PL205867B1

PL205867B1 - Sposób odzysku surowców z opakowań wielowarstwowych

Info

Publication number: PL205867B1
Application number: PL370647A
Authority: PL
Inventors: Izabella Bogacka; Stanisław Lewandowski
Original assignee: Izabella Bogacka; Stanisław Lewandowski
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2010-06-30
Also published as: PL370647A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób odzysku surowców z opakowań wielowarstwowych, powszechnie nazywanych tetra-pakami, przeznaczonych do przechowywania cieczy.

Opracowanie technologii produkcji opakowań wielowarstwowych przez firmę Tetra Pak zrewolucjonizowało przemysł opakowań spożywczych, przeznaczonych do przechowywania i dystrybucji rożnego rodzaju cieczy, takich jak soki, mleko, wino, napoje, środki czystości i wiele innych. Opakowania tego typu posiadają szereg zalet i łatwo wypierają opakowania szklane. Przede wszystkim są lekkie, odporne na uderzenia, łatwe do przechowywania i transportu ze względu na swe geometryczne kształty, przez co zajmują znacznie mniej miejsca oraz pozwalają na przetrzymywanie wielu produktów przez długi okres czasu poza chłodniami, co z kolei wpływa na redukcje kosztów energii. Jednakże szkło jest materiałem stawiającym znacznie mniejsze wymagania przy jego wielokrotnym, ponownym użyciu.

Opakowania wielowarstwowe do przechowywania cieczy są produkowane w dwóch podstawowych rodzajach, w zależności od tego, do jakich produktów są przeznaczone. I tak dla produktów typu UHT i o przedłużonej trwałości wymagana jest sześciowarstwowa, aseptyczna konstrukcja opakowania. Licząc od zewnątrz pierwszą warstwą jest polietylen, który stanowi barierę dla wilgoci i bakterii, drugą warstwą jest karton dla usztywnienia i wzmocnienia konstrukcji, trzecią warstwę stanowi polietylen jako warstwa adhezyjna, czwartą warstwą jest folia aluminiowa będąca barierą dla tlenu, przykrych zapachów oraz światła, piątą warstwę stanowi polietylen jako warstwa adhezyjna a następnie szóstą warstwą jest ponownie polietylen uszczelniający opakowanie przed ciekłą zawartością, Dwie warstwy adhezyjne z polietylenu pozwalają na połączenie ze sobą warstwy kartonu z aluminium a następnie aluminium z polietylenem. Stosuje się powszechnie polietylen jako tworzywo dopuszczone do kontaktu z żywnością,

W przypadku opakowań nie aseptycznych stosuje się cztery warstwy: warstwę zewnętrzną z polietylenu, warstwę wykonaną z kartonu, i wewnę trzne dwie warstwy z polietylenu.

Przeciętnie 1 litrowe opakowanie waży 25-36 gramów. 75-80% masy opakowania stanowi karton a 15-20% polietylen. Najmniejsza możliwa do zastosowania grubość pojedynczej warstwy polietylenu wynosi około 10 mikrometrów. W przypadku produktów o przedłużonej trwałości aseptyczność opakowania wymaga wysokoefektywnej bariery dla tlenu i światła a folia aluminiowa w najbardziej efektywny sposób spełnia tę funkcję. Folia aluminiowa stanowi około 5% masy opakowania. W ostatnich 15 latach udało się zmniejszyć grubość warstwy aluminium z 9 na 6,5 mikrometra.

Zalety użytkowe tych opakowań są bezsporne ale równocześnie stanowią ogromny problem przy utylizacji. Są one tak dobrze zabezpieczone przed przemiękaniem i penetracją, że zawarta w nich tektura ulega biodegradacji wyjątkowo powoli. Dlatego zaleca się je spalać w piecach przydomowych co ma sens w klimacie chłodnym ale za to bezpowrotnie tracone są wszystkie zawarte tam surowce tzn. całe aluminium i tworzywa oraz tektura.

Dlatego też tam gdzie można odzyskać zużyte opakowania w opłacalnej skali zaleca się przerabiać je w kierunku odzysku zawartej w nich celulozy. Proces taki jest prowadzony w papierniach. Kosztem ogromnych nakładów energetycznych odzyskuje się tam 50-80% zawartej w nich celulozy a resztę przerabia się w rożny sposób z wytworzeniem energii cieplnej. Niestety traci się wtedy dużą cześć aluminium a i tak odzyskana celuloza może być stosowana tylko w ograniczonym zakresie. Odzysk na tę skalę możliwy jest tylko w niewielu krajach o wysoko rozwiniętym systemie segregacji a wtedy okazuje się , ż e wymagania recyklerów są bardzo wysokie. Preferowane są opakowania czyste - szczególnie niemile widziane są opakowania po produktach mlecznych wydzielające intensywny, przykry zapach, uniemożliwiający w praktyce pracę. Jednocześnie opakowania te powinny być posegregowane na zawierające aluminium i te składające się tylko z tektury i tworzyw. W praktyce każdy rodzaj tetra-paków powinien być przerabiany oddzielnie, gdyż każda ilość zawartego tworzywa utrudnia przerób w kierunku celulozy.

Recykling opakowań wielowarstwowych dzieli się na dwa kierunki: recykling surowcowy oraz odzysk energii. Ten ostatni, jako droga, która nie zmierza do ochrony zasobów lasów, nie może być traktowany jako kierunek rozwojowy. Należy skupić się na takich metodach, które w najbardziej efektywny sposób pozwolą odzyskać surowce by ponownie użyć je w produkcji.

Wszystkie znane dotychczas metody przerobu opakowań wielowarstwowych oparte są na założeniu, że papier, jako główny składnik opakowania, jest podstawowym celem recyklingu. Prawdopodobnie z tego właśnie powodu wszystkie znane metody oparte są o technologie znane w przemyśle

PL 205 867 B1 papierniczym. Tak ukierunkowane metody recyklingu od samego początku spowodowały ogromne utrudnienia oraz praktycznie stratę pozostałych surowców, wchodzących w skład opakowania.

