Flotaatio monimateriaalisten muovipakkausjätteiden erotusmenetelmänä
No Thumbnail Available
Files
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemiantekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2024-06-06
Department
Major/Subject
Kemian tekniikka ja prosessit
Mcode
CHEM3050
Degree programme
Kemiantekniikan kandidaattiohjelma
Language
fi
Pages
32
Series
Abstract
Muovien tuotanto on kasvanut merkittävästi viime vuosien aikana, ja muovipakkausten osuus tästä tuotannosta on lähes puolet. Näiden lyhytikäisten muovien kertyminen maakaatopaikoille tai poltettaviksi on aiheuttanut ongelmia ihmisen terveydelle ja ympäristölle. Vain pieni osa muoveista päätyy kierrätettäviksi. Yksi syy muovien alhaiselle kierrätysprosentille on se, että eri muovilajit on erotettava toisistaan ennen kierrätystä. Tämä on kuitenkin haastavaa, koska muoveilla on lähes samansuuruiset tiheydet. Näin ollen tehokkailla muovien erotusmenetelmillä on suuret mahdollisuudet muovien kierrätyksen edistämisessä. Tässä opinnäytetyössä tutkittiin flotaation soveltuvuutta monimateriaalisten muovipakkausjätteiden erottamiseen. Työssä keskityttiin raskaampien muovipakkausjätteiden, kuten PC:n, PET:n, PS:n ja PVC:n erottamiseen. Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena keskittyen tutkimuksiin viimeisimmiltä vuosilta. Työssä tutkittiin flotaation toimintaperiaatetta ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Flotaatiolaitteista pneumaattinen flotaatiokolonni osoittautui muovien flotaatioon soveltuvimmaksi vaihtoehdoksi. Muovien flotaatioon vaikuttaviksi tekijöiksi tunnistettiin muovien kemiallinen koostumus ja rakenne, muovipartikkeleiden koko, muoto ja tiheys sekä ilmakuplien koko ja flotaatiossa hyödynnettävä vaahdotin. Lisäksi työssä tutkittiin erilaisten flotaation esikäsittelymenetelmien vaikutuksia muovien pinnan selektiiviseen hydrofilisointiin. Kalsiumkarbonaatti-, alumii-nikloridi-, etyleeniglykoli-, alkoksylointi-, UV-säteilytys- ja koronapurkauskäsittely vaikuttivat positiivisesti tarkasteltavien muovien flotaation talteenottoasteeseen ja puhtauteen. Menetelmien toimivuus riippui kuitenkin vahvasti muovien kemiallisista rakenteista ja käsittelyolosuhteista. Myös flotaatio-olosuhteilla havaittiin olevan suuri vaikutus. Flotaatiota eri muovilajien erottamiseen käsittelevät tutkimukset tarkastelivat muovien flotaatiota vasta melko pienessä mittakaavassa. Flotaation käytännön soveltuvuutta suuremmassa mittakaavassa on siis vielä tärkeää tutkia. Flotaatio osoittautui kuitenkin lupaavaksi menetelmäksi monimateriaalisten muovipakkausjätteiden erottamiseksi.The production of plastics has increased significantly in recent years and plastic packaging accounts for nearly half of this production. The accumulation of these single use plastics in landfills or their incineration has caused health and environmental problems. Only a small portion of plastics end up being recycled. One of the reasons for the low recycling rate of plastics is that different types of plastics need to be separated before recycling. The separating of different types of plastics is challenging due to their similar densities. Therefore, efficient plastic separation methods have great potential to promote plastic recycling. This thesis investigated the suitability of flotation for separating multimaterial plastic packaging waste. The focus was on separating heavier plastic packaging waste such as PC, PET, PS and PVC. The study was conducted as a literature review focusing on research from recent years. The principles of flotation and factors influencing it were examined. Among flotation devices, pneumatic flotation columns were identified as the most suitable option for plastic flotation. Factors affecting plastic flotation included the chemical composition and structure of plastics, particle size, shape and density, as well as the size of air bubbles and the frother used in flotation. Additionally, the study examined the effects of various flotation pretreatment methods on the selective hydrophilization of plastic surfaces. Calcium carbonate, aluminum chloride, ethylene glycol, alkoxylation, UV irridation and corona discharge treatments had a positive impact on the recovery and purity of plastics in flotation. However, the effectiveness of these methods strongly depended on the chemical structures of plastics and treatment conditions. Flotation conditions also had a significant effect. Studies on flotation for separating different types of plastics were limited to relatively small scales. Therefore, it is important to fur-her investigate the practical applicability of flotation on a larger scale. Nonetheless, flotation proved to be a promising method for separating multimaterial packaging waste.Description
Supervisor
Kontturi, EeroThesis advisor
Jakobsson, KajKeywords
erotusmenetelmä, flotaatio, hydrofobisuus, kierrätys, muovi, muovijäte
