MALZEMELERİN GERİ KAZANIMI

Transkript

1 MALZEMELERİN GERİ KAZANIMI PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ 1

2 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ Farklı malzemelerden yapılmış, elle birbirinden ayrılması mümkün olmayan ambalajlara, kompozit ambalaj adı verilir. - Meyve suları ambalajı - Süt ambalaj kutuları - Hazır çorba ambalajları gibi

3 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT ATIK NEDİR? Farklı oranlarda kağıt, plastik ve alüminyum malzemelerden imal edilip elle birbirinden ayrılması mümkün olmayan ambalajlara kompozit atıklar adı verilir. Kompozit gıda ambalajları, farklı oranlarda kağıt, plastik ve alüminyumdan imal edilmeleri sayesinde, içecekleri saklama süresi daha uzun olabilmektedir.

4 KOMPOZİT AMBALAJ TÜRLERİ * Plastik Alüminyum kompozit ambalaj * Mukavva Polietilen kompozit ambalaj * Kağıt - Polietilen kompozit ambalaj * Plastik Kağıt Alüminyum kompozit ambalaj * Kağıt Alüminyum kompozit ambalaj

5 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT ATIK ÜRÜNLERİ NELERDİR? * Meyve suları ambalajı * Süt ambalaj kutuları * Hazır çorba ambalajları * Toz şeklindeki hazır puding, kakao ve tatlı ambalajları * Hazır kahve, çikolata ambalajları

6 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI Gıda sektöründe ve özellikle sıvı gıdaların uzun süreli muhafazası için yaygın olarak kullanılan kompozit içecek kartonları %75 oranında kağıt, %20 oranında polietilen ve %5 oranında alüminyum içeriğine sahiptir

7 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİ İÇERDİKLERİ MALZEME TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR Sınıflandırma işleminde geri dönüşüm sembolü içerisine malzeme türünü ayırt eden numaralar yerleştirilir. Geri dönüşüm sembolünün altına Kompozit ambalajın içerisinde bulunan ve ağırlık olarak temsil edilen malzemeye ait kısaltma ile (C/..) yazılır. ÖRNEK: Kağıt ve karton/plastik ambalajın %75 i kağıt karton ise kısatması C/PAP (Composite/Paper) şeklinde olacaktır.

8 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİ İÇERDİKLERİ MALZEME TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR KAĞIT ve KARTON/ÇEŞİTLİ METALLER KAĞIT ve KARTON/PLASTİK

9 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİ İÇERDİKLERİ MALZEME TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR KAĞIT ve KARTON/ALÜMİNYUM KAĞIT ve KARTON/TENEKE

10 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİ İÇERDİKLERİ MALZEME TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR KAĞIT ve KARTON/PLASTİK/ALÜMİNYUM KAĞIT ve KARTON/PLASTİK/ALÜMİNYUM/TENEKE

11 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİ İÇERDİKLERİ MALZEME TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR PLASTİK/ALÜMİNYUM PLASTİK/TENEKE

12 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİ İÇERDİKLERİ MALZEME TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR PLASTİK/ÇEŞİTLİ METALLER CAM/PLASTİK

13 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİ İÇERDİKLERİ MALZEME TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR CAM/ALÜMİNYUM CAM/TENEKE

14 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİ İÇERDİKLERİ MALZEME TÜRLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR CAM/ÇEŞİTLİ METALLER

15 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ KAZANIM AŞAMALARI 1- ÖĞÜTME: Toplanan kompozit atıklar önce öğütülür 2- AYRIŞTIRMA: Öğütülen atıklar KAĞIT, PLASTİK, CAM, ALÜMİNYUM veya ÇEŞİTLİ METAL olarak ayrıştırılarak her bir atığa ayrı ayrı işlem uygulanır.

16 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ Geri kazanılan kağıt kısmı, kağıtların geri dönüşümü kapsamında bir dizi işlemden gerilir. KAĞIT MENDİL, TUVALET KAĞIDI, OLUKLU MUKAVVA gibi ürünlerin imalatında kullanılır.

17 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ Kağıt kısmı ayrıldıktan sonra geriye kalan kısmın alüminyum ve plastik karışımı olan bölümün kalorifik değerleri yüksek olduğu için bu kısım çimento fabrikalarında enerji kazanımı amacıyla ilave yakıt olarak kullanılır.

18 KOMPOZİT ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ Kağıt kısmı ayrıldıktan sonra geriye kalan kısmın diğer bir kullanımı da sunta imalatıdır. Öğütülmüş kompozit atıklar, preslerde sıkıştırılarak sunta imalatında kullanılırlar.

