recikliranje materijala gospodarenje plastičnim i gumenim ... · pdf filenegativan utjecaj:...
TRANSCRIPT
1
Recikliranje materijala
Gospodarenje plastičnim i gumenim otpadom
Mladen ŠERCERMaja RUJNIĆ-SOKELE
Industrijsko društvo
Energija
Tvar
Otpad
Onečišćenje:
-zraka-tla-vode.
Okoliš
Otpad – proizvod industrijskog društva
2
Održivo industrijsko društvo
Ener.
Tvar
Smanjeno/uklonjeno onečišćenje.
Okoliš
Održivo industrijsko društvo
Otp.
Cjeloviti sustav gospodarenja otpadom
Oporabljena tvar
Oporabljena energija
Pravni okvir EU
Direktiva o otpadu 2008/98/EC pravni okvir za zbrinjavanje otpada u EU svrha: zaštita okoliša i zdravlja ljudi kroz
sprječavanje štetnih efekata nastajanja otpadakao i gospodarenja otpadom
definira prioritete odnosno hijerarhiju postupanja s otpadom: sprječavanje priprema za ponovnu uporabu otpada recikliranje druge vrste oporabe, posebno energijska oporaba odlaganje.
3
Opcije gospodarenja otpadom
najbolja opcija
najlošija opcija
Sprječavanje otpada
Mjere koje se primjenjuju prije nego što proizvod postane otpad, a koje smanjuju: količinu otpada ponovnom uporabom ili
duljom uporabom proizvoda štetan utjecaj otpada na ljudsko zdravlje i
okoliš sadržaj štetnih tvari u materijalima i
proizvodima
4
Priprema za ponovnu uporabu
proizvodi i materijali koji nisu otpad ponovna uporaba za istu namjenu
sakupljanje, čišćenje, popravak, obnova
5
Liter of Light
Filipini -> mješavina vode i izbjeljivača ekv. žarulja 60 W
6
Cjeloviti sustav gospodarenja otpadom
sadrži osnovna načela izbjegavanja nastanka otpada, vrednovanja otpada čiji se nastanak nije mogao izbjeći te odlaganja otpada koji se ne može drugačije iskoristiti.
sustav obuhvaća razne materijale, otpad iz raznih izvora ili iz raznih područja primjene
svrha: smanjenje na najmanju moguću mjeru nepovoljnog utjecaja otpada na okoliš zbog njegova napuštanja, odbacivanja ili nekontroliranog odlaganja održivi razvoj
7
Cjeloviti sustav gospodarenja otpadom
ekološka održivost – smanjenje svih ekoloških opterećenja optimiranjem potrošnje resursa i stvaranja emisija
gospodarska održivost – cjelokupni troškovi gospodarenja otpadom prihvatljivi za sve dijelove društva (kućanstva, privredu i državnu upravu)
Cjeloviti sustav gospodarenja otpadom
Nema sveukupno najboljeg postupka postupanja s otpadom određeni postupak najbolji je za određenu vrstu otpada, ovisno o specifičnim okolišnim, ekonomskim i socijalnim uvjetima.
Metoda procjene postupaka postupanja s otpadom –LCA (procjena životnog ciklusa otpada od odbacivanja proizvoda do njegova zbrinjavanja, bilo putem energijske oporabe, recikliranja ili odlaganja) izbor puta koji najmanje opterećuje okoliš olakšavanje izbora metode gospodarenja otpadom.
8
Izbor opcija za gospodarenje otpadom ovisi o: karakteristikama otpada djelotvornosti sakupljanja otpada i preradbe dostupnosti i blizini tržišta za oporabljene proizvode normama prema kojima su postrojenja za
gospodarenje otpadom projektirana (emisije, itd.) isplativosti zaštite okoliša ovisno o izboru opcije
gospodarenja otpadom socijalnim prioritetima zajednice.
Cjeloviti sustav gospodarenja otpadom
Odvojeno sakupljanje
Biološkarazgradnja
Izvoz ili prerada
Toplinskaobrada MBO
Komunalni čvrsti otpad
Sprječavanje, ponovna uporaba, oporaba
Miješani otpad
Odlagalište
Biorazgradljivi materijali
Oporabljivi materijali
Oporabljivi materijali
RDF (gorivo iz otpada)
OstatciOstatci
Oporaba i prodaja energije
Kondicioni-ranje tla
(kompost)
Opasni otpad
Posebno zbrinjavanje
9
Vrste otpada po mjestu nastanka
komunalni - iz kućanstava, čišćenjem javnih površina, otpad sličan otpadu iz kućanstava koji nastaje u gospodarstvu, ustanovama i uslužnim djelatnostima
industrijski - nastaje u proizvodnim procesima u gospodarstvu, ustanovama i u uslužnim djelatnostima
ambalažni građevinski - gradnja, održavanje i uklanjanje
građevina električki i elektronički otpadna vozila i gumeni pneumatici
Vrste komunalnog otpada
10
Analiza kućnog otpada grada Zagreba (1997.)
Mogućnosti postupanja s komunalnim otpadom
Odlaganje neobrađenog otpada bez predobrade ili uz vrlo malu predobradu. Biorazgradljivi dio KO anaerobna razgradnja metan globalno zatopljavanje.
Spaljivanje s oporabom energije ili bez nje (samo el. energija ili kombinacija topline i el. energije), gorivo iz otpada (RDF), piroliza, rasplinjavanje...
Mehaničko-biološka obrada – predobrada KO prije odlaganja usitnjavanje, prosijavanje, kompostiranje smanjenje biološke aktivnosti i nasipnog volumena. Dobiveni materijal – odlaganje ili pokrivanje i uređivanjeodlagališta otpada NE za poljoprivrednu proizvodnju. MBO prije odlaganja smanjenje emisije metana.
11
Mogućnosti postupanja s komunalnim otpadom
Kompostiranje – biološka razgradnja vrtnog i kuhinjskog otpada dobre kvalitete mikroorganizmi CO2 i H2O + ostatak –humusna tvar oplemenjivanje tla (gnojivo), DA za poljoprivrednu proizvodnju.
Anaerobna fermentacija kompost za primjenu u agrikulturi i hortikulturi. Otpad fermentira u anaerobnim uvjetima bioplin bogat metanom gorivo.
Recikliranje – papir, staklo, metali, plastika, tekstil, otpadna elektronička oprema – odvajanje iz otpadnih tokova preradba u sekundarnu sirovinu.
Svjetska proizvodnja pol. materijala 1950. – 2015.Uključuje plastomere, poliuretane, duromere, elastomere, ljepila, prevlake, brtvila i PP vlakna. Nisu uključena PET, PA i poliakrilna vlakna.
