Maszyny pomocnicze

Oprócz opisanych separatorów wyposażenie linii sortowniczych obejmuje też sprzęt pomocniczy. Niezbędnym, zwykle pierwszym komponentem linii segregacji są rozrywarki worków. Zadaniem tych maszyn jest otwieranie opakowań foliowych z odpadami, ich opróżnianie i rozkładanie ich zawartości na przenośniku, którym są transportowane dalej. Ich główny element to mechanizm tnący i wysypujący zawartość worków. Najważniejsze parametry tych urządzeń to skuteczność otwierania i gwarancja nieniszczenia określonego procentu zwartości, co jest szczególnie ważne w przypadku odpadów szklanych.

Kolejnym przykładem są prasy belujące. Urządzenia te służą do sprasowywania dużych ilości odpadów do postaci silnie ściśniętych bel, których transport, a potem magazynowanie są dzięki skompresowaniu łatwiejsze.

Proces belowania jest w nich zwykle w pełni zautomatyzowany, a operator nadzoruje i programuje jego parametry za pomocą panelu sterowania, na przykład zmieniając stopień nasilenia zgniotu. W pierwszym etapie odpadki są przenośnikiem dostarczane na stanowisko, po czym są ładowane do komory prasującej. Załadunek trwa do uzyskania w niej zakładanego ciśnienia odpowiadającego zadanemu stopniowi zgniotu. Z belownicami zazwyczaj zintegrowane są owijarki. Służą one do zawijania sprasowanych odpadów w siatkę, a potem folię z tworzywa sztucznego. Osiatkowanie zachodzi przeważnie jeszcze w komorze prasującej. Dzięki temu można utrzymać kształt nadany beli, zapobiegając jednocześnie jej rozprężeniu się po otwarciu prasy. Po opuszczeniu komory bela śmieci przechodzi na stanowisko owijania. Tam, podczas gdy jest obracana dookoła własnej osi, jest zawijana w folię. Zabezpiecza to ją przed rozsypaniem się w czasie transportu i składowania. Ponadto ofoliowanie zapobiega wyciekom oraz ulatnianiu się nieprzyjemnych zapachów.

Belownice współpracują także z perforatorami butelek. Zadaniem tych urządzeń instalowanych przed komorą prasującą jest przebijanie opakowań. Dzięki temu w belownicy, w czasie zgniatania, bez problemu uchodzi z nich powietrze. Automatyzacja przebijania butelek eliminuje konieczność ręcznego odkręcania zakrętek lub ręcznego przebijania opakowań, co skraca czas przygotowywań odpadków do sprasowania.

 

Fot. 2 Jeden z ciekawszych, również architektonicznie, projektów w Polsce – zakład termicznego przekształcania odpadów należący do Krakowskiego Holdingu Komunalnego

Recykling materiałowy

Kolejnym po sortowaniu etapem recyklingu jest przetwarzanie posegregowanych odpadków do postaci umożliwiającej ich powtórne wykorzystanie. W tym zakresie, w zależności od materiału, stosowane są rozmaite techniki. Na przykład w przypadku tworzyw sztucznych popularne metody to recykling materiałowy (mechaniczny) oraz chemiczny (surowcowy).

Pierwszy z wymienionych zachodzi bez zmiany struktury chemicznej materiału. Pewnym ograniczeniem tej metody jest to, że wielokrotnie powtarzane cykle odzyskiwania pogarszają właściwości tworzywa. Efektywność tej metody zależy również od dokładności segregowania i czystości śmieci. Recykling mechaniczny to proces wieloetapowy, w którym zazwyczaj najpierw materiał jest myty, a potem rozdrabniany, mielony, topiony i ostatecznie przetwarzany do postaci granulatu. Linie granulowania, analogicznie jak ciągi technologiczne sortujące odpadki, również zatem stanowią zbiór różnych maszyn specjalistycznych.

