OHJEISTUS LUJITEMUOVIYRITYKSEN JÄTTEEN KÄSITTELYYN KIERRÄ-PROJEKTI Krista Siik ja Jyrki Vuorinen TTY Muovi- ja elastomeeritekniikan laboratorio Paula Anttila ja Hannu Kuopanportti MAMK YTI-Tutkimuskeskus 2007
SISÄLLYSLUETTELO 1 Jätteen keräys ja lajittelu... 3 2 Jätteen kuljetus... 3 3 Jätteen murskaaminen... 4 4 Lujitemuovijätteen hyödyntäminen... 6 4.1 Lujitemuovijätteen kierrättäminen sementin valmistuksessa... 6 4.2 Lujitemuovijätteen polttaminen... 7 4.3 Lujitemuovijätteen käyttäminen täyteaineena tai lujitteena kestomuovimatriisissa... 10 4.4 Lujitemuovijätteen käyttäminen lujitteena nestemäisessä keraamissa (Vubonite )... 11 4.5 Lujitemuovijätteen käyttäminen kertamuovipohjaisissa uusiotuotteissa12 4.6 Lujitemuovijätteen käyttäminen lujitteena puumuovikomposiiteissa... 13 4.7 Lujitemuovijätteen käyttö kaasunkeräyskerroksessa kaatopaikkoja suljettaessa... 14 4.7 Hiilikuidun kierrätys... 15 5 Lujitemuovijätteen kierrättämisen tulevaisuudennäkymät... 16
1 Jätteen keräys ja lajittelu Hyödynnettäväksi kelpaava lujitemuovijäte tulisi lajitella erikseen kaatopaikalle kuljetettavasta jätteestä. Mikäli lujitemuovijätteen kierrättäminen sementin valmistuksessa on mahdollista, jäte on eroteltava niin, että se ei sisällä polttoa vaikeuttavia tai polton kannalta kiellettyjä komponentteja. Mikäli jäte vain poltetaan, myös silloin lajittelussa on noudatettava polton asettamia rajoituksia. Oleellista on kuitenkin tietää, kuinka paljon ja minkälaista jätettä syntyy ja miten se lajitellaan, jotta sen hyötykäyttö ylipäänsä on mahdollista. Henkilöstön ohjeistaminen lajittelun suhteen on sen onnistumisen kannalta avainroolissa. 2 Jätteen kuljetus Mikäli jätettä ei voida hyödyntää sen syntypaikalla, se on kuljetettava joko hyötykäyttäjälle tai kaatopaikalle. Kuljetuskustannuksiin vaikuttaa oleellisesti jätteen tiheys, lujitemuovijäte on kevyttä ja kuljetuksen suhteen rajoittavana tekijänä on ennemminkin tilavuus kuin paino. Taulukossa 1 on Mikkelin YTItutkimuskeskuksen selvittämiä arvoja kuljetettaville jätemäärille eritiheyksisillä jätteillä kuljetuskaluston tilavuuden mukaan jaoteltuna. Taulukko 1. Murskatun ja murskaamattoman lujitemuovijätteen tiheys ja erikokoisiin lavoihin/puristimiin mahtuva jätemäärä tonneina. Lavalle/puristimeen mahtuva jätemäärä, tonnia Jätteen Lavan/puristimen koko tiheys Jäte kg/m 3 16 m 3 24 m 3 30 m 3 32 m 3 murskattu lava/kontti 330 5,3 7,9 9,9 10,6 murskaamaton puristin 200 3,2 4,8 6,0 6,4 murskaamaton lava/kontti 110 1,8 2,6 3,3 3,5 Taulukon perusteella voidaan todeta, että jätteen murskaaminen ennen kuljetusta on kannattavaa, sillä murskattua jätettä mahtuu lavalle/konttiin noin kolminkertainen määrä murskaamattomaan verrattuna. Puristamalla murskattua jätettä, kerralla kuljetettava jätemäärä kasvaa entisestään. Puristimet ovat lavoja kalliimpia, mutta YTI-tutkimuskeskuksen selvityksen mukaan jätemäärän ollessa >30 t vuodessa puristimen hankinta kannattaa. YTI-tutkimuskeskuksen selvityksen mukaan yhden lavan tai puristimen kuljettaminen maksaa noin 1 /km ja kahden tai kolmen lavan/puristimen 1.2 /km.