0
50
100
150
200
250
300
350
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
SvijetEuropa
1950: 1,5
1976: 50
1989: 100
2002: 200
2009: 250
2015: 322
2015: 58
12
Transport troši 45 % nafte i plinaGrijanje, električna energija i proizvodnja energije troše 42 %Kemijska i petrokemijska industrija troši oko 8 %Na proizvodnju plastike troši se samo 4 do 6 % nafte i prirodnog plinaU ostale neenergetske svrhe troši se 5 %
Potrošnja nafte i plina
Izvor: PlasticsEurope
Potrošnja plastike u EU 2015. (49 mil. t)
39,9 %
22,4 %
5,8 %
8,9 %
19,7 %Ambalaža
E & E
Ostalo (kućanski proizvodi, sport, medicina, itd.)
Automobili
Građevinarstvo
Poljoprivreda3,3 %
13
Potražnja za polimernim materijalima, EU 28+N/CH, 2015.
PE-LLD, -LD17,3 %
PE-HD, -MD12,1 %
PP19,1%PVC
10,1%
PS, PS-E6,9 %
PET7,1 %
PUR7,5 %
Ostalo19,9 %
Izvor: PlasticsEurope
Gospodarenje plastičnim otpadom u EU 2006.
energijskaoporaba
Potrošnja plastike49,5 Mt
EU25+N/CH, 2006.
Otpad23 Mt 50 %
odlagalište 11,5 Mt50 %
oporaba 11,5 Mt
4,5 Mt19,7 %
7 Mt30,3 %
recikliranjeuvoz
Izvor: PlasticsEurope
izvoz
14
Gospodarenje plastičnim otpadom u EU 2014.
2006. – 2014.Odlaganje – 38 %Recikliranje + 64 %Energijska oporaba + 46 % Izvor: PlasticsEurope
energijskaoporaba
izvoz
Potrošnja plastike47,8 Mt
EU28+N/CH, 2014.
Otpad25,8 Mt 69,2 %
odlagalište 7,9 Mt30,8 %
oporaba 17,9 Mt
7,7 Mt29,7 %
10,2 Mt39,5 %
recikliranjeuvoz
28
> 50 %
< 10 %
Zbrinjavanje plastičnog otpada
10 % - 50 %
2005.
1999.+2006.
2004.2006.
2009. 2005.
2016.
1996.
1997.
Datum uvođenja zabrane odlaganja
2016.
Potrošački plastični otpad na odlagalištima:
15
Gospodarenje plastičnim otpadom u EU, 2014.
RecikliranjeEner. oporabaOdlaganje
Izvor: Plastics Europe
Inicijativa „Odlagališta bez plastičnog otpada do 2020.”
0
2
4
6
8
10
12
14
16
2005 2010 2012 2020 2030 2037Moguća ušteda od 80 mil t. plastičnog otpada jednaka je količini od preko 500 milijuna barela nafte ili 50 milijardi eura
2. Srednji scenarij3. Odlagališta bez plastičnog otpada do 2020.
1. Negativni scenarij (ponašanje kao i do sada)mil. t
Potrošački plastični otpad u EU:
16
Procijenjene količine plastičnog otpada u morima i oceanima (2010.)
Izvor: Jambeck et al., Science, 2015.
Plastični (i gumeni) otpad je sveprisutan
17
Deset najčešćih vrsta otpadaka sakupljenih tijekom akcije čišćenja International Coastal Cleanup 2014.
Vrsta smeća Broj komada Udio, %Cigaretni opušci 2 248 065 14,78Omoti za hranu (bomboni, čips, itd.) 1 376 133 9,04
Plastične boce 988 965 6,50Plastični čepovi 811 871 5,34Slamke 519 911 3,42Ostale plastične vrećice 489 968 3,22
Plastične vrećice za nošenje 485 204 3,19
Staklenke 396 121 2,60Limenke 382 608 2,51Plastične čaše i tanjuri 376 479 2,47
Ukupno 8 075 325 53,08Ukupno sakupljeno 15 214 527
Plastični otpad kojim se loše gospodari
otpad koji je u okoliš nemarno odbacio čovjek otpad koji nije propisno odložen na odlagališta u mora i oceane može ući kopnenim vodotokovima, otpadnim vodama, vjetrom ili plimom
2010. – 2,5 mlrd. t čvrstog komunalnog otpada (6,4 mlrd. ljudi koji žive u 192 obalne zemlje –93 % stanovništva) – 11 % plastičnog otpada
18
Karta svijeta prema količini onečišćenja mora i oceana plastičnim otpadom (2010.)
Izvor: Jambeck et al., Science, 2015.
Plastični otpad u morima
Negativan utjecaj: estetski dojam utjecaj na turizam zaplitanje životinja najčešće u odbačene ribarske
alate (mreže, vrše) otpad kao hrana morskim organizmima unošenje u
hranidbeni lanac akumuliranje vrlo otrovnih hidrofobnih ekotoksikanata
(poliklorirani bifenili (PCB) ili diklor-difenil-trikloretani(DDT)) koncentracija 106 puta veća nego u vodi
obrastanje plutajućeg otpada školjkama, diatomejama, algama prenošenje na mjesta gdje ih izvorno nema
19
Plastični otpad u morima
na obalama, u Arktičkom ledu, na površini i na dnu
atmosfersko djelovanje uzrokuje fragmentaciju plastike: mogu je progutati i vrlo mali morski beskralješnjaci teško povezati s izvorom onečišćenja izuzetno teško ukloniti iz otvorenih oceana
treba spriječiti ulaz plastičnog otpada u mora!
Izvori onečišćenja mora
Izvori vezani uz kopno (80 %) odlagališta komunalnog otpada na obali ili kopnu riječni transport otpada s odlagališta ili drugih izvora
uz rijeke i druge plovne putove (kanale) ispuštanje neobrađenih otpadnih voda, uključujući
oborinske vode (i povremene poplave) industrijska postrojenja: čvrsti otpad s odlagališta i
neobrađene otpadne vode turizam (rekreativni posjetitelji na obali, posjetitelji
plaža).
Izvor: United Nations Environment Programme
20
Izvori onečišćenja mora
Izvori vezani uz more (20 %) trgovački brodovi, trajekti i turistički brodovi ribarski brodovi odbačena ribarska oprema vojne flote i istraživački brodovi osobna plovila naftne i plinske platforme ribogojilišta.
Izvor: United Nations Environment Programme
Vrste otpada u Jadranskom moru
Istraživanje 2011. i 2012. (I, SLO, HR) Prosječna masa otpada sakupljenog tijekom 2
godine (515 kg na 4,3 km2): plastika 34 ± 4 kg/km2
metal 15 ± 10 kg/km2
staklo 4 ± 1 kg/km2
guma 1 ± 0.1 kg/km2
drvo 8 ± 11 kg/km2
ostalo 24 ± 4 kg/km2. unutar 50 m od obale – najviše plastičnog
otpada
21
Vrste otpada u Jadranskom moru
Plastika34%
Metal28%
Staklo5%
Guma1%
Drvo4%
Ostalo28%
Izvor: Strafella et al., Marine Pollution Bulletin , 2015.
Ostalo:dijelovi odjeće (vuna, pamuk), pamučni otpad, cipele, čizme,rukavice, itd.
