láhve u obchodů
V Brně se používá na PET láhve na recyklačních dvorech
8. 10. 2012

Co preferuji já?
1.Dobrovolnost
2.Výchova
3.Propagace a osvěta
4.Finanční zainteresovanost měst a obcí (většinou už funguje)
5.Logistické propracovávání systému sběru
6.……………………….
•Co proto dělám?
•Sbírám PET láhve, papír, plechovky od piva, sklo z celého domu
•Odvážím to na recyklační dvůr
1.
Recyklace MU PŘF 2 2012
14
8. 10. 2012

Všechno stojí peníze
•Odevzdávání odpadů na sběrných dvorech je v Brně financováno z „poplatků za popelnici“ (platí
každá fyzická osoba hlášená k trvalému pobytu – studenti na kolejích neplatí nic)
•Při svozu PET lahví se „vozí vzduch“!
•Vozy s lisovacím zařízením – řešení u komunálního směsného odpadu •Lokální místa shromažďování –
obvykle „Technické služby“ měst a  obcí
•Jaká je další cesta k recyklaci?
Recyklace MU PŘF 2 2012
15
8. 10. 2012

Obecný příklad třídící linky – uvidíte na exkurzích
Recyklace MU PŘF 2 2012
16
třídění linka 1024.jpg
8. 10. 2012

Příklad PET lahví
Recyklace MU PŘF 2 2012
17
trideni_balíky003.jpg
Předtřídění (ruční) na bezbarvé, modré, zelené a barevnou směs (Colour Mix)
Lisování do balíků o objemu 1 m3
(uvidíte na exkurzi)
Problematika lisovacího tlaku:
•Nízký > „vozíme vzduch“
•Vysoký > obtížné rozdružování pro dotřiďování a mletí
8. 10. 2012

Teď jsme vstoupili na recyklační linku
Recyklace MU PŘF 2 2012
18
trideni_002.jpg SORTEC výřez 1011.jpg
OBECNĚ: rozdružování dodané suroviny (např. slisovaných balíků PET lahví)
Ruční třídění stále dominuje!
8. 10. 2012

Kam jsme postoupili na recyklační lince
Recyklace MU PŘF 2 2012
19
SORTEC výřez 2012.jpg
Bubnové síto (často nahrazováno levnějším šikmým roštem):
Propad drobných nečistot o velké hustotě, např. písek a štěrk, kusy cihel atd.
Vzduchový odlučovač (často bývá vynechán):
Slangový výraz „Odpapírkovač“
Odloučení typu papíry, plastové či kovové fólie.
Tyto kroky produkují obvykle těžko nevyužitelný odpad, snad jen spálit
8. 10. 2012

Kam jsme postoupili na recyklační lince
Recyklace MU PŘF 2 2012
20
SORTEC výřez 3013.jpg
Tinplate – pocínovaný plech
Beverage cartons – krabice od nealkoholických nápojů (např. tetrapack od džusů)
8. 10. 2012

Jak odstranit kovy?
•Feromagnetické
–Silný permanentní magnet či elektromagnet
•Výhody a nevýhody obou řešení?
–Problém nerezového materiálu – proč?
•Neferomagnetické
–Obecně méně nebezpečné pro recyklační zařízení, ale stejně nebezpečné pro recyklát – proč? Co s
nimi?
Recyklace MU PŘF 2 2012
21
8. 10. 2012

Neferomagnetické kovy?
Recyklace MU PŘF 2 2012
22
200px-Wikipedia_Eddy_Currents
Vířivé proudy
(anglicky EDDY CURRENT)
PROVEDENÍ:
Rám okolo transportního pásu, kde průchod kovu vyvolá signál
PROBLÉM:
• Naladění citlivosti
• Pokovené etikety
8. 10. 2012

Detektor kovů na bázi vířivých proudů – příklad provedení
Recyklace MU PŘF 2 2012
23
Rám okolo transportního pásu, kde průchod kovu vyvolá signál
vířivé proudy 1014.jpg
8. 10. 2012

Vířivé proudy – kde lze získat více poučení?
•Vířivý proud
•Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
•(Vířivý proud je elektrický proud vznikající v plošných a objemových vodičích, když se v jejich
okolí mění magnetický indukční tok. Indukované proudy mají v takových případech charakter
proudových smyček. •Důsledky jsou stejné jako u každého indukovaného proudu, snaží se svým polem
zabránit změně, která je vyvolala. Zeslabují tak budící magnetický tok. Největší zeslabení nastane
uprostřed průřezu, protože ten obepínají všechny indukované proudy.
•Vířivé poudy objevil Léon Foucault v roce 1851.
•
•An eddy current (also known as Foucault current) is an electrical phenomenon discovered by French
physicist Léon Foucault in 1851. It is caused when a conductor is exposed to a changing magnetic
field due to relative motion of the field source and conductor; or due to variations of the field
with time. This can cause a circulating flow of electrons, or a current, within the body of the
conductor. These circulating eddies of current create induced magnetic fields that oppose the
change of the original magnetic field due to Lenz's law, causing repulsive or drag forces between
the conductor and the magnet. The stronger the applied magnetic field, or the greater the
electrical conductivity of the conductor, or the faster the field that the conductor is exposed to
changes, then the greater the currents that are developed and the greater the opposing field.
•
•
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
24
8. 10. 2012

