Αναλυτική περιγραφή των εναλλακτικών συστηµάτων/σεναρίων διαχείρισης των υπό εξέταση ρευµάτων αποβλήτων. 1. Γενικά

Transcript

1 Αναλυτική περιγραφή των εναλλακτικών συστηµάτων/σεναρίων διαχείρισης των υπό εξέταση ρευµάτων αποβλήτων 1. Γενικά Στην τεχνική αυτή έκθεση περιγράφονται αναλυτικά τα εναλλακτικά συστήµατα που εξετάσθηκαν για τη διαχείριση των τριών υπό εξέταση ρευµάτων αποβλήτων: Οχήµατα στο Τέλος του Κύκλου Ζωής τους (ΟΤΚΖ), Απόβλητα Κατασκευών και Κατεδαφίσεων (ΑΚΚ) και Απορριπτόµενος Ηλεκτρικός και Ηλεκτρονικός Εξοπλισµός (ΑΗΗΕ). Τα συστήµατα αυτά αποτελούν και τα εναλλακτικά σενάρια διαχείρισης για κάθε ρεύµα αποβλήτου τα οποία αξιολογούνται µέσω της πολυκριτηριακής ανάλυσης για την επιλογή του βέλτιστου σχήµατος για κάθε περίπτωση. 2. Εναλλακτικά συστήµατα διαχείρισης Οχηµάτων στο Τέλος του Κύκλου Ζωής τους (ΟΤΚΖ) 2.1 Γενικά για τη διαχείριση ΟΤΚΖ Η διαχείριση των ΟΤΚΖ περιλαµβάνει µία σειρά από επιµέρους στάδια και εναλλακτικές πρακτικές που µπορούν δυνητικά να εφαρµοσθούν. Στο ιάγραµµα 1 που ακολουθεί παρουσιάζονται συνοπτικά οι δυνατότητες διαχείρισης των ΟΤΚΖ και των υλικών που προκύπτουν από αυτά. 1

2 ΟΤΚΖ Εγκατάλειψη / ανεξέλεγκτη διάθεση Συλλογή Ανάκτηση σιδηρούχων µετάλλων Αποσυναρµολόγηση / απορρύπανση Τεµαχισµός Ανάκτηση µη σιδηρούχων µετάλλων Ανάκτηση υλικών (π.χ. µπαταρίες, υγρά, καταλύτες επαναχρησιµοποιήσιµα υλικά Τελική διάθεση ως έχει Υπόλειµµα τεµαχισµού Θερµική αξιοποίηση καύσιµου τµήµατος Αξιοποίηση µη καύσιµου Τελική διάθεση µη καύσιµου ιάγραµµα 1: υνατότητες διαχείρισης των ΟΤΚΖ 2.2 Συλλογή των ΟΤΚΖ Όταν ένα όχηµα ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του, ο ιδιοκτήτης πρέπει να το παραδίδει είτε σε οργανωµένο Κέντρο Συλλογής/ αποσυναρµολόγησης, είτε σε συγκεκριµένους µεµονωµένους χώρους οι οποίοι λειτουργούν ειδικά για το σκοπό αυτό. Είναι πιθανόν ο τελευταίος ιδιοκτήτης να λαµβάνει κάποιο οικονοµικό αντάλλαγµα ανάλογα µε τις συνθήκες της αγοράς και το καθεστώς λειτουργίας του συνολικού συστήµατος διαχείρισης. Σε κάθε περίπτωση, ο ιδιοκτήτης του ΟΤΚΖ δεν επιβαρύνεται οικονοµικά για την παράδοση του οχήµατος και επιπλέον, οι φορείς διαχείρισης των σηµείων συλλογής πρέπει να διαθέτουν σχετική άδεια από την αρµόδια Αρχή. Στο σηµείο αυτό τονίζεται ότι η εγκατάλειψη του ΟΤΚΖ από τον κάτοχό του σε µη εξουσιοδοτηµένους χώρους είναι απαγορευτική, παρόλο που υφίσταται στο παρόν στάδιο ως πρακτική. Στις περιπτώσεις αυτές, ο ήµος είναι υπεύθυνος για 2

3 τη συλλογή των εγκαταλελειµµένων ΟΤΚΖ και τη µεταφορά τους στους εγκεκριµένους χώρους διαχείρισής τους. Με την υιοθέτηση της σχετικής νοµοθεσίας επιδιώκεται µεταξύ άλλων, η εξάλειψη της πρακτικής αυτής, αφού ο τελευταίος κάτοχος θα πρέπει να έχει στην κατοχή του πιστοποιητικό καταστροφής προκειµένου να γίνει αποταξινόµηση του οχήµατος και να πάψει να πληρώνει τα σχετικά τέλη κυκλοφορίας. 2.3 Εναλλακτικά συστήµατα - Σενάρια διαχείρισης των ΟΤΚΖ Όπως παρουσιάζεται στο ιάγραµµα 1, το αρχικό στάδιο διαχείρισης των οχηµάτων που έχουν ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής τους αφορά στην αποσυναρµολόγηση/ απορρύπανση τους. Το επίπεδο στο οποίο µπορεί να φθάσει η αποσυναρµολόγηση του οχήµατος εξαρτάται από τον όγκο και το βάρος των τµηµάτων/ τεµαχίων που αποµακρύνονται σε συνδυασµό µε την ευκολία αποµάκρυνσής τους από το κύριο µέρος του οχήµατος. Συνεπώς, η αποσυναρµολόγηση µπορεί να είναι είτε µερική (δηλαδή αφαίρεση των υγρών που περιέχονται στα διάφορα µέρη του οχήµατος, της µπαταρίας, των προφυλακτήρων, των τζαµιών, των πόρτων, των ελαστικών καθώς και του κινητήρα), είτε πλήρης. Το επόµενο στάδιο της διαχείρισης των ΟΤΚΖ περιλαµβάνει τον τεµαχισµό τους και, στη συνέχεια, το διαχωρισµό τριών διακριτών ρευµάτων υλικών που περιέχονται στο τεµαχισµένο προϊόν: i. σιδηρούχα µέταλλα ii. µη σιδηρούχα µέταλλα και iii. Υπόλειµµα Τεµαχισµού του Οχήµατος (ΥΤΟ) Για το Υπόλειµµα Τεµαχισµού του Οχήµατος (ΥΤΟ), υφίστανται τρεις εναλλακτικές πρακτικές διαχείρισης, ως εξής: Τελική διάθεση ως έχει Αξιοποίηση του καύσιµου υλικού που περιέχεται στο ΥΤΟ µε στόχο την ανάκτηση ενέργειας µέσω θερµικής επεξεργασίας του (αξιοποίηση 3

4 περίπου του 50 % του ΥΤΟ) και τελική διάθεση του µη καύσιµου υλικού (υπόλοιπο 50 %) Αξιοποίηση του καύσιµου υλικού που περιέχεται στο ΥΤΟ µε στόχο την ανάκτηση ενέργειας µέσω θερµικής επεξεργασίας του (αξιοποίηση περίπου του 50 % του ΥΤΟ) και αξιοποίηση του µη καύσιµου υλικού σε διάφορες εφαρµογές (υπόλοιπο 50 %) Με βάση τα παραπάνω, τα εναλλακτικά συστήµατα/ σενάρια διαχείρισης των ΟΤΚΖ, έχουν αναλυτικά ως εξής: I. Σύστηµα ιαχείρισης 1: Πλήρης αποσυναρµολόγηση/ τεµαχισµός /διαχωρισµός-ανάκτηση σιδηρούχων και µη σιδηρούχων µετάλλων/ ταφή του ΥΤΟ Πλήρης αποσυναρµολόγηση/ απορρύπανση ΟΤΚΖ Το πρώτο στάδιο της διαχείρισης περιλαµβάνει την πλήρη αποσυναρµολόγηση του οχήµατος και συγκεκριµένα, την αποµάκρυνση τυχόν υπολειµµάτων καυσίµου, υγρών και λιπαντικών, την αφαίρεση τµηµάτων όπως ο κινητήρας, η µίζα, οι µπαταρίες, τα ελαστικά και το σύστηµα µετάδοσης κίνησης, ώστε να επισκευαστούν και να επαναχρησιµοποιηθούν. Επιπλέον, υλικά που έχουν οικονοµική αξία, όπως ο µόλυβδος στις µπαταρίες ή/ και τα πολύτιµα µέταλλα στους καταλύτες, αφαιρούνται και µεταπωλούνται. Το τµήµα που αποµένει µετά τις διαδικασίες αποσυναρµολόγησης (hulk) περιλαµβάνει το σκελετό του οχήµατος, µέρος των ηλεκτρονικών συσκευών, πλαστικά (καθίσµατα, πίνακας οργάνων κ.α.), γυαλί και καουτσούκ. Το υπόλοιπο αυτό κλάσµα οδηγείται προς τεµαχισµό και περαιτέρω διαχωρισµό και διαχείριση των ρευµάτων που προκύπτουν από τον τεµαχισµό. Η αποσυναρµολόγηση ενός ΟΤΚΖ περιλαµβάνει τα εξής διακριτά στάδια: Στάδιο 1: Λαµβάνει χώρα αποµάκρυνση επικίνδυνων υλικών και συστατικών, όπως αερόσακοι, σύστηµα κλιµατισµού, συσσωρευτής, υπολείµµατα καυσίµου, λιπαντικά/ ορυκτέλαια, ψυκτικό υγρό, καθαριστικό υγρό ανεµοθώρακα (Εικόνα 1). 4

5 Εικόνα 1: Αποµάκρυνση επικίνδυνων και τοξικών υλικών Στάδιο 2: Το όχηµα ανυψώνεται µε βαρούλκο και τοποθετείται στη µεταφορική ταινίας της γραµµής ανακύκλωσης. Στάδιο 3: Λαµβάνει χώρα η αποσυναρµολόγηση του οχήµατος η οποία πραγµατοποιείται µέσα από τις ακόλουθες φάσεις: Αποσυναρµολόγηση Φάση Ι: Αφαιρούνται τα παράθυρα, οι πόρτες, τα καλύµµατα κινητήρα και χώρου αποσκευών, τα ελαστικά παρεµβύσµατα θυρών και παραθύρων, προφυλακτήρες, καθίσµατα, πίνακας οργάνων, εσωτερική ταπετσαρία, εµπρόσθιοι και οπίσθιοι φανοί, εξωτερικά πλαστικά διακοσµητικά, και αντικείµενα που εγκαταλείφθηκαν από τον ιδιοκτήτη (Εικόνα 2). 5

6 Εικόνα 2: Αποσυναρµολόγηση Φάση Ι Αποσυναρµολόγηση Φάση ΙΙ: Το όχηµα περιστρέφεται κατά 180 ο µε ειδικό µηχανισµό ασφαλείας. Το σύστηµα διαθέτει δοχεία συλλογής εξαρτηµάτων που µπορεί να αποκολληθούν κατά τη διάρκεια της περιστροφής. Το προσωπικό εργάζεται σε όρθια θέση και λύνονται µε ευκολία οι ελαστικές συνδέσεις του σώµατος µε τις αναρτήσεις, τον κινητήρα, το κιβώτιο ταχυτήτων, το διαφορικό και αποµακρύνεται η εξάτµιση. Το σώµα περιστρέφεται πάλι κατά 180 ο και βρίσκεται στην οριζόντια θέση (Εικόνα 3). Η πρακτική της περιστροφής του οχήµατος δεν είναι απαραίτητη και εφαρµόζεται µόνο για τη διευκόλυνση των εργασιών που εκτελεί το προσωπικό. 6

7 Εικόνα 3: Αποσυναρµολόγηση Φάση ΙΙ Αποσυναρµολόγηση Φάση ΙΙΙ: Αφαιρούνται οι αναρτήσεις και απελευθερώνονται τα βαριά εξαρτήµατα από το σώµα. Αφαιρούνται ακόµη το καλοριφέρ, οι καλωδιώσεις, το σύστηµα ψύξης και τα πλαστικά τµήµατα στο χώρο του κινητήρα. Ο σκελετός του οχήµατος ελέγχεται εάν είναι εντελώς απαλλαγµένος από εξαρτήµατα (Εικόνα 4). Εικόνα 4: Αποσυναρµολόγηση Φάση ΙΙΙ 7

8 Στάδιο 4: Όλα τα υλικά που έχουν αποµακρυνθεί µέσω της διαδικασίας αποσυναρµολόγησης διαχωρίζονται κατά µήκος της γραµµής αποσυναρµολόγησης για να οδηγηθούν προς ανακύκλωση (Εικόνα 5). Εικόνα 5: Συλλογή υλικών που έχουν αποσυναρµολογηθεί Στάδιο 5: Προώθηση υλικών για ανακύκλωση Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι εταιρείες ανακύκλωσης υπογράφουν συµβόλαια µε το διαχειριστή του συστήµατος µε βάση την εµπορική πρακτική και εφαρµόζοντας τα προβλεπόµενα από τις προδιαγραφές που τίθενται από την υφιστάµενη νοµοθεσία. Στο ιάγραµµα 2 που ακολουθεί παρουσιάζεται συνοπτικά το διάγραµµα ροής της πλήρους αποσυναρµολόγησης ενός οχήµατος. Όχηµα τέλους κύκλου ζωής Αποµάκρυνση υγρών 1ο στάδιο αποσυναρµολόγησης 2ο στάδιο αποσυναρµολόγησης Βενζίνη, Λάδια µηχανής, Ψυκτικά Παράθυρα, πόρτες κ.λ.π. Ελαστικά Μπαταρία ηλεκτρικές καλωδιώσεις Καθίσµατα, Συνθετική ρητίνη 3ο στάδιο αποσυναρµολόγησης Μηχανή, Σύστηµα µετάδοσης κίνησης Ελατήρια Κόψιµο Σιδηρούχα/ µη σιδηρούχα µέταλλα ιάγραµµα 2: Πλήρης αποσυναρµολόγηση ενός ΟΤΚΖ 8

9 Τεµαχισµός των ΟΤΚΖ ιαχωρισµός υλικών Στις Εικόνες 6 και 7 που ακολουθούν απεικονίζεται η διαδικασία τεµαχισµού και διαχωρισµού υλικών των ΟΤΚΖ, αντίστοιχα. Κατά τις διαδικασίες αυτές λαµβάνει χώρα µαγνητικός διαχωρισµός, ώστε να αφαιρεθούν τα σιδηρούχα µέταλλα από τα άλλα υλικά. Στη συνέχεια, διαχωρίζονται τα µη σιδηρούχα µέταλλα µε εφαρµογή τεχνικών, όπως διεργασίες αεροδιαχωρισµού ή ηλεκτροµαγνητικού διαχωρισµού. Κατά τον τεµαχισµό παράγονται δύο επιµέρους ρεύµατα αποβλήτων: η µεταφερόµενη δια αέρος σκόνη που αποτελείται από ίνες υφάσµατος, ακαθαρσίες, σκουριά, βαφές, κ.λπ. και η οποία πρέπει να συλλέγεται σε κατάλληλο σύστηµα που διαθέτουν οι τεµαχιστές και τα µη µεταλλικά υπολείµµατα που παραµένουν µετά το διαχωρισµό των µετάλλων (κυρίως πλαστικά, γυαλί, καουτσούκ κ.α.). Τα δύο αυτά επιµέρους ρεύµατα αποτελούν το Υπόλειµµα Τεµαχισµού Οχηµάτων - ΥΤΟ (Automotive Shredder Residue - ASR) και αντιπροσωπεύουν περίπου το 25% του βάρους του οχήµατος και το 50% του συνολικού υλικού που οδηγείται προς τεµαχισµό και διαχωρισµό. Εικόνα 6: Τεµαχισµός ΟΤΚΖ 9

10 Εικόνα 7: ιαχωρισµός υλικών από τα ΟΤΚΖ Αξίζει να σηµειωθεί ότι το ποσοστό του ΥΤΟ σε σχέση µε το συνολικό βάρος του ΟΤΚΖ παρουσιάζει αυξητικές τάσεις, λόγω του γεγονότος ότι αυξάνεται το πλαστικό περιεχόµενο των οχηµάτων σε σχέση µε τα µεταλλικά µέρη. Στο ιάγραµµα 3 που ακολουθεί περιγράφεται συνοπτικά η διαδικασία τεµαχισµού και διαχωρισµού των υλικών. 10

11 Σκληρή συµπίεση Προ- τεµαχισµός Ήπια συµπίεση Τεµαχισµός Κυκλώνας Light Fluff Μαγνητικός ιαχωριστής Υπολείµµατα χάλυβα ιαλογή µε το χέρι Wire ονούµενο κόσκινο Έδαφος 1 ος διαχωριστής µη- σιδηρούχων µετάλλων Μη- σιδηρούχα µετάλλα ιαλογή µε το χέρι Al, Zn, Cu Βαριά υπολείµµατα 2 ος διαχωριστής µη- σιδηρούχων µετάλλων Μη- σιδηρούχα µετάλλα ιαλογή µε το χέρι Al, Zn, Cu, ονούµενο κόσκινο Soil and Sand Heavy Fluff ιάγραµµα 3: ιαδικασία τεµαχισµού και διαχωρισµού υλικών Σύσταση του προϊόντος από τον τεµαχισµό του οχήµατος Στο ιάγραµµα 4 παρουσιάζεται η µέση σύσταση ενός οχήµατος που έχει ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του. Παρατηρείται ότι ο ρυθµός ανακύκλωσης των µετάλλων κατά τη διαδικασία του τεµαχισµού είναι 40,2 %, ενώ το υπόλειµµα σκόνης και σωµατιδίων που απορρίπτεται ανέρχεται στο 15,8 %. 11

12 ιάγραµµα 4: Σύσταση οχήµατος που έχει ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του Στον Πίνακα 1 και το ιάγραµµα 5 παρουσιάζεται η σύσταση του Υπολείµµατος Τεµαχισµού Οχηµάτων - ΥΤΟ (Automotive Shredder Residue ASR). Από τα στοιχεία που παρατίθενται, παρατηρείται ότι περίπου το 69% του τεµαχισµένου αυτοκινήτου αποτελείται από σιδηρούχα µέταλλα, ενώ το ποσοστό των µη σιδηρούχων µετάλλων ανέρχεται στο 2,7%. Εποµένως, συνολικά, τα ανακτώµενα µέταλλα αποτελούν το 71,8% του οχήµατος που έχει ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του έπειτα από τη διαδικασία του τεµαχισµού. Η ανάκτηση των σιδηρούχων µετάλλων και των µετάλλων συνολικά, προσεγγίζει το 38,7% και 40,2% αντίστοιχα του αρχικού µέσου βάρους ενός νέου οχήµατος. Επιπλέον, η σκόνη και τα σωµατίδια που προκύπτουν κατά τη διαδικασία τεµαχισµού (shredder dust) αποτελούνται από fluff και soil and sand και συνιστούν περίπου το 28% του συνολικού Υπολείµµατος Τεµαχισµού Οχηµάτων - ΥΤΟ (Automotive Shredder Residue - ASR) και το 15,8% του µέσου βάρους ενός νέου οχήµατος. Τονίζεται ότι στον Πίνακα 1, η παράθεση των στοιχείων γίνεται µε διαφοροποίηση των οχηµάτων που έχουν ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής τους σε εκείνα που ο κυβισµός του δεν ξεπερνά τα 1.5 l και σε εκείνα που ο κυβισµός τους είναι µεγαλύτερος από 1.5 l. Παρατηρείται ότι τα οχήµατα κυβισµού άνω των 1.5 l φαίνεται να παράγουν µεγαλύτερη ποσότητα Shredder dust - SDs. 12

13 Πίνακας 1: Ποσοστιαία σύσταση του Υπολείµµατος Τεµαχισµού Οχηµάτων κατά βάρος Αυτοκίνητα κάτω του 1.5l Αυτοκίνητα άνω του 1.5l Μέσος όρος Fe 69,73 68,55 69,14 Μη-σιδηρούχα µέταλλα Al 0,57 0,66 0,61 Zn 0,28 0,28 0,28 Cu 0,06 0,05 0,06 Ανοξείδωτο ατσάλι 0,05 0,06 0,06 Μοτέρ 0,15 0,23 0,19 Wires 1,31 1,65 1,48 Μερικό σύνολο 72,15 71,48 7,82 Shredder dusts- SDs Ταξινοµηµένα από τη διαδικασία Light fluff 19,56 21,35 20,45 Heavy fluff 4,73 2,90 3,81 Soil/Sand 3,56 4,27 3,92 Σύνολο 27,85 28,52 28,18 Φυσικά ταξινοµηµένα Λάστιχα 2,34 1,73 2,04 Υφάσµατα 8,96 9,22 9,09 Sponge 1,61 4,71 3,16 Πλαστικά 6,06 7,03 6,54 Ξύλο 0,14 0,01 0,07 Χαρτί 0,33 0,27 0,30 Soil/Sand 4,88 2,60 3,74 Γυαλί 0,80 0,57 0,69 Άλλα 2,73 2,39 1,71 Μερικό σύνολο 27,85 28,52 28,18 Σύνολο 100,00 100,00 100,00 13

14 Light fluff 20,5 Soil/Sand 3,9 Heavy-fluff 3,8 Non-ferrous 2,7 Fe 69,1 ιάγραµµα 5: Ποσοστιαία σύσταση του Υπολείµµατος Τεµαχισµού Οχηµάτων κατά βάρος. Η σκόνη και τα σωµατίδια που προκύπτουν κατά τη διαδικασία τεµαχισµού (Shredder Dust - SD) αποτελούνται από τα εξής τρία τµήµατα: το light fluff που προέρχεται από το πάνω τµήµα του κυκλώνα (cyclone), το heavy fluff το οποίο συλλέγεται έπειτα από τη διαλογή σιδηρούχων και µη-σιδηρούχων µετάλλων και το Soil/Sand το οποίο διαχωρίζεται από το κύριο τµήµα του heavy fluff µε τη βοήθεια δονούµενων κόσκινων. Τα τρία αυτά τµήµατα διαχωρίζονται, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις περιέχουν ακόµα υπολείµµατα από µέταλλα, ύφασµα, πλαστικά κ.ά., όπως φαίνεται αναλυτικά στον Πίνακα 2 που ακολουθεί. Πίνακας 2: Σύσταση του υπολείµµατος του τεµαχισµού των αυτοκινήτων ανάλογα µε τον κυβισµό του οχήµατος. Υλικά Light fluff Heavy fluff Soil/Sand Συνολικά <1.5 l >1.5 l <1.5 l >1.5l <1.5 l >1.5 l < 1.5 l >1.5 l Μέταλλα 1.7 1,0 1,0 0,2 1,9 0,2 1,58 0,78 Καουτσούκ 4.0 3,80 27,3 22,2 7,1 5,8 8,06 5,85 Ύφασµα 39,6 37,5 12,7 16,7 2,5 6,4 30,83 31,15 Υλικό 3,0 καλωδίων 2,90 9,7 20,1 4,2 7,4 4,22 5,14 Σπογγώδες 6,6 20,6 2,8 1,5 2,7 0,3 5,54 15,92 14

15 υλικό Πλαστικά 16,1 24,1 40,2 33,80 21,3 13,6 20,59 23,55 Ξύλο 0,4 0,03 1,10 0,02 0,3 0,1 0,49 0,03 Χαρτί 0,8 1,00 1,8 2,00 2,5 0,0 1,14 0,92 Soil/Sand 21,6 6,40 2,2 1,80 22,6 13,6 2,74 1,92 Γυαλί 0,0 0,0 0,0 0,00 7,5 26,3 16,8 8,77 Άλλα 6,2 2,67 1,2 1,68 27,4 26,3 8,01 5,99 Σύνολο Όπως φαίνεται από τον Πίνακα 2, το Shredder Dust (SD) περιέχει συνολικά υπολείµµατα υφάσµατος κατά 31 %, πλαστικά %, γυαλί 9-17 %, καουτσούκ 6-8 %, και Soil/Sand 2-3 %. Το light fluff αποτελεί το κύριο τµήµα του SD µε ποσοστό που ανέρχεται περίπου στο 75%. Αυτό µπορεί να υπολογισθεί από τα δεδοµένα του Πίνακα 5.1, αφού κατά µέσο όρο το light fluff είναι το 20,45 % ενώ το Heavy fluff και το Soil/Sand µόλις 3,81% και 3,92% αντίστοιχα. Τα υφάσµατα και τα πλαστικά καταλαµβάνουν το 60% του συνολικού light fluff κατά µέσο όρο. Το Heavy fluff υπολογίζεται στο 13 % του SD, ενώ το καουτσούκ και τα πλαστικά αποτελούν το κύριο τµήµα αυτού µε ποσοστό που ανέρχεται ακόµα και στο 67,5%. Επίσης, το Soil/Sand περιέχει και αυτό σηµαντικό ποσοστό σε καουτσούκ και πλαστικά. Στον Πίνακα 3 που ακολουθεί παρουσιάζεται η κατανοµή µεγέθους των σωµατιδίων που αποτελούν το Shredder dust. Πίνακας 3: Κατανοµή µεγέθους σωµατιδίων στο Shredder dust για οχήµατα κυβισµού µικρότερου ή µεγαλύτερου από 1.5l Fluffs < 2 mm (%) 2-5 mm (%) mm (%) > 9.5 mm (%) <1.5 l Light fluff 12,3 9,9 11,1 66,7 Heavy fluff 0.0 0,0 0,0 100,0 Soil/Sand 6,5 19,4 16,1 58,1 >1.5 l 15

16 Light fluff 19,0 11,9 11,9 57,1 Heavy fluff 0,0 0,0 0,0 100,0 Soil/Sand 22,3 12,8 16,0 48,9 Όπως φαίνεται από τον Πίνακα 3, το σύνολο του Heavy fluff αποτελείται από σωµατίδια µεγαλύτερα από 9,5 mm µε µέσο όρο τα 50 mm. Τα µεγέθη ορισµένων τµηµάτων του light fluff και του Soil/Sand είναι µικρότερα από 9.5 mm, ενώ τα µεγέθη τους κατά µέσο όρο είναι mm και mm αντίστοιχα. Από ανάλυση προκύπτει επίσης ότι τα κλάσµατα γυαλιού στο Soil/Sand κυµαίνονται κυρίως µεταξύ 2 και 5 mm, ενώ το κλάσµα το οποίο είναι µεγαλύτερο από 5 mm αποτελείται κυρίως από πλαστικά. Στον Πίνακα 4 παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά του SD. Πίνακας 4: Βασικά χαρακτηριστικά του SD Υγρασία Καύσιµο Τέφρα Πυκνότητα (%) περιεχόµενο (%) (%) (kg/m 3 ) < 1.5 l Light fluff 0,77 62,94 36, Heavy fluff 0,45 70,68 28, Soil and Sand 0,56 48,93 50, > 1.5 l Light fluff 0,61 82,85 16, Heavy fluff 0,49 66,35 33, Soil and Sand 0,47 51,87 47, Ταφή του Υπολείµµατος Τεµαχισµού των Οχηµάτων (ΥΤΟ) Το ΥΤΟ αναµιγνύεται συνήθως και µε υπολείµµατα από άλλες διαδικασίες τεµαχισµού και οδηγείται σε αρκετές περιπτώσεις σε χώρους τελικής διάθεσης. Το γεγονός όµως ότι το ΥΤΟ περιέχει επικίνδυνες ουσίες (έστω και σε µικρές ποσότητες) οδηγεί στην αναζήτηση άλλων πρακτικών διαχείρισής του. Προτεραιότητα δίδεται στην ανακύκλωση υλικών (κυρίως πλαστικών) από το ΥΤΟ. Το πρόβληµα για την ανάπτυξη της πρακτικής αυτής έγκειται στη διαφορετική χηµική σύσταση και συµπεριφορά των τύπων των πλαστικών που 16

17 χρησιµοποιούνται και στο υψηλό κόστος εφαρµογής της µεθόδου. Σε διεθνές επίπεδο αναπτύσσονται πιλοτικά καινοτόµες πρακτικές ανάκτησης πλαστικών από το ΥΤΟ, αλλά καµιά δεν έχει ακόµα εφαρµοσθεί σε ευρεία κλίµακα. Οι κυριότερες περιβαλλοντικές πιέσεις που προέρχονται από την ταφή των αποβλήτων είναι η ρύπανση των επιφανειακών και υπόγειων νερών µε τοξικές ουσίες και θρεπτικά που εκχειλίζονται από τους χώρους ταφής, η εκποµπή αερίων και τέλος η απώλεια των εκτάσεων γης που µετατρέπονται σε ΧΥΤΑ. Επιπλέον, οι χώροι ταφής έµµεσα αντιπροσωπεύουν απώλεια φυσικών πόρων και απαιτούν σηµαντικές δηµόσιες δαπάνες για τη συντήρηση και αποκατάσταση τους αφού ολοκληρώσουν τον κύκλο ζωής τους. Τα αέρια που εκπέµπονται κυρίως από τους χώρους ταφής είναι το µεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα από την βιοαποδόµηση των οργανικών ενώσεων. Η συνεισφορά του µεθανίου στο φαινόµενο του θερµοκηπίου είναι 50 φορές µεγαλύτερη από αυτήν του CO 2, για µία περίοδο µέτρησης 20 χρόνων. Λόγω του µεθανίου, στους χώρους ταφής ελλοχεύει ο κίνδυνος πυρκαγιών και εκρήξεων. II. Σύστηµα ιαχείρισης 2: Πλήρης αποσυναρµολόγηση /τεµαχισµός/ διαχωρισµόςανάκτηση σιδηρούχων και µη σιδηρούχων µετάλλων/ θερµική αξιοποίηση του καύσιµου υπολείµµατος και ταφή του µη καύσιµου υπολείµµατος Τα στάδια που αφορούν στην αποσυναρµολόγηση, τεµαχισµό του οχήµατος και διαχωρισµό των υλικών είναι τα ίδια µε αυτά που περιγράφονται στο Σύστηµα ιαχείρισης 1. Το Σύστηµα ιαχείρισης 2 διαφοροποιείται από το προηγούµενο στο γεγονός ότι λαµβάνει χώρα διαφορετική πρακτική διαχείρισης του ΥΤΟ και συγκεκριµένα, θερµική αξιοποίηση του δυνητικά καύσιµου µέρους του. Στο ιάγραµµα 6 παρουσιάζονται συνοπτικά οι διεργασίες που εφαρµόζονται κατά την ανάπτυξη του συστήµατος αυτού. 17

18 Όχηµα τέλους κύκλου ζωής Αποµάκρυνση υγρών 1ο στάδιο αποσυναρµολόγησης Βενζίνη, Λάδια µηχανής, Ψυκτικά Παράθυρα, πόρτες κ.λ.π. Λάστιχα (Tire) Ανακυκλωτής Ανακυκλωτής Επαναχρησιµοποίηση, Μερική ανακύκλωση 2ο στάδιο αποσυναρµολόγησης Μπαταρία ηλεκτρικές καλωδιώσεις Καθίσµατα, Συνθετική ρητίνη Ανακυκλωτής Ανακυκλωτής 3ο στάδιο αποσυναρµολόγησης Συµπίεση / κόψιµο Μηχανή, Σύστηµα µετάδοσης κίνησης Ελατήρια Κόψιµο Σιδηρούχα/ µη σιδηρούχα µέταλλα Χηµική ανακύκλωση και ανακύκλωση υλικών Τεµαχισµός (κονιορτοποίηση) Shredder Σιδηρούχα µέταλλα Μη Σιδηρούχα µέταλλα Θερµική επεξεργασία at site Θερµική επεξεργασία Σκόνη κονιορτοποίησης Υγειονοµική ταφή ιάγραµµα 6: ιάγραµµα ροής του 2 ου σεναρίου διαχείρισης του ΟΤΚΖ. 18

19 Θερµική επεξεργασία καύσιµου υπολείµµατος Οι τεχνολογίες θερµικής επεξεργασίας των στερεών αποβλήτων µπορούν να οριστούν ως οι διαδικασίες µετατροπής των στερεών αποβλήτων σε αέρια, υγρά και στερεά προϊόντα, µε ταυτόχρονη ή συνεπακόλουθη αποδέσµευση θερµικής ενέργειας. Οι κυριότερες µέθοδοι θερµικής επεξεργασίας είναι η αποτέφρωση, η πυρόλυση και η αεριοποίηση. Οι θερµικές επεξεργασίες στοχεύουν στη µείωση του όγκου των αποβλήτων, στη µετατροπή µεγάλου µέρους αυτών σε αδρανή υλικά και στην εκµετάλλευση της περιεχόµενης σε αυτά ενέργειας. α) Αποτέφρωση Γενικά, ως αποτέφρωση ορίζεται η ένωση των χηµικών στοιχείων των στερεών αποβλήτων µε οξυγόνο. Τα απόβλητα που οδηγούνται προς καύση πρέπει να πληρούν ορισµένες προϋποθέσεις όσον αφορά στη σύσταση τους, στη θερµογόνο τους δύναµη και στην περιεχόµενη σε αυτά υγρασία ώστε να είναι δυνατή η αυτόνοµη καύση τους (δηλαδή να µην υπάρχει υποβοήθηση µε άλλο καύσιµο). Κατά την καύση λαµβάνουν χώρα φυσικές και χηµικές διεργασίες, όπως ξήρανση, θερµική διάσπαση, απαερίωση κ.α. Για να επιτευχθεί πλήρης καύση των αποβλήτων είναι απαραίτητες ορισµένες προϋποθέσεις, όπως η σωστή αναλογία µίγµατος καύσιµης ύλης και οξυγόνου, η διατήρηση κατάλληλης θερµοκρασίας στον κλίβανο, ο επαρκής χρόνος παραµονής των αποβλήτων στο χώρο καύσης, η συνεχής αποµάκρυνση των αερίων και των υπολειµµάτων που παράγονται από τη διαδικασία και άλλα. Η µείωση του όγκου των αποβλήτων που επιτυγχάνεται κατά την αποτέφρωση ανέρχεται σε περίπου 30% του συνολικού βάρους των αποβλήτων (για κάθε τόνο που αποτεφρώνεται παράγονται 300 kg τέφρας). Το υπόλειµµα της καύσης είναι πιο σταθεροποιηµένο από το αρχικό υλικό και έτσι είναι πιο εύκολο να διατεθεί για ταφή ή για ανακύκλωση. Επιπλέον, σε πολλές εγκαταστάσεις καύσης γίνεται παράλληλα και ανάκτηση της παραγόµενης ενέργειας. Παρόλα τα θετικά αυτά στοιχεία, η αποτέφρωση παράγει αέριες εκποµπές, υγρά απόβλητα (ως αποτέλεσµα των διαδικασιών σβέσης της τέφρας και ψύξης των αερίων) και ανόργανη τέφρα. Όσον αφορά στις αέριες εκποµπές παράγεται άζωτο και περίσσεια οξυγόνου, CO, CO 2, H 2 O, ΝΟ x και SO 2, ουσίες που αποτελούν τα τυπικά προϊόντα της καύσης και 19

20 µία σειρά άλλων ουσιών που εξαρτάται άµεσα από τη σύνθεση των υπό αποτέφρωση αποβλήτων. Τα συνηθέστερα αέρια παράγωγα είναι όξινα αέρια, πολυκυκλικοί αρωµατικοί υδρογονάνθρακες (ΡΑΗ), διοξίνες (PCDD), φουράνια (PCDF), σκόνη και οξείδια βαρέων µέταλλων. Ο καθαρισµός των αερίων µε κατάλληλα συστήµατα συνεπάγεται την παραγωγή ενός δευτερογενούς καταλοίπου, το οποίο συνήθως θεωρείται επικίνδυνο απόβλητο. Η σύσταση αυτού είναι δύσκολο να καθοριστεί µε µεγάλη ακρίβεια, καθώς εξαρτάται τόσο από τη µέθοδο καύσης, αλλά και από τον τρόπο επεξεργασίας των αερίων. Το υψηλό κόστος ταφής του ASR (αντιµετωπίζεται ως επικίνδυνο απόβλητο) καθιστά την αποτέφρωση µια πιθανή λύση, καθώς µειώνεται σηµαντικά η µάζα και ο όγκος του ASR, ενώ παράλληλα είναι εφικτή και η ανάκτηση ενέργειας. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίδεται στην παρουσία βαρέων µετάλλων τόσο στα αιωρούµενα σωµατίδια που παράγονται όσο και στην τέφρα που παραµένει στον πυθµένα του αποτεφρωτήρα. Στη βιβλιογραφία µελετάται η συµπεριφορά τεσσάρων µετάλλων: του βαρίου, του χαλκού, του ψευδάργυρου και του µολύβδου στους 1123Κ κατά την αποτέφρωση στερεών αποβλήτων. Οι λόγοι που εξετάζονται τα συγκεκριµένα µέταλλα είναι οι εξής: Το βάριο χρησιµοποιείται ευρέως στην κατασκευή των πλαστικών. Ο ρόλος του είναι να παγιδεύει τους επικίνδυνους ατµούς κατά τη διαδικασία της καύσης. Ο µόλυβδος χαρακτηρίζεται από υψηλή τοξικότητα Ο χαλκός φαίνεται να καταλύει το σχηµατισµό των διοξινών και των φουρανίων κατά τη διάρκεια της αποτέφρωσης των αποβλήτων Ο ψευδάργυρος µε τη πτητική µορφή του ZnCl 2 φράσσει τα φίλτρα των θαλάµων µετά την καύση. Προκειµένου να προσοµοιωθεί η συµπεριφορά των µετάλλων αυτών πραγµατοποιήθηκε αποτέφρωση µε πραγµατικό δείγµα ASR και διαφορετικών οργανικών πολυµερών που παρουσιάζεται σε αυτά, όπως πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC), πολυουρεθάνη (PU) και καουτσούκ. Η κύρια χρήση του PVC στην αυτοκινητοβιοµηχανία ήταν για την κάλυψη των ενδιαµέσων µεταξύ των 20

