VILMER. Vikteffektiva lättmetallstukturer Rapport 17. Demonterings- och återvinningsteknik, delprojekt 5.7

Transkript

1 Vikteffektiva lättmetallstukturer Rapport 17 VILMER Demonterings- och återvinningsteknik, delprojekt 5.7 Tommie Edeblom, Stena Aluminium AB Håkan Norén, Stena Gotthard AB Johan Tegbring, Stena Gotthard AB

2 VILMER Vikteffektiva lättmetallstrukturer 5.7. Delprojekt Reparations-, underhålls- och återvinningsteknik för mixmaterialkonstruktioner Rapport Återvinningsteknik Tommie Edeblom, Stena Aluminium AB Håkan Norén, Stena Gotthard AB Johan Tegbring, Stena Gotthard AB

3 Sammanfattning Denna rapport ingår i delprojektet Reparations-, underhålls-, och återvinningsteknik för mixmaterialkonstruktioner var målsättningen är att utveckla tekniker för att separera och återvinna material från mixmaterialkonstruktioner. I rapporten ges en allmän beskrivning av den teknologi som används vid fragmentering av bilar samt processerna för separering av olika materialfraktioner. I takt med ökade krav på bränslesnåla bilar har detta genererat en allt större användning av lättmetaller i fordonskonstruktioner. Lättmetaller i olika applikationer i fordon ger möjligheter att reducera vikten vilket i sin tur leder till ökad bränsleeffektivitet. För att möjliggöra en uthållig användning av lättmetall förutsätter det att material återvinns. Enligt EU direktiv 2000/53/EC skall följande mål uppnås vid återanvändning, materialåtervinning och energiåtervinning av uttjänta bilar: Efter 1 januari, 2006 skall 85 % av bilens tjänstevikt återanvändas eller återvinnas (material och energi) och 80 % skall återanvändas eller materialåtervinnas. Efter 1 januari, 2015 skall 95 % av bilens tjänstevikt återanvändas eller återvinnas (material och energi) och 85 % skall återanvändas eller materialåtervinnas. För att klara dessa högt ställda krav kräver detta att man förfinar den befintliga tekniken samt utvecklar nya teknologier för återvinning och återanvändning. Förutom optimering av själva separeringsprocesserna är det av yttersta vikt att man redan i konstruktionsstadiet ger komponenterna en fragmenteringsvänlig design. Med uttrycket fragmenteringsvänlig menas att man ej kapslar in olika material samt att man lägger in brottinitieringar på optimala ställen för att säkerställa att de olika materialen separeras vid fragmenteringen. För att möjliggöra en hög återvinningsgrad har biltillverkarna tagit fram kriterier att utgå ifrån vid design av konstruktioner (DfR Design for Recyclability). Man börjar således redan i designfasen att optimera konstruktionernas utformning och egenskaper för att i slutändan kunna återvinna så stor del som möjligt. Kriterierna ger riktlinjer för hur komponenter designas samt en vägledning vid optimering av materialval. Försöken som utfördes på Stena Gotthards fragmenteringsanläggning i Halmstad där man skrotade ca 1600 stormskadade bilar visar att man nått långt med att återvinna och återanvända material i bilarna. Det är intressant att notera att man i fragmenteringen och separeringen kommer förhållandevis nära den givna materialbalansen. Detta innebär att ju mer detaljerad information som delges med avseende på bilens materialbalans, desto bättre blir fragmenteringsanläggningarna på att prediktera utfall. Försöken visar även att det är viktigt att man fortsätter förfina dagens återvinningsprocesser samt utvecklar nya tankesätt för att möjliggöra återvinning av svåra material som glas. Tommie Edeblom Stena Aluminium AB 2

4 Innehållsförteckning 1. INTRODUKTION MÅL BAKGRUND ÅTERVINNING AV BILAR ALLMÄNT MILJÖBEHANDLING DEMONTERING FÖR ÅTERANVÄNDNING OCH MATERIALÅTERVINNING FRAGMENTERING EFTERBEHANDLING AV FRAGMENTERAT MATERIAL ANVÄNDNING AV LÄTTMETALL I FORDONSSEKTORN DESIGN FÖR ÖKAD ÅTERVINNINGSGRAD FRAGMENTERINGSFÖRSÖK PÅ STENA GOTTHARD I HALMSTAD BAKGRUND MILJÖBEHANDLINGEN FRAGMENTERING RESULTAT SLUTSATS AV FÖRSÖKET DISKUSSION REFERENSER

