Špičková technologie využívá ionizovaný plyn

Unikátní zařízení pro využití odpadních katalyzátorů u nás pracuje od roku 2008 a nyní se chystá také na zpracování baterií a akumulátorů.

Použité katalyzátory z chemických procesů i ty vymontované z automobilů jsou zařazeny mezi nebezpečné odpady. Zároveň však obsahují významná množství drahých kovů a dalších látek, které je ekonomicky zajímavé získávat zpět. Například v každém automobilovém katalyzátoru najdeme platinu, palladium a rhodium. Jen platiny je v katalyzátoru zhruba za dva tisíce korun. Je však v takřka molekulární vrstvě natažena na keramickém nosiči, který nejvíc připomíná včelí plást. Automobilové katalyzátory se běžnou chemickou cestou zpracovávají velmi obtížně, proces má nízkou účinnost a množství obtížně zpracovatelných odpadů je vysoké.

Ve společnosti Safina, a. s., která je známým zpracovatelem drahých kovů a v poslední době také elektroodpadu, pracuje od roku 2008 špičková technologie pro recyklaci použitých průmyslových i automobilových katalyzátorů. Projekt pod názvem PlasmaEnvi® byl spolufinancován Evropským fondem pro regionální rozvoj a Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR.

PLAZMOVÝ OBLOUK

Technologie je postavena na využití plazmového hořáku a vysoké teploty, kterou je schopen vyvinout. Nejde však o spalování. „Mezi spalovnou a plazmovou technologií existuje zásadní rozdíl,“ říká Ing. František Veselý, zástupce ředitele pro provoz Plazma. „Spalování probíhá za přítomnosti vzduchu a jde tedy o oxidační proces. Naše technologie pracuje v redukčním prostředí a funguje jako plazmová tavírna.

U běžných pecí s teplotami kolem 1300-1400 °C a s přítomností kyslíku musí mít materiál zdržení několik sekund, aby se rozložil a nedošlo k rekombinaci na nežádoucí sloučeniny, které mohou zatěžovat životní prostředí. V plazmovém oblouku, což je v podstatě proud ionizovaného plynu, se teplota pohybuje kolem 8-10 tisíc stupňů. V samotném reaktoru teplota dosahuje kolem 1600 °C, což zaručuje velmi krátkou dobu zdržení a nehrozí rekombinace.

Použité katalyzátory se nejdříve drtí na menší částice a pak vstupují do reaktoru. Plazmový hořák (torch) vytváří oblouk s ionizovaným plynem (plazmou), který dopadá do tekuté taveniny. Směs se samovolně otáčí a částečky katalyzátoru se postupně roztaví. „V redukčním prostředí pod dusíkem se oxidy kovů zredukují na čisté kovy. Veškeré organické látky se rozpadnou až na stavební atomy. Z uvolněného uhlíku vzniká oxid uhelnatý (CO), z vlhkosti vzniká rozkladem vody vodík a opět CO, což je v podstatě syntézní plyn,“ vysvětluje podstatu procesu Ing. Veselý.

V plazmou míchané tavenině se odděluje od strusky těžší kovový podíl, v němž jsou vedle drahých kovů i kovy obecné (Cu, Fe, Ni). Tato slitina již není nebezpečným odpadem a může se dále zpracovávat běžnými hutními postupy bez produkce závažného množství odpadů.

Struska má vysoký obsah hlinitanů a křemičitanů a vypadá jako obsidiánové sklo. Vyluhovací testy tohoto vitrifikovaného podílu ukázaly nulu.

Plazmové technologie jsou někdy navrhovány s cílem vyprodukovat co nejvíce syntézního plynu, který se dále využívá pro výrobu energie. „Syntézní plyn naší prioritou není,“ poznamenává Ing. Veselý. „Vzniká ho relativně malé množství a po vyčištění je veden do mikroturbín, která vyrábí elektřinu a horkou vodu pro potřeby závodu. Energetické ztráty na mikroturbínách jsou poměrně malé, běžně zde dosahujeme účinnosti až 85 % na dodané palivo. Z toho plyne, že prakticky vše, co vstupuje do procesu, se využije. Roční kapacita plazmového procesu je 1000 tun zpracovaných vstupních surovin. Při tomto množství vyprodukujeme do 50 tun odpadů, které již nelze v rámci podniku využít.“

VÝHLED DO BUDOUCNA

„Plazma není běžná technologie, v Evropě pracují tři podobná zařízení, více je jich v USA a Japonsku,“ vysvětluje RNDr. Petr Artner, představitel vedení pro jakost a EMS. „Každé zařízení je originál.“

Kromě stavby velkého plazmového reaktoru byl v Safině Vestec, si vybudován ve spolupráci s Technickou univerzitou Košice a dvěma bardějovskými podniky, malý zkušební plazmový reaktor, na němž jsou ověřovány nové technologické postupy zpracování odpadů. Při úpravách zkušebního reaktoru v Safině pomáhala technicky i odborně česká Akademie věd.

