1 |
Landfill Mining som en hjälp vid materialåtervinning från deponier : Informationsunderlag för prospekteringPihl, Therése, Ragnarsson Fagrell, Mia Unknown Date (has links)
<p> </p><p> </p><p>Att gräva upp och återvinna värdefulla material från gamla deponier har en enorm miljöpotential i form av utvinning av resurser. I dagsläget innebär emellertid sådana återvinningsprojekt stora osäkerheter och därmed ekonomiska risker för företag. Anledningen är att det finns många deponier att välja mellan och dessa skiljer sig ofta åt med avseende på ålder, storlek, typ av avfall och lokalisering vilka alla är faktorer som direkt kan påverka om ett projekt blir lönsamt eller inte. För att minska de ekonomiska riskerna behöver företag i återvinningsbranschen på förhand kunna identifiera skillnader mellan olika deponier. I denna uppsats genomförs en systematisk litteraturöversikt över inventeringar av deponier. Uppsatsen syftar till att inventera tillgänglig information om deponier på nationell, regional och lokal nivå. Undersökningar har skett kring vilka uppgifter inventeringarna innehåller som finns hos Jönköpings och Linköpings kommun, Länsstyrelserna i Östergötlands och Jönköpings län samt hos Naturvårdsverket. Uppsatsen belyser även begreppet Landfill Mining och dess användning.</p><p>Slutsatserna i denna uppsats är att information från inventeringarna kan användas för Landfill Mining-projekt, dock kan det behövas gå ned på objekt- eller personnivå för att få tillgång till mer detaljerad data. Uppsatsens kategorier, ålder, riskklassning och avfallstyp innehåller viktig information om deponierna som är avgörande för att besluta om ett LFM- projekt ska genomföras och utgöra en vinst.</p>
|
2 |
Landfill Mining : Institutional challenges for the implementation of resource extraction from waste depositsJohansson, Nils January 2016 (has links)
The overall aim of the thesis is to examine the institutional conditions for the implementation and emergence of landfill mining. The result shows that current policy makes it difficult for landfill mining operators to find a market outlet for the exhumed material, which means that landfill mining may result in a waste disposal problem. Regulations also restrict accessibility to the material in landfills. Therefore, it has generally been municipal landfill owners that perform landfill mining operations, which directs learning processes towards solving landfill problems rather than resource recovery. Landfill mining is not, however, necessarily to be perceived as a recycling activity. It could also be understood as a remediation or mining activity. This would result in more favorable institutional conditions for landfill mining in terms of better access to the market and the material in the landfill. The regulatory framework surrounding landfills is based on a perception of landfills as a source of pollution, a problem that should be avoided, capped and closed. Extracting resources from landfills, challenges this perception and therefore results in a mismatch with the regulatory framework. On the other hand, the material in mines is typically regarded in the formal institutions as a positive occurrence. Mining activities are regarded as the backbone of the Swedish economy and therefore receive various forms of political support. This favorable regulatory framework is not available for secondary resource production. Based on the identified institutional conditions, institutional challenges are identified. The core of these challenges is a conflict between the policy goal of increased recycling and a non-toxic environment. Secondary resources are typically punished through strict requirements for marketability, while primary resources are supported through subsidies such as tax exemptions. The authorities lack capacity to manage the emergence of unconventional and complex activities such as landfill mining. The institutional arrangements that are responsible for landfills primarily perceive them as pollution, while the institutions responsible for resources, on the other hand, assume them to be found in the bedrock. The major contribution of the thesis is to go beyond the potential-oriented studies of landfill mining to instead focus on how institutions relate to landfill mining. In order to move towards a resource transition with dominant use of secondary resources a new institutional order is proposed.
|
3 |
Landfill Mining som en hjälp vid materialåtervinning från deponier : Informationsunderlag för prospekteringPihl, Therése, Ragnarsson Fagrell, Mia January 2009 (has links)
Att gräva upp och återvinna värdefulla material från gamla deponier har en enorm miljöpotential i form av utvinning av resurser. I dagsläget innebär emellertid sådana återvinningsprojekt stora osäkerheter och därmed ekonomiska risker för företag. Anledningen är att det finns många deponier att välja mellan och dessa skiljer sig ofta åt med avseende på ålder, storlek, typ av avfall och lokalisering vilka alla är faktorer som direkt kan påverka om ett projekt blir lönsamt eller inte. För att minska de ekonomiska riskerna behöver företag i återvinningsbranschen på förhand kunna identifiera skillnader mellan olika deponier. I denna uppsats genomförs en systematisk litteraturöversikt över inventeringar av deponier. Uppsatsen syftar till att inventera tillgänglig information om deponier på nationell, regional och lokal nivå. Undersökningar har skett kring vilka uppgifter inventeringarna innehåller som finns hos Jönköpings och Linköpings kommun, Länsstyrelserna i Östergötlands och Jönköpings län samt hos Naturvårdsverket. Uppsatsen belyser även begreppet Landfill Mining och dess användning. Slutsatserna i denna uppsats är att information från inventeringarna kan användas för Landfill Mining-projekt, dock kan det behövas gå ned på objekt- eller personnivå för att få tillgång till mer detaljerad data. Uppsatsens kategorier, ålder, riskklassning och avfallstyp innehåller viktig information om deponierna som är avgörande för att besluta om ett LFM- projekt ska genomföras och utgöra en vinst.
|
4 |
Landfill Mining: Prospecting metal in Gärstad landfillTanha, Ariana, Zarate, Daniel January 2012 (has links)
All processes in society produce waste. In nature, the waste is normally used as a resource for another process, but in human societies waste is often discarded. These discarded materials end up in places for depositing waste known as landfills. The increase in population, and humans’ tendency to improve their quality of life, has led to an increase in consumption of material. More material consumption means generating more waste, and more waste means bigger landfills. The increasing size of landfills has brought some other issues, such as increased land use and higher environmental impact. However in these landfills a lot of valuable materials are discarded and the concept of landfill mining (LFM) has been proposed in order to solve these issues and use landfills as a possible source of materials. Landfill mining is not yet a common practice, and the first barrier for this is the uncertainty of the amount and value of materials within landfills. The purpose of this study is to prospect the amount of metals in one specific landfill, in this case Gärstad landfill in Linköping, Sweden. This is a first step to show the feasibility of landfill mining as an alternative way of extracting materials. The study is limited only to metals because they are one of the most important resources in today’s society. The theoretical background of the study is based on material flow analysis (MFA). Two approaches are used to study the materials in the landfill. The first is top-down which studies the flows of materials and the second is bottom-up which studies the stocks of material in the landfill. Based on these approaches the method was developed. First the system boundaries in time and space were defined. Then the amount of waste in landfill was estimated from the two mentioned approaches. In the end the metal content of the waste was estimated. Some criteria are also defined to compare the accessibility of the metals in the landfill. The results of this study show that there is a considerable amount of metals in the landfill, and that ash deposits resulting from incineration are the most interesting source of metals; with iron, aluminium, copper and zinc being the most abundant. The results are presented by type of waste, area of the landfill and accessibility in