Polyvinylchlorid (PVC) ist ein Eckpfeiler der modernen Infrastruktur, von unterirdischen Rohrleitungen bis hin zu Fensterprofilen. Seine komplexe Zusammensetzung – oft mit Stabilisatoren, Weichmachern und Flammschutzmitteln – macht es jedoch zu einem der am schwierigsten zu recycelnden Polymere.
Für Fachleute im Bereich Abfallwirtschaft und Recycling steht die Wahl zwischen Mechanisches Recycling (physikalische Wiederaufbereitung) und Rohstoff-Recycling Die chemische Zersetzung bestimmt sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch die Umweltauswirkungen des Betriebs. Dieser Artikel analysiert beide Ansätze, um Ihnen bei der Auswahl der richtigen Technologie für Ihren spezifischen Abfallstrom zu helfen.
Kurzgefasste Erkenntnisse
- Mechanisches Recycling funktioniert am besten, wenn PVC sauber und gut sortiert ist; die Hauptaufgabe besteht in der Kontrolle von Verunreinigungen.
- Rohstoffbasierte Ansätze werden typischerweise dann in Betracht gezogen, wenn der Materialstrom zu stark vermischt, zu stark verunreinigt oder zu komplex ist, um eine stabile mechanische Leistung zu gewährleisten.
- Der Chlorgehalt von PVC bedingt Anforderungen an die Korrosions- und Emissionskontrolle bei thermischen Prozessen; dies ist als technische Einschränkung und nicht als Fußnote zu betrachten.
Verwandte Energycle-Referenzen: – PVC-Recycling erklärt – Leitfaden zur Auswahl von PVC-Recyclinganlagen – Globale Statistiken zur PVC-Produktion und -Entsorgung
Mechanisches Recycling: Der Industriestandard
Mechanisches Recycling ist das vorherrschende Verfahren zur Verarbeitung von sauberem, sortiertem PVC-Abfall. Es eignet sich ideal für industrielle Produktionsabfälle (wie Rohrabschnitte) und ausgewählte Abfallströme aus dem Konsumbereich und erhält die chemische Struktur des Polymers.
Der Prozess
- Sortierung: PVC muss mithilfe optischer Sortierer oder elektrostatischer Abscheider von anderen Kunststoffen (wie PET oder PE) getrennt werden.
- Größenreduzierung: Große Gegenstände werden durch einen Prozess verarbeitet. Hochleistungs-PVC-Rohrzerkleinerer oder Aktenvernichter.
- Mikronisierung: Bei Hart-PVC (uPVC) wird das Mahlgut häufig zu einem feinen Pulver (<800 Mikrometer) vermahlen. PVC-Schleifmaschine.
- Extrusion: Das Pulver wird mit neuem Harz (typischerweise einer Mischung aus 30% recyceltem und 70% neuem Harz) vermischt und zu neuen Produkten coextrudiert.
Für und Wider
- Vorteile:
- Im Vergleich zu chemischen Verarbeitungsverfahren sind sie in der Regel energieärmer und einfacher in der Handhabung.
- Kann seine nützlichen Eigenschaften beibehalten, wenn die Temperaturgeschichte und Verunreinigungen kontrolliert werden.
- Ausgereifte Technologie mit leicht verfügbaren Maschinen.
- Einschränkungen:
- Empfindlichkeit: Extrem empfindlich gegenüber Verunreinigungen. Bereits geringe Mengen PVC in einem PET-Strom zerstören die PET-Charge (durch Säurebildung) und umgekehrt.
- Downcycling: “Altbauzusätze” (wie z. B. Stabilisatoren auf Blei- oder Cadmiumbasis, die in älteren Rohren verwendet wurden) schränken die Einsatzmöglichkeiten des recycelten Materials heute aufgrund der REACH-Verordnung ein.
Rohstoffrecycling (Chemikalien): Lösung des Kontaminationsproblems
Beim Rohstoffrecycling werden die Polymerketten in ihre chemischen Bestandteile zerlegt. Dies ist die Lösung für komplexe, zusammengesetzte oder stark verunreinigte PVC-Abfälle, die mit mechanischen Verfahren nicht verarbeitet werden können.
Das Problem mit Chlor
Im Gegensatz zu vielen anderen Standardkunststoffen enthält PVC einen hohen Chloranteil. Konventionelles thermisches Cracken kann korrosiven Chlorwasserstoff (HCl) freisetzen, was Anforderungen an korrosionsbeständige Materialien, die Handhabung von Gasen und die Emissionskontrolle bedingt. Spezielle Entchlorungsverfahren sind daher üblicherweise erforderlich.