Taulukossa 2 on näitä hintoja käyttäen tehty laskelma kuljetuskustannuksista 30 m 3 :n lavalle kolmella eri matkalla. Laskelmassa on huomioitu kuljetuskaluston paluu takaisin tyhjänä. Taulukko 2. Murskatun ja murskaamattoman lujitemuovijätteen kuljetuskustannukset 30 m3:n lavalla, kontissa tai puristimessa Kuljetuskustannus /t Kuljetusmatka Jäte 30 m 3 Lavoja/puristimia 1 kpl 2 kpl 3 kpl 2*50 km = murskattu lava/kontti 10 6 4 100 km murskaamaton puristin 17 10 7 murskaamaton lava/kontti 30 18 12 2*150 km = murskattu lava/kontti 30 18 12 300 km murskaamaton puristin 50 30 20 murskaamaton lava/kontti 91 55 36 2*300 km = murskattu lava/kontti 61 36 24 600 km murskaamaton puristin 100 60 40 murskaamaton lava/kontti 182 109 73 Jos jätettä syntyy vuodessa melko vähän, kannattaa jäte varastoida ja kuljettaa suuremmassa erässä, jos varastoiminen suinkin on mahdollista. 3 Jätteen murskaaminen Lujitemuovijätteen mahdollinen hyödyntämistapa vaikuttaa siihen, tarvitseeko jätettä murskata ja mihin raekokoon. Joka tapauksessa kuljetuksen kannalta jätteen murskaaminen tulee edullisemmaksi ja kuormittaa näin vähemmän ympäristöä. Jos lujitemuovijäte hyödynnetään polttamalla, sitä ei välttämättä tarvitse murskata, koska useilla voimalaitoksilla on oma murskain tai sopimus paikallisen murskaajan kanssa. Jos jätteen tuottaja haluaa murskata oman jätteensä, murskaukseen voi vuokrata tai ostaa oman murskaimen, tai sopia murskauksesta mobiilimurskaajan kanssa. Mobiilimurskaimien käytön ongelmana on jätteen varastoinnin tarve ja seulan suuri koko (yleensä > 50 mm), joka rajoittaa jätteen hyötykäyttömahdollisuuksia. Lujitemuovijätteiden murskauksen onnistumiseen ja tehokkuuteen vaikuttavat jätteen koko, lujitepitoisuus ja haluttu raekoko. Mitä pienempi on jätteen koko ja lujitepitoisuus, sitä helpommin murskaus tavallisesti onnistuu. Lujitemuovijätteiden murskaus onnistui YTI-tutkimuskeskuksen suorittamien murskauskokeiden perusteella parhaiten 1-roottorisella, hitaasti tai keskinopeasti pyörivällä
leikkaavalla terällä, jossa mäntä työntää jätteen roottoreita päin (esim. Weima). Myös TTY:n Muovi- ja elastomeeritekniikan laboratorion kokeilemalla Oy Hart Gate Ltd:n murskaimilla jätteestä saatiin tasalaatuista nopeasti ja tehokkaasti. Suomessa keskikokoiset murskaimet maksavat YTI-tutkimuskeskuksen selvityksen mukaan keskimäärin > 40 000. Vasaramurskaimen saa 20 30 000 :lla, mutta sen murskauskapasiteetti ja sillä murskattavien jätteiden koko on rajallinen, isokokoiset jätteet vaativat esimurskauksen. Murskainvalmistajia on kymmenittäin, suomalaisista valmistajista ainakin Oy Hart Gate Ltd valmistaa lujitemuovijätteen murskaamiseen soveltuvia murskaimia, joiden terät eivät yrityksen mukaan kulu yhtä nopeasti kuin tavanomaisten murskainten. Murskaimia on mahdollista ostaa myös käytettynä. Taulukossa 3 on Mikkelin osaprojektin tekemä laskelma jätteen murskauskustannuksista, jos yritys (jätemäärä 200 t/a) investoi omaan, 45 000 maksavaan murskaimeen. Taulukko 3. Lujitemuovijätteen murskauksen kustannukset yrityksen investoidessa omaan murskaimeen. Murskattava määrä 200 000 kg/a Jätteen lujitepitoisuus 30 % Murskaimen kapasiteetti 200 kg/h Murskaimen hinta 45 000 Takaisinmaksuaika 10 a Korko 0 % Murskaimen hinnan kuoletus 4500 /a Energiantarve 30 000 kwh/a Sähkön hinta 7 c/kwh 2100 /a Käyttötunteja 1000 h/a Henkilöstön työpanos 500 h/a Palkkakulut 25 /h 12 500 /a Kuluvat osat 500 /a Kokonaiskustannukset 19 600 /a Murskauksen hinta per tonni 98 /t Laskelman mukaan Suomen mittakaavassa suuren jätteentuottajan (200 t/a) jätteet olisi murskattu seitsemässä kuukaudessa. Jos jätteiden lujitepitoisuus on korkea, murskaimen kapasiteetti pienenee ja kustannukset nousevat tästä laskelmasta.