19 KOMPOZİT İÇECEK ATIKLARININ GERİ KAZANIMINDA KULLANILAN METOTLAR KOMPOZİT İÇECEK AMBALAJINI AYRIŞTIRMADAN UYGULANAN İŞLEM Termal Sıkıştırma işlemi * Kullanılmış kompozit içecek kartonları küçük parçalar halinde doğranarak preslenir. * Sonra Teflon kaplı metal plaklarla 170ºC ye ısıtılır. Bu süreçte, kartonun bileşiminde bulunan %20 polietilen ergiyerek matris formundaki kağıt ve alüminyum parçaları bağlayarak bir bütün oluşturur. * Bu tabaka, soğutma presiyle soğutularak istenilen kalınlıkta preslenir. Ofis mobilyaları, zemin döşemesi ve iç dekorasyon için kullanılır

20 KOMPOZİT İÇECEK ATIKLARININ GERİ KAZANIMINDA KULLANILAN METOTLAR KOMPOZİT İÇECEK AMBALAJINDAKİ KAĞIDIN AYRIŞTIRILMASI Sulu Hamurlaştırma (Hydropulping) * Kompozit içecek kartonları küçük parçalara kesilir ve hydropulper adlı bir tankın içinde sıcak suyla beraber karıştırılarak selüloz lifleri sulu kağıt hamuru haline getirilir Bu karışım elek içine dökülür. * Hava enjeksiyonu uygulayarak elek altında selüloz liflerinin toplanması sağlanır. Alüminyum ve polietilen ise yeni geri kazanım işlemlerine gönderilir.

21 KOMPOZİT İÇECEK ATIKLARININ GERİ KAZANIMINDA KULLANILAN METOTLAR KOMPOZİT İÇECEK AMBALAJINDAKİ alüminyumlu polietilen geri dönüşümü İşlem 1 * Plastik geri kazanım tesislerine gönderilen alüminyumlu polietilen balyaları yeni bir yıkama işlemiyle tüm artık liflerinden arındırılır. * Temizleme işleminden sonra alüminyumlu polietilen santrifüjden geçirilir ve kurutulur. * Termo-mekanik arıtmayla tamamen nemi giderilir. Ekstrüzyon işlemiyle de pelet haline getirilir. * Alüminyum ve plastik karışımı, plastik endüstrisinde oyuncak, ofis ve ev malzemesi olarak kullanılır.

22 KOMPOZİT İÇECEK ATIKLARININ GERİ KAZANIMINDA KULLANILAN METOTLAR KOMPOZİT İÇECEK AMBALAJINDAKİ alüminyumlu polietilen geri dönüşümü İşlem 2 * Karton ambalaj geri kazanımından geri kalan alüminyum ve polietilen karışımı çimento fırınlarında yakılarak enerji kazanımında kullanılabilmektedir. KOMPOZİT İÇECEK AMBALAJINDAKİ alüminyumlu polietilen geri dönüşümü İşlem 3 * Piroliz, atık kompozit kartonların geri dönüşümü için alternatif yollardan biridir. Piroliz fırınlarında düşük oksijen yüzdesi ile alüminyumun okside olması engellenerek polietilenin oksijenle tepkimeye girmesi sağlanır ve proses için enerji üretilir.

23 KOMPOZİT İÇECEK ATIKLARININ GERİ KAZANIMINDA KULLANILAN METOTLAR KOMPOZİT İÇECEK AMBALAJININ AYRIŞTIRILMASI İŞLEMİ 1- Gaz Haline Getirme (Gasification) * Atık kompozit içecek kartonlarındaki katı haldeki polietilen yüksek sıcaklıkta yakılıp gaz halindeki temel bileşenlerine ayrılıp enerji olarak kullanılır. * Alüminyum ise granül haline dönüştürülüp metal sanayinde kullanılır.

24 KOMPOZİT İÇECEK ATIKLARININ GERİ KAZANIMINDA KULLANILAN METOTLAR KOMPOZİT İÇECEK AMBALAJININ AYRIŞTIRILMASI İŞLEMİ 2- Plazma Teknolojisi *Kağıt lifleri hydropulping yöntemi ile ayrıldıktan sonra alüminyum ve plastik karışımı C de ısıtılmakta ve bu işlem sonucunda saf formda alüminyum ve petrokimya endüstrisinde kullanılmak üzere parafin yağı üretilmektedir.

25 BİRAZ DÜŞÜNELİM BİRAZ GÜLELİM

26

27 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI Endüstriyel Kompozit Nedir? * Birden fazla malzemenin makro boyutta karıştırılmasıyla elde edilen üstün özelliklere sahip olan malzemelere kompozit malzeme (karma malzeme) adı verilir. * Malzemelerin karıştırılarak kompozit malzeme mertebesine getirilmesinin amacı, her malzemenin istenen özelliklerinin bir araya getirilmesiyle üstün özellikli ve daha yararlı bir malzemenin ortaya çıkarılmasıdır. * Böylelikle kompozit malzemeler diğer malzemelerden daha üstün özelliklere sahip olurlar.