5 1. Introduktion I VINNOVA projektet Vikteffektiva Lättmetallstrukturer (VILMER) är projektidén att öka vikteffektiviteten i metalliska produkter genom optimal användning av lättmetaller. I detta projekt fokuseras på aluminiumlegeringar i form av plåt, profil eller gjutna produkter samt gjutna magnesiumlegeringar. För konstruktioner med gjutna aluminiumdetaljer läggs fokus på användning av återvunnet aluminium. Det övergripande målet med projektet är att för nämnda produkter reducera vikten med 40 % med bibehållna egenskaper i övrigt. 2. Mål Denna rapport ingår i delprojektet Reparations-, underhålls-, och återvinningsteknik för mixmaterialkonstruktioner var målsättningen är att utveckla tekniker för att separera och återvinna material från mixmaterialkonstruktioner. I delprojektet skall även metoder för reparation av mixmaterial i lättmetall/stål utvecklas. I denna litteraturstudie beskrivs den teknik som nyttjas idag vid återvinning av bilar. 3. Bakgrund För att möjliggöra en uthållig användning av lättmetall förutsätter det att material återvinns. Enligt EU direktiv 2000/53/EC skall följande mål uppnås vid återanvändning, materialåtervinning och energiåtervinning av uttjänta bilar: 10) Efter 1 januari, 2006 skall 85 % av bilens tjänstevikt återanvändas eller återvinnas (material och energi) och 80 % skall återanvändas eller materialåtervinnas. Efter 1 januari, 2015 skall 95 % av bilens tjänstevikt återanvändas eller återvinnas (material och energi) och 85 % skall återanvändas eller materialåtervinnas. För att klara dessa högt ställda krav krävs att man förfinar den befintliga tekniken samt utvecklar nya teknologier för återvinning. Utöver utveckling av själva återvinningsprocesserna krävs att man även integrerar utvecklingen av produkterna för att på ett tidigt stadium utveckla konstruktioner som möjliggör en effektiv återvinning och återanvändning. 4. Återvinning av bilar 4.1. Allmänt Dagens bilmodeller är uppbyggda av en mängd olika material. För att möjliggöra en hög återvinningsgrad måste man på ett effektivt sätt klara av att separera de olika materialen. Detta förutsätter att produkterna, efter att de blivit tömda på vätskor och vissa detaljer demonterats, genomgår en fragmentering där materialet neddelas för att sedan gå igenom en separering där de olika materialen sorteras. Detta utförs i fragmenteringsanläggningar där man i olika processteg behandlar de uttjänta produkterna. 4

6 Vid återvinning av bilar sker detta principiellt i fyra steg. Dessa steg är följande: Miljöbehandling Demontering för återanvändning och materialåtervinning Fragmentering (shredding) Efterbehandling av fragmenterat material Samtliga steg beskrivs närmare i kapitel I figur 1 visas en schematisk bild av processflödet i en typisk anläggning för återvinning av uttjänta bilar. Figur 1. Schematisk beskrivning av en typisk fragmenteringsanläggning. 1) Som tidigare nämnts består en bil av ett stort antal olika material. I tabell 1 åskådliggörs fördelningen av de olika materialen i en typisk bil tillverkad i USA, japan och Europa. Tabell 1. Genomsnittligt materialinnehåll i bilar från USA, japan och Europa. 2) Material (%) Järn och stål Icke-järn metaller Plaster Glas Gummi Vätskor Övrigt USA Japan Europa 67 72, , ,1 12 2,8 2,8 2,5 4,2 3, ,4 2,5 4 2,2 4 5