Typowe zużyte opakowania papierowe czy kartonowe mogą być traktowane tak jak zwykła makulatura, tzn. po rozdrobnieniu umieszczane są w młynach papierniczych, w których wytwarza się pulpę celulozową. Jednakże opakowania wielowarstwowe, które zawierają znaczne ilości tworzyw sztucznych oraz aluminium, nie mogą być przeznaczone bezpośrednio do przerobu w papierniach. Tworzywa sztuczne oraz aluminium stanowią niedopuszczalne zanieczyszczenie papieru jak również stanowią zagrożenie dla papierniczych linii technologicznych. Jak wiec można wywnioskować, opakowania wielowarstwowe wymagają specjalnego procesu segregacji i oddzielenia od makulatury. Istnieje szereg zautomatyzowanych procesów wyodrębniania z odpadów komunalnych opakowań wielowarstwowych. Jedna z nich oparta jest na analizie spektralnej, zdolnej do identyfikacji kartonu pokrytego polietylenem. W innych znanych metodach stosuje się indukowane prądy wirowe do detekcji i wychwytywania opakowań zawierających aluminium. Metodą tą nie można z kolei identyfikować opakowań nieaseptycznych (bez aluminium ale pokrytych polietylenem). Zgodnie ze znanymi i stosowanymi metodami opakowania wielowarstwowe umieszcza się w hydropulperyzatorze, gdzie pod wpływem gorącej wody dochodzi do wyodrębnienia włókien celulozy. Włókna są pompowane przez filtry, na których pozostaje znaczna część tworzyw sztucznych, aluminium oraz inne zanieczyszczenia. Niewielkie nawet ilości nieoddzielonych tworzyw czy aluminium stanowią poważne zagrożenie dla linii technologicznych istniejących w papierniach, dlatego też dokładne ich oddzielenie od pulpy jest najbardziej newralgicznym punktem technologii. Pulpa przerabiana jest dalej w znany sposób natomiast oddzielone tworzywa sztuczne wraz z aluminium dodawane są do cementu, stosowanego do produkcji wyrobów ognioodpornych lub poddawane są gazyfikacji. W procesie gazyfikacji można odzyskać cześć aluminium oraz gazy takie jak metan i propan, stanowiące źródło energii. Sposób ten wymaga na tyle wysokich temperatur aby mógł zajść proces gazyfikacji a równocześnie na tyle niskich, aby aluminium pozostało w pierwotnej, niezniszczonej i czystej postaci. Metoda ta jest praktycznie nieekonomiczna, dlatego też częściej mieszaninę polietylenu, resztek celulozy oraz aluminium dodaje się do cementu bez ich rozdziału, co z kolei stanowi stratę znacznych ilości cennego metalu.

Konsekwencją stosowania procesu hydropulperyzacji jest konieczność budowy linii do przerobu opakowań wielowarstwowych bezpośrednio przy zakładach papierniczych. Ponadto szczególna uwaga musi być skierowana na precyzyjne oddzielenie opakowań wielowarstwowych od innych odpadów, w szczególnoś ci od odpadów z tworzyw sztucznych, gdyż ich zawartość w procesie otrzymywania pulpy celulozowej powoduje obniżenie ekonomiki procesu.

Należy podkreślić, że w procesie wytwarzania tektury włókna celulozowe są spajane przy pomocy kleju. Klej ten w procesie hydropulperyzacji nie ulega usunięciu z tektury. Dlatego też pulpa celulozowa uzyskana w procesie recyklingu opakowań wielowarstwowych zawiera na tyle duże, spojone klejem kawałki, że kierowana jest do systemu młynów, w których ulega rozdrobnieniu. W trakcie tego procesu ulegają przerwaniu włókna celulozowe. Po każdym kolejnym procesie recyklingu włókna celulozowe są coraz krótsze i tworzy się kryl. Wymagania linii papierniczych co do długości włókien, z których może być powtórnie wykonana np. tektura powodują, że materiał przerabiany zgodnie ze stanem techniki może być użyty maksymalnie 5 do 6 razy.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że problemów z odzyskiem surowców z materiałów wielowarstwowych można uniknąć, jeśli zmieni się sposób ich przerobu i użyje rozpuszczalnika organicznego powodując usuniecie poliolefin (tworzyw sztucznych). Sposobem według wynalazku poużytkowe opakowania wielowarstwowe mogące zawierać dodatkowo makulaturę, zakrętki i zatyczki plastikowe a takż e torby i folie oraz taśmy spinające, ewentualnie wstę pnie rozdrobnione i/lub wysuszone, poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego o temperaturze wrzenia 60-200°C. Jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się węglowodory aromatyczne, korzystnie toluen, ksylen lub dwuetylobenzen, węglowodory aromatyczne podstawione chlorowcem, korzystnie chlorobenzen, węglowodory cykloalifatyczne, węglowodory cykloalifatyczne podstawione chlorowcem, korzystnie cyklochloroheksan, chlorowcopochodne węglowodory alifatyczne, korzystnie 1,2-dwuchloropropan, 1,2-dwuchloroetan lub trójchloroetylen. Można również stosować mieszaniny w/w rozpuszczalników. W zależności od stosowanego rozpuszczalnika i jego temperatury wrzenia proces ekstrakcji można prowadzić pod ciśnieniem różnym od atmosferycznym tzn. niższym lub wyższym od atmosferycznego. Proces ekstrakcji prowadzi się w temperaturze nie przekraczającej temperatury wrzenia stosowanego rozpuszczalnika. W przypadku stosowania surowca bez wstępnego procesu suszenia oddestylowuje się azeotrop woda-rozpuszczalnik. Następnie oddziela się fazę organiczną zawierającą tworzywa sztuczne a pozostałość

PL 205 867 B1 korzystnie poddaje się działaniu kolejnych porcji rozpuszczalnika aż do założonego poziomu zawartości tworzyw sztucznych w pozostałości poekstrakcyjnej. Uzyskane fazy organiczne kieruje się do dalszego przerobu a mieszaninę zawierającą folię aluminiową oraz karton rozdziela się. Rozdział ten może być prowadzony metodą separacji powietrznej po uprzednim usunięciu rozpuszczalnika lub metodą separacji w rozpuszczalniku. W drugim przypadku karton od opadających ku dołowi zgniecionych kawałków folii aluminiowej można oddzielić na sitach lub siatkach a rozpuszczalnik usuwa się z każdego odzyskanego surowca oddzielnie. Proces ekstrakcji tworzyw sztucznych może być prowadzony metodą periodyczną lub ciągłą. Przy stosowaniu metody ciągłej opakowania wielowarstwowe kontaktuje się z rozpuszczalnikiem w przeciwprądzie.

Sposobem według wynalazku uzyskuje się ilościowo osobno tekturę i osobno aluminium oraz prawie ilościowo tworzywa, które następnie mogą być rozdzielone według gatunku w zależności od potrzeb. Odzyskane w ten sposób surowce są pozbawione nie tylko przykrych woni oraz mikroorganizmów ale również zdecydowanej części barwników użytych do zadrukowywania opakowań.

Surowce te nadają się do:

- tektura - do wyrobu każ dego rodzaju opakowań z papieru - bez ograniczeń

- folia aluminiowa - do przetopu na czyste aluminium

- polietylen - do przerobu na paliwa lub dalszego doczyszczania

Sposób według wynalazku pozwala na pełny odzysk wszystkich składników opakowań wielowarstwowych. Odzyskane surowce są pełnowartościowe, nie są zanieczyszczone pozostałymi składnikami. Ponadto stosowana technologia nie wiąże procesu z istniejącymi zakładami papierniczymi i równie dobrze moż e być realizowana w pobliż u punktów selekcji odpadów. Otrzymany karton posiada taką samą zewnętrzną postać jak karton pierwotny i może być przerabiany dalej analogicznie jak zwykła makulatura, przy czym karton pozbawiony jest kleju użytego do jego wytworzenia, co pozwala na ominiecie etapu wielokrotnego rozdrabniania w młynach. Karton może być skierowany do otrzymywania pulpy gdyż nasiąka wodą podobnie jak papier miękki. Zredukowanie liczby procesów rozdrabniania skutkuje otrzymaniem długich włókien celulozowych, nadających się do wielokrotnego, ponownego użycia w kolejnych procesach recyklingu surowcowego. Proces jest energooszczędny, całkowicie bezpieczny dla środowiska naturalnego a nakłady na budowę instalacji są niewielkie. Ponadto otrzymany karton jest całkowicie bezpieczny dla papierniczych linii technologicznych, co pozwala na ograniczenie i tak już nazbyt dużego zużycia energii niezbędnej do odzysku celulozy z tego rodzaju opakowań. Oczywiste jest, że nadmierne zużycie energii w dotychczasowych technologiach związane jest przede wszystkim z właściwościami wody, to jest wysokim ciepłem właściwym i ciepłem parowania ale także z właściwościami tworzyw, które zdecydowanie zwiększają zużycie energii niezbędnej do wytworzenia pulpy papierniczej z opakowań wieIowarstwowych.

