Odpady wielomateriałowe jako źródło surowca
Rosnące wykorzystanie laminatów aluminiowo-tworzywowych w produkcji opakowań sprawia, że coraz większego znaczenia nabierają technologie umożliwiające rozdzielenie ich podstawowych składników. Odpowiednio przygotowana instalacja pozwala przekształcić trudny do zagospodarowania odpad w dwie frakcje surowcowe: aluminiową i tworzywową. InfoGraf rozszerzył swoją ofertę o linie przeznaczone do mechanicznego rozdrabniania i separacji tego rodzaju materiałów.
Aluminium jest powszechnie wykorzystywane w branżach opakowaniowej, spożywczej i farmaceutycznej. Znajduje zastosowanie m.in. w wieczkach do produktów mlecznych, blistrach, laminatach barierowych, saszetkach oraz innych opakowaniach wymagających ochrony przed światłem, wilgocią lub przenikaniem gazów.
W wielu takich konstrukcjach warstwa aluminium jest trwale połączona z tworzywem sztucznym. Zapewnia to opakowaniu wymagane właściwości użytkowe, lecz jednocześnie utrudnia zagospodarowanie ścinków produkcyjnych i odpadów poużytkowych. Materiału nie można bowiem skierować bezpośrednio ani do standardowego strumienia metali, ani do recyklingu jednorodnych tworzyw.
Odpowiedzią na ten problem są linie technologiczne, w których laminat zostaje rozdrobniony, sklasyfikowany, a następnie rozdzielony z wykorzystaniem różnic we właściwościach fizycznych poszczególnych frakcji.
Dwie wersje wydajnościowe
W ofercie InfoGraf znajdują się linie do separacji aluminium i tworzyw sztucznych dostępne w dwóch podstawowych wariantach. Większa konfiguracja została zaprojektowana do przetwarzania do ok. 1000 kg materiału wejściowego na godzinę. Dla zakładów o mniejszym zapotrzebowaniu przewidziano wersję o deklarowanej wydajności ok. 400–500 kg/h.
Podana wartość określa przepustowość instalacji, a nie masę odzyskanego aluminium. Rzeczywista ilość uzyskanej frakcji metalicznej zależy przede wszystkim od składu odpadu, udziału aluminium oraz sposobu przygotowania materiału do procesu.
Linie mogą być wykorzystywane między innymi do przetwarzania płyt i laminatów aluminiowo-tworzywowych, odpadów opakowaniowych, blistrów medycznych, laminatów miedziowanych oraz wybranych odpadów pochodzących z płytek PCB. Każde zastosowanie powinno być jednak poprzedzone analizą konkretnego surowca, ponieważ jego struktura, wilgotność, grubość warstw i obecność zanieczyszczeń mogą wpływać na wydajność oraz jakość separacji.
Rozdrabnianie prowadzone etapami
Proces rozpoczyna się od podania odpadu na przenośnik transportujący materiał do rozdrabniacza wstępnego. W konfiguracji o wydajności do 1000 kg/h surowiec zostaje na tym etapie zredukowany do elementów o wymiarach ok. 1–2 cm.
Następnie materiał trafia przenośnikiem do kruszarki młotkowej, która zmniejsza jego wielkość do ok. 8–10 mm. Noże i elementy robocze zastosowane w sekcji rozdrabniania
mają być – zgodnie z dokumentacją producenta – wykonane ze stali narzędziowej Cr12MoV, przeznaczonej do pracy w warunkach intensywnego zużycia ściernego.
Rozdrobniona mieszanina jest dalej transportowana pneumatycznie do sekcji mielenia. W większej konfiguracji zastosowano dwa młyny współpracujące z dwoma okrągłymi sitami wibracyjnymi. Materiał jest redukowany do granulacji ok. 0,8–1 mm. Frakcje niespełniające wymaganego zakresu mogą zostać zawrócone do ponownego mielenia.
Tak prowadzona redukcja wielkości cząstek ma kluczowe znaczenie dla kolejnych etapów. Dopiero odpowiednie rozdrobnienie i uwolnienie warstw tworzących laminat pozwalają na skuteczne rozdzielenie aluminium od tworzywa.
Separacja powietrzna i elektrostatyczna
Po zmieleniu materiał trafia do separatorów powietrznych. Urządzenia wykorzystują różnice w masie, gęstości oraz zachowaniu cząstek w strumieniu powietrza. Pozwala to na wstępne rozdzielenie materiału i przygotowanie go do dokładniejszej separacji elektrostatycznej.
