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MSA Präsentation;Chemie

Problematischer Kunststoffmüll - ein kritischer Vergleich verschiedener Recycling-Verfahren.
by

Joshua Schindler

on 25 June 2017

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Transcript of MSA Präsentation;Chemie

Kurz Verwertungmix

1
August 2017
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30
Trommelsieb, um gewünschte Größe zu erhalten
Durchlaufen der Waschstrecke
Erneutes Zerkleinern
Ziel:
( C8H6O4 )
Eine größtmögliche energetische Nutzung der Verbrennung bei gleichzeitiger Entlastung der Umwelt.
Leitfrage:
Problematischer Kunststoffmüll -
ein kritischer Vergleich verschiedener
Recycling-Verfahren.
Was ist Recycling?
Gliederung
Video
Rohstoffliche Verwertung
Energetische Verwertung
Beschreibung
Produkt
Pro/Contra
Entsorgung
verbleibt jedoch trotz allem ein erheblicher Anteil an Reststoffen, welche
aus:
Da Polymere sehr energiereiche Verbindungen sind,
ist die energetische Verwertung für duroplastische Kunststoffe
und Elastomere,
die derzeit praktisch einzige Methode.



-Rückgewinnung der in den Kunststoffen
enthaltenen Energie
-bei gleichzeitiger Nutzung dieser Energie zur
Erzeugung von Strom und/oder Dampf bzw.
Bereitstellung von Prozesswärme.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit, wir hoffen unser Vortrag / hat Ihnen gefallen.


Wir würden uns auch über ein positives Feedback freuen.

Quellen:


Markus Krah
Joshua Schindler
Felix Biczkowski

Fazit
( Spaltung von Polymerketten durch die Einwirkung von z.B. Wärme )
Solvolytisches Verfahren
Pyrolyse
- Es entsteht reines Heizgas,
welches mit Erdgas verschnitten
im Haushalt verwendet werden
kann
- Es ensteht ein vielseitig
einsetzbares Pyrolyseöl
In:
Schweröl
wie z.B. PET
( Polyethylenterephthalat )
C10H8O4
PET -
Flaschen
Polyester
Polykondensate
geeignetes Lösungsmittel

Depolymerisation
( C2H6O2 )
wie Terephthalsäure,
Glycol
Monomere
Hochofen
- entsteht Kohlenstoffmonoxid
Reduktion von Eisenoxid
Polymere
Gase und Pyrolyseöl
bei 400°C - 800°C

zersetzt
wie Polyethylen,
Polypropylen,
Polystyrol,...
( C2H4 )n
( C3H6 )n
( C8H8 )n
wie Methan,
Ethan,
Ethen,
Propen,...
( CH4 )
( C2H6 )
( C2H4 )
( C3H6 )
( Ohne Sauerstoff )
- Gase können mit Erdgas verschnitten im
Haushalt eingesetzt werden
- Pyrolyse technisch ungenutzt
Bsp.:
PE, PP, PS
3
:
:
1
1
Gas und Pyrolyseöl
40% - 60%
<50%
kurz:
Ziel:
Fazit:


technischen-
ökonomischen-
ökologischen Gründen

nicht verwertbar sind
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Zerstückelung des Abfalls durch Vorzerkleinerer und Schneidmühlen
Trommelsieb & erneutes Zerkleinern
Waschstrecke
Durchlaufen der 1.Trennstufe
Trocknen
Schwerfraktion in PS- und PVC-Fraktion separieren
August 2017
- hohe Kosten, durch hohen Energieeinsatz
- Giftstoffe können freigesetzt werden
Schritt 1
- keine exakte Sortierung notwendig
Schritt 4
Schritt 3
Schritt 5
Schritt 6
Schritt 7
Schritt 8
- Einsparung von Erdöl
Schritt 2
Hydrolyse
Hydrocracken
Thermisches Verfahren
Legende
- keine Sortierung der Kunststoffe nötig
- hoher Energieaufwand führt zu hohen Kosten
( C8H6O4 )
- Verfahren wird wenig eingesetzt
= sauber

= verschmutzt
Einleitung:
ganz allgemein: Produkt =>
Rohstoff zur Energiegewinnung
(Von Altkunststoffen)
auch weder werk- noch rohstofflich
energetisch
-für vermischte und für verschmutzte,
insbesondere für schadstoffbelastete
Kunststofffraktionen geeignet.