Karton otrzymany sposobem według wynalazku został poddany badaniom w papierni. Okazało się, że może on być kierowany bezpośrednio do wytwarzania pulpy z pominięciem młyna. Włókna celulozowe nasiąkały wodą jak makulatura miękka.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania podanych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia aparaturę w wersji bez ogrzewania poziomego ekstraktora, fig. 2 przedstawia część instalacji zastępującej ekstraktor i wymiennik dla aparatury przedstawionej na fig. 1 w wersji bez sortownika, fig. 3 przedstawia aparaturę zaopatrzoną w zbiornik na korki, klapki i zatyczki, fig. 4 przedstawia aparaturę z podgrzewanym ekstraktorem oraz z trzema zestawami sortującymi a fig. 5 przedstawia aparaturę zaopatrzoną w pojedynczy sortownik.

P r z y k ł a d 1.

Sposób odzysku przeprowadzono na urządzeniu przedstawionym na fig. 1. Składało się ono z poziomego ekstraktora 1 o pojemności 4800 I wykonanego z blachy kwasoodpornej zamykanego pokrywą (dennicą) dokręcaną na śruby. Aparat ten dokładnie zaizolowano i umieszczono na konstrukcji nośnej 2 m nad poziomem podłogi. U góry miał zamontowaną rurę odpływową poprzez filtr 10 do wyparki 3 a od dołu rurę podającą rozpuszczalnik pompowany ze zbiornika 5 poprzez wymiennik ciepła 2 o powierzchni grzejnej 2.2 m². Wyparkę cienkowarstwową 3 o powierzchni 6 m² ogrzewano przeponowo wrzącym glikolem etylenowym, dlatego roztwór tworzyw podawany z aparatu 1 mógł tam odparować dokładnie a nielotna pozostałość ogrzana do temperatury 190°C była płynna co umożliwiało podawanie jej za pomocą podajnika ślimakowego 6 do aparatu 7. Aparat ten o pojemności 1000 I ogrzewany parą wyposażono w mieszadło i układ oparowy oraz dodatkowo w układ cyrkulujący zawartość, napędzany pompą obiegową, przystosowaną do pompowania cieczy z zawiesiną w tempie 60 I na minutę poprzez filtr 9 o pojemności 300 I. Opary z tego aparatu skraplano i odprowadzano do zbiornika

PL 205 867 B1 zasobowego 5 o pojemności 10 000 I. Również opary rozpuszczalnika wytwarzane w wyparce 3 skraplano w chłodnicy 4 o powierzchni 3,6 m² i kierowano do zbiornika 5. Warstwę wodną z tego zbiornika odbierano celem uzupełnienia ubytków wody w aparacie 7. Wymiennik ciepła 2 służył również do przegrzewania pary na samym końcu procesu. Dlatego można było w całości usunąć rozpuszczalnik z reaktora 1 po zakończeniu procesu ekstrakcji a produkt wybrać przenośnikiem ślimakowym podającym go do sortownika 8 gdzie pneumatycznie rozdzielano go na frakcje tektury i aluminium. Sortownik ten to prostokątna rura wysokości 2,0 m, szerokości 1,5 m długości 6 m. Do rury tej na półce pod sufitem podawano produkt z aparatu 1 a poniżej poprzez siatkę o drobnych oczkach 2x2 mm wdmuchiwano powietrze unoszące cienkie płatki folii aluminiowej. Po przeciwnej stronie rury, pod sufitem, znajdowały się otwory wylotu powietrza. Do ekstraktora 1 załadowano 1000 kg surowca rozdrobnionego na kawałki wielkości 2 do 4 cm. Składał się on w 98% z wysuszonych pojemników po sokach, napojach i wyrobach mlecznych. Pojemniki te wykonane były z materiałów na bazie tektury jednostronnie krytej tworzywem sztucznym a drugostronnie tworzywem sztucznym i folią aluminiową. Niektóre z nich zawierały korki z tworzywa. Ekstraktor zamknięto, pokrywę dokręcono i ze zbiornika 5 tłoczono od dołu poprzez wymiennik ciepła 2 ogrzany do wrzenia toluen. Uchodzący górą roztwór tworzyw sztucznych w toluenie kierowano do cienkowarstwowej wyparki 3 ogrzewanej do ok. 190°C, gdzie następowało odpędzenie rozpuszczalnika skraplanego w chłodnicy 4. Skropliny kierowano do zbiornika zasobowego 5. Trudnolotną pozostałość będącą stopem tworzyw ogrzaną do 190°C kierowano pompą ślimakową 6 do aparatu 7. W aparacie tym zawierającym około 600 kg gorącej wody następowało odpędzenie reszty toluenu ze stopu tworzyw a jednocześnie tworzywa ulegały zestaleniu i zgranulowaniu. Granulat ten unoszony z wodą gromadzono w filtrze 9 skąd po zakończeniu procesu można go było usunąć. Po około 9 godzinach stwierdzono, ze roztwór uchodzący z aparatu 1 zawiera już tylko ślady barwników - dlatego ekstrakcję przerwano a toluen usuwano do zbiornika 5. Resztki toluenu zawarte w tekturze usuwano przedmuchując aparat 1 parą przegrzaną w wymienniku 2 do temperatury 10-110°C, co trwało około 1 godziny, po czym ekstraktor otwierano, tekturę i folię aluminiową wybierano przenośnikiem ślimakowym podając na półkę w sortowniku 8. Równocześnie uruchomiono nawiew powietrza. Osypujące się kawałki produktów ulegały wysuszeniu, ostudzeniu i rozdzieleniu na dwie frakcje - tektury i aluminium. Po ukończeniu procesu nadmuch powietrza wyłączono i z podłogi sortownika zbierano osobno tekturę osiadłą blisko i folie osiadłe daleko od nawiewu powietrza.

Z użytego do procesu 1000 kg surowca uzyskano:

720,0 kg makulatury zawierającej ślady folii aluminiowej (około 100%)

49.6 kg folii aluminiowej (około 100%)

234,0 kg zestalonego granulatu tworzyw sztucznych o zabarwieniu jasnobrązowym ze śladami tektury i folii aluminiowej (około 100%).

Stwierdzono, że uzyskana makulatura nadaje się do rożnych celów, w tym ze względu na jej wodochłonność do produkcji papierów higienicznych.

Po przetopieniu folii aluminiowej uzyskano czyste aluminium.

Granulat tworzyw sztucznych doskonale nadawał się do procesu przerobu na paliwa płynne.

P r z y k ł a d 2.

Proces prowadzono jak w przykładzie 1 używając jako rozpuszczalnika etylobenzenu. Skutkiem tego ekstrakcje tworzyw z surowca przygotowanego jak w przykładzie 1 prowadzono w temperaturze 135-137°C. Czas ekstrakcji skrócono do 140 minut. Przedmuchiwanie parą przegrzaną do 135-137°C trwało 1 godzinę. Proces zakończono, aparat otwarto a zawartość poddano sortowaniu jak w przykładzie 1.