order to identify the hotspots. Later it is discussed that the method is cheap and fast but highly depends on previous data and available information. Also the metal content of the landfill is compared with natural ores. In the end the metal content of the landfill is evaluated and estimated to be around 3 billion SEK. It shows that aluminium, titanium and copper have the highest value money wise. As conclusion it was shown material flow analysis is a valid way to prospect landfills. But further cost-benefit analysis must be carried out to determine if landfill mining is justifiable. Also some recommendations are proposed to Tekniska Verken in order to facilitate future studies. The first is to develop a systematic way for landfilling different kind of waste and document them. Second is to include metals which have economic potential in the regular sampling from landfill. / Många processer i samhället generar avfall. I naturen används avfallet normalt som en resurs i en annan process, men i människliga samhällen kastas avfallet oftast bort. Bortkastat material hamnar förr eller senare oftast i deponier. Befolkningsökningen och människans tendens till att försöka förbättra sin livskvalitet har lett till en ökad materialkonsumtion. Högre konsumtion genererar mer avfall, och mer avfall kräver större deponier. Växande avfallsanläggningar leder i sin tur till ökad markanvändning och högre miljöpåverkan. I dessa anläggningar finns det emellertid stora mängder värdefullt material deponerat, och från dessa läcker både tungmetaller och metan ut, vilket är skadligt för miljön. Landfill Mining (LFM) har föreslagits som en lösning på dessa problem och avfallsanläggningarna används då även som en möjlig källa till material. Landfill mining är idag inte vanligt förekommande och det huvudsakliga hindret är de många osäkerheterna kring ett sådant projekt, till exempel; hur mycket material finns i deponierna och hur mycket är det värt? Syftet med den här studien är att uppskatta metallinnehållet i en specifik avfallsanläggning, i det här fallet Gärstad avfallsanläggning i Linköping. Detta är ett första steg i att utröna genomförbarheten av LFM som en alternativ resursbas. Studien är begränsad till metaller eftersom dessa håller på att ta slut i jordskorpan och det vore därför intressant att finna nya materialkällor till dessa. Den teoretiska bakgrunden till den här studien är baserad på materialflödesanalys (MFA). Två metoder har använts för att prospektera Gärstad. Dels top-down, som studerar flödet av material, dels bottom-up, som studerar materialförrådet i avfallsanläggningen. Avfallens totalmängd var uppskattad genom att beräkna flödet in och ut från anläggningen. Sedan använde vi tidigare gjorda provtagningar av avfallets metallmängder för att uppskatta metallinnehållet. Slutligen analyserades metallernas tillgänglighet baserad på typ av avfall, och om deponi delområdet var sluttäckt. Resultatet visar att det finns mycket metaller deponerat i Gärstad. Askan från avfallsförbränningen visade sig vara den avfallstyp med rikast metallinnehåll. Järn, aluminium, koppar och zink är de vanligaste förkommande metallerna. Metallkoncentrationen av avfallsanläggningen kan jämföras med naturliga malmer. Värdet av metallerna i Gärstad uppgår till cirka 3 miljarder. Dock är endast 30 % av metallerna tillgängliga med dagens teknik. De största värdena finns enligt följd i aluminium, titan och koppar. För att identifiera hotspots, redovisas resultatet enligt avfallstyp, lokalisering och tillgänglighet. MFA är ett fungerande prospekteringsverktyg för deponier. Metod är billig och snabb men beroende av att det finns tillgänglig data. Innan deponin transformeras till en gruva bör emellertid först en kostnad och nyttoanalys genomföras för att undersöka genomförbarheten vidare. Rekommendationer för att underlätta framtida utgrävningar är att utveckla ett systematiskt sätt att deponera olika typer av avfall och att dokumentera dem. De metaller som har ekonomisk potential bör dessutom inkluderas vid den normala provtagningen av deponerat avfall.
