Recyklace nezná hranic! •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •1 RECYKLACE PLENEK717.jpg •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •2 RECYKLACE TERMOPLASTŮ, TERMOSETŮ A PRYŽÍ PROBLÉMY A PERSPEKTIVY RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. •28. 11. 2016 •7. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu VUT FCH 2016_8 •3 1 Úvod do předmětu, legislativa a názvosloví, anglická terminologie, literatura. 2 Sběr, identifikace třídění odpadu. Operace na suché cestě. 3 Recyklace – na mokré cestě 4 Zpracování v tavenině a příbuzné operace 5 Recyklace termosetů. 18. 10. EXKURZE I (PETKA CZ) – RECYKLACE PET > 24. 10. Recyklace PET –zopakování z exkurze a hodnocení recyklátu 31. 10. Recyklace vulkanizátů 7. 11. Chemická recyklace 14. 11. Metody termického rozkladu. Energetické využití. 21. 11. Recyklace versus biodegradace. 25. 11. EXKURZE I I (SPALOVNA BRNO) – ENERGETICKÉ VYUŽITÍ ODPADŮ 28. 11. Problémy a perspektivy recyklace a likvidace polymerního odpadu. 5. 12. Příprava na zkoušku 12. 12. Praktické příklady z literatury a praxe (patenty, publikace atd.). Vzájemné ovlivňování recyklačních aktivit •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •4 •LEGISLATIVA •„NEVIDITELNÁ RUKA TRHU“ •SNAHY (TLAKY) O OCHRANU ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ •28. 11. 2016 Hlavní problémy recyklovaných termoplastů v současné době interkontinentální plastovod 2772.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •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 • • • • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •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 • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •7 Porovnání cen prvotních a recyklovaných termoplastů v roce 2010 (po krizi) •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •8 ceny recyklátů May 2010 1768.jpg •Nejhlubší projev KRIZE •KRIZE byl u různých plastů časově různá, ale v stejném roce! Porovnání cen prvotních a recyklovaných termoplastů v roce 2010 (po krizi) •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •9 ceny recyklátů May 2010 2769.jpg •Nejhlubší projev KRIZE •KRIZE byl u různých plastů časově různá, ale v stejném roce! Porovnání cen prvotních a recyklovaných termoplastů v roce 2010 (po krizi) •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •10 ceny recyklátů May 2010 3770.jpg •Nejhlubší projev KRIZE •KRIZE byl u různých plastů časově různá, ale v stejném roce! 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 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •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 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •12 PERSPEKTIVY 6238.jpg •UPLATNĚNÍ RECYKLÁTŮ V KRIZI? •Rozdíl ZHRUBA tvoří RECYKLÁTY Hlavní problémy recyklovaných termoplastů v současné době •Technické problémy •Vícesložkové obaly (láhve, fólie …. ) •Etikety obalů (rukávové, lakované, kaučuková lepidla, … ) •Kompozitní materiály (termoplasty i termosety) •ŠANCÍ JE CHEMICKÁ RECYKLACE •Odpady vznikající při recyklaci •Požadavky na nové výrobky (hygienické, technické, estetické, … ) • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •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! • • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •14 Návrhem výrobku to začíná i končí •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •15 PERSPEKTIVY 1233.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •16 PERSPEKTIVY 4236.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •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 • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •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 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •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. •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •20 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •21 PLASTY A AUTO 2138.jpg Nárazník z nárazníku (Bumper to Bumper) Bumper to Bumper773.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •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) Odpad z nárazníků – co jsem dělal já •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •23 •Dostal jsem, mleté LAKOVANÉ nárazníky •Kompaundace •Materiál vstřikování: –Byly vidět kusy laku, –Mechanické vlastnosti „nic moc“, –ASI VLIV HETEROGENIT Z LAKU •ZÁVĚR – ZASTAVIT PRÁCE • • • 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 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •24 DRCENÍ VELKÝCH PŘEDMĚTŮ •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •25 •UNI-CUT®QZ •http://www.mewa-recycling.de maschinen_qz_03_innen_01.jpg DETEKUJ A SEPARUJ! •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •26 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? •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •27 RECYKLACE TERMOSETŮ_45116.jpg Skleněná vlákna – projekt zkrachoval na ekonomice Uhlíková vlákna zatím v začátku, ale šance je vyšší. RECYKLOVANÁ UHLÍKOVÁ VLÁKNA JSOU NA TRHU Pocházejí ale od výrobců vláken > asi NESTANDARD nebo přejezdy atd. 