28 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI KOMPOZİT MALZEMELER NELERDİR? 1- METAL MATRİSLI KOMPOZİT MALZEMELR 2- PLASTİK MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELR 3- SERAMİK MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELER

29 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI KOMPOZİT MALZEMELERE ÖRNEKLERİ Alüminyum matrisli SiC parçacık takviyeli kompozit malzemeler Alüminyum matrisli SiC elyaf takviyeli kompozit malzemeler Alüminyum matrisli Karbon elyaf takviyeli kompozit malzemeler

30 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI KOMPOZİT MALZEMELERE ÖRNEKLERİ Polimer matrisli cam takviyeli kompozit malzemeler Polimer matrisli Aramid fiber takviyeli kompozit malzemeler Polimer matrisli Karbon elyaf takviyeli kompozit malzemeler

31 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI KOMPOZİT MALZEMELERE ÖRNEKLERİ Alümina matrisli SiC fiber takviyeli kompozit malzemeler SiC matrisli Alümina fiber takviyeli kompozit malzemeler Bor Karbür matrisli SiC elyaf takviyeli kompozit malzemeler

32 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI * Endüstriyel kompozitlerin en yaygın kullanıldığı uçak, otomobil, rüzgar gülü kanatları, hız tekneleri, bisiklet gövdeleri, spor araç ve gereçleri olduğundan, bu araçların hurdaya çıkmasıyla, kompozit atıkların geri kazanımı gündeme gelmektedir. * Rüzgâr türbinlerinin kanatları % 90`a varan oranda fiber takviyeli kompozit malzemelerden yapılmaktadır. * 60 m uzunluğa ve 10 ton ağırlığa ulaşabilen bu kanatların geri dönüşümü için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır.

33 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI *** Ekonomik ömrünü tamamlamış kompoizit rüzgar türbini kanatlarının geri dönüşümü: * Rüzgâr türbini kanatlarının yapısında takviye malzemesi olarak cam elyafı, karbon elyafı, PVC köpük, balsa ağacı ve matris malzemesi olarak da genellikle polimer reçineler kullanılmaktadır. * Ayrıca poliüretan esaslı yüzey kaplama malzemelerinden de yararlanılmaktadır. Üretim esnasında yüksek mekanik performansları nedeniyle matris malzemesi olarak genellikle epoksi ve vinil ester gibi reçineler kullanılmaktadır. Rüzgâr türbini kanatlarının ortalama ekonomik ömürleri kullanıldıkları bölgenin iklim koşullarına bağlı olarak 20 ile 25 yıl arasında değişim göstermektedir.

34 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI *** Ekonomik ömürlerini tamamlayan veya kullanım sırasında hasar gören rüzgâr türbin kanatlarının bertaraf işleminde temel olarak 3 yöntem uygulanmaktadır. * Depolama * Yakma * Dolgu malzemesi olarak kullanma * Geri dönüşüm Depolama: 2000`li yıllara kadar tüm dünyada en çok tercih edilen metot depolama idi. Fakat ekonomik ömrünü tamamlayan kanat miktarının artmasıyla depolama işleminden vazgeçildi.

35 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI Yakma: * Yakma işlemi öncesinde türbin kanatları kesilerek daha küçük boyutlara indirilir. * Ufalama işleminin ardından atık türbin kanatları 500 C`lik piroliz işleminden geçirilir. * Piroliz işlemi (katı atık ve gaz elde edilmek üzere tabi tutulduğu kimyasal bir işlem) sırasında açığa çıkan sentetik gazlar 1100 C`lik yakıcı sisteme aktarılır ve bu işlem sonunda enerji üretilir.

36 ENDÜSTRİYEL KOMPOZİT MALZEME ATIKLARININ GERİ KAZANIMI Dolgu malzemesi olarak kullanma: * Piroliz işlemi sonunda türbin kanatlarının yaklaşık olarak % 60`ı katı atık olarak kalır. * Bu katı atıkların uygun bölümleri genellikle çimento üretiminde veya asfalt uygulamalarında takviye malzemesi olarak kullanılabilir. Geri dönüşüm: * Ayrıca piroliz atıklarından cam elyafları temizlenerek ayrılır ve %25 oranında atık cam elyafı ve %75 oranında saf cam elyafı hammaddesi karıştırılarak aynı kalitede yeni cam elyafı üretimi yapılabilir.

37 BİRAZ DÜŞÜNELİM BİRAZ GÜLELİM

38

39 DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM