1. Opisz rodzaje separacji tworzyw sztucznych

Podział metod separacji:

• ręczne oddzielanie – wyroby muszą mieć wyraźne oznakowanie, dla przykładu 01-PET, 02-PE-HD, 03-PVC, 04-PE-LD, 05-PP, 06-PS; (numerki od 1 do 19 przypisane są rodzajom polimerów);

• metody oparte na różnicy właściwości fizycznych:

- gęstość tworzyw (flotacja statyczna, wirówki sortujące, hydrocyklony, klasyfikatory pneumatyczne)

- polarność

- rozpuszczalność ( selektywna ekstrakcja, np. ksylenem w obiegu zamkniętym)

• separacja termiczna podczas ogrzewania:

- mięknienie

- filtracja stopu

- przyklejanie do obracającego się bębna

• separacja elektrostatyczna po naładowaniu przez tarcie

• automatyczna identyfikacja i sortowanie

Schematy wyodrębniania frakcji polimerowej

2. Omów proces powstawania aluminium

przetwarzanie boksytu na tlenek glinu(korund)- rudę ogrzewa się pod ciśnieniem 30 atm. w temp. 200-240 ^oC z wapnem i sodą żrącą; z 4 ton boksytu uzyskuje się 2 tonu korundu z czego można wytworzyć 1 tonę aluminium

tlenek glinu przekształcony jest w aluminium w procesie redukcji elektrolitycznej;

tlenek glinu topiony jest z udziałem kriolitu (Na₃AlF₆) w temp. około 1100^oC, w warunkach elektrolitycznych;

pod działaniem prądu elektrycznego aluminium jest oddzielane od roztworu chemicznego, następnie metal jest oczyszczony i przelewany do form;

proces jest bardzo energochłonny (300 kA) – na wyprowadzenie 1 tony aluminium potrzeba tyle energii, ile zużywa w ciągu roku 20 rodzin, poza tym powstaje wiele toksycznych emisji;

dalszy etap produkcji obejmuje przetwórstwo – wytapianie, walcowanie, kucie, ciągnienie lub wyciskanie

Schemat obrazujący powstawanie aluminium

3. Zaproponuj metodę rozdziału PE, PA, PET

PE – gęstość 0,88-0,96 g/cm³

PA – 1,05-1,18 g/cm³

PET – 1,38-1,41 g/cm³

Różnica gęstości między wyżej wymienionymi polimerami jest znaczna, dlatego można zaproponować metodę podziału na pływające i niepływające w wodzie, oddzielić je dwójkami, następnie te które będą pływać w wodzie, najprawdopodobniej PE i PA można rozdzielić poprzez wirowanie w ultrawirówce, wprowadza się zawiesinę zmielonych tworzy w wodzie, te które będą osadzać się na ściance są cięższe, czyli w tym wypadku będzie to PA, a te które są lżejsze, tym wypadku PE, będą na powierzchni wody.

Można też rozdzielić je w hydrocyklonach, cięższe będą osadzać się na ściance i zsuwać do zasobnika, a lżejsze będą wynoszone na zewnątrz (wykorzystanie różnicy ciężaru właściwego).

Można też wykorzystać różnicę temperatury topnienia, oraz to, że PET jest nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych.

4. Technologie odzysku i recyklingu polimerów

5. Separacja elektrostatyczna i magnetyczna

separacja elektrostatyczna- jest to metoda opierająca się na przyciąganiu poprzez wytworzenie różnicy ładunków elektrycznych, jedne cząsteczki są obojętne, a inne wytwarzają dipole; można wywołać polaryzację poprzez tarcie – w tym przypadku intensywne mieszanie, cząsteczki które zostały zaktywowane wpadają do komory w której są naładowane płyty (jedna dodatnio druga ujemnie) i następuje przyciąganie. można też rozdzielać cząsteczki na bębnie który wykorzystuje różnicę potencjału.

separacja magnetyczna-

6. Recykling butelki PET z etykietą PVC

PET oraz PVC mają zbliżone gęstości (PET 1,38-1,41 a PVC 1,38-1,55), dlatego np. metoda „pływa-tonie” nie sprawdzi się w tym przypadku, jednakże te dwa polimery różnią się od siebie temperaturą topnienia. Dzięki tej wyraźnej temperaturze topnienia, można oddzielić te dwa tworzywa metodą przyklejania do bębna. Polega ona na rozgrzewaniu rolki lub taśmy, rozdział zachodzi poprzez selektywną adhezję uplastycznionych cząstek na powierzchni bębna. Metoda ta, co istotne, jest niskich kosztów. Skuteczność zależy od monowarstwowości, problem w tej metodzie stanowią zanieczyszczenia, więc ważne jest oczyszczenie tworzyw przed zastosowaniem tej metody.