21 διαφόρων τµηµάτων του χάλυβα. Επιπλέον, χρησιµοποιούνταν ως στρώµα επικάλυψης, καθώς και στα καλύµµατα. Η πολυουρεθάνη χρησιµοποιείται ως υλικό στεγανοποίησης. Τέλος, το καουτσούκ συναντάται στα ελαστικά των οχηµάτων. Στον Πίνακα 5 που ακολουθεί δίδεται η στοιχειακή ανάλυση των επιµέρους πολυµερών και του πραγµατικού δείγµατος του ASR. Πίνακας 5: Στοιχειακή ανάλυση των επιµέρους πολυµερών και του πραγµατικού δείγµατος του ASR. PVC PU Καουτσούκ Μίγµα των τριών πολυµερών Πραγµατικό δείγµα ASR Zn 19 ppm 39 ppm 1,9 % 0,64 % 1,2 % Cu 14 ppm ppm 39 ppm 1,6 % Pb ppm 56 ppm 148 ppm 0,14 % Ba 1,50 % 0,86 % - 0,73 % 0,5 % C 34,4 % 48,6 % 82,6 % 48,2 % 50,8 % H 4,30 % 6,8 % 7,5 % 5,9 % 6,5 % N 0,20 % 2,4 % 0,4 % 1,2 % 3,0 % Cl 11,0 % 0,1 % 0,2 % 4,5 % 3,7 % S 0,10 % 0,3 % 1,7 % 0,43 % 0,3 % Επίσης, στον Πίνακα 6 παρουσιάζεται η ποσότητα και το ποσοστό κάθε πολυµερούς στο µίγµα των τριών πολυµερών. Πίνακας 6: Μάζα και ποσοστό του κάθε πολυµερούς στο µίγµα των τριών πολυµερών. Πολυµερές Μάζα (g) % PVC 20,08 39,9 PU 22,58 44,8 Καουτσούκ 7,69 15,3 Συνολικά 50,

22 Στα ιαγράµµατα 7 9 που ακολουθούν παρουσιάζεται η κατανοµή των µετάλλων κατά την αποτέφρωση των τριών πολυµερών. Υπόλοιπο τέφρας Αέρια φάση Κατανοµή µετάλλων (%) Zn (T1) Zn (T2) Cu(T1) Cu(T2) Ba(T1) Ba(T2) ιάγραµµα 7: Κατανοµή µετάλλων κατά την αποτέφρωση PVC (Τ 1 = 1123 Κ, Τ 2 = 1373 Κ) Υπόλοιπο τέφρας Αέρια φάση Κατανοµή µετάλλων (%) Zn (T1) Zn (T2) Pb(T1) Pb(T2) Ba(T1) Ba(T2) ιάγραµµα 8 : Κατανοµή µετάλλων κατά την αποτέφρωση PU (Τ 1 = 1123 Κ, Τ 2 = 1373 Κ) 22

23 Υπόλοιπο τέφρας Αέρια φάση Κατανοµή µετάλλων (%) Zn (T1) Zn (T2) Pb(T1) Pb(T2) ιάγραµµα 9: Κατανοµή µετάλλων κατά την αποτέφρωση κονιορτοποιηµένου καουτσούκ (Τ 1 = 1123 Κ, Τ 2 = 1373 Κ) Από τα αποτελέσµατα προκύπτει ότι ο χαλκός και το βάριο δεν είναι πτητικά µέταλλα. Επίσης, ο ψευδάργυρος υπό την παρουσία χλωρίου βρίσκεται στην αέρια φάση, ενώ απουσία χλωρίου παραµένει στην τέφρα του πυθµένα. Ακόµη, παρατηρείται ότι η πτητικότητα του µολύβδου δεν εξαρτάται από την παρουσία χλωρίου, αλλά µεγαλώνει καθώς αυξάνεται η θερµοκρασία. Στο ιάγραµµα 10 παρουσιάζεται η αποτέφρωση του µίγµατος των τριών αυτών πολυµερών έπειτα από ανάµιξή τους. Από τα αποτελέσµατα προκύπτει ότι δεν υπάρχει καµία αλληλεπίδραση µεταξύ των πολυµερών αυτών όταν βρίσκονται στο ίδιο µίγµα, καθώς η κατανοµή των µετάλλων βρίσκεται σε συµφωνία µε την κατανοµή κάθε µετάλλου σε κάθε τύπο πολυµερούς χωριστά. Ο ψευδάργυρος και ο µόλυβδος έχουν την ίδια συµπεριφορά µε το καουτσούκ στις δύο θερµοκρασίες. Επίσης καµία µεταβολή δεν παρατηρείται στη συµπεριφορά του βαρίου. Αντίθετα µε αυτά όµως ο χαλκός φαίνεται να είναι πιο πτητικός στο µίγµα και ιδιαίτερα στους 1373 Κ. 23

24 Υπόλοιπο τέφρας Αέρια φάση Κατανοµή µετάλλων (%) Zn(T1) Zn(T2) Pb(T1) Pb(T2) Cu(T1) Cu(T2) Ba(T1) Ba(T2) ιάγραµµα 10: Καταµερισµός µετάλλων κατά την αποτέφρωση µίγµατος πολυµερών (Τ 1 = 1123 Κ, Τ 2 = 1373 Κ) Αντίστοιχα, στο ιάγραµµα 11 παρουσιάζεται η κατανοµή των µετάλλων κατά την αποτέφρωση δείγµατος ASR στους 1123 Κ και 1373 Κ, αντίστοιχα. Υπόλοιπο τέφρας Αέρια φάση Κατανοµή µετάλλων (%) Zn(T1) Zn(T2) Pb(T1) Pb(T2) Cu(T1) Cu(T2) Ba(T1) Ba(T2) ιάγραµµα 11: Κατανοµή µετάλλων κατά την αποτέφρωση δείγµατος ASR (Τ 1 = 1123 Κ, Τ 2 = 1373 Κ) 24

25 Με σύγκριση των ιαγραµµάτων 10 και 11 εξάγεται το συµπέρασµα ότι τα µέταλλα παρουσιάζουν παρόµοια συµπεριφορά τόσο στο µίγµα πολυµερών όσο και στο δείγµα ASR. Αξίζει να σηµειωθεί το γεγονός ότι ο χαλκός δεν είναι πτητικός και παραµένει στην τέφρα του πυθµένα ακόµη και σε υψηλές θερµοκρασίες. Επίσης, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και η µέτρηση των άλλων ρύπων που παράγονται κατά την αποτέφρωση των πολυµερών. Πιο συγκεκριµένα, η θερµική διάσπαση του PVC οδηγεί στο σχηµατισµό HCl η οποία ξεκινά από θερµοκρασίες στην περιοχή των 373Κ. Επίσης, η καύση του καουτσούκ σε θερµοκρασίες άνω των 773Κ οδηγεί στην παραγωγή ενώσεων του θείου όπως υδρόθειο (H 2 S) και διοξείδιο του θείου (SO 2 ). Τέλος, η πολυουρεθάνη περιέχει σηµαντικό ποσοστό αζώτου συνεπώς κατά την αποτέφρωση της είναι πιθανός ο σχηµατισµός οξειδίων του αζώτου όπως µονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) και διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ 2 ) ή ακόµα και υδροκυάνιο (HCN). Στους Πίνακες 7 και 8 παρουσιάζονται οι αέριοι ρύποι που δηµιουργούνται κατά την αποτέφρωση στους 1123 Κ και στους 1373 Κ των παραπάνω πολυµερών χωριστά καθώς και του µίγµατός τους, αντίστοιχα. Πίνακας 7: Αέριοι ρύποι κατά την αποτέφρωση στους 1123 Κ PU PVC Καουτσούκ Μίγµα των πολυµερών CO CO VOC NO 0,1 0,06 0,08 0,13 NO HCl - 5-4,2 HCN 11, ,7 SO ,8 0,1 H 2 S - - 2,4 1,3 Σηµ: Οι τιµές σε l/ h 25

26 Πίνακας 8: Αέριοι ρύποι κατά την αποτέφρωση στους 1373 Κ PU PVC Καουτσούκ Μίγµα των πολυµερών CO CO VOCs NO 0,05 0,02 0,06 0,02 NO HCl - 6-9,2 HCN 14, ,4 SO ,5 H 2 S ,7 Σηµ: Οι τιµές σε l/ h Όπως παρατηρείται, οι κύριοι αέριοι ρύποι είναι τα οξείδια του άνθρακα (CO και CO 2 ) και οι πτητικές οργανικές ενώσεις (Volatile Organic Compounds - VOCs). Επίσης, επισηµαίνεται ότι καθώς η θερµοκρασία ανεβαίνει πάνω από τους 1123Κ, στους 1373 Κ οι εκποµπές του CO 2 δεν µεταβάλλονται σε µεγάλο βαθµό. εν συµβαίνει όµως το ίδιο και µε το CO, αφού παρατηρείται σηµαντική µεταβολή της τιµής του στις ίδιες θερµοκρασίες. Αξίζει να σηµειωθεί ακόµα ότι η τιµή των VOCs µειώνεται σε σηµαντικό βαθµό. Ακόµα η παρουσία CO, VOCs και H 2 S υποδηλώνει ότι η καύση δεν είναι τέλεια. Αυτή η παρατήρηση υποδεικνύει την ανάγκη για µετάκαυση των αέριων ρύπων µετά την αποτέφρωσή τους. Τέλος, όπως αναµενόταν, η αποτέφρωση της PU έχει ως αποτέλεσµα την εκποµπή σηµαντικού ποσοστού HCN. Η τελική ποσότητα του HCN που ελευθερώνεται στις αέριες εκποµπές µπορεί να είναι µικρή, αλλά σε καµία περίπτωση δεν πρέπει να θεωρείται αµελητέα. 26

27 β) Πυρόλυση Πυρόλυση καλείται η θερµική διάσπαση των αποβλήτων υπό συνθήκες απουσίας οξυγόνου. Για να είναι εφικτή η ανάπτυξη της µεθόδου πρέπει να έχουν αποµακρυνθεί από τα προς θερµική επεξεργασία απόβλητα τα υλικά που δεν είναι θερµικά ασταθή, όπως το γυαλί και τα µέταλλα. Σε αντίθεση µε την αποτέφρωση, η πυρόλυση χαρακτηρίζεται από ενδόθερµες αντιδράσεις και συνεπώς απαιτείται διαρκής θέρµανση του µίγµατος από µία εξωτερική πηγή θερµότητας. Κατά την πυρόλυση παράγονται αέρια, υγρά και στερεά προϊόντα. Τα παραγόµενα αέρια αποτελούνται συνήθως από Η 2, CH 4, CO, CO 2 και άλλες ουσίες, η παρουσία και η συγκέντρωση των οποίων εξαρτάται από την ακριβή σύσταση των υλικών που υπόκεινται σε πυρολυτική επεξεργασία. Τα αέρια που παράγονται υπολογίζονται περίπου σε 700m 3 /τόνο αποβλήτων, ποσότητα πολύ µικρότερη από αυτήν που παράγεται κατά την αποτέφρωση (κυµαίνεται στα 5.000m 3 /τόνο αποβλήτων). Το υγρό υπόλειµµα είναι ένα µίγµα ελαιώδους µορφής µε υψηλή πυκνότητα και ιξώδες το οποίο αποτελείται από οξικό οξύ, µεθανόλη, ακετόνη, κ.α. Το µίγµα αυτό εάν υποστεί κατάλληλη επεξεργασία µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως συνθετικό καύσιµο. Τέλος, το στερεό υπόλειµµα αποτελείται κυρίως από καθαρό άνθρακα. Ένα σηµαντικό στοιχείο που έχουν δείξει µελέτες είναι ότι µε την άνοδο της θερµοκρασίας µειώνεται σηµαντικά η ποσότητα των υγρών και στερεών υπολειµµάτων, αυξάνεται όµως η παραγωγή αερίων εκποµπών. Τα κυριότερα προβλήµατα που αφορούν στην εφαρµογή αυτής της µεθόδου είναι η δυσκολία στην αποµάκρυνση των µετάλλων και του γυαλιού και, δευτερευόντως, η δυσκολία επίτευξης των κατάλληλων προδιαγραφών εµπορικού καυσίµου για το υγρό υπόλειµµα της πυρόλυσης. Θετικό στοιχείο είναι η απουσία εκποµπών επικίνδυνων αερίων, γεγονός που δεικνύει ότι οι απαιτήσεις σε αντιρρυπαντικά συστήµατα είναι µικρότερες σε σχέση µε αυτές που παρατηρούνται κατά την αποτέφρωση. Η εφαρµογή της µεθόδου για τη θερµική επεξεργασία του ASR, λαµβάνει χώρα σε µεσαίες προς υψηλές θερµοκρασίες, απουσία οξυγόνου. Η διαδικασία ξεκινά µε προθέρµανση των τεµαχισµένων υλικών σε κατάλληλο αντιδραστήρα και στα 27

28 προϊόντα της πυρόλυσης απαντάται ένα µεγάλο ποσοστό του αρχικού οργανικού υλικού το οποίο µπορεί να µετατραπεί σε ενέργεια, η οποία µπορεί να χρησιµοποιηθεί στο ίδιο το σύστηµα ή σε άλλες χρήσεις. Τα προϊόντα αυτά είναι απανθρακωµένο στερεό (Char solid), ελαιώδες υγρό και πίσσα σε υγρή µορφή (Oil and Tar) και αέριο σύνθεσης (syngas). Το ελαιώδες κλάσµα το οποίο αποτελείται κυρίως από αλειφατικούς και αρωµατικούς υδρογονάνθρακες µπορεί να συµπυκνωθεί υπό κανονικές συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας, ενώ το αέριο σύνθεσης είναι µη συµπυκνώσιµο και αποτελείται από συστατικά όπως H 2, H 2 S, CH 4, CO, NH 3 Το συνολικό ποσοστό του αέριου κλάσµατος και του ελαιώδους κλάσµατος εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας, όπως η θερµοκρασία και η πίεση στον αντιδραστήρα πυρόλυσης, το χρόνο παραµονής, καθώς και από τον τύπο του καταλύτη που χρησιµοποιείται για επιτάχυνση των θερµικών διαδικασιών. Στο ιάγραµµα 11 παρουσιάζεται µια πιλοτική µονάδα πυρόλυσης. Αποτελείται κυρίως από τα εξής τµήµατα: Μονάδα τροφοδότησης ASR Αντιδραστήρα πυρόλυσης Σύστηµα συµπύκνωσης υδρατµών Αφαίρεση αέριων ρυπαντών Ανάλυση αερίων 28

29 ιάγραµµα 11: Πιλοτική µονάδα πυρόλυσης ASR 29

30 Στον Πίνακα 9 παρουσιάζεται η στοιχειακή ανάλυση σε κατάλληλο προετοιµασµένο δείγµα ASR. Πίνακας 9: Στοιχειακή ανάλυση ASR Θερµογόνος δύναµη (Calorific value) (kj/kg) Νερό % Τέφρα (550 o C- 823 Κ) % Συνδυασµένο κλάσµα (Combined fraction) % Άνθρακας % Θείο 0.40 % Άζωτο 2.10 % Οξυγόνο 1.50 % Υδρογόνο 4.80 % Χλώριο 2.00 % Στον Πίνακα 10 που ακολουθεί παρουσιάζεται η ανάλυση των µετάλλων που ανιχνεύθηκαν σε διαφορετικά δείγµατα ASR. Πίνακας 10: Ανάλυση µετάλλων σε διαφορετικά δείγµατα ASR Στοιχείο (%w) ASR I ASR II ASR III ASR IV Zn Ni Fe Cr Al Cu Hg Pb Cd

31 Με παρατήρηση του Πίνακα 10 εύκολα µπορεί να διαπιστώσει κανείς τις διαφορετικές τιµές των µετάλλων από το ένα δείγµα στο άλλο. Κάτι τέτοιο όµως είναι αναµενόµενο εξαιτίας της µεγάλης ετερογένειας των δειγµάτων. Στο ιάγραµµα 12 παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα της πυρόλυσης δείγµατος ASR σε διαφορετικές θερµοκρασίες (550 o C, 600 o C και 680 o C) υπό σταθερές συνθήκες πίεσης και χρόνου παραµονής (µικρότερος από 40 min). [32] 680 oc 600 oc 550 oc Παραγωγή (%w) Char Oil Products Gas ιάγραµµα 12: Παραγωγή κύριων προϊόντων πυρόλυσης συναρτήσει διαφορετικών θερµοκρασιών Από το ιάγραµµα 12 διαπιστώνεται ότι η παραγωγή στερεού άνθρακα (Char) αυξάνεται καθώς µειώνεται η θερµοκρασία. Στον Πίνακα 11 παρουσιάζονται χαρακτηριστικά σύστασης του Char, όπου παρατηρείται σηµαντική αύξηση στην παρουσία πτητικών σε αυτό καθώς µειώνεται η θερµοκρασία. Πίνακας 11: Χαρακτηριστικά του παραγόµενου Char 680 ο C (953 K) 600 ο C (873 K) 550 ο C (823 K) Υγρασία 0,50 % 4,46 % 7,21 % Πτητικά 5,84 % 11,90 % 32,86 % Αµετάβλητος άνθρακας (Fixed carbon) 18,39 % 17,76 % 20,24 % Τέφρα 75,76 % 70,36 % 46,90 % 31

32 Επίσης, από τα στοιχεία του Πίνακα 12 όπου παρουσιάζεται η στοιχειακή ανάλυση του Char, παρατηρείται σαφής µείωση του ποσοστού του υδρογόνου µε αύξηση της θερµοκρασίας. Επιπλέον, το ποσοστό του άνθρακα παραµένει σχετικά σταθερό σε υψηλές θερµοκρασίες, µε σηµαντική αύξηση σε χαµηλές θερµοκρασίες. Πίνακας 12: Στοιχειακή ανάλυση του char Θερµοκρασία ( o C) C (%) H (%) N (%) S (%) Cl (%) ,49 0,94 0,55 1,46 0, ,91 1,37 0,54 1,38 0, ,46 3,86 1,09 1,11 0,96 Τέλος, στον Πίνακα 13 παρουσιάζεται η σύσταση του αερίου σύνθεση (syngas). Από τον Πίνακα αυτόν προκύπτει ότι το περιεχόµενο σε υδρογόνο αυξάνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας και σε υψηλές θερµοκρασίες τείνει να σταθεροποιηθεί. Επίσης, καθώς η θερµοκρασία αυξάνεται, το παραγόµενο αέριο συνεχίζει να εµπλουτίζεται µε µεθάνιο, αιθάνιο και αιθυλένιο. Πίνακας 13: Σύσταση του αερίου σύνθεσης Θερµοκρασία CO 2 O 2 C3+ CO H 2 CH 4 CH 3 CH 3 CH 2 =CH 2 Συνολικά ( o C) (% w/w) 550 2,99 0,02 0,004 0,27 0,26 0,27 0,20 0,17 4, ,06 0,013 0,77 0,71 0,53 0,74 0,56 0,64 9, ,90 0,03 1,00 1,52 0,48 2,17 0,89 2,04 13,03 Στη βιβλιογραφία επίσης µελετάται η πυρόλυση δείγµατος ASR σε διαφορετικό τύπο αντιδραστήρα (screw kiln reactor). Η σύνθεση του δείγµατος που χρησιµοποιήθηκε παρουσιάζεται στον Πίνακα 14 που ακολουθεί. 32

33 Πίνακας 14: Σύνθεση δείγµατος ASR που χρησιµοποιήθηκε για πυρόλυση σε screw kiln reactor Ποσοστό υγρασίας (%wt) 2.6 Οργανικό κλάσµα (%wt) 39.3 Ποσοστό τέφρας (% wt) 58.1 Μέγεθος σωµατιδίων <1 mm Πυκνότητα (kg/ m 3 ) 438 Θερµογόνος δύναµη (MJ/ kg) Στοιχειακή ανάλυση (% wt) C 27.9 H 4.0 N 0.9 S 0.3 Cl 0.5 Fe 17.6 Si 8.6 Στο ιάγραµµα 13 παρουσιάζεται η καµπύλη του στερεού υπολείµµατος της πυρόλυσης του ASR σε εργαστηριακό screw kiln reactor σε εύρος θερµοκρασιών. Όπως εύκολα µπορεί να παρατηρήσει κανείς το στερεό υπόλειµµα µεταβάλλεται από 80% στους 500 o C σε 70% στους 750 o C. Εποµένως η παραγωγή του εξαρτάται αποκλειστικά από τη θερµοκρασία πυρόλυσης. ιάγραµµα 13: Στερεό υπόλειµµα συναρτήσει της θερµοκρασία της πυρόλυσης του ASR σε εργαστηριακό screw kiln reactor. 33

34 Στο ιάγραµµα 14 παρουσιάζονται οι καµπύλες του παραγόµενου αερίου και υγρού από την πυρόλυση στο ίδιο εύρος θερµοκρασιών. Σηµειώνεται ότι η παραγωγή του αερίου παρουσιάζει µια σταθερή αύξηση από 8 % στους 500 o C σε 20 % στους 750 o C. Αντίθετα το παραγόµενο υγρό εµφανίζεται µεγαλύτερο σε χαµηλότερες θερµοκρασίες και µειώνεται καθώς αυξάνεται η θερµοκρασία πυρόλυσης. ιάγραµµα 14: Παραγόµενο αέριο και υγρό συναρτήσει της θερµοκρασία της πυρόλυσης σε εργαστηριακό screw kiln reactor. Τέλος στον Πίνακα 15 παρουσιάζεται η επίδραση του χρόνου παραµονής στα παραγόµενα προϊόντα πυρόλυσης. Πίνακας 15: Επίδραση του χρόνου παραµονής στα παραγόµενα προϊόντα πυρόλυσης. Χρόνος Θερµοκρασία Στερεό Υγρό Αέριο Παραµονής αντιδραστήρα (% µάζα) (%) (%) (min) ( ο C) III. Σύστηµα ιαχείρισης 3: Πλήρης αποσυναρµολόγηση /τεµαχισµός/ διαχωρισµόςανάκτηση σιδηρούχων και µη σιδηρούχων µετάλλων/ θερµική αξιοποίηση του καύσιµου υπολείµµατος και αξιοποίηση του µη καύσιµου υλικού. 34

35 Στο Σύστηµα ιαχείρισης 3, τα στάδια που αφορούν στην αποσυναρµολόγηση, τον τεµαχισµό και διαχωρισµό των υλικών είναι τα ίδια µε αυτά που περιγράφονται στα Συστήµατα ιαχείρισης 1 και 2. ιαφοροποιείται από το Σύστηµα ιαχείρισης 2 στο γεγονός ότι το µη καύσιµο υλικό του υπολείµµατος του τεµαχισµού των οχηµάτων υπόκεινται σε αξιοποίηση και δεν οδηγείται προς τελική διάθεση. Το υπόλειµµα του τεµαχισµού των οχηµάτων αποτελείται κατά 75% από οργανικά συστατικά και 25% από ανόργανα. Το 50% περίπου από αυτό αποτελείται από υλικό που µπορεί να οδηγηθεί σε θερµική επεξεργασία. Το υπόλοιπο 50% που αποµένει και αποτελείται από µη καύσιµο υλικό (Incombustible Shredder Residue ISR) συνήθως οδηγείται προς ταφή (Σύστηµα ιαχείρισης 2). Σύµφωνα µε πρόσφατη έρευνα, το υλικό αυτό µπορεί να αξιοποιηθεί, π.χ. στην παραγωγή τσιµέντου. Το ΙSR περιέχει κυρίως ανόργανες ουσίες όπως χαλαζίας, ασβεστίτης, µαγνητίτης, αιµατίτης κ.λπ. Επίσης, είναι πλούσιο σε ψευδάργυρο και µόλυβδο. Στον Πίνακα 16 που ακολουθεί δίδεται η σύσταση δύο διαφορετικών δειγµάτων ISR. Πίνακας 16: Χηµική σύσταση δύο διαφορετικών δειγµάτων ISR Στοιχείο (% w/w) ISR 1 ISR 2 SiO 2 28,78 30,68 Al 2 O 3 5,32 4,57 Fe 2 O 3 25,57 21,34 MnO 0,24 0,22 MgO 2,92 3,53 CaO 8,11 9,34 Na 2 O 2,08 2,85 K 2 O 0,63 0,50 TiO 2 0,55 0,54 P 2 O 5 0,95 1,38 Cl 0,18 0,22 Ba 0,48 0,49 Cr 0,70 0,55 35

36 Cu 1,69 2,75 Ni 0,32 0,32 Pb 3,30 3,34 Zn 2,50 2,21 Με βάση τη σύστασή του, εξετάζονται δύο εναλλακτικοί τρόποι αξιοποίησής του: Το ISR θερµαίνεται στους 700 o C, ώστε να διασπασθεί το οργανικό υλικό που πιθανόν περιέχει και, στη συνέχεια, εµβαπτίζεται σε διάλυµα υδροξειδίου του νατρίου ώστε να λάβει χώρα µετατροπή των µετάλλων και των οξειδίων τους σε υδροξείδια µετάλλων ή εµβαπτίζεται σε θειικό οξύ, ώστε να λάβει χώρα η µετατροπή των µετάλλων και των οξειδίων τους σε άλατα µετάλλων. Έπειτα, υφίσταται έκπλυση και ξήρανση και προστίθεται σε ασβεστοκονίαµα (mortar cast) για την παραγωγή τσιµέντου Portland. Πρέπει να αναφερθεί ότι το θερµικά επεξεργασµένο ISR δεν µπορεί να χρησιµοποιηθεί άµεσα στο τσιµέντο εξαιτίας λόγω του γεγονότος ότι µπορεί να επιφέρει χρονική υστέρηση στο δέσιµο του τσιµέντου. Προκειµένου να αποφευχθούν τέτοιου είδους φαινόµενα, θεωρείται αναγκαία η χηµική επεξεργασία µε διάλυµα υδροξειδίου του νατρίου ή µε διάλυµα θειικού οξέος. Στην περίπτωση αυτή το ISR µπορεί να αντικαταστήσει ακόµα και το 30 % της άµµου στο τσιµέντο. Εξαιτίας της πολύπλοκης σύνθεσης του ISR είναι πιθανό να παραχθούν διοξίνες κατά τη θερµική επεξεργασία του. Γι αυτό το λόγο θεωρείται αναγκαίος ο έλεγχος των παραγόµενων αερίων, γεγονός που συνεπάγεται αύξηση του κόστους του ανακυκλωµένου ISR ως πρόσθετο µίγµα αδρανών για την παραγωγή τσιµέντου. Το ISR αναµειγνύεται µε calcium sulfoaluminate (CSA) µε στόχο την παραγωγή τσιµέντου κατάλληλου για επίστρωση τµηµάτων γεφυρών, δρόµων και αεροδιάδροµων. Η αναλογία υλικών είναι περίπου ISR/CSA = 4. 36

37 IV. Σύστηµα ιαχείρισης 4: Μερική αποσυναρµολόγηση/ τεµαχισµός/ διαχωρισµόςανάκτηση σιδηρούχων και µη σιδηρούχων µετάλλων/ ταφή του ΥΤΟ Το Σύστηµα ιαχείρισης 4 διαφοροποιείται από το Σύστηµα ιαχείρισης 1, στο γεγονός ότι η αποσυναρµολόγηση δεν είναι πλήρης, αλλά µερική. Πιο αναλυτικά, η µερική αποσυναρµολόγηση περιλαµβάνει την αφαίρεση των υγρών του αυτοκινήτου, της µπαταρίας, των προφυλακτήρων, των τζαµιών, των πόρτων, των ελαστικών, καθώς και του κινητήρα µε ιδιαίτερη έµφαση σε εκείνα τα εξαρτήµατα που περιλαµβάνουν υγρά. Η µερική αποσυναρµολόγηση πραγµατοποιείται και αυτή σε 3 στάδια. Στο ιάγραµµα 15 που ακολουθεί παρουσιάζεται συνοπτικά η διαδικασία µερικής αποσυναρµολόγησης. Όχηµα τέλους κύκλου ζωής Αποµάκρυνση υγρών 1ο στάδιο αποσυναρµολόγησης Βενζίνη, Λάδια µηχανής, Ψυκτικά Παράθυρα, πόρτες κ.λ.π. Λάστιχα (Tire) 2ο στάδιο αποσυναρµολόγησης Μπαταρία ηλεκτρικές καλωδιώσεις 3ο στάδιο αποσυναρµολόγησης Μηχανή, Σύστηµα µετάδοσης κίνησης Κόψιµο Ελατήρια Σιδηρούχα/ µη σιδηρούχα µέταλλα ιάγραµµα 15: ιαδικασία µερικής αποσυναρµολόγησης 37

38 V. Σύστηµα ιαχείρισης 5: Μερική αποσυναρµολόγηση / τεµαχισµός/ διαχωρισµόςανάκτηση σιδηρούχων και µη σιδηρούχων µετάλλων / θερµική αξιοποίηση του καύσιµου υλικού και ταφή του µη καύσιµου υλικού. Στο συγκεκριµένο Σύστηµα ιαχείρισης πραγµατοποιείται µερική αποσυναρµολόγηση του ΟΤΚΖ, ακολουθεί τεµαχισµός και το 50 % περίπου του υπολείµµατος του τεµαχισµού οδηγείται για θερµική επεξεργασία, ενώ το υπόλοιπο 50 % µεταφέρεται για τελική διάθεση. Η αποσυναρµολόγηση ακολουθεί την ίδια πορεία µε αυτήν που περιγράφθηκε αναλυτικά στο Σύστηµα ιαχείρισης 4, ενώ τα υπόλοιπα στάδια είναι παρόµοια µε αυτά που περιγράφτηκαν στο Σύστηµα ιαχείρισης 2. VI. Σύστηµα ιαχείρισης 6: Μερική αποσυναρµολόγηση /τεµαχισµός/ διαχωρισµόςανάκτηση σιδηρούχων και µη σιδηρούχων µετάλλων/ θερµική αξιοποίηση του καύσιµου υλικού και αξιοποίηση του µη καύσιµου υλικού σε άλλες εφαρµογές. Στο Σύστηµα ιαχείρισης 6, πραγµατοποιείται µερική αποσυναρµολόγηση του Ο.Τ.Κ.Ζ. και έπειτα ακολουθεί ο τεµαχισµός, όπως και στα Συστήµατα ιαχείρισης 4 και 5. Στη συνέχεια, το καύσιµο τµήµα του Υ.Τ.Ο. οδηγείται για θερµική επεξεργασία - ανάκτηση ενέργειας, ενώ το µη καύσιµο τµήµα µεταφέρεται για αξιοποίηση στην παραγωγή τσιµέντου (Σύστηµα ιαχείρισης 3). Οικονοµική ανάλυση της αποσυναρµολόγησης και του τεµαχισµού των ΟΤΚΖ Η απόσυρση των ΟΤΚΖ, η αποσυναρµολόγηση και η ανακύκλωση εµπεριέχουν επιµέρους παραµέτρους κόστους οι οποίες συνδέονται µε συγκεκριµένους παράγοντες όπως: o Κόστος αγοράς αποσυρόµενου οχήµατος (κόστος/όχηµα). Τυπικά αυτό εξαρτάται από την κατάσταση και από τον τύπο του οχήµατος. Σε αρκετές περιπτώσεις µπορεί να µην υπάρχει τέτοιο κόστος (υποχρεωτική παράδοση ΟΤΚΖ χωρίς αντίτιµο). o Το κόστος µεταφοράς (κόστος/km). Το κόστος αυτό πιθανώς να συνδέεται και µε το βάρος και µε το ποσοστό της βλάβης που έχει υποστεί. 38

39 o Κόστος προσωρινής αποθήκευσης (κόστος/όχηµα). Τα κόστη συνδέονται άµεσα από την εγκατάσταση αλλά και από την τοπική νοµοθεσία. o Το κόστος εργατών (κόστος/ώρα): Το κόστος αυτό εξαρτάται από το είδος της εγκατάστασης και τις απαιτήσεις σε εξειδικευµένο προσωπικό. o Το κόστος εξοπλισµού και το κόστος λειτουργίας της εγκατάστασης (κόστος/ώρα, κόστος/όχηµα): Αυτά όπως είναι φυσικό εξαρτώνται και από τις απαιτήσεις για ειδικό εξοπλισµό. o Από το χρόνο που κρίνεται απαραίτητος για την ανάκτηση των τµηµάτων αλλά και των υλικών. Αυτό επηρεάζεται άµεσα από τον σχεδιασµό του οχήµατος. Το κύριο σηµείο το οποίο αποτελεί τροχοπέδη για το µέλλον της ανακύκλωσης των ΟΤΚΖ αποτελεί το κόστος της αποσυναρµολόγησης. Το κόστος αυτό παραµένει αρκετά υψηλό γιατί απαιτεί αρκετή χειρωνακτική εργασία και αυτό το καθιστά το πιο δαπανηρό στάδιο στη διαδικασία της ανακύκλωσης. Το κόστος αυτό, το οποίο επηρεάζεται και από τη τάση για µείωση της τοξικότητας και της επικινδυνότητας των ΟΤΚΖ, µπορεί να µειωθεί µέσω: Του ειδικού σχεδιασµού των αυτοκινήτων για ανακύκλωση. Αρκετοί είναι οι κατασκευαστές αυτοκινήτων οι οποίοι προάγουν τον σχεδιασµό για ανακύκλωση. Της ανάπτυξης αυτοµατοποιηµένων συστηµάτων για αποσυναρµολόγηση. Στην βιβλιογραφία παρουσιάζονται στοιχεία που αφορούν την οικονοµική ανάλυση της αποσυναρµολόγησης και του τεµαχισµού των ΟΤΚΖ καθώς επίσης και τα απαραίτητα µηχανήµατα για την υποδοµή τους. Η ανάλυση αυτή παρέχει πληροφορίες για µια ολοκληρωµένη ανάλυση της αποσυναρµολόγησης και του τεµαχισµού κάτω από διαφορετικές στρατηγικές προκειµένου να επιτευχθεί ο στόχος της Ε.Ε. Όπως είναι αναµενόµενο, η αποσυναρµολόγηση έχει επίδραση στο τεµαχισµό των αυτοκινήτων καθώς και στον συνολικό ρυθµό της ανακύκλωσης. Για παράδειγµα εάν ένα τµήµα αυτοκινήτου µε δεδοµένη σύσταση αφαιρείται από την εταιρεία αποσυναρµολόγησης αυτό όπως είναι φυσικό έχει επίδραση στη σύνθεση των υλικών του ΟΤΚΖ και συνεπώς στην διάσπασης 39

