Zagospodarowanie wielowarstwowych materiałów poeksploatacyjnych metodą chemicznego odzysku

Podobne dokumenty
Unieszkodliwianie wielomateriałowych odpadów poeksploatacyjnych metodą rozkładu termicznego

Urządzenie do rozkładu termicznego odpadów organicznych WGW-8 EU

Odzysk i recykling założenia prawne. Opracowanie: Monika Rak i Mateusz Richert

Krajowe Inteligentne Specjalizacje Grupa 11

POLIM. Ćwiczenie: Recykling materiałów polimerowych Opracowała: dr hab. Beata Grabowska. Ćwiczenie: Recykling materiałów polimerowych

Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2014

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi w Gminie Nałęczów za 2016 rok

Ekologia to eksperckim głosem o faktach

GMINA BESTWINA. Rodzaj odebranych odpadów

Rozwój rynku odpadów w Polsce. Małgorzata Szymborska Ministerstwo Środowiska Departament Gospodarki Odpadami

1. Logo 2. Kody 3. Pojemniki na odpady 4. Co nam daje segregacja śmieci 5. Co robić z odpadami 6. Składowanie 7. Utylizacja 8. Kompostowanie 9.

ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI ZA 2015 ROK DLA GMINY WOJKOWICE

Rodzaj odebranych odpadów komunalnych 4) Niesegregowane /zmieszane/ odpady komunalne. Niesegregowane /zmieszane/ odpady komunalne

Odpady opakowaniowe wielomateriałowe w polskim systemie prawnym

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi w Gminie Tymbark

Metody przetwarzania odpadów opakowaniowych wielomateriałowych i po środkach niebezpiecznych

SPRAWOZDANIE WÓJTA, BURMISTRZA LUB PREZYDENTA MIASTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI

Każdego roku na całym świecie obserwuje się nieustanny wzrost liczby odpadów tworzyw sztucznych pochodzących z różnych gałęzi gospodarki i przemysłu.

Nie segregowane (zmieszane) odpady komunalne

AKTUALNY STAN I PLANOWANE ZMIANY PRAWA ODPADOWEGO W ASPEKCIE GOSPODARKI O OBIEGU ZAMKNIĘTYM

Recykling tworzyw sztucznych na przykładzie butelek PET. Firma ELCEN Sp. z o.o.

Wykład 4. Klasyfikacja i metody utylizacji odpadów. E. Megiel, Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii

EKOLOGISTYKA Z A J Ę C I A 2 M G R I N Ż. M A G D A L E N A G R A C Z Y K

5. PROGNOZOWANE ZMIANY W GOSPODARCE ODPADAMI KOMUNALNYMI

POLSKI SYSTEM GOSPODARKI OPAKOWANIAMI I ODPADAMI OPAKOWANIOWYMI

GMINA MIEJSKA CZŁUCHÓW

ROCZNE SPRAWOZDANIE WÓJTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI - KOREKTA-

WZÓR SPRAWOZDANIA WÓJTA, BURMISTRZA LUB PREZYDENTA MIASTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI

Rodzaj odpadów. odebranych odpadów. Opakowania z tworzyw sztucznych. Opakowania ze szkła Gruz ceglany 1,5 R Szkło 6,4 R11

Rok Kod odebranych odpadów komunalnych

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW

GOZ - europejska wizja kontra polskie realia. Krzysztof Hornicki INTERSEROH Organizacja Odzysku Opakowań S.A. Poznań, r.

Szkło 47,1 R12 (R5) Tworzywa sztuczne 27,1 R12 (R3) Metale 0,1 R12 (R4)

SPRAWOZDANIE WÓJTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI

Zasady gospodarki odpadami w Polsce

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi w Gminie Puławy za 2015 rok

Gospodarka odpadami komunalnymi w województwie lubelskim w 2014 roku

Rodzaj odebranych odpadów. Niesegregowane (zmieszane) odpady komunalne. Odpady wielkogabarytowe

WZÓR SPRAWOZDANIA WÓJTA, BURMISTRZA LUB PREZYDENTA MIASTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI

ZASADY PRAWNE FUNKCJONOWANIA SYSTEMU GOSPODARKI ODPADAMI W POLSCE. Czerwiec 2013 r.

