Recyklace nezná hranic! 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 1 RECYKLACE PLENEK717.jpg Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 2 RECYKLACE TERMOPLASTŮ, TERMOSETŮ A PRYŽÍ PROBLÉMY A PERSPEKTIVY RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. pospisil@polymer.cz www.polymer.cz 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 3 Časový plán 1 16. 9. Úvod do předmětu, legislativa a názvosloví, anglická terminologie, literatura. 2 23. 9. Sběr, identifikace třídění odpadu. Operace na mokré a na suché cestě. 3 30. 9. Zpracovatelské technologie v tavenině. Aditiva pro recykláty. 4 7.10. Recyklace termoplastů. 5 14.10. Recyklace termosetů. Recyklace PET. 6 21.10. Recyklace vulkanizátů. --- 28.10. STÁTNÍ SVÁTEK 7 4.11. Chemická recyklace. 8 11.11. Metody termického rozkladu. Energetické využití. 9 18.11. Problémy a perspektivy recyklace a likvidace polymerního odpadu. 10 25.11. Recyklace versus biodegradace. Praktické příklady z literatury a praxe. 11 2.12. Praktická ukázka filtračního testu PETP a PE (PIB) 12 9. 12. EXKURZE I (PETKA CZ) – RECYKLACE PET 13 16. 12. EXKURZE I I (SPALOVNA BRNO) – ENERGETICKÉ VYUŽITÍ ODPADŮ 14 Leden EXKURZE I I I (SVITAP) – MATERIÁLOVÁ RECYKLACE V TAVENINĚ & ZPRACOVÁNÍ RECYKLOVANÉHO PET 18. 11. 2013 Vzájemné ovlivňování recyklačních aktivit Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 4 LEGISLATIVA „NEVIDITELNÁ RUKA TRHU“ SNAHY (TLAKY) O OCHRANU ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ 18. 11. 2013 Hlavní problémy recyklovaných termoplastů v současné době interkontinentální plastovod 2772.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 5 interkontinentální plastovod 1771.jpg •Globální Nedostatek PET lahví k recyklaci pro evropské firmy > zvýšení cen za transport suroviny k recyklaci > …… Výchozí hypotézy •Množství odpadů plastů a pryže se bude nadále zvyšovat •Materiály a výrobky přicházející k recyklaci budou stále složitější a tak stávající metody recyklace nebudou dostačovat •Technické řešení je PRIMÁRNÍ, ale samo o sobě nestačí • Legislativní řešení je SEKUNDÁRNÍ, ale samo o sobě rovněž nestačí •„NEVIDITELNÁ RUKA TRHU“ má stále hlavní slovo a globální či lokální (země EU) dohody nejsou zásadního charakteru • • • • 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 6 Hlavní problémy recyklovaných termoplastů v současné době •Lokálně ekonomické •Za krize rostou ceny energií a cena práce zhruba stagnuje •Velké firmy vyrábějící prvotní plasty si mohou dovolit pokles cen až k úrovni recyklátů, viz další snímky •VÝSLEDEK: POKLES POPTÁVKY PO RECYKLÁTECH A ZÁNIK FIREM • 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 7 Porovnání cen prvotních a recyklovaných termoplastů v roce 2010 (po krizi) 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 8 ceny recyklátů May 2010 1768.jpg Porovnání cen prvotních a recyklovaných termoplastů v roce 2010 (po krizi) 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 9 ceny recyklátů May 2010 2769.jpg Porovnání cen prvotních a recyklovaných termoplastů v roce 2010 (po krizi) 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 10 ceny recyklátů May 2010 3770.jpg Porovnání cen prvotních a recyklovaných termoplastů v roce 2010 (po krizi) •PRVOTNÍ (EUR/t) •RECYKLOVANÉ (EUR/t) •LDPE fóliový – 800-840 •HDPE trubkový černý – 630-700 •PP homo černý – 750-850 •PS HI černý – 740-850 •POM přírodní – 1700-1850 •PA6 černý – 1950-2150 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 11 •LDPE fóliový – 1350-1380 •HDPE vyfukovací – 1180-1250 •PP homo přírodní – 1320-1390 •PS HI vstřikovací – 1635-1695 •POM přírodní – 2500-2900 •PA6 černý – 2390-2840 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 12 PERSPEKTIVY 6238.jpg UPLATNĚNÍ RECYKLÁTŮ V KRIZI? Hlavní problémy recyklovaných termoplastů v současné době •Technické problémy •Vícesložkové obaly (láhve, fólie …. ) •Etikety obalů (rukávové, lakované, kaučuková lepidla, … ) •Kompozitní materiály (termoplasty i termosety) •Odpady vznikající při recyklaci •Požadavky na nové výrobky (hygienické, technické, estetické, … ) • 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 13 Jak čelit této výzvě? •Legislativa v obchodní oblasti – málo pravděpodobné a asi i málo účinné •Legislativa v oblasti ochrany životního prostředí – spíše lze očekávat v Evropě zpřísnění požadavků •Legislativa v oblasti práce –pravděpodobné, ale asi málo účinné •TECHNICKO- VĚDECKÁ PRÁCE JE JEDINÉ ŘEŠENÍ! • • 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 14 Návrhem výrobku to začíná i končí 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 15 PERSPEKTIVY 1233.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 16 PERSPEKTIVY 4236.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 17 PERSPEKTIVY 3235.jpg Technické problémy Vícesložkové obaly (láhve, fólie …. ) •Důvody jejich nárůstu •Prodloužení skladovatelnosti zboží - hlavně potravin •Nové výrobky,kde jednovrstvý obal nestačí – např. inkoustové kazety do tiskáren •Proč jsou problémem •Různé teploty zpracování složek •Degradace při opakovaném zpracování •Možnosti řešení •Chemická recyklace •Jednoduché lisované výrobky • 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 18 Technické problémy Etikety obalů (rukávové, lakované, kaučuková lepidla, … ) •Důvody jejich nárůstu •Informace o baleném zboží po dobu, než je toto spotřebováno - hlavně bytová chemie a kosmetika •Vyšší atraktivita výrobku – hlavně potravin pro děti •Proč jsou problémem •Nesnadné odstranění suchou i mokrou cestou > degradace zbytků při dalším zpracování •Často zbude část etikety na obalu – PVC na PET > degradace zbytků při dalším zpracování •Možnosti řešení •Chemická recyklace 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 19 Technické problémy Kompozitní materiály (termoplasty i termosety) •Důvody jejich nárůstu •Materiály nových a lepších vlastností •Využití obnovitelných zdrojů surovin – kompozity s přírodními vlákny •Proč jsou problémem •Obrovský počet typů •Často menší technické výrobky •Možnosti řešení •Zaměřit se na velké výrobky – nárazníky aut atd. •Vytěžovat jen velmi cenné výztuže – uhlíková vlákna atd. 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 20 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 21 PLASTY A AUTO 2138.jpg Nárazník z nárazníku (Bumper to Bumper) Bumper to Bumper773.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 22 PROBLÉMY • LAKOVÁNÍ DÍLU • NUTNO ODDĚLIT TERMOSETICKÉ NÁRAZNÍKY Co lze řešit snadněji • Oddělování kovových částí • Plniva a výztuže většinou v nízké koncentraci či vůbec ne • Třídění podle typu plastu (PP X ABS X PPO) Recyklace velkých domácích spotřebičů a automobilů ROZDĚLEJ, DETEKUJ A SEPARUJ! •RUČNÍ DEMONTÁŽ - přesné, ale nákladné. Lze ale využit lidí se ZPS •DRCENÍ VELKÝCH PŘEDMĚTŮ a pak detekce a separace 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 23 DRCENÍ VELKÝCH PŘEDMĚTŮ 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 24 UNI-CUT®QZ http://www.mewa-recycling.de maschinen_qz_03_innen_01.jpg DETEKUJ A SEPARUJ! 