7 Uppgifterna i tabellen ovan är från år 2000 och de ger en indikation på fördelningen av olika material som en bil är konstruerad av. Det bör dock poängteras att materialsammansättningen kan variera beroende på bilmärke och modell Miljöbehandling Det första steget i återvinningsprocessen är miljöbehandlingen där den uttjänta bilen töms på vätskor och andra komponenter som innehåller skadliga kemikalier. Detta innefattar tömning av olika typer av oljor, bränsle, glykol, och kylmedia i klimatanläggningar samt demontering av komponenter som innehåller bly, kvicksilver och PCB/PCT. Förutom detta skall pyroteknisk utrustning, dvs. luftkuddar och bältessträckare, destrueras. Vätskor som ex. bränsle och spolarvätskor återanvänds i många fall och de vätskor som ej kan tas tillvara skickas för energiutvinning. Till exempel spillolja som ej destrueras, nyttjas som energikälla vid värmeverk. Ur bilbatterierna återvinner man blyet. Detta görs genom nedsmältning och raffinering av de uttjänta batterierna Demontering för återanvändning och materialåtervinning Efter att bilen tömts på hälsovådliga vätskor och komponenter sker demontering av detaljer som antingen kan återanvändas eller återvinnas. Detaljer som tas ut för materialåtervinning sorteras ut beroende på vilka föroreningar som materialet innehåller. Vid demonteringen särhanterar man katalysatorerna för att återvinna ädla metaller som t ex platina. Förutom återanvändning och återvinning av ovan nämnda material sker även en demontering av däck och glas i denna fas i processkedjan. Hanteringen vid demonteringen är till stor del manuell vilket innebär att det blir en förhållandevis hög rörlig kostnad för detta processteg. En fördel är dock att mottagaren av skrotet får material som är väldefinierat med avseende på innehåll och i många fall att komponenterna kan återanvändas Fragmentering Detta steg i processkedjan är den fas där resterande del av bilen krossas i en s.k. fragmenteringsanläggning för att sedan genomgå ett antal steg där de olika materialen sorteras i en Non-Ferrous process (NF). En fragmenteringsanläggning är i huvudsak bestående av en snabbt roterande hammarkvarn som sönderdelar materialet i centimeterstora bitar. I figur 1 visas en principskiss över en fragmenteringsanläggning. 6

8 Figur 1. Principskiss på en fragmenteringsanläggning. 3) Efter att materialet genomgått fragmentering i kvarnen kommer materialet till en dammsugare. I denna dammsugare med en kapacitet på m³ luft/timme sugs det lätta materialet till en cyklon där lättfraktionen eller fluffen avskiljs. Fluffen benämns även som light ASR (Automobile Shredder Residue). I tabell 2 visas typisk sammansättning för light ASR. Tabell 2. Typisk materialsammansättning för light ASR (Auto Shredder Residue). 4) Material Andel (vikt-%) Polymerer 9 Skumplaster (Polyurethane) 8 Gummi 3 Metaller (Aluminiumplåt och tråd) 2,5 Koppartråd 1 Trä 1 Textilier, läder etc 32,5 Sten, sand, glas etc 43 Efter fragmenteringen och den efterföljande separeringen av fluffen sorteras materialet i två huvudfraktioner via en magnetisk separering. Dessa fraktioner är den magnetiska järnfraktionen (järn och stål, OBS ej rostfritt stål) och icke-järnfraktionen (metaller, plaster, gummi etc) Den magnetiska järnfraktionen (Ferrous Metal) utgör huvuddelen av det material som kommer från fragmenteringen. Denna fraktion går nästan uteslutande till stålverk för omsmältning i ljusbågsugnar. Det omagnetiska materialet går vidare till ett separat avskiljningssteg. Denna fraktion, Non- Ferrous (NF), består som namnet antyder av ickejärnmetaller. I denna materialmix ingår Al, Mg, Cu, rostfritt stål, bly etc. Förutom metallerna innehåller fraktionen även betong, sten och 7

9 glas samt gummi och plast. I detta processteg separeras aluminumfraktionen, dvs rent aluminium eller aluminiumlegeringar, i en virvelströmsseparator (eddy-current separator). Utifrån beskrivningen av nämnda separationssteg kan man således konstatera att materialet separeras i tre huvudfraktioner: Järnfraktionen (järn och stål), motsvarar vikts- % av totala materialflödet. Icke-järnfraktionen (Al, Mg, Cu, rostfritt stål, bly etc.), 5-10 vikts- %. ASR (plaster, gummi, textil, etc), vikts- %. I figur 2 åskådliggörs ett typiskt processflöde vid återvinning av uttjänta personbilar. Figur 2. Typiskt processflöde vid återvinning av uttjänta personbilar. 4) Icke-järnfraktionen går vanligtvis vidare för separering i en s.k. heavy-media flotationsprocess. I denna process som även kallas sink-float separering, separerar man olika material med olika densiteter. Se processlayout i figur 3. 8

10 Figur 3. Typisk processlayout för heavy-media flotation. 5) Innan material går in i flotationsbadet har det först gått över en magnet för separering av järnrester med efterföljande tvätt i vatten där trä, plast och övrigt lätt material sorteras bort. Efter tvättsteget separeras materialet först i en blandning av vatten och järnoxid och i efterföljande steg i en blandning av vatten och järnkisel. I första flotationssteget är densiteten ca 2,2 kg/dm 3. I detta steg flyter gummi, tyngre plast samt magnesium varvid dessa material sorteras bort. I efterföljande steg i heavy-media flotationen ökas densiteten till ca 3,3 kg/dm 3 vilket gör att aluminium och sten flyter och kan separeras ut. Det tunga materialet som till största delen är bestående av koppar, rostfritt stål, zink och mässing sjunker och går ut som en restfraktion. Denna materialfraktion exporteras för närvarande. Icke-metallfraktionen, även kallad heavy ASR, som separerats i heavy-media processen läggs liksom fluffen på deponi. Tabell 3 visar en typisk sammansättning för heavy ASR. 9

11 Tabell 3. Typisk materialsammansättning för heavy ASR (Auto Shredder Residue). 4) Material Andel (vikt-%) Polymerer 19 Gummi 55 Metaller (Fragmenterat Fe och ickejärnmetaller) 5 Koppartråd 3 Trä 7 Textilier, läder etc 3 Sten, sand, glas etc 8 Sammansättningen på ASR-fraktionerna light och heavy ASR kan variera mycket. Detta är naturligtvis beroende på att råmaterialet till en fragmenteringsanläggning inte är homogent men uppgifterna i tabell 2 och tabell 3 ger dock en uppfattning om dessa materialfraktioners sammansättning Efterbehandling av fragmenterat material Det avslutande processteget vid återvinning av fragmenterade bilar är behandlingen av ASR (Auto Shredder Residue) som erhålls vid fragmenteringen. Andelen ASR är som tidigare nämnts ca 25 vikts- % och denna andel förväntas öka i framtiden. ASR fraktionen består av många olika material och pga. av dess komplexitet är det svårt att ta fram rena material fraktioner. I tabell 2 och 3 visas typiska sammansättningar på light ASR som är den lätta fraktionen som följer med luftströmmen direkt efter fragmenteringen och heavy ASR som icke-metallfraktionen efter heavy-mediasepareringen. Generellt sett deponeras denna fraktion idag men stora forskningsinsatser görs dock för att möjliggöra en effektiv upparbetning av ASR fraktionerna. Anledningen till dessa insatser är framförallt att öka återvinningsgraden av metallinnehållet. Detta möjliggör även en separering av mineral, plast och gummi som i sin tur kan återanvändas eller återvinnas i olika applikationer. I förlängningen innebär möjligheten att separera och återvinna de olika beståndsdelarna i ASR fraktionen att den totala mängden material som läggs på deponi minskar. I figur 4 visas ett schematiskt diagram över en typisk separationsprocess för ASR. 10

12 Figur 4. Schematisk layout över en typisk ASR behandling. 8) Det finns ett antal metoder som utvecklats för att möjliggöra en återvinning av olika material från ASR fraktionen. De processer som förekommer baseras på samma princip där materialet genomgår siktning, krossning och sortering efter densitet. Järn och stål separeras med magneter och icke-järnmetallerna i en eddy current separator (virvelströmsseparator). I figur 5 och 6 visas exempel på två tekniker som utvecklats för ASR behandling. Recycling Recycling Landfill ferrous metals non ferrous metals Foam fluff ASR Grinding Magnetic sep. Heavy media sep. Air sep. Drum tumbler sand & glass plastics & wood residues Road construction Heavy media sep. PP & PE from other waste flows PP & PE additives Extrusion compounded plastic Landfill Incineration Figur 5. Galloo-processen för ASR behandling. 9) 11

13 ASR Granulate Fibre Recovery in blast furnace Recycling as dewatering agent Grinding Mechanical sorting Sand Recycling in construction and nfe smelters Other SR metals Recycling Dust/sludge Incineration Figur 6. VW-SiCon process för ASR behandling. 9) Utöver dessa processer finns ett antal olika tekniker för behandling av ASR fraktioner. Kravet på utveckling av befintliga och nya tekniker för behandling ASR kommer att öka i framtiden på grund av de ökade kraven på högre återvinningsgrad på bilarna samt det faktum att andelen ASR material tenderar att öka i fordonskonstruktionerna. 5. Användning av lättmetall i fordonssektorn I takt med ökade krav på bränslesnåla bilar har detta genererat en allt större användning av lättmetaller i fordonskonstruktioner. Lättmetaller i olika applikationer i fordon ger möjligheter att reducera vikten vilket i sin tur leder till ökad bränsleeffektivitet. Lättmetallinnehållet i fordon har ökat kraftigt de senaste åren. Användningen av ex. aluminium i fordonskonstruktioner har successivt ökat tack vare dess låga vikt, goda hållfasthetsegenskaper samt dess korrosionshärdighet. Typiska fordonsdetaljer som tillverkas i just aluminium är ex. motorblock, kolvar, fälgar, stötfångare, bränsletankar, motorhuvar, bagageluckor, kylare etc. I figur 7 kan man se detaljer i en fordonskonstruktion som i detta fall är tillverkade i aluminium. Figur 7. Aluminiumdetaljer i en fordonskonstruktion. 6) 12

14 För att åskådliggöra den ökande användningen av aluminium i fordon kan det nämnas att år1990 var andelen aluminium i en genomsnittlig europeisk bil ca 50 kg. År 2005 var motsvarande vikt 132 kg och aluminiumandelen förutspås år 2010 ha ökat till 157 kg. 6. Design för ökad återvinningsgrad För att möjliggöra en uthållig användning av lättmetaller förutsätter detta att man på ett effektivt sätt kan återvinna metallerna och via separeringsprocesser få fram materialfraktioner som kan återanvändas. De flesta metallerna har den positiva egenheten att de kan återvinnas om och om igen utan att dess egenskaper förändras. Detta förutsätter att återvinningen sker utan inblandning av föroreningselement som kontaminerar metallen och i slutändan försämrar dess egenskaper. Därför är det viktigt att fragmenterings- och separeringsprocesserna är effektiva för att erhålla så rena materialfraktioner som möjligt. Förutom optimering av själva separeringsprocesserna är det av yttersta vikt att man redan i konstruktionsstadiet ger komponenterna en fragmenteringsvänlig design. Med uttrycket fragmenteringsvänlig menas att man ej kapslar in olika material samt att man lägger in brottinitieringar på optimala ställen för att säkerställa att de olika materialen separeras vid fragmenteringen. För att klara av de högt ställda kraven på en hög återvinningsgrad har biltillverkarna tagit fram kriterier att utgå ifrån vid design av konstruktioner (DfR Design for Recyclability). Man börjar således redan i designfasen att optimera konstruktionernas utformning och egenskaper för att i slutändan kunna återvinna så stor del som möjligt. Kriterierna ger riktlinjer för hur komponenter designas samt en vägledning vid materialval. Nedan visas kriterierna som bör tas i beaktning när man designar fordon som skall klara av de ökade återvinningskraven. 7) Använda återvinningsbara material Vid komponentutformning väljs material som är återvinningsbara och där det finns en väl fungerande återvinningteknik. Använda återvunnet material Använda material som innehåller en stor andel recirkulerat material. I och med detta stödjer man återvinningsbranchen och man ger förutsättningar för dess långsiktiga fortlevnad. Minska antalet olika material i en komponent Detta ger förutsättningar för en effektiv separering av material och risken för inblandning av föroreningselement minskar. Använda kompatibla material i en konstruktion Om man använder flera material i en konstruktion bör man välja material som ej behöver separeras för återanvändning. Märkning av detaljer för materialidentifikation Allt material märks upp med standardiserade materialkoder för att göra det enkelt att identifiera materialet. 13

