Muovijätteiden ja sivuvirtojen materiaalihyötykäyttö Ekokemin ympäristöseminaari Perjantai 14.6.2013, Helsingin Messukeskus Tampereen teknillinen yliopisto (TTY) Materiaaliopin laitos Tohtorikoulutettava Tiina Malin (DI)
Esityksen sisältö Taustaa Kierrätysmuovin kontaminaatioista Caset: Kierrätettäviä tuotteita SER:n muovijakeita Muovisivuvirran kierrätys hiekkatekonurmi Muovijäte erilliskerätyt maatalouden muovit ja sekajätteen mukana kulkevat muovikalvot Yhteenveto 2
Taustaa Muovi on materiaalina: Edullinen Monikäyttöinen Kevyt Kestävä Muovien käytön jakauma Euroopassa 2010: Hiipakka 2011 3
Taustaa Muovien kierrätyksen tavoitteet jätehierarkiasta materiaalihyödyntäminen energiahyötykäytön edelle. Sivuvirrat (pre-consumer waste) Homogeenisiä ja puhtaita Materiaalin historia ja sisältö tunnetaan Muovijätteet (post-consumer waste) Heterogeenisiä ja likaisia Käyttöympäristön vaikutukset materiaaliin 4
Taustaa Tutkimuskohteena kierrätysmuovien rakenne, ominaisuudet, prosessoitavuus ja hyötykäyttökohteet. Tutkimuksessa mukana kesto- (ja kertamuoveja), valta- ja teknisiä muoveja. Kierrätysmuovien käyttökohteet Euroopassa: Räisänen 2013 5
Kierrätysmuovin kontaminaatioista Käytön, keräyksen ja kuljetuksen aikainen likaantuminen Orgaaniset jäämät, hiekka, pöly, rasvat, pesuaineet, liuottimet, kosteus... Käytöstä poistuva muovia sisältävä tuote Muut materiaalit Metallit, keraamit, puu, paperi, kumit, liimat... Muovit PE, PP, PVC, PA, PS, PET, PC, ABS, PMMA, PTFE, PLA 6
Kierrätysmuovin kontaminaatioista PE-LD Muovikassit, kalvot, paperin ja kartongin pinnoitus, taloustarvikkeet PE-LLD Kalvot, filmit, kiristeet, kaapeleiden suojaus, lelut Polyeteeni (PE) PE-MD PE-HD Säkit, kutiste- ja pakkauskalvot, elintarvike- ja kemikaalisäiliöt Teollisuuden putkirakenteet, sangot, pakkauslaatikot, kanisterit, eristeet PE-UHMW Hammaspyörät, tangot, kuidut, tekonivelet, leikkuulaudat, kulutuspinnat PE-X Kaapelit, vesiputket, letkut, kulutusta kestävät profiilit 7
Kierrätettäviä tuotteita: SER:n muovijakeet Sähkö- ja elektroniikkaromu (SER) tuottajavastuun piirissä vuodesta 2005. Erilliskeräyksellä saadaan suurin osa talteen. Muovin osuus materiaaleista noin 20%, mutta vaihtelee tuoteryhmittäin. 8
Kierrätyspolypropeeni (rpp) kahvin- ja vedenkeittimistä 9
Tulokset rpp -tutkimuksesta Neitseelliseen verrattuna eroja lähinnä venymissä (sitkeys) iskulujuuksissa ja viskositeetissä. Kierrätysmateriaali edullisimpia neitseellisiä polypropeeneja jopa jäykempää ja osittain lujempaa. 10
Kierrätys-ABS pölynimureista 11
Tulokset rabs - tutkimuksesta Kierrätysmateriaalin ominaisuudet eivät suuresti poikkea neitseellisten ABSmuovien keskimääräisistä ominaisuuksista. rabs on hieman hauraampaa ja viskositeetiltään pienempää. 12
Kierrätys-PC/ABS televisioista ja monitoreista 13
Tulokset rpc/abs - tutkimuksesta 100% kierrätysmateriaalia ei onnistuttu prosessoimaan erittäin alhaisen viskositeetin vuoksi. Käyttö seostettuna neitseeliseen materiaaliin. 14
Sivuvirran kierrätys: hiekkatekonurmi Suomessa on tällä hetkellä käytössä tekonurmikenttiä noin 470 kappaletta. Jätettä syntyy arviolta vuosittain 200-500 tonnia. Tekonurmet koostuvat useimmiten nukkalangasta (PE) ja taustakankaasta (PP). Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa tarkasteltiin tuotannossa syntyvää sivuvirtaa, ei käytöstä poistuva nurmikenttä. 15
Hiekkatekonurmen kierrätys 16
Muovijätetutkimus Erilliskerätyt maatalouden muovit Turveaumamuovit Sekajätteen mukana kulkevat muovikalvot Sekamuovi Sekajäte 17
Kierrätysmuovien murtolujuus ja -venymä Hiipakka 2011 18
Muovijätetutkimuksen tulokset Erilliskerätyn muovin ominaisuudet olivat hyvin samankaltaiset kuin neitseellisen vertailumateriaalin voitaisiin todennäköisesti käyttää korvaamaan neitseellistä muovia. Sekamuovi ja -jäte olivat ominaisuuksiltaan samankaltaisia. Murtolujuus oli vertailukelpoinen turveaumamuovin murtolujuuden kanssa, mutta sekamateriaalit olivat erittäin hauraita. mekaaniset ominaisuudet eivät riitä tuotesovelluksiin (käyttö täyteaineena?). 19
Yhteenveto Puhtaan kierrätysmuovin ominaisuudet ja hyötykäytettävyys usein erittäin hyvät. Yrityksillä kiinnostusta kierrätysmuovin käytön lisäämiseen, mutta esikäsittelyjen kustannukset ja/tai kierrätysmuovien volyymit ja saatavuus pitkällä aikavälillä rajoittavat materiaalihyötykäyttöä. Tulevia tutkimuskohteita mm: Kierrätettävyyden parantamisen menetelmät Kierrätysmuovin modifiointi materiaaliominaisuuksien parantaminen ja vakiointi 20
KIITOS! Kysymyksiä? 21
LÄHTEET Hiipakka Marita, Muovien kierrätys, diplomityö, 2011, Tampereen teknillinen yliopisto Räisänen Jenni, Polyolefiinipohjainen kierrätysmuovilevy, diplomityö, 2013, Tampereen teknillinen yliopisto Malin T., FPCC-RECY projekti, Muovisivuvirtojen ja - jätteiden sekä kierrätettävien tuotteiden hyötykäytön edistäminen materiaalikarakterisoinnilla ja sivuvirtaanalyysillä, 1.5.2011 30.4.2014 22