Operative Ansätze
- Vinyloop®-Verfahren (lösungsmittelbasiert): Das PVC-Harz wird in einem Lösungsmittel gelöst, wodurch es von Verstärkungsfasern, Metalleinsätzen oder anderen Kunststoffen getrennt wird. Das Lösungsmittel wird verdampft, wodurch reines PVC-Compound gewonnen wird.
- Thermisches Cracken / Pyrolyse: Das PVC wird erhitzt, um es in HCl (das aufgefangen und in der chemischen Industrie wiederverwendet werden kann), Synthesegas und Öle zu zerlegen.
Für und Wider
- Vorteile:
- Verarbeitet “nicht recycelbare” Abfälle (z. B. PVC-beschichtete Textilien, Armaturenbrettverkleidungen für Fahrzeuge, Blisterverpackungen).
- Entkoppelt den Abfall von Altlasten-Zusatzstoffen (Schwermetalle verbleiben im Rückstand).
- Einschränkungen:
- Hohe Kosten: Erfordert massive Kapitalinvestitionen und funktioniert eher wie eine Chemieanlage als wie eine Recyclinganlage.
- Energieintensität: Deutlich höherer CO2-Fußabdruck pro Tonne im Vergleich zum mechanischen Recycling.
Vergleichsentscheidungsleitfaden
| Besonderheit | Mechanisches Recycling | Rohstoff-Recycling |
|---|---|---|
| Zielabfall | Saubere Leitungen, Fenster, Profile | Beschichtete Textilien, Kunststoffmischungen, Bodenbeläge |
| Kapitalkosten | Niedrig / Mittel | Sehr hoch |
| Ausgabeprodukt | Mahlgut / Mikronisiertes Pulver | Grundchemikalien / Schweröle |
| Primäres Risiko | Kontamination (Kreuzpolymer) | Prozesskomplexität (Korrosion) |
Häufig gestellte Fragen
Wann sollte ich mich für das mechanische PVC-Recycling anstelle des Rohstoffrecyclings entscheiden?
Entscheiden Sie sich für mechanisches Recycling, wenn Sie den Kreislauf erhalten können. PVC-dominant und beständig (Quellenkontrolle, Sortierung, vorhersehbare Kontamination). Mechanische Verfahren sind in der Regel kostengünstiger und einfacher, wenn die Eingangsqualität stabil ist.
Ist PVC für Pyrolyse- oder “Kunststoff-zu-Kraftstoff”-Verfahren geeignet?
Der Chlorgehalt von PVC ist das Problem: Thermische Prozesse müssen HCl und Korrosion beherrschen und die Emissionsvorschriften einhalten. Enthält Ihr Gasstrom nennenswerte Mengen an PVC, sollten Entchlorung und Gashandhabung als Kernbestandteile der Auslegung und nicht als optionale Zusatzleistungen betrachtet werden.
Warum stellen manche PVC-Recyclingunternehmen Pulver anstatt Granulat her?
Viele Anwendungen von Hart-PVC nutzen Trockenmischungen und Pulver für die Profil-/Rohrverarbeitung. Pulver trägt außerdem dazu bei, wiederholte Schmelzvorgänge in bestimmten Arbeitsabläufen zu vermeiden, erfordert jedoch zusätzliche Kühlung, Klassifizierung und Staubbekämpfung.
Wie lässt sich der Wert eines PVC-Stroms am schnellsten verringern?
Kreuzkontamination von Polymeren und unkontrollierte Wärmebehandlung. Wenn Sie eine höhere Produktqualität erzielen möchten, investieren Sie zuerst in Trennung/Sortierung + Temperaturkontrolle + gleichbleibende Partikelgröße.
Abschluss
Für viele Standard-Recyclingprozesse, Mechanisches Recycling bleibt der praktischste Weg. Investitionen in Sortieranlagen und PVC-Schleifgeräte Die Umwandlung von Bauabfällen in nutzbare Rohstoffe für Rohr- und Profilanwendungen kann dazu beitragen. Das Recycling von Ausgangsmaterialien kann lokale Recyclingströme schwer recycelbarer Verbundwerkstoffe unterstützen, ist aber typischerweise das Gebiet großer petrochemischer Konzerne.
