Utilisation des déchets plastiques – Wikipedia

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Déchets plastiques variétaux

Sacs jaunes avec déchets plastiques

En règle générale, les plastiques ne peuvent pas être attribués au cycle naturel par des processus de dégradation biologique. Mais même s’ils sont biodégradables, ils peuvent affecter leur environnement toxique et, par exemple, interférer avec les processus métaboliques des organismes vivants. [d’abord] Afin d’éviter les dommages à l’environnement, les déchets doivent donc être retirés, utilisés ou recyclés.

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En général, le En utilisant des déchets plastiques Matériau, matière première et énergiquement, la pureté est décisive. Donc z. B. Les déchets de production et de consommation ainsi que des déchets propres, purs et mélangés et sales distingués.

Les plastiques proviennent principalement de matières premières fossiles telles que le pétrole ou le gaz naturel, mais peuvent également être fabriquées à partir de plantes renouvelables. [2] Le recyclage en plastique est toujours en concurrence avec une nouvelle production. Avec les bas prix du pétrole, la réutilisation des matériaux ne vaut pas la peine d’un point de vue économique. [3] [4]

L’avènement des déchets plastiques dans le chef de l’UE Pro, 2016. Malte, Lituanie, Chypre, Grèce et Roumanie: Valeurs de 2015 [5]

Le volume des déchets de consommation plastique dans les 25 pays de l’UE ainsi que la Norvège et la Suisse était d’environ 22 millions de tonnes en 2005. Environ 19,7 millions de tonnes dans les 15 pays de l’UE et environ 2,3 millions de tonnes dans les nouveaux membres de l’UE (sans Bulgarie et Roumanie). [6]

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La plus grande proportion du volume des déchets avec près de 62% (environ 13,6 millions de tonnes) a des emballages, suivis des industries de construction, automobile et électronique / électronique avec 7%, 5% et 4% (correspondant à environ 1,5, 1,1 et 0,9 million de tonnes). [6]

Ces déchets ont été utilisés pour utiliser environ 46% (environ 10 millions de tonnes), 1,6% (353 000 tonnes) stockés (pour un recyclage énergétique) et environ 53% (environ 11,6 millions de tonnes). Le taux d’exploitation est composé comme suit:

  • Environ 27% de récupération énergétique
(Où environ 25% des déchets dans les usines d’incinération des déchets (MVA) avec libération d’énergie et 2% dans d’autres systèmes – comme la résistance ou les plantes de ciment – ont été utilisées))))
  • Environ 18% de recyclage des matériaux
(16,7% des déchets étant utilisés du matériau et 1,0% des matières premières). [6]

Les taux d’exploitation diffèrent considérablement dans les pays européens individuels: d’environ 1% en Grèce à 95% plus au Danemark, en Suède et en Suisse. En Allemagne, environ 77% de déchets de consommation plastique sont utilisés (en 2005). [6]

Allemagne [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Types de plastique après l’usage et l’identification du recyclage en Allemagne 2017 [5]

En Allemagne, 6 millions de tonnes de déchets plastiques se sont réunis en 2017. La moitié remonte aux déchets d’emballage. L’autre moitié vient des objets de tous les jours, des composants électroniques, de la construction et du secteur du trafic. Environ la moitié de tous les déchets plastiques pouvaient être recyclés, tandis que le reste était utilisé énergétiquement (thermiquement). [2]

L’image suivante survient en termes de traitement du volume des déchets plastiques (des ménages privés et du commerce): environ 60,1% sont “utilisés énergétiquement”, c’est-à-dire brûlés dans des processus spéciaux (comme dans les usines de ciment). Environ 13,3% sont exportés. Et environ 26,6% est une entrée dans les systèmes de recyclage, par laquelle environ 9,6% est pollué comme trop fortement ou (comme avec les matériaux composites de couche) est trié et brûlé comme inutilisable, tandis que le reste environ 17% est en fait converti en plastique recyclé. Environ 0,9 million de tonnes sont gagnées comme une masse absolue de recyclates (vers 2018/19). [7] Les recyclates sont principalement utilisés dans le secteur de la construction, dans la production d’emballages ainsi que dans l’agriculture, dans la zone du véhicule ou dans l’industrie électrique / électronique. [8] Presque aucune recyclate n’est utilisée pour les zones alimentaires, car, à l’exception de la TEP recyclée (RPET), ils ne remplissent pas les conditions formulées par l’ordonnance européenne, par exemple 282/2008 pour ce domaine d’utilisation. [9]

