NOWE ROZWIĄZANIA TECHNOLOGICZNE W GOSPODARCE ODPADAMI
description
Transcript of NOWE ROZWIĄZANIA TECHNOLOGICZNE W GOSPODARCE ODPADAMI
NOWE ROZWIĄZANIA TECHNOLOGICZNE
W GOSPODARCE ODPADAMI
Jan Hupka, Jerzy Rzechuła, Henryk Warachim, Tadeusz Zimiński
Katedra Technologii Chemicznej Politechnika Gdańska
GOSPODARKA ODPADAMIRodzaje omawianych odpadów
• Odpady szklane• Makulatura • Osady ściekowe• Popioły ze spalania odpadów i osadów ściekowych• Zużyte katalizatory• Gruz budowlany i rozbiórkowy• Fosfogips • Inne
o Odpady elektroniczneo Zużyty węgiel aktywowanyo Zużyte żywice jonowymienneo Zużyte ścierniwoo Zaolejone odpady o Odpady azbestowe
Odpady organiczne pochodzenia naturalnego
• Odpady stałe z gospodarstw domowych związane z odżywianiem– kompostowanie
• Odpady wynikające z potrzeb bytowych * drewniane „malowane” – stare meble – surowiec energetyczny* drewniane „niemalowane” – z wycinanych drzew i krzewów, palety, opakowania – zagospodarowanie - współkompostowanie
Odpady organiczne syntetyczne
• Tworzywa – polietylen, polipropylen, polistyren
• Tworzywa z udziałem innych pierwiastków – polichlorek winylu, poliamidowe, politereftalan etylenu (PET), poliakrylany, żywice poliestrowe w tym zbrojone włóknem szklanym, polioctan/propylan celulozy
• Propozycja rozwiązania – każdy z tych polimerów wymaga różnego podejścia.
Odpady szklane Zużyte opakowania szklane
Dotychczas stosowany jest:• Recykling materiałowy (do ponownej produkcji
opakowań szklanych)Propozycje na przyszłość:• Lokalne przetwarzanie na materiały do
gospodarczego wykorzystania – mączka szklana jako: składnik preparatów czyszczących w
chemii gospodarczej, – materiał do strumieniowo-ściernego czyszczenia
elementów konstrukcyjnych– kruszywo w tynkach szlachetnych
Odpady szklane Szkło kineskopowe
• cenne składniki do odzysku: luminofory, metale z grupy lantanowców
• zagrożenie dla środowiska: uwalnianie ołowiu i innych metali ciężkich
Detale balonu lampy kineskopowej.
1. Ekran2. Stożek 3. Wtopione wyprowadzenie
anodowe4. Szyjka ze szkła
ołowiowego (30% PbO)
• Zakłady celulozowo-papiernicze nie chcą przyjmować opakowań papierowych zapylonych
• Papier workowy musi posiadać dużą wytrzymałość, dlatego wytwarzany jest ze świeżej celulozy bez dodatku makulatury
• Nie jest racjonalne wywożenie na wysypisko czy spalanie
Makulatura Zanieczyszczone opakowania papierowe po
pylistych materiałach budowlanych
• włókna makulatury workowej są bardziej wytrzymałe niż włókna makulatury mieszanej
• makulatura workowa zawiera niewielką ilość wypełniacza mineralnego natomiast większy jest udział lepiszcza żywicznego (co utrudnia przerób na masę celulozową)
Makulatura Zanieczyszczone opakowania
papierowe po pylistych materiałach budowlanych
Włókna makulatury mieszanej pod mikroskopem
Włókna makulatury workowej pod mikroskopem
Dotychczas:• składowane lub spalaneProponowane kierunki wykorzystania:• przerób w kierunku przetworzenia na masę
celulozową• do produkcji sorbentu do likwidacji rozlewów
olejowych i chemicznych• jako dodatek do wybranych materiałów
budowlanych
Makulatura Zanieczyszczone opakowania papierowe po
pylistych materiałach budowlanych
Osady ściekowe• Szczególny rodzaj odpadów bytowych• Dotychczas – uciążliwy odpad• Proponuje się – zagospodarowanie do
przyrodniczego wykorzystania poprzez współkompostowanie w warunkach tlenowych
• Przy dużych ilościach – fermentacja metanowa a pozostałość do spalania.
Dotychczas stosowany jest jako:• składnik mas ceramicznych• kruszywo w betonach Propozycje na przyszłość:• odzysk fosforu z popiołów po spaleniu osadów • produkcja nowych materiałów ceramicznych • odzysk metali (np. cynku)
Popiół ze spalania odpadów i osadów ściekowych
Koncentracja fosforu w oczyszczaniu ścieków
% mas. P2O58 - 25
Oczyszczanie ścieków
Spalanie
Ścieki Osad Popiół
% mas. P2O53 - 8
ŚciekiOczyszczone
mg P/dm310 - 30
Popiół ze spalania odpadów i osadów ściekowych
• koszt 1 tony P2O5 w importowanym surowcu fosforytowym wynosi 530 zł.
• wartość P2O5 w rocznym wypadzie popiołu ze spalarni w Dębogórzu wynosi 240 tyś. zł.
• istnieje celowość przetwarzania popiołu na nawozy fosforowe
Popiół ze spalania osadów ściekowych
Dotychczas:• deponowanie na składowiskach odpadów Propozycje na przyszłość:• wykorzystanie do produkcji specjalnych
materiałów ceramicznych (kamionko-podobnych)
Popiół ze spalania odpadów niebezpiecznych
Zużyte katalizatory rafineryjneJednym z ważniejszych procesów rafineryjnych jest
usuwanie siarki jako zanieczyszczenia naturalnych składników ropy naftowej (0,2 3 % S). Wykonuje się to w ciągłym procesie hydroodsiarczania par węglowodorów zawierających siarkę w obecności wodoru i przy udziale odpowiednich katalizatorów. Produktami są czyste węglowodory i uwolniony siarkowodór, który można oddzielić.Jako katalizatory procesowe hydroodsiarczania stosuje się ziarna porowatego Al2O3 spreparowanego z pyłem molibdenu i niklu (Ni-Mo), molibdenu i kobaltu (Co-Mo), lub innych kombinacji.
• Zużyte katalizatory, oprócz cennych składników zawierają zaadsorbowane (śladowe) zanieczyszczenia ropy w postaci związków wanadu, arsenu, selenu, a nawet rtęci. Z tych powodów nie powinny być składowane na komunalnych wysypiskach śmieci. Powinny być regenerowane (recykling), względnie chemicznie neutralizowane i przetwarzane na produkty użyteczne lub nieszkodliwe ekologicznie.
Zużyte katalizatory rafineryjne
Dotychczas:• SkładowanyProponuje się:• Zużyty katalizator Ni-Mo zawiera około 3,5 % Ni i około 12
% Mo. Metodami hydrometalurgii można je oddzielić od nośnika chemicznego, którym jest spieczony Al2O3, modyfikowany SiO3 (~ 80 %).
• Jak wykazały badania (z powodzeniem) zużyty katalizator Co-Mo można wykorzystać bezpośrednio i w całości do syntezy cennego pigmentu ceramicznego typu spinelowego w barwie niebieskiej (błękit Thenarda).
Zużyte katalizatory rafineryjne
Gruz budowlany
Dotychczas:• przyjmowany na składowiskaProponuje się:• przetwarzania na kruszywo budowlane
(rozdrabnianie i klasyfikacja)
Fosfogipsyproblem gminy Gdańsk
• możliwe jest stopniowe wykorzystanie fosfogipsów do produkcji nawozu wzbogaconego w siarkę (saletrzak w zakładach azotowych)
• wstępnie przewiduje się, że do tego celu można wykorzystać około 40 tyś ton fosfogipsu rocznie
Inne odpadyktórych technologię utylizacji opracowano lub opracowuje
się w Katedrze Technologii Chemicznej PGZużyte:• żywice jonowymienne• membrany filtracyjne• opony• węgiel aktywowany• ziemia bieląca• ścierniwoZaolejone odpadyOdpady azbestoweOdcieki ze składowisk