Vrste plastičnog otpada u Jadranskom moru
Ribarska oprema
Akvakulturni otpad
Ostala plastika
Izvor: Strafella et al., Marine Pollution Bulletin , 2015.
Ostala plastika:vreće za smeće, vrećice za nošenje, čaše, boce, prehrambena ambalaža, industrijska ambalaža
22
Opcije smanjenja ulaska plastičnog otpada u mora: smanjenje plastičnog otpada u otpadnim
tokovima odvojeno sakupljanje poboljšanje infrastrukture sustava
gospodarenja otpadom CSGO povećanje sakupljanja plastičnog otpada u
moru pojačani nadzor u povratku smeća s brodova, akcije čišćenja, nepomične mreže...
Sprečavanje ulaska plastičnog otpadau mora
23
Oporaba plastičnog otpada
materijalna oporaba (mehaničko recikliranje, kemijsko recikliranje, organsko ili biološko recikliranje)
energijska oporaba (dobivanje energije u obliku topline, pare ili el. energije iz plastičnog otpada ili goriva iz otpada)
Mehaničko recikliranje
Primarno recikliranje čistoga plastičnog otpada radi ponovne preradbe (npr. recikliranje otpada s proizvodne linije)
Sekundarno recikliranje uporabljenih proizvoda radi dobivanja plastike (homogene ili heterogene) za ponovnu preradbu.
24
Mehaničko recikliranje
Ekonomija razmjera potrebne su velike količine otpada da bi sustav bio održiv; plastični proizvod u praksi nije oporabljivukoliko nema dovoljnih količina otpada iste vrste recikliranje miješanog plastičnog otpada bez razvrstavanja niža kvaliteta reciklata (e. downcycling)klupe, stupovi, ograde
25
Troškovi mehaničkog recikliranja
niski troškovi (otpad pri
proizvodnji)
prihvatljivi troškovi
(industrijski otpad)
visoki troškovi (razvrstani
kućni otpad)
previsoki troškovi
(nerazvrstani kućni otpad)
Čisto Onečišćeno
Razv
rsta
ni p
olim
eri
Miješ
ani p
olim
eri
Mehaničko recikliranje
Svojstva reciklata ovise o proizvodnoj prošlosti polimera.
Problem pri recikliranju heterogene plastike -inkompatibilnost različitih polimera prisutnih u otpadu (PE, PVC, PET itd.) - samo nekoliko polimernih parova je kompatibilno.
Nije moguće predvidjeti fizička svojstva smjese ili mješavine koja sadrži reciklirani materijal pri uporabi recikliranih polimera preporučuje se njihovo dodavanje u ograničenim količinama, ako se žele održati mehanička svojstva izvornog polimera.
26
Mehaničko recikliranje
Problemi: procesi razgradnje tijekom recikliranja nekompatibilnost među polimerima nepoznat sastav reciklata – anorganska,
organska ili polimerna onečišćivala.
Razgradnja polimera
Oksidacijska razgradnja: mehanička i toplinska utječu na molekulnu masu, rapodjelu molekulnih masa, kristalnost i fleksibilnost lanca: Mehanička razgradnja: posljedica smičnih sila
tijekom recikliranja koje cijepaju segmente lanca molekula u prisutnosti kisika.
Toplinska razgradnja: posljedica kombinacije visoke temperature i prisutnosti kisika tijekom taljenja i ponovne preradbe.
27
Razgradnja polimera
Slobodni radikali uzrokuju cijepanje polimernih lanaca, pri čemu se događa grananje i/ili umreživanje, ovisno o vrsti polimera i o temperaturi.
Slobodni radikali reagiraju s molekulnim kisikom (spori proces) i stvaraju perokside, koji se brzo raspadaju i stvaraju nove radikale razgradnja se može prekinuti dodavanjem antioksidanata fenolni antioksidanti hvataju radikale kisika, a fosfitni neutraliziraju razgradnju peroksida.
Nekompatibilnost polimera
Nemješljivost polimernih mješavina u taljevini (npr. PE/PP) loša međuslojnaadhezija separacija faza tijekom hlađenja i kristalizacije dodavanje kompatibilizatora (npr. EPDM) – mijenjaju svojstva mješavine od krute i krte prema mekoj i žilavoj smanjenjem kristalnosti mješavine i stvaranjem posebne gumaste faze koja apsorbira deformacije i udarnu energiju
28
Nekompatibilnost polimera
Miješanje: disperzijsko (jednopužni ekstruder)
smicanje polimera uslijed rotacije pužnog vijka u cilindru
distribucijsko (dvopužni ekstruder, statička miješalica) kaotično miješanje temelji se na rastezanju i pregibanju polimernih kapljica bolje miješanje od disperzijskog
Mehaničko recikliranje
Operacije: sakupljanje identifikacija
razvrstavanje mljevenje pranje odvajanje smješavanje granuliranje
Razvrstavanje: prema vrsti plastike i prema boji
29
Razvrstavanje
Ručno – identifikacijski kodovi Razvrstavanje prema gustoći – taložnica ili
hidrociklon teško razdvajanje materijala sličnih gustoća (PP, PE-LD, PE-HD)
Materijal Gustoća, g/cm3
Materijal Gustoća, g/cm3
PP 0,9 – 0,91 PC 1,08 – 1,20PE-LD 0,91 – 0,94 PA 6 1,14PE-HD 0,94 – 0,97 PMMA 1,22ABS 1,03 – 1,07 PET 1,38PS 1,04 – 1,07 PVC 1,39 – 1,43
Razvrstavanje
Razvrstavanje strujom zraka – npr. razdvajanje plastičnog filma i papira od mljevine
Elektrostatičko razdvajanje –triboelektrični naboj pozitivno i negativno nabijeni materijali razvrstavanje padom kroz električno polje
Identifikacija materijala spektroskopija, infracrvena analiza...
30
Sakupljanje materijala Brza kontrola Mljevenje
Elektrostatičko razdvajanje
Sušenje i zračno razdvajanjeSušenje i
razdvajanje zrakom
Pranje i razdvajanje
prema gustoći
Ekstruzijsko smješavanje s
filtriranjem taljevine
Ekstruzijsko smješavanje s
filtriranjem taljevine
Ekstruzijsko smješavanje s
filtriranjem taljevine
Veliki metalni komadi
Filmovi, papir, tekstil, otpjenci Teški materijali (PET, PVC, PS, metali, ...)
PE + PP
PP
PE
Regranulat
Recikliranje filmova, folija i vrećica
razvrstavanje prema boji usitnjavanje pranje sušenje granuliranje kontrola kvalitete ekstrudiranje.
31
1. Razvrstavanje
Razvrstavanje otpada prema bojama –prozirna, šarena i crna frakcija.
Odvajanje višeslojnih folija edukacija osoblja.
32
2. Usitnjavanje
Najčešće mljevenje u mlinovima na komadiće veličine 6 do 8 cm.
3. Pretpranje
odvaja se ~85 % nečistoća načelo plutanja na vodi (PE ostaje plutati, nečistoće padaju na dno)
sustav za obradu otpadnih i tehnoloških voda voda se kontinuirano obrađuje i vraća nazad u fazu pranja
33
4. Usitnjavanje
Usitnjavanje na sitnije komadiće veličine do 2,5 cm.
34
5. Pranje
kontinuirano protiskivanje usitnjenih filmova transportnim pužnim vijkom uslijed trenja u bubnju dolazi do dodatnog čišćenja zaostalih nečistoća; po obodu je sito kroz koje prolazi nečistoća i voda
taloženje (flotiranje) – spora faza
35
6. Sušenje
nakon taloženja: 40 – 70 % vlage tri faze:
centrifugiranje prolazak kroz frikcijsku prešu sušenje vrućim zrakom
izlaz: 2 – 3 % vlage ekstruder (detektor metala!)
36
7. Regranuliranje
zagrijavanje osušenih komadića filmova, folija i vrećica na temperaturu taljenja; prolaz kroz sita gustoće 90 do 300 µm uklanjanje i najfinijih čestica nečistoća
uklanjanje plinova (zbog zaostale vlage i boja koje se primjenjuju za tisak na polietilenskoj ambalaži) – podtlačnapumpa
odrezivanje „rezanaca” nožem za granuliranje
sušenje na vibracijskom situ
37
8. Pakiranje u vreće
9. Ekstrudiranje
ekstrudiranje na ispitnom ekstruderu
ispitivanje mehaničkih svojstava ekstrudiranje crijevnog filma
38
10. Finalni proizvod
Oporaba gumenih pneumatika
1. Platneni pojas 12. Platneni pojas 23. Kapa sloj 14. Gazni sloj5. Kapa sloj 26. Bočnica7. Peta8. Karkasa9. Unutarnji sloj
10. Vrh pete11. Čelični dio pete12. Jastuk za naplatak13. Smjesa za bočnicu14. Smjesa ispod gaznog sloja15. Smjesa gaznog sloja
39
Analiza sastava radijalnog pneumatika osobnog vozila
Materijal Masa, g Udio u masi, %
Guma 6350 78,6
Čelik 1080 13,4
Kord 450 5,5
Tekstil 200 2,5
Ukupno 8080
Analiza sastava radijalnog pneumatika kamiona
Materijal Masa, kg Udio u masi, %
Guma 32,4 66,9
Čelik 13,3 27,9
Kord 2,5 5,2
Ukupno 48,2
40
Recikliranje gumenih pneumatika
Postupak umreživanja (vulkanizacije) − kaučukovoj smjesi dodaje se sumpor, prilikom kojeg se ostvaruju jače (kemijske) veze unutar polimera zbog tog postupka gumu od koje su načinjeni pneumatici nije moguće pretaliti(mehanički reciklirati) za ponovnu upotrebu najčešće se drobi u manje čestice mehaničkim postupcima.
EU direktiva 1999/31/EC – odlaganje otpada
Od 2001. se na odlagališta ne smiju odlagati cijeli pneumatici, osim pneumatika koji služe kao konstrukcijski materijal, a od 2004. niti usitnjeni gumeni pneumatici (osim pneumatika za bicikle u oba slučaja).
41
Obnavljanje pneumatika
Obnavljanje gazećeg sloja – postupak zamjene je jednostavan i jeftin uz uvjet da su ostali dijelovi pneumatika neoštećeni.
Pneumatici za osobna vozila – obnavlja se oko 15 % svih pneumatika
Pneumatici za teretna vozila – obnavlja se 50 % pneumatika, dva do tri puta
Pneumatici za avione – mogu izdržati i do dvadeset obnavljanja.
Mehaničko usitnjavanje
razvrstavanje pneumatika (puni profil, bez zračnice) odvajanje gazećeg sloja – gumene niti različitih veličina čupanje žičanih jezgri (hidraulička kuka) mljevenje u nizu mlinova uz odvajanje metalnih i
tekstilnih dijelova veličina zrna:
gumeni prah 0 - 0,5 mm gumeni granulat 0,5 - 2,0 mm gumeni granulat 2,0 - 3,5 mm
pakiranje ili oblikovanje prešanjem (uz dodavanje ljepila i boja)
42
Primjena gumenih niti
Primjena gumenih niti
u podnožjima dječjih tobogana i drugih penjalica, umjesto tradicionalnih pješčanika -dobro ublažava padove, bolje odvodi vodu od pijeska
u ukrasnim vrtovima kao pokrovni sloj među cvjetnim gredicama – dobro odvodi vodu s površine, a ujedno i dulje zadržava vlagu u tlu jer sprječava površinsko isparavanje
43
Primjena gumenog granulata
Primjena gumenog granulata
nogomet – ispuna za umjetne trave sportske podloge (tenis, atletika, sportski tereni
na otvorenom, dvoranski sportski tereni…) podloge za dječja igrališta gumene obloge u stajama dodatak asfaltima – smanjenje puta kočenja,
smanjenje buke, vibracije razni prešani proizvodi
prometna signalizacija – uspornici, stalci za znakove, parkirni stupići, željeznički prijelazi, cestovne barijere
44
Primjena gumenog praha
Primjena gumenog praha
dodatak asfaltima - smanjenje puta kočenja, smanjenje buke, vibracije
smjese za gumarsku industriju dodatak smjesama za proizvodnju novih guma razni prešani proizvodi potplati za obuću auto dijelovi – kočnice, dijelovi za unutrašnjost,
volani, pretinci…
45
Definicija bioplastike
Prema europskom udruženju bioplastičarske industrije European Bioplastics:
PLASTIKA NA BIOOSNOVI(iz obnovljivih izvora –uzgojina)
BIORAZ-GRADLJIVA PLASTIKA
IZVOR/OSNOVA RAZGRADLJIVOST
Bioizvori(Obnovljivi izvori - uzgojine)
Fosilni izvori(Neobnovljivi izvori – nafta, prirodni plin)
RazgradljivoNerazgradljivo
NA BIOOSNOVI I NERAZGRADLJIVO
NA BIOOSNOVI I BIORAZGRADLJIVO
NA FOSILNOJ OSNOVI I
BIORAZGRADLJIVO
NA FOSILNOJ OSNOVII NERAZGRADLJIVO
Bioplastikakopoliester (PBAT), polikaprolakton (PCL), PVA,...
Bioplastikabio-PP, bio-PE, bio-PA, celulozni acetat, bio-poliizoprenBioplastikana osnovi mliječne kiseline (PLA)/škroba (TPS)/PHA
Konvencionalna plastikaPE-LD, PE-HD, PP, PVC, EVOH,...
Izvor: European Bioplastics, M. Thielen
46
Bioosnova – nerazgradljivo
Šećerna trska etanol etilen bio-PEfermentacija
destilacijadehidracija polimerizacija
Bioosnova – razgradljivo
Škrobna plastika − najčešći je škrobni plastomer (e. thermoplastic starch, TPS) dobiven ekstrudiranjemškroba i omekšavala
Polilaktid (PLA) − dobiva se sintetskim putem, od monomera dobivenih iz obnovljivih izvora sintetizira se iz mliječne kiseline dobivene fermentacijom glukoze (npr. šećer iz kukuruza) oko 2,5 kg kukuruza potrebno je za 1 kg PLA
Poli(hidroksi-alkanoat) (PHA) − proizvode ga bakterije fermentacijom iz šećera (saharoze, glukoze i laktoze) ili lipida
47
Fosilna osnova – razgradljivo
Alifatsko-aromatski poliester - poli(butilen-adipat/tereftalat)(PBAT)
najčešće se miješa s vrlo krhkim PLA i poboljšava mu svojstva
Biorazgradljivost
Dodatna mogućnost gospodarenja proizvodom na kraju njegova životnog vijeka omogućuje se iskorištavanje mikroorganizama prisutnih na mjestu odlaganja
Biorazgradljivost ovisi samo o kemijskoj strukturi materijala nije važno podrijetlo sirovine, nego struktura!
48
Biorazgradljivost
Nužno je točno definirati uvjete (mjesto odlaganja), ovisno o tome radi li se o biorazgradljivosti: u uvjetima kompostiranja (uz prisustvo zraka,
kompostabilna plastika) u anaerobnim uvjetima (bez zraka, anaerobno
truljenje) u tlu (miješani uvjeti) u morskim uvjetima (miješani uvjeti).
Biorazgradnja
Uvjeti razgradnje
Kontrolirana razgradnja
Nekontrolirana razgradnja
Aerobni(sa zrakom) Kompostiranje
Miješani Obradba otpadnih voda
Biorazgradnja u tlu
Biorazgradnja u morskoj vodi
Anaerobni(bez zraka)
Anaerobno truljenje Izvor: BASF
49
Biorazgradnja
BIORAZGRADLJIVAPLASTIKA MIKROORGANIZMIENZIMI H2OCO2 BIOMASA+ +
BIORAZGRADLJIVAPLASTIKA MIKROORGANIZMIENZIMI H2+H2SCH4+CO2 BIOMASA+ +
AEROBNI UVJETI
ANAEROBNI UVJETI
Izvor: PLASTiCE
Biorazgradnja
Izvor: Bruno de Wilde
50
Biorazgradnja
mora biti potpuna na biorazgradnju utječu abiotički (hladnoća,
vlaga...) i biotički faktori (mikroorganizmi) 1. stupanj – fragmentacija (makroskopsko
razlaganje i pretvorba do oligomera) 2. stupanj – mineralizacija (pretvorba organske
tvari u anorgansku, pod utjecajem mikroorganizama)
kemijski mehanizmi: hidroliza, oksidacija
51
Kompostiranje
Mikrobi, kao što su bakterije ili gljivice svojim enzimima probavljaju polimerne lance koji im služe kao izvor hrane.
Prema EN 13432 u manje od 6 mjeseca mora se razgraditi više od 90 % materijala/proizvoda.
Da bi plastika bila pogodna za kompostiranje mora zadovoljiti tri kriterija: razgradnja na ugljikov dioksid, vodu, biomasu, istom
brzinom kao i celuloza odnosno papir materijal se ne razlikuje od ostalog komposta kompostiranjem ne nastaje nikakav toksičan materijal i
nastali kompost smije se iskoristiti kao gnojivo.
Kompostiranje
Brzina biorazgradnje ovisi o: temperaturi (50-70 °C predstavlja tipičan temperaturni
raspon u industrijskim postrojenjima za kompostiranje) vlažnosti – voda je nužna za proces biorazgradnje broju i vrsti mikroba.
Sva kompostabilna plastika nije pogodna za kompostiranje u kućnom kompostištu (zajedno s ostatcima hrane) puno niže temperature nego u industrijskom postrojenju za kompostiranje mora imati oznaku!
PLA mora biti izložen temp. > 60 °C i rel. vlažnosti > 90 % cca 60 do 80 dana
52
Razgradnja biorazgradljive plastike
Industrijske kompostane - razgradnja traje 6 do 12 tjedana
Odlagališta - nisu primjerena za odlaganje biorazgradljivog otpada nema uvjeta koji su nužni za mikrobiološku razgradnju razgradnja može trajati godinama moderna odlagališta zahtijevaju odvajanje biorazgradljivog otpada.
U prirodi uvjeti za razgradnju gotovo nikad nisu prisutni razgradnja će trajati puno dulje onečišćenje okoliša!
Biorazgradnja gume
Biorazgradnja organski vezanog sumpora u vulkanizatu s pomoću tzv. termofilnih bakterija (aktivnih iznad 100 °C), djelotvornih pri desulfurizaciji ugljena.
Izoliran je soj mikroorganizama biološki aktivnih prema sumporu: Thiobacillus, Rhodoccous, Sulfolobus.
Obradom usitnjene gume tim mikroorganizmima dolazi do oksidacije sumpora (u krajnjoj liniji do sulfata), pa se tako modificirana guma lakše smješava i daje smjesama bolja svojstva.
53
Kemijska oporaba
Kemijskim postupcima mijenja se molekulna struktura polimera struktura polimera se razgrađuje do niskomolekulnih tvari koje se zatim rabe u rafinerijama ili kemijskim postrojenjima
Prikladni su svi polimeri: duromeri, elastomeri, elastoplastomeri i plastomeri.
Prednosti
nije nužno razvrstavanje prema vrsti polimera (za razliku od mehaničkog recikliranja) – prikladno za jako onečišćeni otpad i miješani plastični otpad
aditivi i ostala onečišćivala ne predstavljaju problem dobiju se čisti monomeri od kojih se mogu proizvesti novi polimeri za primjenu u dodiru s hranom
54
Prednosti
nema problema sa zasićenjem tržišta –oporabljeni proizvodi se lako uvode u novi proizvodni ciklus
moguća je i oporaba nekih duromera ekonomski opravdano u slučajevima kada
nije nužno daljnje pročišćavanje dobivenih proizvoda prije ponovne uporabe
Nedostatci
u usporedbi s mehaničkim recikliranjem (primarnim i sekundarnim), vrijednost koja je vezana uz makromolekulnu prirodu plastičnog otpada gubi se tijekom kemijske oporabe
kada su nužni oštriji uvjeti (jake kiseline ili lužine i visoke temperature) da bi se uništio polimerni lanac, postrojenje za kemijsku oporabu mora biti sagrađeno od visokokvalitetnih, vrlo skupih materijala
55
Nedostatci
visoki troškovi investicije obrada i oporaba vode, otapala i reaktivnih tvari
za kemijsku oporabu, te uklanjanje nusproizvoda oporabe može biti vrlo skupo
postrojenje za kemijsku oporabu mora biti dovoljno veliko da bi se smanjili troškovi oporabe, no kontinuirana dobava velikih količina plastičnog otpada konstantne kvalitete može uzrokovati visoke troškove sakupljanja
monomeri i korisni oligomeri mogu se dobiti od ograničenog broja polimera
Kemijska oporaba
Kondenzacijski polimeri najlakše depolimeriziraju(poliesteri, PA, PC, PUR...) veze između makromolekula tih materijala su takve da se uz prisutnost reakcijskog kemijskog sredstva uz odgovarajući tlak i toplinu razlažu u kraće lance hidroliza, glikoliza, metanoliza, aminoliza proizvod su monomeri ili mješavina oligomera s reaktivnim krajnjim skupinama
56
Kemijska oporaba
Adicijski polimeri (stirenski polimeri, akrilati, itd.) nužni su katalizatori i odgovarajući uvjeti reakcije
Duromeri – najteže ih je kemijski reciklirati jer su umrežene molekule postojane prema kemijskoj razgradnji piroliza
Kemijska oporaba
Depolimerizacija hidroliza glikoliza alkoholiza acidoliza aminoliza.