Jusqu’aux années 1980, les déchets plastiques avec des déchets industriels ou domestiques normaux (déchets ménagers) pour l’élimination articulaire dans les usines d’incinération des déchets ou les déchets déchets. La collection séparée a été introduite en 1990 en 1990 en Allemagne (Allemagne double système). Cela a abouti à une industrie des services à l’échelle nationale, qui a repris la tâche de collecter, de trier et d’utiliser les déchets plastiques. Le système a été encore optimisé par d’autres prescriptions de bouteilles d’emballage et de boissons (par exemple, retrait des bouteilles de boisson).

Selon la Federal Environment Agency, 82% de la production de déchets a été utilisée en 2019, 94% des déchets du traitement du plastique, 47% des déchets plastiques provenant des déchets plastiques et 33% des déchets plastiques des ménages privés. [dix]

Avec l’aide de techniques avancées de tri laser ou infrarouge, il est désormais possible de régler les plastiques presque variés des déchets ménagers.

Exporter [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Collecte des déchets plastiques en Chine

Environ 2,5 millions de tonnes de déchets plastiques par an ont été exportés d’Europe vers la Chine jusqu’à ce que la Chine interdit l’importation de déchets plastiques au début de 2018 avec une part de pollution de plus de 0,5%. [11] En raison de l’interdiction en Chine, les déchets plastiques ont été de plus en plus éliminés en Asie du Sud-Est. Depuis 2019, certains pays comme les Philippines et la Malaisie ont renvoyé les déchets dangereux incorrectement déclarés aux pays d’origine. [douzième]

Des déchets propres et variés (principalement des déchets de production de l’industrie) – si nécessaire après le nettoyage avec l’eau – sont principalement préparés avec des processus habituels de traitement du plastique. Ces procédures incluent B. Processus d’extrusion, de moulage par injection ou d’injection, procédures d’intrusion et de Sinterpress.

Extrusion [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Des extrudeurs d’escargot ou doubles conventionnels sont utilisés pour traiter les déchets plastiques purs de variété propre aux recyclates. Afin de respecter les normes de haute qualité, l’unité de nettoyage en polymère est d’une grande importance. Afin de capturer tous les contaminants si possible, la séparation du courant de fusion (filtration de fusion) est effectuée entre l’extrudeuse et l’outil d’extrusion. [13] Diverses techniques de séparation sont souvent également utilisées à l’avance pour atteindre des variétés. Dans le cas de l’extrusion, les propriétés des plastiques peuvent être améliorées en additionnant les propriétés des plastiques par halètement. [14] [15]

Processus de moulage par injection ou de pressage par pulvérisation [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Dans le moulage par injection, les particules en plastique sont insérées dans le cylindre de masse via un entonnoir. Le matériau y est fondu et est homogénéisé pour terminer la plastification, par laquelle la ségrégation doit être évitée par une résistance à la chaleur, une viscosité et une température de traitement différentes.
Après avoir compacté la fonte à travers l’escargot du convoyeur, le plastique est pressé dans l’outil fermé sous haute pression (généralement entre 500 et 2000 bar) via une buse. Après refroidissement, la pièce moulée peut être retirée de l’outil. Comme pour l’extrusion, la filtration de fusion est également utilisée pour le moulage par injection afin d’éviter la contamination. Avec ce processus, des palettes minces, des pots de plantes, des lits, mais aussi des limites peuvent être produites pour les automobiles. [13]

Dans le cas des presses en pulvérisation, en revanche, une forme ouverte est choisie dans laquelle la masse plastifiée est remplie de peu de pression. L’ouverture de remplissage est ensuite fermée et la presse ferme l’outil. Le gâteau de fusion en plastique coule dans la forme finale. Après avoir atteint la stabilité de la forme, la partie moulée peut être retirée. [13] Ce processus peut être utilisé dans la production de produits à paroi épais simples, tels que des palettes.