4 Lujitemuovijätteen hyödyntäminen Seuraavassa on listattuna KIERRÄ-projektin aikana tutkitut kierrätysmenetelmät, sekä niiden edut ja rajoitukset. Jokaisen menetelmän kohdalla on myös mainittu, minkälaiselle jätteelle menetelmä soveltuu. 4.1 Lujitemuovijätteen kierrättäminen sementin valmistuksessa Sementin valmistuksessa voidaan käyttää vaihtoehtoisena polttoaineena lujitemuovijätettä, jonka sisältämät kuidut (lasi) hyödynnetään sementtiklinkkerin raaka-aineena ja hartsi prosessissa energiana. Menetelmää on kokeiltu käytännössä Euroopassa ja se on havaittu toimivaksi, eikä lujitemuovijäte vaikuta saatavan klinkkerin laatuun heikentävästi. Suomessa oli tarkoitus selvittää menetelmän mahdollisuuksia Finnsementti Oy:n Paraisten tuotantolaitoksella 5 suursäkin hiontapölyjäte-erällä, mutta koepolttoa ei vielä ole suoritettu. Jätteelle tehtyjen analyysien perusteella jäte soveltuu poltettavaksi sementtiuunissa, mutta polton aikana syntyvistä todellisista päästöistä ei ole selvyyttä koepolton tulosten puuttumisen vuoksi. Menetelmän edut: Jäte hyödynnettävissä suurella volyymilla Jäte ei vaikuta lopputuotteen laatuun Jäte hyödynnettävissä kokonaan, poltosta ei jää hankalasti hävitettävää tuhkaa Jäte korvaa osittain fossiilisten polttoaineiden käyttöä Menetelmän rajoitukset: Jäte tunnettava ja lajiteltava tarkasti Jäte ei saa sisältää klorideja eikä metallisia komponentteja Jätteen koostumuksen valvonta kustannukset Jäte murskattava alle 20 mm:n raekokoon kustannukset Kustannuksista ja mahdollisuuksista ei selvyyttä, koska koepolttoa ei ole tehty
Soveltuvat jätetyypit: Lasikuitukomposiittijäte, raekoko alle 20 mm o Murskattu laminaattijäte o Hiontapöly o Ei saa sisältää klorideja eikä metalli-inserttejä Hiilikuitujäte (prosessiin energiaksi) Aramidijäte (prosessiin energiaksi) 4.2 Lujitemuovijätteen polttaminen Puhtaan hartsijätteen lämpöarvo on hyvä, noin 30 MJ/kg. Kovetettu hartsijäte kelpaa rinnakkaispolttoon ja jätteenpolttolaitoksille. Mukaan kelpaavat puujätteet (lavat), pahvit sekä kestomuovijätteet, mutta eivät klooria sisältävät jätteet (PVC). Hartsijäte kannattaa kovettaa muihin astioihin kuin metallitynnyreihin, tällöin tynnyrit vapautuvat suoraan metallin kierrätykseen. Mikäli hartsi kovetetaan tynnyreihin, voidaan tynnyrit irrottaa leikkaamalla ja toimittaa metallin kierrätykseen. Stora Enson Anjalankosken tehdas ottaa vastaan myös lujitemuovijätettä, jos sen lasikuitupitoisuus on alle 30 %. Anjalankosken tehtaan vastaanottomaksu murskaamattomalle jätteelle on 20 /t, murskatulle 10-15 /t. Kainuun Voimakin ottaa vastaan lujitemuovijätettä, jossa on lasikuitua alle 30 %. Hinta jätteelle murskaamattomana on 80 /t. Ekokemin rakenteilla olevaan jätteenpolttolaitokseen kelpaavat kaikki lujitemuovijätteet riippumatta lasikuitupitoisuudesta, mutta vastaanottomaksu on noin 120 /t. Voimalaitokset, jotka pystyvät polttamaan jätteitä: Turun jätteenpolttolaitos, Turku Stora Enso Publication Paper, Anjalankoski Fortum Power and Heat Oy, Kauttua UPM, Rauma ja Jämsänkoski Lahti Energia Oy, Lahti Kainuun Voima Oy, Kajaani Kotkan Energia Oy, Kotka Ekokemin ongelmajätteenpolttolaitos, Riihimäki
Uusia jätteenpolttolaitoksia on rakenteilla Riihimäelle ja Kotkaan. Myös muita jätteenpolttohankkeita on vireillä. Taulukossa 5 on esitettynä esimerkkilaskelma lujitemuovijätteen, joka sisältää 30 % lasikuitua, kuljetuksesta polttoon Anjalankosken tehtaalle. Taulukko 5. Polttoon toimitettavan jätteen kustannusrakenne Murskaus Mobiilimurskaimen päivähinta /pv 2000 Murskaimen kapasiteetti laminaattijätteelle t/h 6 Päivässä murskattava määrä t/pv 42 Murskauksen hinta /t 48 Kuljetus Lavan/puristimen tilavuus m 3 30 Murskatun jätteen paino t/lava 10 Murskaamattoman jätteen paino t/puristin 6 Kuljetuskustannukset 300 km:n päähän 1 lava/puristin, /km 1 2-3 lavaa/puristinta, /km 1,2 Vastaanottomaksu Murskattu jäte /t 15 Murskaamaton jäte /t 20 Taulukossa 6 on esitettynä laskelma murskatun ja murskaamattoman laminaattijätteen kustannuksista poltettaessa jäte 300 km:n päässä sen syntypaikasta.
TAULUKKO 6. Esimerkkilaskelma murskatun ja murskaamattoman laminaattijätteen (lasikuitua 30 %) kustannuksista polttoon 300 km:n päähän Murskatun jätteen kustannukset Lavojen lkm 1 2 3 Kuljetettavan jätteen paino t/kerta 10 20 30 Murskaus /t 48 48 48 Kuljetus /t 61 36 24 Vastaanottomaksu /t 15 15 15 Yhteensä /t 124 99 87 Murskaamattoman jätteen kustannukset Puristimien lkm 1 2 3 Kuljetettavan jätteen paino t/kerta 6 12 18 Kuljetus /t 100 60 40 Vastaanottomaksu /t 20 20 20 Yhteensä /t 120 80 60 Murskauksen kapasiteetti 6 t/h on laskettu ohuelle laminaattijätteelle, jossa on 30 % lasikuitua. Kuitupitoisuuden noustessa murskaimen kapasiteetti pienenee. Murskaamaton jäte vie paljon tilaa ja 30 m 3 :n puristimen kapasiteetti voi jäädä alle 6 tonnin. Edullisinta olisi kuljettaa 3 puristinta kerralla, mutta ne eivät täyty samaan aikaan. Menetelmän edut: Suuri volyymi Korvaa osittain fossiiliset polttoaineet Soveltuu monen tyyppiselle jätteelle Ei kaikissa tapauksissa vaadi jätteen murskaamista etukäteen Menetelmän rajoitukset: Ei luokitella varsinaisesti kierrätykseksi Lasikuitujätteen polttamisesta jää jäljelle tuhkaa, jonka loppusijoittaminen ongelmallista Jätteen lasikuitupitoisuuden oltava alle 30 % Vain jätteen energiasisältö tulee hyödynnetyksi Polttolaitosten luvat epävarmoja
Soveltuvat jätetyypit: Lasikuitukomposiittijäte, jonka kuitupitoisuus on alle 30 % o Ei saa sisältää klorideja eikä muita ympäristölle haitallisia yhdisteitä Puhdas, kovettunut hartsijäte Hiilikuitujäte Aramidijäte Seuraavassa kuvassa on esitetty eräs malli lujitemuovijätteen energiasisällön hyödyntämiseksi. Kuva 1. Malli lujitemuoviteollisuuden jätevirtojen energiahyödyntämisestä 4.3 Lujitemuovijätteen käyttäminen täyteaineena tai lujitteena kestomuovimatriisissa Lujitemuovijätettä voidaan käyttää täyteaineena kestomuovimatriiseissa tavanomaisten, kaupallisesti saatavilla olevien täyteaineiden sijaan. Jos lujitemuovijätteeltä halutaan lujittavia ominaisuuksia, jätettä murskattaessa on huomioitava kriittinen kuitupituus, joka jätteen suurimman fraktion tulisi ylittää. Menetelmää on tutkittu eri yhteyksissä etenkin Euroopassa, ja Ranskassa lujitemuovijätteellä seostettuja kestomuoveja on jopa käytetty kaupallisissa
