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