Z użytego do procesu 1000 kg suchego surowca uzyskano:

708,4 kg suchej tektury zawierającej ślady folii aluminiowej (około 100%)

48.6 kg folii aluminiowej (około 100%)

243,1 kg zestalonego granulatu tworzyw sztucznych (około 100%)

Stwierdzono, że otrzymana tektura w czasie przechowywania zwiększa swoją masę do 714,9 kg chłonąc wodę z powietrza.

Własności tektury i folii aluminiowej są takie jak w przykładzie 1.

Granulat tworzyw sztucznych doskonale nadawał się do przetworzenia na paliwa płynne.

P r z y k ł a d 3.

Proces prowadzono w aparaturze i w sposób opisany w przykładzie 2. Do ekstrakcji użyto 900 kg opakowań pozyskanych bezpośrednio z sortowni. Opakowań nie rozdrabniano, nie myto i nie suszono. Do ekstrakcji zastosowano jako rozpuszczalnik chlorobenzen i proces prowadzono identycznie jak

PL 205 867 B1 w przykładzie 2 aż do momentu usunięcia rozpuszczalnika. Po ostatecznym usunięciu rozpuszczalnika parą przegrzaną aparat otwarto i przy pomocy pneumatycznego transportera zawartość wyssano i wtł oczono do jednego z koń ców pomieszczenia sortowniczego - to jest hali szerokiej na 3 m, wysokiej 3 m i długiej 10 m z otworami wentylacyjnymi umieszczonymi pod dachem. W trakcie wysysania i transportu, skutkiem działania silnych wirów powietrznych, nastąpiło usuniecie z około 90% opakowań zamkniętej w nich folii aluminiowej, a po wtłoczeniu tej zawiesiny do pomieszczenia sortowniczego folia porozrywana i częściowo zmięta, będąc lotną z powietrzem, nie osiadała na podłodze razem z tekturą , Folię tę zebrano osobno odzyskują c jej okoł o 50% a resztę podano ponownie do transportera pneumatycznego i wtłoczono do pomieszczenia sortowniczego oddzielając tylko folie aluminiowe. Proces ten powtórzono jeszcze 10 razy, po czym zebrano osobno tekturę z opakowań, osobno folie aluminiowe i osobno odzyskany z rozpuszczalnika granulat tworzyw sztucznych.

Z użytych do procesu 900 kg. wilgotnych i brudnych opakowań uzyskano:

563,9 kg suchej tektury zawierającej poniżej 0,01 kg tworzyw i folii aluminiowej

42,7 kg folii aluminiowej 89% (zawierała celulozę, paski folii tworzywowej, wysuszone resztki spożywcze i piasek)

193,1 kg granulatu tworzyw o barwie jasnobrązowej.

Stwierdzono, że uzyskana tektura w trakcie przechowywania zwiększyła swoją masę do 569,1 kg. Tektura ta doskonale nadawała się dla przemysłu papierniczego.

Folia aluminiowa miała własności dobrego złomu aluminiowego. Granulat tworzyw nadawał się doskonale do przerobu na paliwa płynne.

P r z y k ł a d 4.

Sposób odzysku przeprowadzono na urządzeniu przedstawionym na fig. 1 eliminując aparat 8 a jednocześnie zastępując aparaty 1 i 2 przedstawionymi na fig. 2.

Składało się ono z ekstraktora pionowego 1 o pojemności 4800 I z umieszczoną na dnie siatką metalową o oczkach 3x3 mm. Aparat ten zaopatrzono w układ do skraplania oparów składający się z chłodnicy 12 o powierzchni 2,2 m² oraz latarki rozdzielczej umożliwiającej usuwanie wydzielającej się z destylatu wody. Ponadto ekstraktor wyposażono w układ cyrkulacyjny składający się z filtra 10 pojemności 600 I, pompy 13 i wymiennika ciepła 11 o powierzchni 3,6 m² służącego do podgrzewania cyrkulującego roztworu. Spust ekstraktora połączono ze zbiornikiem retencyjnym 14 o pojemności 10 000 I służącym do czasowego przechowywania roztworu tworzyw sztucznych w rozpuszczalniku skąd systematycznie podawano go do wyparki 3. Proces prowadzono przy zamkniętym zaworze 16. Do ekstraktora 1 załadowano 480 kg opakowań wykonanych z tektury jednostronnie krytej tworzywem sztucznym a drugostronnie krytej tworzywem sztucznym i folią aluminiową zmieszanych z opakowaniami wykonanymi z tektury obustronnie krytej tworzywem sztucznym (bez folii aluminiowej). Opakowania te pozyskane z sortowni ładowano bez wstępnej selekcji i obróbki a jedynie usunięto z nich druty spinające. Oszacowano, że około 70% z nich zawierało folię aluminiową a niezależnie około 85% opakowań wyposażonych było w różnego rodzaju korki i zatyczki plastikowe. Ekstraktor zamknięto i przy zakręconym zaworze 16 napełniano ogrzanym w wymienniku 11 do około 100°C chlorobenzenem aż do przelania się do filtra 10. Następnie dbając by w aparaturze temperatura nie opadła poniżej 70°C cyrkulowano rozpuszczalnik w ten sposób, że włączano pompę 13 na 1 minutę i wyłączano na następne 2 minuty - łącznie trzydzieści cykli, po czym spuszczono uzyskany ekstrakt tworzyw w chlorobenzenie do zbiornika 14. Aparaturę napełniono nową porcją chlorobenzenu ogrzanego do 70-80°C aż do przelania się do filtra 10, po czym otwarto zawór 16 zamykając jednocześnie zawory odcinające filtr. Ogrzewanie rozpuszczalnika w wymienniku 11 zintensyfikowano podnosząc temperaturę do około 105°C, po czym utrzymano jeszcze cyrkulację i ogrzewanie około 30 minut odbierając skraplaną w chłodnicy 12 wodę a następnie usunięto rozpuszczalnik w całości do zbiornika 14. Ekstraktor napełniono ponownie świeżą porcją chlorobenzenu ogrzaną do 70-120°C. Rozpuszczalnik cyrkulowano pompą 13 przez 30 minut po czym spuszczono do zbiornika 14 a następnie proces powtórzono jeszcze dwa razy.

Rozpuszczalnik z ekstraktora możliwie dokładnie usunięto do zbiornika 14 po czym zamknięto zawór 16 a otwarto zawory włączające filtr 10 i uruchomiono parowanie aparatów 1, 10, 11 i 13 parą przegrzaną do 120°C w wymienniku 11. Skropliny z chłodnicy 12 odbierano w całości dzieląc je: faza organiczna do zbiornika 5 a faza wodna do ścieków. Po 120 minutach parowanie przerwano a następnie ekstraktor 1 otwarto i wyssano zeń zawartość wtłaczając do jednego z końców pomieszczenia sortowniczego - to jest hali szerokiej 3 m, wysokiej 3 m, długiej 10 m. Halę tę przedzielono siatką wykonaną z drutu grubości 3 mm i oczkach 40x40 mm nachyloną do poziomu pod kątem 45° skutkiem tego sypiące się na nią wtłaczane opakowania osypywały się a przez sito przedostawały się tyko kawałki

PL 205 867 B1 zmiętej folii aluminiowej. Powtarzając proces sortowania jeszcze 3 krotnie uzyskano bardzo dobre rozdzielenie folii aluminiowej od tektury. Po usunięciu korków z filtra 10 i odzyskaniu tworzyw proces można było zbilansować.

Uzyskano:

woda - 103,4 kg (wilgoć z opakowań) korki - 16,2 kg (około 100%) folia aluminiowa - 13,3 kg (około 100%) tworzywa - 75,4 kg (około 100%) tektura - 271,9 kg (około 99,9%)

P r z y k ł a d 5.

Sposób odzysku przeprowadzono na urządzeniu przedstawionym na fig. 3. Składało się ono z ekstraktora 1 pojemności 4800 I z zamontowanym na dole sitem o kwadratowych oczkach 40x40 mm wykonanych z drutu o grubości 3 mm. Pod sitem, pośrodku dennicy zamontowano zawór kulowy 0 100 mm połączony z trójnikiem 0 100, którego dolne ramie poprzez drugi zawór kulowy 0 100 mm połączone było ze zbiornikiem 15 pojemności 600 I służącym do gromadzenia cięższych od użytego rozpuszczalnika drobnych przedmiotów. Ponadto ekstraktor wyposażono w układ oparowy 12 służący do ich skraplania i rozdzielania na fazy wodną i organiczną. Boczne ramię trójnika zamontowanego pod ekstraktorem służyło do zasilania gorącym rozpuszczalnikiem ogrzewanym w wymienniku ciepła 11, o powierzchni 2,2 m². Jednocześnie połączone ono było z układem cyrkulacyjnym składającym się z pompy 13 o wydajności 400 l/min i filtra 10 o pojemności 600 I. Zbiornik 14 pojemności 10 000 I służył jako przejściowy magazyn roztworu tworzyw. Roztwór ten kierowano do wyparki 3 naszkicowanej na fig. 1. Układ aparatów pozostałych naszkicowano na fig. 1. Dotyczyło to aparatów oznaczonych 3, 4, 5, 6, 7 i 9. Aparaty te tak jak w przykładzie 1 służyły do regeneracji rozpuszczalnika i wydzielenia rozpuszczonych w nim tworzyw sztucznych. Do ekstraktora 1 ładowano 480 kg opakowań wykonanych z tektury jednostronnie krytej tworzywem sztucznym a drugostronnie krytej tworzywem sztucznym i folią aluminiowa po napojach, sokach i wyrobach mlecznych. Opakowania te pozyskane z sortowni ładowano bez wstępnej obróbki i selekcji - usunięto z nich tylko taśmy, druty. Ok. 70% tych opakowań zawierało rożnego rodzaju korki i zatyczki. Ekstraktor zamknięto, otwarto zawory łączące go ze zbiornikiem 15 oraz wymiennikiem ciepła 11 i pompą 13 i tłoczono ogrzany do wrzenia toluen aż do przelania się do filtra 10. Zamknięto dopływ rozpuszczalnika i wyłączono pompę 13 na 2 minuty a następnie włączono na 1 minutę. Ogrzewano ekstraktor, by temperatura w nim nie spadła poniżej wrzenia. Włączano i wyłączano pompę w cyklach 3 minutowych przez 180 minut. W tym czasie z układu oparowego 12 odbierano wydzielającą się wodę i uzupełniano ubytki rozpuszczalnika. Skutkiem tych działań korki, klapki i zatyczki ulegały odklejeniu i opadały na dno ekstraktora, skąd przez otwory w sicie przy otwartych zaworach pod spustem przedostawały się do aparatu 15, tak, że w czasie 180 minut procesu wszystkie te przedmioty zgromadzono w aparacie 15. Aparat ten nie był dogrzewany dlatego pod koniec procesu temperatura spadła w nim do 60° C. Po 180 minutach proces przerwano i roztwór z aparatu 1 spuszczono do zbiornika 14 skąd systematycznie podawano go do wyparki 3. Układ ekstrakcyjny napełniono świeżym, gorącym toluenem do przelania się do filtra 10 i po 15 minutach cyrkulacji spuszczano go do zbiornika 14 a następnie ponownie napełniono go wrzącym toluenem. Cyrkulowano rozpuszczalnik ponownie co 3 minuty, łącznie 60 minut, bez dogrzewania po czym pompę 13 wyłączono. W tym czasie temperatura w ekstraktorze spadła do około 90°C. Spuszczono ok. 1/4 ilości roztworu poprzez aparat 15 do zbiornika 14. Następnie zamykano zawór łączący ekstraktor z aparatem 15 i spuszczono resztę rozpuszczalnika do zbiornika 14 a następnie uruchomiono parowanie parą przegrzaną do 120°C. Skropliny z układu oparowego 12 odbierano w całości dzieląc je: faza organiczna do zbiornika zasobowego, faza wodna do ścieków. Proces parowania prowadzono 120 minut. W tym czasie ze zbiornika 15 usunięto rozpuszczalnik do zbiornika 14, przedmuchano zbiornik 15 parą i usunięto zeń zawartość - tworzywowe korki i zatyczki z odrobiną piasku i innych zanieczyszczeń. Gromadzone w zbiorniku 14 roztwory odparowano uzyskując granulat tworzyw sztucznych. Po zakończeniu parowań proces przerwano, ekstraktor otwarto i wyssano zeń zawartość do sortowania sposobem opisanym w przykładzie 4.

Z użytych 480 kg opakowań brudnych uzyskano:

288,1 kg suchej, czystej tektury

19.8 kg folii aluminiowej około (98% aluminium)

15.9 kg korków, klapek, zatyczek zanieczyszczonych paskami folii, celulozą itp.

79.9 kg zestalonego granulatu tworzyw sztucznych 81,0 kg wody (wilgoć z opakowań)

PL 205 867 B1

Stwierdzono, że w trakcie przechowywania masa tektury wzrosła do 288,5 kg.

Stwierdzono też pełną przydatność uzyskanych produktów- jak w przykładzie 1.

P r z y k ł a d 6.

Sposób odzysku przeprowadzono na urządzeniu przedstawionym na fig. 4. Składało się ono z podgrzewanego ekstraktora 1 pojemności 4800 I wyposażonego w zewnętrzny obieg rozpuszczalnika pompą 13 poprzez wymiennik ciepła 11 o powierzchni 2,2 m² oraz układ skraplająco - rozdzielczy 12. Między ekstraktorem 1 a chłodnicą układu skraplającego 12 umieszczono trójnik służący do załadunku surowca. Roztwór z ekstraktora 1 kierowano poprzez filtr 10 pojemności 600 I do wyparki o powierzchni grzejnej 6 m² 3 ogrzewanej przeponowo wrzącym glikolem etylenowym. Opary rozpuszczalnika wytworzone w wyparce 3 skraplano w chłodnicy 4 o powierzchni 3,6 m² a kondensat kierowano do zbiornika zasobowego 5. Nielotną pozostałość ogrzaną w wyparce 3 do temperatury około 190°C wtłaczano pompą ślimakową 6 do aparatu 7 o pojemności 1000 I wyposażonego w układ obiegowy składający się z pompy cyrkulacyjnej i filtra 9 oraz układ skraplający odprowadzający warstwę organiczną skroplin do zbiornika zasobowego 5. Surowiec pozbawiony w ekstraktorze 1 tworzyw kierowano do sortowania w trzech kolejnych zestawach składających się z aparatu 19 i sortownika 20. Aparat 19 pojemności 3300 I przy średnicy 1500 mm wyposażony byt w mieszadło turbinowe o średnicy 900 mm pobierające zawiesinę z dołu aparatu rurą długości 1200 mm, średnicy 300 mm i odrzucające na boki tę zawiesinę w górnej części aparatu, gdzie cześć jej mogła wpadać do sortownika 20. Z sortownika tego odsiew podawano do przejściowego aparatu 17 skąd można go było zawracać do aparatu 19 lub wybierać ślimakiem podając do suszarni 18.