Třídění na optickém principu
•Barva materiálu
•Třídění před drcením
–Ruční - asi nejlevnější, ale vliv zainteresovanosti obsluhy!
–Přístrojové (odražený paprsek nebo videokamera) – neunaví se, ale dražší
–
Recyklace MU PŘF 2 2012
25
8. 10. 2012

Barva materiálu – příklad
(HAMOS Sea Pixel)
Recyklace MU PŘF 2 2012
26
In the SEA PIXEL opto-electronic sorter, bulk material with colour contamination is introduced to
the optical separation unit via different parallel channels. Each individual particle is
illuminated and controlled by several camera systems over its entire surface for possible colour
deviations. The electrical signal that is characteristic for each colour is processed via a
computer system.
The good quality product corresponding to the programmed colour and quality criteria falls into the
good material container. Should however a particle be indentified as having the "wrong" colour, it
is ejected very quickly by being blown out through a fast reacting high precision pneumatic impulse
valve. The low loss in good material that arises can be minimized, if required, with a second
sorting stage integrated within the equipment.
8. 10. 2012

Barva materiálu – třídění už podrceného materiálu
•Firma HAMOS
•Částice > 2 mm
•Aglomeráty které mohou být rozdruženy v individuální částice •Homogenní distribuce velikosti
částic (to nelze úplně zajistit)
•Materiál bez prachu (to nelze úplně zajistit)
•Firma MOGENSEN
•Částice 3 – 12 mm
•Možnost třídit i nedrcené láhve
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
27
8. 10. 2012

Třídění na optickém principu - typ materiálu
•Zde se může chemik plně vyžít!
•NIR (spektroskopie v blízké infračervené oblasti) – dominantní metoda
•UV spektroskopie
•Fluoroscenční spektra
•Polarizované světlo
•(http://www.ledarecycling.it/menu/plastics_scraps_separation.htm
•
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
28
8. 10. 2012

NIR – příklad provedení
Recyklace MU PŘF 2 2012
29
NIR 1015.jpg
8. 10. 2012

NIR – příklad provedení
Recyklace MU PŘF 2 2012
30
IR třídění023.jpg
8. 10. 2012

Kam jsme postoupili na recyklační lince
Recyklace MU PŘF 2 2012
31
SORTEC 3_4016.jpg
Pulp
Kaše, DRŤ, kal, rozplavená zemina
Pulper
Drtič (není typický název!)
Shredder
Drtič velkých kusů, drtič na hrubo (též skartovač), ŠTĚPKOVAČ (můj výraz)
Grinder
Mlýn, drtič částic co už prošly přes SHREDDER
Granulator
Mill
Wet mill  (nikdy Water Mill)
Mlýn meloucí mokrou hmotu, ve vodě
8. 10. 2012

Drtič velkých kusů, drtič na hrubo (Shredder)
Recyklace MU PŘF 2 2012
32
shredder 1017.jpg
ZÁKLADNÍ RYSY:
• nemá tzv. pevné nože
•síto  má velké otvory (např. 50 - 100 mm)
• pomaloběžný stroj (otáčky cca. 40 – 60 ot/min)
• může být i chlazený rotor
• velké kusy jsou obvykle přitlačovány k rotoru („krouhání“)
8. 10. 2012

Drtič velkých kusů, drtič na hrubo (Shredder)
Recyklace MU PŘF 2 2012
33
8. 10. 2012
Může být i v podobě spirály, která se otáčí, na ni je tlačena hmota a tak je postupně „strouhána“.
Výhodou výše uvedené konstrukce je snadnější výměna a ostření drtících elementů.