Intrusion [ Modifier | Modifier le texte source ]]

L’intrusion représente une combinaison entre les méthodes de moulage par injection et d’extrusion. Après la plastification du plastique, le matériau est rempli en formes en acier puis refroidie jusqu’à la solidification. Selon la forme, divisée ou indicieuse, le produit est repoussé ou retiré manuellement. Les pieds de réservation, les assiettes, les planches, mais aussi les poteaux pour les panneaux de signalisation, les jalons, les poteaux de réflexion au coins de la rue, etc., peuvent être fabriqués en tant que produits.
Les plastiques mixtes et sales, tels qu’ils surviennent dans les collections des ménages, peuvent être utilisés dans cette procédure.

Procédure de Sinterpress [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Une large gamme de déchets plastiques mélangés et contaminés peut être utilisé dans cette procédure. Ceux-ci sont séchés dans des formes en forme de cassette. Une fois la forme fermée, il passe par une zone de préchauffage, une zone de fusion et une zone de refroidissement dans un four de puits de haut en bas. La pression de presse augmente, plus la forme dans la fournaise d’arbre se déplace vers le bas. Ce processus permet aux plastiques de fondre, de remplir les formes et de refroidissement sans défaut avec l’air ambiant. De grands panneaux avec jusqu’à 60 mm d’épaisseur sont créés en tant que produits. [13]

Traitement du matériel [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Dans le cas de la préparation du débit de tissu, une distinction est faite entre les processus thermiques et mécaniques. Les processus thermiques (pyrolyse, visBrike et autres) sont des procédures connues de la pétrochimie. Les anciens plastiques y sont utilisés dans le but de réduire la longueur de la chaîne des polymères de manière à ce que la sortie puisse être utilisée à partir de la préparation d’autres processus chimiques ou énergiques.

L’objectif de procédure mécanique est de séparer les flux de déchets hétérogènes (par exemple, la faction Shredderlicht – SLF) en factions utilisables individuelles et d’effectuer un conditionnement physique conformément au chemin de revenus souhaité. Dans le cas des processus mécaniques, une distinction est faite entre les méthodes sèches et humides aujourd’hui.

  • Le Séchage Comprennent généralement les étapes du processus de base suivantes: tamis, pré-coupe, décision magnétique (métaux de fer), séparation du courant vertébral (métaux non ferrices), degrés principaux et un ou plusieurs niveaux de visualisation (selon la procédure et la sortie souhaitée). La sortie faite de systèmes de processus sec est des mélanges en fer et en métal sans fer, une ou plusieurs factions riches en chauffage ainsi qu’une ou plusieurs factions minérales. Les processus de séchage incluent par ex. B. VW-SICON, R-Plus, BHS (All Allemagne).
  • À Humide sont essentiellement appliqués aux techniques de préparation suivantes: décision magnétique (métaux de fer), tamis, séparation des puits de natation. En principe, des métaux tels que le fer, le magnésium, l’aluminium, le cuivre ainsi que les matériaux minéraux et les différentes fractions organiques peuvent être séparés avec des processus humides. Les exemples de processus sont Galloo et Salup (actuellement pas actifs).

De plus, d’autres processus spéciaux, tels que B. Personnes de pièces en plastique, séparation des lieux multiples (uniquement pour les déchets de production) utilisés. La mesure dans laquelle ces procédures peuvent également être exploitées économiquement pour les composants plastiques démantelés (“post-consommateurs”) sont actuellement ouverts.

Recyclage des matériaux [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Avec les modifications des méthodes qui sont utilisées dans le recyclage des procédés propres et purs (des déchets purs, des processus de moulage par injection ou de pressage, d’intrusion et de méthodes de Sinterpress – voir ci-dessus), des déchets plastiques mélangés et sales – principalement des produits à paroi trop épais – peuvent être traités (en aval) aujourd’hui. Donc z. B. Extrudeuse à deux nails avec dégazage pour le traitement de plastiques plus ou moins sales et mixtes utilisés pour les profils de brin de différentes sections et formes croisées.

