Potential, Processing and Recycling Aspects of Plastics from Non-Hazardous, Mixed, Solid Wastes: Solid Recovered Fuel, Mixed Commercial and Municipal Waste

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Das Recycling von Kunststoffen aus homogenen Abfällen ist bereits Stand der Technik und gewinnt auch für gemischte, feste Abfälle aufgrund des zunehmenden gesetzlichen Drucks an Bedeutung. Es ist bekannt, dass gemischte gewerbliche Abfälle sowie gemischte Siedlungsabfälle relevante Mengen an Kunststoffen enthalten. Diese Abfälle werden üblicherweise in Abfallverbrennungsanlagen behandelt oder zu Ersatzbrennstoffen für die Mitverbrennung verarbeitet. Um zukünftige Recyclingziele zu erreichen, ist die Lenkung von Kunststoffen aus diesen Abfällen von der thermischen Verwertung in ein mechanisches oder chemisches Recycling eine vielversprechende Option. In dieser Dissertation werden daher verschiedene Aspekte einer möglichen Wertschöpfung von Kunststoffen aus gemischten, festen Abfällen entlang ihrer Wertschöpfungskette vom Abfall bis zur Kunststoffverarbeitung betrachtet. Um das Potenzial verschiedener Kunststofftypen aus gemischten Abfallströmen für das Recycling zu bewerten, wurde deren Gehalt in Abhängigkeit ihrer Objektdimension (2D und 3D) in vorzerkleinertem gemischten Gewerbe- und Siedlungsabfall auf Partikelgrößenebene bestimmt. Dabei wurde festgestellt, dass beide Abfälle ein relevantes Kunststoffpotential (>15%) in unterschiedlichen Korngrößenklassen und Dimensionen aufweisen. In Folge dessen wurde in Versuchen zur mechanischen Aufbereitung dieser Abfälle zur Herstellung kunststoffreicher Fraktionen festgestellt, dass eine Vorsiebung mittels Trommelsieb zu einer Effizienzsteigerung der Nachfolgeaggregate (z.B. Trennleistung eines Ballistikseparators) führt. Die Trennleistung einer nachfolgenden, sensorgestützten Sortierung wird jedoch durch die erzeugten kurz-, mittel- und langfristigen Massen- und Volumenstromschwankungen negativ beeinflusst. Weiterführende Untersuchungen haben gezeigt, dass die erzeugten zweidimensionalen, kunststoffreichen Outputfraktionen hohe Polyolefingehalte (>50%) besitzen, welche mit nass-mechanischen Dichtetrennverfahren bei gleichzeitiger Partikelreinigung, zurückgewonnen werden können. Die untersuchte Trocken- mit anschließender Nassaufbereitung scheint somit für eine Rückgewinnung von bestimmten Kunststoffen aus gemischten, festen Abfällen für ein anschließendes Recycling geeignet zu sein. Die generierten Kunststoffströme (gemischt/sortenrein, gewaschen/ungewaschen) wurden hinsichtlich ihrer grundlegenden Verarbeitbarkeit und erreichbaren thermischen, mechanischen und rheologischen Materialeigenschaften untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die Materialien im Pressverfahren verarbeitbar, mittels Compoundierung homogenisierbar sind und akzeptable Materialeigenschaften erreicht werden. Abschließend wird in dieser Doktorarbeit eine Benchmarkstudie zur Analyse der Zusammenhänge zwischen Marktpreisen und Qualitäten von Kunststoffflakes und -rezyklaten angeführt. Die Lenkung von Kunststoffen aus gemischten, feste gewerblichen und kommunalen Abfällen für die thermischen Verwertung in ein Recycling ist somit technisch möglich und würde einen wichtigen Beitrag zur Erreichung von Recyclingzielen, zur Ressourcenschonung sowie zur Treibhausgas- und Abfallreduktion leisten.

Details

Titel in ÜbersetzungPotenzial, Verarbeitungs- und Recyclingaspekte von Kunststoffen aus nicht gefährlichen, gemischten, festen AbfällenErsatzbrennstoffe, gemischte Gewerbe- und Siedlungsabfälle: Ersatzbrennstoffe, gemischte Gewerbe- und Siedlungsabfälle
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2021