RNDr. Petr Artner říká: „Technologie je na začátku, ale víme, že má velký potenciál. Hledali jsme další materiály vedle autokatalyzátorů, které bychom mohli zpracovávat pomocí naší technologie. Jde nám zejména o ty, které se zpracovávají obtížně a ohrožují životní prostředí. Od jara roku 2010 zpracováváme také baterie a akumulátory, konkrétně Ni-metalhydridové (NiMH) a LiION baterie. Odebíráme baterie hlavně od průmyslu, z dílen dílny na demontáž elektroodpadu, menší část ze separovaného sběru baterií, jak ho provozuje kolektivní systém Ecobat i další subjekty.“

„Od dodavatelů nám přicházejí baterie předtříděné (vytříděné podle druhů) a před dávkováním do procesu se ještě kontrolují a drtí,“ poznamenává Ing. Veselý. Struska ze zpracování baterií má poněkud jiný charakter než z tavení katalyzátorů. „Je to zajímavý materiál – nacházíme v něm vedle běžných kovů, jako je železo, nikl nebo kobalt, také lanthanidy, které stojí za to separovat.“

Technologie plazmového tavení byla zařazena do kategorie „Best Reclamation Technique“ v rámci „Best Available Technique“ (BAT), neboť konvertuje nebezpečné odpady v bezpečné produkty postupem šetrným k životnímu prostředí a zajišťuje emisní limity několikanásobně nižší, než je současný požadavek legislativy EU.

 

 

Struska ze zpracování katalyzátorů vypadá jako obsidiánové sklo.

Pohled do reaktoru v okamžiku, kdy směs ještě není zcela roztavena. Bílá zář na okraji pochází od plazmového oblouku uvnitř.

 

„BATERKÁŘSKÉ“ POVINNOSTI

V souvislosti s „baterkářskou“ novelou zákona o odpadech č. 297/2009 Sb. vznikla řada nových legislativních povinností. Materiály kolektivního systému Ecobat, který se stará o zpětný odběr a využití baterií a akumulátorů, uvádí tyto povinnosti:

Do 19. března 2010

Výrobci a poslední prodejci

začít plnit informační povinnosti o zpětném odběru a odděleném sběru (§ 31d).

Výrobci přenosných baterií

zřídit místa zpětného odběru v každé obci s počtem více než 1500 obyvatel, kde prodávají své baterie (§ 31g 2a),

uzavřít smlouvu s každou obcí, kde jsou prodávány jejich baterie a která o její uzavření projeví zájem (§ 31g 2b).

zřídit místo zpětného odběru v každém prodejním místě posledního prodejce, jehož ekonomická činnost je uvedena v příloze č. 10 k tomuto zákonu, a kde jsou jeho baterie nabízeny k prodeji, pokud je k tomu tímto posledním prodejcem vyzván (§ 31g 2c).

zřídit místo zpětného odběru v každém prodejním místě posledního prodejce, kde jsou jeho baterie prodávány a kde bylo za předchozí kalendářní rok uvedeno do oběhu nejméně 2000 kusů nebo alespoň 50 kg přenosných baterií, pokud je k tomu tímto posledním prodejcem vyzván (§ 31g 2 d).

Poslední prodejci přenosných baterií

jsou povinni odebírat přenosné baterie od konečného uživatele přímo v prodejním

místě (§ 31g, odst.3).

Koneční uživatelé

jsou povinni předat použitou přenosnou baterii pouze poslednímu prodejci, na místo

zpětného odběru, popřípadě na místo k tomu smluvně určeném (§ 31g, odst.5).

Všechny osoby

musí přenosné baterie z míst zpětného odběru předávat pouze osobě oprávněné ke

zpracování nebo k materiálovému využití odpadních baterií (§ 31g, odst.5).

Výrobci průmyslových baterií

jsou povinni zajistit oddělený sběr průmyslových baterií nebo akumulátorů stejného

typu jaké uvedli na trh (§31i odst.1).

Výrobci baterií

jsou povinni zajistit zpracování a materiálové využití odpadních baterií nebo

akumulátorů za použití nejlepších dostupných technik (§31j odst.1).

Ministerstvo ŽP

je povinno zveřejnit Seznamu výrobců (§ 31e odst. 8).

Do 26. září 2011

Výrobci zajistí, aby zařízení pro využití baterií dosáhlo minimální účinnosti procesů materiálového využití (§ 31j odst. 3 písm. a) až c).

Do 26. září 2012

Výrobci přenosných baterií zajistí minimální účinnost zpětného odběru 25% (§ 31g odst. 1 písm. b).

Do 26. září 2016

Výrobci přenosných baterií zajistí minimální účinnost zpětného odběru 45% (§ 31g odst. 1 písm. b.)

Zdroj: Ecobat, www.ecobat.cz

„Baterkáře“ čekají nové povinnosti.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *