| Abstract: | Plastični odpadki vztrajno onesnažujejo oceane in okolje. Tudi če so zbrani, se jih še vedno večinoma odlaga ali sežiga za namen pridogivanje energije, pri čemer neizogibno nastaja CO2. Po drugi strani pa preproste rešitve za ravnanje z morskimi odpadki (ML) ni. Preseganje omejitev pri zbiranju ter okoljsko, tehnično in ekonomsko sprejemljivi uporabi zbranega gradiva je izjemnega pomena. Kemično recikliranje lahko prispeva k prehodu v krožno gospodarstvo, vendar velika raznolikost in onesnaženost samih odpadkov ostaja največji izziv. V moji raziskavi je bilo več kot 100 kg dejanskega bentoškega ML iz Severnega Jadranskega morja, vključno z embalažo iz poliolefinov in ribiškimi mrežami iz poliamidov, uspešno obdelanih »takšnih kot je« brez predhodne obdelave in pretvorjenih v standardizirano pomorsko plinsko olje (MGO). To je skladno z ISO8217 prek postopka pirolize in destilacije; z 8 možnimi škodljivimi emisijami, povezanimi s postopkom pirolize, ki se spremljajo in omejijo na varne ravni. Dobljen je bil približno 45 ut.% izkoristek surovega piroliznega olja (RPO), od tega je 50 % (v/v) MGO. RPO in njegovi destilati so bili kemijsko karakterizirani z GC-MS. Pri vseh vzorcih je bilo identificiranih več kot 30 % zaznanih spojin. 2,4-dimetil-1-hepten, marker pirolize PP, je najbolj zastopan vrh v kemijskem podpisu vseh vzorcev morskih odpadkov in razlikuje komercialno in pirolizno morsko plinsko olje. Poleg tega sem proučeval podrobno sestavo in zmogljivost parnega krekinga frakcij destiliranega piroliznega olja v območju nafte ML in mešanih komunalnih plastičnih odpadkov (MPW), ki se štejejo za neprimerne za mehansko recikliranje. Napredne analitične tehnike, vključno z obsežno dvodimenzionalno plinsko kromatografijo (GC × GC), skupaj z različnimi detektorji in induktivno sklopljeno plazmo – masno spektrometrijo (ICP-MS), so bile uporabljene za karakterizacijo surovin in razumevanje, kako njihove lastnosti vplivajo na učinkovitost parnega krekinga. Obe frakciji nafte, pridobljeni iz odpadkov, sta bili poleg sledov dušika, kisika, klora in kovin bogati z olefini in aromati (~70 % v nafti MPW in ~51 % v nafti ML). Analize ICP-MS so pokazale, da so natrij, kalij, silicij in železo najbolj ključni elementi, ki jih je treba odstraniti v nadaljnjih korakih nadgradnje. Parni kreking frakcij nafte, pridobljene iz odpadkov, je povzročil nižje izkoristke lahkih olefinov v primerjavi s fosilno nafto, uporabljeno kot merilo, zaradi sekundarnih reakcij aromatov in olefinov. Tvorba koksa pri ML nafti je bila rahlo povečana v primerjavi s fosilno nafto (~50 %), medtem ko je bila pri MPW nafti več kot ~180 % večja. Ugotovljeno je bilo, da blago izboljšanje frakcij nafte, pridobljene iz odpadkov, ali redčenje s fosilnimi surovinami zadostuje za zagotovitev surovin, primernih za industrijski parni kreking. Odpadno plastično olje (WPO), pridobljeno iz sorazmerno obsežnega šaržnega piroliznega reaktorja z rotacijsko pečjo, je bilo zbrano in shranjeno 60 mesecev v temi pri 10 °C, občasno temeljito karakterizirano in na koncu testirano kot gorivo, ki se vstavi v motor z notranjim zgorevanjem. Ocenjen je bil s preiskavo procesa izgorevanja in pojavov nastajanja emisij v širokem razponu delovnih parametrov. Rezultati so bili primerjani s tistimi, pridobljenimi z dizelskim gorivom pri enakih parametrih vbrizgavanja, da bi zagotovili celovito podlago za nadaljnji razvoj strategij nadzora. Nazadnje je bil trdni ostanek iz procesa pirolize ovrednoten za predelavo materiala ali varno odlaganje, s čimer se je zaključila masna bilanca celotnega procesa. Zaradi velike kontaminacije prvotne surovine je potrebna stabilizacija trdnih ostankov, da se doseže merilo nenevarnega odpadka. Ko se ta stabilizira s portlandskim betonom, bi ga lahko uporabili celo kot gradbeni material, s čimer bi problem spremenili v priložnost. |
|---|