-erheblicher Anteil an nichtverwertbaren
Reststoffen verbleibt im Verbrennungsrückstand
(Schlacke)
-bei der Verbrennung der
Kunststoffabfälle entstehen
umweltschädliche Stoffe
-moderne Filteranlagen absorbieren die
bei der Verbrennung von halogenhaltigen
Kunststoffen entstehenden sauren Gase
(Fluor-, Chlor- bzw. Bromwasserstoff)
-es werden moderne Filteranlagen benötigt
-beispielsweise: stabile Metallsalze
-andere werden durch nachgeschaltete Wäscher
(wet-scrubber) weitgehend absorbiert
-Die Konzentration organischer Toxine wie
Dioxine und Furane wird in modernen Anlagen
(Abluftsreinigungs-Anlagen) auf < 0,1 ng/m3;
Abgas reduziert
-Verbrennung erfolgt im wesentlichen in
Industriefeuerungen (bei durchschnittlich 1100°C),
der Zementindustrie, wo ein Teil der Schadstoffe
dauerhaft in die Zementmatrix eingebunden wird.
Der Kunststoff ist in diesem Fall zur
Brennwertverbesserung erforderlich
14.02.2017
http://www.plasticseurope.de/das-ist-kunststoff/kunststoffverwertung.aspx
Vergleich
Zukunftsperspektiven
Bereits vorhandene Maßnamen
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/verwertung-von-kunststoffen
http://www.chemie.fu-berlin.de/chemistry/kunststoffe/tabelle.htm
https://www.kunststoffe.de/themen/basics/recycling/rohstoffliches-recycling/artikel/solvolyse-und-pyrolyse-1001671.html
13.02.2017
18.02.2017
18.02.2017
Schwimm-Sink-Scheider
Granulieren
- Recycling (engl. : ,,Rückführung") --> Rezyklierung
- ,,Wiederverwertung von Müll"
- ,,Jedes Verwertungsverfahren, durch das Abfälle zu Erzeugnissen, Materialien oder Stoffen entweder für den ursprünglichen Zweck oder für andere Zwecke aufbereitet werden"
Sortenreinheit
Aufwand an Technik
Effizienz
Es wird auf Wiederverwertbarkeit geachtet
Schwerfraktion
Polyolefine
sinkt ab
werden von Schwerfraktion getrennt
Es gibt Fortschritte bei Entwicklung biologisch abbaubarer Kunststoffe wie z.B.:
werkstofflich
rohstofflich
Fazit:
Schwerfraktion
bestehend aus der werkstofflichen, rohstofflichen und energetischen Verwertung
Aufteilung in
optimale Ressourcenschonung
Verwertungsmix
kurz
Schwerfraktion Granulat
sehr gut bei sauberen und sortenreinen/-ähnlichen Altkunststoffen
Verfahren wird oft angewendet
schont die Umwelt und spart Ressourcen
PS-Fraktion
PVC-Fraktion
(Polyvinylchlorid)
(Polystyrol)
werkstoffliche Verwertung



rohstoffliche Verwertung



energetische verwertung

Sortenreinheit Aufwand an Technik Energieverbrauch/Produkt (Effizienz)
sortenrein/-ähnlich (sortiert)
keine Einschränkungen
vermischt und verschmutzt
Grundbedingung:
System für Erfassung und Sortierung der Altkunststoffe
hoher Energieverbrauch führt zu hohen Kosten
moderne Filteranlagen
Produkt
Energie-verbrauch
ausgewogene Kosten
Energie-verbrauch
Produkt
Einschmelzen der Fraktionen
Eingießen in Formen
Schritt 9
Schritt 10
PS- / PVC-Fraktion
eingeschmolzene PS- / PVC-Fraktion
http://universal_lexikon.deacademic.com/263432/Kunststoffrecycling%3A_Werkstoffliche_Wiederverwertung_von_Kunststoffen

20.02.2017
20.02.2017
https://www.kunststoffe.de/themen/basics/recycling/werkstoffliches-recycling
-für vermischte und verschmutzte,
insbesondere für schadstoffbelastete
Kunststofffraktionen geeignet
-Produkt => Rohstoff zur Energiegewinnung
-bei der Verbrennung der Kunststoffabfälle
entstehen dennoch nicht verwertbare
Reststoffe sowie umweltschädliche Stoffe, welche
nicht vollständig herausgefiltert werden können
Hochöfen
luftdichte Zersetzungsöfen
Folien auf Stärkebasis als Verpackungsmaterial
UV-anfällige Polymere
zerfallen unter Lichteinwirkung
Für elektronische Geräte aus vielen verschiedenen Bauteilen gibt es keine zufriedenstellende Lösung.
durch demontagefreundliche Kunststoffbauteile
(Sollbruchstellen, Schnappverschlüsse)
Energie-
rückgewinnung
Schadstoff
ausstoß
Produkt:
Energierückgewinnung
Schadstoffausstoß
1. Altkunststoffe neuen Rohstoffen
2. Altkunststoffe neuen Formteilen
Abfälle aus Produktion oder Verarbeitung liefern vollwertige Rohstoffe
chemischer Aufbau der Makromoleküle bleibt erhalten, wenn nicht verschmutzt
eingeschränkte Qualität der Produkte
Grundbedingung: System für Erfassung und Sortierung der Altkunststoffe
Sammelsystem für Verpackungen in Deutschland über grünen Punkt von Verbrauchern finanziert
Ziel: Kunststoffabfälle im Produktionskreislauf einzubinden und Kunststofferzeugnisse herzustellen
vollwertige Rohstoffe, wenn Abfälle sauber (aus Produktion oder Verarbeitung)
chemischer Aufbau der Makromoleküle bleibt erhalten
Kunststoffabfälle in Produktionskreislauf eingebunden
gut bei sortenreinen/-ähnlichen Abfällen
weniger Rohstoffe müssen abgebaut weden
günstiger als neue Rohstoffe zu fördern
keine vollwertigen Rohstoffe, wenn Abfall verschmutzt (gebrauchte Produkte)
hohe Kosten & schlechte Qualität
hoher Aufwand verschmutzte Teile zu säubern
nur thermoplastische Kunststoffe können werkstofflich rezykliert werden (keine vernetzten Kunststoffe)
organisierte Systeme zur Rücknahme
"Downcycling" (d.h. stetige Verschlechterung der Sekundärrohstoffe über mehrere Gebrauchszyklen)
- Rohöldestillation ist kostengünstiger
Fazit:
durch Verbrennung
Ersteller:
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