2014. január elején kutatási projekt indult Tiszaújvárosban, a LAplast PET Kft. székhelyén a csomagolási műanyag hulladékok nagyfokú, költséghatékony tisztítása céljából.
A projekt célja egy ipari méretű, “extrém tiszta” műanyagújrahasznosítási eljárás kifejlesztése, amelynek anyagszétválasztási, vízkezelési technológiái, illetve szabályozhatósági paraméterei nemcsak hazai, de nemzetközi szinten is jelentős innovációs tartalmat, egyedülálló megoldást képviselnek. Cél, hogy a dekanter elven működő technológia alkalmazásának segítségével, magasabb hatásfokú tisztítás alkalmazásával jobb minőségű félkész termék, műanyagdarálékot állítsanak elő költséghatékony módon.
Világszerte egyre nagyobb figyelmet és szerepet kap a hulladékok minél nagyobb mértékű újrahasznosítása, ami csökkenti a környezet terhelését, függésünket a világpiac hullámzó nyersanyagáraitól. A jelen fejlesztés figyelembe veszi az aktuális gazdasági és környezetvédelmi trendeket és szempontokat, és a zöld technológiákhoz tartozó, magas hatékonyságú, hulladékhasznosítást elősegítő technológiát kíván kifejleszteni. A jelenleg elérhető technológiákkal szemben a LAplast PET Kft. által tervezett dekanter elven működő technológiának köszönhetően jóval gyorsabb eljárással és gazdaságosabban “extrém tiszta” flakes nyerhető ki. Az új technológiának köszönhetően a végtermék, a visszanyert PET-őrlemény minősége kiváló, tulajdonságai összemérhetők a tiszta alapanyagéval.
Az állami támogatással megvalósuló két és fél éves projekt első kutatási szakasza 2014. június 30-án zárul. Az első munkaszakasz keretében sor került a jelenlegi technológia részletes felmérésére, a PET alapanyag minőségét meghatározó szennyező anyagok típusainak azonosítása. A projektgazda a kutatás egyes szakaszaiban különféle, alapvetően gravitációs elven működő szétválasztó készüléket tervez a projektben részt vevő kutatók bevonásával. Az első fázisban így megtervezésre, majd kivitelezésre került egy légáram készülék, amelyen a leválasztás hatékonyságának vizsgálatára a bevont kutatóintézet kísérleteket végzett.
A LAplast üzemében jelenleg alkalmazott technológia felmérésének célja az volt, hogy olyan adatbázis jöjjön létre, amely alapadatot szolgáltat a későbbi szakaszokban történő kutatásokhoz, tervezésekhez, valamint számszerűsíthetővé és így összehasonlíthatóvá teszi a projekt végén megvalósuló eredményekkel.
A technológiai sor egyes pozícióin mintavételre került sor, a begyűjtött melléktermék és félkésztermék-mintákat a KwakLab Kutatóintézet Nonprofit Kft. a Miskolci Egyetem laborjában elemezte kémiai spektroszkópiai, termokémiai és termomechanikai módszerekkel. A kapott eredmények alapján meghatározásra kerültek a fejleszteni kívánt technológiai lépések. A meglévő berendezésekhez képest a kísérleti technológiával növelni kell a polietilén tereftalát elválasztás hatékonyságát, illetve megoldani a polietilén és polipropilén anyagok szétválasztását. További feladat a szétválasztás bizonyos pontján leváló mikrofázisú PET arányának csökkentése, illetve megoldás keresése ennek piaci hasznosítására.
A Kwaklab Kutatóintézet Nonprofit Kft. bevonásával a PET darálék, mint műanyag alapanyag minőségének egyértelmű és számszerűsíthető minőségi javulásának érdekében meghatározásra kerültek az alapanyag minőségét meghatározó szennyező anyagok típusai. Ezek az anyagok az elválasztási folyamatokban zavaró köztes anyagként viselkednek és rontják az egyes műanyagfajták (PE, PP, PET) elválasztását, így nem csak a végtermék, hanem a hasznosítható melléktermékek minőségét is. A mérések alapján a jellemző szennyező anyagok a papír, ragasztószer valamint kisebb mértékben az egyéb inert anyagok (homok). A papír frakció jellemzően a flotálóban lebegve marad, ezért zavarja a PET és PE/PP elválasztás hatásfokát. Ennek elkerülése érdekében a flotáló vizét kondicionálni kell. A kutatók számításai szerint az óránként recirkuláltatott víz mennyiségét meg kell növelni 4-5-szörösre. Ennek vízfelhasználási és szennyvízképzési hatásai miatt viszont a vízkezeléssel is behatóbban kell foglalkozni.
A ragasztószer a műanyag felületén megtapadva zavarja a szeparálást, az eltávolítás hatékonysága és módszere a felhasznált ragasztóktól függ. Jelenleg Magyarországon a felhasználható ragasztó nincs szabályozva, ezért gyártónként más-más összetételű ragasztót használnak. Az egyes ragasztótípusokhoz használandó elválasztási technológia kidolgozására a következő kutatási szakaszban kerül sor.
A hulladékfeldolgozási sorba beállítani tervezett cikk-cakk szeparátor (légárammal működő gravitációs elven szétválasztó készülék) kifejlesztéséhez első lépésben a bemenő és kimenő anyagáramok minősítésére került sor, amely alapján meghatározásra került a készüléktől elvárt hatékonyság és az üzemi/teljesítmény paraméterek. Ezt követően egy laboratóriumi modellberendezés segítségével kimérésre kerültek a szeparálást jellemző paraméterek, s ezen bemenő adatok alapján numerikus analízis segítségével a kutatóintézet modellezte a cikk-cakk szeparátort. A numerikus analízis egy tisztán számítógépes modellezési eljárás, melynek segítségével számítani lehet a szeparátorba fellépő áramlási viszonyokat. Ebbe az áramló levegőbe bevitt, a korábbi laboratóriumi mérések alapján meghatározott méretű és morfológiájú anyagot lehet elméleti úton szétválasztani. A modellezés további előnye, hogy az áramlási kép vizuálisan is megjeleníthető, amely a gyakorlati berendezésben nem valósítható meg. A modellezéssel optimalizált eredmények alapján elkészült a cikk-cakk szeparátor gépészeti tervdokumentációja.
A kutatási projekt következő munkaszakaszában megtervezésre kerül egy univerzális hidrociklon szeparáló berendezés, amely két különböző sűrűségű anyag szétválasztására szolgál. Olyan egység megtervezése a cél, amely egyszerre képes három különböző frakció szétválasztására, illetve hatékonyan transzportálja a haszonanyagot a gépsor következő egységeibe.