40 (breakdown) των υλικών στη διαδικασία του τεµαχισµού και στην οικονοµική του απόδοση. Συνεπώς το κόστος της αποσυναρµολόγησης και τα έσοδά της εκφράζονται σύµφωνα µε τον ρυθµό αποσυναρµολόγησης (που ορίζεται από τη µάζα των τµηµάτων συναρτήσει της συνολικής µάζας ενός ΟΤΚΖ). Η αποσυναρµολόγηση του οχήµατος βασίζεται στη διάκριση των τµηµάτων του αυτοκινήτων, την σύνθεσή τους και τον χρόνο που χρειάζονται για την αποσυναρµολόγησή τους όπως παρέχονται από την βάση δεδοµένων της IDIS (International Dismantling Information System). Αυτή η βάση δεδοµένων παρέχει πληροφορίες για τον χρόνο αποσυναρµολόγησης των συστατικών που επρόκειτο να αποσυναρµολογηθούν µε σκοπό την απορρύπανση τους και την ανακύκλωση τους. Στον Πίνακα 17 παρέχονται πληροφορίες για τον χρόνο αποσυναρµολόγησης και οι µάζες διαφορετικών τµηµάτων ενός τυπικού οχήµατος (VW AO3 Polo Classic). Πίνακας 17: Μάζα και χρόνος αποσυναρµολόγησης για διάφορα τµήµατα ενός τυπικού οχήµατος. Τµήµα Μάζα (Kg) Χρόνος αποσυναρµολόγησης (s) Μπαταρία Λάδια µηχανής Υγρά φρένων Τζάµια (πόρτες) Κάλυµµατα προφυλακτήρα (Bumper cover) Radiator grill Προφυλακτήρας Προστατευτικό κάλυµµα air cleaner Τάσια τροχών Ντουλάπι σε ταµπλό αυτοκινήτου

41 Προκειµένου να επιτευχθεί η οικονοµική ανάλυση για την αποσυναρµολόγηση και τον τεµαχισµό λήφθηκε υπ όψιν η απαραίτητη υποδοµή όπως αναλυτικά παρουσιάζεται στους Πίνακες 18 και 19. Η δυναµικότητα ανέρχεται στα 3300 ΟΤΚΖ/ χρόνο εναρµονισµένη πάντα µε τους κανόνες της Ε.Ε. Λήφθηκε ως δεδοµένο ότι για την διαδικασία της επεξεργασίας ενός ΟΤΚΖ στις εταιρείες αποσυναρµολόγησης ότι απαιτείται συµφωνία µεταξύ των κατασκευαστών αυτοκινήτων και των επιλεγµένων εταιρειών αποσυναρµολόγησης. Επιπλέον οι τελευταίες για την οµαλή λειτουργία θα προσλάβουν κατά µέσο όρο 2 εργάτες για την απορρύπανση και για την διαδικασία της αποσυναρµολόγησης. Ο αριθµός των σταθµών πιθανώς να αυξηθούν προκειµένου να επεκταθεί η δυναµικότητα. Λήφθηκε υπ όψιν ότι για την επεξεργασία ενός ΟΤΚΖ προκειµένου να επιτευχθούν οι στόχοι της ανακύκλωσης θα χρησιµοποιεί 1 σταθµός αποσυναρµολόγησης, 2 εργάτες και 1 υπεύθυνο στο τµήµα αυτό. Για τον χρόνο αποσυναρµολόγησης χρησιµοποιήθηκαν τα δεδοµένα του Πίνακα 5.17 ενώ απαιτείται και επιπρόσθετος χρόνος προκειµένου να συµπεριληφθεί η µεταφορά του ΟΤΚΖ από τον σταθµός προεπεξεργασίας/ αποσυναρµολόγησης στο µηχάνηµα ανύψωσης (fork lifter). Για παράδειγµα για να επιτευχθεί η απορρύπανση και η αποµάκρυνση των 68 τµηµάτων που αποτελούν το 14% της συνολικής µάζας του ΟΤΚΖ απαιτείται συνολικός χρόνος 1 h/ ΟΤΚΖ (συµπεριλαµβανοµένου και 0.1 h που απαιτείται για τη µεταφορά του ΟΤΚΖ). Εποµένως σε αυτή την περίπτωση οι εταιρείες αποσυναρµολόγησης θα είναι σε θέση να επεξεργάζονται περισσότερα από 3300 ΟΤΚΖ/ χρόνο. Στον Πίνακα 18 παρουσιάζεται ο οικονοµικός χαρακτηρισµός για τις εταιρείες αποσυναρµολόγησης µε δυναµικότητα 3300 ΟΤΚΖ/ χρόνο. Πίνακας 18: Οικονοµικός χαρακτηρισµός για τις εταιρείες αποσυναρµολόγησης µε δυναµικότητα 3300 ΟΤΚΖ/ χρόνο. Μάζα τµηµάτων που αφαιρούνται για επαναχρησιµοποίηση (kg/ ΟΤΚΖ) 47 Κόστος αποσυναρµολόγησης Απόκτηση ΟΤΚΖ ( / t) 0 Κόστος κτιριακής εγκατάστασης (building) ( / χρόνο) Κόστος εξοπλισµού (1 σταθµός αποσυναρµολόγησης, 1 περονοφόρο ανυψωτή µηχάνηµα (fork lifter) 20,000 Εργάτες (2 για την αποσυναρµολόγηση και 1 υπεύθυνο) ( / χρόνο) 53,800 Συντήρηση (10% της κτιριακής εγκατάστασης και του κόστους εξοπλισµού) ( / χρόνο) 2595 Ηλεκτρική ενέργεια ( / χρόνο)

42 Κόστος διαχείρισης/ ανακύκλωσης των αποµακρυνόµενων υλικών ( / t) Υδραυλικά λάδια (Hydraulic oils) Λάδια φίλτρων -80 Άλλα υγρά -170 Μεταφορά των αποσυναρµολογηµένων υλικών για διαχείριση/ ανακύκλωση ( / t) Έσοδα Έσοδα από την πώληση του εναποµένων κουφαριού εταιρείες τεµαχισµού ( / t) (hulk) στις Έσοδα από την ανακύκλωση των αποσυναρµολογηµένων υλικών ( / t) Ελαστικά 0 Πλαστικά 0 Λιπαντικά λάδια 0 Γυαλί 0 Μπαταρία Λαµβάνοντας υπ όψη τη σηµασία του τεµαχισµού στην ανακύκλωση, υπολογίστηκε και η επίδραση ορισµένων εξωτερικών οικονοµικών παραγόντων (π.χ. κόστος τελικής διάθεσης υπολειµµάτων και τιµή των διαχωρισµένων µετάλλων scrap) καθώς επίσης και ορισµένων τεχνολογικών παραµέτρων στην οικονοµική ανάλυση του τεµαχισµού. Στον Πίνακα 19 που ακολουθεί παρουσιάζονται τα οικονοµικά στοιχεία που αφορούν στις εργασίες τεµαχισµού. Πίνακας 19: Οικονοµικός χαρακτηρισµός των εταιρειών τεµαχισµού. Shredder Ώρες εργασίας (h/ year) 2317 Συνολικό τεµαχισµένο scrap (t/ year) 69,500 ΟΤΚΖ (%) 44% Προσαρµογή µε light βιοµηχανικό scrap 56% Κόστος κτιριακής εγκατάστασης (building) ( / χρόνο) 113,446 Κόστος εξοπλισµού: τεµαχιστή (shredder mill), διαχωριστής µη σιδηρούχων (non ferrous separator), γερανός, λοιπά ( / χρόνο) Κόστος εργατών, τεχνικών συντήρησης, υπεύθυνων ( / χρόνο) 374,299 Εργάτες (7 στον Shredder Α και 6 στον Shredder Β) 110,880 Τεχνικοί συντήρησης (2 και για τους 2 Shredders) 39,600 Υπεύθυνο (1 και για τους 2 Shredders) 39,600 Συντήρηση, ασφάλεια και ηλεκτρική ενέργεια ( / t) 7,7 42

43 Κόστος τελικής διάθεσης υπολειµµάτων ( / t) 44,5 Κόστος απόκτησης κουφαριού (hulk) ( / t) 46 Έσοδα από την πώληση των τεµαχισµένων µεταλλικών scrap ( / t) Σιδηρούχα 120 Μίγµα µη σιδηρούχων µετάλλων (Al, Cu, Zn) 250 Κόστος µεταφοράς υλικών ( / t) Συµπαγή κουφάρια (hulk) από τις εταιρείες αποσυναρµολόγησης στις εταιρείες τεµαχισµού Σιδηρούχα µέταλλα για ανακύκλωση 4,1 Μίγµα µη σιδηρούχων µετάλλων (Al, Cu, Zn) για ανακύκλωση 25 Υπόλειµµα Τεµαχισµού Οχηµάτων διάθεση (ΥΤΟ) προς τελική Ικανότητα διαχωρισµού του τεµαχισµένου µεταλλικού scrap Σιδηρούχα µέταλλα 0,96 Μη σιδηρούχα µέταλλα (Al, Cu, Zn) 0,25 4,1 4,1 Ο χώρος που κρίνεται απαραίτητος για την αποθήκευση των ΟΤΚΖ καθώς και των κουφαριών (hulk) ανέρχεται στα 1940m 2 ενώ για τον σταθµό αποσυναρµολόγησης, την αποθήκευση των υλικών και των γραφείων ανέρχεται στα 285m 2. Προκειµένου να υπολογιστεί το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας υποτέθηκε µια κατανάλωση 4 kwh/ εργάτη αποσυναρµολόγησης/ ώρα, 3388 εργατικές ώρες/ χρόνο (για 2 εργάτες στην αποσυναρµολόγηση οι οποίοι απασχολούνται 7 ώρες την µέρα και 242 ηµέρες το χρόνο) και εποµένως το κόστος σε 0.09 / kwh / χρόνο. Το κόστος που σχετίζεται µε τη µεταφορά και τη µεταχείριση των υλικών µετά την αποσυναρµολόγησή τους δεν κατέχει µια συγκεκριµένη τιµή. Τα έσοδα για τις εταιρείες αποσυναρµολόγησης προκύπτουν κυρίως από τις πωλήσεις των hulk (των αυτοκινήτων δηλαδή µετά την αποσυναρµολόγηση) προς τις εταιρείες τεµαχισµού και από τα υλικά που οδεύουν προς ανακύκλωση. Για τις εταιρείες τεµαχισµού, το κόστος που σχετίζεται µε την κτιριακή εγκατάσταση, τον εξοπλισµό και τους εργάτες θεωρείται σταθερό, ενώ το κόστος που σχετίζεται µε την διατήρηση, την ηλεκτρική ενέργεια, την απόκτηση των hulk και την µεταφορά (των hulk, του υπολείµµατος από την διαδικασία τεµαχισµού, του σιδηρούχου και του µη σιδηρούχου scrap) θεωρείται ότι 43

44 µεταβάλλεται. Τα έσοδα για τις εταιρείες τεµαχισµού προέρχονται από τις πωλήσεις των σιδηρούχων και µη σιδηρούχων µετάλλων προς ανακύκλωση. Στο ιάγραµµα 16 που ακολουθεί παρουσιάζεται η οικονοµική ανάλυση εταιρειών αποσυναρµολόγησης και τεµαχισµού συναρτήσει της µάζας που αφαιρείται από τις εταιρείες αποσυναρµολόγησης για όχηµα που έχει κατασκευαστεί το Κόστος- Έσοδα % 5% 10% 15% Βαθµός αποσυναρµολόγησης Κόστος αποσυναρµολογητών ( / ΟΤΚΖ) Κόστος τεµαχιστή ( / t) Έσοδα αποσυναρµολογητών ( / ΟΤΚΖ) Έσοδα τεµαχιστή ( / t) ιάγραµµα 16: Οικονοµική ανάλυση εταιρειών αποσυναρµολόγησης και τεµαχισµού συναρτήσει της µάζας που αφαιρείται από τις εταιρείες αποσυναρµολόγησης για όχηµα που έχει κατασκευαστεί το Στο ιάγραµµα 17 που ακολουθεί παρουσιάζεται η οικονοµική ανάλυση εταιρειών αποσυναρµολόγησης και τεµαχισµού συναρτήσει της µάζας που αφαιρείται από τις εταιρείες αποσυναρµολόγησης για όχηµα που έχει κατασκευαστεί το

45 Κόστος % 5% 10% 15% Βαθµός αποσυναρµολόγησης Κόστος αποσυναρµολογητών ( / ΟΤΚΖ) Κόστος τεµαχιστή ( / t) Έσοδα αποσυναρµολογητών ( / ΟΤΚΖ) Έσοδα τεµαχιστή ( / t) ιάγραµµα 17: Οικονοµική ανάλυση εταιρειών αποσυναρµολόγησης και τεµαχισµού συναρτήσει της µάζας που αφαιρείται από τις εταιρείες αποσυναρµολόγησης για όχηµα που έχει κατασκευαστεί το Όπως εύκολα µπορεί να διαπιστωθεί από τα ιαγράµµατα 5.16 και 5.17, οι εταιρείες που ασχολούνται µε τη διαδικασία του τεµαχισµού είναι επικερδής για µια µεγάλη κλίµακα, ενώ αξίζει να σηµειωθεί ότι το κέρδος αυτό είναι µεγαλύτερο για µεγαλύτερους βαθµούς αποσυναρµολόγησης. Όσον αφορά στις εταιρείες που ασχολούνται µε την αποσυναρµολόγηση, από το ισοζύγιο µεταξύ των εισόδων που προέρχονται από την πώληση των ανακυκλώσιµων υλικών και του κόστους της αποσυναρµολόγησης µπορεί να εξαχθεί το συµπέρασµα ότι αυτή η δραστηριότητα µπορεί να είναι επικερδής ακόµα και για υψηλούς βαθµούς αποσυναρµολόγησης όπως 14%, εφόσον το ΟΤΚΖ παραδίνεται σε αυτούς χωρίς κόστος. 45

46 Στο ιάγραµµα 18 παρουσιάζεται η ταξινόµηση του κόστους της αποσυναρµολόγησης θεωρώντας ότι η εταιρεία αφαιρεί 91 kg από τα υλικά, συνεισφέροντας σε ρυθµό ανακύκλωσης 80 % του ΟΤΚΖ για όχηµα που έχει κατασκευαστεί το Το συνολικό ετήσιο κόστος ανέρχεται στα ενώ τα έσοδα στα αντίστοιχα. Μεταφορά υλικών ( / χρόνο) 5% Συντήρηση & ενέργεια ( / χρόνο) 4% Ανακύκλωση υλικών ( / χρόνο) 8% Κτίριο & εξοπλισµός ( / χρόνο) 27% Εργάτες ( / χρόνο) 56% ιάγραµµα 18: Ταξινόµηση του κόστους της αποσυναρµολόγησης για όχηµα που έχει κατασκευαστεί το Στο ιάγραµµα 19 παρουσιάζεται η ευαισθησία του κέρδους των εταιρειών που ασχολούνται µε τον τεµαχισµό. Όπως φαίνεται από το σχήµα αυτό το κέρδος τους µειώνεται καθώς αυξάνεται το ποσοστό του υπολείµµατος που οδηγείται προς ταφή ενώ αυξάνεται σηµαντικά από τις τιµές του σιδηρούχου scrap. Επίσης από το ίδιο διάγραµµα µπορεί ακόµα να αποφανθεί το συµπέρασµα ότι η τιµή του µη σιδηρούχου scrap δεν επηρεάζει σε µεγάλο βαθµό το κέρδος τους. 46

47 20 Κέρδος τεµαχιστών ( /t) % 5% 10% 15% 20% Βαθµός ανακύκλωσης Ταφή του ΥΤΟ Τιµή του µεταλλικού scrap Τιµή του µη µεταλλικού scrap ιάγραµµα 19: Ευαισθησία του κέρδους των εταιρειών που ασχολούνται µε τον τεµαχισµό συναρτήσει του υπολείµµατος που οδηγείται προς ταφή και της τιµής του σιδηρούχου και µη σιδηρούχου scrap. 47

48 3. Εναλλακτικά συστήµατα διαχείρισης Αποβλήτων Κατασκευών και Κατεδαφίσεων (ΑΚΚ) 3.1 Εισαγωγή Η διαχείριση των ΑΚΚ πρέπει να αντιµετωπίζεται µέσα από την ολιστική άποψη διαχείρισης των περιβαλλοντικών θεµάτων και πρέπει να δίδεται έµφαση στην πρόληψη και µείωση της παραγωγής, στις διαδικασίες αποικοδόµησης κατεδάφισης και στην ανακύκλωση, θέµατα τα οποία αναλύονται παρακάτω, πριν από την εξέταση και αναλυτική παρουσίαση των εναλλακτικών συστηµάτων διαχείρισής των ΑΚΚ. Πρόληψη - µείωση της παραγωγής Η πρόληψη/ µείωση δηµιουργίας αποβλήτων µπορεί να µεταφραστεί σε µία ανάγκη να σχεδιαστούν τα υλικά, τα αγαθά και οι υπηρεσίες κατά τέτοιο τρόπο ώστε η κατασκευή, η χρήση, η επαναχρησιµοποίηση, η ανακύκλωσή τους και η διάθεσή τους στο τέλος της ζωής τους να οδηγούν στη µικρότερη δυνατή παραγωγή αποβλήτων. Ιδιαίτερα στις αναπτυσσόµενες οικονοµίες, η πρόληψη δηµιουργίας αποβλήτων είναι µία µεγάλη πρόκληση προκειµένου να επιτευχθεί η αποσύζευξη της παραγωγής αποβλήτων από την οικονοµική ανάπτυξη. Εντούτοις, η πρόληψη αποβλήτων αποτελεί µόνο ένα στοιχείο στην ευρύτερη έννοια της καθαρότερης παραγωγής (cleaner production). Πολλές πολιτικές, εργαλεία, όργανα και δραστηριότητες είναι διαθέσιµες στις κυβερνήσεις για την προώθηση και την εφαρµογή των καθαρότερων πολιτικών παραγωγής και κατανάλωσης. Με τη µείωση της παραγωγής των ΑΚΚ (reduction), καλείται η ελαχιστοποίηση των αποβλήτων πριν τη δηµιουργία τους. Αυτό µπορεί να πραγµατοποιηθεί µε την εκπόνηση στρατηγικού σχεδίου µείωσης των απαιτούµενων υλικών (ακόµα και µείωση των συσκευασιών) κατά τη φάση σχεδιασµού του εκάστοτε έργου. Επίσης, είναι απαραίτητη η εκπαίδευση του εργατικού δυναµικού και των εργολάβων. Τρεις βασικές στρατηγικές µπορούν να ακολουθηθούν µε σκοπό τη 48

49 µείωση των αποβλήτων τόσο κατά τη φάση σχεδιασµού όσο και κατά τη φάση κατασκευής ενός έργου: 1. «Σχεδιασµός αποβλήτων» (Design out waste) Ο µηχανικός πρέπει να γνωρίζει τι συνήθως θεωρείται άχρηστο και απορρίπτεται ώστε να βρει εναλλακτικές λύσεις. Όπου είναι εφικτό να συµπεριλαµβάνονται επαναχρησιµοποιηµένα δοµικά υλικά στο σχεδιασµό της κατασκευής καθώς και φυσικά υλικά. Σε έργα οδοποιίας, το εδαφικό υλικό που συσσωρεύεται από τις εκσκαφές πρέπει να χρησιµοποιείται απευθείας στις επιχωµατώσεις. Ακόµα, τα προϊόντα των εκσκαφών µπορούν να διατίθενται στο σύνολό τους σε διαµορφώσεις τοπίων και αποκαταστάσεις λατοµείων. Να λαµβάνεται υπόψη ο κύκλος ζωής των δοµικών υλικών που επιλέγονται και να γίνεται βελτιστοποίηση του κύκλου ζωής της κατασκευής. Ο κύκλος ζωής κάθε έργου ξεκινάει από την ανάγκη εξυπηρέτησης κάποιου σκοπού τον οποίο διαδέχεται ο σχεδιασµός του έργου µε τις µελέτες περιβαλλοντικών επιπτώσεων, τις µελέτες κατασκευής, λειτουργίας, συνεχίζει µε την φάση υλοποίησής του, στο πέρας της οποίας παραδίδει το έργο στην λειτουργία, η οποία λειτουργία µεγιστοποιείται µέσα από τη σωστή και συστηµατική συντήρηση, έως ότου το έργο οδηγηθεί στην απόσυρσή του. 49

50 ιάγραµµα 20: Κύκλος ζωής των υλικών συναρτήσει του κύκλου ζωής των κατασκευών Επιπλέον, πρέπει να εφαρµόζεται καλή και συστηµατική συντήρηση των έργων, η οποία οδηγεί σε επιµήκυνση του ωφέλιµου χρόνου ζωής τους, µε περιβαλλοντικό όφελος αυτό της σηµαντικής οικονοµίας σε φυσικούς πόρους και σε ενέργεια, αφού κάθε έργο θα αντικατασταθεί µετά από πάρα πολλά χρόνια, µειώνοντας έτσι τα κτιριακά απόβλητα. 2. «Αγορά φιλικών προς το περιβάλλον υλικών» (Purchase Green ) Ο µηχανικός πρέπει να επιλέγει προϊόντα που µειώνουν την παραγωγή αποβλήτων. Είναι καλό να χρησιµοποιούνται ανακυκλωµένα υλικά στην κατασκευή Οφείλει να κάνει ακριβείς εκτιµήσεις των απαιτούµενων υλικών και να παραγγέλλει µόνο ότι χρειάζεται (πρέπει να αποφεύγει την παραγγελία πολλών υλικών ώστε να µην περισσεύουν και να πρέπει να τα αποθηκεύσει, ιδιαίτερα στην περίπτωση που πρόκειται για χηµικά) Πρέπει να επιλέγει υλικά µε την ελάχιστη συσκευασία και να έρχεται σε επαφή µε τους προµηθευτές ώστε να ασκεί πίεση προς αυτήν την κατεύθυνση Είναι αναγκαίο να επιλέγει υλικά, εξοπλισµό και µηχανήµατα φιλικά προς το περιβάλλον. Ο εξοπλισµός αυτός, πέραν του γεγονότος ότι πρέπει να είναι σύγχρονος, πρέπει να καλύπτει και τις προδιαγραφές και απαιτήσεις της αντιρρυπαντικής τεχνολογίας όπως όρια θορύβων, όρια εκποµπών αερίων κλπ. 3. «Αποφυγή αποβλήτων στο εργοτάξιο» (Prevent on-site waste) Η απόκτηση κάδων ανακύκλωσης υλικών και ο προσδιορισµός του περιεχοµένου του κάθε κάδου µε ετικέτες είναι αναγκαίος ώστε να αποφεύγεται η ανάµιξη ασύµβατων υλικών Η εκπαίδευση του εργατοτεχνικού δυναµικού κρίνεται αναγκαία ώστε να διασφαλιστεί η τήρηση της διαδικασίας της ανακύκλωσης. Πάνω από όλα χρειάζεται αλλαγή συµπεριφοράς και 50

51 περιβαλλοντική συνείδηση όλων όσων εµπλέκονται στην κατασκευή. Ο µηχανικός πρέπει να συµφωνήσει µε τους προµηθευτές να παίρνουν πίσω ή να ξαναγοράζουν τα υλικά που δε χρησιµοποιήθηκαν ή τα όποια ελαττωµατικά υλικά. Ο µηχανικός θα µπορούσε να ζητήσει από τους προµηθευτές να του παραδίδουν τα υλικά σε µεγάλους κλωβούς που µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν κι όχι σε µεµονωµένες συσκευασίες. Αποικοδόµηση- Κατεδάφιση Η αποικοδόµηση αποτελεί µία νέα έκφραση για την περιγραφή της διαδικασίας της εκλεκτικής αποµάκρυνσης ή απόσπασης των υλικών από τα κτίρια πριν από την κατεδάφιση. Μία συνηθισµένη εφαρµογή στις Η.Π.Α. είναι η αποµάκρυνση υλικών αξίας από τα κτίρια πριν από την κατεδάφιση ή κατά τη διάρκεια αυτής, για ανακύκλωση και επαναχρησιµοποίηση. Υλικά όπως οικιακός εξοπλισµός, συσκευές, µέταλλα, εντοιχισµένες ηλεκτρικές συσκευές, ξύλινα πατώµατα και ξύλινα στοιχεία (κουφώµατα, κάσες πόρτων κ.ά.), διακοσµητικά στοιχεία και πολλά άλλα µπορούν να περισωθούν από κατοικίες. Η αποικοδόµηση ελαττώνει τη ρύπανση των χαλασµάτων από την κατεδάφιση και αυξάνει τη δυνατότητα για εµπορία των ανακτηµένων υλικών, όµως από την άλλη πλευρά συνεπάγεται πιο έντονη εργασία και περισσότερο χρόνο από την παραδοσιακή κατεδάφιση. Η σχεδίαση της αποικοδόµησης ενός κτιρίου απαιτεί προσεκτική µελέτη άσχετα µε το µέγεθος του κτιρίου. Στον προ-σχεδιασµό περιλαµβάνονται: Λεπτοµερής έλεγχος του κτιρίου από ειδικευµένο επαγγελµατία που µπορεί να αναγνωρίζει τα επικίνδυνα υλικά καθώς και τις τάσεις της αγοράς σε ότι αφορά στα υλικά που µπορεί να περισωθούν Οικονοµική ανάλυση των υφιστάµενων αγορών γύρω από τα χρησιµοποιηµένα υλικά Προετοιµασία επαρκούς χώρου αποθήκευσης και ανάλογης προστασίας για τα υλικά Απόκτηση αδειών και διευκρινίσεων από τις αρµόδιες κρατικές υπηρεσίες Εκπαίδευση εργατοτεχνικού προσωπικού 51

52 Ανακύκλωση - επαναχρησιµοποίηση Μία θετική προοπτική είναι ότι η ανακύκλωση των ΑΚΚ αποτελεί µία εναλλακτική λύση στην υγειονοµική ταφή και έχει υιοθετηθεί επιτυχώς σε διάφορες χώρες. Τα βελτιωµένα ποσοστά ανακύκλωσης των ΑΚΚ έχουν τα εξής σηµαντικά περιβαλλοντικά οφέλη: Μείωση της χρήσης πρώτων υλών Συµµόρφωση µε τους εθνικούς και διεθνείς στόχους για τη µείωση της ποσότητας των ΑΚΚ που καταλήγουν σε χώρους τελικής διάθεσης Μείωση του συνολικού όγκου των αποβλήτων Περιορισµός της χρήσης χώρων υγειονοµικής ταφής και ταυτόχρονη αύξηση του χρόνου ζωής τους Μείωση της εξάρτησης από τη χωρητικότητα των Χ.Υ.Τ.Α. Άµεσα έσοδα από την πώληση των ανακυκλώσιµων υλικών Εξοικονόµηση ενέργειας Μείωση της επιβάρυνσης της ποιότητας του περιβάλλοντος Σε ότι αφορά στην ανάκτηση υλικών και ενέργειας, η επιτυχής ανάκτηση των υλικών εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από: Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των αποβλήτων Την εξασφάλιση αγοράς για την απορρόφηση των ανακυκλώσιµων υλικών Την αποτελεσµατική εφαρµογή προγραµµάτων διαλογής στην πηγή Τη σωστή ενηµέρωση και το βαθµό ευαισθητοποίησης του εργατικού δυναµικού Τη σωστή οργάνωση και λειτουργία του συστήµατος συλλογής Οι βασικοί όροι που συνδέονται µε την επίτευξη ενός σηµαντικού επιπέδου ανακύκλωσης των αποβλήτων κατασκευής και κατεδάφισης έχουν προσδιοριστεί ως εξής: 1. Πρέπει να υπάρξει ένα ρυθµιστικό - οργανωτικό πρόγραµµα για τους Χ.Υ.Τ.Α., ώστε η παράνοµη απόρριψη ΑΚΚ να καταστεί ουσιαστικά αδύνατη µέσω της θέσπισης ποινικών ρητρών. 52

53 2. Οι κάτοχοι των αποβλήτων κατασκευής και κατεδάφισης πρέπει να καταβάλουν ένα σηµαντικό ποσό για τη διάθεση τέτοιων αποβλήτων, ενώ στα επικίνδυνα απόβλητα και στα απόβλητα που δεν έχουν ταξινοµηθεί πρέπει να επιβάλλεται ένα ακόµη υψηλότερο ποσό, προκειµένου να αποφευχθεί η ρύπανση και να αποθαρρυνθεί η µίξη των αποβλήτων. 3. ηµιουργία εγκαταστάσεων διαχωρισµού και µείωσης µεγέθους του αδρανούς µέρους των αποβλήτων κατασκευής και κατεδάφισης ώστε να είναι εφικτή η ανακύκλωση του. 4. Πρέπει να υπάρξει µία τέτοια πολιτική προϊόντων ώστε να προωθηθεί η αποδοχή των ανακυκλωµένων αδρανών ως υποκατάστατα των φυσικών συµβατικών αδρανών, χωρίς να υπάρξει καµία διάκριση βάσει της προέλευσής τους. Ο προσδιορισµός των δυνατοτήτων για ανακύκλωση και επαναχρησιµοποίηση υλικών µπορεί να πραγµατοποιηθεί: Κάνοντας απολογισµό του είδους και της ποσότητας των αποβλήτων που παράγονται Ενισχύοντας την επαφή των µηχανικών µε την κρατική ειδική υπηρεσία περιβάλλοντος για θέµατα σχετικά µε τις διαδικασίες διαχείρισης επικινδύνων υλικών Καθορίζοντας σχέδια διαχείρισης αποβλήτων, τα οποία να περιλαµβάνουν: o την εµπλοκή όλων, από τους προµηθευτές µέχρι τους εργολάβους, στη διαδικασία της ανακύκλωσης o την καταγραφή των διαδικασιών όπως διαχωρισµός των υλικών και τοποθέτησή τους στον κατάλληλο κάδο, αποµάκρυνση πλαστικών, καρφιών κ.ά., ηµέρα και ώρα που θα έρχεται ο αρµόδιος για την παραλαβή των αποβλήτων κλπ. o την εκπαίδευση του εργατοτεχνικού δυναµικού o δειγµατοληπτικό έλεγχο, ώστε να διασφαλιστεί η σωστή εφαρµογή της διαδικασίας Υγειονοµική ταφή Η υγειονοµική ταφή των απορριµµάτων πρέπει να αποτελεί την τελευταία επιλογή, το τελευταίο βήµα στην αλυσίδα των διαδικασιών επεξεργασίας 53

54 αποβλήτων, γιατί τα απόβλητα που απορρίπτονται στους Χ.Υ.Τ.Α. αποσύρονται από τον κύκλο της ύλης και δεν είναι χρήσιµα πλέον στην οικονοµία. Επιπλέον, η υγειονοµική ταφή των απορριµµάτων µπορεί να επιφέρει δυσµενή αποτελέσµατα στο περιβάλλον εάν δεν πραγµατοποιείται βάσει συγκεκριµένων προδιαγραφών. Σε πολλές περιπτώσεις µπορεί να προκληθεί ρύπανση των εδαφών και των υδάτων ως αποτέλεσµα των ανεξέλεγκτων διαρροών. Τέλος µε την υγειονοµική ταφή των ΑΚΚ καταλαµβάνεται έδαφος που θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί για άλλους σκοπούς. Η υγειονοµική ταφή των απορριµµάτων αποτελεί ένα σηµαντικό µέρος του συστήµατος διάθεσης που πρέπει να καθιερωθεί σύµφωνα µε την οδηγία πλαίσιο για τα απόβλητα. Η ύπαρξή τους είναι απαραίτητη για να εξασφαλίσουν τρόπο διάθεσης των αποβλήτων και των υπολειµµάτων για τα οποία δεν υπάρχει καµία άλλη επιλογή. Σύµφωνα µε την πολιτική της Ε.Ε., τα απόβλητα πρέπει να εκτραπούν από την υγειονοµική ταφή όσο το δυνατόν περισσότερο. 3.2 Εναλλακτικά συστήµατα - Σενάρια διαχείρισης ΑΚΚ Τα εναλλακτικά σενάρια διαχείρισης των ΑΚΚ παρουσιάζονται συνοπτικά παρακάτω: Τεχνικές ιαχείρισης Αποβλήτων Κατεδαφίσεων 1. Κατεδάφιση Τελική διάθεση σε ΧΥΤΑ 2. Κατεδάφιση Χρήση για επιχωµατώσεις ή άλλες χωµατουργικές εργασίες 3. Συµβατική κατεδάφιση Μεταφορά µικτού σε κεντρική µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 4. Συµβατική κατεδάφιση Ανάκτηση on site συγκεντρωτικά και ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά ανακυκλώσιµου µη ανόργανου κλάσµατος σε εξειδικευµένες µονάδες ανακύκλωσης και µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 5. Μερικώς επιλεκτική κατεδάφιση Μεταφορά µικτού σε κεντρική µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 54

55 6. Μερικώς επιλεκτική κατεδάφιση Ανάκτηση on site συγκεντρωτικά και ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά ανακυκλώσιµου µη ανόργανου κλάσµατος σε εξειδικευµένες µονάδες ανακύκλωσης και µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 7. Επιλεκτική κατεδάφιση Μεταφορά µικτού σε κεντρική µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 8. Επιλεκτική κατεδάφιση Ανάκτηση on site συγκεντρωτικά και ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά ανακυκλώσιµου µη ανόργανου κλάσµατος σε εξειδικευµένες µονάδες ανακύκλωσης και µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 9. Επιλεκτική κατεδάφιση Ανάκτηση on site απευθείας και ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά ανακυκλώσιµου µη ανόργανου κλάσµατος σε εξειδικευµένες µονάδες ανακύκλωσης και µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων Τα παραπάνω εναλλακτικά συστήµατα διαχείρισης για τα απόβλητα κατεδαφίσεων παρουσιάζονται συγκεντρωτικά στο παρακάτω σχήµα. 55

56 AΠΟΒΛΗΤΑ ΚΑΤΕ ΑΦΙΣΕΩΝ ΟΙΚΟ ΟΜΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΕΠΙΚΙΝ ΥΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΣΕ ΧΥΤΑ ΕΙ ΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΛΑΒΗ ΕΠΙΚΙΝ ΥΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΥΜΒΑΤΙΚΗ ΚΑΤΕ ΑΦΙΣΗ ΜΕΡΙΚΩΣ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΗ ΚΑΤΕ ΑΦΙΣΗ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΗ ΚΑΤΕ ΑΦΙΣΗ ΤΕΛΙΚΗ ΙΑΘΕΣΗ ΣΕ ΧΥΤΑ ΑΝΑΚΤΗΣΗ 0N-SITE ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΑΝΑΚΤΗΣΗ 0N-SITE ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΙΚΤΟΥ ΣΕ Κ.Μ. ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΧΩΜΑΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΑΝΟΡΓΑΝΟΥ ΚΛΑΣΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΙΝΗΤΗ ΜΟΝΑ Α ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΙΜΟΥ ΜΗ ΑΝΟΡΓΑΝΟΥ ΚΛΑΣΜΑΤΟΣ ΣΕ ΜΟΝΑ ΕΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΗ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΙΜΟΥ ΥΠΟΛΕΙΜΑΤΟΣ ΣΕ ΧΥΤΑ Ή ΜΟΝΑ ΕΣ ΑΠΟΤΕΦΡΩΣΗΣ ιάγραµµα 21: Συστήµατα διαχείρισης αποβλήτων κατεδαφίσεων. Τεχνικές ιαχείρισης Αποβλήτων Κατασκευών 1. Τελική διάθεση σε ΧΥΤΑ 2. Χρήση για επιχωµατώσεις ή άλλες χωµατουργικές εργασίες 3. Μεταφορά µικτού σε Κ.Μ Ανακύκλωσης Μεταφορά µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 4. Ανάκτηση on site συγκεντρωτικά και ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά ανακυκλώσιµου µη ανόργανου κλάσµατος σε εξειδικευµένες µονάδες ανακύκλωσης και µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 5. Ανάκτηση on site απευθείας και ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Μεταφορά ανακυκλώσιµου µη ανόργανου κλάσµατος σε εξειδικευµένες µονάδες ανακύκλωσης και µη ανακυκλώσιµου υπολείµµατος σε ΧΥΤΑ ή σε µονάδα αποτέφρωσης αστικών αποβλήτων 56

57 Τα παραπάνω εναλλακτικά συστήµατα διαχείρισης για τα απόβλητα κατασκευών παρουσιάζονται συγκεντρωτικά στο παρακάτω ιάγραµµα. AΠΟΒΛΗΤΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΝΕΟΑΝΑΓEIΡΟΜΕΝΗ ΟΙΚΟ ΟΜΗ ΤΕΛΙΚΗ ΙΑΘΕΣΗ ΣΕ ΧΥΤΑ ΑΝΑΚΤΗΣΗ 0N-SITE ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΑΝΑΚΤΗΣΗ 0N-SITE ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΙΚΤΟΥ ΣΕ Κ.Μ. ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΧΩΜΑΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΑΝΟΡΓΑΝΟΥ ΚΛΑΣΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΙΝΗΤΗ ΜΟΝΑ Α ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΙΜΟΥ ΜΗ ΑΝΟΡΓΑΝΟΥ ΚΛΑΣΜΑΤΟΣ ΣΕ ΜΟΝΑ ΕΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΗ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΙΜΟΥ ΥΠΟΛΕΙΜΑΤΟΣ ΣΕ ΧΥΤΑ Ή ΜΟΝΑ ΕΣ ΑΠΟΤΕΦΡΩΣΗΣ ιάγραµµα 22: Συστήµατα διαχείρισης αποβλήτων κατασκευών. Με βάση τα σενάρια τα οποία παρουσιάστηκαν παραπάνω, καθίσταται φανερό ότι οι πιο σηµαντικοί παράγοντες που τα διαφοροποιούν µεταξύ τους είναι η µέθοδος κατεδάφισης και το αν η επεξεργασία τους γίνεται εντός ή εκτός του εργοταξίου (on ή off-site). Για τον λόγο αυτό στην συνέχεια θα λάβει χώρα λεπτοµερής περιγραφή των µεθόδων κατεδάφισης και επεξήγηση των όρων on ή off-site επεξεργασία αφού πρώτα αναφερθούν κάποια γενικά χαρακτηριστικά που αφορούν στα συστήµατα διαχείρισης των ΑΚΚ. Μέθοδοι κατεδάφισης Οι δραστηριότητες που λαµβάνουν χώρα τόσο κατά των κατασκευή όσο και κατά την κατεδάφιση οικοδοµών είναι σε µεγάλο βαθµό οι ίδιες. Οι πιο βασικές από αυτές παρουσιάζονται στο παρακάτω σχήµα. 57

58 ιάγραµµα 23: Βασικές δραστηριότητες που λαµβάνουν χώρα κατά την κατασκευή και κατεδάφιση Όσον αφορά στις κατεδαφίσεις πρώτα από όλα πρέπει να αναφερθεί ότι πριν από κάθε είδους εργασία είναι απαραίτητη η αποµάκρυνση των επικίνδυνων υλικών (πχ. ΡCΒs, αµίαντος κ.α.). Η αποµάκρυνση των υλικών αυτών πραγµατοποιείται από ειδικά εκπαιδευµένα συνεργεία και στην συνέχεια οδηγούνται σε εγκαταστάσεις που ειδικεύονται στην παραλαβή και επεξεργασία επικίνδυνων υλικών. Ένα ΑΚΚ, όπως έχει αναφερθεί και σε προηγούµενο κεφάλαιο, µπορεί να θεωρηθεί επικίνδυνο για διάφορους λόγους. Οι πιο βασικοί από αυτούς παρουσιάζονται συνοπτικά στον παρακάτω πίνακα. Πίνακας 20: Τύποι επικινδυνότητας των ΑΚΚ Ροές αποβλήτων 1 Ρεύµατα που είναι επικίνδυνα επειδή περιέχουν υλικά που ήταν εξαρχής επικίνδυνα 2 Υλικά που γίνονται επικίνδυνα εξαιτίας του περιβάλλοντος στο οποίο παρέµειναν για αρκετά χρόνια 3 Ρεύµατα που γίνονται επικίνδυνα όταν ανακατεύονται µε επικίνδυνα υλικά Παραδείγµατα Αµίαντος, µόλυβδος, µπογιές, µονωτικά και ορισµένα πλαστικά Κτίριο που έρχεται σε επαφή µε επικίνδυνα χηµικά αέρια Πέταγµα κουτιών χρώµατος µε βάση τον µόλυβδο πάνω σε τούβλα και σκυρόδεµα 58

59 Συµβατική κατεδάφιση Σε κάθε κατεδάφιση, η θεµελίωση, το κυρίως οικοδόµηµα και οι εξωτερικοί χώροι ενός κτιρίου µετατρέπονται σε απόβλητα. Το είδος των αποβλήτων εξαρτάται τόσο από την µέθοδο κατεδάφισης όσο και από το είδος του κτιρίου. Για παράδειγµα εάν επιτραπεί σε κάποιο συνεργείο να έχει πρόσβαση στο κτίριο πριν από το κύριο στάδιο της κατεδάφισης τότε µπορεί να ανακτηθεί µεγάλη ποσότητα επαναχρησιµοποιήσιµων υλικών όπως ξυλεία και µέταλλα. Αντίθετα αν η κατεδάφιση πραγµατοποιηθεί µε έκρηξη ή βαριά µηχανικά µέσα τότε τα απόβλητα που παράγονται είναι ανάµικτα. Ένα κτίριο µπορεί να κατεδαφιστεί συµβατικά µε διάφορες µεθόδους όπως µε ελεγχόµενη έκρηξη, µε µπάλα γκρεµίσµατος, µε υδραυλικό θραυστήρα και µε την µέθοδο από πάνω προς τα κάτω (top-down method). Σε περιοχές που είναι πυκνοκατοικηµένες και η χρήση µεγάλων γερανών είναι δύσκολη συνίσταται η χρήση της µεθόδου top-down κατά την οποία η κατεδάφιση εξελίσσεται από την οροφή ως το έδαφος κατεβαίνοντας όροφο-όροφο. Τα βήµατα της συµβατικής κατεδάφισης είναι τα εξής: 1. Αποσύνδεση όλων των υπηρεσιών: ηλεκτρικό, νερό, φυσικό αέριο, τηλέφωνο και αποχέτευση. 2. ηµιουργία µια ζώνης ασφαλείας γύρω από την οικοδοµή πριν το κύριο στάδιο της κατεδάφισης. 3. Τοποθέτηση συστήµατος από σκαλωσιές και προστατευτική σήτα γύρω από το κτίριο. 4. ηµιουργία οπής διέλευσης των αποβλήτων 2-3 τετραγωνικών µέτρων σε κάθε όροφο του κτιρίου. 5. Ανύψωση µηχανής εκσκαφής µε υδραυλικό κρουστικό σπαστήρα στην οροφή του κτιρίου. 6. Κατεδάφιση των δοκαριών, των κολώνων και της πλάκας στην οροφή και στην συνέχεια σε ένα-ένα όροφο κατεβαίνοντας προς τα κάτω. 7. Ξερίζωµα πασάλων, δοκών εδάφους και σωλήνων. 8. Συλλογή υλικών στο επίπεδο του εδάφους διαµέσου των οπών που έχουν δηµιουργηθεί στο βήµα 4. 59

60 9. ιαχωρισµός των υλικών που είναι κατάλληλα για ανακύκλωση από τα απόβλητα. 10. Αποµάκρυνση των αποβλήτων από τον χώρο. Η αλληλουχία µε την οποία πραγµατοποιούνται συνήθως οι εργασίες που λαµβάνουν χώρα σε µια κατεδάφιση µε συµβατικές µεθόδους παρουσιάζονται στο παρακάτω ιάγραµµα. ιάγραµµα 24: Τυπική αλληλουχία των εργασιών που πραγµατοποιούνται κατά την κατεδάφιση µε συµβατικές µεθόδους. Όπως φαίνεται και στο ιάγραµµα 24, αρχικά ειδικά συνεργεία εισέρχονται στην οικοδοµή και αποµακρύνουν από αυτή τα ανακυκλώσιµα υλικά. Μετά από αυτό το στάδιο ειδικά συνεργεία αποµακρύνουν οποιοδήποτε επικίνδυνο υλικό υπάρχει στην οικοδοµή. Ακολουθεί το κύριο στάδιο της κατεδάφισης από πάνω προς τα κάτω το οποίο λαµβάνει χώρα µε την βοήθεια υδραυλικών σπαστήρων. Στην συνέχεια και εφόσον αυτό είναι επιθυµητό µπορεί να πραγµατοποιηθεί διαχωρισµός και µείωση µεγέθους των υλικών που προκύπτουν από την κατεδάφιση και τέλος µεταφορά αυτών ανάλογα µε την σύσταση τους σε µονάδες ανακύκλωσης, χώρους επαναχρησιµοποίησης ή σε χώρους τελικής διάθεσης. 60

61 Επιλεκτική και µερικώς επιλεκτική κατεδάφιση Από τα προηγούµενα γίνεται φανερό ότι χρησιµοποιώντας συµβατικές µεθόδους κατεδάφισης είναι αδύνατο να επιτευχθεί υψηλός βαθµός ανάκτησης υλικών από µια οικοδοµή. Για τον λόγο αυτό τα τελευταία χρόνια χρησιµοποιείται µια νέα µέθοδος, η επιλεκτική κατεδάφιση η οποία παρέχει υψηλούς ρυθµούς ανάκτησης υλικών και αναµένεται να κυριαρχήσει στην αγορά στο κοντινό µέλλον. Ο λόγος για τον οποίο υπάρχει αυτή η διαφορά µεταξύ συµβατικής και επιλεκτικής κατεδάφισης είναι γιατί στην επιλεκτική κατεδάφιση οι εργάτες χρησιµοποιούν χειροκίνητα µηχανικά εργαλεία µε στόχο να ανακτήσουν το µεγαλύτερο δυνατό ποσοστό των υλικών που µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν ενώ στην συµβατική κατεδάφιση χρησιµοποιείται βαρύς εξοπλισµός (εκρηκτικά, µπάλες γκρεµίσµατος, µπουλντόζες) και το απόβλητο που παράγεται είναι ανάµικτο µε αποτέλεσµα η ανάκτηση των υλικών που µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν να είναι δύσκολη. Η επιλεκτική κατεδάφιση πραγµατοποιείται ακολουθώντας αντίστροφα τα βήµατα που γίνονται κατά την δηµιουργία µιας κατασκευής. Επειδή η αποµάκρυνση των διαφόρων υλικών γίνεται µε το χέρι, η τεχνική αυτή απαιτεί περισσότερες εργατοώρες και περισσότερο χρόνο. Όµως το απόβλητο που προκύπτει είναι καθαρό από επικίνδυνους µολυντές και υλικά που δεν ανακυκλώνονται. Επιπρόσθετα η επιλεκτική κατεδάφιση χωρίζεται σε διάφορες φάσεις έτσι ώστε σε κάθε φάση να αποµακρύνεται και να συλλέγεται ένα είδος υλικού. Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα να αυξάνεται πολύ το ποσοστό των υλικών που ανακυκλώνονται. Τέλος πρέπει να αναφερθεί ότι η επιλεκτική κατεδάφιση πραγµατοποιείται συνήθως σε συνδυασµό µε την µέθοδο top-down κατά την οποία το κτίριο κατεδαφίζεται από την στέγη προς τα κάτω όροφο-όροφο και τα υλικά που προκύπτουν φθάνουν στο επίπεδο του εδάφους µέσα από χοάνες ειδικές για µπάζα. Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται οι βασικές δραστηριότητες της επιλεκτικής κατεδάφισης και τα υλικά που ανακτώνται σε καθεµιά από αυτές. 61

62 Πίνακας 21: Βασικές δραστηριότητες που λαµβάνουν χώρα κατά την ραστηριότητες 1α Επιλεκτική αποµάκρυνση υλικών που αφαιρούνται εύκολα και έχουν προφανή αξία πώλησης 1β Επιλεκτική αποµάκρυνση υλικών που αφαιρούνται εύκολα και εφόσον δεν αποµακρυνθούν το απόβλητο θα αντιµετωπιστεί ως επικίνδυνο 1γ Επιλεκτική αποµάκρυνση υλικών που αφαιρούνται εύκολα και εφόσον δεν αποµακρυνθούν θα µειωθεί η αξία των υλικών που θα παραχθούν από το απόβλητο 1δ Χηµική επεξεργασία on site των υλικών του κτιρίου που έχουν µολυνθεί κατα την διάρκεια ζωής του κτιρίου ακολουθούµενη από αποµάκρυνση των υλικών αυτών εφόσον είναι απαραίτητο. επιλεκτική κατεδάφιση. Υλικά Αρχιτεκτονικά υλικά (τζάκι, βιτρό, πόρτες ασφαλείας, διακοσµητικός σφυρήλατος σίδηρος, πλακάκια), κεραµίδια, πόρτες αλουµινίου µε διπλά τζάµια, ηλεκτρικές συσκευές, µέταλλα. Αµίαντος και άλλα επικίνδυνα υλικά. Ξύλινα αντικείµενα, πλαστικά αντικείµενα, µεγάλοι όγκοι γυαλιού και γύψος. Επιφάνειες από οροφές, τοίχους και πατώµατα που έχουν υποστεί χηµικές αλλοιώσεις. 62

63 Η αλληλουχία µε την οποία πραγµατοποιούνται συνήθως οι εργασίες που λαµβάνουν χώρα σε µια επιλεκτική κατεδάφιση παρουσιάζονται στο παρακάτω ιάγραµµα. ιάγραµµα 25: Αλληλουχία των διαδικασιών κατά την επιλεκτική κατεδάφιση Έκτός από την συµβατική και την επιλεκτική κατεδάφιση υπάρχει και µια τρίτη µέθοδος κατεδάφισης, η µερικώς επιλεκτική κατεδάφιση η οποία είναι συνδυασµός της επιλεκτικής και της συµβατικής κατεδάφισης. ηλαδή κατά την µερικώς επιλεκτική κατεδάφιση αρχικά χρησιµοποιούνται συνεργεία µε µηχανικά εργαλεία για την αποµάκρυνση των υλικών µε την µεγαλύτερη αξία (δίνεται περισσότερος χρόνος και εργατοώρες σε αυτό από ότι στην συµβατική και λιγότερος από ότι στην επιλεκτική) και στην συνέχεια η κατεδάφιση ολοκληρώνεται µε συµβατικά µέσα. Τα απόβλητα που προκύπτουν από αυτή την µέθοδο κατεδάφισης είναι καλύτερης ποιότητας από ότι της συµβατικής όχι όµως τόσο απαλλαγµένα από µολυντές όσο της επιλεκτικής. Όπως φαίνεται από όλα τα προηγούµενα η επιτυχία του διαχωρισµού των αποβλήτων εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από την µέθοδο κατεδάφισης. 63

64 Γενικά χαρακτηριστικά συστηµάτων διαχείρισης ΑΚΚ Οι διαφορετικές πιθανές µορφές επεξεργασίας των ΑΚΚ µπορούν να χωριστούν σε δυο µεγάλες κατηγορίες συστηµάτων, τις κινητές µονάδες (on-site επεξεργασία) και τις κεντρικές µονάδες (off-site επεξεργασία). Οι µονάδες αυτές χωρίζονται µε τη σειρά τους ανάλογα, µε τον αριθµό των διαδοχικών θραύσεων και της σχέσης ελάττωσης που επιτυγχάνεται, µε την επαναφορά του θραυσµένου κλάσµατος (χωρίς και µε επαναφορά) και µε τον τρόπο του διαχωρισµού των ανεπιθύµητων υλικών (π.χ. ηλεκτροµαγνητικός διαχωρισµός). Μια µονάδα επεξεργασίας πρέπει να έχει συγκεκριµένους στόχους τόσο για τα υλικά που εισέρχονται στον χώρο ως υλικά προς επεξεργασία όσο και για την ποσότητα και την ποιότητα των ανάµικτων και ανακυκλωµένων υλικών προς διάθεση στην αγορά. Για την επεξεργασία των αδρανών αποβλήτων υπάρχει µια µεγάλη σειρά από µηχανήµατα που επιτελούν το σκοπό αυτό. Ο προσδιορισµός και η επιλογή των µηχανηµάτων που θα χρησιµοποιηθούν τελικά σε µια µονάδα επεξεργασίας ΑΚΚ γίνεται βάσει διαφορετικών και πολλών κριτηρίων. Τα σηµαντικότερα από αυτά παρουσιάζονται παρακάτω: Η ποιότητα και η σύσταση των ΑΚΚ που εισέρχονται στη µονάδα Το µέγεθος των υλικών που εισέρχονται στη µονάδα Η ποιότητα και η σύσταση των υλικών που θα παραχθούν από τη µονάδα Η απαιτούµενη ικανότητα λειτουργίας και παραγωγής των µηχανηµάτων Η πρόγνωση για τις µελλοντικές ποσότητες των ΑΚΚ που θα εισέλθουν στην µονάδα Η έκταση της µονάδας Το υφιστάµενο νοµικό καθεστώς Σε γενικές γραµµές οι ακόλουθες εργασίες ανεξαρτήτως σειράς συναντιόνται σχεδόν σε όλες τις µονάδες επεξεργασίας ΑΚΚ: Εισαγωγή των υλικών Πρώτη ταξινόµηση Θραύση ιαρθρωτική διαβάθµιση 64

65 Αποµάκρυνση των µετάλλων Ταξινόµηση Μηχανικός διαχωρισµός ( συνήθως αεροδιαχωρισµός) Χειροδιαλογή Οµογενοποίηση Επαναφορά χονδρόκοκκων κλασµάτων στην ροή Μεταφορικοί ιµάντες ταινίες κλπ. Πρακτικές διαχείρισης ΑΚΚ Η επιλογή για το αν η επεξεργασία (θραύση και διαχωρισµός) πρέπει να γίνεται on ή off-site είναι πολύ πολύπλοκη και επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες ανάµεσα στους οποίους είναι και οι παρακάτω: i. Η διαθεσιµότητα µηχανηµάτων ii. Η ποιότητα του ανακυκλωµένου µίγµατος αδρανών που απαιτείται για την χρήση αυτού στο εργοτάξιο iii. Ο διαθέσιµος χώρος και χρόνος iv. Η απόσταση µεταξύ του εργοταξίου και της πιο κοντινής κεντρικής µονάδας ανακύκλωσης ή του πιο κοντινού χώρου υγειονοµικής ταφής απορριµµάτων. Το εύρος των πιθανών τεχνολογικών λύσεων που µπορούν να εφαρµοσθούν στην ανακύκλωση των αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων είναι πολύ µεγάλο, από ένα απλό κινητό θραυστήρα για το ανόργανο κλάσµα των ΑΚΚ µέχρι κεντρικές µονάδες ανακύκλωσης εξοπλισµένες να διαχειριστούν όλα τα ρεύµατα των αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων. Καµία από αυτές τις τεχνολογικές λύσεις δεν µπορεί να θεωρηθεί «σωστή» ή «λανθασµένη», η καταλληλότητα τους εξαρτάται από τις συνθήκες του εργοταξίου και από την σύσταση του προς επεξεργασία αποβλήτου. Στο παρακάτω ιάγραµµα παρουσιάζονται οι πιο κατάλληλες τεχνικές ανάλογα µε τις συνθήκες. 65

66 ιάγραµµα 26: Επιλογή τεχνικής επεξεργασίας ανάλογα µε τις συνθήκες Τα τρία επίπεδα τεχνολογίας που εµφανίζονται στο παραπάνω σχήµα περιγράφονται παρακάτω: Επίπεδο 1 : Περιλαµβάνει κινητές µονάδες θραύσης και διαχωρισµού που είναι κατάλληλες για την επεξεργασία του ανόργανου κλάσµατος των ΑΚΚ. Επίπεδο 2 : Περιλαµβάνει επιπλέον σύστηµα αποµάκρυνσης των µετάλλων και πιο σύνθετο σύστηµα διαχωρισµού και κοσκίνισης οπότε καθίσταται κατάλληλο για την επεξεργασία ανάµικτων (κυρίως ανόργανα) αποβλήτων ΑΚΚ. Επίπεδο 3 : Περιλαµβάνει επιπλέον χειροδιαλογή, µονάδα πλύσης και εγκαταστάσεις για την επεξεργασία άλλων ρευµάτων ΑΚΚ (όπως το ξύλο) µε αποτέλεσµα να καθίσταται κατάλληλο για την επεξεργασία οποιουδήποτε (µικτού και µολυσµένου) τύπου ΑΚΚ. Καθεµιά µορφή επεξεργασίας (on-site που αντιστοιχεί στο επίπεδο τεχνολογίας 1 ή off-site που αντιστοιχεί στα επίπεδα τεχνολογίας 2 και 3) έχει τόσο πλεονεκτήµατα όσο και µειονεκτήµατα. Αυτά εµφανίζονται συνοπτικά στον παρακάτω πίνακα: 66

67 Πίνακας 22: Πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα επεξεργασίας on και off-site Πλεονεκτήµατα θραύσης και διαχωρισµού on-site: Χαµηλότερο κόστος διαχείρισης και µεταφοράς των υλικών. Χαµηλότερο κόστος επένδυσης για τα µηχανήµατα. Μειωµένη ανατάραξη της κυκλοφορίας εφόσον τα ανακυκλωµένα υλικά µπορούν να χρησιµοποιηθούν on-site. Πλεονεκτήµατα θραύσης και διαχωρισµού off-site: Ευκολότερο να µειωθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις στις κοντινές περιοχές. Πιο πρακτική η χρήση εξοπλισµού µεγαλύτερου εύρους και µεγαλύτερης δυναµικότητας. Χαµηλότερο λειτουργικό κόστος των µηχανηµάτων ανά τόνο ΑΚΚ Ευκολότερο να ελεγχθεί η ποιότητα των ανακυκλωµένων υλικών. Υπάρχει δυνατότητα να κρατηθεί stock οπότε καθίσταται πιο εύκολη η προώθηση των ανακυκλωµένων υλικών. Μειονεκτήµατα θραύσης και διαχωρισµού on-site: Υψηλότερο λειτουργικό κόστος των µηχανηµάτων ανά τόνο ΑΚΚ Περισσότερες ενοχλήσεις στην περιοχή του έργου λόγω θορύβου και σκόνης. Λιγότερη ευελιξία ως προς το που και πότε θα χρησιµοποιηθούν τα ανακυκλωµένα υλικά. Η κατασκευή µπορεί να καθυστερήσει. Μειονεκτήµατα θραύσης και διαχωρισµού off-site: Απαραίτητος έλεγχος της διαδικασίας κατεδάφισης ώστε να αποφευχθεί η παραλαβή υλικών άγνωστης ποιότητας. Υψηλότερο κόστος διαχείρισης και µεταφοράς των υλικών. Υψηλότερο κόστος επένδυσης για τα µηχανήµατα. Επεξεργασία ΑΚΚ σε κεντρική µονάδα ανακύκλωσης (off-site) Επιλογή χώρου κατασκευής κεντρικής µονάδας ανακύκλωσης Ο πρώτος σηµαντικός παράγοντας για την off site επεξεργασία των ΑΚΚ, είναι η επιλογή του κατάλληλου χώρου για την κατασκευή της κεντρικής µονάδας. Οι κεντρικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας αποβλήτων, συναντούν σήµερα αντιδράσεις από τους κατοίκους των γύρω περιοχών, και αυτό επειδή συχνά δεν προηγείται µελέτη, σχεδιασµός και σωστή οργάνωση του χώρου. Οι χώροι που επιλέγονται είναι συχνά ακατάλληλοι, επειδή προκύπτουν εµπειρικά, ενώ για 67

68 λόγους στενότητας οικονοµικών πόρων δεν εκτελούνται τα αναγκαία έργα υποδοµής και ο χώρος δεν λειτουργεί σωστά. Ο σωστός σχεδιασµός ξεκινά από την ανάλυση της υπάρχουσας κατάστασης και γίνεται µε περιβαλλοντικά και τεχνικοοικονοµικά κριτήρια, έτσι ώστε να δοθεί µια ρεαλιστική λύση η οποία να εγγυάται όσο το δυνατόν περισσότερο την προστασία του περιβάλλοντος και τη σωστή λειτουργία του χώρου. Η διαδικασία επιλογής αρχίζει µε τον εντοπισµό κατάλληλων χώρων χρησιµοποιώντας χάρτες 1: και 1:5.000 σε συνδυασµό µε γεωλογικούς χάρτες και αεροφωτογραφίες. Προσδιορίζεται η µορφή του εδάφους (επίπεδο, κοιλάδα, πλαγιά), η γεωλογία των χώρων, οι αποστάσεις από οικισµούς, το οδικό δίκτυο της περιοχής, καθώς επίσης και οι υδάτινοι πόροι της περιοχής. Μετά την πρώτη εκτίµηση και την λήψη στοιχείων από χάρτες, µελέτες (π.χ. υδρογεωλογικές, ρυθµιστικές) ή εκθέσεις (π.χ. αρχαιολογίας, δασαρχείου) γίνεται συστηµατικότερος προσδιορισµός και αξιολόγηση των χώρων µετά από επανειληµµένες επιτόπιες επισκέψεις. Συνοψίζοντας, η επιτυχηµένη επιλογή ενός χώρου, στηρίζεται στις παρακάτω προϋποθέσεις: 1. Να βρίσκεται σε θέση αποµονωµένη και αποµακρυσµένη από κατοικηµένες περιοχές, συγκοινωνιακές αρτηρίες και πολυσύχναστους χώρους. Τα όρια της να απέχουν κατά προτίµηση τουλάχιστον 500 µέτρα σε ευθυγραµµία από το πλησιέστερο σπίτι του πιο κοντινού οικισµού. 2. Να µην κατακλύζεται από βρόχινα ούτε να κρατάει λιµνάζοντα νερά. 3. Να µην είναι εκτεθειµένη σε ισχυρούς ανέµους ιδιαίτερα όταν αυτοί έχουν κατεύθυνση προς τον πλησιέστερο οικισµό. 4. Να υπάρχει ικανοποιητικός δρόµος προσπέλασης προς την εγκατάσταση και αν όχι να είναι ευχερής η κατασκευή της. 5. Να µην βρίσκεται πάνω από αγωγούς υδραγωγείου και να εξασφαλίζεται η µη ρύπανση των υπόγειων νερών. 6. Να µην είναι περιβαλλοντικά ανεπτυγµένος, ώστε να µην τραυµατίζεται, αισθητά τουλάχιστον, το τοπίο. 68

69 Είναι φανερό από τα παραπάνω ότι είναι δύσκολο αν όχι αδύνατο ένας χώρος να ικανοποιεί όλες τις αναφερθείσες απαιτήσεις. Η επιδίωξη είναι να συνδυάσει εκείνα τα χαρακτηριστικά που για τις συγκεκριµένες ανάγκες ικανοποιούν όσο το δυνατόν περισσότερο τις απαιτήσεις της µεθόδου και ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την λειτουργία της εγκατάστασης. Τυπικό διάγραµµα ροής κεντρικής µονάδας ανακύκλωσης ΑΚΚ Όπως έχει αναφερθεί και παραπάνω το βασικό χαρακτηριστικό µίας κεντρικής µονάδας ανακύκλωσης είναι ο µηχανολογικός εξοπλισµός και το υψηλό επίπεδο τεχνολογίας που χρησιµοποιείται για την δηµιουργία τέτοιου τύπου εγκαταστάσεων. Έτσι εκτός από µονάδες θραύσης και διαχωρισµού για το ανόργανο κλάσµα των ΑΚΚ, µια κεντρική µονάδα περιλαµβάνει επιπλέον σύστηµα αποµάκρυνσης των µετάλλων, συστήµατα διαχωρισµού και κοσκίνισης, χειροδιαλογή, µονάδα πλύσης κλπ. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα να καθίσταται κατάλληλη για την επεξεργασία οποιουδήποτε (µικτού και ρυπασµένου) τύπου ΑΚΚ. Στο ιάγραµµα που ακολουθεί παρουσιάζεται ένα τυπικό διάγραµµα ροής µιας τέτοιας µονάδας. 69

70 ιάγραµµα 27: ιάγραµµα ροής κεντρικής µονάδας επεξεργασίας ΑΚΚ. Οι µονάδες επεξεργασίας µεγάλης κλίµακας επικρατούν ως σύστηµα διαχείρισης αποβλήτων σε χώρες στις οποίες έχει απαγορευτεί η τελική διάθεση των ΑΚΚ ή τα τέλη είναι σχεδόν απαγορευτικά, µε αποτέλεσµα η ανακύκλωση να αποτελεί συµφέρουσα πρακτική διαχείρισης. Η βιωσιµότητα αυτών των µονάδων σχετίζεται κυρίως µε το κόστος διάθεσης και µεταφοράς των αποβλήτων καθώς και µε το κόστος των πρώτων υλών. Πιο συγκεκριµένα σε τόπους που το κόστος διάθεσης είναι χαµηλό, το κόστος µεταφοράς των αποβλήτων είναι υψηλό και οι τιµές των πρώτων υλών είναι πολύ κοντά στις τιµές των δευτερογενών υλικών που παράγονται από την µονάδα, η βιωσιµότητα της µονάδας καθίσταται πολύ δύσκολο εγχείρηµα. Για να γίνει κατανοητός ο τρόπος µε τον οποίο λειτουργεί µια κεντρική µονάδα ανακύκλωσης πραγµατοποιήθηκαν δυο µελέτες περίπτωσης (case studies). Η 70

71 πρώτη αφορά µια µονάδα στο Dubendorf της Ελβετίας και η δεύτερη µια άλλη µονάδα στην Taichung της Ταϊβάν. Περιγραφή µονάδων διαχωρισµού και ανακύκλωσης ΑΚΚ Μονάδα διαχωρισµού και ανακύκλωσης ΑΚΚ στο Dubendorf της Ελβετίας Ο βασικός στόχος της υπό εξέταση µονάδας είναι ο διαχωρισµός των εισερχοµένων αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων σε κλάσµατα τα οποία µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν στον κατασκευαστικό κλάδο. Στο εργοστάσιο αυτό, δυναµικότητας 25 t/h, τα µικτά απόβλητα κατασκευών και κατεδαφίσεων διαχωρίζονται ως εξής: Προ-διαχωρισµός µε χρήση γερανού µε στόχο να αποµακρυνθούν µεγάλα αντικείµενα όπως πέτρες (Α1), σκυρόδεµα (Α2), µέταλλα (Α3) και άλλα. Το υλικό που παραµένει (<1.5m) διαχωρίζεται µε ένα κόσκινο περιστρεφόµενου τύµπανου και έτσι παράγονται τρία κλάσµατα: κλάσµα B µε σωµατίδια <80mm, κλάσµα µε σωµατίδια µε µέγεθος mm και µεγάλα κοµµάτια >200mm. Το τελευταίο κλάσµα (µεγάλα κοµµάτια) διαχωρίζεται χειροκίνητα σε τρία ρεύµατα: πέτρες και σκυρόδεµα (C), µέταλλα (D), καύσιµα (E). Το υπόλειµµα αυτού του κλάσµατος τεµαχίζεται, και συνδυαζόµενο µε το κλάσµα mm περνάει από αεροδιαχωριστή και παράγει ένα ελαφρύ κλάσµα (F) και ένα βαρύ κλάσµα (G). ύο συσκευές διαχωρισµού ανάλογα µε το µήκος είναι τοποθετηµένες πριν τον αεροδιαχωριστή για να µην προκληθεί βλάβη κατα την λειτουργία του. Τα µέταλλα διαχωρίζονται µε δυο µαγνητικούς διαχωριστές. Όλα τα απαέρια που προκύπτουν από το περιστρεφόµενο τύµπανο, τον τεµαχιστή και τον αεροδιαχωριστή καθαρίζονται από κυκλώνες εξοπλισµένους µε σακκόφιλτρα. Συνολικά από τον διαχωρισµό παράγονται 14 διαφορετικά κλάσµατα. Από αυτά µόνο τα κλάσµατα B, F και G είναι σηµαντικά από ποσοτικής πλευράς. Επειδή κάποια κλάσµατα έχουν παρόµοια χηµική σύσταση και ιδιότητες συνδυάζονται σε τρία νέα ανόργανα κλάσµατα Ι, ΙΙ, ΙΙΙ και στα µέταλλα. Τα υπόλοιπα υλικά αντιστοιχούν σε λιγότερο από το 1% του εισερχόµενου στη µονάδα κλάσµατος. 71

72 Το διάγραµµα ροής της κεντρικής µονάδας διαχωρισµού και ανακύκλωσης αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων στο Dubendorf της Ελβετίας παρουσιάζεται στο παρακάτω ιάγραµµα. ιάγραµµα 28: ιάγραµµα ροής κεντρικής µονάδας διαχωρισµού και ανακύκλωσης αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων στο Dubendorf. Επιπλέον στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζεται συγκεντρωτικά το ισοζύγιο µάζας της µονάδας. Πίνακας 23: Ισοζύγιο µάζας της κεντρικής µονάδας διαχωρισµού και ανακύκλωσης αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων. Υλικό Συστατικά Μαζική Παροχή (t/d) Κλάσµα (%) Ολικά εισερχόµενα απόβλητα κατασκευών και κατεδαφίσεων Κλάσµα Α1 σκυρόδεµα, πέτρες Α2 µέταλλα Α3 µεγάλα καύσιµα Β <80mm C σκυρόδεµα, πέτρες D µέταλλα Ε µεγάλα υλικά F ελαφρύ κλάσµα G βαρύ κλάσµα

73 H1 σκόνη κυκλώνα H2 σκόνη κυκλώνα I σιδηρούχα µέταλλα K1 απαέρια τύµπανου / 0 0 τεµαχιστή K2 απαέρια αεροδιαχωριστή 0 0 Νέα κλάσµατα Ι+ΙΙ+ΙΙΙ+Μέταλλα+Υπόλοιπο Ι (= Β) <80mm ΙΙ (= F+E+A3) ελαφρύ κλάσµα ΙΙΙ (= G+C+A1) βαρύ κλάσµα Μέταλλα (= Α2+D+E) σίδηρος Υπόλοιπο (= H+K) σκόνη και απαέρια Τα τέσσερα κλάσµατα που προκύπτουν από τον διαχωρισµό των αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων παρουσιάζουν οµοιογένεια και είναι πολύ πιο εύκολη η µεταχείριση τους από αυτή του αρχικού αποβλήτου. Παρόλα αυτά η συγκεκριµένη µονάδα µηχανικού διαχωρισµού έχει περιορισµένες δυνατότητες διαχωρισµού του αποβλήτου µε χηµικά κριτήρια. Έτσι κάθε πιθανή τεχνική για βελτίωση της διεργασίας διαχωρισµού πρέπει να ελεγχθεί και εφόσον είναι κατάλληλη να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή προϊόντων καλύτερης ποιότητας. Μονάδας διαχωρισµού και ανακύκλωσης αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων στην Taichung της Ταϊβαν Ο στόχος αυτής της µονάδας είναι η επεξεργασία και η ανακύκλωση αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων που προέρχονται από κτίρια που έχουν πληγεί από µεγάλης κλίµακας φυσικές καταστροφές. Τα προς επεξεργασία απόβλητα υφίστανται µια σειρά από διεργασίες οι πιο σηµαντικές από τις οποίες είναι η κοσκίνιση µε ράβδους, η κοσκίνιση µε περιστροφικά κόσκινα, ο µαγνητικός διαχωρισµός, ο αεροδιαχωρισµός, η κοσκίνιση µε δίσκους και τέλος ο διαχωρισµός µε το ανθρώπινο χέρι. Τα προϊόντα που παράγονται από την µονάδα ελέγχονται σύµφωνα µε διεθνή πρότυπα ώστε να εξασφαλιστεί ότι πληρούν τις προδιαγραφές για χρήση ως δευτερογενή υλικά σε κατασκευαστικά έργα. Στο σχήµα που ακολουθεί παρουσιάζεται το διάγραµµα ροής της µονάδας. Η εγκατάσταση έχει σχεδιαστεί µε στόχο να επεξεργάζεται 6 τόνους αποβλήτων ανά ώρα. Τα απόβλητα µεταφέρονται στην µονάδα µε φορτηγά και αφήνονται σε ειδικό χώρο υποδοχής πρώτων υλών. Τα υλικά µεγάλου µεγέθους (>300mm) 73