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie Gminy Tomice za 2016 rok

Wyzwania w gospodarce odpadami komunalnymi w świetle strategii wyznaczonej w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami

PL B1. ECOFUEL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Jelenia Góra, PL BUP 09/14

ROCZNE SPRAWOZDANIE WÓJTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI - KOREKTA ADRESAT 1)

WZÓR ROCZNEGO SPRAWOZDANIA WÓJTA, BURMISTRZA LUB PREZYDENTA MIASTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI ADRESAT 1)

Niesegregowane (zmieszane) odpady komunalne. Inne odpady nieulegające biodegradacji

WZÓR ROCZNEGO SPRAWOZDANIA WÓJTA, BURMISTRZA LUB PREZYDENTA MIASTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI

Dywersyfikacja źródeł energii przy wykorzystaniu biomasy i odpadów organicznych

Wpływ opłaty produktowej na rozwój recyklingu niektórych stałych odpadów komunalnych w Polsce

PIROLIZA. GENERALNY DYSTRYBUTOR REDUXCO :: ::

ROCZNE SPRAWOZDANIE WÓJTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI ADRESAT 1)

Rodzaj odebranych. komunalnych. Niesegregowane (zmieszane) Gruz ceglany 3,2 R12

Gmina Krzepice ul. Częstochowska Krzepice Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie Gminy Krzepice za 2014 rok

Rodzaj odebranych odpadów. komunalnych. Niesegregowane odpady. Zmieszane odpady opakowaniowe

PL B1. Sposób wytwarzania płyty kompozytowej na bazie tetra paków oraz płyta kompozytowa na bazie tetra paków

II. INFORMACJA O MASIE POSZCZEGÓLNYCH RODZAJÓW ODEBRANYCH Z OBSZARU GMINY ODPADÓW KOMUNALNYCH 2) ORAZ SPOSOBIE ICH ZAGOSPODAROWANIA 3)

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi Gmina Krynica-Zdrój za 2016 rok

CO DALEJ Z ODPADAMI KOMUNALNYMI?

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie gminy Golub-Dobrzyń. za 2015 rok.

SPRAWOZDANIE WÓJTA, BURMISTRZA LUB PREZYDENTA MIASTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI.

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie gminy Stanisławów za 2016 rok

ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNLANYMI NA TERENIE GMINY CHEŁMIEC ZA ROK 2015

Problematyka i nowe obowiązki gmin wynikające z nowelizacji ustawy o utrzymaniu czystości i porządku w gminach

ROCZNE SPRAWOZDANIE WÓJTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI -KOREKTA SPRAWOZDANIA-

Grzesik Filus K.: Przepływ informacji w ustawie o obowiązkach przedsiębiorców. Przegląd komunalny. Recykling. ISSN nr 6 s.

WZÓR SPRAWOZDANIA WÓJTA, BURMISTRZA LUB PREZYDENTA MIASTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie Gminy Rzekuń za rok 2014

Mechaniczno biologiczne metody przetwarzania odpadów (MBP) technologie wykorzystania

Gospodarka odpadami komunalnymi w województwie lubelskim w 2015 roku

Rok 2013 r. Rok 2012 r. Rok 2014 r.

Wymagania formalno-prawne dotyczące Punktów Selektywnego Zbierania Odpadów Komunalnych (PSZOK)

II. INFORMACJA O MASIE POSZCZEGÓLNYCH RODZAJÓW ODEBRANYCH Z OBSZARU GMINY ODPADÓW KOMUNALNYCH 2) ORAZ SPOSOBIE ICH ZAGOSPODAROWANIA 3)

Porozumienia w nowym prawie o opakowaniach Odpady komunalne vs. opakowaniowe: jaka będzie praktyka?

GMINA ŁUBNICE WIEJSKA Liczba mieszkańców gminy lub związku międzygminnego

ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI W GMINIE JAKTORÓW ZA ROK 2018

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie Gminy Ręczno za 2013 r.

Warszawa, dnia 17 grudnia 2012 r. Poz. 9871

Miejsce termicznych metod przekształcania odpadów w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami

CO WARTO WIEDZIEĆ O PLASTIKU I RECYKLINGU

Rodzaj odebranych odpadów. Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w

ROCZNA ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI NA TERENIE MIASTA I GMINY SZCZEBRZESZYN ZA 2014 ROK SZCZEBRZESZYN, KWIECIEŃ 2015 ROK

ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI W GMINIE JAKTORÓW ZA ROK 2017

SPRAWOZDANIE BURMISTRZA SŁUBIC Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI KOREKTA

Nieznane życie. tworzyw sztucznych

Rodzaj odebranych odpadów. Niesegregowane (zmieszane) odpady komunalne. Niesegregowane (zmieszane) odpady komunalne

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie Gminy Spytkowice za 2016 rok

Rok Rodzaj odebranych odpadów komunalnych. Kod odebranych odpadów komunalnych

Sprawa okazuje się jednak nieco bardziej skomplikowana, jeśli spojrzymy na biomasę i warunki jej przetwarzania z punktu widzenia polskiego prawa.

Krajowy Program Gospodarki Odpadami

ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI NA TERENIE GMINY ŁASKARZEW

ROCZNA ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI NA TERENIE GMINY MIASTA SUWAŁKI ZA 2014 ROK

ZAŁĄCZNIK Nr 3 WZÓR ROCZNEGO SPRAWOZDANIA WÓJTA, BURMISTRZA LUB PREZYDENTA MIASTA Z REALIZACJI ZADAŃ Z ZAKRESU GOSPODAROWANIA ODPADAMI KOMUNALNYMI

Analiza stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie gminy Racławice za rok 2017.

ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI NA TERENIE GMINY BAŁTÓW ZA 2015 ROK

ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI NA TERENIE MIASTA WYSOKIE MAZOWIECKIE W 2014 ROKU

GMINA MIASTO USTKA. Rodzaj odebranych odpadów. Urządzenia. zawierające freony. Baterie i akumulatory

Miejski Zakład Komunalny Sp. z o.o. w Leżajsku. Zużyte urządzenia elektryczne i elektroniczne

ANALIZA. stanu gospodarki odpadami komunalnymi na terenie

I. NAZWA GMINY (MIASTA) MIĘDZYGMINNY ZWIĄZEK GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI ODRA-NYSA-BÓBR Gminy członkowskie: BOBROWICE, BYTNICA, GUBIN, MASZEWO

IŚ ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI GMINY MIASTA PIONKI ZA ROK 2015

Transkrypt:

ŻMUDA Wiesław Andrzej /2 WOJCIECHOWSKI Andrzej /1 DOLIŃSKI Adam /1 KRZAK Mateusz /2 Zagospodarowanie wielowarstwowych materiałów poeksploatacyjnych metodą chemicznego odzysku 1. STRUKTURA ODPADÓW W POLSCE Dużym wyzwaniem obecnych czasów jest problem odpowiedniego zagospodarowania odpadów komunalnych oraz przemysłowych (poeksploatacyjnych i poprodukcyjnych). Zmniejszenie ilości trudnych do unieszkodliwiania odpadów wielowarstwowych z produktów poeksploatacyjnych w tym z pojazdów samochodowych takich jak: filtry powietrza i oleju, dywaniki, metalizowane tworzywa sztuczne, osłony termiczne i przeciwhałasowe itd. Aby wspomagać właściwe zagospodarowanie tych odpadów wprowadzono ustawę o utrzymaniu czystości i porządku w gminach, zobowiązującej m. in. władze samorządowe do prowadzenia segregacji odpadów. Ilość odpadów, które należy poddać dalszemu unieszkodliwianiu w roku 2012 wyniosła 9581 tys. ton. Tylko 1005 tys. ton odpadów zostało poddanych recyklingowi, co stanowiło jedynie 10% wszystkich odpadów. Te wielkości świadczą o niedostatecznej świadomości i zbyt niskim stopniu edukacji mieszkańców na temat selektywnej zbiórki odpadów [1]. Na rys. 1 przedstawiono udział procentowy poszczególnych grup odpadów zebranych w Polsce w 2012 roku. Materiałami odzyskiwanymi w największej ilości są papier i tektura, a także szkło i tworzywa sztuczne. Bardzo niski jest natomiast udział odzysku odpadów wielomateriałowych, w tym opakowań typu TetraPak, których zastosowanie wciąż wzrasta. Niski odzysk materiałów z TetraPak w porównaniu z innymi odpadami świadczyć może o niskiej opłacalności odzysku materiałów tego typu głównie z powodu budowy i połączonych materiałów. Można postawić hipotezę, że jak damy sobie radę z unieszkodliwianiem odpadów z opakowań typu Tetra Pak to również z pozostałymi materiałami wielowarstwowymi i wieloskładnikowymi sobie poradzimy. Rys. 1. Odpady komunalne zebrane i wyselekcjonowane w Polsce w 2012 r. [1] 7070

W Polsce w 2011 r. wyprodukowano łącznie 5.192 tys. ton odpadów opakowaniowych. Prognozy zawarte w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami 2014 wskazują, że w 2022 roku ilość produkowanych odpadów opakowaniowych wyniesie ok. 7.500 tys. ton [1]. Podział materiałowy odpadów opakowaniowych przedstawiono na Rys. 2. Największy udział procentowy przypada na szkło oraz materiały celulozowe, takie jak papier i kartony. Mniejszy udział stanowią tworzywa sztuczne oraz materiały naturalne (biodegradowalne). Odpady wielomateriałowe mają dotychczas mały udział we wszystkich odpadach opakowaniowych, jednak nie powinno się ich lekceważyć ze względu na dość trudny i uciążliwy proces recyklingu. Rys. 2. Odpady komunalne - podział materiałowy odpadów opakowaniowych [1] Rys. 3 przedstawia wymagane poziomy odzysku i recyklingu materiałów z opakowań wielomateriałowych w latach 2014 2020. Rys. 3. Wymagane poziomy odzysku i recyklingu materiałów z opakowań wielomateriałowych [6] W Polsce ilość odpadów z opakowań wielomateriałowych stanowi ok. 1% odpadów komunalnych. Stopień recyklingu tego typu opakowań jest nadal zbyt niski. W roku 2012 zgromadzono i poddano recyklingowi 10,5% odpadów opakowań typu TetraPak, czyli ponad 6880 ton. [3]. Dla porównania - 7071

w Europie w 2011 roku poddano recyklingowi 37% odpadów po sokach i napojach. Należy poddać dyskusji i zidentyfikować przyczyny trudności w gospodarce tymi odpadami w Polsce. 2. CHARAKTERYSTYKA OPAKOWAŃ TYPU TETRAPAK Na przykładzie odpadów z opakowań typu TetraPak (najbardziej wysublimowany materiał wielowarstwowy) autorzy artykułu przybliżą technologię odzysku materiałowego metodą rozkładu chemicznego materiałów wielowarstwowych stanowiących odpad z różnych obszarów w tym pojazdów wycofanych z eksploatacji stanowiących wielki problem w ochronie środowiska. Opakowania wielomateriałowe są to materiały, w których nie można rozdzielić poszczególnych części składowych w sposób mechaniczny lub przy pomocy nieskomplikowanych metod fizycznych. Ze względu na rodzaj materiałów, z których wykonuje się tego typu opakowania, można je podzielić na dwie grupy: 1) Opakowania zbudowane z papieru, polietylenu i aluminium są to opakowania aseptyczne, przeznaczone dla produktów typu UHT oraz o dłuższej trwałości. 2) Opakowania zbudowane z papieru i polietylenu są to opakowania nie aseptyczne. [7] Każdy składnik opakowania wielomateriałowego pełni określoną funkcję: Warstwa papieru posiadająca długie włókna celulozy zapewnia sztywność i wytrzymałość opakowania. Warstwa polietylenu chroni opakowanie przed wilgocią, przepuszczaniem cieczy oraz przed mikroorganizmami. Warstwa aluminium zabezpiecza produkt przed dostępem i szkodliwym działaniem światła i tlenu. Zapewnia to długi okres przydatności do spożycia bez użycia konserwantów oraz przechowywanie produktu bez obowiązku stosowania warunków chłodniczych. [8 Na rys. 4 przedstawiono również gramaturę poszczególnych warstw opisanego typu opakowania. Najgrubszą i najcięższą warstwą opakowania stanowi papier. Ponad 3 razy cieńszą warstwę tworzy polietylen, natomiast aluminium stanowi najcieńszą i najlżejszą warstwę o grubości 6,5 µm. [8]. Nr warstwy Rodzaj warstwy Gramatura [g/m 2 ] 1 Zewnętrzna warstwa polietylenu 16 2 Karton 323 3 Polietylen (warstwa adhezyjna) 38 4 Aluminium 24 5 Polietylen (warstwa adhezyjna) 45 6 Polietylen Rys. 4. Układ warstw i ich gramatura w opakowaniach, składających się z papieru, polietylenu i aluminium [8] Opakowania typu TetraPak zbudowane są z sześciu warstw różnych materiałów i składają się w 75% z papieru, w 20% z polietylenu (o niskiej gęstości) oraz z aluminium, stanowiącego 5% masy opakowania. Zewnętrzną warstwę opakowania stanowi polietylen, który zapobiega 7072