Pendant la solvolyse, le produit chimique humide sépare non seulement les contaminants, mais également trié par des variétés plastiques mixtes via des solvants. Comme pour le recyclage mécanique, les longues chaînes en polymère sont conservées. Cela préserve également les propriétés des matériaux afin que la variété en plastique puisse être réutilisée directement ou comme mélange. [2]

Recyclage des matières premières [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Le recyclage des matières premières signifie une division de polykettes par l’action de la chaleur en matières premières pétrochimiques, telles que les huiles et les gaz qui peuvent être utilisés pour produire de nouveaux plastiques ou à d’autres fins. [16] Si le recyclage des matériaux n’est pas raisonnable, le recyclage des matières premières des anciens endroits offre une autre possibilité de recyclage des matériaux. C’est particulièrement le cas en ce qui concerne les produits sales à petite échelle de structure et de composition différente. [17]

Les procédures de matières premières suivantes peuvent être utilisées pour le recyclage des anciens endroits:

Les gaz, la fissuration et l’hydrogénation font partie des processus pétrochimiques que les processus de pétrochimie, par ex. B. Préparation de l’huile par distillation et fissuration, utilisation pour diviser les anciens polymères plastiques. Les propriétés de réduction du gaz de synthèse générées à partir de vieux plastiques sont utilisées dans le recyclage du haut fourneau. [18]

Le groupe OMV autrichien a développé un processus soi-disant «rénovation» et l’a actuellement exploité comme un système pilote, dans lequel le pétrole brut et le gaz utilisables sont produits à partir de déchets plastiques râpés. [19] (Voir ci-dessous: Dépolymérisation et extraction de l’huile brute synthétique).

gazéification [ Modifier | Modifier le texte source ]]

La gazéification est un processus d’oxydation partielle des hydrocarbures sous support de l’approvisionnement en oxygène (la quantité d’oxygène est suffisante pour une oxydation pleinement – incinération – pas de) au monoxyde de carbone (CO) et à l’hydrogène (H 2 ). Selon la procédure utilisée, la réaction fonctionne à des températures jusqu’à 1 600 ° C et sous pression jusqu’à 150 bar.
La procédure est connue depuis le 19e siècle. Les tissus de démarrage pour la gazéification étaient initialement du charbon et du coke, après la Seconde Guerre mondiale, le pétrole et le gaz naturel. [17]

En utilisant dans le haut fourneau [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Dans le processus de haut fourneau, le fer métallique est obtenu à partir des minerais de fer. Le monoxyde de carbone, qui est obtenu auprès de Coke, est utilisé comme agent de réduction. Pour réduire la consommation de coke, les agents de réduction de remplacement, tels que B. charbon ou pétrole lourd. Les agglomérats à partir de déchets plastiques sont également utilisés dans certains hauts fourneaux.

Craquage [ Modifier | Modifier le texte source ]]

La fissuration est un processus de fractionnement de molécules organiques plus grandes dans des molécules plus petites sous l’influence de la pression, de la température et, si nécessaire, des catalyseurs. La fissuration est utilisée dans le traitement de l’huile pour gagner de l’essence, du GPL ou de l’huile de chauffage. Une distinction est faite entre le steamcracking et le catcracking. L’utilisation des plastiques est examinée (semble être jusqu’à 20% possible). [17]

Dépolymérisation à l’huile brute synthétique [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Pour la récupération de l’huile en plastique, il doit être chauffé à plus de 400 ° C. Les déchets plastiques deviennent une masse fondue en mélangeant avec un solvant liquide chaud. Ceci est évaporé en gaz, qui a éclaté les longues chaînes moléculaires et fusionné par des processus chimiques en chaînes plus petites – cela crée du pétrole brut pratiquement synthétique. [20] [21]

Recyclage des enzymatismes [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Une fraction de la température est requise pour la dépolymérisation enzymatique. Des enzymes spéciales sont utilisées ici, qui, malgré le développement ultérieur de cela, ne fonctionnent que environ 70 ° C. Il n’y a pas de gaz. Le produit final du processus doit être réutilisable. [22] Le mode d’action de l’enzyme, qui démantèle le polyéthylenteRephtalate (PET) en polymères, décrit les carbios comme un “catalyseur bactérien”. [23]