74 όπως πέτρα, πλαστικό, ξύλο, ατσάλι, µέταλλο ή σκυρόδεµα διαχωρίζονται αρχικά µε την βοήθεια ενός κόσκινου µε δόνηση. Υλικά όπως άµµος, χώµα, χαλίκι, η πετραδάκια µε µέγεθος µικρότερο από την διάµετρο των οπών του δονούµενου κόσκινου διαβιβάζονται στο περιστρεφόµενο κόσκινο και στην συνέχεια στο κόσκινο µε τους δίσκους. Τα µέταλλα µπορούν να αφαιρεθούν απευθείας από τα απόβλητα µε την βοήθεια ενός µαγνητικού διαχωριστή. Τα µέταλλα που έχουν ανακτηθεί µπορούν να συλλέγουνε για ανακύκλωση και επαναχρησιµοποίηση. Ο αεροδιαχωριστής, ο οποίος δουλεύει µε ένα ρεύµα αέρα 250 m 3 min -1, αποµονώνει περαιτέρω κάποια ανακυκλώσιµα υλικά όπως γυαλί, ξύλο και κεραµικά από τα υπόλοιπα απόβλητα. Συγχρόνως τα περισσότερα από τα ελαφρά πλαστικά διαβιβάζονται από τον αεροδιαχωριστή για επιπλέον διαχωρισµό. Το υπόλειµµα του αεροδιαχωριστή µεταφέρεται για περαιτέρω διαχωρισµό σε µονάδα που πραγµατοποιείται διαχωρισµός µε το ανθρώπινο χέρι. Τα προϊόντα που συλλέγονται από την τελευταία διεργασία είναι κυρίως λεπτά ξύλα και άλλα υπολείµµατα. Εξαιτίας της πολύπλοκης σύστασης των αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων η σταθερότητα της µονάδας και του ρυθµού παραγωγής αποτελεί µια πολύ δύσκολη υπόθεση. Στο ιάγραµµα 29, εκτός από το διάγραµµα ροής παρουσιάζονται και πληροφορίες για το ισοζύγιο µάζας της εγκατάστασης. Τα στοιχεία που αφορούν το ισοζύγιο µάζας έχουν συλλεγεί σε συνεχή λειτουργία της µονάδας και µε ροή εισόδου του αποβλήτου 6 tons h -1 για ορισµένο χρονικό διάστηµα. Κατα µέσο όρο από 6 τόνους αποβλήτων µπορούν να παραχθούν 3.8 τόνοι κατασκευαστικών υλικών (Μ6 και Μ7) όπως άµµος, χαλίκι και πέτρες, να ανακυκλωθούν 0.27 τόνοι µετάλλων (Μ2) και να ανακτηθούν 0.61 τόνοι καύσιµων αποβλήτων όπως χαρτί, ξύλο και πλαστικό. Τέλος οι ροές των υπολειµµάτων (Μ1 και Μ5) διατίθενται σε ειδικούς χώρους υγειονοµικής ταφής. 74

75 ιάγραµµα 29: ιάγραµµα ροής κεντρικής µονάδας διαχωρισµού και ανακύκλωσης αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων στην Taichung. Με κριτήριο την δυνατότητα χρήσης των παραπάνω προϊόντων σε κατασκευαστικά έργα, η µονάδα παράγει τρεις ροές προϊόντων. Η ροή Α αποτελείται από άµµο και χώµα µε διάµετρο <20mm (π.χ Μ7). Η ροή Β αποτελείται από χαλίκι και πέτρα (π.χ Μ6) ενώ η ροή Γ που είναι η ροή των υπολειµµάτων αποτελείται από τούβλα, µεγάλες πέτρες και µίγµα σκυροδέµατος. Τα ρεύµατα Α και Β έχουν µεγαλύτερη πιθανότητα να επαναχρησιµοποιηθούν από ότι το ρεύµα Γ. Τα ξύλα, το χαρτί και τα πλαστικά που συλλέγονται από τον αεροδιαχωριστή (π.χ Μ3 και Μ4) συνήθως δεν έχουν τόσο µεγάλη αξία για να επαναχρησιµοποιηθούν οπότε οδηγούνται σε µονάδες θερµικής επεξεργασίας (π.χ αποτεφρωτήρες). Τέλος οι µεγαλύτερες πέτρες και τα µίγµατα σκυροδέµατος (π.χ Μ1) µπορούν να ανακτηθούν στην κεντρική µονάδα εφόσον υποστούν προεπεξεργασία σε ειδικούς θραυστήρες. Όλα τα παραπάνω προϊόντα ελέγχονται σύµφωνα µε τα πρότυπα της Ταϊβάν (CNS) και των Ηνωµένων Πολιτειών (ASTM) ώστε να διασφαλιστεί η ποιότητα τους. 75

76 Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζεται συνοπτικά η µελέτη κόστους οφέλους για την µονάδα που περιγράφηκε παραπάνω. Από πλευράς εθνικής οικονοµίας η εξοικονόµηση φυσικών πόρων µπορεί να είναι επικερδής. Από την άλλη πλευρά η έλλειψη σταθερότητας στις αγορές δευτερογενών υλικών δηµιουργεί αρκετές επιφυλάξεις στις τάξεις των κατασκευαστών. Αν τα δεδοµένα του πίνακα είναι λογικά τότε αυτή η µονάδα έχει κόστος αξίας $/χρόνο και έσοδα $/χρόνο. Συνεπώς ο χρόνος απόσβεσης της µονάδας είναι περίπου τρία χρόνια. Πίνακας 24: Μελέτη κόστους κέρδους της µονάδας στην Taichung $/year Παράγοντες κόστους Κόστος κατασκευής Κόστος επένδυσης µηχανολογικού εξοπλισµού Εργατικό κόστος Κόστος συντήρησης Κατανάλωση ρεύµατος Μείωση αξίας της επένδυσης Παράγοντες οφέλους Κόστος τελικής διάθεσης Φοροαπαλλαγή Πώληση άµµου και χώµατος Πώληση χαλικιού, πέτρας Πώληση ξύλου Πώληση άλλων υλικών Χρόνος απόσβεσης (years) 3 Επεξεργασία ΑΚΚ σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης (on-site) Η ανάκτηση των αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων on-site µπορεί να πραγµατοποιηθεί µε δύο τρόπους, είτε απευθείας είτε συγκεντρωτικά. Η απευθείας on-site ανάκτηση µπορεί να πραγµατοποιηθεί µε δύο µεθόδους ενώ η συγκεντρωτική ανάκτηση µε µια µέθοδο. Τα βήµατα που ακολουθούνται και για τις δυο περιπτώσεις ανάκτησης on-site παρουσιάζονται παρακάτω. 76

77 Απευθείας on-site ανάκτηση 1 η Μέθοδος ύο χοάνες για µπάζα (debris chute) που φτάνουν µέχρι το επίπεδο του εδάφους, η µία για το ανόργανο κλάσµα και η άλλη για το µη ανόργανο κλάσµα Συλλογή του ανόργανου και του µη ανόργανου κλάσµατος σε διαφορετικούς κλωβούς µεταφοράς (container) Ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Αποµάκρυνση των διαχωρισµένων ροών του αποβλήτου από φορτηγά 2 η Μέθοδος Μία χοάνη για µπάζα που φτάνει µέχρι το επίπεδο του εδάφους και για το ανόργανο αλλά και για το µη ανόργανο κλάσµα Συλλογή σε κλωβό µεταφοράς µόνο ενός είδους αποβλήτου κάθε φορά είτε ανόργανου ή µη ανόργανου Ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Αποµάκρυνση του µη ανόργανου κλάσµατος από φορτηγό µέσα σε καθορισµένο χρόνο (π.χ. κάθε µία ή δύο µέρες) Ανάκτηση on-site συγκεντρωτικά Μία χοάνη για µπάζα που φτάνει µέχρι το επίπεδο του εδάφους και για το ανόργανο κλάσµα αλλά και για το µη ανόργανο κλάσµα ηµιουργία λάκκου µεγάλου µεγέθους στο επίπεδο του εδάφους Χειροκίνητος διαχωρισµός των αποβλήτων στο λάκκο Ανακύκλωση ανόργανου κλάσµατος σε κινητή µονάδα ανακύκλωσης Ξεχωριστή αποµάκρυνση των διαχωρισµένων αποβλήτων Στη συνέχεια παρουσιάζεται το διάγραµµα ροής µιας τυπικής κινητής µονάδας ανακύκλωσης. 77

78 ιάγραµµα 30: Τυπικό διάγραµµα ροής κινητής µονάδας ανακύκλωσης Οι µονάδες αυτού του τύπου δεν προσφέρουν δυνατότητα επεξεργασίας όλων των τύπων των ΑΚΚ. Για να γίνει κατανοητό σε ποιες περιπτώσεις είναι αποτελεσµατική η χρήση κινητών µονάδων ανακύκλωσης ακολουθεί σύντοµη αναφορά στις κατηγορίες των υλικών που προκύπτουν από µια κατεδάφιση. Γενικά, τα υλικά που προκύπτουν από µια κατεδάφιση µπορούν να καταταχθούν σε 4 κύριες κατηγορίες: Υλικά που έχουν υποστεί βλάβες Απορριπτόµενα υλικά, τα οποία εγκαταλείπονται στο τέλος του έργου Ενδιάµεσα (ορυκτέλαια, πετρέλαια από µηχανήµατα) και απόβλητα που προκύπτουν από διάφορες εργασίες (δοχεία χρωµάτων και βερνικιών, µπουκάλες οξυγονοκολλήσεων, δοχεία από κόλλες αποβλήτων κ.ά.) Απόβλητα συσκευασίας Οι δύο πρώτες κατηγορίες υλικών µπορούν να υποστούν επεξεργασία σε κινητές µονάδες ανακύκλωσης σε αντίθεση µε τις άλλες δυο κατηγορίες που η επεξεργασία τους προϋποθέτει την χρήση πιο πολύπλοκων συστηµάτων. Επιπλέον η αποτελεσµατική εφαρµογή της on-site επεξεργασίας προϋποθέτει: τη δηµιουργία χώρων αποθήκευσης στο εργοτάξιο έλεγχο των αποθεµάτων, ώστε να µην περισσεύουν υλικά κατάλληλη εκπαίδευση του εργατικού δυναµικού ώστε να ακολουθεί τις προαποφασισµένες πρακτικές διαχείρισης εξασφάλιση της συνεργασίας όλων των συνεργείων που συµµετέχουν στην υλοποίηση του έργου. Η εγκατάσταση ενός εσωτερικού λογιστικού συστήµατος (ισοζύγιο υλικών) το οποίο επιτρέπει σε υλικά που δεν έχουν υποστεί βλάβες να επιστραφούν στον προµηθευτή 78

79 τους ή να µεταφερθούν σε άλλον χώρο για αξιοποίηση είναι επιθυµητή αφού σε πολλές περιπτώσεις έχει διαπιστωθεί ότι µία µεγάλη ποσότητα καλής ποιότητας υλικών κατασκευής οδηγείται σε χώρους απόρριψης µαζί µε «άχρηστα υλικά» σαν ανάµικτα απόβλητα. Για να είναι ολοκληρωµένη η επιτόπου διαχείριση των αποβλήτων στους χώρους κατασκευής και κατεδαφίσεων απαιτείται επιπλέον σωστή συνεργασία µεταξύ των: ιδιοκτητών των χώρων κατασκευής και κατεδάφισης εργολάβων, µηχανικών και υπευθύνων επίβλεψης των έργων εργαζοµένων στα έργα κατασκευής και κατεδάφισης Όλοι οι συµµετέχοντες στο έργο πρέπει να γνωρίζουν επακριβώς το σχέδιο διαχείρισης των αποβλήτων και να εκτελούν µε συνέπεια το ρόλο που αναλαµβάνουν. Σε περίπτωση βέβαια δηµοσίων έργων, είναι αναγκαίο να τίθενται στις προδιαγραφές του έργου οι υποχρεώσεις διαχείρισης των αποβλήτων του έργου. Η έκδοση Οδηγών Καλών Πρακτικών που µπορούν να ακολουθούν οι εµπλεκόµενοι στον κατασκευαστικό και οικοδοµικό τοµέα θα συµβάλλει στην ταχύτερη εξοικείωση των εµπλεκοµένων στις απαιτήσεις διαχείρισης των ΑΚΚ µε χρήση κινητών µονάδων ανακύκλωσης. Στα ιαγράµµατα που ακολουθούν παρουσιάζονται δυο µονάδες αυτού του τύπου. ιάγραµµα 31: Κινητή µονάδα επεξεργασίας αποβλήτων κατασκευών και κατεδαφίσεων Όπως φαίνεται από το παραπάνω σχήµα η µονάδα αυτή είναι κατάλληλη µόνο για την επεξεργασία του ανόργανου κλάσµατος των αποβλήτων. Το µοναδικό άλλο ρεύµα που µπορεί να διαχωρίσει είναι τα µέταλλα µέσω του µαγνητικού 79

80 διαχωριστή. Έτσι γίνεται φανερό ότι σε αυτού του είδους µονάδες πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην σύσταση του εισερχόµενου αποβλήτου αφού δεν έχουν επαρκές σύστηµα διαχωρισµού. Το πιο επιτυχηµένο σύστηµα κινητών µονάδων ανακύκλωσης ΑΚΚ εφαρµόζεται σε εργασίες οδοποιίας. Υπάρχουν δύο µέθοδοι ανακύκλωσης της ασφάλτου επιτόπου, εν ψυχρώ και εν θερµώ. Στο ακόλουθο σχήµα παρουσιάζεται η φιλοσοφία του συστήµατος. Η επιτυχία συνίσταται κυρίως στην ευκολία και στην ταχύτητα κατά την ανακατασκευή εθνικών οδών µεγάλης κυκλοφορίας δρόµων στις πόλεις, όπου η παρακώλυση της κυκλοφορίας δε µπορεί να διαρκεί µεγάλο χρονικό διάστηµα. ιάγραµµα 32: Κινητή µονάδα ανακύκλωσης µε εφαρµογή στη οδοποιία Μηχανολογικός εξοπλισµός µονάδων ανακύκλωσης Ιδιαίτερη σηµασία για την επιτυχία ενός συστήµατος διαχείρισης επεξεργασίας των ΑΚΚ διαδραµατίζει ο µηχανολογικός εξοπλισµός που επιλέγεται για την υλοποίηση του. Για τον λόγο αυτό σε αυτή την παράγραφο αναλύονται κάποια 80

81 βασικά στοιχεία για τον µηχανολογικό εξοπλισµό που χρησιµοποιείται στις µονάδες ανακύκλωσης. Θραυστήρες Οι θραυστήρες επιλέγονται γενικά µε γνώµονα τα χαρακτηριστικά του προς θραύση υλικού και την επιθυµητή ποιότητα του προϊόντος. Για υλικά λεπτά µε στρώσεις και τάση αποχωρισµού χρησιµοποιούνται περιστροφικοί θραυστήρες, για µαλακά υλικά προτείνεται η χρήση κυλινδρικού θραυστήρα ενώ για υλικά συµπαγή και σκληρά χρησιµοποιούνται θραυστήρες σιαγόνων. Στον Πίνακα 24 συνοψίζονται ορισµένοι τύποι θραυστήρων συγκριτικά µε τους προαναφερθέντες παράγοντες. Πίνακας 24: Κριτήρια επιλογής θραυστήρων Είδος θραυστήρα Κριτήρια Επιλογής Με κυλίνδρους Με σιαγόνες Στροµβικός Με σφυριά Λόγος σµίκρυνσης Φθορές (g/t προϊόντος) Μικρές > Οµοιογένεια προϊόντος Ναι Όχι Μέτρια Ναι Υγρασία υλικού Ναι Όχι Όχι Ναι Μέγιστη παραγωγή (t/h) >800 >1000 Ειδική κατανάλωση ενέργειας (kwh/t) Υπάρχουν διάφορα είδη θραυστήρων, όπως φαίνεται και στον παραπάνω πίνακα, γενικά όµως µπορούµε να τους χωρίσουµε σε δύο κατηγορίες: α) θραυστήρες µε γρήγορη κίνηση και β) θραυστήρες µε αργή κίνηση. Οι θραυστήρες µε αργή κίνηση έχουν χαµηλή εκλεκτική δυναµικότητα, δηλαδή τεµαχίζουν όλα τα υλικά, µεταφέρουν την υγρασία και στα ξηρά υλικά και δεν έχουν την δυνατότητα τεµαχισµού των ογκωδών αντικειµένων. Το αντίθετο συµβαίνει µε τους µύλους µε γρήγορη κίνηση (σφυρόµυλος, θραυστήρας κρούσης κλπ.) 81

82 Γενικά µε τους θραυστήρες µπορεί να παρατηρήσει κανείς ότι δεν έχουν αρκετή επιλεκτική δυνατότητα τεµαχισµού, η κατανάλωση ενέργειας κατά την χρήση τους είναι αρκετά υψηλή, απαιτούν µεγάλο χρονικό διάστηµα συντήρησης και σχηµατίζουν συχνά µείγµα αέρα-καυσίµου αερίου το οποίο µπορεί να οδηγήσει σε έκρηξη. Για την αποφυγή ή µείωση των παραπάνω προβληµάτων συνίσταται να γίνεται µια προεπιλογή των υλικών τα οποία είναι ανεπιθύµητα στο τελικό προϊόν και να λαµβάνονται από τους χρήστες ειδικά µέτρα για την αποφυγή τυχόν εκρήξεων. Οι κυριότεροι θραυστήρες είναι ο θραυστήρας µε σφυριά, ο θραυστήρας µε σιαγόνες, ο θραυστήρας κρούσης, ο σφυρόµυλος, ο περιστροφικός κόπτης, ο θραυστήρας µε κυλίνδρους, ο σφαιρόµυλος, ο τεµαχιστής ογκωδών αντικειµένων, ο περιστροφικός κόπτης τύπου ψαλίδας και ο µύλος κόπτης. Οι καταλληλότεροι θραυστήρες για τα υλικά κατεδάφισης είναι ο θραυστήρας µε σφυριά, ο θραυστήρας µε σιαγόνες, ο θραυστήρας κυλίνδρου και ο σφαιρόµυλος. Για τον λόγο αυτό ακολουθεί σύντοµη περιγραφή του τρόπου λειτουργίας τους. Θραυστήρες µε σφυριά Πάνω σε ένα κύριο άξονα υπάρχει σειρά παράλληλων δίσκων οι οποίοι περιφερειακώς φέρουν µικρότερους άξονες που στον µεταξύ των δίσκων χώρο, έχουν ένα αριθµό σφυριών (Σχήµα 33). Οι θραυστήρες του τύπου αυτού βασίζονται στη σφοδρή πρόσκρουση των τεµαχίων στην ακίνητη επιφάνεια, που σχηµατίζεται από τα κατάλληλα επενδεδυµένα εσωτερικά τοιχώµατα του θραυστήρα. Τα τεµάχια του υλικού συνήθως τροφοδοτούνται από το πάνω άνοιγµα και εκσφενδονίζονται από τα ταχέως περιστρεφόµενα σφυριά ενάντια στις ακίνητες πλάκες και θραύονται µε πρόσκρουση, ως συνέπεια της υψηλής κινητικής τους ενέργειας (Σχήµα 34). 82

83 Σχήµα 33: Θραυστήρας µε σφυριά σε ηµιτοµή Στο κάτω µέρος του θραυστήρα υπάρχει σχάρα µε κατάλληλη κλίση των περσίδων, µε την οποία ρυθµίζεται η κοκκοµετρία του εξαγόµενου υλικού και συνεπώς η παραγωγή του θραυστήρα. Έτσι η παραγωγή µειώνεται κατά 40% περίπου όταν η κοκκοµετρία εξαγωγής µειώνεται από 0-40 mm σε 0-25 mm. Η ύπαρξη της σχάρας δικαιολογεί τόσο τον µεγάλο λόγο σµίκρυνσης όσο και την οµοιογένεια του παραγόµενου υλικού. Σχήµα 34: Τρόπος λειτουργία θραυστήρα µε σφυριά (µε ένα και δύο ρότορες) Βασικό στοιχείο στους θραυστήρες της κατηγορίας αυτής είναι τα σφυριά καθένα από τα οποία έχει βάρος Κg, ανάλογα µε το είδος του θραυστήρα. Η χηµική σύσταση των χαλύβδινων σφυριών είναι C = %, S = %, Μn =12-14%, Ρ= 0.06%. Η ειδική κατανάλωση των θραυστήρων κυµαίνεται από 1-3 g/ t προϊόντος και εξαρτάται από τη σκληρότητα της τροφοδοσίας. Η παραγωγή του θραυστήρα ελαττώνεται µε την αύξηση των φθορών και αυτό µπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι µειώνεται η κινητική ενέργεια της επαφής ( P= m V 2 / 2 ). Για τον 83

84 λόγο αυτό άλλωστε τα νέα µηχανήµατα θραύσης µειώνουν κάπως την µάζα m του σφυριού, ενώ αντίθετα αυξάνουν όσο µπορούν την ταχύτητα V περιστροφής η οποία µπορεί να φθάσει τις rpm. Θραυστήρες µε σιαγόνες Οι θραυστήρες της κατηγορίας αυτής (jaw crushers) ενδείκνυνται για υλικά που δεν έχουν υγρασία και λόγω του γεγονότος ότι µπορούν να δεχθούν µεγάλα κοµµάτια µπορούν να εφαρµοσθούν σε περιπτώσεις πρωτογενούς θραύσης. Οι θραυστήρες σιαγόνας πραγµατοποιούν θραύση µε άσκηση πίεσης. Αποτελούνται από δύο επιφάνειες θραύσης εκ των οποίων η µια είναι σταθερή και η άλλη κινούµενη. Το υλικό υφίσταται θραύση µεταξύ της ακίνητης και της κινητής επιφάνειας λόγω δύναµης που ασκείται στην κινητή επιφάνεια προς την ακίνητη. Οι θραυστήρες σιαγόνας διακρίνονται σε δύο τύπους. Οι Single toggle θραυστήρες έχουν την δυνατότητα κίνησης της κινητής σιαγόνας µόνο κατά την κατεύθυνση µπρος-πίσω. Οι double toggle θραυστήρες ακριβώς λόγω της ύπαρξης διπλού toggle παρέχουν την δυνατότητα και πάνω-κάτω κίνησης στην κινητή σιαγόνα. Τέλος το µέγεθος του θραυστήρα ορίζεται από το µέγεθος του ανοίγµατος π.χ 900x600mm. Θραυστήρες κυλίνδρου Οι θραυστήρες µονού κυλίνδρου αποτελούνται από έναν κινούµενο οδοντωτό κύλινδρο και µια ακίνητη επιφάνεια θραύσης. Οι θραυστήρες δύο και τριών κυλίνδρων αποτελούνται από δύο ή τρεις οδοντωτούς κυλίνδρους οι οποίοι περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Οι θραυστήρες τριών κυλίνδρων λειτουργούν σαν δύο θραυστήρες δύο κυλίνδρων σε σειρά. Ο ένας κύλινδρος είναι ο κοινός κύλινδρος, ενώ οι δύο άλλοι βρίσκονται ο ένας πάνω από τον άλλο και περιστρέφονται οµόστροφα και αντίστροφα µε τον κοινό κύλινδρο. Οι κύλινδροι είναι επενδυµένοι από στρώµα σκληρού χάλυβα. Το µέγεθος τεµαχισµού καθορίζεται από την γωνία σύλληψης των τεµαχίων µεταξύ των κυλίνδρων. Σφαιρόµυλοι Οι σφαιρόµυλοι (Σχήµα 35) είναι κυλινδρικοί χαλύβδινοι θάλαµοι που µπορούν να περιστρέφονται γύρω από ένα οριζόντιο άξονα. Οι διαστάσεις τους ποικίλουν 84

85 ανάλογα µε το είδος άλεσης που πρόκειται να εκτελέσουν. Το σχήµα των σφαιρόµυλων είναι κυλινδρικό ή κυλινδροκωνικό. Ο τεµαχισµός επιτυγχάνεται µέσω της κρούσης και της τριβής µεταξύ των σωµάτων άλεσης και του υλικού. Το φάσµα µεγέθους των αλεστικών διαφοροποιείται ανά διαµέρισµα του µύλου. Ο λόγος της διαφοροποίησης αυτής είναι ότι στην αρχή, που υπάρχουν µεγαλύτερα τεµάχια από το προς άλεση υλικό, απαιτείται και µεγαλύτερη ενέργεια (άρα µεγαλύτερο µέγεθος αλεστικών) προκειµένου να πραγµατοποιηθεί µε κρούση ο τεµαχισµός του υλικού. Στα τελευταία όµως διαµερίσµατα, όπου ήδη το υλικό έχει σχετικά πολύ µικρότερες διαστάσεις, η δρώσα δύναµη για την περαιτέρω ελάττωση του µεγέθους του είναι η τριβή η οποία απαιτεί µεγαλύτερη επιφάνεια αλεστικών µέσων (και εποµένως µικρότερου µεγέθους αλεστικά) για να επιτευχθεί. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι σε µύλο 3 διαµερισµάτων τα περιεχόµενα αλεστικά έχουν µέγεθος (διάµετρος) mm, mm και mm αντίστοιχα. Αναφορικά µε τον τρόπο της αποµάκρυνσης του υλικού από το µύλο (Σχήµα 36), οι µύλοι ταξινοµούνται στους α) εκφορτιζόµενους µέσω σχάρας, β) εκφορτιζόµενους µε υπερχείλιση του υλικού από τον κεντρικό του άξονα και γ) στους περιφερειακής εκφόρτισης. Σχήµα 35: Σφαιρόµυλος. Σχήµα 36: Μύλος δύο διαµερισµάτων 85

86 Εγκαταστάσεις σπαστήρων Σε πολλές χώρες χρησιµοποιούνται κινητές, ηµικινητές και σταθερές εγκαταστάσεις σπαστήρων. Αυτές οι εγκαταστάσεις, περιλαµβάνουν κινητούς σπαστήρες τοποθετηµένους σε βάση στο δικό τους σύστηµα µεταφοράς και ηµικινητές εγκαταστάσεις που µπορούν να κινηθούν ως µεταφερόµενο φορτίο σε ξεχωριστές ρυµουλκούµενες µονάδες. Ανεξάρτητα από τον τύπο της εγκατάστασης, η παραγωγική δυναµικότητα τους ποικίλει από 200 έως t/h. Μέχρι σήµερα, οι κατασκευαστικές τεχνικές και το υψηλής εξειδίκευσης εργατικό δυναµικό εξασφαλίζουν το βέλτιστο λειτουργικό κόστος χάρη στην υψηλή διαθεσιµότητα, την αξιοπιστία, τη χαµηλή απαίτηση για συντήρηση και την υψηλή ανθεκτικότητα. Κινητές εγκαταστάσεις σπαστήρων Στις εικόνες που ακολουθούν εµφανίζονται διαφόρου τύπου κινητές εγκαταστάσεις σπαστήρων. Εικόνα 1: Κινητή εγκατάσταση σπαστήρα, εξοπλισµένη µε σφυρόµυλο διπλού άξονα δυναµικότητας t/h και τελικής κοκκοµετρίας 0-25 mm. 86

87 Εικόνα 2: Κινητή εγκατάσταση σπαστήρα δυναµικότητας t/h Εικόνα 3: Κινητή εγκατάσταση περιστροφικού ερπυστριοφόρου σπαστήρα δυναµικότητας t/h Εικόνα 4: Κινητή εγκατάσταση σπαστήρα µε σφυρόµυλο διπλού άξονα δυναµικότητας t/h 87

88 Εικόνα 5: Ερπυστριοφόρος δυναµικότητας t/h Ηµικινητές εγκαταστάσεις σπαστήρων Οι ηµικινητές εγκαταστάσεις µετακινούνται από τη µία τοποθεσία στην επόµενη µεταφέροντας τα µηχανήµατα σε ξεχωριστές πλατφόρµες. Κάθε εγκατάσταση σύνθλιψης είναι έτοιµη να λειτουργήσει µε τη δική της χοάνη τροφοδοσίας, ταινιοµεταφορέα τροφοδοσίας, ταινιοµεταφορέα εκφόρτωσης και ιµάντα µεταφοράς υλικών. Το µέγεθος και το είδος του σπαστήρα εξαρτάται από την εργασία για την οποία µελετήθηκε αρχικά. Για να είναι εύκολη και γρήγορη η µεταφορά τους, οι µεγάλες ηµικινητές εγκαταστάσεις είναι σχεδιασµένες σε επιµέρους τµήµατα. Εικόνα 6: Ηµικινητή εγκατάσταση σπαστήρα κρούσης ενός άξονα, δυναµικότητας t/h 88

89 Εικόνα 7: Ηµικινητή εγκατάσταση κυλιόµενου σπαστήρα, δυναµικότητας 600 t/h Εικόνα 8: Ηµικινητή εγκατάσταση περιστροφικού σπαστήρα, δυναµικότητας t/h. Εικόνα 9: Ηµικινητή εγκατάσταση περιστροφικού σπαστηρα µε ελαστικά, δυναµικότητας t/ h 89

90 Εικόνα 10: Ηµικινητή εγκατάσταση περιστροφικού σπαστήρα σφυρόµυλο διπλού άξονα, δυναµικότητας t/h Σταθερές εγκαταστάσεις σπαστήρων Στις εικόνες που ακολουθούν παρουσιάζονται διαφόρου τύπου σταθερές εγκαταστάσεις σπαστήρων. Εικόνα 11: Σταθερή εγκατάσταση εξοπλισµένη µε κλειστό υδραυλικό τροφοδότη και κωνικούς θραυστήρες (Burgk, Γερµανία) Εικόνα 12: Σταθερή εγκατάσταση επεξεργασίας και φόρτωσης µε µέγιστη δυναµικότητα 900 t/h, µε τελικό εύρος κοκκοµετρίας 0-19 mm (Loma Negra S.A., Αργεντινή) 90

91 Εικόνα 13: Σταθερή εγκατάσταση επεξεργασίας δύο σταδίων µε διπλούς θραυστήρες, η δυναµικότητα της είναι t/h, µε τελικό εύρος κοκκοµετρίας 0-80 mm Κόσκινα Υπάρχουν δύο είδη από κόσκινα, τα σταθερά και τα µηχανικά κόσκινα. Ανάλογα µε τον τρόπο κίνησής τους προσδιορίζεται και ο τύπος του κόσκινου. Συγκεκριµένα, τα περιστροφικά κόσκινα από την περιστροφή της επιφάνειας τους, τα παλλόµενα κόσκινα από την παλµική κίνηση τους και τα δονούµενα κόσκινα από τη δόνηση τους. ονούµενα κόσκινα Η κίνηση των δονούµενων κόσκινων είναι κάθετη προς την επιφάνεια κοσκινίσµατος. Η κίνηση µπορεί να είναι κυκλική, στροµβική ή σπειροειδής. Ο προσδιορισµός της δόνησης, του αριθµού των ταλαντώσεων και η γωνία του κόσκινου εξαρτάται από το υλικό το οποίο θέλουµε να κοσκινίσουµε. Το κάλυµµα του κόσκινου είναι συνήθως από ατσάλινη λαµαρίνα ή άλλο υλικό το οποίο δε σκουριάζει. Μεταξύ έδρασης και κόσκινου υπάρχουν αποσβεστικά ελατήρια υψηλής αντοχής. Τα κόσκινα καθαρίζονται µε ειδική βούρτσα. Οι κυριότεροι τύποι των δονούµενων κόσκινων είναι αυτοί µε σταθερό ή ελεύθερο έκκεντρο άξονα. Επιδίωξη κάθε κόσκινου είναι η δηµιουργία κατάλληλης κίνησης για την οµοιόµορφη ροή του υλικού. 91

92 Εικόνα 14: ονούµενο κόσκινο αποτελούµενο από: (1) µηχανές δόνησης, (2) χοάνη τροφοδοσίας, (3) αποσβεστήρες δόνησης, (4) βάση έδρασης και (5) κόσκινα. Τα δονούµενα κόσκινα µε σταθερό έκκεντρο άξονα αποτελούνται από το πλαίσιο του κόσκινου και τη στήριξη. Η ζυγοστάθµιση του κόσκινου επιτυγχάνεται µέσω των ελατηρίων. Η δόνηση στα δονούµενα κόσκινα µε ελεύθερο άξονα επιτυγχάνεται µέσω έκκεντρου άξονα, ο οποίος περιστρέφεται ελεύθερα µε κινητήρα. Περιστροφικό κόσκινο Το περιστροφικό κόσκινο είναι η πλέον συνηθισµένη µορφή πρωτογενούς κοσκινίσµατος. Κύριο χαρακτηριστικό του είναι ο περιστροφικός κύλινδρος (το τύµπανο). Οι βασικοί παράµετροι σχεδιασµού του είναι η διάµετρος, η ταχύτητα περιστροφής, το µήκος της εσχάρας, το µέγεθος και το σχήµα της οπής. Όταν τα απόβλητα περάσουν στον κύλινδρο, κυλιόνται κατά µήκος της επιφάνειας της εσχάρας στην αρχή µε µικρή ταχύτητα περιστροφής η οποία όµως µεγαλώνει µέχρι να φτάσει στην κρίσιµη ταχύτητα περιστροφής. Η κρίσιµη ταχύτητα του κυλίνδρου ορίζεται µαθηµατικά από την εξίσωση: α * r = g όπου: α = κρίσιµη γωνιακή ταχύτητα r = ακτίνα τυµπάνου, g = επιτάχυνση της βαρύτητας. 92

93 Ως κρίσιµη ορίζεται η γωνιακή ταχύτητα στην επιφάνεια ενός κυλίνδρου µε ακτίνα r, η οποία είναι ίση µε την επιτάχυνση της βαρύτητας. Η παρακολούθηση της ροής υλικών σε λειτουργούντα περιστροφικά κόσκινα δείχνει ότι η κύλιση/ ολίσθηση κυριαρχεί σε ταχύτητες µέχρι 50% της κρίσιµης ταχύτητας. Ο κύλινδρος περιστρέφεται συνήθως σε τροχούς µε ελαστική επένδυση και έχει κλίση ανάλογα µε την χρήση του. Το περίβληµα εµποδίζει την έξοδο της σκόνης από τον κύλινδρο. Λόγω του ότι η πραγµατική επιφάνεια του κοσκίνου είναι σχετικά µικρή, επιτυγχάνουµε µια σχετική αύξηση αλλάζοντας τα τοιχώµατα του κοσκίνου (π.χ. πολυγωνικό σχήµα). Ο βαθµός απόδοσης ελαττώνεται όταν η κλίση είναι µεγάλη ιδιαίτερα πάνω από 5 βαθµούς. Προς αποφυγή αυτού του προβλήµατος τοποθετείται στο εσωτερικό ειδικό σπιράλ µεταφοράς του υλικού. Οι έρευνες έδειξαν ότι για να πετύχουµε ένα βαθµό απόδοσης περίπου 90% πρέπει τόσο ο χρόνος παραµονής των αποβλήτων, όσο και η επιφάνεια του κοσκίνου να είναι τέτοιες ώστε η δυναµικότητα του κόσκινου να µην ξεπερνά το 0,5 t/m 2. Οι ίδιες έρευνες στις Η.Π.Α. έδειξαν ότι µε 0,41 t/m 2 ο βαθµός απόδοσης ήταν 80%. Οι Alter και Gravford υπολόγισαν ότι ο χρόνος παραµονής των µη τεµαχισµένων αποβλήτων πρέπει να κυµαίνεται από δευτερόλεπτα. Ένα άλλο βασικό στοιχείο τι οποίο πρέπει να εξετάζεται είναι ο καθαρισµός των οπών. Γι αυτό το σκοπό έχει αναπτυχθεί µια σειρά συστηµάτων καθαρισµού, τόσο µε βούρτσες, όσο και µε ειδικούς ιµάντες. Εικόνα 15: Περιστροφικό κόσκινο δυναµικότητας τροφοδοσίας 360 t/h και µέγεθος υλικών κοπής 5, 16, 40 και 65 mm 93

94 Κόσκινο Mogensen Σε αντίθεση µε τα συνηθισµένα κόσκινα (οριζόντια κίνηση) η διέλευση µέσω των οπών στο κόσκινο Mogensen είναι σχεδόν κατακόρυφη. Σ ένα κεντρικό αγωγό στερεώνονται ράβδοι προς τη µια πλευρά, ο κεντρικός αγωγός στηρίζεται και στις πλευρές, ανάλογα µε το είδος κοσκίνισης προσδιορίζεται και η κλίση τους. Το υλικό πέφτοντας στις ράβδους τις θέτει σε ταλαντώσεις. Τα µεγάλα τεµάχια αποµακρύνονται, ενώ τα µικρά περνούν τις ράβδους. Για καλύτερη απόδοση µπορεί να χρησιµοποιηθούν περισσότερα κόσκινα στη σειρά. Τα κόσκινα Mogensen πλεονεκτούν έναντι των άλλων διότι ο χρόνος διέλευσης του αποβλήτου είναι µικρός, είναι µικρότερα γενικά από τα άλλα, είναι ελαφρότερα, απαιτούν για τη λειτουργία τους λιγότερη ενέργεια, δεν δηµιουργείται κανένα πρόβληµα ακόµα κι αν η υγρασία των αποβλήτων είναι υψηλή, δεν φράζουν οι οπές, είναι σχετικά χαµηλού κόστους κατασκευές. Μαγνητικοί διαχωριστές Ως επί το πλείστον χρησιµοποιούνται δύο είδη µαγνητών: α) το µαγνητικό τύµπανο και β) ο µαγνητικός ιµάντας. Τα συστήµατα µαγνητών για σιδηρούχα µέταλλα έχουν συντελεστή ανάκτησης %. Ο πλέον συνηθισµένος τύπος διαχωριστή είναι αυτός του µαγνητικού ιµάντα. Τα µαγνητικά τύµπανα χρησιµοποιούνται κυρίως στο δεύτερο στάδιο διαχωρισµού. Εικόνα 16: Μαγνητικός διαχωριστής 94

95 Μαγνητικό τύµπανο Το µαγνητικό τύµπανο παρουσιάζει πολλαπλή χρήση για το διαχωρισµό των σιδηρούχων υλικών από τα απορρίµµατα. Η κατασκευή και λειτουργία του εξαρτάται από το είδος της εγκατάστασης και το διατιθέµενο χώρο. Τα µπάζα οδηγούνται στο µαγνητικό τύµπανο, το οποίο είναι τοποθετηµένο σ ένα πλαίσιο από ατσάλι, µέσω ενός ιµάντα. Τα σιδηρούχα µέταλλα κατακρατούνται από το τύµπανο και αποµακρύνονται µέσω χοάνης όταν περάσουν το µαγνητικό πεδίο. Η αντοχή είναι το µεγαλύτερο πλεονέκτηµα του µαγνητικού τυµπάνου. Μαγνητικός ιµάντας Ο µαγνητικός ιµάντας έχει τη µεγαλύτερη χρήση για την αποµάκρυνση των σιδηρούχων µετάλλων. Τοποθετείται επάνω από τη µεταφορική ταινία, τα σιδηρούχα µέταλλα έλκονται από τη µεταφορική ταινία και µεταφέρονται εκτός πεδίου. Ανάλογα µε την τοποθέτηση του µαγνήτη ξεχωρίζει κανείς τους µαγνήτες, οι οποίοι τοποθετούνται κατά πλάτος ή κατά µήκος του υπό διαλογή υλικού. Οι τελευταίοι χρησιµοποιούνται όταν υπάρχει µεγάλη ταχύτητα παροχής αποβλήτων. Πολλές φορές µαζί µε τα σιδηρούχα µέταλλα παρασύρονται και άλλα ελαφρά υλικά. Για την αντιµετώπιση αυτού του προβλήµατος έχει αναπτυχθεί ένας µαγνητικός ιµάντας µε τρεις µαγνήτες. Τα σιδηρούχα µέταλλα τα οποία έλκονται από τον πρώτο µαγνήτη µέσω του ιµάντα µεταφέρονται στο µαγνήτη µεταφοράς µε διαφορετικούς πόλους. Επειδή ο δεύτερος µαγνήτης έχει ένα αδύναµο µαγνητικό πεδίο αρχίζουν τα σιδηρούχα µέταλλα να αποµακρύνονται από τον ιµάντα. Τέλος, εισέρχονται στο µαγνητικό πεδίο του τρίτου µαγνήτη. 95

96 4. Εναλλακτικά συστήµατα διαχείρισης Αποβλήτων Ηλεκτρικού και Ηλεκτρονικού Εξοπλισµού (ΑΗΗΕ) 4.1 Εισαγωγή Γενικά τα ΑΗΗΕ µπορούν να ταξινοµηθούν σε τρεις οµάδες, οι οποίες είναι οι ακόλουθες: Λευκά προϊόντα (white goods): µεγάλες οικιακές εφαρµογές όπως ψυγεία, πλυντήρια κ. α. Καφέ προϊόντα (brown goods): οπτικοακουστικός εξοπλισµός όπως τηλεοράσεις, ηχοσυστήµατα κ. α. Απορρίµµατα τεχνολογίας πληροφόρησης (Information Technology (IT) scraps) Τα ΑΗΗΕ αποτελούν περίπου το 2% µε 5% του ρεύµατος των στερεών αστικών αποβλήτων στις ΗΠΑ, ποσοστό το οποίο συνεχώς αυξάνει. Έρευνες που διεξήχθησαν στην Ευρώπη έδειξαν ότι ο όγκος των ΑΗΗΕ αυξάνει από 3% έως 5% ανά έτος, µε ρυθµό τριπλάσιο σε σχέση µε τα στερεά αστικά απόβλητα. Κατά µέσο όρο, η διάρκεια ζωής των ηλεκτρονικών υπολογιστών (Η/Υ) έχει περιορισθεί από τα πέντε στα δύο χρόνια. Για παράδειγµα, στην Καλιφόρνια, κατά µέσο όρο περισσότερα από 6000 Η/Υ θεωρούνται απαρχαιωµένοι. Το 2005 ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής εθεωρείτο απαρχαιωµένος για κάθε νέο ηλεκτρονικό υπολογιστή που έβγαινε στην αγορά. Το National Safety Council ανέφερε ότι το 1999 µόνο το 11% των απορριπτόµενων PC ανακυκλώθηκαν σε σχέση µε το 28% των συνολικών στερεών αστικών αποβλήτων. Κάθε συσκευή Η/Υ ή TV περιέχει κατά µέσο όρο 4 µε 8 pounds µόλυβδο. Τα 315 εκατοµµύρια Η/Υ που απορρίφθηκαν µεταξύ 1997 και 2004 περιείχαν συνολικά πάνω από 1,2 δισεκατοµµύρια pounds µόλυβδο. Το 70% των βαρέων µετάλλων, συµπεριλαµβανοµένου και των κάδµιο και υδράργυρο, που βρίσκονται στους ΧΥΤΑ προέρχονται από τα ΑΗΗΕ. Υπολογισµοί έδειξαν ότι το κόστος ανακύκλωσης Η/Υ ποικίλει από 10$ έως 30$ ανά µονάδα, γεγονός που δείχνει ότι είναι πολύ χαµηλότερο από το κόστος διάθεσης ως έχει και που υπολογίζεται ότι κυµαίνεται 25$ µε 50$ ανά µονάδα. 96

97 Στο διάγραµµα και τον πίνακα που ακολουθούν φαίνονται αναλυτικά τα κόστη για τη διαχείριση των ΑΗΗΕ στην Καλιφόρνια για τη χρονική περίοδο ιάγραµµα 37: Κόστος διαχείρισης ΑΗΗΕ στην Καλιφόρνια: Πίνακας 25: Κόστος των ΑΗΗΕ (µόνο για CRTs) στην Καλιφόρνια για τα έτη Η διαχείριση των ΑΗΗΕ περιλαµβάνει µία σειρά από επιµέρους στάδια και εναλλακτικές πρακτικές που µπορούν δυνητικά να εφαρµοσθούν. Κατά την ανάκτηση κάποιου προϊόντος ή συσκευασίας από το ρεύµα των αποβλήτων, 97

98 υπάρχουν συγκεκριµένα βήµατα ή φάσεις στις οποίες πρέπει να υποβληθεί το προϊόν ή η συσκευασία. Παρακάτω περιγράφονται τα πέντε βασικά βήµατα ή φάσεις που εφαρµόζονται, αν και δεν είναι απαραίτητο να ακολουθείται πάντα η ίδια σειρά εφαρµογής. Αξίζει να σηµειωθεί ότι η επαναχρησιµοποίηση και η επανακατασκευή θα πρέπει να ερευνώνται προτού επιδιωχθεί η ανακύκλωση υλικών. 1. Οι ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές πρέπει να συλλέγονται. Σήµερα, τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης συχνά συλλέγονται σε χώρους προσωρινής αποθήκευσης. Σηµαντική θεωρείται η ενηµέρωση των πολιτών σχετικά µε προγράµµατα συλλογής, έτσι ώστε να αυξηθεί το ποσοστό συµµετοχής τους. 2. Γίνεται εκτίµηση της δυνατότητας επαναχρησιµοποίησης των ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών. 3. Στην περίπτωση που δεν είναι οικονοµικά εφικτό να αναβαθµιστεί µια συσκευή (δηλαδή το κόστος εργασίας και αναβάθµισης υπερβαίνει την αξία µεταπώλησης του ή ότι απλά το προϊόν δεν είναι σε ζήτηση) τότε αυτή αποσυναρµολογείται. Γενικά, τα εν δυνάµει επικίνδυνα υλικά, όπως µπαταρίες και τα CRTs, αποµακρύνονται και υπόκεινται σε διαχείριση σύµφωνα µε την ισχύουσα νοµοθεσία. Εάν υπάρχουν τµήµατα της συσκευής που λειτουργούν και έχουν αξία, µεταπωλούνται άθικτα. Τα εναποµείναντα τµήµατα και υλικά όπως πολύτιµα µέταλλα, πλαστικά, κινητήρες και άλλα, διαχωρίζονται σε ξεχωριστά ρεύµατα για περαιτέρω επεξεργασία. 4. Εάν κάποιο ρεύµα έχει αξία, δηλαδή έχει ποιότητα και ποσότητα ικανοποιητική ώστε να ενδιαφέρει την τελική αγορά, τότε το ρεύµα αυτό οδηγείται σε ανακύκλωση. 5. Τα ρεύµατα που έχουν διαχωριστεί για ανακύκλωση, υποβάλλονται σε περαιτέρω επεξεργασία. Αυτό το στάδιο περιλαµβάνει τεµαχισµό, κοκκοποίηση, και αν είναι απαραίτητο, περαιτέρω ταυτοποίηση και διαχωρισµό. 98

99 Στο ιάγραµµα 38 που ακολουθεί παρουσιάζονται συνοπτικά οι δυνατότητες διαχείρισης των ΑΗΗΕ. ιάγραµµα 38: υνατότητες διαχείρισης των ΑΗΗΕ Τα πολύτιµα υλικά που περιέχονται στο σκραπ από ηλεκτρονικές και ηλεκτρονικές εφαρµογές καθορίζουν το βαθµό αποσυναρµολόγησής του. Στο διάγραµµα που ακολουθεί απεικονίζεται η τυπική σύσταση του σκραπ από ΑΗΗΕ. 99

100 ιάγραµµα 39: Τυπική σύσταση ηλεκτρονικού σκραπ. Στην συνέχεια, αναφέρονται παραδείγµατα συστηµάτων διαχείρισης και επεξεργασίας ΑΗΗΕ για διάφορες χώρες ανά τον κόσµο. Στην Αυστρία τα βήµατα επεξεργασίας των ΑΗΗΕ φαίνονται στο σχήµα που ακολουθεί : COLLECTED WEEE SPECIAL TREATMENT SORTING WEEE for dismantling SPECIAL COMPONENTS WEEE without hazardous components DISMANTLING HAZARDOUS COMPONENTS MECHANICAL TREATMENT METAL RICH FRACTION SPECIAL TREATMENT ιάγραµµα 40 : Βήµατα επεξεργασίας των ΑΗΗΕ Για τα διάφορα είδη συσκευών απαιτούνται διαφορετικά βήµατα επεξεργασίας. Για τις µεγάλες ηλεκτρικές συσκευές, όπως για παράδειγµα ένα πλυντήριο ρούχων, τα βήµατα που ακολουθούνται είναι τα εξής: 100

101 ιάγραµµα 41: ιάγραµµα αποσυναρµολόγησης µεγάλων συσκευών 1. Αποσυναρµολόγηση (των επικίνδυνων συστατικών και αυτών που µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν) 2. Τεµαχισµός 3. Αποµάκρυνση των σιδηρούχων µετάλλων 4. ιαχωρισµός αλουµινίου (eddy-current separation) 5. ιαχωρισµός µεταξύ βαρέως και ελαφρού κλάσµατος Για τις µικρές οικιακές συσκευές τα βήµατα που ακολουθούνται είναι τα εξής: ιάγραµµα 42 : ιάγραµµα αποσυναρµολόγησης µικρών οικιακών συσκευών 1. Έλεγχος και αποσυναρµολόγηση (των επικίνδυνων συστατικών και αυτών που µπορούν να επαναχρησιµοποιηθούν) 2. Τεµαχισµός 3. Αποµάκρυνση σιδηρούχων µετάλλων 4. Αποµάκρυνση ελαφριού κλάσµατος 5. ιαχωρισµός µη σιδηρούχων µετάλλων (eddy-current separation) 6. ιαχωρισµός ατσαλιού 7. ιαχωρισµός χαλκού 8. Υπόλειµµα Συγκεντρωτικά, το διάγραµµα ροής για την µηχανική επεξεργασία των ΑΗΗΕ στην Αυστρία φαίνεται στο ακόλουθο σχήµα. 101

102 DISMANTLED WEEE SHREDDING and Fe SEPARATION RESIDUES Fe METALS NF metal / plastic mixture COPPER mix FRACTION SEPARATION RESIDUES Al mix FRACTION COPPER CONCENTRAT E SEPARATION RESIDUES and PLASTICS RECYCLING ALL COMPONENTS INCINERATION or LANDFILLING ιάγραµµα 43: ιάγραµµα διαχείρισης αποσυναρµολογηµένων ΑΗΗΕ Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται µέθοδοι επεξεργασίας και διάθεσης για ένα µεγάλο αριθµό εξαρτηµάτων από αποσυναρµολογηµένα ΑΗΗΕ, σύµφωνα µε το πρότυπο: Önorm S2106. Πίνακας 26: Προτεινόµενες µέθοδοι διαχείρισης και αποµάκρυνσης συστατικών από τα ΑΗΗΕ, σύµφωνα το πρότυπο Önorm 2106 Treatment and disposal methods Fraction Recovery Thermal treatment Other treatment Metal, metal casings Contaminated iron and steel Non-ferrous metals a a Non-metallic casing and parts Plastics a a Wood, chipboard a a 102

103 Cables and lines Metal, e.g. copper a Residual factions, e.g. plastics, rubber a a Cathode ray tubes Contaminated iron and steel waste Non-ferrous metals Cathode-ray tubes and screen coatings a a Mechanical separation Separation into metal arts, glass parts with or without coating etc. Special treatment Ceramics, glass a Printed circuit boards, with components Printed circuit boards, dismantled or without components Contaminated iron and steel waste Non-ferrous metals Residual fractions a a a Dismantling, followed by recovery Separation into metal and residual fractions PCB-containing capacitors a Electrolyte capacitors a a Batteries, unsorted Lead accumulators Nickel cadmium accumulators Lithium cells LCDs Mercury containing components Electrical operating material containing PCB and PCT a a a a Special treatment Special treatment Special treatment Special treatment 103

104 Asbestos waste CFCs and other cooling agents a Special treatment Special treatment Στην Κίνα και την Ινδία το σύστηµα ανακύκλωσης των ΑΗΗΕ παρουσιάζεται στο σχήµα που ακολουθεί. ιάγραµµα 44: ιάφορα στάδια ανακύκλωσης ΑΗΗΕ στην Κίνα και την Ινδία 104

105 Στην Αγγλία, οι υφιστάµενες µέθοδοι επεξεργασίας των ΑΗΗΕ παρουσιάζονται στο παρακάτω ιάγραµµα. ιάγραµµα 45: ιάγραµµα ροής ανακύκλωσης ΑΗΗΕ στην Αγγλία Τέλος, στην εταιρεία Fujitsu το σύστηµα ανακύκλωσης που εφαρµόζεται είναι το εξής: ιάγραµµα 46: ιάγραµµα ροής ανακύκλωσης της εταιρείας Fujitsu 105

106 4.2 Εναλλακτικά συστήµατα - Σενάρια διαχείρισης των ΑΗΗΕ Η διαχείριση των ΑΗΗΕ ακολουθεί µία ενιαία προσέγγιση για όλες τις συσκευές. Οι διαφοροποιήσεις που παρατηρούνται σε επιµέρους στάδια του συνολικού διαχειριστικού σχήµατος εξαρτώνται από τα κατασκευαστικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά κάθε απορριπτόµενης συσκευής. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται αναλυτικά στοιχεία για τα εναλλακτικά συστήµατα σενάρια διαχείρισης των υπό εξέταση ΑΗΗΕ: τηλεοράσεις, ηλεκτρονικοί υπολογιστές, ψυγεία, πλυντήρια και φούρνοι. Τηλεοράσεις Στο ιάγραµµα 47 απεικονίζεται η % κατά βάρος σύσταση των υλικών από τα οποία αποτελείται µια τυπική συσκευή τηλεόρασης. Παρατηρείται ότι το υλικό που συναντάται σε µεγαλύτερη ποσότητα είναι το γυαλί. Επίσης, σηµαντική είναι η παρουσία άλλων υλικών, όπως το πλαστικό από το κουτί κάλυµµα της συσκευής και µέταλλα από τα ηλεκτρικά εξαρτήµατα. ιάγραµµα 47: Τυπική σύσταση µίας τηλεόρασης (% κ.β.) 106

107 Επίσης, στο ιάγραµµα 48 παρουσιάζονται τα κύρια µέρη από τα οποία αποτελείται µια συσκευή τηλεόρασης. ιάγραµµα 48: Κύρια µέρη µίας τηλεόρασης Πιο αναλυτικά: Γυαλί οθόνης - CRT panel glass: Αποτελεί το ορατό τµήµα του γυαλιού της οθόνης της συσκευής. Το γυαλί συνθλίβεται σε πολύ µικρά τεµάχια κόκκους (cullets) και επαναχρησιµοποιείται για την παραγωγή νέας οθόνης (panel glass). funnel glass. Γυαλί καθοδικού σωλήνα - CRT funnel glass: Είναι το τµήµα του γυαλιού στο πίσω µέρος του καθοδικού σωλήνα ακτινών (Cathode ray tube - CRT) που περιέχει µόλυβδο. Το γυαλί αυτό, αφού τεµαχιστεί και καθαριστεί, χρησιµοποιείται για την παραγωγή νέου Ζώνη ενίσχυσης - Reinforced band: Το τµήµα αυτό είναι κατασκευασµένο από χάλυβα και χρησιµοποιείται για την ενίσχυση του καθοδικού σωλήνα. Εξάρτηµα ανάκλασης - Shadow mask: Το εξάρτηµα αυτό αποτελείται από χάλυβα και χρησιµοποιείται για τον έλεγχο των δεσµών ηλεκτρονίων, έτσι ώστε να προσκρούουν στην επιφάνεια φθορισµού του γυαλιού της οθόνης (panel glass) στη σωστή θέση. 107

108 Υλικό φθορισµού - Fluorescent material: Η εσωτερική επιφάνεια του γυαλιού της οθόνης είναι καλυµµένη µε υλικό φθορισµού, το οποίο θερµαίνεται από τις δέσµες ηλεκτρονίων που προσκρούουν σε αυτό δηµιουργώντας την εικόνα που εµφανίζεται στην οθόνη της τηλεόρασης. Εξάρτηµα ηλεκτρονίων - Electron gun: Είναι το εξάρτηµα που στέλνει τις δέσµες ηλεκτρονίων για τρία βασικά χρώµατα (κόκκινο, µπλε, πράσινο) της εικόνας. Τα ανακτηµένα µέρη µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την κατασκευή νέων εξαρτηµάτων. Ζυγός εκτροπής - Deflection yoke: Αποτελείται από ειδικές σπείρες και ηλεκτροµαγνήτη και η λειτουργία του είναι να εξασφαλίζει ότι οι δέσµες των ηλεκτρονίων προσκρούουν πάνω σε ολόκληρη την οθόνη της τηλεόρασης. Οι σπείρες αποτελούνται από χαλκό, ενώ ο ηλεκτροµαγνήτης κοκκοποιείται και χρησιµοποιείται στην κατασκευή νέων ζυγών εκτροπής. Κιβώτιο - cabinet: Το τµήµα αυτό εσωκλείει τον καθοδικό σωλήνα. Αποτελείται από πλαστικό ή στις παλαιότερες συσκευές από ξύλο. Πίνακας ηλεκτρικού κυκλώµατος - Printed circuit board: Το εξάρτηµα αυτό χρησιµοποιείται για τον έλεγχο της λειτουργίας τµηµάτων της συσκευής, όπως τον προσανατολισµό του ζυγού εκτροπής και την ένταση της δέσµης ηλεκτρονίων. Αποτελείται από διάφορα υλικά, συµπεριλαµβανοµένου του πλαστικού, του χαλκού και του µολύβδου. I. Σύστηµα ιαχείρισης 1: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση ΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 2: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και υποδοµών. 108

109 ΙΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 3: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και µεταφορά των υλικών στο εξωτερικό Στα εναλλακτικά αυτά συστήµατα διαχείρισης, βασική παράµετρος είναι η εφαρµογή διαδικασιών πλήρους αποσυναρµολόγησης. Η διαφοροποίηση εστιάζεται στις πρακτικές απορρόφησης των υλικών που ανακτώνται. Στην πλήρη αποσυναρµολόγηση, λαµβάνει χώρα αποµάκρυνση τόσο των τµηµάτων που είναι ογκώδη, εύκολα αποσπάσιµα και σχετικά µεγάλου βάρους (µερική αποσυναρµολόγηση) όσο και άλλων τµηµάτων της συσκευής που είναι πιο δύσκολη η αποµάκρυνσή τους (µε χρήση κατάλληλου εξοπλισµού) όπως πίνακες ηλεκτρικού κυκλώµατος (Printed circuit boards), εξαρτήµατα παραγωγής φωτός και µετάδοσης εικόνας και ήχου, καλώδια, αισθητήρες, πυκνωτές, αντιστάσεις, µπαταρίες και άλλα. Επίσης, γίνεται αποµάκρυνση και διαχωρισµός των επιµέρους υλικών (πλαστικά, µέταλλα, κλπ) από τα οποία αποτελούνται τα παραπάνω εξαρτήµατα. Στη συνέχεια, περιγράφεται µία τυπική γραµµή ανακύκλωσης τηλεοράσεων όπου λαµβάνει χώρα πλήρης αποσυναρµολόγηση των διαφόρων τµηµάτων που την αποτελούν. 109

110 Αρχικά λαµβάνει χώρα συγκέντρωση των απορριπτόµενων τηλεοράσεων σε συγκεκριµένα σηµεία και οι συσκευές τοποθετούνται σε διάταξη σειράς. Έπειτα, οι τηλεοράσεις ζυγίζονται, αποκόπτεται το ηλεκτρικό καλώδιο και ξεκινάει η διαδικασία αποσυναρµολόγησής τους, η οποία γίνεται χειρωνακτικά. Πιο συγκεκριµένα: Αρχικά, µε τη χρήση κατσαβιδιών αποµακρύνονται οι βίδες έτσι, ώστε να αφαιρεθεί το πίσω κάλυµµα της τηλεόρασης. Στη συνέχεια, αποµακρύνονται τα ηχεία, ο πίνακας ελέγχου (control board) και ο ζυγός εκτροπής (deflection yolk), τα οποία συγκεντρώνονται σε σωρούς. Τονίζεται ότι ο πίνακας ελέγχου αποτελείται από ηλεκτρονικά εξαρτήµατα τα οποία είναι κατασκευασµένα από διάφορα υλικά όπως µέταλλα, ρητίνες και υλικά συγκόλλησης από µόλυβδο. Στη συνέχεια, τεµαχίζεται το εξάρτηµα ηλεκτρονίων (electron gun) µε ειδικό πριόνι. Μετά την αποµάκρυνση του κιβωτίου (cabinet) της τηλεόρασης µε τη χρήση ειδικού εργαλείου, εµφανίζεται στο πίσω µέρος ο καθοδικός σωλήνας ακτινών (cathode ray tube). Το κιβώτιο, όπως ακριβώς και το κάλυµµα, συνθλίβεται σε µικρότερα κοµµάτια και ταξινοµείται σε διαφορετικούς τύπους πλαστικών. Στο σύνολο τους, όλα αυτά τα υλικά ανακυκλώνονται ως πρώτες ύλες για πλαστικά ή χρησιµοποιούνται ως καύσιµο. 110

111 Το σηµείο στο οποίο το γυαλί της οθόνης (panel glass) και το γυαλί του καθοδικού σωλήνα (funnel glass) έρχονται σε επαφή, πάνω στην περίµετρο του καθοδικού σωλήνα ακτινών καλύπτεται από µία ζώνη ενίσχυσης από χάλυβα (reinforced band). Η ζώνη αυτή αφαιρείται από τον καθοδικό σωλήνα µε τη βοήθεια ειδικού εργαλείου. Στη διαδικασία ανακύκλωσης, αυτό το εργαλείο θερµαίνει ταχύτατα τη ζώνη ενίσχυσης, ώστε να εκταθεί, στη συνέχεια τη συµπιέζει και αποµακρύνει τη ζώνη αυτόµατα. Με την αποµάκρυνση της ζώνης ενίσχυσης, στο σηµείο σύνδεσης παραµένουν ταινίες συγκόλλησης και κόλλα. Για την αποµάκρυνση αυτών των υλικών χρησιµοποιείται ειδική ηλεκτρική βούρτσα. Τα υλικά αυτά συγκεντρώνονται χειρωνακτικά µε ειδική συσκευή. 111

112 Αφού προηγηθούν όλα τα παραπάνω, ξεκινάει η αποσυναρµολόγηση του καθοδικού σωλήνα ακτινών (Cathode ray tube CRT), µε διαχωρισµό του γυαλιού της οθόνης από το γυαλί του καθοδικού σωλήνα. Τα δύο τµήµατα γυαλιού τα οποία διαχωρίζονται οδηγούνται προς περαιτέρω διαχείριση. Αρχικά, ένας κόπτης και δείκτης λέιζερ σχεδιάζουν µια γραµµή ακριβείας γύρω από το σηµείο στο οποίο συναντώνται το panel και το funnel glass. Έπειτα, ένα καλώδιο από ειδικό υλικό τοποθετείται στο αυλάκι και τυλίγεται γύρω από το CRT. Μέσω του καλωδίου περνάει ηλεκτρική ενέργεια και αναπτύσεται θερµική δύναµη εξαιτίας της διαφοράς πάχους των δύο ειδών γυαλιών. Η δύναµη αυτή χωρίζει το CRT σε δύο κοµµάτια. Μια άλλη τεχνολογία µέθοδος διαχωρισµού των panel και funnel glass είναι η µέθοδος της πτώσης λόγω βαρύτητας (gravitational fall method). Η πρώτη όµως µέθοδος επιτυγχάνει πιο καθαρό διαχωρισµό. Μετά το διαχωρισµό αυτό, εµφανίζεται το εξάρτηµα ανάκλασης (shadow mask), το οποίο είναι από χάλυβα. Αφού αφαιρεθεί, οδηγείται σε γραµµή ανακύκλωσης για απορρίµµατα από χάλυβα για περαιτέρω διαχείριση. Έτσι ολοκληρώνεται η αποσυναρµολόγηση του CRT. Το εσωτερικό του γυαλιού της οθόνης είναι καλυµµένο µε υλικό φθορισµού και επιστρώσεις αργιλίου που είναι συνδεδεµένες µε αυτό. Αν το γυαλί αυτό ανακυκλωνόταν ως έχει, τότε το ανακτηµένο υλικό θα περιείχε πολλές ακαθαρσίες. Γι αυτό το λόγο, οι επιστρώσεις αργιλίου και τα άλλα υλικά 112

113 αποµακρύνονται µε τη βοήθεια βούρτσας και οι προσµίξεις αποµακρύνονται µε ειδική συσκευή. Ακολούθως, συνθλίβεται σε πολύ µικρά κοµµάτια. Η παραπάνω διαδικασία λαµβάνει χώρα σε ηχοµονωµένο δωµάτιο εξοπλισµένο µε αντιδονητικές συσκευές µε σκοπό την µείωση του θορύβου και των εκποµπών σκόνης που προκύπτουν από την διαδικασία. Το panel glass συνθλίβεται σε κοµµάτια των 50 mm (cullets) και στέλνονται απευθείας σε βιοµηχανίες κατασκευής CRT. Τέλος, και για το funnel glass ακολουθείται παρόµοια διαδικασία, µόνο που σε αυτή την περίπτωση χρησιµοποιούνται διαφορετικές συσκευές για την κοπή του γυαλιού σε cullets των 50 mm. Η διαφορά ανάµεσα στις δύο διαδικασίες είναι ότι τα «ξένα» υλικά που είναι προσκολληµένα στην επιφάνεια του funnel glass αποµακρύνονται µετά την σύνθλιψή του. Όπως και παραπάνω, τα cullets στέλνονται σε βιοµηχανίες κατασκευής CRT. 113

114 Στο ιάγραµµα 49 που ακολουθεί περιγράφονται αναλυτικά τα υλικά που ανακτώνται από τις συσκευές τηλεοράσεων. ιάγραµµα 49: Συνοπτική παρουσίαση ανακτήσιµων υλικών IV. Σύστηµα ιαχείρισης 4: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση V. Σύστηµα ιαχείρισης 5: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VI. Σύστηµα ιαχείρισης 6: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος Τα συστήµατα διαχείρισης διαφοροποιούνται από τα τρία προηγούµενα στο γεγονός ότι εξετάζεται επιπλέον η δυνατότητα θερµικής επεξεργασίας τµήµατος των υλικών που περιέχονται στις συσκευές τηλεόρασης. Στη συνέχεια, δίδονται αναλυτικά στοιχεία σχετικά µε την πρακτική αυτή. 114

115 Γενικά, τα πολυµερή υλικά που περιέχονται στον ΑΗΗΕ περιέχουν κυρίως εποξειδικές ρητίνες (epoxy resins) και στυρένιο. Επίσης, συχνά περιέχουν βρωµιούχες αρωµατικές ενώσεις. Τη δεκαετία του 1980 για τη µείωση της ευφλεξιµότητας των υλικών αυτών, χρησιµοποιούνταν σε ευρεία κλίµακα αλογονωµένοι επιβραδυντές φλόγας. Για πολλές ροές αποβλήτων, οι διαδικασίες ανακύκλωσης εµποδίζονται από την παρουσία βρωµιούχων επιβραδυντών φλόγας (Brominated Flame Retardants - BFRs). Για παράδειγµα, η χρήση ανακυκλωµένου ABS (ακρυνονιτρίλιο βουταδιένιο στυρένιο) ως µίγµα µε PC (polycarbonate) δεν είναι εφικτή, επειδή το BFR προκαλεί τον αποπολυµερισµό του PC, µε αποτέλεσµα την κακή ποιότητα του παραγόµενου προϊόντος. Η ανάκτηση οργανικών ουσιών ή πολύτιµων µετάλλων από ρεύµατα αποβλήτων που περιέχουν BFRs µπορεί να επιτευχθεί µερικώς µε µηχανικές µεθόδους, ωστόσο είναι γνωστό ότι για τα ρεύµατα ΑΗΗΕ οι θερµικές επεξεργασίες είναι γενικά πιο αποτελεσµατικές. Επίσης, υπάρχει µεγάλο ενδιαφέρον στη βιοµηχανία βρωµίου για ανάκτηση βρωµίου από ροές αποβλήτων που περιέχουν BFRs µε χρήση θερµικής επεξεργασίας. Για τη θερµική επεξεργασία ρευµάτων αποβλήτων που περιέχουν σηµαντικές ποσότητες BFRs υπάρχουν διάφορες µέθοδοι λόγω της ύπαρξης διαφορετικών BFRs των οποίων οι χηµικές ιδιότητες διαφέρουν κατά πολύ. Η αρχή λειτουργίας τους φαίνεται στο ακόλουθο ιάγραµµα. ιάγραµµα 50:: Αρχή λειτουργίας των BFRs 115

116 Οι βασικές µέθοδοι θερµικής επεξεργασίας είναι: καύση ή αποτέφρωση, αεριοποίηση, πυρόλυση. Η πιο κοινή από αυτές είναι η καύση. Οι σχάρες (grates), οι θερµαστές (stokers) και οι κυκλοφορούντες ρευστοποιηµένες κλίνες (circulating fluidised beds - CFBs) είναι τυπικά είδη φούρνων για τη θερµική επεξεργασία των αποβλήτων. Οι περιστρεφόµενοι κλίβανοι είναι κατάλληλοι για διαδικασία στις οποίες απαιτείται ανάκτηση υλικών. Σε µια ιδανική περίπτωση, πλαστικά και άλλα συστατικά εξατµίζονται προς αέρια σωλήνων (flue gases) και πολύτιµα µέταλλα παραµένουν στις στάχτες, οι οποίες µπορούν εύκολα να αποµακρυνθούν από το φούρνο. Η βασική διάταξη λειτουργίας ενός περιστρεφόµενου κλιβάνου φαίνεται στο ακόλουθο ιάγραµµα. ιάγραµµα 51: ιάταξη λειτουργίας ενός περιστρεφόµενου κλιβάνου Η µαζική καύση σε σχάρες είναι ο πιο συµβατικός τρόπος για την επίτευξη της αποτέφρωσης αποβλήτων. Αυτό το σύστηµα δεν είναι κατάλληλη επιλογή για την ανακύκλωση υλικών επειδή η ποιότητα των υλικών εισόδου ποικίλει πολύ. Υπάρχουν διάφοροι τύποι συστηµάτων πυρόλυσης τα οποία έχουν σχεδιαστεί για τη θερµική επεξεργασία αποβλήτων. Πολλές από αυτές τις εφαρµογές υπάρχουν ήδη σε πλήρη κλίµακα και λειτουργούν κανονικά. Ένα από αυτά τα συστήµατα είναι το Ιαπωνέζικο R21 που φαίνεται στο παρακάτω ιάγραµµα. 116

117 ιάγραµµα 52: Σύστηµα πυρόλυσης Η θερµική επεξεργασία των ΑΗΗΕ διευκολύνει την ανάκτηση του βρωµίου, µονοµερών και άλλων χηµικών ουσιών, καθώς επίσης και πολύτιµων µετάλλων, αλλά παρουσιάζει το µειονέκτηµα της πιθανής παραγωγής τοξικών αλογονωµένων διβενζοδιοξινών (super toxic halogenated dibenzodioxins) και διβενζοφουρανών (dibenzofurans). Τα απόβλητα των ΑΗΗΕ δεν είναι κατάλληλα για χρήση σε κλιβάνους χυτηρίων (blast furnace) εξαιτίας της ποσότητας των αλογόνων, των µετάλλων και των αδρανών υλικών που περιέχουν. Αντιθέτως, µπορούν να υποβληθούν σε θερµική επεξεργασία σε βιοµηχανίες τσιµέντων ως υποκατάστατο του συµβατικού καυσίµου. Από πειράµατα που έγιναν πάνω σε µίγµατα µε βρωµιούχες ενώσεις (για παράδειγµα DGEBA/ DGEBTBA) (σε δείγµατα σκόνης των 50 mg) µε χρήση συστήµατος πυρόλυσης (flow system pyrolysis) και που έλαβαν χώρα σε οριζόντιο κλίβανο σε επιλεγµένη θερµοκρασία, διαπιστώθηκε ότι από την διαδικασία πυρόλυσης προκύπτουν τρία κλάσµατα: Αέρια προϊόντα (κυρίως HBr) Λάδι πυρόλυσης Υπόλειµµα Γενικά στη διαδικασία ανακύκλωσης των ΑΗΗΕ µε πυρόλυση το αέριο κλάσµα θα πρέπει να είναι κατάλληλο για την ανάκτηση/ αποκατάσταση του HBr, το λάδι για την ανάκτηση των χηµικών ή την παραγωγή καυσίµου και το υπόλειµµα για 117

118 την ανάκτηση πολύτιµων µετάλλων. Όσον αφορά στις εποξειδικές ρητίνες, σχεδόν όλοι οι παραπάνω στόχοι επιτυγχάνονται µε επεξεργασία µε αλκάλια. Στο µεταξύ, η σύνθεση του λαδιού έχει ως άµεσο αποτέλεσµα την παραγωγή φαινολών. Οι χαµηλές θερµοκρασίες έχουν ως αποτέλεσµα την µείωση του κόστους της πυρόλυσης. Ωστόσο η διαδικασία πυρόλυσης (flow pyrolysis) χρειάζεται περισσότερο χρόνο παραµονής στον αντιδραστήρα. Αντιθέτως, τα κλειστά συστήµατα πυρόλυσης επιτυγχάνουν όµοια αποτελέσµατα για µικρότερους χρόνους παραµονής στον αντιδραστήρα. Ενώ οι εποξειδικές ρητίνες, το κύριο πολυµερικό συστατικό των circuit boards, τα κουτιά των ΑΗΗΕ συχνά κατασκευάζονται από πολυµερή στυρενίου κυρίως φλογοεπιβραδυνόµενα µε πρόσθετα FR στα οποία η επεξεργασία µε κάποια βάση είναι λιγότερο αποτελεσµατική. Το κύριο πλεονέκτηµα της πυρόλυσης έναντι της απευθείας καύσης είναι ότι ο όγκος των παραγόµενων αερίων µειώνεται σηµαντικά. Επιπλέον η πυρόλυση αποβλήτων που περιέχουν πλαστικά θα µπορούσε να πραγµατοποιηθεί µε µικρότερη δαπάνη προετοιµασίας έτσι ώστε τα µέταλλα και τα µεταλλεύµατα να µπορούν εύκολα να διαχωριστούν κατά την διάρκεια της βελτίωσης των στερεών καυσίµων και να παράγεται λιγότερη στάχτη. Υπάρχει ένα Ευρωπαϊκό πρόγραµµα µε τη συµµετοχή βιοµηχανιών, πανεπιστηµίων και κέντρων ερευνών το οποίο έχει αναπτύξει µια διαδικασία πυρόλυσης, γνωστή ως Halloclean. Σκοπός της είναι να διαχωρίσει βρωµιούχα πρόσθετα από αδρανή και πολύτιµα µέταλλα από ηλεκτρονικό scrap. Η διαδικασία στηρίζεται σε πυρόλυση σε δύο στάδια. Τέλος, µια τεχνολογία που περιλαµβάνει µοριακή πυρόλυση (modular pyrolysis) και αεριοποίηση σε υψηλές θερµοκρασίες είναι η PKA. Η αρχή λειτουργίας της φαίνεται στο παρακάτω ιάγραµµα. 118

119 ιάγραµµα 53: Αρχή λειτουργίας της τεχνολογίας ΡΚΑ VΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 7: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση VIII. Σύστηµα ιαχείρισης 8: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος ΙX. Σύστηµα ιαχείρισης 9: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών X. Σύστηµα ιαχείρισης 10: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος XI. Σύστηµα ιαχείρισης 11: Μερική αποσυναρµολόγηση και µεταφορά υλικών στο εξωτερικό XII. Σύστηµα ιαχείρισης 12: Μερική αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος Για τα Συστήµατα διαχείρισης 7 12, η βασική διαφοροποίηση τους σε σχέση µε τα Συστήµατα διαχείρισης 1 6 είναι ότι λαµβάνει χώρα µερική και όχι πλήρης αποσυναρµολόγηση των συσκευών, µε κριτήριο το βάρος, το µέγεθος και την ευκολία απόσπασης των διαφόρων τµηµάτων από το κύριο σώµα της συσκευής. 119

120 Η µερική αποσυναρµολόγηση εφαρµόζεται στις περιπτώσεις που δεν υφίσταται η απαραίτητη υλικοτεχνική υποδοµή και τεχνολογία για εφαρµογή πλήρους αποσυναρµολόγησης ή κρίνεται ασύµφορη και µη οικονοµικά βιώσιµη η εφαρµογή της τελευταίας. Η µερική αποσυναρµολόγηση γίνεται χειρωνακτικά, µε µηχανικά µέσα (αυτοµατοποιηµένα) ή και µε συνδυασµό των δύο πρακτικών. Τονίζεται, επίσης, ότι στην µερική αποσυναρµολόγηση (όπως συµβαίνει και στην πλήρη αποσυναρµολόγηση) είναι απαραίτητο πριν από την αποσυναρµολόγηση και τον τεµαχισµό των τµηµάτων της συσκευής, όλα τα συστατικά και οι ουσίες οι οποίες περιέχονται σε συγκεκριµένα τµήµατα και τα οποία θα µπορούσαν να προκαλέσουν προβλήµατα στη δηµόσια υγεία και το περιβάλλον πρέπει να αποµακρύνονται. Τα εξαρτήµατα αυτά είναι: Πίνακες ηλεκτρικών κυκλωµάτων (Printed circuit boards - (PCBs), Καθοδικοί σωλήνες ακτινών (Cathode ray tubes -CRTs), µπαταρίες κ.α. Οι επικίνδυνες ουσίες οι οποίες περιέχονται στα παραπάνω εξαρτήµατα είναι βαρέα µέταλλα, όπως υδράργυρος, µόλυβδος, κάδµιο και χρώµιο, αλογονωµένες ουσίες, όπως χλωροφθοράνθρακες (CFCs), πολυχλωριωµένα βιφαινύλια (PCBs), πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) και βρωµιούχοι επιβραδυντές φλόγας (BFRs). Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται συγκεντροτικά τα κυριότερα επικίνδυνα συστατικά στα ΑΗΗΕ. 120

121 Πίνακας 27: Τα κυριότερα επικίνδυνα συστατικά στα ΑΗΗΕ Στο ιάγραµµα 54 που ακολουθεί παρουσιάζεται η διαδικασία µερικής και πλήρους αποσυναρµολόγησης µιας τηλεόρασης. 121

122 122 ιάγραµµα 54: ιαδικασία µερικής και πλήρους αποσυναρµολόγησης µιας τηλεόρασης.