Przykładowo na linii granulowania butelek PET na pierwszym stanowisku bele spłaszczonych opakowań po rozpakowaniu są kontrolowane pod kątem obecności zanieczyszczeń metalowych. Następnie są przesiewane. Kolejnym etapem jest zwykle ich rozdrabnianie w specjalnych młynach do tworzyw sztucznych, poprzedzone usuwaniem naklejek oraz nakrętek. Potem płatki tworzywa są ponownie czyszczone. Kolejnym komponentem w ciągu jest zwykle zagęszczarka – materiał jest w niej wstępnie podgrzewany i zagęszczany, dzięki czemu nadaje się do obróbki w kolejnym etapie, którym jest wytłaczanie. Uplastycznione tworzywo trafia następnie do granulatora, w którym jest odcinane przez zespół wirujących ostrzy. Potem granulat jest chłodzony, suszony i przesiewany w celu oddzielenia niewymiarowych granulek, poddawanych ponownemu recyklingowi.

Recykling chemiczny

Tytułowa metoda recyklingu polega na odzyskiwaniu surowców użytych do produkcji odpadków. Te mogą być następnie ponownie wykorzystane do wytworzenia nowych wyrobów. W tym celu przeprowadzane są różnego typu reakcje chemiczne, na przykład hydrolizy – w przypadku PET polega ona na rozkładzie tego tworzywa wodą, pod ciśnieniem i w wysokiej temperaturze. W wyniku reakcji hydrolizy uzyskuje się kwas tereftalowy i glikol etylenowy. Są to surowce do produkcji PET.

Reakcje te zachodzą zwykle na liniach technologicznych stanowiących ciągi zespołów reaktorów, czyli zbiorników, w których warunki są ściśle monitorowane i regulowane. Reakcje chemiczne w nich zachodzące są realizowane w ramach procesów wsadowych.

Reaktory w związku z tym stanowią nagromadzenie elementów wykonawczych oraz pomiarowych. Jedną z kluczowych wielkości, która w przypadku reakcji chemicznych przeprowadzanych w procesie odzysku surowców wtórnych wymaga monitorowania i regulacji, jest temperatura. W tym celu reaktory wyposaża się w liczne czujniki tej wielkości, natomiast do jej utrzymania na zadanym poziomie wykorzystuje się wymienniki ciepła.

Elementem wykonawczym układów regulacji reaktorów są również mieszadła i pompy. Ich zadaniem jest poprawa warunków, w jakich przebiega dany proces, na przykład poprzez przyspieszenie danej reakcji oraz zwiększenie wydajności przepływu ciepła między elementami grzejnymi a substancją w zbiorniku.

Recykling papieru i szkła

Szkło i papier to kolejne typy materiałów poddawane recyklingowi. Technologia ich odzysku jest dobrze rozwinięta, a co więcej ich specyfika sprawia, że proces ten jest wysoce efektywny. Jeżeli bowiem chodzi o szkło, to jest to materiał w 100% odzyskiwany. Co więcej, recyklingowi można ten materiał poddawać bez utraty jakości i czystości nieskończenie – jest to jego wyróżnikiem w zestawieniu z innymi materiałami opakowaniowymi, dzięki któremu uznany jest za najbardziej ekologiczny. Podobnie prawie wszystkie rodzaje papieru można odzyskać i przy odpowiedniej obróbce wykorzystać do produkcji nowego materiału.

Linie recyklingu szkła i papieru, podobnie jak tworzyw sztucznych, stanowią zespoły maszyn specjalistycznych, a procesy ich odzyskiwania wymagają pomiarów i sterowania. Przykładem urządzeń powszechnych na liniach recyklingu szkła są kruszarki. Są one wykorzystywane do rozdrobnienia wcześniej posortowanego szkła do postaci tzw. stłuczki szklanej albo jeszcze drobniejszej mączki szklanej. Pierwszy surowiec wykorzystuje się później na przykład do wytwarzania opakowań szklanych, natomiast mączka szklana jest używana m.in. jako dodatek do mleczek czyszczących.

 

Fot. 3 Centrum sortowania odpadów w Rotterdamie (źródło: SUEZ)