Technologia przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych
Firma SPERANDA-1 z Woli Krzysztoporskiej opracowała innowacyjna technologię katalitycznego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych poliolefinowych na węglowodory. Technologia ma pomóc w zagospodarowania odpadów komunalnych i przemysłowych. Znaczenie tej technologii dostrzegło już European Environmental Press obejmuje swym zasięgiem kraje Unii Europejskiej. Jest to forum, które nagradza najbardziej innowacyjne pomysły w dziedzinie ochrony środowiska.
Stosowanie tego typu technologii do transformacji odpadów z tworzyw sztucznych staje się powoli koniecznością. Oto bowiem obecnie odpady polietylenu i polipropylenu stanowią zdecydowaną większość wśród odpadów tworzyw sztucznych. Jest to ponad 60 proc. odpadów z tej grupy. W ich skład wchodzą różnego typu folie, worki, butelki, pojemniki.
Z tego też względu opracowywane są różne sposoby przetwarzania ich. Jeden z nich opracowała firma Sperenda-1.
Surowcem wykorzystywanym w opracowanej technologii, są odpady tworzyw sztucznych z grupy poliolefin, czyli polietylen wysokociśnieniowy małej gęstości (LDPE), polietylen niskociśnieniowy małej gęstości, liniowy (LLDPE) oraz polietylen niskociśnieniowy dużej gęstości (HDPE). Surowcem jest także polipropylen ataktyczny, syndiotaktyczny oraz izotaktyczny.
Do przeprowadzenia transformacji potrzebna jest specjalna instalacja. Zbudowana jest ona w systemie modułowym. Składa się z takich elementów jak: układ grzewczy, układ dozowania tworzyw, wymiennik ciepła, stabilizator, układ chłodniczy zamknięty, układ odbieralników, zbiornik magazynowy, aparatura kontrolno-pomiarowa, rozdzielnia elektryczna oraz sprężarka.
Jej moce produkcyjne w zakresie zdolności przerobu tworzyw sztucznych różnią się w zależności od ilości modułów. Przy wykorzystaniu trzech modułów wynoszą one 2030 Mg rocznie, z kolei dla czterech modułów wzrastają do 2707 Mg rocznie. Ilość produktu koniecznego dla trzech modułów to 1624 Mg rocznie, natomiast dla czterech 2166 Mg w skali roku. Proponowana powierzchnia produkcyjna dla trzech modułów to 700mkw. dla czterech powinna być już ona o 100 mkw. większa.
Jak działa instalacja?
Powstawanie węglowodorów zachodzi w procesie transformacji termokatalitycznej. Proces przebiega przy udziale katalizatora, którym jest aluminium o wielowarstwowej strukturze związanej.
Długie łańcuchy węglowodorowe dzielone są na krótsze. Powstające węglowodory w temperaturach reakcji termokatalitycznej transformacji występują w postaci par. Te z kolei są odprowadzane z obszaru reakcji specjalnym rurociągiem odprowadzającym. Po przejściu przez stabilizator i zespół chłodnic pary przechodzą do odbieralnika. Mieszanina w postaci ciekłej przepompowywana jest do zbiornika magazynowego.
Cały proces termokatalitycznej transformacji przebiega w sposób ciągły. Źródłem ciepła technologicznego jest gazyfikator trocin zbudowany z zasobnika trocin, podajnika trocin oraz palnika gazowego.
Następnie płomienie i gorące spaliny z palnika gazowego wprowadzane są do komory paleniskowej powstałej z ceramiki ogniotrwałej. Gorące spaliny ogrzewają dno stabilizatora. Ponadto część spalin bocznikiem podgrzewa topielnik tworzyw. Na szczycie topielnika tworzyw znajduje się prasa załadowcza z uchylnymi drzwiami na załadunek tworzyw. Topielnik jest komorą grzejną, w której w temperaturach 170-220 st. C, następuje uplastycznienie tworzyw.
Kolejny etap procesu produkcji polega na tym, że masa tworzywowa przemieszcza się i zbiera w najniższym i najgorętszym miejscu topielnika. Następnie w postaci stopionej przechodzi do stabilizatora. Spaliny z gazyfikatora, po oddaniu ciepła w topielniku tworzyw, trafiają przez przewód kominowy na zewnątrz. W stabilizatorze zachodzi tym samym katalityczny proces transformacji stopionych tworzyw sztucznych poliolefinowych.
Uplastycznione tworzywo sztuczne w temperaturze 400-430 st. C zostaje przetworzone na węglowodory. W bezpośrednim kontakcie z katalizatorem, w temperaturze panującej we wnętrzu stabilizatora, płynna i gazowa masa zostaje przetworzona na węglowodory, które rurociągiem, kierowane są do chłodnicy.
Stąd lekko rozgrzana ciecz, spływa grawitacyjnie do zbiornika. W zbiorniku następuje dalsze schłodzenie produktu. Ze zbiornika ciekłe węglowodory przepompowywane są do zbiornika magazynowego.
Produktem finalnym procesu termokatalitycznej transformacji jest mieszanina węglowodorów w przewadze nasyconych, o znacznie krótszych łańcuchach w porównaniu z polimerami tworzyw sztucznych.
Produkt finalny można wykorzystać w przemyśle petrochemicznym do produkcji paliw, w chemii gospodarczej do produkcji artykułów kosmetycznych oraz jako surowiec do produkcji innych wyrobów chemicznych.
Budową i montażem omawianej instalacji zajmuje się spółka WW Energy wchodząca w skład grupy kapitałowej WW. Na mocy specjalnej umowy licencyjnej z firmą Sperenda-1 dysponuje ona prawem udzielania sublicencji na korzystanie z technologii i patentów w celu wytwarzania produktów.
Jej zdaniem omówiony proces technologiczny jest całkowicie uzasadniony ekonomicznie.
Dlaczego? Otóż bowiem zużyte poliolefiny jako surowce wtórne przerabiane na paliwa płynne lub parafiny mogą wzbogacić bazę paliwową w kraju.
Dla przykładu wydajność instalacji 200 kg/h daje przerób roczny instalacji 1 800 t/rok tych odpadów. Taką ilość odpadów z tworzyw sztucznych poliolefinowych wytwarza rocznie miasto o liczbie mieszkańców 100-120 tys.
Tym samym instalacja o wydajności 200 kg/h może rozwiązać wszystkie problemy miasta o takiej wielkości.
Co ważne omawiana technologia została już wyróżniona m.in. w konkursie EEP Awards. European Environmental Press obejmuje swym zasięgiem kraje Unii Europejskiej. Jest to forum, które nagradza najbardziej innowacyjne technologie w dziedzinie ochrony środowiska.