Velké  kusy – LUMPS
hmotnost až 50 kg
Recyklace MU PŘF 2 2012
34
8. 10. 2012

Drtič velkých kusů – příklad spojení s granulátorem
Recyklace MU PŘF 2 2012
35
shredder 2018.jpg
8. 10. 2012

Drtič velkých kusů – příklad výkonů
Recyklace MU PŘF 2 2012
36
shredder výkony019.jpg
8. 10. 2012

Drtič velkých kusů – VÝROBCI
•RAPID (Švédsko) - můj favorit
–www.rapidgranulator.com
•TRIA (Itálie) – velmi dobrá firma
–www.tria.it
•HERBOLD-NEUE (Německo) - tradice
–www.neue-herbold.de
•
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
37
8. 10. 2012

Kam jsme postoupili na recyklační lince
Recyklace MU PŘF 2 2012
38
SORTEC 3_4016.jpg
Lump
Velký kus, hrouda
Chips
Štěpky
Regrind
Přemletý materiál
Flakes
Drť v malých kouscích, cca. do 10 mm, šupinky vzniklé při mletí PET lahví
Granules
Granule, drť v malých kouscích, cca. do 10 mm, používáno i pro prvotní materiál (cca. do 3 mm)
Pellets
Granule -  prvotní materiál (cca. do 3 mm)
hrouda
drtič
štěpky
8. 10. 2012

POZOR NA TERMILOGII !
Recyklace MU PŘF 2 2012
39
Grind (ground, ground)
Nepravidelné sloveso Mlít
Ground
Pravidelné sloveso Uzemnit (Am.)
Earth
Pravidelné sloveso Uzemnit (Br.)
8. 10. 2012

Mlýny (granulátory)
Recyklace MU PŘF 2 2012
40
ZÁKLADNÍ RYSY:
• vstup nemusejí být štěpky, ale přímo výrobky (odpad)
• Má tzv. pevné a rotující nože
• síto  má MALÉ otvory (např. 5 - 20 mm)
• RYCHLOběžný stroj (otáčky cca. 400 – 800 ot/min)
• Může být i chlazený rotor
• Může být mleto ve vodě
TRIA 1020.jpg
8. 10. 2012

Mlýny (granulátory)
Recyklace MU PŘF 2 2012
41
PEVNÝ NŮŽ
ROTUJÍCÍ NŮŽ (PROTINŮŽ)
Toto uspořádání (MENŠÍ počet nožů) je výhodné pro mletí objemných dílů (kanystry)
Toto uspořádání (VĚTŠÍ počet nožů) je výhodné pro mletí MALÝCH dílů (PET láhve, výlisky)
8. 10. 2012

Mlýny (granulátory) - materiály
•Materiál nástrojová ocel
•Obvykle (ale je to dražší) ostří z karbidu wolframu (WC) •Seřizování štěrbiny mezi pevnými a
rotujícími noži na cca. 0,1 mm •Dotahování šroubů momentovým klíčem (aby se šrouby přílišným
dotažením nepřetrhnuly)
Recyklace MU PŘF 2 2012
42
8. 10. 2012

Suché versus mokré mletí
•SUCHÉ
•VÝHODY
•Jednodušší stroj
•Bez problémů koroze
•Možnost vzduchového či elektostatického třídění drtě
•NEVÝHODY
•Více prachu v drti
•Rychlejší otupení nožů (cca. 8 – 12 hodin)
•
•MOKRÉ
•VÝHODY
•Méně prachu v drti
•Pomalejší otupení nožů (cca. 24 – 72 hodin)
•NEVÝHODY
•Není už možnost vzduchového třídění drtě
•Složitější stroj
•Otázka koroze
•
•
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
43
8. 10. 2012

Štěpkovače a Mlýny
hygiena pracovního prostředí
•Hranice průměrného hluku pro trvalý pobyt pracovníků je 75 dB (kytara z 40 cm je 60 dB) •Hranice
jednorázového hluku pro pobyt pracovníků je 110 dB (startující tryskové letadlo je 190 dB)
•Štěpkovače a mlýny
•Obvykle nad 90 dB
•REŠENÍ:  umístění do ochranného obalu (Sound Proofed Box) uvidíte na exkurzi
•
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
44
8. 10. 2012

Třídění na elektostatickém
( triboelektrickém) principu - typ materiálu
•Zde se může chemik i fyzik plně vyžít!
•
•
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
45
elektrostatické třídění 2022.jpg
8. 10. 2012

Třídění na elektostatickém
( triboelektrickém) principu
Recyklace MU PŘF 2 2012
46
•
•
•
elektrostatické třídění 1021.jpg
8. 10. 2012

Třídění na principu různého smáčení povrchu částic - typ materiálu
•Zde se může chemik i fyzik plně vyžít!
•Poměrně nový postup
•Hlavně pro oddělování  PVC od PET
•Rozdíly hustot jsou nedostatečné pro odtřídění •Dobře smáčená částice PVC se dostane do horní
vrstvy pěny > oddělení
•Podrobněji rozebereme v další přednášce
•
•
•
•
Recyklace MU PŘF 2 2012
47
8. 10. 2012