sovelluksissa. Kustannus- ja ympäristötehokkainta on jätevirtojen yhdistäminen, kuten kestomuovijätteen ja lujitemuovijätteen yhdistäminen. Menetelmän edut: Jäte hyödynnettävissä kokonaan Jätteen sisältämien kuitujen ominaisuuksia mahdollista hyödyntää (sekundäärinen kierrätys) Saadut kompaundit uudelleen käytettävissä Yhdistämällä kestomuovijätettä ja lujitemuovijätettä, ominaisuudet paranevat suhteessa paremmin, kuin neitseellisten materiaalien kohdalla Menetelmän rajoitukset: Jäte lajiteltava ja murskattava kustannukset Kaupallisesti saatavat täyteaineet ja lujitteet tällä hetkellä edullisempia Työhygienia Kytkentäaineiden käyttö tarpeellista Prosessointilaitteiden kuluminen Neitseellisiin materiaaleihin verrattuna heikommat ominaisuudet Soveltuvat jätetyypit: Hiontapöly sellaisenaan täyteaineeksi Murskattu lasikuitukomposiittijäte (ei epäpuhtauksia) Murskattu hiilikuitukomposiittijäte (ei epäpuhtauksia) 4.4 Lujitemuovijätteen käyttäminen lujitteena nestemäisessä keraamissa (Vubonite ) Lujitemuovijäte soveltuu hyvin lujitteeksi KIERRÄ-projektin aikana tutkittuun, nestemäiseen keraamimatriisiin (Vubonite ). Jätteellä saadaan parannettua mekaanisia ominaisuuksia toivotulla tavalla, ja koekappaleiden valmistuksen yhteydessä havaittiin, että myös kappaleiden muotista irrottaminen ja käsittely helpottuvat jätteen lisäämisen myötä. Menetelmä on käyttökelpoinen, materiaalista saa valmistettua monenlaisia tuotteita. Menetelmän edut: Jäte parantaa mekaanisia ominaisuuksia toivotusti, eikä toimi ainoastaan täyteaineena Helpottaa muotista irrotusta ja käsittelyä
Jätettä voidaan hyödyntää määrällisesti paljon (yli 50 t-%) Jätettä ei tarvitse seuloa, karkea murskaus riittää Jäte on helppo sekoittaa matriisiin Tuotteiden laaja kirjo Menetelmän rajoitukset: Matriisimateriaali patentoitu, kaupallisten tuotteiden valmistuksesta sovittava materiaalin valmistajan kanssa Matriisin hidas kovettuminen Soveltuu ennemmin pienen lujitemuoviyrityksen jätemäärille kuin ratkaisuksi suurille jätteentuottajille Soveltuvat jätetyypit: Murskattu laminaattijäte (karkea murskaus) 4.5 Lujitemuovijätteen käyttäminen kertamuovipohjaisissa uusiotuotteissa Lujitemuovijätteiden käyttäminen uusiotuotteissa edellyttää jätteen murskaamista ja se aiheuttaa kustannuksia. Sen vuoksi jätteestä ei kannata valmistaa sekundatuotteita, vaan niillä pitäisi olla myyntiarvoa tai korvata sellaista materiaalia, että kustannukset peittyvät. Hiontapölyä voi käyttää sellaisenaan tuotteissa. Uusiotuotteita voidaan valmistaa lujitemuovijätteestä ja neitseellisestä kertamuovihartsista ainakin valamalla ja puristamalla. Lujitemuovijätteen käytön haittapuolena on tarvittavan neitseellisen hartsin suuri määrä. Hartsin annosteluun vaikuttaa hartsin viskositeetti ja murskatun lujitemuovijätteen koostumus. Pöly nostaa hartsin viskositeettia enemmän, kuin karkea lujitemuovimurska. Taulukossa 7 on esimerkkinä erään lujitemuovijätteestä ja neitseellisestä kertamuovihartsista valmistetun tuotteen koostumus.