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 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •28 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 plastů v jádře •Možnosti řešení •Technické (výrobky ze směsných plastů) •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •29 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •30 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. • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •31 Lavička - Transform Bohdaneč.jpg •Lze vidět u VUT FCH – už cca. 10 let •PROBLÉM: •Průhyb ve středu lavičky v létě •ŘEŠENÍ: • ??? PRÁVĚ VY! •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •32 Lavička letiště Swechat 16092016 1.jpg •Letiště SWECHAT 1 - LAVIČKA •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •33 •Letiště SWECHAT 2 - LAVIČKA Lavička letiště Swechat 16092016 2.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •34 •Rumunsko 2016 – 1 ODPOČIVADLO P1040723.JPG •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •35 •Rumunsko 2016 – 2 ODPOČIVADLO P1040726.JPG •Asi natekla voda do pórů a v zimě se ledem roztrhlo •ŘEŠENÍ: • ??? PRÁVĚ VY! •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •36 •Rumunsko 2016 - 3 P1040721.JPG P1040721.JPG •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •37 •Rumunsko 2016 - 4 P1040725.JPG P1040724.JPG Něco lze rozdělit na složky TĚŽKO 1 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •38 obal (15x-2).jpg •TETRAPACK obal na mléčný výrobek – část u hrdla 1 •OPTICKÝ MIKROSKOP, řez Něco lze rozdělit na složky TĚŽKO 2 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •39 •TETRAPACK obal na mléčný výrobek – část u hrdla 1 obal (15x-3).jpg •UVNITŘ je ještě plast (LDPE) •ZVENKU je nátěr a potisk Něco lze rozdělit na složky TĚŽKO 3 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •40 •TETRAPACK obal na mléčný výrobek – část u hrdla 1 obal (50x-2).jpg •Al fólie není při tomto zvětšení vidět •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •41 13_221_original.jpg •Panely z lisovaného odpadu TETRAPACK 1 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •42 •Panely z lisovaného odpadu TETRAPACK 2 12_103_vtextu.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •43 •Panely z lisovaného odpadu TETRAPACK 3 12_104_original.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •44 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 • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •45 PERSPEKTIVY 2234.jpg •Popis a analýza stavu > NÁVRH NA ŘEŠENÍ •? •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •46 •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 • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •47 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •48 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 • •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •49 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 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •50 Hledejme nové výrobky! •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •51 composite beam774.jpg PET pallets from Botttles775.jpg Calgary Axion Crossties 1.jpg Hledejme nové technologie 1 ! •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •52 REMAPLAN 1776.jpg REMAPLAN 2777.jpg Bylo už všechno vynalezeno? •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •53 planetová myčka 4099.jpg planetová myčka 5100.jpg Planetová myčka (můj výraz)! •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •54 planetová myčka 1096.jpg planetová myčka 2097.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •55 PERSPEKTIVY 8240.jpg •SKLÁDKOVÁNÍ PLASTOVÉHO ODPDU TRVALE (SNAD) KLESÁ! •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •56 PERSPEKTIVY 7239.jpg •STÁLE JE CO ZLEPŠOVAT •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •57 img576.jpg img567.jpg 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 •PROBLÉM •NEVIDITELNÁ RUKA TRHU •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •58 •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •59 PERSPEKTIVY 9241.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •60 PLAZMA A ODPADY 1203.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •61 PLAZMA A ODPADY 2204.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •62 microwave induced pyrolysis 04122011778.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •63 SPALOVÁNÍ ODPADU 9178.jpg •BUDE OMILOSTNĚNO PVC? •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •64 SPALOVÁNÍ ODPADU 10179.jpg •BUDE OMILOSTNĚNO PVC? •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •65 SPALOVÁNÍ ODPADU 11180.jpg •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •66 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 – •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •67 Jaká může být budoucnost? •Recyklace skládek a vytěžování složek •Na velkých skládkách možná získávání methanu? UŽ SE TO ZKUŠELO, ale opuštěno > PROČ ASI? •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 • – •28. 11. 2016 •Recyklace a likvidace polymerního odpadu 10 2016 •68