przedostawaniu się do opakowania wilgoci i bakterii. Następną warstwę stanowi papier (wzmocnienie i usztywnienie opakowania), zaś kolejną - polietylen pełniący funkcję adhezyjną. Czwartą warstwę stanowi aluminium, piątą polietylen, a ostatnią warstwę stanowi również polietylen pełniący funkcję uszczelniającą. Warstwy adhezyjne polietylenu spełniają funkcję spoiwa warstwy kartonu z aluminium oraz aluminium z polietylenem. Rys. 4 przedstawia schematycznie układ poszczególnych warstw opakowania. Ilość produkowanych opakowań wielomateriałowych typu TetraPak z każdym rokiem wzrasta. Wypierają one opakowania szklane ze względu na szereg zalet, które posiadają m.in. lekkość, odporność na uderzenia, hermetyczność, nieprzepuszczalność światła, aseptyczność, są łatwe do przechowywania i transportu, co wynika z regularnych kształtów opakowań. Możliwe jest także przechowywanie produktów poza chłodniami przez długi okres czasu. [3] Z uwagi na obecność polietylenu i aluminium, odpadów tych nie powinno się składować, lecz poddawać recyklingowi. Trudności w odzysku materiałowym tego typu odpadów wynikają w dużej mierze z przedstawionych zalet. Przede wszystkim opakowania te są bardzo dobrze zabezpieczone przed przemakaniem, toteż papier w nich zawarty ulega biodegradacji po długim czasie. Dlatego dotychczas najefektywniejszym, a więc najpopularniejszym sposobem przetwarzania takich warstwowych opakowań jest ich spalanie i częściowy odzysk energii cieplnej. Jednakże stosując spalanie, bezpowrotnie traci się cenne materiały: celulozę, polietylen i aluminium. Toteż najbardziej perspektywiczną technologią wydaje się być proces rozkładu termicznego metodą termolizy. Kolejnym problemem dotyczącym unieszkodliwiania opakowań wielomateriałowych jest niska ilość odpadów zebranych w stosunku do wyprodukowanych opakowań. Wydaje się, że pewna poprawa nastąpi, jeśli odpady te będą umieszczane w pojemnikach z odpadami polimerowymi, a nie z makulaturą, ponieważ separacja tych opakowań jest wtedy znacznie łatwiejsza. 3. SPOSOBY ODZYSKU I RECYKLINGU ODPADÓW OPAKOWANIOWYCH Ze względu na trudności, jakie stwarzają w procesie recyklingu i odzysku odpady wielowarstwowe pochodzące m.in. z opakowań typu TetraPak, niektóre z przedstawionych poniżej metod nie są stosowane w praktyce przemysłowej albo są stosowane w sposób ograniczony. Obecnie mają zastosowanie następujące sposoby recyklingu, mogące znaleźć zastosowanie przy unieszkodliwianiu odpadów z opakowań typu TetraPak i podobnych odpadów: Odzysk celulozy w papierniach Odzysk celulozy zawartej w opakowaniach wielomateriałowych jest najczęściej stosowanym sposobem recyklingu tych opakowań. Ze względu na dużą zawartość celulozy w opakowaniach (75 80%), metoda ta jest ekonomicznie uzasadniona. W Polsce istnieje kilka zakładów przeprowadzających tego typu proces, na przykład papiernia w Świeciu. Proces odzysku celulozy w papierniach polega na wstępnym rozdrobnieniu odpadów w hydropulperze z udziałem wody, czego efektem jest rozdzielenie rozwłóknionej masy celulozowej od folii polietylenowo aluminiowej. Masa celulozowa jest przenoszona do maszyny papierniczej, gdzie produkowany jest papier lub inne materiały, np. ręczniki papierowe, tektura. Folie polietylenowo aluminiowe są poddawane różnym procesom, np. procesom odzysku polietylenu z w/w folii aluminiowych metodą rozpuszczania w rozpuszczalnikach organicznych, procesowi granulowania w celu otrzymania tworzywa polimerowego z wypełniaczem metalowym (PEAL) [10] oraz procesom spalania z odzyskiem energii. Prowadzone są również badania i próby rozpuszczania polietylenu LDPE w anilinie, dążąc do otrzymania poliamidu 6 na podłożu folii aluminiowej [11] Odzysk energetyczny spalanie Spalanie/współspalanie jest dość popularnym sposobem zagospodarowania odpadów wielowarstwowych, ponieważ aluminium oraz polietylen, z których jest zbudowane opakowanie, posiadają bardzo wysoką wartość opałową, porównywalną z wartością opałową węgla kamiennego. Po wcześniejszym oddzieleniu kartonu, odpady te uzyskują wartość opałową 40 41 MJ/kg [9]. 7073