Termoliza (toplinska razgradnja) – kemijska razgradnja uzrokovana toplinom rasplinjavanje (kontrolirana atmosfera kisika) piroliza (bez prisutnosti kisika) hidriranje (atmosfera vodika).
57
Hidroliza PET-a
Primjenjuju se visoki tlakovi i temperature, te kiseli ili bazni katalizatori (H2SO4, NaOH) za depolimerizaciju PET-a u tereftalnu kiselinu (TPA) i etilen-glikol (EG)
Prednosti: može se oporabiti i vrlo onečišćeni PET
Nedostatci: nužnost neutralizacije otopina (katalizatora),
filitriranja čvrstih tvari i njihovog zbrinjavanja te destilacije velikih količina vode ekonomski neisplativo
Glikoliza PET-a
Primjenjuje se etilen-glikol u inertnoj (N2) atmosferi, pri povišenom tlaku i temperaturi (180-200 °C) dihidroksietil-tereftalat (DHET) i oligomeri (n=2-10)
Prednosti: može se lako integrirati u konvencionalna postrojenja
za proizvodnju PET-a Nedostatci:
iz mješavine DHET i oligomera teško se izolira DHET zahtijeva čisti PET otpad – prikladnija za industrijski
otpad kvaliteta recikliranog PET-a poboljšava se u kombinaciji s hidrolizom
58
Piroliza i rasplinjavanje - faze
1. Priprema otpadne sirovine, koja može biti u obliku otpadnog goriva, proizvedenog mehaničko-biološkim postupkom. Alternativno, postrojenje može rabiti miješani otpad i prvo ga obraditi kroz određene vrste reciklažnih postrojenja, kako bi se uklonili materijali koji se mogu reciklirati te materijali bez ogrjevne vrijednosti.
2. Zagrijavanje otpada uz atmosferi s malo kisika kako bi se proizveo plin, ulje i čađa (pepeo).
3. Čišćenje plina kako bi se uklonili pojedini sastojci, ugljikovodici i topljiva tvar.
4. Upotreba očišćenog plina za generiranje struje, i u nekim slučajevima topline.
Rasplinjavanje
Može biti toplinsko (s djelomičnim izgaranjem) ili plazmom.
Postupak parcijalne toplinske razgradnje tvari u prisustvu kisika, ali s nedovoljnom količinom kisika da bi gorivo u potpunosti oksidiralo.
Moguća su dva načina rasplinjavanja: u stalnom (nepokretnom) sloju i u vrtložnom (fluidiziranom) sloju češće zbog boljeg
kontakta sa sredstvom za rasplinjavanje, velike brzine prijenosa topline, ujednačenih temperatura kroz cijeli sloj.
59
Rasplinjavanje
Opće karakteristike rasplinjavanja otpada: Plin poput zraka, kisika, ili vodene pare rabi se kao izvor kisika
i/ili služi kao plin-nosilac za uklanjanje proizvoda reakcije s mjesta reakcije
Proces se odvija pri prosječnim temperaturama, obično iznad 750 °C (kod rasplinjavanja plazmom > 1.600 °C)
Proizvodi su sintetski plin (glavne gorive tvari su CH4, H2, i CO) i kruti ostatak (negorivi materijal i mala količina ugljika) (kod rasplinjavanja plazmom sav anorganski dio prelazi u inertnu staklastu krutinu).
Tipična neto ogrjevna moć plina dobivenog rasplinjavanjem, uz uporabu kisika, je 10-15 MJ/m3, dok je s korištenjem zraka kao oksidansa 4-10 MJ/m3.
Piroliza (otplinjavanje)
Toplinska razgradnja tvari bez prisustva kisika. Općenite karakteristike pirolize otpada:
Nije prisutan kisik (ili ga ima vrlo malo), osim kisika prisutnog u gorivu
Temperature u procesu su relativno niske, 300 − 800 °C
Proizvodi su sintetski plin (glavne gorive tvari su CO, H2, CH4 te viši ugljikovodici, uključujući katran, parafine i ulja) i kruti ostatak (negorivi materijal i znatna količina ugljika)
60
Piroliza (otplinjavanje)
Općenito nepostojanje oksidacije, kao i nedostatak dodatnog plina za razrjeđivanje, znači da će neto ogrjevna moć sintetskog plina dobivenog pirolizombiti veća od onog iz procesa rasplinjavanja. Tipična neto ogrjevna moć plina iz pirolize je 10-20 MJ/m3
Ukupan proces općenito pretvara manje kemijske energije goriva u toplinsku energiju nego što je to slučaj kod rasplinjavanja.
Piroliza (otplinjavanje)
Polimeri se razgrađuju do monomera, oligomera, petrokemikalija
Mogući reakcijski mehanizmi: razgradnja u monomere cijepanje osnovnog lanca na fragmente različite
molekulne mase istovremeno fragmentiranje i razgradnja u
monomere/oligomere eliminacija bočnih lanaca i nastanak umreženih
struktura piroliza je prikladna za heterogeni otpad s velikim
udjelom ugljikovodika (čvrsti komunalni otpad).
61
Katalitička depolimerizacija
Ulaz: biomasa, komunalni otpad, plastika i guma, iskorištena mineralna ulja svi materijali koji sadrže ugljikovodike
Izlaz: dizel, voda, CO2, pepeo Prednosti: nema dimnjaka nema ispušnih plinova,
visoka iskoristivost procesa (>80 %), relativno niske temperature (250 – 380 °C)
Depolimerizacija: cijepanje (razgradnja) dugolančanih molekula u kraće lance uz pomoć zeolitnih (aluminosilikatnih) katalizatora
0,9 kg dizela od 1 kg plastike; 330 L od 1 t kom. otpada
Energijska oporaba
Toplinska vrijednost plastike u otpadu ~ 35 MJ/kg
Plastični otpad u prosjeku razvija najmanje jednaku količinu topline kao kameni ugljen, uz nižu emisiju CO2 opravdana je njegova energijska oporaba
Energijska oporaba je najjeftiniji, najperspektivniji, ali društveno najneprihvatljivijipostupak oporabe plastičnog otpada
62
Toplinska vrijednost
Materijal Energija oslobođena izgaranjem, MJ/kg
Prirodni plin 53,4Propan 50PS 46PE 46Benzin 45,9Drveni ugljen 33,7Metanol 22,7PVC 18,9Papir i drvo 16 – 16,8
Energijska oporaba
Suvremena postrojenja za spaljivanje otpada su sigurna (emisije u graničnim vrijednostima, posebno dioksina i furana) i neizbježna
Energijska oporaba plastičnog otpada se provodi: u spalionicama komunalnog otpada (zajedno s ostalim
otpadom) u svrhu dobivanja topline i električne energije
suspaljivanjem razvrstane plastike u cementnim pećima ili termoelektranama gdje zamjenjuju dio goriva.