Sortownik 20 był zbudowany z rury o średnicy 600 mm długości 2000 mm przegrodzonej wzdłuż siatką o oczkach kwadratowych 30x30 mm. Siatka ta wykonana była z drutu grubości 4 mm. Przewiew z obszaru podsitowego sortownika 20 kierowano do odstojnika, to jest zbiornika, gdzie folie aluminiowe mogły osiąść - skąd je systematycznie wybierano.

Suszarnia grabkowa 18 zbudowana była z 10 półek o łącznej powierzchni 17 m² w tym 4 półek podgrzewanych do około 120°C. Od góry można było podawać zwilżony rozpuszczalnikiem odsiew, gdzie odbierano opary rozpuszczalnika kierowane do chłodnicy o powierzchni 3,6 m². Od dołu wybierano makulaturę przedmuchiwaną parą wodną przegrzewaną do temperatury 105°C.

Do aparatu 1 podawano w tempie 315 kg/godz. surowiec składający się ze sprasowanych wilgotnych pojemników po sokach, napojach i wyrobach mlecznych. Pojemniki te w 97% wykonane byty z tektury jednostronnie krytej polietylenem a drugostronnie kryte folią aluminiową i polietylenem. Ponadto 70% z nich wyposażone było w korki i zatyczki z polipropylenu. Aparat 1 zasilany był rozpuszczalnikiem przedostającym się doń z aparatu 19 poprzez łączącą je rurę transportera ślimakowego. Pojemników przed wrzuceniem do aparatu 1 nie myto i nie cięto, dlatego na początku pływały one po powierzchni wrzącego roztworu aż do momentu rozszczelnienia się opakowań i przedostania roztworu do środka. W tym czasie następowało oddestylowanie wody a ponadto rozklejenie się opakowań i odklejenie korków, skutkiem czego roztwór uchodzący do wyparki 3 zawierał dużo rozpuszczonych tworzyw sztucznych oraz zawieszone w nim korki i zatyczki zatrzymywane w filtrze 10. Stężenie składników roztworu regulowano podawaniem surowca do aparatu 1 i 1,2- dwuchloropropanu do aparatu 17. Utrzymywano stężenie rozpuszczonych w nim tworzyw poniżej 20% - zwykle 7-8% co spowodowane było z jednej strony trudnościami pracy z bardzo lepkimi roztworami a z drugiej strony nakładami energetycznymi na odparowanie rozpuszczalnika. Zebrane w filtrze 10 korki w ilości 9,9 kg/godz. okresowo wybierano a roztwór kierowano do wyparki 3 ogrzewanej przeponowo wrzącym glikolem etylenowym skąd opary wykroplone w chłodnicy 4 kierowano do zasobowego zbiornika 5. W czasie wymywania i rozpuszczania tworzyw usuwano też z surowca wodę w postaci azeotropu skraplanego w chłodnicy 12. Azeotrop ten po skropleniu rozdzielano uzyskując około 60 kg destylatu wody na godzinę.

Nielotną pozostałość ogrzaną do około 190°C, kierowano do aparatu 7. W aparacie tym znajdowała się woda o temperaturze 95-100°C a jej ilość utrzymywano na poziomie 500-700 I. Wprowadzana tu z wyparki 3 pozostałość ulegała zestaleniu i pozbawieniu rozpuszczalnika a następnie mogła się zbierać w filtrze 9 układu cyrkulacyjnego skąd wybierano ją raz na godzinę w ilości około 49 kg.

Surowiec po usunięciu z niego korków i wypłukaniu tworzyw opadał na dno ekstraktora 1 skąd wybierano go ślimakiem do aparatu 19. Tam skutkiem mieszania następowało wypłukanie oraz zgniecenie i częściowe rozdrobnienie folii aluminiowej - natomiast odwodniona tektura opakowań bardzo sprężysta nie ulegała uszkodzeniu. Dlatego zawiesina dużych kawałków folii, która przedostawała się do sortownika 20 ulegała tam rozdzieleniu z selektywnością co najmniej 90% na odsiew i przesiew pozbawiony tektury. Po przejściu przez kolejno 3 zestawy aparatów 19 i 20 przy podawaniu czystego

PL 205 867 B1 rozpuszczalnika do aparatu 17 uzyskiwano odsiew składający się praktycznie wyłącznie ze zwilżonej rozpuszczalnikiem makulatury. Z aparatu 17 wybierano makulaturę i pozbawiano ją rozpuszczalnika w suszarni 18. Uzyskiwano tu produkt około 100%-ej czystości w ilości 183,5 kg na godzinę. Tektura ta wchłaniała zwykle 1,3 kg wody w czasie leżakowania i stawała się łatwa do sprasowania i transportu.

Zawiesiny przesiewów z aparatów 20 gromadzono w odstojnikach skąd wybierano je a po przemyciu czystym rozpuszczalnikiem i wysuszeniu uzyskiwano folię aluminiową zanieczyszczoną w ilości ok. 1,3% tworzywem organicznym oraz wysuszonymi resztkami żywności i ścieru tekturowego. Ilość tej folii to 12,6 kg/godz. Po 72 godzinach pracy uzyskano wyniki:

Przerobiono 72x315 kg = 22 680 kg surowca

Uzyskano: 13,305 kg makulatury (około 100% czystości)

712,8 kg korków (mieszanina kolorów)

907,2 kg aluminium (folia 97% czystości)

3,528,0 kg zestalonych tworzyw sztucznych 4,320,0 kg destylatu wody.

razem 22 773kg.

P r z y k ł a d 7.

