A polivinil-klorid (PVC) a modern infrastruktúra egyik sarokköve, a földalatti csővezetékektől az ablakprofilokig. Komplex összetétele – amely gyakran stabilizátorokat, lágyítókat és égésgátlókat tartalmaz – azonban az egyik legnagyobb kihívást jelentő polimer újrahasznosítása szempontjából.
A hulladékgazdálkodási szakemberek és az újrahasznosítók számára a választás a következők között: Mechanikus újrahasznosítás (fizikai újrafeldolgozás) és Nyersanyag-újrahasznosítás A (kémiai lebontás) meghatározza mind a művelet gazdasági megvalósíthatóságát, mind a környezeti hatását. Ez a cikk mindkét megközelítést elemzi, hogy segítsen kiválasztani a megfelelő technológiát az adott hulladékáramhoz.
Gyorsan elvinni
- A mechanikus újrahasznosítás akkor működik a legjobban, ha a PVC tiszta és jól válogatott; a szennyeződés-szabályozás a fő feladat.
- Az alapanyag-alapú megközelítéseket jellemzően akkor veszik fontolóra, ha az áram túl kevert, túl szennyezett vagy túl összetett a stabil mechanikai teljesítményhez.
- A PVC klórtartalma korrózió- és kibocsátás-szabályozási követelményeket támaszt a termikus eljárások során; ezt mérnöki korlátként, ne lábjegyzetként kell kezelni.
Kapcsolódó Energycle hivatkozások: – PVC újrahasznosítás ismertetése – PVC újrahasznosító berendezések kiválasztási útmutatója – Globális PVC-termelési és -ártalmatlanítási statisztikák
Mechanikus újrahasznosítás: Az iparági szabvány
A mechanikus újrahasznosítás a tiszta, válogatott PVC-hulladék feldolgozásának domináns módszere. Ideális ipari hulladék (például csődarabok) és egyes fogyasztói hulladékáramok számára, mivel megőrzi a polimer kémiai szerkezetét.
A folyamat
- Osztályozás: A PVC-t optikai vagy elektrosztatikus szeparátorokkal kell elválasztani a többi műanyagtól (például PET-től vagy PE-től).
- Méretcsökkentés: A nagyméretű tételeket egy nagy teherbírású PVC csőtörő vagy aprítógép.
- Mikronizálás: Merev PVC (uPVC) esetén az őrleményt gyakran finom porrá (<800 mikron) őrlik egy PVC csiszológép.
- Extrudálás: A port szűz gyantával keverik (jellemzően 30% újrahasznosított / 70% szűz keverékkel), és koextrudálják új termékekké.
Előnyök és hátrányok
- Előnyök:
- Jellemzően alacsonyabb energiaigényű és egyszerűbb műveletek, mint a kémiai feldolgozási módoknál.
- Hasznos tulajdonságait megőrzi, ha a hőmérsékleti előzményeket és a szennyeződéseket szabályozza.
- Kiforrott technológia könnyen elérhető gépekkel.
- Korlátozások:
- Érzékenység: Rendkívül érzékeny a szennyeződésre. Kis mennyiségű PVC a PET-áramban tönkreteszi a PET-alapanyagot (savképződést okozva), és fordítva.
- Leértékelt újrahasznosítás: “A ”régi adalékanyagok” (mint például az ólom- vagy kadmiumalapú stabilizátorok, amelyeket régebbi csövekben használnak) a REACH-rendeletek miatt korlátozzák az újrahasznosított anyag felhasználási területeit napjainkban.
Alapanyag (vegyi) újrahasznosítás: A szennyeződés problémájának megoldása
Az alapanyag-újrahasznosítás a polimer láncokat kémiai alkotóelemeikre bontja. Ez a megoldás az összetett, kompozit vagy erősen szennyezett PVC-hulladékokra, amelyeket a mechanikai módszerek nem tudnak kezelni.
A klór problémája
Sok más műanyaggal ellentétben a PVC nagy mennyiségű klórt tartalmaz. A hagyományos termikus krakkolás korrozív hidrogén-kloridot (HCl) szabadíthat fel, ami korrózióálló anyagokat, gázkezelést és kibocsátás-szabályozási követelményeket támaszt. Általában speciális klórmentesítési stratégiákra van szükség.
Műveleti megközelítések
- Vinyloop® eljárás (oldószeralapú): Oldószerben oldja fel a PVC-gyantát, elválasztva azt az erősítő szálaktól, fémbetétektől vagy más műanyagoktól. Az oldószert elpárologtatva tiszta PVC-vegyületet nyer vissza.
- Termikus krakkolás / Pirolízis: Melegíti a PVC-t, hogy HCl-lé (amelyet a vegyiparban meg lehet kötni és újra felhasználni), szintézisgázzá és olajokká bontsa.
Előnyök és hátrányok
- Előnyök:
- “Újrahasznosíthatatlan” hulladékokat kezel (pl. PVC-bevonatú szövetek, autó műszerfal burkolatok, buborékfólia csomagolások).
- Leválasztja a hulladékot a régi adalékanyagoktól (a nehézfémek a maradékban maradnak).
- Korlátozások:
- Magas költség: Jelentős tőkebefektetést igényel, és inkább vegyi üzemként, mint újrahasznosító létesítményként működik.
- Energiaintenzitás: Jelentősen nagyobb szénlábnyom tonnánként a mechanikus újrahasznosításhoz képest.
Összehasonlító döntési útmutató
| Jellemző | Mechanikus újrahasznosítás | Nyersanyag-újrahasznosítás |
|---|---|---|
| Célzott hulladék | Csövek, ablakok, profilok tisztítása | Bevonatos szövetek, Vegyes műanyagok, Padlóburkolatok |
| Tőkeköltség | Alacsony / Közepes | Nagyon magas |
| Kimeneti termék | Újraőrölt / mikronizált por | Alapvegyületek / Nehézolajok |
| Elsődleges kockázat | Szennyeződés (keresztpolimer) | Folyamatkomplexitás (korrózió) |
GYIK
Mikor válasszam a mechanikus PVC-újrahasznosítást az alapanyag-újrahasznosítás helyett?
Válassza a mechanikus újrahasznosítást, ha meg tudja őrizni az áradatot PVC-domináns és következetes (forrásellenőrzés, válogatás, előre látható szennyeződés). A mechanikus útvonalak általában a költségek és az egyszerűség tekintetében előnyösek, ha a bemeneti minőség stabil.
Alkalmas-e a PVC pirolízishez vagy “műanyagból üzemanyagot” előállító eljárásokhoz?
A PVC klórtartalma a probléma: a termikus eljárásoknak kezelniük kell a HCl-t és a korróziót, valamint meg kell felelniük a kibocsátási követelményeknek. Ha az Ön árama jelentős mennyiségű PVC-t tartalmaz, a klórmentesítést és a gázkezelést alapvető tervezési tételként kell kezelni, ne pedig opcionális extrákként.
Miért gyártanak egyes PVC-újrahasznosítók port pelletek helyett?
Sok merev PVC-alkalmazás száraz keverékeket és porokat használ profil-/csőösszetételekhez. A por bizonyos munkafolyamatok esetén segít elkerülni az ismétlődő olvadási előzményeket, de hűtési, osztályozási és porszabályozási követelményeket is jelent.
Mi a leggyorsabb módja az értékvesztésnek egy PVC-folyamban?
Keresztpolimer szennyeződés és ellenőrizetlen hőelőzmény. Ha nagyobb értékű termelést szeretne, először fektessen be a következőkbe: szegregáció/válogatás + hőmérséklet-szabályozás + állandó részecskeméret-meghatározás.
Következtetés
Sok szabványos újrahasznosítási művelethez, mechanikus újrahasznosítás továbbra is a legpraktikusabb út. Beruházás a válogatásba és PVC csiszolóberendezés segíthet az építési hulladék felhasználható nyersanyaggá alakításában cső- és profilalkalmazásokhoz. Az alapanyag-újrahasznosítás támogathatja a nehezen újrahasznosítható kompozitok lokalizált folyamatait, de jellemzően nagy petrolkémiai partnerségek területe.
