NOWE ROZWIĄZANIA TECHNOLOGICZNE W GOSPODARCE ODPADAMI

1. NOWE ROZWIĄZANIA TECHNOLOGICZNE W GOSPODARCE ODPADAMI Jan Hupka, Jerzy Rzechuła, Henryk Warachim, Tadeusz Zimiński Katedra Technologii Chemicznej Politechnika Gdańska

2. GOSPODARKA ODPADAMI Rodzaje omawianych odpadów • Odpady szklane • Makulatura • Osady ściekowe • Popioły ze spalania odpadów i osadów ściekowych • Zużyte katalizatory • Gruz budowlany i rozbiórkowy • Fosfogips • Inne • Odpady elektroniczne • Zużyty węgiel aktywowany • Zużyte żywice jonowymienne • Zużyte ścierniwo • Zaolejone odpady • Odpady azbestowe

3. 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

4. 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.

5. 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

6. 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. • Ekran • Stożek • Wtopione wyprowadzenie anodowe • Szyjka ze szkła ołowiowego (30% PbO)

7. Makulatura Zanieczyszczone opakowania papierowe po pylistych materiałach budowlanych • 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

8. 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) Włókna makulatury mieszanej pod mikroskopem Włókna makulatury workowej pod mikroskopem

9. Makulatura Zanieczyszczone opakowania papierowe po pylistych materiałach budowlanych Dotychczas: • składowane lub spalane Proponowane kierunki wykorzystania: • przerób w kierunku przetworzenia na masę celulozową • do produkcji sorbentu do likwidacji rozlewów olejowych i chemicznych • jako dodatek do wybranych materiałów budowlanych

10. 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.

11. Popiół ze spalania odpadów i osadów ściekowych 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)

12. Ścieki Osad Popiół Oczyszczanieścieków Spalanie % mas. P2O5 3 - 8 Ścieki Oczyszczone Popiół ze spalania odpadów i osadów ściekowych Koncentracja fosforu w oczyszczaniu ścieków % mas. P2O5 8 - 25 mg P/dm3 10 - 30

13. Popiół ze spalania osadów ściekowych • koszt 1 tony P2O5w importowanym surowcu fosforytowym wynosi 530 zł. • wartość P2O5w rocznym wypadzie popiołu ze spalarni w Dębogórzu wynosi 240 tyś. zł. • istnieje celowość przetwarzania popiołu na nawozy fosforowe

14. Popiół ze spalania odpadów niebezpiecznych Dotychczas: • deponowanie na składowiskach odpadów Propozycje na przyszłość: • wykorzystanie do produkcji specjalnych materiałów ceramicznych (kamionko-podobnych)

15. Zużyte katalizatory rafineryjne Jednym 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.

16. Zużyte katalizatory rafineryjne • Zużyte katalizatory, oprócz cennych składników zawierajązaadsorbowane (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.

17. Zużyte katalizatory rafineryjne Dotychczas: • Składowany Proponuje 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).

18. Gruz budowlany Dotychczas: • przyjmowany na składowiska Proponuje się: • przetwarzania na kruszywo budowlane (rozdrabnianie i klasyfikacja)

19. 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

20. Inne odpadyktórych technologię utylizacji opracowano lub opracowuje się w Katedrze Technologii Chemicznej PG Zużyte: • żywice jonowymienne • membrany filtracyjne • opony • węgiel aktywowany • ziemia bieląca • ścierniwo Zaolejone odpady Odpady azbestowe Odcieki ze składowisk

21. Podziękowanie Dziękuję moim dyplomantom za udostępnienie niektórych danych z przygotowywanych prac magisterskich, zaś mgr inż. Tomaszowi Magnuszewskiemu za przygotowanie prezentacji w Power Point.