W konfiguracji o wydajności do 1000 kg/h zastosowano dwa separatory powietrzne oraz dwa wysokonapięciowe separatory elektrostatyczne. W tej drugiej sekcji mieszanina jest poddawana działaniu pola elektrycznego. Różnice w przewodności i przenikalności elektrycznej aluminium oraz tworzywa powodują odmienne zachowanie cząstek, dzięki czemu możliwe jest ich rozdzielenie na osobne strumienie.
Producent deklaruje skuteczność separacji sięgającą 99%. Parametru tego nie należy jednak utożsamiać z gwarantowaną czystością odzyskanego aluminium. Ostateczny rezultat zależy od rodzaju materiału, jakości rozdrobnienia, ustawień separatorów i stabilności podawania surowca. Z tego względu przed doborem instalacji uzasadnione jest przeprowadzenie prób na rzeczywistych odpadach klienta.
Odpylanie i sterowanie całym procesem
Rozdrabnianie i mielenie laminatów generują znaczne ilości pyłu. Dlatego integralną częścią linii jest system transportu powietrznego oraz odpylania. W wariancie 1000 kg/h przewidziano dwa pulsacyjne kolektory pyłu.
Oczyszczanie worków filtracyjnych odbywa się za pomocą impulsów sprężonego powietrza uruchamianych po osiągnięciu określonego poziomu różnicy ciśnień. Rozwiązanie ma ograniczać odkładanie pyłu na filtrach i utrzymywać stabilne parametry przepływu powietrza. Producent podaje również, że separatory powietrzne pracują w warunkach podciśnienia.
Pracą instalacji zarządza szafa sterownicza PLC. Centralne sterowanie ułatwia uruchamianie poszczególnych sekcji, kontrolę kolejności procesu i regulację parametrów urządzeń. Automatyzacja nie eliminuje jednak konieczności stałego nadzorowania jakości materiału wejściowego, stopnia zużycia elementów roboczych oraz prawidłowego działania instalacji odpylającej.
Inwestycja wymagająca analizy surowca
Linia do odzysku aluminium może być interesującym rozwiązaniem zarówno dla zakładów przetwarzających odpady, jak i dla producentów opakowań generujących jednorodny, powtarzalny strumień ścinków poprodukcyjnych. W tym drugim przypadku przedsiębiorstwo zyskuje większą kontrolę nad własnymi odpadami i możliwość przygotowania frakcji, które mogą ponownie stać się przedmiotem obrotu surowcowego.
Decyzja inwestycyjna nie powinna jednak opierać się wyłącznie na nominalnej wydajności urządzeń. Konieczne jest określenie składu i dostępnej ilości odpadu, zawartości aluminium, kosztów energii, zapotrzebowania na powierzchnię produkcyjną, sposobu magazynowania materiału oraz możliwości sprzedaży odzyskanych frakcji. Istotne są również wymagania dotyczące ochrony przeciwpożarowej, odpylania, wentylacji i bezpieczeństwa pracy.
Dlatego konfiguracja linii powinna być dobierana indywidualnie, najlepiej na podstawie testów wykonanych na materiale dostarczonym przez przyszłego użytkownika.
Od dostawy do uruchomienia
InfoGraf zapewnia wsparcie na etapie doboru konfiguracji, organizacji dostawy, instalacji i uruchomienia urządzeń, a także szkolenia operatorów oraz obsługi gwarancyjnej i pogwarancyjnej. Zakres projektu może zostać dostosowany do rodzaju przetwarzanego odpadu, oczekiwanej przepustowości i warunków technicznych zakładu.
Technologia mechanicznego rozdzielania aluminium i tworzyw sztucznych nie rozwiązuje wszystkich problemów związanych z recyklingiem opakowań wielomateriałowych. Może jednak stanowić istotne ogniwo w zagospodarowaniu tych strumieni, w których odzysk wartościowych surowców jest technicznie i ekonomicznie uzasadniony. Dla części przedsiębiorstw będzie to nie tylko sposób na ograniczenie ilości odpadu, lecz także możliwość stworzenia nowego obszaru działalności opartego na odzysku surowców.
Wiesław Dawidowicz
InfoGraf Sp. z o.o. I ul. Grobla 30 I 66-400 Gorzów Wlkp. I www.infograf.eu
biuro: +48 513 700 322 I dział handlowy: +48 501 262 552 I serwis: +48 501 790 552 I biuro@infograf.eu