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 25 http://www.seasort.com/images/selezionatrici/next-schema-funzionamento.jpg Input product is loaded into the in-feed hopper (1), it moves along the vibrating plate (2), until it flows on to a sloping chute (3), where it is individually checked and sorted by state-of-the-art cameras (4) (CCD cameras for standard version and (5) additional cameras for bichromatic, NIR and InGaAs versions) situated in the front and rear of the flow. Depending on the signals received by the optical device, the sorter software controls the pneumatic device (6), which physically separates the unwanted products out of the conforming ones, which naturally reach their discharging hopper (7). The rejected products are instead deviated by a jet of compressed air produced by the relevant ejector and discharged in the front side hopper (8). Recyklace termosetů? 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 26 RECYKLACE TERMOSETŮ_45116.jpg Skleněná vlákna – projekt zkrachoval na ekonomice Uhlíková vlákna – zatím v začátku, ale šance je vyšší Technické problémy Odpady vznikající při recyklaci •Důvody jejich nárůstu •Materiálová recyklace vícesložkových výrobků •Energetická či surovinová recyklace vícesložkových výrobků •Proč jsou problémem •Odpady z materiálové či surovinové recyklace lze většinou jen spálit •Odpady z energetické recyklace lze často (ne vždy) jen skládkovat •Možnosti řešení •Odpady z energetické recyklace - stavebnictví 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 27 Technické problémy Požadavky na nové výrobky (hygienické, technické, estetické, … ) •Důvody jejich nárůstu •Stále přísnější hygienické požadavky na výrobky – což je ale správně •„Obal prodává“ – i u technických výrobků budí obal z recyklátu často podezření na nekvalitu zboží •Proč jsou problémem •Zatím malá rozšířenost technologie výroby vícevrstvých obalů (výrobků), kde by mohly být směsi platů v jádře •Možnosti řešení •Technické (výrobky ze směsných plastů) 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 28 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 29 Technické (výrobky ze směsných plastů) 1 •Technologie zpracování plastových odpadů je v Bohdanči suchá. •Dodaný materiál je nejprve ručně tříděn. Zde jsou odděleny neplastové materiály jako jsou kovové předměty, sklo, papír, pryž a pod. Plasty jsou roztříděny do stanovených frakcí podle typu výrobku a materiálu ze kterého byl zhotoven. PET láhve jsou tříděny jako samostatná frakce a po slisování jsou dodávány k dalšímu zpracování specializovaným podnikům. Vytříděné frakce určené k dalšímu zpracování v Transformu se dále upravují drcením a mletím, folie pak aglomerací, což je tepelné zpracování - spečení folií do formy granulí. Z nich se v další fázi mícháním připravuje výrobní směs takového složení a vlastností, které zajistí její dobrou zpracovatelnost a požadovanou kvalitu výrobků. Tato směs je dále homogenizována, roztavena a vtlačena do kovových forem, kde dostává tvar konečného výrobku. Při zpracování nevznikají odpadní látky, vody ani exhaláty takového druhu a složení, aby ohrožovaly okolí. Závod vyhovuje všem zákonným předpisům, které se na jeho provoz vztahují. • 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 30 Technické (výrobky ze směsných plastů) 2 Web: www.recyklace.cz Transform a.s. Lázně Bohdaneč Zatravňovací dlažba Číslo zboží Název a rozměry Cena bez DPH Cena s DPH 14401 zatravňovací dlažba Lite, 60x40x4 cm, S 73,55 89,00 16801 zatravňovací dlažba VD1200, 120x80x6 cm, S 383,47 464,00 18401 zatravňovací dlažba VD600+, 60x40x6 cm, S 95,87 116,00 18601 zatravňovací dlažba VD800+, 80x60x6 cm, S 191,73 232,00 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 31 PERSPEKTIVY 2234.jpg Popis a analýza stavu > NÁVRH NA ŘEŠENÍ ? 