Taulukko 7. Kierrätteen ja hartsin osuus uusiotuotteessa Hartsin Lujitett viskositeetti Kierrätett Lujitetta Hartsia a, Kierrätett ä uusiotuotteestuotteestuotteess uusio- uusio- kierrätteessä valmistajan ä hartsin Hartsi ilmoittama painosta a a a m-% mpas m-% m-% m-% m-% Murskattu laminaattijät e 30 10 mm M105T B 1200 33 24,5 7,4 74,3 10 mm G105E 180 60 37,2 11,2 61,9 Hiontapöly 63 M105T B 1200 33 24,5 15,4 74,3 G105E 180 50 33,0 20,8 66,0 Menetelmän edut: Valmistettavien tuotteiden kirjo laaja Soveltuu pienille jätemäärille Menetelmän rajoitukset: Tuotteiden hinta ominaisuuksiin nähden liian korkea Jätettä saadaan kulumaan tuotteisiin vain vähän Jätteen ja neitseellisen hartsin yhdistäminen ei välttämättä järkevää Saatujen tuotteiden kierrättäminen ongelma myös tulevaisuudessa Soveltuvat jätetyypit: Murskattu laminaattijäte (lasi- ja hiilikuitu) Hiontapöly 4.6 Lujitemuovijätteen käyttäminen lujitteena puumuovikomposiiteissa Puumuovikomposiitit alkavat tulla Yhdysvaltojen lisäksi myös Euroopan markkinoille. KIERRÄ-projektin aikana tutkittiin, saadaanko lujitemuovijätteellä parannettua pahvi- ja kestomuovijätteestä valmistettujen luonnonkuitukomposiittien mekaanisia ominaisuuksia. Yleisimmät puumuovikomposiitit ovat mekaanisilta ominaisuuksiltaan riittäviä useisiin sovelluksiin, projektin aikana ei tutkittu, saataisiinko näiden komposiittien ominaisuuksia entisestään parannettua lujitemuovijätteellä.
Menetelmän edut: Virumiskestävyys tutkituilla näytteillä parani Muuten ominaisuudet eivät parantuneet, joskaan eivät myöskään heikentyneet tutkituilla näytteillä Jätteen hyödyntämisen volyymi mahdollisesti suuri Jätettä ei tarvitse murskata kovin pieneen raekokoon Menetelmän rajoitukset: Ominaisuuksiin ei merkittäviä parannuksia tutkituilla näytteillä Työstölaitteiden kuluminen jätteen vaikutuksesta Jätteen oltava kuitupitoista eikä siinä saa olla roskia tai muita suuria partikkeleita, jotka haittaavat prosessointia Soveltuvat jätetyypit: Murskattu laminaattijäte (karkea murskaus, ei epäpuhtauksia) 4.7 Lujitemuovijätteen käyttö kaasunkeräyskerroksessa kaatopaikkoja suljettaessa Lujitemuovijätteet (ei hiontapöly) soveltuvat suljettavien kaatopaikkojen peittämiseen kaasunkeräyskerrokseen. Kaasunkeräyskerros on yli 300 mm paksu kerros, jonka tehtävänä on kerätä jätetäytössä muodostuva kaasu ja johtaa se keräilyverkostoon. Paikallisen ympäristöviranomaisen kannasta riippuu, pitäisikö jäte murskata, vai riittääkö jyrällä yliajaminen. Käytettäessä jätettä kaatopaikan peittämisessä, säästyy jätevero 30 /t, mutta kaatopaikkamaksu pitää maksaa. Menetelmän edut: Suuri volyymi Edullinen ratkaisu Soveltuu kaikenlaisille lujitemuovijätteille Murskausta ei välttämättä vaadita Menetelmän rajoitukset: Mahdollisesti väliaikainen ratkaisu Saatetaan vaatia jätteelle liukoisuustestejä Ei varsinaisesti kierrätystä Soveltuvat jätetyypit: Kaikki lujitemuovijätteen lukuun ottamatta hiontapölyä