15 Designa komponenter för enkel demontering Om konstruktionen medger välja lösningar där detaljerna är hopsatta med snabbkopplingar eller fastskruvade vilket gör att demonteringen kan ske relativt enkelt. Lösningar där komponenter limmas eller löds ihop bör undvikas, i synnerhet i de fall där materialen i fråga är inkompatibla. Vid utformning av konstruktioner är det viktigt att man beaktar alla ovannämnda kriterier för att nå en hög återvinningsgrad och även att man tar hänsyn till den totala miljöbelastningen. För att få en indikation om den potentiella miljöpåverkan som en process eller produkt medför kan man utföra en livscykelanalys (LCA) där miljöbelastningen för alla steg utvärderas. En sådan analys påvisar i vilken fas i livscykeln som den största miljöpåverkan finns och utifrån detta kan en bedömning göras var åtgärder bör sättas in för att minimera den totala miljöbelastningen. 7. Fragmenteringsförsök på Stena Gotthard i Halmstad Detta avsnitt om fragmenteringsförsöket är en sammanfattning av rapporten Shredding of 1651 flooded cars in Halmstad som skrivits av Håkan Norén och Johan Tegbring. 11) 7.1. Bakgrund I samband med att stormen Gudrun drog in över västkusten i januari 2004 steg vattnet i Halmstad hamn och ett område med ca 1600 nya bilar översvämmades. Skadorna på bilarna bedömdes vara så stora att det beslutades att samtliga fordon skulle skrotas. I och med detta fick Stena Gotthard i uppdrag att utföra skrotningen av dessa fordon. I processen ingick hela kedjan från miljöbehandlingen där fordonen tömdes på vätskor och demontering av ex. batterier till fragmentering i Stena Gotthards fragmenteringsanläggning i Halmstad. Arbetet utfördes av personal på Stena Gotthard och projektledning och avrapportering har utförts av Johan Tegbring och Håkan Norén. Fragmenteringen genomfördes i februari Fragmenteringen av dessa bilar ger viktig information om vilken återvinningspotential som finns för dagens fordon när de i framtiden skall skrotas. Denna input bidrar till kunskap om hur vi med dagens separationsteknik klarar av att uppnå EU-direktiven med avseende på återvinning och återanvändning av uttjänta fordon Miljöbehandlingen Miljöbehandlingen av fordonen skedde i två mobila behandlingsstationer där alla vätskor tömdes ur fordonen samt demontering av batterier och katalysatorer. Vätskorna och de nedmonterade batterierna och katalysatorerna skickades till återvinningsföretag för vidarebehandling. Vidare destruerades pyroteknisk utrustning som används i luftkuddar och bältessträckare Fragmentering Efter att bilarna tömts på vätskor, batterier och katalysatorer samt destruktion av pyroteknisk utrustning kompakterades bilarna innan själva fragmenteringen. 14

16 En stor del i försöket var att undersöka möjligheterna att återvinna glasfraktionen efter fragmenteringen. Därför lämnades bilglasen kvar till fragmenteringen vilket inte sker normalt. Praxis är att glasen demonteras innan fragmenteringen. Fragmenteringen av samtliga bilarna, ~1600 st, utfördes under två dagar. Under försöket har ett stort antal prover från olika fraktioner tagits ut för vidare analys. Ur järnfraktion gjordes ett uttag på 60 ton för smältförsök på ett stålverk. Icke-järnfraktionen kördes genom Heavy- Media anläggningen på Stena Gotthard i Halmstad. Efter det första separeringssteget efter fragmenteringen där det magnetiska järnet avskiljs togs representativa materialprov ut för separata testkörningar på ASR fraktionen. Detta material kördes bl a i en SiCon försöksanläggning Resultat Försöken gav många intressanta resultat. Försöken påvisade svårigheterna med att återvinna glasfraktionen i fragmenteringen. Glasbitarna tenderar att hamna i samma fraktion som sten, porslin och små metallbitar eller koppartråd. Man kan notera att de erhållna resultaten från fragmenteringsförsöket har en förhållandevis god överensstämmelse med den givna materialbalansen för bilarna som skrotades. I tabellen nedan visas en jämförelse mellan den givna materialbalansen och det verkliga utfallet efter fragmenteringen. Tabell 4. Jämförelse av given material balans med utfall i fragmenteringen. Given materialbalans Verkligt utfall Järn 65,68 % 63,2 % Icke-järn 12,71 % 15,9 % Avfall 21,61 % 20,9 % I dessa försök nådde man en återvinningsgrad på 80,8 % men det skall poängteras att om man hade demonterat bilglasen innan fragmenteringen och efterbehandlat ASR fraktionen hade man nått en återvinningsgrad på över 85 %. I tabell 5 visas återvinningsgraden i försöket. I tabellen redovisas även jämförelser om man antar att bilglasen demonterats innan fragmenteringen samt att man både demonterat glasen och efterbehandlat ASR fraktionen. Tabellen är uppdelad efter de olika processtegen, dvs miljöbehandling, demontering samt fragmentering. 15