63
Energijska oporaba
Efikasnost energijske oporabe i emisije u okoliš ovise o vrsti sustava (peći) za spaljivanje
U praksi su najčešća tri tipa spaljivanja: spaljivanje na roštilju spaljivanje u rotacijskoj peći spaljivanje u vrtložnom sloju.
Spaljivanje na roštilju
najstariji i najčešći tip spaljivanja komunalnog (plastičnog otpada)
64
Spaljivanje na roštilju
Roštilj (pokretna rešetka) je osnovni dio ovog postrojenja: valjkasti roštilj – nagnut prema naprijed za 30° ne
gura otpad, nego ga prenosi s valjka na valjak – slabo miješanje, ali dobro kretanje prema naprijed najčešći (kapaciteti 8 – 20 t/h)
ravni roštilj s djelovanjem prema naprijed – nagnut 3 do 18° - slabije miješanje i guranje, dobro kretanje prema naprijed za manje učine (< 8 t/h)
ravni roštilj s djelovanjem prema natrag – dobro guranje i miješanje, slabije kretanje prema naprijed za velike učine (> 20 t/h).
Suspaljivanje s fosilnim gorivima
RDF (e. Refuse Derived Fuel) – uklonjeni nezapaljivi otpad (metali, staklo) iz komunalnog otpada: ogrjevna vrijednost 15 – 17 MJ/kg
PDF (e. Packaging Derived Fuel) – papirnata i plastična ambalaža: ogrjevna vrijednost 20 MJ/kg
PF (e. Plastic Fuel) – odvojeno sakupljeni ili razvrstani plastični otpad: ogrjevna vrijednost30 – 40 MJ/kg
65
Polimeri kao sirovine za proizvodnju goriva
Vrsta polimera Opis PrimjeriPolimeri koji sadrže ugljik i vodik
Tipična sirovina za proizvodnju goriva zbog visoke ogrjevne moći i čistih ispušnih plinova
PE, PP, PS
Polimeri koji sadrže kisik
Niže ogrjevne vrijednosti od gornjih polimera
PET, fenolna smola, PVAL, POM
Polimeri koji sadrže dušik i sumpor
Gorivo od ovih vrsta plastike je izvor opasnih komponenata kao što su NOxili SOx, nužno je čišćenje dimnih plinova kako bi se izbjegla emisija opasnih komponenata u ispušnim plinovima
Dušik: PA, PURSumpor: PPS (poli(fenilen-sulfid)
Polimeri koji sadrže halogene elemente (klor, brom ili fluor)
Izvor opasnih i korozivnih dimnih plinova tijekom toplinske obrade i spaljivanja
PVC, PVDC, usporavala gorenja koja sadrže brom, fluorougljičnipolimeri
Energijska oporaba gume
Spaljivanje gumenih tvorevina − sumporovi oksidi, fenoli, poliaromatski ugljikovodici,...
Izgaranje na otvorenom − dim neugodna mirisa, leteće čestice čađe koje onečišćuju okoliš.
Oprema za pročišćenje dimnih plinova − uklanjanje kiselina i čvrstih čestica.
U kontroliranim uvjetima izgaranja − otpadna guma je nosač energije nadomjestak fosilnim gorivima.
Cementna industrija rabi otpadne pneumatike kao sekundarno gorivo – željezo iz čeličnog kordapneumatika je koristan dodatak cementu.
66
Emisije iz ENO
Ovise o odabranom procesu i vrsti otpada. Opće pravilo − što je potpunije sagorijevanje, čišće su
emisije. Postrojenje za pročišćavanje emisija − serija stupnjeva
za pročišćavanje (ciklonski separatori, vrećasti filtri i/ili filtri od aktivnog ugljena).
Progresivno stroža legislativa tijekom posljednjih desetljeća dovela je do toga da su emisije iz energana vrlo čiste.
Moderni sustavi za pročišćavanje emisija − smanjuju čestice u emisijama na vrlo nisku razinu energane pročišćavaju okolišni zrak koji prolazi kroz njih.
Spittelau, Austrija
67
Osaka, Japan
Danska
68
Energijska oporaba
Razlozi ZA energijsku oporabu: nema štetnog utjecaja odlaganja otpada (emisije
štetnih tvari u atmosferu, tlo i vode, emisije stakleničkih plinova)
prema direktivama EU otpad se više ne smije neobrađen odlagati na odlagališta (definiran udio biorazgradljive tvari u otpadu)
iskorištavanje energije pohranjene u otpadu (kemijska energija gorivih tvari)
smanjenje mase (za 75 %) i volumena otpada (za 90 %)
smanjenje organskog udjela u odloženom otpadu
Energijska oporaba
Razlozi ZA energijsku oporabu: uništavanje organskih štetnih tvari (toplinskom
obradom uništavaju se patogeni mikroorganizmi i dr.) smanjenje emisija stakleničkih plinova (nema CH4 s
odlagališta) smanjenje potrošnje primarnih izvora energije
(smanjenje ovisnosti o uvozu energenata, diversifikacija energetskih izvora,…)
troškovi recikliranja (uključujući sakupljanje i transport) su previsoki ili je dosegnut praktični optimum materijalne oporabe.
69
Energijska oporaba
Razlozi PROTIV energijske oporabe: smanjenje volumena otpada je ~ 60 %, a ne 90 % unatoč mjerama pročišćavanja dimnih plinova
moguće je zagađenje okoliša toksičnim organskim spojevima (dioksini i furani, policiklički aromatski ugljikovodici (PAH)... i teškim metalima: Hg, Pb, Cd, Cr... neprestano pooštravanje propisa o dopuštenoj kvaliteti ispuštanih dimnih plinova
stvara se opasni toksični otpad (pepeo i šljaka) treba pažljivo deponirati (primjenom strožih mjera obrade ispušnih plinova povećava se koncentracija opasnih materijala u šljaci, mulju i pepelu)
otpor stanovništva.
Preporučene opcije oporabe za različite vrste polimernog otpada
Vrsta polimernog otpada
Mehaničko recikliranje
Kemijska oporaba
Energijska oporaba
Razvrstani, čisti polimeri
++ + +
Miješani polimeri + ++ ++Miješani polimeri s papirom, itd.
− − ++
Polimeri u komunalnom otpadu
− − ++
− nije preporučeno+ prikladno++ preporučeno
70
PVC
Trajni proizvode: cijevi, spojnice, prozorski okviri i vrata (kruti PVC); kabelske izolacije, odjeća (omekšani PVC)
PVC: u spalionicama komunalnog otpada: 0,7 %; u bolničkim spalionicama otpada: 9 – 15 %: infuzijski sustavi (vrećice i cjevčice), vrećice za krv, rukavice, maske, kateteri, cjevčice za dijalizu, identifikacijske narukvice,...
PVC otpad: odgovoran za 38 – 66 % klora u otpadnim tokovima koji se spaljuju; organski otpad – 17 % Cl; papir – 10 %.
Pri izgaranju PVC otpad stvara klorovodičnu (solnu, HCl) kiselinu u dimnim plinovima koja se mora neutralizirati (kisele kiše, smog...), itd; oporaba HCl u postrojenju.
Odlaganje
najjednostavniji, najrašireniji i najstariji način zbrinjavanja otpada
2015. se u RH na odlagališta odložilo 82 % ukupno proizvedenog komunalnog otpada
otpad koji se odlaže mora biti netopljiv, sporo reagirati sa zrakom, vodom i drugim otpadom
najveći problem zbrinjavanja otpada na odlagalištima je neobrađeni otpad (nekontrolirane reakcije u uvjetima odlagališta, veća mogućnost onečišćenja) – napustiti!
prije odlaganja otpad treba maksimalno iskoristiti i oporabiti radi smanjenja volumena, količine i otrovnosti, te neutralizirati i higijenizirati
odlagati se smije samo ostatak otpada kojeg nije moguće drugačije zbrinuti.
71
Odlagališta otpada
Odlagalište otpada može se shvatiti kao nasuta građevina u kojoj je otpad smješten između temeljne podloge – temeljnog brtvenog sustava i pokrova – pokrovnog brtvenog sustava.
Najvažnija svojstva odlagališta: nepropusnost, uređenje i sprječavanje onečišćenja podzemnih voda procjednim deponijskim vodama i površinskih voda vodama s odlagališta.
Odlagališta otpada
Sustavi koje je potrebno izgraditi i dimenzionirati: temeljni brtveni sustav (složeni sustav koji ima
zadatak fizički odvojiti otpad od temeljnog tla, spriječiti prolaz filtrata u temeljno tlo te sakupiti filtrat u posebnom sustavu za njegovo prikupljanje)
pokrovni brtveni sustav (složeni sustav na površini odlagališta koji spriječava prodor oborinske vode, izlazak plinova te osigurava rast nasada u površinskom dijelu.
72
Odlagališta otpada
Brtveni sustavi služe za sprječavanje prodora filtrata u podzemlje, prodor vanjske vode u odlagalište otpada te kao podloga - temelj - otpadu i drenažnom sustavu.
Brtveni sustavi odlagališta otpada
73
Odlagališta otpada
Složene konstrukcije − nasip od gline, nasip od pijeska/šljunka, podloge od geosintetika, nasip od otpada, instalacije za odvodnju, instalacije za otplinjavanje, bazeni za vodu i filtrat, završetak dnevnog pokrivanja slojem, pokrovni sustav i zatravnjenje.
Operacije se izvode sustavno, po kazetama (ograničeni volumeni unutar odlagališta otpada koji se odvojeno popunjavaju, jedan za drugim − nikada se ne otvara čitava ploha budućeg odlagališta odjednom).
Dnevno odloženi otpad se pokriva tankim slojem inertnog zemljanog materijala debljine 15 − 20 cm, kako bi se spriječio utjecaj vjetra (raznošenje), smrada (širenje) i kiše (prodor u otpad − povećani filtrat).
Geosintetici
74
Geosintetici
Geomembrane (GM), geotekstili (GTX), geodren (GD), bentonitni tepih (GCL), geokompoziti i cijevi raznog oblika.
Najvažnija pitanja vezana uz primjenu geosintetika su: trajnost, osiguranje kvalitete pri izvedbi, djelotvornost u konstrukciji, kontaktna posmična čvrstoća.
Najčešći geosintetik: GM (PE-HD) Dugotrajni (30 – 50 godina) Osjetljivi su na ugradnju (mehanička oštećenja), na
djelovanje organizama i kemikalija, na temperaturu (puzanje) i na starenje sniženje svojstava (npr. čvrstoće) za nekoliko puta.
Problemi
Slijeganje − u tijelu odlagališta (uobičajena procjena je oko 20 % visine) i u temeljnom tlu (rijeđe, kod starih odlagališta)
Klizanje − u pokosima ili u temeljnom tlu pojave su svojstvene i prirodnim materijalima (glina) i geosinteticima sidrenje.
Potrebno je poznavati: posmičnu čvrstoću otpada posmičnu čvrstoću gline posmičnu čvrstoću gline u kontaktu s geomembranom i
geotekstilom posmične čvrstoće geosintetika u kontaktu.
75
Plastični otpad na odlagalištima
Plastični se otpad ne bi trebao odlagati, već oporabljivati
Ponašanje na odlagalištima: plastični materijali pokazuju vrlo malo promjena na njima se ne nalaze mikroorganizmi raspadanja plastična šuplja tijela se skupljaju do obujma samog
materijala razgradnja najviše ovisi o debljini stijenke
(debelostjeni imaju gotovo neograničeno trajanje; npr. plastične vodovodne cijevi).
Literatura
Converting waste plastics into a resource, Cpmpendium of Technologies, United NationsEnvironment Programme, Division of Technology, Industry and Economics, InternationalEnvironmental Technology Centre, Osaka/Shiga, Japan 2009.
deWilde B.: Experiences on 20 years of biopolymer testing and certification: Challenges and new developments, 3rd International PLASTiCE Conference, Warsaw, October 1-2, 2013.
Dobrović, S., Schneider, D. R.: Energija iz otpada, Seminar Obnovljivi izvori energije, CTT, FSB, Zagreb, 19. veljače 2010.
Erceg, M.: Oporaba plastike, Kemijsko-tehnološki Fakultet u Splitu, diplomski studij kemijske tehnologije, smjer zaštita okoliša, predavanja.
Luijsterburg, B. J.. Mechanical recycling of plastic packaging waste Eindhoven: TechnischeUniversiteit Eindhoven DOI: 10.6100/IR783771, 2015.
Mulabdić, M: Dimenzioniranje odlagališta, Seminar Odabrane teme iz područja gospodarenja otpadom, Hrvatska komora inženjera građevinarstva, Dani ovlaštenih inženjera, Opatija, lipanj 2010.
Rujnić-Sokele, M.: Plastični otpad – globalni ekološki problem, Polimeri 36(2015)1-2, 34-37. Šprajcar M., Horvat P., Kržan A.: Biopolymers and bioplastics: Plastics aligned with nature,
Ljubljana: National Institute of Chemistry, 2012. Tall, S.: Recycling of Mixed Plastic Waste – Is Separation Worthwhile? Department of Polymer
Technology, Royal Institute of Technology, Stockholm, 2000. Waste to Resources: A Waste Management Handbook, The Energy and Resources Institute, 2014. www.european-bioplastics.org www.plasticeeurope.org