123 Η τεχνολογία των οθονών υγρών κρυστάλλων, αρχικώς χρησιµοποιήθηκε στους φορητούς υπολογιστές αλλά πλέον χρησιµοποιείται και στους υπολογιστές γραφείου (desktop) αλλά και σε ποικίλες συσκευές όπως τα κινητά τηλέφωνα. Η οδηγία για τα ΑΗΗΕ προβλέπει την αποµάκρυνση από το ρεύµα των αποβλήτων τόσο των οθονών LCD µε επιφάνεια µεγαλύτερη από 100 cm2 όσο και των οθονών που φωτίζονται από το πίσω µέρος τους µε λαµπτήρες εκκένωσης αερίων. Οι περισσότερες οθόνες υγρών κρυστάλλων φωτίζονται µε λαµπτήρα εκτός από τις φτηνές φορητές συσκευές και τους υπολογιστές τσέπης. Το ερώτηµα κατά πόσο η αποµάκρυνση του λαµπτήρα από τις οθόνες LCD τις καθιστά µη επικίνδυνες για το περιβάλλον απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση. Περίπου συστατικά υγρών κρυστάλλων είναι γνωστά, αλλά στο συγκεκριµένο τεχνολογικό τοµέα χρησιµοποιούνται περίπου 500 (π.χ. MBBA και 5CB). Όταν έχουµε τηλεόραση µε οθόνη LCD τότε στην πλήρη αποσυναρµολόγηση έχουµε την ύπαρξη και αποµάκρυνση και των παρακάτω εξαρτηµάτων: PCB (χωρίς µπαταρίες ή πυκνωτές) LCD panels Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFLs) Τέλος, όταν έχουµε τηλεοράσεις µε οθόνη «plasma», εκτός από τα παραπάνω εξαρτήµατα που υπάρχουν στις τηλεοράσεις µε οθόνη LCD, υπάρχουν και τα παρακάτω: LCD outer panels LCD inner panels Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Τα συστήµατα διαχείρισης που εξετάζονται αναφορικά µε τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές ακολουθούν την ίδια προσέγγιση µε αυτή που εφαρµόζεται για τη διαχείριση των τηλεοράσεων και είναι τα εξής: I. Σύστηµα ιαχείρισης 1: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση 123

124 ΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 2: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και υποδοµών ΙΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 3: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και µεταφορά των υλικών στο εξωτερικό IV. Σύστηµα ιαχείρισης 4: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση V. Σύστηµα ιαχείρισης 5: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VI. Σύστηµα ιαχείρισης 6: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 7: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση VIII. Σύστηµα ιαχείρισης 8: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος ΙX. Σύστηµα ιαχείρισης 9: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών X. Σύστηµα ιαχείρισης 10: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος XI. Σύστηµα ιαχείρισης 11: Μερική αποσυναρµολόγηση και µεταφορά υλικών στο εξωτερικό XII. Σύστηµα ιαχείρισης 12: Μερική αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος Επιπλέον, εξετάζεται και η πρακτική επισκευής ηλεκτρονικών υπολογιστών. Στο ιάγραµµα 55 που ακολουθεί παρουσιάζεται η διαδικασία µερικής και πλήρους αποσυναρµολόγησης ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή. 124

125 ιάγραµµα 55: ιαδικασία µερικής και πλήρους αποσυναρµολόγησης ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή. 125

126 Επιπλέον, στον Πίνακα 28 που ακολουθεί, παρουσιάζονται τα υλικά που χρησιµοποιούνται στους υπολογιστές γραφείου και η αποδοτικότητα των υφιστάµενων διαδικασιών ανακύκλωσης. Πίνακας 28: Υλικά και αποδοτικότητα των διαδικασιών ανακύκλωσης υπολογιστών 126

127 Κατά τη διαδικασία της αποσυναρµολόγησης, εξαρτήµατα τα οποία δεν έχουν ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής τους αποµακρύνονται µε σκοπό την εκ νέου διάθεση τους στην αγορά και την επαναχρησιµοποίησή τους σε άλλους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Ειδικά για την πρακτική της επισκευής των ηλεκτρονικών υπολογιστών επισηµαίνονται τα εξής: Η επισκευή και επιδιόρθωση των ΑΗΗΕ, γενικά, είναι ένας τρόπος αντιµετώπισης του προβλήµατος διαχείρισης των ΑΗΗΕ και ο οποίος επεκτείνει τη διάρκεια ζωής τους έτσι, ώστε να µπορούν να διατεθούν εκ νέου στην αγορά. Σε αντίθεση µε την ανακύκλωση, στην οποία απαιτείται αποσυναρµολόγηση και τεµαχισµός των διαφόρων µηχανικών και τεχνικών τµηµάτων των ΗΗΕ, τα οποία συχνά µετατρέπονται µε προσοχή και δαπανηρούς µηχανισµούς σε χαµηλότερης αξίας πρώτες ύλες, η επισκευή και επιδιόρθωση διατηρεί τις µονάδες και τα µηχανολογικά τµήµατα στην ακέραια µορφή τους. Αυτές οι δραστηριότητες έχουν ήδη αναπτυχθεί σε σηµαντικό βαθµό διεθνώς και είναι γνωστό ότι είναι επικερδείς. Η επισκευή και επιδιόρθωση των ΑΗΗΕ όχι µόνο επιτρέπει την εξοικονόµηση στο κόστος ανακύκλωσης και διαχείρισης, αλλά προσφέρει και οικονοµικά οφέλη από την εκ νέου πώληση προϊόντων σε χαµηλότερες τιµές από τα καινούργια. Αποτελούν ένα νέο οικονοµικό τοµέα (µε χαµηλή επικάλυψη από τις υπάρχουσες δραστηριότητες) όπου ένα νέο είδος βιοµηχανίας (µικρές επιχειρήσεις και κοινοτικές οµάδες) µπορεί να αναπτυχθεί. Είναι εξαιρετικά κατάλληλες για κοινωνικές επιχειρήσεις που ασχολούνται µε δραστηριότητες επαναχρησιµοποίησης, προσφέροντας δουλειά, εκπαίδευση και ικανότητες σε άτοµα άνεργα για µακρύ χρονικό διάστηµα. Τα κοινωνικά πλεονεκτήµατα που σχετίζονται µε την επισκευή και επιδιόρθωση των παλαιών συσκευών είναι ιδιαιτέρως σηµαντικά για δύο λόγους: Αυτές οι δραστηριότητες προσφέρουν εργασία σε προσωπικό µε µικρές ικανότητες ή χαµηλών επαγγελµατικών προοπτικών Νοικοκυριά µε χαµηλό εισόδηµα έχουν την ευκαιρία να αγοράσουν αγαθά (επαναχρησιµοποιηµένα αγαθά σε σηµαντικά χαµηλές τιµές) τα οποία δεν θα µπορούσαν να έχουν, λόγω των υψηλών τιµών των καινούριων αγαθών (αποφεύγεται µε τον τρόπο αυτόν ο κοινωνικός αποκλεισµός) 127

128 Ψυγεία Στο ιάγραµµα 56 απεικονίζεται η % κατά βάρος σύσταση των υλικών από τα οποία αποτελείται ένα ψυγείο. ιάγραµµα 56: Τυπική σύσταση υλικών ενός ψυγείου Επιπλέον, στο ιάγραµµα 57, παρουσιάζονται τα κύρια µέρη από τα οποία αποτελείται ένα ψυγείο. ιάγραµµα 57: Κύρια µέρη ενός ψυγείου Πιο συγκεκριµένα: Συµπιεστής - Compressor: Ο συµπιεστής, που καλύπτεται µε ένα παχύ στρώµα χάλυβα, αποτελείται από πολλά εξαρτήµατα συµπεριλαµβανοµένων των κινητήρων από χάλυβα και ενός πύργου χαλκού. Ο κύριος ρόλος του είναι να συµπιέζει την ψυκτική ουσία έως ότου υγροποιηθεί. 128

129 Μόνωση - Insulation: Ο αφρός ουρεθάνης χρησιµοποιείται για να µονώσει το ψυγείο, για να αποτρέψει το δροσερό αέρα να βγαίνει από το εσωτερικό του και το ζεστό αέρα από το εξωτερικό περιβάλλον να εισέρχεται σε αυτό. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανακύκλωσης, αποµακρύνονται οι φθοράνθρακες (fluorocarbons) που περιέχονται µέσα στον αφρό από ουρεθάνη. Εξατµιστήρας - Evaporator: Μετατρέπει την ψυκτική ουσία από την αέρια στην υγρή µορφή, επιτυγχάνοντας έτσι την επιθυµητή ψύξη της, λόγω της θερµότητας εξάτµισης. Περιέχει χάλυβα και αργίλιο, τα οποία µπορούν να ανακυκλωθούν. Κινητήρας - Motor: Ο κινητήρας παρέχει την ενέργεια για την κίνηση του ανεµιστήρα. Περιέχει υλικά όπως χάλυβας, χαλκός και πλαστικά τα οποία µπορούν να ανακυκλωθούν. Ανεµιστήρας - Fan: Ο ανεµιστήρας αποτελείται από πλαστικό ABS και χρησιµοποιείται για να παρέχει κρύο αέρα στο εσωτερικό του ψυγείου. Περίβληµα - Cabinet: Αποτελείται από φύλλα χάλυβα µε ένα εξωτερικό επίστρωµα βαφής. Θερµαινόµενη ράβδος - Heating Rod: Η θερµότητα που παράγεται από την ψυκτική ουσία όταν µετατρέπεται από αέριο σε υγρό απελευθερώνεται µέσω της ράβδου. Αποτελείται από χάλυβα και χαλκό, υλικά τα οποία µπορούν να ανακυκλωθούν. 129

130 Τα συστήµατα διαχείρισης που εξετάζονται αναφορικά µε τα ψυγεία ακολουθούν την ίδια προσέγγιση µε αυτή που εφαρµόζεται για τη διαχείριση των ηλεκτρονικών υπολογιστών και είναι τα εξής: I. Σύστηµα ιαχείρισης 1: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση ΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 2: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και υποδοµών ΙΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 3: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και µεταφορά των υλικών στο εξωτερικό IV. Σύστηµα ιαχείρισης 4: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση V. Σύστηµα ιαχείρισης 5: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VI. Σύστηµα ιαχείρισης 6: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 7: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση VIII. Σύστηµα ιαχείρισης 8: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος ΙX. Σύστηµα ιαχείρισης 9: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών X. Σύστηµα ιαχείρισης 10: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος XI. Σύστηµα ιαχείρισης 11: Μερική αποσυναρµολόγηση και µεταφορά υλικών στο εξωτερικό XII. Σύστηµα ιαχείρισης 12: Μερική αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος 130

131 Επιπλέον, εξετάζεται και η πρακτική επισκευής ψυγείων. Στη συνέχεια, δίδεται αναλυτική περιγραφή µίας γραµµής ανακύκλωσης ψυγείων: Σε πρώτο στάδιο, κόβεται το ηλεκτρικό σκοινί, αφαιρούνται οι µαγνήτες και οι δίσκοι. Το πολυπροπυλένιο (PP) και το πολυστυρένιο (PS) που αφαιρούνται σε αυτό το στάδιο µεταφέρονται, συνθλίβονται και µετατρέπονται σε δευτερογενή υλικά για την παραγωγή νέων προϊόντων. Στη συνέχεια, αποµακρύνονται οι φθοράνθρακες που χρησιµοποιούνται ως ψυκτικό, όπως επίσης και το λάδι που βρίσκεται µέσα στο συµπιεστή του ψυγείου και οδηγούνται προς περαιτέρω διαχείριση. Σε αντίθεση µε τους συµπιεστές των συστηµάτων κλιµατισµού (air conditions) που συνθλίβονται, ο συµπιεστής του ψυγείου αφαιρείται χειρωνακτικά, κόβεται σε επιµέρους τµήµατα και αποσυναρµολογείται. Ακολούθως, το εναποµένων τµήµα του ψυγείου υπόκεινται σε διαδικασίες σύνθλιψης και τεµαχισµού. 131

132 Σηµειώνεται ότι οι φθοράνθρακες δεν χρησιµοποιούνται µόνο ως ψυκτικά, αλλά και ως µέσο εµφύσησης (blowing agent) για τον αφρό από ουρεθάνη που τοποθετείται στα ψυγεία ως υλικό µόνωσης. Για την αποφυγή διαφυγής των φθορανθράκων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποσυναρµολόγησης τα στάδια σύνθλιψης και διαχωρισµού ενδείκνυται να λαµβάνουν χώρα σε σφραγισµένο χώρο. Στη διαδικασία του διαχωρισµού, αρχικά, ένας µαγνήτης αποµακρύνει όλα τα υλικά από χάλυβα και έπειτα, ο µικρού βάρους αφρός από ουρεθάνη αφαιρείται µε τη χρήση αέρα, συνθλίβεται περαιτέρω και συµπιέζεται σε κυλινδρικούς δίσκους. Μετά την αποµάκρυνση του χάλυβα και της ουρεθάνης, τα υπόλοιπα υλικά υπόκεινται σε µηχανική δόνηση και γίνεται διαχωρισµός τους µε βάση τη διαφορά στο ειδικό τους βάρος (βαρύ και ελαφρύ κλάσµα). Το βαρύ κλάσµα αποτελείται κυρίως από µίγµατα µετάλλων, όπως αργιλίου και χαλκού. Όλα τα αφαιρούµενα υλικά, όπως ο χάλυβας, τα µίγµατα µετάλλων (χαλκός και αργίλιο), ο αφρός ουρεθάνης και οι κόκκοι πλαστικών (PP και PS) αποµακρύνονται ξεχωριστά από τη µηχανή σύνθλιψης. Μετά την αποµάκρυνσή τους, πακετάρονται σε ξεχωριστούς σάκους και προωθούνται στην αγορά. 132

133 Στο ιάγραµµα 58 περιγράφονται αναλυτικά τα υλικά που ανακτώνται από τα ψυγεία, ενώ στο ιάγραµµα 59 παρουσιάζονται αναλυτικά οι διαδικασίες µερικής και πλήρους αποσυναρµολόγησης των ψυγείων. ιάγραµµα 58: Υλικά που ανακτώνται από τα ψυγεία 133

134 134 ιάγραµµα 59: ιαδικασίες µερικής και πλήρους αποσυναρµολόγησης των ψυγείων.

135 Πλυντήρια Στο παρακάτω ιάγραµµα 60 απεικονίζεται η % κατά βάρος σύσταση των υλικών από τα οποία αποτελείται ένα πλυντήριο. ιάγραµµα 60: Τυπική σύσταση ενός πλυντηρίου Επιπλέον, στο ιάγραµµα 61 παρουσιάζονται τα κύρια µέρη από τα οποία αποτελείται ένα πλυντήριο. ιάγραµµα 61: Κύρια µέρη ενός πλυντηρίου 135

136 Πιο συγκεκριµένα: Tank (internal tank) εξαµενή: αυτό το τµήµα του πλυντηρίου πλένει και ξεβγάζει τα ρούχα. Κατασκευάζεται από υλικά όπως τον ανοξείδωτο χάλυβα και ανακυκλώνεται προς παραγωγή νέων υλικών. Body Κυρίως «σώµα»: αποτελεί το µεγαλύτερο κοµµάτι του πλυντηρίου και κατασκευάζεται από χάλυβα µε εξωτερική επικάλυψη µε χρώµα. Suspension Ανάρτηση: το τµήµα αυτό υποστηρίζει το εσωτερικό σώµα του πλυντηρίου έτσι ώστε να παραµένει σε θέση επίπλευσης "floating". Κατασκευάζεται από χάλυβα και πολυπροπυλένιο (PP). Pulsator Συσκευή δηµιουργίας δόνησης: το τµήµα αυτό είναι εξοπλισµένο µε λεπίδες και εφαρµόζει τη φυγόκεντρο δύναµη για την ανάδευση του νερού στην δεξαµενή. Κατασκευάζεται από πολυπροπυλένιο (PP) και µπορεί να ανακυκλωθεί. Motor Κινητήρας: παρέχει την κινητήρια δύναµη για την λειτουργία του δονητή και της δεξαµενής. Αποτελείται από πολλά µέταλλα συµπεριλαµβανοµένου του χάλυβα και του χαλκού. Belt Ζώνη: η λαστιχένια αυτή ζώνη γυρίζει το δονητή. 136

137 Balancer Ισορροπιστής: αυτό το τµήµα βοηθάει στο να ισορροπεί η δεξαµενή κατά την περιστροφή της. Κατασκευάζεται από πολυπροπυλένιο και στα πλήρως αυτοµατοποιηµένα πλυντήρια είναι εξοπλισµένα µε υψηλής συγκέντρωσης άλµη. Receiver - έκτης: σε αυτό το κοµµάτι γίνεται η θέρµανση του νερού. Το εσωτερικό τοίχωµα της δεξαµενής έχει τρύπες που της επιτρέπει να γεµίζει και να εκκενώνεται. Αν ο δέκτης είναι κατασκευασµένος από πολυπροπυλένιο, µπορεί να ανακυκλωθεί. Mechanical casing Μηχανικό περίβληµα: αυτό το κοµµάτι του πλυντηρίου ελέγχει την κίνηση του δονητή και της δεξαµενής. Αποτελείται από ποικιλία υλικών όπως χάλυβα, χαλκό, αργίλιο και πλαστικό. Αφού ταξινοµηθούν τα παραπάνω υλικά, οδηγούνται σε βιοµηχανίες χύτευσης Τα συστήµατα διαχείρισης που εξετάζονται αναφορικά µε τα πλυντήρια ακολουθούν την ίδια προσέγγιση µε αυτήν που εφαρµόζεται για τη διαχείριση των ηλεκτρονικών υπολογιστών και των ψυγείων και είναι τα εξής: I. Σύστηµα ιαχείρισης 1: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση ΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 2: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και υποδοµών ΙΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 3: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και µεταφορά των υλικών στο εξωτερικό IV. Σύστηµα ιαχείρισης 4: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση 137

138 V. Σύστηµα ιαχείρισης 5: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VI. Σύστηµα ιαχείρισης 6: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 7: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση VIII. Σύστηµα ιαχείρισης 8: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος ΙX. Σύστηµα ιαχείρισης 9: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών X. Σύστηµα ιαχείρισης 10: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος XI. Σύστηµα ιαχείρισης 11: Μερική αποσυναρµολόγηση και µεταφορά υλικών στο εξωτερικό XII. Σύστηµα ιαχείρισης 12: Μερική αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος Επιπλέον, εξετάζεται και η πρακτική επισκευής πλυντηρίων. Στη συνέχεια, δίδεται αναλυτική περιγραφή µίας γραµµής ανακύκλωσης πλυντηρίων: Η πορεία πλήρους αποσυναρµολόγησης ενός πλυντηρίου είναι ανάλογη µε αυτές των ΑΗΗΕ που αναφέρθηκαν παραπάνω. 138

139 Ακολουθεί η περιγραφή µιας γραµµής ανακύκλωσης πλυντηρίων. Στη συγκεκριµένη γραµµή οδηγούνται πλυντήρια διαφόρων χρωµάτων όπως άσπρα, γκρι και πράσινα. Κάθε ένα από αυτά τα πλυντήρια ζυγίζεται ώστε να είναι εύκολο να υπολογιστεί το συνολικό βάρος των πλυντηρίων που οδηγούνται σε αυτή τη γραµµή ανακύκλωσης. Στο τέλος της διαδικασίας ανακύκλωσης υπολογίζεται το συνολικό βάρος των υλικών που ανακυκλώνονται. Το ποσοστό ανακύκλωσης της παρακάτω γραµµής ανακύκλωσης υπολογίζεται από τον λόγο του συνολικού βάρους των πλυντηρίων προς το βάρος των υλικών που ανακυκλώνονται. Για κάθε πλυντήριο, αφού ζυγιστεί, αποµακρύνεται το ηλεκτρικό καλώδιο και τοποθετείται σε µεταφορική ταινία. Το εσωτερικό του κάθε πλυντηρίου ελέγχεται πριν τοποθετηθεί στην µεταφορική ταινία. Αυτός ο έλεγχος είναι απαραίτητος διότι ορισµένοι αφήνουν απορρίµµατα και άλλες ηλεκτρικές συσκευές µέσα στη δεξαµενή του πλυντηρίου όταν τα αποσύρουν για ανακύκλωση. Ακολουθεί η διαδικασία «draining salt water» που έχει ως σκοπό την αποµάκρυνση της άλµης ή του «salt water» από τα πλυντήρια. Αυτή η διαδικασία διεξάγεται γιατί τα πλήρως αυτόµατα πλυντήρια περιέχουν ένα µηχανισµό σε σχήµα δαχτυλιδιού, γνωστό ως «ισορροπιστή» που βρίσκεται στην κορυφή της δεξαµενής του πλυντηρίου. Ο «ισορροπιστής» είναι γεµάτος µε υψηλής συγκέντρωσης αλατόνερο που δρα ως µηχανισµός εξισορρόπησης ώστε να εξισορροπεί τη δεξαµενή όταν γυρίζει ασύµµετρα. Το αλατισµένο νερό χρησιµοποιείται στα πλυντήρια πάνω από 20 χρόνια περίπου, επειδή είναι αισθητά βαρύτερο και παγώνει σε πολύ χαµηλότερες θερµοκρασίες από το φρέσκο νερό. 139

140 Το επόµενο στάδιο διεξάγεται σε ένα κλειστό χώρο σύνθλιψης στον οποίο οδηγείται το πλυντήριο και στον οποίο συνθλίβεται σε µικρά κοµµάτια και τα διάφορα είδη υλικών διαχωρίζονται µεταξύ τους. Μέσα στο χώρο αυτό, το πλυντήριο συνθλίβεται σε µικρά κοµµάτια από µέταλλο και πλαστικό ταυτόχρονα. Στο εσωτερικό του χώρου σύνθλιψης τροφοδοτείται τεχνητός αέρας ο οποίος παρασύρει τα ελαφριά υλικά - «light group» (κυρίως από αναµεµιγµένα πλαστικά) στην κορυφή και τα βαριά υλικά - «heavy group» (κυρίως από µεταλλικά κοµµάτια όπως χάλυβας, χαλκός και αλουµίνιο) πέφτουν στον πάτο του χώρου σύνθλιψης. Έτσι πραγµατοποιείται διαχωρισµός των υλικών. Το παραπάνω στάδιο διεξάγεται σε χώρο µε ηχοµόνωση και εξοπλισµένο µε συσκευές που ανθίστανται στις δονήσεις. Ακολούθως, τα υλικά που έχουν διαχωριστεί σε «ελαφριά» και «βαριά» κοµµάτια, οδηγούνται σε διαφορετικές µεταφορικές ταινίες. Αυτές που µεταφέρουν το «heavy group» κινούνται κάτω από µαγνήτες και έτσι αποµακρύνονται όλα τα κοµµάτια από χάλυβα. Συνεπώς, τα µόνα υλικά που µένουν στο «heavy group» είναι από αλουµίνιο, χαλκό και µίγµα µετάλλων που από τη φύση τους δεν είναι µαγνητικά. Και αυτά τα υλικά ανακυκλώνονται προς πρώτες ύλες για νέα προϊόντα. Τέλος, οι κόκκοι σκόνης αποµακρύνονται από το «heavy group» χειρωνακτικά και µόνο ο χαλκός και το αλουµίνιο ανακτώνται. 140

141 Το «light group» συνθλίβεται ακόµα περισσότερο. Με τη χρήση αέρα αποµακρύνονται η σκόνη και το έλασµα αλουµινίου που έχουν προσκολλήσει στον συµπυκνωτή. Τα υπόλοιπα υλικά τοποθετούνται σε δεξαµενή νερού όπου το PP αποµακρύνεται επειδή επιπλέει στην επιφάνεια. Η τεχνική αυτή διαχωρισµού είναι γνωστή ως "buoyancy based specific gravity separation". Ωστόσο, κάποια υλικά εκτός από το PP οδηγούνται στην επιφάνεια λόγω της δύναµης του αέρα. Γι αυτό τον λόγο το PP και τα άλλα υλικά συνθλίβονται περαιτέρω και οδηγούνται σε ειδικές συσκευές. Η µέθοδος αυτή είναι γνωστή ως "whirlpool tide separation" (ή "centrifugal specific density separation") εξασφαλίζει ότι τα υλικά τα οποία είναι βαρύτερα από το νερό οδηγούνται στον πυθµένα και ότι µόνο το PP ανακτάται από την επιφάνεια. Για να αυξηθεί η ποιότητα του ανακτηµένου PP η παραπάνω διαδικασία επαναλαµβάνεται πολλές φορές. Όλα τα υλικά που ανακτώνται από τα πλυντήρια όπως χάλυβας, χαλκός, αλουµίνιο, µίγµα µετάλλων και PP µεταφέρονται µε µεταφορικές ταινίες στο πίσω µέρος της εγκατάστασης. Εκεί, τοποθετούνται σε σάκους και µεταφέρονται σε βιοµηχανίες πρώτων υλών. Το 99.5% των 141

142 καθαρών προιόντων από ΡΡ ανακτώνται και ανακυκλώνονται από µίγµατα πλαστικών. Στο ιάγραµµα 62 που ακολουθεί περιγράφονται αναλυτικά τα υλικά που ανακτώνται από τα πλυντήρια. ιάγραµµα 62: Υλικά που ανακτώνται από τα πλυντήρια εδοµένου ότι τα ανακτηµένα πλαστικά από πολυπροπυλένιο αποτελούνται από διαφορετικά χρωµατισµένα πλαστικά, το ανακυκλωµένο υλικό χρησιµοποιείται µόνο για µη αισθητικά κοµµάτια που πρέπει να έχουν καλή απόδοση χωρίς να έχουν απαραίτητα καλή εµφάνιση. 142

143 Φούρνοι Ένας τυπικός φούρνος και ένας φούρνος µικροκυµάτων καθώς και τα βασικά µέρη τους παρουσιάζονται στα σχήµατα που ακολουθούν. 143

144 ιάγραµµα 63: Βασικά µέρη ενός φούρνου Τα συστήµατα διαχείρισης που εξετάζονται αναφορικά µε τους φούρνους ακολουθούν την ίδια προσέγγιση µε αυτήν που εφαρµόζεται για τη διαχείριση των άλλων ΑΗΗΕ και είναι τα εξής: I. Σύστηµα ιαχείρισης 1: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση ΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 2: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση των υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και υποδοµών ΙΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 3: Πλήρης αποσυναρµολόγηση και µεταφορά των υλικών στο εξωτερικό IV. Σύστηµα ιαχείρισης 4: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση 144

145 V. Σύστηµα ιαχείρισης 5: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VI. Σύστηµα ιαχείρισης 6: Πλήρης αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος VΙΙ. Σύστηµα ιαχείρισης 7: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση VIII. Σύστηµα ιαχείρισης 8: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε βάση την υφιστάµενη κατάσταση και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος ΙX. Σύστηµα ιαχείρισης 9: Μερική αποσυναρµολόγηση και απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών X. Σύστηµα ιαχείρισης 10: Μερική αποσυναρµολόγηση, απορρόφηση υλικών στην εγχώρια αγορά µε την προοπτική ανάπτυξης κατάλληλων τεχνολογιών και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος XI. Σύστηµα ιαχείρισης 11: Μερική αποσυναρµολόγηση και µεταφορά υλικών στο εξωτερικό XII. Σύστηµα ιαχείρισης 12: Μερική αποσυναρµολόγηση, µεταφορά υλικών στο εξωτερικό και θερµική επεξεργασία υπολείµµατος Επιπλέον, εξετάζεται και η πρακτική επισκευής φούρνων. Τονίζεται ακόµη ότι η πορεία πλήρους αποσυναρµολόγησης ενός φούρνου είναι ανάλογη µε αυτήν των ΑΗΗΕ που αναφέρθηκαν παραπάνω. Όπως ήδη αναφέρθηκε, ένα βασικό σηµείο στη συνολική διαχείριση των ΑΗΗΕ είναι και στο στάδιο του τεµαχισµού τους, µετά από µερική ή πλήρη αποσυναρµολόγηση. Ειδικά για τις µεγάλες οικιακές συσκευές (ψυγεία, πλυντήρια κ.α.), εξετάζεται η δυνατότητα επεξεργασίας τους είτε σε τεµαχιστές που χρησιµοποιούνται για οχήµατα στο τέλος του κύκλου ζωής τους, είτε σε ειδικά σχεδιασµένους τεµαχιστές. Σύµφωνα µε µελέτες, µοναδική προϋπόθεση για την επεξεργασία των συσκευών αυτών στους τεµαχιστές παλαιών οχηµάτων είναι η αποσυναρµολόγηση και αποµάκρυνση των µερών που περιέχουν PCB (πυκνωτές), ώστε να αποφευχθεί η ρύπανση του παραγόµενου µετά τον τεµαχισµό ρεύµατος. Από την άλλη πλευρά, οι ειδικά σχεδιασµένοι τεµαχιστές 145

146 για αυτές τις εφαρµογές απαιτούν την αποσυναρµολόγηση µερών, όπως πυκνωτές, πλαστικά, ηλεκτροκινητήρες, τύµπανα κ.α. εδοµένου ότι τα πλαστικά χρησιµοποιούνται όλο και περισσότερο στις µεγάλες οικιακές συσκευές, η προαναφερθείσα τεχνική επεξεργασίας αναµένεται να προωθήσει την ανακύκλωση των πλαστικών. Η επεξεργασία των µεγάλων οικιακών εφαρµογών σε ειδικούς τεµαχιστές οδηγεί σε ανάκτηση του 90% των υλικών µε αρκετά υψηλότερο κόστος σε σχέση µε τους τεµαχιστές αυτοκινήτων, όπου ανακτάται και επαναχρησιµοποιείται το 75% των υλικών, µε χαµηλότερο κόστος. Στις εικόνες που ακολουθούν παρουσιάζονται κατηγορίες ειδικά σχεδιασµένων τεµαχιστών. Εικόνα 17: Τεµαχιστές ΑΗΗΕ Επίσης, στις εικόνες που ακολουθούν παρουσιάζονται δύο τύποι µύλων που µπορούν να χρησιµοποιηθούν σε εγκατάσταση διαχείρισης επεξεργασίας των µεγάλων ηλεκτρικών συσκευών. 146

147 Εικόνα 18: Μύλοι που χρησιµοποιούνται για τη διαχείριση των ΑΗΗΕ Εικόνα 19: Μύλοι που χρησιµοποιούνται για τη διαχείριση των ΑΗΗΕ Για την µετατροπή των διαφόρων υλικών σε σκόνη και σε µεγάλους όγκους, θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί η παρακάτω µηχανή. Τέλος, για την επεξεργασία υλικών από ξύλο, κατάλληλη είναι η ακόλουθη µηχανή. 147

148 Οι περισσότεροι επεξεργαστές αυτοκινήτων δέχονται οποιοδήποτε προς τεµαχισµό απόρριµµα µε υψηλό σιδηρούχο περιεχόµενο, όπως οικιακές συσκευές (πλυντήρια ρούχων, ψυγεία, κ.λπ.). Γενικά κάθε κοµµάτι τεµαχίζεται για να ελευθερώσει τα σιδηρούχα µέταλλα, και το προκύπτον ρεύµα αποβλήτων συνήθως αναβαθµίζεται µόνο µερικά πριν πωληθεί σε ειδικούς µη σιδηρούχους επεξεργαστές. Υπάρχουν δύο βασικά συστήµατα τεµαχισµού: οι υγροί (wet/ damp) και οι ξηροί. Οι ξηροί τεµαχιστές περιλαµβάνουν έναν αέριο διαχωριστή (air classifier) και ένα σύστηµα εξαγωγής σκόνης. Οι ξηροί τεµαχιστές απαιτούν ένα σύνθετο σύστηµα αέριου καθαρισµού το οποίο µπορεί να αποµακρύνει όλα τα αέρια σωµατίδια τα οποία δηµιουργούνται, και το οποίο αντέχει στις δυνατές δονήσεις. Οι υγροί τεµαχιστές υπερνικούν µερικώς όλα τα παραπάνω προβλήµατα. Οι εκρήξεις είναι πολύ λιγότερες και η σκόνη σχεδόν εξαφανίζεται/ καταστέλλεται. Το νερό που χρησιµοποιείται απαιτεί καθαρισµό, αλλά παρόλα αυτά τα προβλήµατα είναι πολύ λιγότερα από αυτά στους ξηρούς τεµαχιστές. Οι υγροί τεµαχιστές ακολουθούνται συνήθως από µαγνητικό διαχωρισµό και το µη µαγνητικό κλάσµα επεξεργάζεται σε έναν διαχωριστή αυξανόµενου ρεύµατος (rising current separator). Ένα σύστηµα µε υγρούς τεµαχιστές φαίνεται στο παρακάτω σχήµα. 148