Hydrogénation [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Parmi eux, une réaction des composés chimiques avec de l’hydrogène (H 2 ) compris. Grâce à une division hydrogénante à des températures élevées (jusqu’à environ 500 ° C) et à une pression (jusqu’à environ 300 bar), il est en principe possible de générer des produits en composés organiques avec presque toutes les longueurs de chaîne de carbone dans la molécule (y compris à partir de plastiques mixtes) qui sont constitués de produits de carbone de plus petites longueurs de chaîne (par exemple de la pooline) adaptées à des processus de pétrole.

L’hydrogénation est connue depuis 1927 comme un processus d’hydratation de liquéfaction du charbon. [17] Après cette procédure, le carburant a été produit dans les années 30 et 1940. Les résidus de raffineurs ont ensuite été traités et depuis les années 1970, cette procédure a été utilisée dans l’utilisation de plastiques sales et sales (PVC ≤ 10 poids), ancien caoutchouc, etc. – utilisé.

Centrale électrique avec une couche vertébrale circulante à des déchets plastiques à rotule

Exploitation énergique [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Selon tous les efforts pour éviter et le recyclage des matériaux, les factions demeurent, dont le recyclage des matériaux ou des matières premières n’est pas possible ou non sensible pour des raisons techniques, économiques ou écologiques. La déponiation de ces tissus n’a plus été possible en Allemagne depuis que les réglementations de stockage des déchets entrent en vigueur le 1er juin 2005, car seuls les produits inertes peuvent être déposés avec une perte de lueur <5% en poids. En Suisse, environ 90% des déchets plastiques sont utilisés énergiquement. [24] En principe, les flux de chauffage (en tant que soi-disant remplacement ou carburant secondaire) peuvent être utilisés dans les systèmes suivants:

Dans la pratique, cependant, cela se limite à la nature des carburants en raison des exigences élevées des systèmes de combustion. Cela s’applique également au MVA dans une moindre mesure.

Étant donné que les plastiques sont constitués de matières premières fossiles – principalement du pétrole – contribuent généralement à la crise climatique dans le recyclage énergétique.

Centrales électriques [ Modifier | Modifier le texte source ]]

La teneur en énergie des anciens plastiques contenus dans les déchets peut être utilisé dans les centrales électriques lors de la combinaison avec du carburant de contrôle, tel que. B. Le charbon peut être utilisé. Si les déchets pour le recyclage sont brûlés directement, le nettoyage de la combustion doit répondre aux exigences d’émission du 17e Bimschv allemand.
De plus, ces déchets doivent répondre aux exigences de qualité des systèmes à la nature du carburant.

Poêles à tambour de ciment [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Le ciment est broyé à partir du pré-produit du clinker de ciment, qui est initialement brûlé à partir d’une farine crue préparée en conséquence (gel de calcaire) dans le four à dérive de ciment. Le rapport de quantité est à 90% de farine brute à 10% de carburant (solide / fluide / gazeux). Après cela, le clinker de ciment est brouillé avec du plâtre comme contrôleur de solidification ou d’autres substances (additifs). Ainsi, Portlandzation ou d’autres variétés de ciment sont produites en finité de grain correspondante.

L’assemblage de base assemblé est brûlé à des températures élevées (insérer une température d’environ 2000 ° C) et à un temps de séjour d’environ 20 minutes (au moins 3 secondes sont nécessaires pour le CO-CO-CO-CO-CO-COLAY). Une attention particulière est accordée à la composition et à la teneur en énergie du carburant ou de son mélange, de sorte que les exigences de qualité pour le clinker de ciment et toutes les exigences légales concernant les émissions et les paramètres pertinents environnementaux sont satisfaits dans le ciment et dans les produits produits à partir du ciment.