Sposób odzysku przeprowadzono na urządzeniu przedstawionym na fig. 5. Składało się ono z podgrzewanego ekstraktora 1 pojemności 4800 I wyposażonego w zewnętrzny obieg rozpuszczalnika pompą 13 poprzez wymiennik ciepła 11 o powierzchni 2,2 m² oraz układ skraplająco-rozdzielczy 12. Miedzy ekstraktorem 1 a chłodnicą układu skraplającego 12 umieszczono trójnik służący do załadunku surowca, Roztwór z ekstraktora 1 kierowano poprzez filtr 10 pojemności 600 I do wyparki 3 o powierzchni grzejnej 6 m² ogrzewanej przeponowo wrzącym glikolem etylenowym. Opary rozpuszczalnika wytworzone w wyparce 3 skraplano w chłodnicy 4 o powierzchni 3,6 m² a kondensat kierowano do zbiornika zasobowego 5. Nielotną pozostałość ogrzaną w wyparce 3 do temperatury około 190°C wtłaczano pompą ślimakową 6 do aparatu 7 o pojemności 1000 I wyposażonego w układ obiegowy składający się z pompy cyrkulacyjnej i filtra 9 oraz układ skraplający odprowadzający warstwę organiczną skroplin do zbiornika zasobowego 5. Surowiec pozbawiony w ekstraktorze 1 tworzyw wybierano transporterem ślimakowym 27 i kierowano do sortowania w aparacie 25. Sortownik 25 wykonano w postaci dwóch leżących odcinków rury każda o długości 6 m i średnicy 800 mm podzielona na 6 komór z mieszadłami łapowymi w kształcie litery T osadzonymi na jednym wspólnym dla wszystkich komór wale. Wał odcinka bliżej ekstraktora obracał się w tempie 30 obrotów na minutę a wał drugiego odcinka obracał się w tempie 120 obrotów na minutę. Ponadto jedną trzecią obwodu dolnej części ściany bocznej drugiego odcinka zastąpiono siatką o prostokątnych oczkach 30x30 mm wykonaną z drutu o grubości 3 mm. Tę część rury zakryto przyspawanym płaszczem wzdłuż całej długości rury. Odległość miedzy ścianą płaszcza a siatką wynosiła 100 mm. Skutkiem pochyłego położenia rury ze spadkiem około 15% w kierunku aparatu 26 przesiew gromadził się w tym aparacie. Dlatego zawiesina folii gromadziła się w aparacie 26 a odsiew, czyli tektura, gromadził się w aparacie 17 skąd wybierano ją ślimakiem 21 i podawano do suszami grabkowej 18. Suszarnia grabkowa 18 zbudowana była z 10 półek o łącznej powierzchni 17 m² w tym 4 półek podgrzewanych do około 120°C. Od góry można było podawać zwilżony rozpuszczalnikiem odsiew, gdzie odbierano opary rozpuszczalnika kierowane do chłodnicy o powierzchni 3,6 m². Od dołu wybierano makulaturę przedmuchiwaną parą wodną przegrzewaną do temperatury 105°C. Do aparatu 1 podawano w tempie 250 kg/godz. surowiec składający się ze sprasowanych wilgotnych pojemników po sokach, napojach i wyrobach mlecznych. Pojemniki te w 97% wykonane byty z tektury jednostronnie krytej polietylenem a drugostronnie kryte folią aluminiową i polietylenem. Ponadto 70% z nich wyposażone było w korki i zatyczki z polipropylenu. Aparat 1 zasilany byt rozpuszczalnikiem przedostającym się doń z aparatu 25 poprzez łączącą je rurę transportera ślimakowego 27. Pojemników przed wrzuceniem do aparatu 1 nie myto i nie cięto, dlatego na początku pływały one po powierzchni wrzącego roztworu aż do momentu rozszczelnienia się i przedostania roztworu do środka. W tym czasie następowało oddestylowanie wody a ponadto rozklejenie się opakowań i odklejenie korków, skutkiem czego roztwór uchodzący zawierał dużo rozpuszczonych tworzyw sztucznych oraz zawieszone w nim korki i zatyczki zatrzymywane w filtrze 10. Stężenie składników roztworu regulowano podawaniem surowca do aparatu 1 1,2-dwuchloroetanu do aparatu 17. Utrzymywano stężenie rozpuszczonych w nim tworzyw poniżej 8%, co spowodowane było trudnościami w pracy z bardzo lepkimi roztworami. Zebrane w filtrze 10 korki w ilości 7,9 kg/godz. okresowo wybierano a roztwór kierowano do wyparki 3 ogrzewanej przeponowo wrzącym glikolem etylenowym. Opary wykroplone w chłodnicy 4 kierowano do zasobowego zbiornika 5. W czasie wymywania

PL 205 867 B1 i rozpuszczania tworzyw usuwano też z surowca wodę w postaci azeotropu skraplanego w chłodnicy 12. Azeotrop ten po skropleniu rozdzielano uzyskując około 47,6 kg destylatu wody na godzinę.

Nielotną pozostałość ogrzaną do około 190°C kierowano do aparatu 7. W aparacie tym znajdowała się woda o temperaturze 95-100°C a jej ilość utrzymywano na poziomie 500-700 I. Wprowadzana tu z wyparki 3 pozostałość ulegała zestaleniu i pozbawieniu rozpuszczalnika a następnie mogła się zbierać w filtrze 9 układu cyrkulacyjnego skąd wybierano ją raz na godzinę w ilości około 38,9 kg.

Surowiec po usunięciu z niego korków i wypłukaniu tworzyw opadał na dno ekstraktora 1 skąd wybierano go ślimakiem 27 do aparatu 25. Tam skutkiem mieszania następowało wypłukanie oraz zgniecenie i częściowe rozdrabnianie folii aluminiowej, która przedostawała się do części podsitowej aparatu 25 skąd mogła swobodnie spływać do aparatu 26, gdzie się odstawała. Przy podawaniu czystego rozpuszczalnika do aparatu 17 uzyskiwano odsiew składający się praktycznie wyłącznie ze zwilżonej rozpuszczalnikiem makulatury. Z aparatu 17 wybierano makulaturę i pozbawiano ją rozpuszczalnika w suszarni 18. Uzyskiwano tu produkt około 100%-ej czystości w ilości 145,6 kg na godzinę. Tektura ta wchłaniała zwykle 1,3 kg wody w czasie leżakowania i stawała się łatwa do sprasowania i transportu.

Zawiesinę przesiewu z aparatu 26 gromadzono a po przemyciu czystym rozpuszczalnikiem i wysuszeniu uzyskiwano folię aluminiową, ilość tej folii to 10,0 kg/godz. Po 24 godzinach pracy uzyskano wyniki:

Przerobiono 6000 kg surowca

Uzyskano: 3494,4 kg makulatury (około 100% czystości)

189.6 kg korków (mieszanina kolorów)

240,0 kg aluminium (folia 97% czystości)

933.6 kg zestalonych tworzyw sztucznych

1142,4 kg destylatu wody.

razem 6000 kg.

P r z y k ł a d 8.

Kolba trójszyjna pojemności 1 I zaopatrzona w nasadkę azeotropową oraz zestaw do destylacji pod normalnym ciśnieniem składający się z chłodnicy i kolby pojemności 1 I ogrzewanej podgrzewaczem elektrycznym. Kolbę wyposażono w mieszadło i wkraplacz. Do kolby trójszyjnej załadowano 111,3 g ścinków z wysuszonych opakowań wielowarstwowych, składających się w 56,6% z opakowań zawierających folię aluminiową oraz korki i zatyczki. Resztę stanowiły opakowania bezmetaliczne z denkiem plastikowym i nakrętką. Następnie do kolby wlano 580 g mieszaniny dwuetylobenzenów po czym włączono ogrzewanie i ogrzano do wrzenia, to jest do około 185°C. W międzyczasie odebrano 0,2 g wydzielającej się wody. Ogrzewanie wyłączono po 10 minutach od osiągnięcia temperatury wrzenia, po czym poczekano aż temperatura opadła do 150°C a następnie płynną zawartość kolby przelano możliwie dokładnie do zestawu destylacyjnego. Pozostałą w kolbie masę 146,1 g ścinków zalano 500 g cykloheksanu a następnie ogrzewano do wrzenia przez 30 minut, po czym przelano ją możliwie dokładnie do wkraplacza zestawu destylacyjnego skąd wkraplano ją do kolby podczas destylacji. Resztę ekstrahowano jeszcze 3-krotnie porcjami po 500 g cykloheksanu każdorazowo ogrzewając ją do wrzenia przez 30 minut, po czym pozostałe w kolbie zwilżone cykloheksanem ścinki w ilości 140,3 g zalano wodą destylowaną w ilości 200 g. Nasadkę azeotropową zastąpiono nasadką destylacyjną i podgrzano kolbę do wrzenia aż do osiągnięcia temperatury 100°C. Temperaturę tę utrzymywano przez 40 minut, przy czym w międzyczasie oddestylowano 65,7 g warstwy organicznej rozpuszczalnika i 44,3 g wody. Destylację przerwano, wodę wylano a uzyskane ścinki usunięto z kolby i suszono 2 dni w temperaturze około 25°C na wolnym powietrzu, po czym rozdzielono je w tunelu o wymiarach 20 cm szerokości, 50 cm wysokości i 150 cm długości nawiewem powietrza, przy czym wysuszone ścinki sypano od góry. Powtarzając proces sortowania pięciokrotnie, każdorazowo usuwając najdalej lecące płatki folii aluminiowej uzyskano około 100% rozdział aluminium od makulatury. W międzyczasie odpędzono rozpuszczalnik z roztworu tworzyw sztucznych do około 160 ml a następnie ostudzono do 90°C i wlano do 500 g gorącej wody. Uruchomiono mieszanie i ogrzewanie odbierając destylat fazy organicznej a zawracając wodę aż do zaniku fazy organicznej w destylacie. Proces przerwano, naczynie ostudzono i granulat tworzyw sztucznych odcedzono na lejku sitowym. Po wysuszeniu tworzyw proces zbilansowano uzyskując wyniki:

Do procesu użyto 111,3 grama ścinków opakowań.

PL 205 867 B1

0,2 g g (100%)

34,8 g (ok. 100%)

2,9 g (ok. 100%) wody tektury folii aluminiowej granulatu tworzyw ścinków korków

Uzyskano: wody tektury granulatu tworzyw folii aluminiowej

P r z y k ł a d 9.

Kolba trójszyjna pojemności 2 I zaopatrzona w nasadkę azeotropową oraz zestaw do destylacji pod normalnym ciśnieniem składający się z kolby pojemności 1 I ogrzewanej elektrycznie, nasadki destylacyjnej i chłodnicy płaszczowej. Dodatkowo kolbę wyposażono we wkraplacz pojemności 1 I.

Do kolby 2 I załadowano 209,6 g ścinków z podsuszonych opakowań wielowarstwowych, składających się w 69,6% z opakowań zawierających folię aluminiową a częściowo korki i zatyczki. Resztę stanowiły opakowania bezmetaliczne z denkiem plastikowym i nakrętką. Następnie do kolby wlano 1500 g rozpuszczalnika składającego się w 30% z trójchloroetylenu i w 70% z toluenu, po czym włączono ogrzewanie i w ciągu 20 minut ogrzano do wrzenia. Wrzenie utrzymywano 20 minut odbierając 0,4 g wydzielającej się wody, po czym ogrzewanie wyłączono i ostudzono do około 65°C. Usunięto nasadkę azeotropową i dokładnie wybrano pływające w kolbie na powierzchni rozpuszczalnika kawałki tworzyw sztucznych. Rozpuszczalnik przelano do zestawu destylacyjnego, to jest do kolby i wkraplacza a następnie uruchomiono destylacje rozpuszczalnika. Pozostałe w kolbie ścinki ekstrahowano czterokrotnie porcjami świeżego rozpuszczalnika po 1400 g (skład jak poprzednio), przy czym każdorazowo ogrzewano do wrzenia, utrzymywano wrzenie 20 minut, studzono do 70°C i przelewano do zestawu destylacyjnego. Po zakończeniu ekstrakcji pozostało w kolbie 253 g zwilżonych rozpuszczalnikiem ścinków, do których wlano 300 g destylowanej wody. Zastąpiono nasadkę azeotropową nasadką destylacyjną i ogrzano do wrzenia zbierając destylat do zaniku fazy organicznej. Oddestylowano 111,5 g rozpuszczalnika i 116,4 g wody. Destylacje przerwano, wodę wylano i usunięto ścinki z kolby a następnie suszono je w temperaturze 20-30°C przez dwa dni, po czym rozdzielono je w sposób opisany w przykładzie 9. W międzyczasie odpędzono rozpuszczalnik z roztworu tworzyw sztucznych postępując jak w przykładzie 9.

Po wysuszeniu tworzyw proces zbilansowano uzyskując wynik:

Do procesu użyto 209,6 g ścinków opakowań

Uzyskano:

0,4 g

142,0 g (100%)

6,9 g (około100%)

46.6 g (około 100%)

14.6 g (około 100%)

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób odzysku surowców z opakowań wielowarstwowych, znamienny tym, że poużytkowe opakowania wielowarstwowe mogące zawierać dodatkowo makulaturę, zakrętki i zatyczki plastikowe a także torby i folie oraz taśmy spinające, ewentualnie wstępnie rozdrobnione i/lub wysuszone, poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego o temperaturze wrzenia 60-200°C, przy czym jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się węglowodory aromatyczne, korzystnie toluen, ksylen lub dwuetylobenzen, węglowodory aromatyczne podstawione chlorowcem, korzystnie chlorobenzen, węglowodory cykloalifatyczne, węglowodory cykloalifatyczne podstawione chlorowcem, korzystnie cyklochloroheksan, chlorowcopochodne węglowodory alifatyczne, korzystnie 1,2-dwuchloropropan, 1,2-dwuchloroetan lub trójchloroetylen jak również ich mieszaniny, proces ekstrakcji prowadzi się w temperaturze nie przekraczającej temperatury wrzenia stosowanego rozpuszczalnika ewentualnie oddestylowując azeotrop woda-rozpuszczalnik po czym oddziela się fazę organiczną zawierającą tworzywa sztuczne, pozostałość korzystnie poddaje się działaniu kolejnych porcji rozpuszczalnika aż do założonego poziomu zawartości tworzyw sztucznych w pozostałości poekstrakcyjnej, następnie uzyskane fazy organiczne kieruje się do dalszego przerobu a mieszaninę zawierającą folię aluminiową oraz karton rozdziela się.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdział folii aluminiowej od kartonu prowadzi się metodą separacji powietrznej po uprzednim usunięciu rozpuszczalnika.

PL 205 867 B1
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdział folii aluminiowej od kartonu prowadzi się metodą separacji w rozpuszczalniku a następnie usuwa się rozpuszczalnik z każdego odzyskanego surowca oddzielnie.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że folię aluminiową od kartonu usuwa się na sitach lub siatkach.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstrakcję tworzyw sztucznych prowadzi się metodą periodyczną.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstrakcję tworzyw sztucznych prowadzi się metodą ciągłą kontaktując opakowania wielowarstwowe z rozpuszczalnikiem w przeciwprądzie.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstrakcję prowadzi się pod ciśnieniem różnym od atmosferycznego.