149 Σχήµα 64: Ένα σύστηµα µε υγρούς τεµαχιστές Παρά το οικονοµικό πλεονέκτηµα που εµφανίζει η επεξεργασία των µεγάλων οικιακών εφαρµογών σους τεµαχιστές αυτοκινήτων, έρευνες έδειξαν ότι παράγονται µεγάλες ποσότητες κατάλοιπων στους τεµαχιστές που υποχρεωτικά οδηγούνται σε χώρους διάθεσης. Στη Γερµανία υπάρχουν µονάδες για την επεξεργασία 3,2 εκατοµµυρίων συσκευών. Στο πρώτο στάδιο επεξεργασίας αποµακρύνονται ποσότητες CFC (περίπου 115 g/ ψυγείο) και ακολούθως µετά τον τεµαχισµό αποµακρύνονται τα υπολείµµατα CFC που περιέχονταν στη µόνωση από πολυουρεθάνιο, µε τη χρήση τεχνικών απαερίωσης. Ο αφρός πολυουρεθανίου που περιέχει πάνω από 0,5% CFC και δεν δύναται να επεξεργαστεί περαιτέρω, οδηγείται προς αποτέφρωση. Αξίζει να σηµειωθεί στο σηµείο αυτό, ότι οι σηµαντικότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις των µεγάλων οικιακών εφαρµογών αφορούν στη διάρκεια ζωής τους και πιο συγκεκριµένα κατά τη χρήση τους. Για το λόγο αυτό ο όρος Σχεδιασµός για το Περιβάλλον (design for the environment) θα πρέπει να περιλαµβάνει παραµέτρους όπως η κατανάλωση ενέργειας και νερού εκτός από την παράµετρο της αποσυναρµολόγησης και διαχείρισης των παραγόµενων αποβλήτων. Τεχνικές Τεχνολογίες διαχωρισµού ανάκτησης µετάλλων, πλαστικών και συστατικών από εξαρτήµατα από ΑΗΗΕ Από τα κεφάλαια που προηγήθηκαν, γίνεται αντιληπτό ότι τα ΑΗΗΕ είναι ανοµοιογενή και σύνθετα όσον αφορά στα υλικά και τα τµήµατα από τα οποία αποτελούνται. Συνεπώς, για την ανάπτυξη ενός οικονοµικά αποτελεσµατικού και φιλικού προς το περιβάλλον συστήµατος ανακύκλωσης, είναι απαραίτητο να αναγνωριστούν και να ποσοτικοποιηθούν τα πολύτιµα υλικά και οι επικίνδυνες 149

150 ουσίες. Επιπλέον, χρειάζεται κατανόηση των φυσικών χαρακτηριστικών αυτού του ρεύµατος των αποβλήτων. Τα ΑΗΗΕ, όντας µίγµα ποικίλων υλικών, µπορούν να θεωρηθούν ως πηγή µετάλλων, όπως χαλκός, αλουµίνιο, χρυσό, καθώς και πλαστικών. Ο αποτελεσµατικός διαχωρισµός αυτών των υλικών βασισµένος στις διαφορές των φυσικών τους χαρακτηριστικών είναι το κλειδί για την ανάπτυξη ενός µηχανικού συστήµατος ανακύκλωσης. Για την ανάκτηση υλικών από ΑΗΗΕ, η ύλη τροφοδοσίας (feed material) αρχικά θα πρέπει να «ελευθερωθεί» µε µηχανική διαδικασία, έτσι ώστε να µπορούν να διαχωριστούν τα επιθυµητά κλάσµατα. Οι σφαιρόµυλοι και οι τεµαχιστές είναι οι πιο κοινά χρησιµοποιούµενες συσκευές για την µείωση του µεγέθους των ΑΗΗΕ σε πολύ µικρά κλάσµατα, ελευθερώνοντας έτσι τις διάφορες φάσεις. Τυπικές µέθοδοι για το διαχωρισµό των υλικών περιλαµβάνουν χειροκίνητη ταξινόµηση, µαγνητικό διαχωρισµό, διαχωρισµό eddy current και ταξινόµηση µε τη διαδικασία γνωστή ώς air table sorting. Βέβαια, έχει αναφερθεί ότι αυτές οι τεχνικές έχουν δείξει περιορισµένη αποτελεσµατικότητα λόγω της µεγάλης απώλειας υλικών (Schäfer et al., 2003). Για παράδειγµα, ένας διαχωριστής eddy current ξεχωρίζει µη σιδηρούχα µέταλλα. Ωστόσο, και άλλα µέταλλα µπορεί να επηρεασθούν από το µαγνητικό πεδίο και έτσι να επηρεάσουν την καθαρότητα του τελικού προϊόντος. Συνεπώς, γίνεται αντιληπτό ότι επειδή υπάρχουν αυστηρές προδιαγραφές για την επαναχρησιµοποίηση και ανακύκλωση των υλικών, η αποτελεσµατική ταξινόµηση (sorting) έχει πολύ µεγάλη σηµασία. Τα υλικά που προέρχονται από τα ΑΗΗΕ, όταν µειωθεί το µέγεθος τους σε πολύ µικρά κοµµάτια, είναι ανοµοιόµορφα µεταξύ τους και µε διαφορετικές ιδιότητες ως προς το µέγεθος, την πυκνότητα, το σχήµα και την ανθεκτικότητα των µορίων. Αυτές οι διαφορές µπορούν να χρησιµοποιηθούν ώστε να διαδοθεί ο διαχωρισµός σε σύστηµα δόνησης. Με χρήση της τεχνικής κάθετης δόνησης (vertical vibration technique) για το διαχωρισµό υλικών, µπορούν να διαχωριστούν τα πλαστικά από µπρούντζο. Όταν υπάρχουν µεγαλύτερα µεγέθη µορίων, τότε η χρήση νερού ενισχύει το διαχωρισµό. 150

151 Ο διαχωρισµός µε βάση το σχήµα (shape separation) µε χρήση πιάτων µε κλίση (tilted plates) και κόσκινων είναι η πιο βασική που χρησιµοποιείται στη βιοµηχανία ανακύκλωσης. Στην Ιαπωνία, για την ανάκτηση χαλκού από απορρίµµατα ηλεκτρικών καλωδίων από απόβλητα PCBs, παλιές τηλεοράσεις και ηλεκτρονικούς υπολογιστές χρησιµοποιείται ένας κεκλιµένος µεταφορέας και ένα κεκλιµένο δονούµενο πιάτο χρησιµοποιούνται ως «διαχωριστές µεγέθους µορίων» (particle shape separator). Για το διαχωρισµό υλικών µε διαφορετικές ηλεκτρικές αγωγιµότητες (ή αντιστάσεις) χρησιµοποιείται η τεχνική που είναι γνωστή ως διαχωρισµός «electric conductivity based separation» [12]. Για το διαχωρισµό µικρών κοµµατιών µε κλίµακα µεγέθους 0,1 5 mm χρησιµοποιείται η τεχνική διαχωρισµού γνωστή ως «corona electrostatic separation». Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται οι διαδικασίες µηχανικού διαχωρισµού µε βάση τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των υλικών. Πίνακας 29: ιαδικασίες µηχανικού διαχωρισµού µε βάση τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των υλικών 151

152 ιαχωρισµός ανάκτηση πλαστικών Τα είδη των πολυµερών από τα οποία αποτελούνται οι ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές παρουσιάζονται αναλυτικά στο παρακάτω διάγραµµα. ιάγραµµα 64: Τύποι πολυµερών στις ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές Τα πλαστικά που προέρχονται από τα ΑΗΗΕ µπορούν ανακτηθούν µε ποικίλες τεχνολογίες. Αυτές συνοψίζονται στο ακόλουθο ιάγραµµα. ιάγραµµα 65: Επιλογές ανάκτησης πλαστικών για µετα καταναλωτές (post-consumer) και προ - καταναλωτές (pre-consumer) 152

153 Η ανάκτηση υλικών µπορεί να ταξινοµηθεί στην Μηχανική Ανακύκλωση (που έχει ως σκοπό την παραγωγή πλαστικών ανακυκλώσιµων (recyclates) σε µορφή νιφάδων ή κόκκων για χρήση στη βιοµηχανία για την παραγωγή νέων προϊόντων) και στην Πρωτογενή και Χηµική Ανακύκλωση (Feedstock and chemical recycling) (η οποία χρησιµοποιεί χηµικές διαδικασίες για να διασπάσει τα postconsumer ή pre-consumer πλαστικά σε µονοµερή ή άλλα πετροχηµικές πρώτες ύλες για χρήση στη βιοµηχανία για παραγωγή νέων προϊόντων). Το Ινστιτούτο Plastics Waste Management Institute (PWMI) της Ιαπωνίας αναφέρει ότι περίπου τόνοι πλαστικών από ΑΗΗΕ ανακτήθηκαν µε µηχανική ανακύκλωση το Η Πρωτογενής και Χηµική Ανακύκλωση µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή κατάλληλων για πώληση υγρών ή αέριων καυσίµων που να µπορούν να χρησιµοποιηθούν ως καύσιµα µεταφοράς ή θέρµανσης και για την παραγωγή ενέργειας. Από τις µεθόδους που εφαρµόζουν µηχανικές διαδικασίες µπορούν να παραχθούν στερεά καύσιµα. Επειδή η πλειοψηφία των πλαστικών που παρασκευάζονται σήµερα έχουν ως βάση υδρογονάνθρακες, τα περισσότερα πλαστικά έχουν θερµική αξία υψηλότερη από το κάρβουνο και παρόµοιο µε άλλα καύσιµα ορυκτής προέλευσης όπως το λάδι ή το φυσικό αέριο. Στην Ολλανδία, πρόσφατα η Mirec και Coolrec ανακυκλώνει ΑΗΗΕ. Σε αυτή την διαδικασία περίπου το 75% των ΑΗΗΕ ανακτώνται για να οδηγηθούν σε πρωτογενή ανακύκλωση (feedstock recycling), όπως φαίνεται και στο ιάγραµµα που ακολουθεί. 153

154 ιάγραµµα 66: Αποσυναρµολόγηση αυτοκινήτων και «λευκών αγαθών» σε κλάσµατα για µηχανική ανακύκλωση, ανάκτηση ενέργειας Αυτό το κλάσµα περιλαµβάνει γυαλί, ξύλο, και κυρίως σιδηρούχα και µη σιδηρούχα µέταλλα. Τα µη σιδηρούχα µέταλλα είναι αλουµίνιο, χαλκός, και µικρότερες ποσότητες από πολύτιµα ευγενή µέταλλα όπως χρυσός, ασήµι και παλλάδιο. Σε ένα µεικτό ρεύµα από ΑΗΗΕ το κλάσµα των πλαστικών φτάνει περίπου το 20% και περιλαµβάνει µικρές ποσότητες µετάλλων και άλλα συστατικά λόγω του µη βέλτιστου διαχωρισµού. Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται τα ποσοστά των στοιχείων από τα οποία αποτελούνται τα ΑΗΗΕ για κάθε κατηγορία, καθώς και η θερµική αξία του µίγµατος των πλαστικών από ΑΗΗΕ. 154

155 Πίνακας 30: Τυπική σύσταση των στοιχείων από τα οποία αποτελούνται τα ΑΗΗΕ, ανά τοµέα Οι µελέτες της ECO impact studies στην Ολλανδία και τη Γερµανία αναφέρουν ότι υπάρχει ένα όριο (15% - 18%) για τα απόβλητα πλαστικά τα οποία µπορούν να ανακυκλωθούν µηχανικά και να έχουν περιβαλλοντικό όφελος. Αξίζει να σηµειωθεί ότι, από το 15% του 20% των πλαστικών από ΑΗΗΕ που ανακυκλώνονται, µόνο το 3% χρειάζεται περαιτέρω ανακύκλωση (feedstock recycling). Συνεπώς, είναι πιο επικερδές από οικονοµική και περιβαλλοντική σκοπιά τα απόβλητα πλαστικά να οδηγούνται σε πρωτογενή ανακύκλωση (feedstock recycling) και να χρησιµοποιούνται για ανάκτηση ενέργειας. Επιτυγχάνοντας ανάκτηση ενέργειας, έχουµε µείωση στη χρήση απολιθωµένων καυσίµων. Με την ανάκτηση ενέργειας επιτυγχάνεται µείωση στη χρήση απολιθωµένων καυσίµων και στις εκποµπές CO 2 αντίστοιχα. Επιπρόσθετα, η ανακύκλωση του βρωµίου και του αντιµονίου από τα BFRs που βρίσκονται στα πλαστικά µε ανάκτηση ενέργειας αυξάνει το ποσοστό ανακύκλωσης. Στις θερµικές διαδικασίες, το Br σχηµατίζει ρίζες οι οποίες γενικά αντιδρούν και σχηµατίζουν 155

156 HBr και Br 2. Η αποµόνωση του βρωµίου από το αέριο ρεύµα σε κατάλληλη µορφή για επαναχρησιµοποίηση βασίζεται σε απορρόφηση σε υδατικό διάλυµα υδροξειδίου. Υπάρχουν οκτώ διαδικασίες οι οποίες είναι υπό ανάπτυξη ή σε πιλοτική/ πειραµατική κλίµακα και οι οποίες είναι δυναµικά κατάλληλες για την µετατροπή των πλαστικών από ΑΗΗΕ. Αυτές οι διαδικασίες και οι τεχνολογίες που χρησιµοποιούν παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα. Πίνακας 31: ιάφορες διαδικασίες και τεχνολογίες την µετατροπή των πλαστικών από ΑΗΗΕ Από τις παραπάνω διαδικασίες, αυτές που είναι πιθανόν οι πιο κατάλληλες για τη διαχείριση των ΑΗΗΕ είναι ακόλουθες: Austrian Energy 156

157 ιάγραµµα 67: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας Austrian Energy Πιο αναλυτικά η παραπάνω διαδικασία παρουσιάζεται στο ακόλουθο σχήµα. 157

158 ιάγραµµα 69: Αναλυτική σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας ALSTOM/ Ebara Austrian Energy ιάγραµµα 70:: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας ALSTOM/ Ebara Πιο αναλυτικά η παραπάνω διαδικασία παρουσιάζεται στο ακόλουθο σχήµα. 158

159 ιάγραµµα 71: Αναλυτική σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας ALSTOM µε τήξη τέφρας 159

160 Von Roll RCP ιάγραµµα 72: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας Von Roll RCP Gibros PEC ιάγραµµα 73: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας Gibros PEC 160

161 Το ινστιτούτο PWMI αναφέρει ότι το 2002 στην Ιαπωνία σε σύνολο 4,82 M tons από post-consumer και pre-consumer πλαστικών, το 15% οδηγήθηκε σε µηχανική ανακύκλωση, το 36% σε feedstock recycling, το 3% σε ανάκτηση στερεών καυσίµων, το 21% σε WTE plants για παραγωγή ενέργειας, το 13% για παραγωγή θερµότητας, το 18% σε αποτέφρωση χωρίς ανάκτηση ενέργειας και το 28% σε χώρους ταφής. Για το ίδιο έτος (2002) η PlasticsEurope αναφέρει ότι 20,6 M tons διαθέσιµων πλαστικών αξιοποιήθηκαν ως εξής: 14% σε µηχανική ανακύκλωση 2% σε feedstock recycling 23% ανάκτηση ενέργειας και 62% σε ταφή και αποτέφρωση χωρίς ανάκτηση ενέργειας. Για την ταξινόµηση πλαστικών µε βάση τις διαφορές στις ηλεκτρικές τους ιδιότητες εφαρµόζεται η τεχνική διαχωρισµού γνωστή ως «triboelectric separation». Ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται όταν τα πλαστικά είναι από PVC. Το PVC λόγω των ιδιοτήτων του µπορεί να διαχωριστεί από τα υπόλοιπα πλαστικά µε µηχανικό διαχωρισµό. Μια µέθοδος που υιοθετείται από τις διαδικασίες ορυκτών, είναι η µέθοδος επίπλευσης µε αφρό. Η παραπάνω µέθοδος χρησιµοποιείται εµπορικά νιφάδων PVC από PET. Στην µέθοδο αυτή γίνεται επεξεργασία της επιφάνειας των νιφάδων PVC µε πλαστικοποιητές οι οποίοι µετατρέπουν τις νιφάδες PVC σε υδροφοβικές και έτσι προσκολλούνται στην επιφάνειά τους οι φυσαλίδες αέρα. Η πιο κοινή µέθοδος διαχωρισµού πλαστικών µε επίπλευση µε αφρό είναι αυτή στην οποία γίνεται εφαρµογή χηµικών συνθηκών µε χρήση παραγόντων εφίδρωσης. Επιπρόσθετα, µια διαδικασία διαχωρισµού PVC από άλλα πλαστικά είναι ο ηλεκτροστατικός διαχωρισµός. Τέλος το PVC, µπορεί να διαχωριστεί από άλλα πλαστικά µε χρήση συσκευών ταξινόµησης µε ακτίνες X λόγω του διαφορετικού περιεχοµένου του σε χλώριο. 161

162 Για το διαχωρισµό των βιοµηχανικών θερµοπλαστικών (engineering thermoplastics ETP) χρησιµοποιούνται οι ακόλουθες τεχνολογίες: Φυγοκέντριση Υδροκυκλώνες Froth/ skin separation: απαιτεί την αιώρηση πλαστικών σε ένα υδατικό διάλυµα µε πλαστικοποιητές. Αυτή η διαδικασία µετατρέπει συγκεκριµένα πλαστικά σε υδροφοβικά. Όταν γίνει αεριοποίηση του παραπάνω διαλύµατος τα υδροφοβικά πλαστικά επιπλέουν. Στις περισσότερες διαδικασίες ανακύκλωσης, οι τεχνικές ταυτοποίησης (identification) και ταξινόµησης είναι χειρονακτικές. Παρόλα αυτά, για τη βελτίωση της αποτελεσµατικότητας της ανακύκλωσης πλαστικών οι εγκαταστάσεις ανακύκλωσης αρχίζουν να χρησιµοποιούν αυτοµατοποιηµένα συστήµατα ταξινόµησης που αναγνωρίζουν τα κοινά πολυµερή µε τη βοήθεια ακτίνων X και αισθητήρων φωτός ή υπέρυθρων ακτίνων. Άλλα µηχανικά συστήµατα που είναι διαθέσιµα, περιλαµβάνουν αέρια κατάταξη, επίπλευση, ηλεκτροστατικό ή φασµατοσκοπικό διαχωρισµό. Οι χηµικές διαδικασίες περιλαµβάνουν µεθανόλυση (µια διαδικασία αποπολυµερισµού) που αποικοδοµεί τα παλιά πλαστικά στα αρχικά τους συστατικά µε εφαρµογή θερµότητας και πίεσης παρουσία µεθανόλης. Αυτός ο συνδυασµός, όχι µόνο «σπάει» τις πολυµερικές αλυσίδες, αφήνοντας καθαρά µονοµερή που επαναπολυµερίζονται σε νέες ρητίνες, αλλά επιπρόσθετα επιτρέπει την καταστροφή των µολυντών. Τέλος, αξίζει να σηµειωθεί ότι, όταν τα πλαστικά είναι ακατάλληλα για µηχανική ανακύκλωση ή άλλης µορφής ανάκτηση ενέργειας από οικονοµικά εφικτή άποψη, τότε η χρήση των πλαστικών σαν πηγή ενέργειας χρίζει διεξοδικής ανάλυσης από την πλευρά της βιώσιµης ανάπτυξης. 162

163 ιαχωρισµός Ανάκτηση µετάλλων Για την ανάκτηση µετάλλων από απόβλητα χρησιµοποιούνται κατά κύριο λόγο φυσικές διαδικασίες. Οι διαφορές στις φυσικές ιδιότητες µεταξύ ενός µεταλλικού και ενός µη µεταλλικού τµήµατος τείνουν να είναι µεγαλύτερες από αυτές µεταξύ ενός µορίου µεταλλικού ορυκτού και ενός ορυκτού που περιέχει πολύτιµα µέταλλα. Έτσι οποιαδήποτε χηµική διεργασία συνήθως χρησιµοποιείται για τα τελευταία στάδια παραγωγής υλικών. Ιδιότητες που χρησιµοποιούνται συνήθως στις πρωτογενείς βιοµηχανίες ορυκτών (primary mineral industries) (όπως η πυκνότητα και η µαγνητική επιδεκτικότητα) αξιοποιούνται ευρύτατα στη βιοµηχανία απορριµµάτων, µαζί µε πιο ασυνήθιστες διαφορές όπως η ανθεκτικότητα των µορίων και επιφανειακή τριβή. Οι διαχωρισµοί µε βάση αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν αναπτυχθεί σε δευτεροβάθµιες βιοµηχανίες υλικών λόγω διαφόρων δυσκολιών. Το κύριο πρόβληµα για τις συσκευές που αποτελούνται κατά µεγάλο ποσοστό από µέταλλο, είναι ο διαχωρισµός των πολύτιµων µετάλλων από τις επικίνδυνες ουσίες, όπως πολυχλωριοµένα βιφαινύλια (polychlorinated biphenyls PCBs) και τα βαρέα µέταλλα. Τα PCBs είναι καρκινογενείς ουσίες οι οποίες δεν αποικοδοµούνται/ διασπώνται στο περιβάλλον. Ορισµένες συσκευές όπως ψυγεία, ψύκτες, πλυντήρια, φούρνοι µικροκυµάτων, περιέχουν ηλεκτρικά τµήµατα/ εξαρτήµατα όπως πυκνωτές, οι οποίοι έχουν PCBs. Ο τεµαχισµός αυτών των προϊόντων οδηγεί σε µολυσµένα από PCBs απορρίµµατα. Κατά την αποσυναρµολόγηση των πυκνωτών, υπάρχει κίνδυνος ηλεκτροπληξίας και εγκαυµάτων αν οι υγρές PCBs ουσίες έρθουν σε επαφή µε το δέρµα ή άλλα ζωτικά όργανα. Η διαδικασία διαχωρισµού µετάλλων δηµιουργεί σκόνη από ευγενή µέταλλα, όπως χρυσό, αλουµίνιο και χαλκό, που είναι βλαβερή για την υγεία. Τα σιδηροµαγνητικά υλικά µπορούν να διαχωριστούν µε µαγνητικές µεθόδους οι οποίες είναι πολύ απλές. Τα πολύτιµα µέταλλα, όπως χρυσός και ασήµι, µπορούν να αποµακρυνθούν από τα printed circuit boards µε χηµικές µεθόδους. 163

164 ιαχωρισµός Eddy current Σχεδόν όλες οι µέθοδοι συγκέντρωσης που χρησιµοποιούνται στις βιοµηχανίες ανακύκλωσης µετάλλων έχουν αναπτυχθεί από τεχνολογίες επεξεργασίας βελτιωτικών υλικών από ορυκτά (mineral beneficiation technology). Η σηµαντικότερη εξαίρεση είναι ο διαχωρισµός µε ρεύµατα στροβίλου (Eddy current separation). Εξαιτίας του µεγάλου µεγέθους µορίων και της ποικιλίας των σχηµάτων που αντιµετωπίζονται, οι τεχνικές διαχωρισµού µε βάση τη βαρύτητα δεν µπορούν να παρέχουν υψηλό βαθµό συγκέντρωσης µη σιδηρούχων µετάλλων. Η αρχή λειτουργίας της παραπάνω τεχνικής φαίνεται στο ακόλουθο ιάγραµµα. ιάγραµµα 74: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας Eddy current separation Με την εφαρµογή της παραπάνω τεχνικής µπορούν να ανακτηθούν τρία κλάσµατα: ένα µη σιδηρούχο κλάσµα, ένα σιδηρούχο και ένα µη µεταλλικό κλάσµα Οπτική ταξινόµηση µετάλλων «Optical (metal) sorting» Το σύστηµα αυτό αποτελείται από ηλεκτροµαγνητικούς αισθητήρες και κάµερες ανίχνευσης χρώµατος (color line cameras) που αναγνωρίζουν το υλικό που βρίσκεται στη ζώνη και µεταδίδει την πληροφορία σε υπολογιστή υψηλής τεχνολογίας µέσα σε milliseconds. Ένα πνευµατικό σύστηµα εξόδου (pneumatic ejection system) µε 256 βαλβίδες, αποµακρύνει το επιλεγµένο υλικό από το ρεύµα του προϊόντος µε πίεση αέρα. Το παραπάνω σύστηµα περιγράφεται αναλυτικά στο παρακάτω ιάγραµµα 164

165 ιάγραµµα 74: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας Optical (metal) sorting Μαγνητικός διαχωρισµός (Magnus separation) Είναι ένα ακόµα σύστηµα διαχωρισµού µετάλλων. Το σύστηµα αυτό περιγράφεται αναλυτικά στο παρακάτω ιάγραµµα. ιάγραµµα 75: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας µαγνητικού διαχωρισµού Μελέτες έδειξαν ότι ο διαχωρισµός «air table separation» είναι µια αποτελεσµατική τεχνολογία ανάκτησης µετάλλων από ηλεκτρονικό σκράπ. Με χρήση ενός τραπεζιού DGS, ανακτήθηκε περίπου το 90% µη σιδηρούχων µετάλλων στο βαρύ προϊόν µε καθαρότητα 40%. Άλλες τεχνικές Οι διαχωριστές υψηλής έντασης χρησιµοποιούνται για την ανάκτηση µετάλλων από υλικά µόνωσης από κοκκοποιηµένα ηλεκτρονικά απορρίµµατα. 165

166 Στη δευτεροβάθµια ανάκτηση µετάλλων χρησιµοποιούνται τεχνικές που βασίζονται στους διαφορετικούς συνδυασµούς µοριακής πυκνότητας, ανθεκτικότητας και επιφανειακής τριβής. Αυτές οι τεχνικές περιλαµβάνουν βαλλιστικούς διαχωριστές και σύστηµα ταξινόµησης µε δόνηση και φαίνονται στο ακόλουθο ιάγραµµα. ιάγραµµα 76: Σχηµατική αναπαράσταση βαλλιστικών διαχωριστών Μια διαδικασία ανάκτησης µη σιδηρούχων µετάλλων φαίνεται στο ακόλουθο ιάγραµµα 166

167 ιάγραµµα 77: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας ανάκτησης µη - σιδηρούχων Για το διαχωρισµό των σιδηροµαγνητικών µετάλλων από µη σιδηρούχα µέταλλα και άλλα µη µαγνητικά απόβλητα, χρησιµοποιείται ο µαγνητικός διαχωρισµός και συγκεκριµένα η τεχνική µε διαχωριστές τύµπανων χαµηλής έντασης «low intensity drum». Ο ηλεκτροστατικός διαχωρισµός χρησιµοποιείται κατά κόρον για την ανάκτηση χαλκού ή αλουµινίου από τεµαχισµένα ηλεκτρικά σύρµατα και καλώδια. Τέλος, για την ταξινόµηση µικρών µεταλλικών κοµµατιών µε βάση την πυκνότητα εφαρµόζεται η διαδικασία γνωστή ως «jigging». ιαχωρισµός µετάλλων πλαστικών Μια διαδικασία διαχωρισµού ενός µεικτού ρεύµατος αποβλήτων που περιέχει αλουµίνιο, µόλυβδο και πλαστικά φαίνεται στο ιάγραµµα που ακολουθεί. 167

168 ιάγραµµα 78: Σχηµατική αναπαράσταση της διαδικασίας επεξεργασίας µίγµατος αλουµινίου, µολύβδου και πλαστικών Ανάκτηση βρωµίου Είναι γνωστό ότι η ύπαρξη BFRs σε πλαστικά επηρεάζει αρνητικά τη διαχείριση πλαστικών που βρίσκονται στο τέλος ζωής τους λόγω της δηµιουργίας βρωµιούχων διοξινών και φουρανών (PBDD/ F). Κατά την επεξεργασία πλαστικών που περιέχουν BFRs µε θερµικές διεργασίες είναι δυνατό να ανακτηθεί το βρώµιο για την εκ νέου παραγωγή BFRs ή την παραγωγή ενός διαλύµατος 48% HBr για επαναχρησιµοποίηση στη χηµική βιοµηχανία. Αυτό είναι ένα πολύ σηµαντικό βήµα για το κλείσιµο του «κύκλου του βρωµίου» (bromine loop), την επίτευξη βιώσιµης παραγωγής βρωµίου και την αποφυγή εκποµπών ουσιών που περιέχουν βρώµιο µέσω ανεξέλεγκτης διάθεσης. Η ανάκτηση βρωµίου µπορεί να επιτευχθεί και µε τη χρήση χυτευτών (smelters). Στο σχήµα που ακολουθεί παρουσιάζεται µια γενική εποπτεία των πιθανών επιλογών για διαδικασίες ανάκτησης βρωµίου και πιθανοτήτων κλεισίµατος του «κύκλου του βρωµίου». 168

169 ιάγραµµα 79: Πιθανές επιλογές για διαδικασίες ανάκτησης βρωµίου και κλεισίµατος του «κύκλου του βρωµίου». Για την ανάκτηση βρωµίου από ΑΗΗΕ το ινστιτούτο PWMI χρησιµοποίησε το ακόλουθο σχέδιο µε συνδυασµό υψηλής θερµοκρασίας, µερικής οξείδωσης αεριοποίησης (oxidation gasification) (1200 o C) και διαδικασίας τήξης (1500 o C) συνδυάζοντας υλικά και ανάκτηση ενέργειας, όπως φαίνεται στο ακόλουθο ιάγραµµα. 169

170 ιάγραµµα 80: Πορεία διαδικασίας ανάκτησης βρωµίου Οι διοξίνες που ανιχνεύθηκαν ήταν πολύ κάτω των επιτρεπόµενων ορίων και το βρώµιο ανάκτησης από την ιπτάµενη τέφρα. Σύµφωνα µε την European Brominated Flame Retardant Industry Panel (EBFRIP) και την Bromine Science & Environmental Forum (BSEF) ο «κύκλος του βρωµίου» κλείνει σύµφωνα µε το ιάγραµµα που ακολουθεί. Η ανάκτηση του βρωµίου από τα ΑΗΗΕ είναι οικονοµικά και οικολογικά εφικτή. Η αποµόνωση του βρωµίου από το ρεύµα αερίου σε κατάλληλη µορφή για επαναχρησιµοποίηση βασίζεται στην απορρόφηση σε υδατικό διάλυµα υδροξειδίου. Το υδροξείδιο του βρωµίου στο προκύπτον αέριο µπορεί να εξουδετερωθεί και να µετατραπεί σε αλάτι. Επίσης ως τελικό προϊόν παράγεται και ένα διάλυµα υδροβρωµικού οξέος. Τα άλατα ή υπολείµµατα βρωµίου µετατρέπονται από τη βιοµηχανία βρωµίου σε προϊόντα βρωµίου και έτσι κλείνει ο «κύκλος του βρωµίου». Μετά από την αποτέφρωση, την καύση και την αεριοποίηση το βρώµιο από τις βρωµιούχες ενώσεις κατανέµεται στην στάχτη στον πυθµένα, την ιπτάµενη τέφρα και τα αέρια καπνού (flue gas). Περίπου το 78 % του βρωµίου βρέθηκε στην αέρια φάση µετά από την καύση σε σχάρα, ενώ το 20 % και το 2 % βρέθηκαν στην ιπτάµενη τέφρα και την τέφρα στη σχάρα αντίστοιχα. Παρόµοια, η πυρόλυση δύο τύπων ΑΗΗΕ στους 550 o C 170

171 ακολουθούµενη από αεριοποίηση µε οξυγόνο πάνω από τους 1230 o C οδήγησε σε απελευθέρωση βρωµίου κατά 20 98% στην αέρια φάση. Υπό αυτές τις συνθήκες η πιο σηµαντική ένωση είναι το HBr, µαζί µε µικρές ποσότητες Br 2 και ενδεχοµένως βρωµίδια µετάλλων. Η ανάκτηση επιτυγχάνεται είτε ως HBr από απορρόφηση σε νερό (σε ph=1) ή µε εξουδετέρωση µε υδροξείδιο του νατρίου ή ασβεστίου, σχηµατίζοντας NaBr ή CaBr 2. Η πρώτη διαδικασία φαίνεται να είναι πιο εφικτή από την άποψη ανακύκλωσης του βρωµίου. ιάγραµµα 81: «Ο κύκλος βρωµίου» 171

172 Ανάκτηση τυπωµένων πινάκων κυκλωµάτων PCBs Τα PCBs αποτελούν ένα από τα πιο σηµαντικά µέρη των αποβλήτων από ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισµό. Ένα σηµαντικό κοµµάτι των PCBs δεν έχει οικονοµικό ενδιαφέρον, αλλά παρόλα αυτά περιέχει τα περισσότερα πολύτιµα µέταλλα στην επιχείρηση των ΑΗΗΕ. Προκειµένου να γίνει δυνατή η πρόσβαση σε αυτά τα πολύτιµα µέταλλα, έχουν αναπτυχθεί πολλές τεχνικές. Υπάρχουν µικρής κλίµακας συστήµατα µε χηµικό διαχωρισµό και σύνθετα µηχανικά συστήµατα µε µηχανικό διαχωρισµό σε συνδυασµό µε χηµική επξεργασία. Επιπρόσθετα έχουν αναπτυχθεί και κάποιες µέθοδοι θερµικής επεξεργασίας. Συνολικά, υπάρχουν τέσσερις τύποι διαδικασιών: η πυροµεταλλουργική (pyrometallurgical), η υδροµεταλλουργική (hydrometallurgical), η ηλεκτροχηµική και η µηχανική επεξεργασία. Η σύνθεση των στοιχείων από τα οποία αποτελείται ένα PCB ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή φαίνεται αναλυτικά στον πίνακα που ακολουθεί. Πίνακας 32: Σύνθεση των στοιχείων από τα οποία αποτελείται ένα PCB Υπάρχουν διάφορες µέθοδοι θερµικής διαχείρισης των PCB που περιέχουν BFR. Κάποιες από αυτές αναπτύχθηκαν ως µέρος έρευνας στο 5 ο Ευρωπαϊκό πλαίσιο ανάπτυξης R&D Growth από το Πολυτεχνείο του Ελσίνκι (Helsinki University of Technology HUT) και το Κέντρο Ερευνών του Πανεπιστηµίου της Καρλσρούης (Research Center of Karlsruhe / University of Karlsruhe). Η µέθοδος του HUT βασίζεται σε πυρόλυση που λαµβάνει χώρα σε υγρές κλίνες (bubbling fluidized beds). Η µέθοδος του Πανεπιστηµίου της Καρλσρούης βασίζεται σε βηµατική πυρόλυση που λαµβάνει χώρα σε διαδοχικούς σφαιρικούς αντιδραστήρες µε ανακύκλωση και σε συνδυασµό µε σύστηµα εκβολής, όπως φαίνεται στο ιάγραµµα που ακολουθεί. 172

173 ιάγραµµα 82: Η θερµική µέθοδος διαχείρισης HUT Η Daimler-Benz-Research ανέπτυξε µια µέθοδο ανάκτησης µε ψύξη. Ο χάλυβας όπως και τα πολυµερή γίνονται εξαιρετικά εύθραυστα όταν ψύχονται κάτω από τους -70 ο C ή χαµηλότερα, ενώ η ανθεκτικότητα του χαλκού και του αλουµινίου αυξάνεται. Συνεπώς, τα προτεµαχισµένα (pre-cut) PCBs (σε µέγεθος περίπου 20 x 20 mm) ψύχονται µε υγρό άζωτο, στη συνέχεια τεµαχίζονται σε ακόµη µικρότερα κοµµάτια σε σφαιρόµυλους, όπου τα πολυµερή αποµακρύνονται από τα µεταλλικά µέρη. Η παρουσία αζώτου σε συνδυασµό µε την ψύξη αποτρέπει την οξείδωση των πολυµερών, εµποδίζοντας έτσι την ανάπτυξη διοξινών και φουρανίων. 173

174 Μονάδα ανάκτησης διογκωτικού παράγοντα από φθοράναθρακα Μια µονάδα ανάκτησης για διογκωτικού παράγοντα από φθοράναθρακα φαίνεται στο παρακάτω ιάγραµµα. ιάγραµµα 83: Μονάδα ανάκτησης διογκωτικού παράγοντα από φθοράναθρακα 174