17 Tabell 5. Återvinningsgrad i de olika processtegen samt den totala återvinningsgraden. Glas demonterat Glas demonteras ej Glas demonteras samt efterbehandling innan fragmentering. innan fragmentering av ASR-fraktion Totalvikt (ton) 2224 Utbyte 2224 Utbyte 2224 Utbyte Miljöbehandling + demontering totalt (ton) Fragmentering Järn (ton) Icke-järn (ton) ASR (ton) Fragmentering totalt (ton) * Totalt (ton) Återvinningsgrad 80,8 % 83,5 % 85,3 % * Antagande att ca % av ASR-fraktionen kan materialåtervinnas. Vid en jämförelse från tidigare försök kan man se att andelen icke-järnmaterial ökat. I tabell 6 kan man se en jämförelse mellan de tidigare försöken och denna testkampanj. Tabell 6. Jämförelse av tidigare fragmenteringsförsök med denna kampanj. Försökskampanjer Medelvärde Försökskampanj 2004 Försökskampanj 2006 Järn 68,1 % 62,8 % 63,2 % Icke-järn 3,0 % 9,0 % 15,9 % Raffinadkoppar 0,2 % 0,3 % - Avfall 26,8 % 27,2 % 20,9 % Förluster 2,0 % 0,5 % - Utifrån tabell 6 kan man se att i kampanjerna där bilar av årsmodell fragmenterades var medelvärdet av andelen icke-järnfraktionen 3,0 % att jämföra med försökskampanj 2004 där icke-järnfraktionen var 9,0 %. Vid denna försökskampanj var ickejärnfraktionen 15,9 % Slutsats av försöket Denna testkampanj har gett mycket viktig information om hur dagens bilar är uppbyggda ur återvinningssynpunkt. Försöken gav även bra input avseende själva återvinningsprocesserna och vilken potential som finns att återvinna olika material. 16

18 I förlängningen bidrar detta försök till att ge en ökad förståelse för hur viktigt det är att man tidigt i designstadiet tar hänsyn till hur bilen är konstruerad ur återvinningsperspektiv. Det är intressant att notera att man i fragmenteringen och separeringen kommer förhållandevis nära den givna materialbalansen. Detta innebär att ju mer detaljerad information som delges med avseende på bilens materialbalans, desto bättre blir fragmenteringsanläggningarna på att prediktera utfall. Försöken visar även att det är viktigt att man fortsätter förfina dagens återvinningsprocesser samt utvecklar nya tankesätt för att möjliggöra återvinning av svåra material som glas. Jämförelsen med tidigare försökskampanjer ger en tydlig indikation på att andelen ickejärnmetaller ökar i bilkonstruktionerna. 8. Diskussion För att möta framtidens allt hårdare krav på ökad återvinningsgrad krävs det att det sker en kontinuerlig utveckling av både befintliga och nya separationsmetoder. Förutom att utveckla separeringsprocesserna är det viktigt att redan i designfasen optimera konstruktionernas utformning och egenskaper för att i slutändan kunna återvinna så stor del som möjligt. Ett användbart verktyg vid utformning av komponenter är att utgå från de kriterier som bilindustrin har tagit fram för att öka återvinningsgraden på bilar (DfR Design for Recyclability). Dessa kriterier ger god vägledning vid komponentutformning samt materialval för att i slutändan möjliggöra en uthållig användning av konstruktioner tillverkade av lättmetaller. Försöken som utfördes på Stena Gotthards fragmenteringsanläggning i Halmstad visar att man nått långt med att återvinna och återanvända material i bilarna. Resultaten från försöken där man separerade ASR fraktionen visade att det finns stor potential att särskilja de olika fraktionerna i det materialet och på sätt öka den totala återvinningsgraden. 17

19 9. Referenser 1. Manouchehri H.R.; Mapping and development of shredding product streams, Jernkontorets forskning rapport D Lucas R; End-of-life vehicle regulation in Germany and Europe Problems and perspectives, PDF version 3. T. Isager och HJ Hansen; Shredder waste in the EU with respect to Directive 2005/53/EC and EFR-ESG formation; presentation 7 th sept U. Lundqvist et al; Design for recycling in the transport sector Future scenarios and challenges, CPM report 2004:7 5. L. Börjeson; Energiutvinning och farligt avfall från uttjänta bilar, ett Ecris projekt J. Staudinger och G.A. Keoleian; Managment of ELVs in the US; report No. CSS01-01; March P. Ferrão; Life Cycle Assessment and Ecodesign, presentation at ARW: Life Cycle Analysis for Assessing Energy and Enviromental Implications of Information Technology; Budapest, Hungary September 1-3, Håkan Norèn och Johan Tegbring; Shredding of 1651 flooded cars in Halmstad