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 32 •Každý zná tento termoplast z občanského života •Široké možnosti použití –Vlákna, –Fólie, –Desky, –Láhve, –Technické kompozity PETP (PET) jako modelový příklad Materiálová recyklace PETP (PET) •Fyzikální •Dobře propracované postupy •Řada dodavatelů technologie „na klíč“ •Nyní už jen nízká patentová aktivita •Problém vícevrstvých lahví •Problém etiket •Naděje v metodách detekce cizích látek • •Chemická •Co postup, to originál •Každá technologie je unikát •Vysoká patentová aktivita •Lze tak řešit problém vícevrstvých lahví •Lze tak řešit problém etiket •Problém zpracování zbytků • 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 33 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 34 Chemická recyklace 5209.jpg Budoucnost recyklace PETP (PET) •Fyzikální •Separace různých typů obalů až na vstupu do recyklační jednotky (ne v místě sběru) •Detekce a separace cizích látek na výstupu •Řešením je proces „Láhev z láhve“ (Bottle to Bottle“) • •Chemická •Zaměřit se na obaly (láhve i fólie) nevhodné pro fyzikální recyklaci •Vypracovat široce použitelnou technologii s možností jednotek stejného postupu a odstupňovaného výkonu •Výstup cílit na čisté monomery •Problém zpracování zbytků řešit spalováním • 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 35 PROBLÉMY recyklace PETP (PET) •VÍCEVRSTVÉ OBALY – bariérová střední vrstva •ADITIVACE JEDNOVRSTVÝCH OBALŮ – bariérová složka ve hmotě & lapače kyslíku (OXYGEN SCAVENGER) ve hmotě •SEPARACE PVC – je už technicky blízké řešení •ŘEŠENÍ? •CITLIVĚJŠÍ DETEKČNÍ METODY •POVINNÉ ZNAČENÍ TAKOVÝCH OBALŮ •ADITIVACE FLUOROSCENČNÍ LÁTKOU > SNADNÁ DETEKCE 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 36 Hledejme nové výrobky! 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 37 composite beam774.jpg PET pallets from Botttles775.jpg Calgary Axion Crossties 1.jpg Hledejme nové technologie! 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 38 REMAPLAN 1776.jpg REMAPLAN 2777.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 39 PERSPEKTIVY 8240.jpg SKLÁDKOVÁNÍ PLASTOVÉHO ODPDU TRVALE (SNAD) KLESÁ! 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 40 PERSPEKTIVY 7239.jpg STÁLE JE CO ZLEPŠOVAT Výhody spaloven komunálního odpadu oproti „obnovitelným zdrojům“ •Kontinuální dodávka energie •Plasty jsou energeticky nejhodnotnější částí vsázky •Využití energie odpadu •Minimální zábor zemědělské či lesní půdy 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 41 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 42 PERSPEKTIVY 9241.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 43 PLAZMA A ODPADY 1203.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 44 PLAZMA A ODPADY 2204.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 45 microwave induced pyrolysis 04122011778.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 46 SPALOVÁNÍ ODPADU 9178.jpg BUDE OMILOSTNĚNO PVC? 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 47 SPALOVÁNÍ ODPADU 10179.jpg BUDE OMILOSTNĚNO PVC? 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 48 SPALOVÁNÍ ODPADU 11180.jpg 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 49 spalování odpadů 2188.jpg Nepodceňujme „rozvojové státy“ •Recyklace skládek na ostrově Bali •Přetřídění hmoty –Plasty –Kovy –KOMPOSTOVATELNÝ ODPAD > KOMPOSTÁRNA > PARKY, ZAHRADY A GOLFOVÁ HŘIŠTĚ –Plastový odpad na Sri Lance •Statistika výskytu •Technologie recyklace •Vliv recyklace plastů na životní prostředí – 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 50 Jaká může být budoucnost? •Recyklace skládek a vytěžování složek •Na velkých skládkách možná získávání methanu? •Tendence k omezení skládek na úkor materiálové a energetické recyklace •Surovinová recyklace se asi zatím neprosadí •Rozvine se chemická recyklace, hlavně PETP •Fyzikální recyklace „výrobek z výrobku“ •Rozvoj využití plasmatu a mikrovln • – 18. 11. 2013 Recyklace a likvidace polymerního odpadu - PROBLÉMY A PERSPEKTIVY 9 2013 51