Überführung eines nass-mechanischen Aufbereitungsverfahrens für Altkunststoffe in den Pilotmaßstab
Im gegenständlichen Beitrag wird ein Bogen über mehr als zehn Jahre Forschung der Lehrstühle für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes (VTIU), Aufbereitung und Veredlung (AuV) sowie Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft (AVAW) und industriellen Partnern im Bereich des chemischen Recyclings von Altkunststoffen gespannt.
Kunststoffe zählen zu den meistgebrauchten Werkstoffen der modernen Gesellschaft, was eine weltweit steigende Produktion von 359 Millionen Tonnen (Plastics-Europe 2018) unterstreicht. Diese Kunststoffe werden oft nach bereits kurzer Verwendungsdauer – Verpackungsmaterial oder Wegwerfprodukte – als Reststoffe der Abfallwirtschaft übergeben, in Europa (28 EU-Staaten sowie der Schweiz und Norwegen) waren dies 29,1 Millionen Tonnen (PlasticsEurope 2018). Da kurzlebige Produkte mehrheitlich aus Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol – den sogenannten Polyolefinen – hergestellt werden, bilden sie mit 55 % (PlasticsEurope 2018) den Großteil dieser Reststoffe. Oft ist es wegen der starken Verunreinigung bzw. der Heterogenität dieser Abfälle nicht möglich, diese stofflich zu recyceln. In der EU schwanken die Recyclingquoten der einzelnen Länder zwischen lediglich 20 % und 45 %. (PlasticsEurope 2018) So ist auch heute noch die thermische Verwertung die Hauptsenke der Kunststoffabfälle. Seitens der EU wird jedoch eine Steigerung dieser Quote auf 55 % bis 2025 angestrebt, was die Abfallwirtschaft vor neue Herausforderungen stellt.
Daraus resultierten in den vergangenen 10 Jahren zahlreiche Forschungsprojekte der Lehrstühle VTIU, AuV und AVAW sowie industriellen Partnern. Aus diesen ist ein Aufbereitungsprozess und Anlagenkonzept entstanden, das nun durch das Spin-Off „Circulyzer GmbH" in den industriellen Pilotmaßstab überführt werden soll.
Um zusätzliche Altkunststoffströme aus der thermischen Verwertung dem stofflichen Recycling zuzuführen, wurde eine Prozesskette (vergleiche Abb. 1) entwickelt, um heterogene Kunststoffabfälle für das chemische Recycling verfügbar zu machen. Nach der bereits etablierten trockenen Vorbehandlung sollte ein zusätzlicher Aufbereitungsschritt entwickelt werden. Hierbei sollte ein 90 %-iges Polyolefinkonzentrat – sogenannte PO-Flakes – hergestellt werden, welches mittels einer thermochemischen Konversion (Lederer 2013) zu Einsatzstoffen für die petrochemische Industrie und somit für die Produktion neuer Kunststoffe verwendet werden kann.
| Copyright: | © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben | |
| Source: | Recy & Depotech 2020 (November 2020) | |
| Pages: | 6 | |
| Price inc. VAT: | € 3,00 | |
| Autor: | Daniel Schwabl  Dipl.-Ing. Dr.mont. Markus Bauer Mario Peyha Markus Lehner | |
| Send Article | Add to shopping cart
| Comment article |
These articles might be interesting:
circPLAST-mr - Das österreichische Leitprojekt zum mechanischen Recycling von Kunststoffen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Es wird ein Überblick über das Leitprojekt circPLAST-mr, das österreichische Leitprojekt zum mechanischen Recycling von Kunststoffen, gegeben, in dem alle relevanten Prozessschritte untersucht werden. Hervorzuheben sind die prozessschrittübergreifenden Arbeitspakete, in denen die Digitalisierung entlang der Prozesskette sowie die LCA-orientierte Prozessgestaltung untersucht werden.
Kinetische Modellierung einer Kunststoff Pyrolyse
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Das ReOil Verfahren der OMV Refining & Marketing GmbH ist ein vielversprechender Weg, die Recycling Ziele von Kunststoffverpackungen der Europäischen Kommission zu erreichen. In diesem Pyrolyse Prozess werden gemischte Kunststoffabfälle chemisch recycelt und die daraus gewonnen Kohlenwasserstoffe werden wieder zu petrochemischen Grundstoffen oder Treibstoffen weiterverarbeitet. Da die Rentabilität eines solchen Prozesses stark von der verarbeitenden Menge abhängt, muss eine wesentliche Vergrößerung des Maßstabs erfolgen. Zu diesem Zweck wird ein Modell benötigt, welches aus der Zusammensetzung des Einsatzstroms die Ausbeuten vorhersagen kann und damit die Möglichkeit bietet optimale Prozessbedingungen einzustellen. Darum wurde ein Reaktormodell für die im ReOil Verfahren verwendeten Rohrreaktoren aufgebaut, welches sich der Methode des sogenannten „Lumped Kinetic Modeling“ bedient, um die Vielzahl an auftretenden Kohlenwasserstoffspezies erfassen zu können. Mit Hilfe einer Pilotanlage werden Reaktionsdaten für die Kunststoffpyrolyse gesammelt und so das Modell stetig weiterentwickelt.
Kaskadierte Anwendung von Foundation Models als Verfahren zur Beschreibung von Leichtverpackungsstoffströmen im Recycling
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Bildbasierte Sortierung von Wertstoffen liefert einen essenziellen Beitrag zur längeren Nutzung von Sekundärrohstoffen in der Kreislaufwirtschaft. Dazu werden aktuell neue Hochdurchsatzverfahren zur bildbasierten Abfallsortierung unter Nutzung von trainierbaren KIMethoden erforscht und etabliert.
Comparative Analysis of Transfer and Continual Learning for Vision-Based Particle Classification in Plastics Sorting for Recycling
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
In this study, we evaluate the effectiveness of transfer and continual learning techniques for vision-based trash particle detection and classification in plastics recycling. This task poses unique challenges for vision-based methods due to the great variety of particles in recycling material flows, their variability over time, and the lack of real recycling industrial datasets available for research.
Materialeffizienz und Umweltauswirkungen der Kunststoffverpackungsabfallwirtschaft in Deutschland
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (12/2024)
Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse einer umfassenden Bewertung des Bewirtschaftungssystems für Kunststoffverpackungsabfälle in Deutschland in Bezug auf Materialflüsse, Materialeffizienz und Umweltauswirkungen dargestellt und auf dieser Grundlage Herausforderungen und Optimierungsstrategien für die aktuelle und zukünftige Bewirtschaftung von Kunststoffverpackungsabfällen diskutiert.