7. Wady i zalety zbiórki odpadów

WADY	ZALETY
- odległość pojemników do selektywnej zbiórki odpadów od miejsca zamieszkania - mała ilość regionalnych zakładów przetwórstwa odpadów - częstotliwość wywozu odpadów - odległość regionalnego przetwórstwa odpadów od miejsc zbiórki	- możliwość odzysku - możliwość wytworzenia energii z zebranych odpadów biodegradowalnych -

8. Proces recyklingu aluminium, korzyści dla środowiska

SEPARACJA

puszki muszą być wydzielone z odpadów komunalnych jeśli nie są zbierane selektywnie, zwykle za pomocą separatora wykorzystującego prądy wirowe

ROZDRABNIANIE

puszki są mielone na drobne, równe kawałki, co zmniejsza ich objętość i ułatwia rozdział w dalszych etapach procesu; przemiał jest czyszczony chemicznie i mechanicznie

SEPARACJA MAGNETYCZNA

stosowana w celu usunięcia kawałków stali, które w procesie recyklingu aluminium stanowią zanieczszcznie

USUWANIE POWŁOK

lakier i inne powłoki usuwane są z procesu za pomocą strumienia gorącego powietrza (500^oC)

STAPIANIE

gorący przemiał jest załadowywany do pieca i ogrzewany do temp. 750^oC +/- 100^oC w celu stopienia aluminium; wewnątrz znajduje się mieszadło wytwarzające wiry przyspieszające proces stapiania i zwiększające wydajność

USUWANIE KOŻUCHA I ODGAZOWANIE

usuwany jest kożuch i następuje odgazowanie rozpuszczonego wodoru, pobierane są próbki do analizy spektroskopowej

zmniejszenie wpływu na środowisko- przemysł stosuje analizę cyklu życia w celu ograniczenia wpływu na środowisko powodujących zmiany klimatu nie tylko przez bezpośrednie ograniczenie emisji i energii wymaganej do produkcji aluminium, ale także przez oszczędność energii podczas stosowania recyklingu i ponownego stosowania wyrobów z aluminium; puszka powraca do użytkowania jako opakowanie po około 60 dniach;

recykling aluminium umożliwił dotychczas eliminację emisji ponad 2 mld ton CO₂;

poprawa w wyniku:

- mniejszej emisji przy produkcji pierwotnego aluminium,

- poprawę efektywności produkcji energii

- zwiększenia udziału aluminium z recyklingu względem pierwotnego

Zużycie energii: 5% - energia do recyklingu, 95% - energia potrzebna do produkcji pierwotnej

9. Rozdział PP od PET

(to samo co przy 12 z zakrętką, nie mam pomysłu, jak coś ktoś wie to dajcie znać )

10. Recykling mechaniczny- etapy, urządzenia wykorzystywane

Recykling mechaniczny- proces powtórnego przetwórstwa odpadów tworzyw sztucznych w znaczeniu fizycznym: posortowane tworzywa są myte i przetwarzane bezpośrednio do produktu końcowego, bądź też do postaci płatków lub granulatu, które spełniają wymagania jakościowe producenta.

Typowy proces recyklingu:

kontrola w celu usunięcia zanieczyszczeń,

lub dalsze sortowanie

mielenie

mycie i suszenie

przetwórstwo do postaci płatków

lub granulatu

Urządzenia wykorzystywane do recyklingu mechanicznego:

- wytłaczarki, jedno- i dwuślimakowe,

- prasy hydrauliczne

- wtryskarki

11. Rodzaje pojemników na odpady

- worki – różne materiały (tworzywa sztuczne, papier) i wielkość (do 140 l); jeśli umieszczone na zewnątrz, to muszą być zabezpieczone przed szczurami, psami itp.;

- przenośne kubły, skrzynki, beczki – zwykle są z tw. sztucznego, o pojemności od 35 do 110 l; ważne jest aby miały pokrywy (jeśli są trzymane na zewnątrz) i żeby były myte; czasami w kubłach stosowane są worki;

- pojemniki na kółkach – małe, od 110 do 800 l, zwykle wykonane są z tworzyw sztucznych; duże od 800 do 1100 l zwykle są metalowe; z reguły wyposażone są w pokrywy lub drzwi z otworami;

- kontenery stalowe – otwarte lub z drzwiami, opcjonalnie kom paktowanie, mają pojemność od 2500 do 20 000 l ;

• system workowy:

biały zielony niebieski czerwony żółte

szkło białe szkło kolorowe makulatura, szmaty puszki metalowe tworzywa

sztuczne

12. Rozdział butelki z zakrętką

metodą „pływa-tonie”- płatki powstałe na skutek rozdrobnienia butelek i zakrętek trafiają do wanny flotacyjnej, butelka z PET ma większą gęstość niż zakrętka najczęściej będąca z PP, zatem rozdrobnione płatki PET będą opadać, natomiast rozdrobnione płatki PP będą unosić się na powierzchni.