Co-combustion dans les usines d’incinération des déchets [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Les déchets ménagers d’aujourd’hui contient de vieux plastiques avec une largeur de fluctuation de 7 à 15%. [17] Techniquement, il est facilement possible de brûler une proportion plus élevée de plastiques, ce qui a été prouvé dans de grands essais à l’échelle dans le Würzburg MHKW. [25] Cependant, la teneur élevée des anciens endroits brûlés dans les MVA conduit à un débit réduit en raison de la valeur de chauffage élevée.

Lors de la combinaison de vieux endroits à partir d’applications techniques, qui sous la forme de z. B. Faction Shredderlicht (SLF), doit également être disponible sur z. B. Une augmentation des teneurs en métaux lourds dans la poche rose est observée. D’autres problèmes opérationnels peuvent également se produire.

La combustion des anciens endroits en MVA pourrait être économiquement l’une des méthodes les moins chères si elle avait été reconnue comme “exploitation énergique”. Cependant, la reconnaissance de l’opération en Allemagne est traitée très différemment selon l’État.

Tous les faits mentionnés ci-dessus sont responsables du fait que SLF n’est brûlé qu’avec une part d’environ 5% en MVA ou en MHWK. [26] Selon une enquête actuelle du groupe d’intérêt des usines de traitement des déchets thermiques, environ 135 000 tonnes de SLF peuvent être brûlées dans 28 MVA allemands en Allemagne. [27]

Dans la discussion sur la politique environnementale, les questions sur une évaluation écologique de différentes procédures d’exploitation pour les anciens plastiques sont posées à plusieurs reprises. Il est crucial pour l’environnement que les anciens plastiques ou les déchets riches en plastique soient utilisés et ne se retrouvent pas sur les décharges.

Les examens en sciences écologiques montrent que

  • La meilleure solution écologique ne peut être déterminée que dans des cas individuels en fonction des déchets respectifs;
  • Une utilisation matérielle des anciens lieux par rapport à d’autres voies procédurales n’a des avantages que dans certaines catégories d’impact si les nouveaux marchandises peuvent être substitués dans un rapport de près de 1: 1.
  • Une exploitation énergique dans tous les facteurs (à l’exception de l’énergie) a un équilibre négatif. [28] [29]

La substitution des matières premières par les déchets ne peut réussir que si les règles suivantes sont respectées:

  • Le produit des matières premières secondaires doit supporter tous les coûts de la chaîne de recyclage
  • Les coûts d’utilisation des matières premières secondaires doivent être moins chères que celles des matières premières “normales”
  • L’utilisation de matières premières secondaires ne doit pas influencer négativement le processus de production
  • Déchets sont selon l’économie circulatoire et la loi sur les déchets (KRW- / ABFG) “… toutes les choses mobiles qui relèvent des groupes énumérés à l’annexe I et dont leur propriétaire se débarrasse, veut se débarrasser ou doit s’en débarrasser”.
  • Recyclage IS: Utilisation des propriétés des matériaux ou de la teneur en énergie des déchets. Recyclage (matériau, matière première) et recyclage énergétique comprend le recyclage
  • Recyclage est selon la directive EC Old Vehicle “… le remaniement des déchets à des fins d’origine ou à d’autres fins, mais à l’exception de l’exploitation énergétique directe”.
  • Exploitation énergique est, selon la ligne directrice des véhicules électriques EC, “… l’utilisation de déchets inflammables pour générer de l’énergie par combustion directe avec ou sans gaspillage d’autres types, mais avec la récupération de la chaleur …”.
  • Recyclage des matières premières IS: Diviser les chaînes de polymères par l’action de la chaleur en matières premières pétrochimiques, telles que les huiles et les gaz qui peuvent être utilisés pour produire de nouveaux plastiques ou à d’autres fins. Le recyclage des matières premières convient aux fractions en plastique mélangées et sales.
  • Recyclage des matériaux IS: Préparation mécanique des plastiques usagés pour des marchandises ou recyclates de broyage directement transformables. La structure chimique reste inchangée. Le recyclage des matériaux est logique si les anciennes pièces peuvent être enregistrées propres et dans une variété de variétés.
  • Rezyklat / recyclat : Plastiques réutilisés comme matière première secondaire (appariement des mots à partir du mot troncs pour le recyclage et le suffixe de nombreux plastiques (par exemple acrylate)))))))
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