Dodatkowo za spalaniem przemawia fakt, że opakowania TetraPak nie mają w swym składzie materiałów z zawartością pierwiastków (S, N, Cl, F), które w wyniku spalania tworzą niebezpieczne dla środowiska i zdrowia tlenki i bardziej złożone substancje. Powstający w wyniku spalania popiół osiąga objętość ok. 6% początkowej ilości odpadów. Procesy beztlenowego rozkładu termicznego metodą termolizy Rozkład termiczny jest procesem rozkładu surowców węglowodorowych na frakcje gazową, ciekłą i stałą w warunkach beztlenowych. W wyniku procesu rozkładu termicznego otrzymywany jest palny gaz i ciekła frakcja węglowodorowa, która po procesach rafinacyjnych może być użyta jako paliwo, a ponadto odzyskuje się złom metalowy oraz karbonizat. Uzyskane produkty (gaz, olej, karbonizat, złom metalowy) są łatwe do dalszego zagospodarowania [12,13,14,15,16,17]. Do zalet procesu termolizy odpadów należy zaliczyć niewielkie zanieczyszczenie powietrza oraz zredukowanie objętości odpadów o 90% [18]. Procesy rozkładu chemicznego za pomocą rozpuszczalników organicznych Próby rozkładu chemicznego za pomocą rozpuszczalników organicznych po wcześniejszym rozdrobnieniu zebranych odpadów wielowarstwowych opisany został poniżej w pkt. 4. 4. RECYKLING ODPADÓW WIELOWARSTWOWYCH ZA POMOCĄ ROZPUSZCZALNIKÓW ORGANICZNYCH W tym sposobie unieszkodliwiania odpadów wielowarstwowych, na przykładzie opakowań typu TetraPak, poddaje się oddziaływaniu rozpuszczalnika organicznego w temperaturze bliskiej wrzenia (80 200 C). Jako rozpuszczalnik organiczny można zastosować węglowodory aromatyczne (np. toluen, ksylen), octany, węglowodory z podstawnikiem chlorowcowym (np. chlorobenzen), węglowodory cykloalifatyczne i inne, jak również ich mieszaniny. Procesy rozpuszczania polietylenu prowadzi się w temperaturach 15 20 0 C poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika organicznego. Biorąc pod uwagę, że pozyskiwanie pulpy celulozowej z opakowań typu TetraPak odbywa się najczęściej na mokro (w środowisku wodnym), materiały przekazywane do kolejnego etapu rozdziału polietylenu i aluminium są mokre. W tej sytuacji najlepszym rozpuszczalnikiem organicznym wydaje się toluen o temperaturze wrzenia 110 0 C, a zatem proces rozdziału może odbywać się poniżej temperatury wrzenia wody. Pozostałe rozpuszczalniki organiczne mają wyższą temperaturę wrzenia, dlatego proces rozpuszczania polietylenu następuje w wyższych temperaturach. W tej sytuacji kontakt mokrego materiału z rozpuszczalnikami organicznymi może powodować gwałtowne wrzenie wody, co może w efekcie doprowadzić do wyrzutów gorącej pary lub gwałtownego wzrostu ciśnienia. Pomiaru ubytku masy, a co za tym idzie, stopnia rozpuszczenia polietylenu w toluenie z powierzchni folii aluminiowej dokonywano co 3 minuty. Pomiary ubytku masy potwierdzają podstawowe zasady związane z tą metodą rozdziału polietylenu od aluminium. Na rysunkach 5 i 6 przedstawiono zdjęcia próbek folii przed procesem rozpuszczania i po procesie rozpuszczania polietylenu. Natomiast na wykresach zamieszczonych na rysunkach 7 i 8 przedstawiono przykładowe rezultaty skuteczności rozpuszczania polietylenu w kolejnych badanych próbkach. Na rys. 7 - ubytek masy próbek wraz ze średnią i linią trendu w temperaturze 80 C, w czasie 2 minut. Na rys. 8 - ubytek masy próbek wraz ze średnią i linią trendu w temperaturze 85 C, w czasie 2 minut. Można zaobserwować, że wraz ze wzrostem ilości próbek spada skuteczność rozpuszczania polietylenu (rys. 9,10). Odpowiada za to wzrost nasycenia roztworu. We wszystkich przypadkach linia trendu ma charakter spadkowy. 7074

Rys. 5. Pocięte próbki przed zanurzeniem w rozgrzanym rozpuszczalniku Rys. 6. Próbki po wyjęciu z rozpuszczalnika Zarówno czas, jak i temperatura mają wpływ na skuteczność rozpuszczania polietylenu z folii, co prezentują rysunki 5 i 6 [18]. W jednej z proponowanych technologii opakowania rozdrobnione na małe kawałki w początkowym etapie procesu, są następnie wrzucane do ekstraktora, w którym następuje proces rozpuszczania tworzywa sztucznego w rozgrzanym toluenie. Rozpuszczalnik dozowany jest do ekstraktora od dołu, poprzez wymiennik ciepła. Opary toluenu i tworzyw sztucznych przechodzą do wyparki, w której następuje oddzielenie rozpuszczalnika, skraplanego w chłodnicy, a następnie zawracanego do procesu. Tworzywa sztuczne są kierowane do aparatu zawierającego wodę, gdzie następuje ich zestalenie i granulacja. Pozostałość toluenu w kartonie usuwa się poprzez przedmuchiwanie przegrzaną parą wodą. Po otwarciu ekstraktora następuje przeniesienie kartonu i aluminium do sortownika i rozdzielenie obu materiałów na dwie frakcje przy użyciu nawiewu powietrza. Rys. 7. Ubytek masy próbek wraz ze średnią i linią trendu w temperaturze 80 C, w czasie 2 minut Rys. 8. Ubytek masy próbek wraz ze średnią i linią trendu w temperaturze 85 C,w czasie 2 minut Metody odzysku polietylenu z folii przy obecnym stanie techniki są metodami energochłonnymi i nierentownymi. Wymagają odpowiedniego mieszania wyjściowego wielowarstwowego materiału z rozpuszczalnikiem organicznym, a następnie rozdziału rozpuszczalnika z rozpuszczonym polietylenem od aluminium i wysuszenia pozostałości. Rozpuszczalnik musi być ponownie uzdatniony do procesu poprzez odparowanie. Instalacja wymaga dużej szczelności, by zapobiec przedostawaniu się par rozpuszczalnika organicznego do atmosfery. Aluminium z odpadów po opakowaniach typu TetraPak należy poddać prasowaniu i ponownie wykorzystać w metalurgii. Szczególności, ze względu na bardzo rozwiniętą powierzchnię, materiał ten nadaje się do wykorzystania w procesach odtleniania i uspokojenia stali. Możliwe jest również jego zastosowanie w przemyśle odlewniczym. 7075

Rys. 9. Zależność ubytku masy próbek od temperatury rozpuszczania w toluenie Rys. 10. Zależność ubytku masy próbek od czasu rozpuszczania w toluenie Zaletą prezentowanej metody, mimo jej dużej energochłonności i znacznego zagrożenia dla środowiska, jest uzyskiwanie czystych produktów rozkładu z wielomateriałowych odpadów, nadających się do natychmiastowego ponownego użycia jako pełnowartościowe surowce. Jednakże jest to związane również z ponownym uciążliwym uzdatnianiem użytych rozpuszczalników do ponownego użycia. PODSUMOWANIE Unieszkodliwianie wielowarstwowych odpadów z różnych obszarów w tym w szczególności z pojazdów wycofanych z eksploatacji (materiały tłumiące i odporne termicznie, metalizowane tworzywa sztuczne itp.) oraz przykładowych opakowań typu TetraPak, dotychczas stwarzało duże problemy technologiczne. Obligatoryjność zbiórki odpadów, a następnie ich separacja spowodowały zwiększone zainteresowanie różnymi technologiami ich degradacji. Chemiczno-mechaniczne technologie recyklingu materiałowego za pomocą rozpuszczalników organicznych w porównaniu do innych technologii np. rozkładu termicznego umożliwiają odzyskiwanie lepszych jakościowo produktów, jednakże na obecnym poziomie techniki są one nieekonomiczne, a ponadto w skali przemysłowej mogą powodować zwiększone zagrożenie środowiskowe, głównie z uwagi na możliwość powstawania podczas długiej i nierytmicznej eksploatacji urządzeń emisji par niebezpiecznych rozpuszczalników do atmosfery. Wszystkie działania związane z zagospodarowaniem i unieszkodliwianiem odpadów wychodzą naprzeciw Europejskiej Inicjatywy na Rzecz Surowców, dzięki której w 2008 r. powstała zintegrowana strategia Unii Europejskiej, której celem jest w szczególności stopniowe zmniejszanie degradacji środowiska, a także ograniczenie wydobycia i dostępu do surowców innych niż energia i produkty rolne. Inicjatywa na Rzecz Surowców wspiera efektywne gospodarowanie zasobami, promując recykling produktowy i materiałowy w szczególności materiałowy obieg zamknięty. Na przykładzie odpadów wielowarstwowych i wieloskładnikowych m.in. odpadów poeksploatacyjnych z pojazdów wycofanych z eksploatacji, sprzętu gospodarstwa domowego jak również z opakowań typu TetraPak zostało udowodnione, że zastosowanie technologii chemicznego odzysku materiałowego daje możliwość powrotu do eksploatacji odzyskanych produktów do pierwszego montażu. Streszczenie Znaczącą część odpadów komunalnych stanowią opakowania. Zwiększający się stopniowo poziom wymaganego odzysku i recyklingu materiałowego, przy równoczesnym gwałtownym wzroście ilości odpadów opakowaniowych, wymagają rozpowszechnienia efektywnych technologii odzysku materiałowego. Najbardziej kłopotliwy jest odzysk materiałów wielowarstwowych z pojazdów wycofanych z eksploatacji oraz opakowań typu TetraPak, których zastosowanie zwiększa się najbardziej dynamicznie. W chwili obecnej procesy odzysku i recyklingu z tych materiałów nie są dostatecznie rozwinięte i rozpowszechnione w porównaniu do innych państw europejskich i w stosunku do krajowych potrzeb. W artykule pokazano strukturę materiałów, które są 7076

