Hur handskas man med reglerade kemikalier vid plaståtervinning? Tekn. Dr. Martin Strååt

Transkript

1 Hur handskas man med reglerade kemikalier vid plaståtervinning? Tekn. Dr. Martin Strååt Projektledare för Reglerade kemikalier i återvunnen plast inom testbädden för Materialåtervinning av plast. Finansiär: Vinnova, testbäddar för miljöteknik 1

2 Miljö Det finns miljömässiga vinster med att återvinna plast i Norden Att omvandla 1 kg plastavfall till 1 kg användbar plastråvara (regranulat) kräver bara 0,5 kwh = 1,8 MJ. Det krävs ca 40 ggr mer energi för att göra ny plastråvara. Kina står för mer än 80% av all materialåtervinning. CO2-utsläpp per kwh Norden: 100 g Tyskland: 400 g Kina: 800 g Källa: IEA Om transporter: Det är ur CO2-synpunkt rätt att transportera återvunnen plast med flyg från Trondheim till Halmstad.

3 Ekonomi Det finns ekonomiska förutsättningar för att återvinna plast Återvunnet material Marknadspris kr/kg Svensk export, sorterad 3 PET, konsument, flakes 6 (3) PET, konsument, pellets 8 (5) LDPE, konsument, film 4 PP, industri, regranulat 10 PS, ABS, industri, regranulat 11 PC, industri, regranulat 14 Källa: Plastics News 70% av förpackningar 10% av WEEE 60% av ELV 20% av Medicin 38% av WEEE 7% av ELV 4% av ELV

4 Kadmium Fenoler Brom Bly Flamskydd Biobaserad plast PVC Stabilisatorer Mjukgörare Antioxidanter Phtalater Kvicksilver BPA Bionedbrytbar plast Plast i haven! 4

5 Ej relevanta för återvinnare Relevanta för återvinnare PVC Kadmium Fenoler Antioxidanter Stabilisatorer Biobaserad plast Bionedbrytbar plast Plast i haven! Mjukgörare Brom Bly Kvicksilver BPA Phtalater Flamskydd 5

6 PVC Mjukgörare är en tillsats som främst används i PVC. Normal PVC, är hård och spröd. Innehåller INTE mjukgörare. Exempel: Rör, fönsterprofiler, skyltar. Mjukgjord PVCm är mjuk och seg. Innehåller mjukgörare. Exempel: Slang, presenning, golv. Phtalater är de vanligaste mjukgörarna. Det finns ca 30 st varav ca 10 är reglerade. Bly och kadmium-baserade stabilisatorer har använts men fasas nu ut. Bly upphörde 2005 (i rör). Kadmium upphörde 2001 (helt och hållet). Kvicksilver har använts vid PVC-tillverkning. Före 2016: 1 kg / kg. PVC Bly Kadmium Mjukgörare Kvicksilver Phtalater 6

7 Hur hanterar man PVC? Finns det klor i provet? Nej => Då är det inte PVC => Det finns ingen mjukgörare. Ja. Är den mjuk? Nej => Det finns ingen mjukgörare. Kolla bly, kadmium och kvicksilver med XRF. Ja. Kan man få veta vem som tillverkat? Ja => Ladda ned MSDS för att se om de använder en reglerad mjukgörare. Kolla bly, kadmium och kvicksilver med XRF. Nej => Skicka till kemolytisk återvinning (Vinyloop). Är materialet nytt? Ja => Då finns det inte bly, kadmium eller kvicksilver. Se process ovan. Finns det små mängder PVC i inkommande material? Separera bort PVC genom att lägga den i vatten (densitet 1.0). PVC är tungt (densitet 1.4) och sjunker medan PE, PP flyter. 7

8 Demonstration densitetsseparering Bad 1: Vatten densitet 1.0. PP och PE flyter PS, ABS, PVC och PS med flamskydd sjunker. Bad 2: Vatten + NaCl densitet 1.10 PS och ABS flyter, PVC och PS med flamskydd sjunker. Effektivitet ca 99% enligt engelsk-tysk studie från Används av Stena, Revac, Axion m fl. 8

9 Flamskydd Brom-baserade flamskydd är en tillsats som används i produkter där man ställer krav på brandtålighet. PBB Hemelektronik, textil, skum HBCDD Byggisolering. TBBPA Kretskort, TV-apparater. PBDE Plastdelar, textil, kretskort. Brom Flamskydd 9

10 Hur hanterar man bromerade flamskydd? Manuell sortering med handhållet instrument baserat på XRF eller LIBS. Låg investeringskostnad men arbetskrävande => Ekonomiskt lönsamt med stora, lätt demonterbara detaljer som TV-höljen och stötfångare (från bilar). Fungerar bra, tester visar Br klart under gränsvärden. Stor andel går till förbränning. Automatisk sortering med transportband och detektorer baserade på XRF samt densitetsseparering. Hög investeringskostnad, låg arbetskostnad => Ekonomiskt lönsamt med stora materialflöden ( ton/år). Förutsätter att materialet kan säljas till beräknat pris! 10

11 Vad gör man med plasten sen då? Regranulering = smältning, blandning, filtrering och pelletering. Vissa föroreningar kan nu filtreras bort med hjälp av smältfiltrering. Exempel är textilier och PUR-skum från ELV samt bitar av metaller och kretskort från WEEE som sitter kvar på plastbitarna. Ofta blandar man olika återvunna fraktioner för att få rätt egenskaper. Swerea IVF är idag ensam provnings- och forskningsaktör i norden som kan regranulera plast. Resultatet från regranulering är en likvärdig plastråvara som den nyproducerade, fossilbaserade plastråvara används för att göra nya plastdetaljer. Nästa steg är att tillverka en ny produkt! 11

12 Några synpunkter Materialprovning bör göras på regranulat och inte på osorterat avfall för att ge en rättvis bild av plaståtervinning. När ett nytt material blir reglerat så måste återvinningsindustrin ges ett undantag motsvarande en produktlivscykel. Annars kan inte både materialåtervinning och kemikalielagstiftning bedrivas samtidigt. Gör kontinuerliga mätningar (på regranulat) varje år för att kunna se hur trenden ändras gällande innehållet av reglerade kemikalier. Mekanisk återvinning reducerar de sekundära utsläppen av Hg, Pb och Cd, från produktion av energi och kemikalier för plasttillverkning, med 95%. 12

13 13 Vi arbetar på vetenskaplig grund för att skapa industrinytta.

14 Fenoler Antioxidanter Stabilisatorer Bionedbrytbar plast Antioxidanter / stabilisatorer Helt nödvändiga (men dyra) tillsatser för att plasten skall kunna användas. Ofta baserade på fenoler. Normalt innehåll ca 0,1%, något mer i produkter med mycket lång hållbarhet (krav på 100 år för vattenledningsrör). Utemöbler, rör etc ~ år. Normal plastdetalj ~ 5-10 år. Ingen antioxidant ~ 1 år. Bionedbrytbar plast ~ 0.5 år Man vill minimera mängden eftersom antioxidanterna kostar 5-10 ggr mer än plasten. 14

15 Biobaserad plast Bionedbrytbar plast Bionedbrytbar plast Plast med tillsats av oxidanter dvs motsatsen till anti-oxidanter. Bryts ned snabbare än vanlig plast. Som att förvara mjölken i rumstemperatur för att man vill spara el. Biobaserad plast Ersätter fossil C med biobaserad C. Används på exakt samma sätt som fossila plaster med exakt samma tillsatser. Därför har de även exakt samma problem med reglerade kemikalier. 15

16 Plast i haven! Plast i haven Hamnar i haven därför att återvinningen i vissa länder inte fungerar. Med ett ökat värde på återvunnen plast så skulle incitamenten öka för att samla in plasten, även i dessa länder. Zero plastics to landfill - Skulle ge stor verklig effekt (EU: 8 Mton/år = 16%), men hotar de stora plasttillverkarna. Nedröstat i EU. Förbud mot plastpåsar ger liten verklig effekt (EU: 0.4 Mton/år = 0.8%) och tar bort en mycket viktig användning för återvunnen plast. Nyligen framröstat i EU. Fiske Frivillig återvinning av förpackningar och nät har påbörjats men det saknas krav. 16

17 PVC Bly Kadmium Mjukgörare Brom Kvicksilver BPA Phtalater Flamskydd 17