4.7 Hiilikuidun kierrätys KIERRÄ-projektin aikana TTY:n Muovi- ja elastomeeritekniikan laboratoriossa tehdyn diplomityön tulosten perusteella puhdasta hiilikuitujätettä voidaan pyrolysoida 450 C-550 C lämpötilassa typpiatmosfäärissä epoksimatriisin poistamiseksi ilman, että kuidun mekaaniset ominaisuudet oleellisesti heikkenevät. Lähes samaan lopputulokseen päästään polttamalla jätettä ilmassa 420 C:n lämpötilassa. Hiilikuitua kierrätetään pyrolysoimalla Euroopassa ja kierrätyshiilikuitua on kaupallisesti saatavilla lähes samaan hintaan kuin neitseellistäkin. Kierrätettyä hiilikuitua voidaan käyttää lujitteena kestomuovien seassa. Tulosten perusteella kuitujen mekaaniset ominaisuudet eivät valituilla regenerointitekniikoilla heikkene hyötykäyttöä estävällä tavalla Menetelmän edut: Hiilikuidun kierrättäminen taloudellisesti kannattavaa neitseellisen kuidun korkean hinnan vuoksi Epoksimatriisin polttaminen pois ilmassa helpommin toteutettavissa kuin pyrolysointi Kuidun mekaaniset ominaisuudet pysyvät melko hyvinä Menetelmän rajoitukset: Pyrolysointilaitteiston investointikustannukset suuret, käsiteltävää jätettä tulisi olla paljon Tutkitut kuidut eivät johda sähköä, sähköä johtavaa kierrätyskuitua on kuitenkin saatavilla Jätteen esikäsittelyä ja erityyppisten hiilikuitujätteiden sekoittamista ennen prosessointia ei ole tutkittu Työhygienia Soveltuvat jätetyypit: Vanhentunut ja osittain kovettunut prepreg-jäte Lujitemattojen leikkuujäte Hiilikuitulaminaatit
5 Lujitemuovijätteen kierrättämisen tulevaisuudennäkymät Lujitemuovijätteen kierrättämiselle ei projektin aikana tehtyjen tutkimusten ja havaintojen perusteella ole teknisiä esteitä, mutta lähes jokaisen menetelmän kohdalla törmätään kustannuksiin, jotka ainakin tällä hetkellä vielä rajoittavat kierrätysmenetelmien käyttöönottoa. Myös asenteet kierrätystuotteita kohtaan kaipaavat monin paikoin korjaamista, mutta on ymmärrettävää, että ulkonäöltään ja ominaisuuksiltaan neitseellisistä materiaaleista tehtyjä tuotteita heikompien tuotteiden valmistaminen suhteellisesti korkeammilla kustannuksilla ei houkuttele. Projektin aikana on saatu aikaiseksi läpileikkaus suomalaisen lujitemuovijätteen laadusta, syntypaikoista ja määristä sekä kartoitettu käytännössä eri menetelmiä - tunnettuja ja uusia - lujitemuovijätteen kierrättämiseksi Suomen mittakaavassa. Lujitemuovijätteen määrä on moneen sovellukseen liian suuri ja yhtälailla liian pieni, mutta joka tapauksessa menetelmät teoriassa soveltuvat lähes kaiken suomalaisen lujitemuovijätteen hävittämiseen. On valitettavaa, että sementin valmistuksen yhteydessä tapahtuvasta lujitemuovijätteen kierrätyksestä ei ehditty saada tuloksia, on hyvinkin mahdollista, että valtaosa suomalaisesta lujitemuovijätteestä voitaisiin hyötykäyttää näin. On kuitenkin odotettavissa, että kaatopaikkojen määrän oleellisesti vähentyessä ja lujitemuovijätettä koskevien direktiivien vaikutusten alkaessa näkyä, eivät kierrätyksen kustannukset enää nouse esteeksi kierrätyksen tiellä. Kun lujitemuovijätteelle on pakko tehdä jotakin muuta kuin toimittaa se kaatopaikalle, on olemassa tuloksia kierrätysmenetelmistä, joissa jätettä on mahdollista käyttää. Näihin muutoksiin on järkevää alkaa varautua. Ensisijaisesti varautuminen kannattaa alkaa pyrkimällä välttämään jätteen syntymistä, yhtä tärkeää on jatkuvasti seurata, kuinka paljon ja minkälaista jätettä yrityksessä syntyy. Tällöin jätteen hyödyntäminen on jatkossa helpompaa, edellyttäen että jäte on myös lajiteltu oikein.