zawarte w odpadach komunalnych i muszą podlegać procesom odzysku materiałowego, dokonano przeglądu dotychczas stosowanych metod mechaniczno-chemicznych odzysku materiałów z opakowań typu TetraPak z wyróżnieniem chemicznej technologii odzysku materiałowego metodą rozpuszczania za pomocą rozpuszczalników organicznych, wskazując jej wady i zalety. Jednocześnie wskazano możliwość odzysku materiałowego metodami chemicznymi materiałów wielowarstwowych pochodzących z różnorodnych odpadów poużytkowych.. Słowa kluczowe: odpady wielowarstwowe, recykling, odzysk materiałowy, ochrona środowiska, eksploatacja. Development of multi-layer materials by chemical recovery of material Abstract A significant portion of municipal waste are packaging. Gradually increasing the required level of recovery and recycling of materials, while the rapid increase in the amount of packaging waste, require effective dissemination of material recovery technologies. Most hassle makes the recycling of multilayer parts of EOL vehicles as well as TetraPak-type multi-layer packaging, the use of which increases most rapidly. At present, treatment, recovery and recycling of these items are not sufficiently developed and disseminated in comparison to other European countries and in relation to national needs. The article shows the structure of materials that are contained in municipal waste and must be subject to material recovery processes, a review of mechanical and chemical methods used so far to recycle of TetraPak - type packaging with a distinction of the chemical dissolution method using organic solvents, pointing out its pros and cons. Simultaneously, the possibility of chemical recovery of material from a variety of EOL multi-layer waste has been indicated. Keywords: multi-material waste, recycling, material recovery, environmental protection, exploitation. BIBLIOGRAFIA 1. GUS, Departament Badań Regionalnych i Środowiska, Ochrona Środowiska 2013, Dział 6. Odpady, Warszawa 2013. 2. Obowiązki przedsiębiorców w zakresie recyklingu i odzysku opakowań oraz opłaty produktowej na podstawie ustawy z dnia 13 czerwca 2013 r. o gospodarce opakowaniami i odpadami opakowaniowymi, REEKO Organizacja Odzysku Opakowań S. A. 3. http://www.tetrapak.com/pl/produkty/rodzaje-opakowan/opakowania-aseptyczne/budowa, (stan z dnia 15.05.2014 r.) 4. Opęchowski S., Zawadzka Kos M., Selektywna zbiórka odpadów komunalnych w Polsce, Raport OBR Ekologii Miast 2000 r. 5. Krajowy plan gospodarki odpadami 2014, Załącznik do uchwały nr 217 Rady Ministrów z dn. 24.12.2010 r 6. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16 kwietnia 2014 r. w sprawie minimalnych rocznych poziomów odzysku i recyklingu dla opakowań wielomateriałowych oraz dla opakowań po środkach niebezpiecznych, w poszczególnych latach, poniżej których nie mogą zostać określone poziomy w porozumieniu zawieranym z marszałkiem województwa, Dz.U. RP Poz. 618, Warszawa, dnia 15.05.2014 r. 7. Żakowska H., Odpady opakowaniowe. Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy opakowań. COBRO. Warszawa 2003r. 8. Kondratowicz J., Burczyk E., Możliwości recyklingu opakowań stosowanych w produkcji chłodzonej żywności. Chłodnictwo tom XLIV 2009 r. nr 5 54-58 9. Korniejenko K., Kuciel S., Mikuła J., Recykling materiałowy odpadów tetra paku, Czasopismo Techniczne 2009, 3: 181 185. 10. CiechańskaD., Gospodarka odpadami nowoczesne sposoby utylizacji odpadów z produkcji mas włóknistych i papieru. Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych, Łódź 2010 11. Blends of Poly(ethylene terephthalate) and Low Density Polyethylene Containing Aluminium: A Material Obtained from Packaging Recycling, DOI 10.1002/app.26769, Published online 27 July 2007 in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). 12. A. Wojciechowski, M. Wołosiak; WGW Polska technologia rozkładu termicznego odpadów gumowych. EXPRESS Przemysłowy, 2014, wyd. 2, s. 58-64. 7077

13. A. Wojciechowski, W. Żmuda, A. Doliński: Rozkład termiczny opon zagospodarowanie karbonizatu. Logistyka, 2014, nr 6, s. 11279-11288. 14. A. Wojciechowski; A. Doliński; Dywersyfikacja źródeł energii z odzysku materiałowego poeksploatacyjnych i poprodukcyjnych odpadów organicznych Międzynarodowa Konferencja Naukowa ENERGIA I ŚRODOWISKO Produkcja Logistyka Zarządzanie. Wyd. Logistyka 6/2014 s. 366-377. 15. A. Wojciechowski; W. A. Żmuda; A. Doliński; Rozkład termiczny opon - zagospodarowanie karbonizatu. XVIII Międzynarodowa Konferencja Naukowa Komputerowe Systemy Wspomagania Nauki, Przemysłu i Transportu TransComp 2014. Wyd. Logistyka 6/2014. 16. A. Wojciechowski; Z. Łukasik; Recykling pojazdów elektrycznych i hybrydowych. XVIII Międzynarodowa Konferencja Naukowa Komputerowe Systemy Wspomagania Nauki, Przemysłu i Transportu TransComp 2014. Wyd. Logistyka 6/2014. 17. A. Wojciechowski; W. A. Żmuda; A. Doliński, Krzak M; Unieszkodliwianie wielomateriałowych odpadów poeksploatacyjnych metodą rozkładu termicznego. LogiTrans 2015. Wyd. Logistyka 3/2015. 18. Korkmaz A., Yanik J., Brebu M., Vasile C., Pyrolysis of the tetra pak, Waste Management, 2009, 29, s. 2836 2841. 19. Machelska M. Laboratoryjna próba separacji polietylenu i aluminium z odpadowych opakowań TetraPak, Praca magisterska, Akademia Górniczo Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków 2014. 7078