|
5 |
Ekonomiska och miljömässiga förutsättningar för landfill mining : En förstudie av tre olika deponityper på Filbornaanläggningen i Helsingborg / The economical and environmental conditions for landfill mining : A case study of three different landfills at the Filborna facility in HelsingborgKarlsson, Pernilla, Åslund, Petter January 2014 (has links)
Dagens stora materialanvändning är påfrestande för jordens naturresurser. En möjlig källa för framtida resurser är deponier; i avfallet som tidigare deponerats finns ofta såväl återvinningsbara metaller som avfall passande för energiåtervinning. Konceptet landfill mining (LFM) är ett sätt att utnyttja de resurser som finns i deponier och innebär att deponierna grävs ut med efterföljande material- och energiåtervinning.En deponi där landfill mining skulle kunna vara aktuellt är Filbornadeponin i Helsingborg. Tre avsnitt av Filbornadeponin anses vara extra intressanta för en eventuell utgrävning; Lagringsytan, BCR1 och Rökille. Detta examensarbete är en förstudie inför framtida LFM-projekt på Filbornadeponin och syftet är att identifiera kritiska faktorer för projektens genomförande. I arbetet ingår att ta fram materialsammansättningen för aktuella deponier samt en utredning av de ekonomiska och miljömässiga förutsättningarna för respektive projekt.Arbetet är fallstudieinspirerat med målet att kartlägga förutsättningarna för respektive deponi. Detta uppnås via en bakgrundsstudie för respektive deponi, där faktorer som deponivolym, avfallets ålder, materialsammansättning och metangasproduktion undersöks. Bakgrundsstudien kompletteras av en fältstudie där provgrävningar/provborrning, plockanalys och kemisk analys bidrar med mer information. För att genomföra de ekonomiska och miljömässiga beräkningarna ställs två scenarier upp för respektive deponi, ett referensfall där verksamheten fortgår som idag och ett landfill mining-scenario med utgrävning och efterföljande behandling enligt deponiernas specifika förutsättningar.De ekonomiska resultaten visar att två av tre deponier får en större kostnad för LFM-scenariot än för en fortsatt verksamhet liknande den idag. Samtidigt visar de miljömässiga resultaten att stora miljövinster finns kopplade till en utgrävning av de två deponierna Lagringsytan och BCR1. Vid en utgrävning av dessa kan utsläpp av stora mängder metanekvivalenter förhindras. Miljöresultaten för en utgrävning av Rökille uppvisar istället en försämrad miljöprestanda jämfört med referensfallet.Baserat på resultatet har främst sex stycken kritiska faktorer för lönsamhet och miljöprestanda påvisats: (1) Det är svårt att hitta tillgänglig data om en deponis materialsammansättning på förhand och den information som finns är ofta osäker. (2) Ett LFM-projekt kan förhindra framtida metanutsläpp. Dock finns risken att inbunden metangas förekommer i massorna, vilken kan frigöras vid utgrävningen. (3) Det krävs specifik utformning av separationsprocessen och lämplig teknik framtagen särskilt för landfill mining finns inte på marknaden i dagsläget. (4) Lagstiftningen inom området är oklar och ett flertal bestämmelser motverkar resursåtervinningen av gamla deponier. Exempelvis kan riktvärden för metallinnehåll och deponiskatt påverka utfallet för en utgrävning. (5) Metaller är i dagsläget de enda inkomstbringande materialfraktionerna i ett LFM-projekt. Dessutom ger återvinningen av metaller utsläppsbesparingar i form av undvikna utsläpp från jungfruliga metaller. (6) Kostnaden för att skicka bränslefraktionen till förbränning är den enskilt största kostnadsposten i LFM-scenarierna för de två deponierna med en brännbar fraktion. Samtidigt leder förbränningen till utsläpp av fossil koldioxid eftersom en stor del av det brännbara materialet utgörs av plast. / The extensive material use in today's society is demanding for the Earth's natural resources. A possible source for future resources is landfills; the landfills often contain both recyclable metals and other waste fractions suitable for energy recovery. The concept landfill mining (LFM) is a way to exploit the resources found in landfills. In a LFM-project the landfill is excavated with subsequent material and energy recycling.A location where landfill mining could be suitable is the Filborna landfill in Helsingborg. Three sections of the landfill are considered to be especially interesting for a possible excavation; Lagringsytan, BCR1, and Rökille. This thesis is a pilot study for future LFM-projects on Filborna with the aim to identify critical factors for the projects’ implementation. It includes retrieving the material composition of the landfills and an evaluation of the economic and environmental performance of each project.The method is a case study-approach with the goal to identify the specific conditions for each landfill. This is achieved by a background study for each landfill, where factors such as landfill volume, age, material composition, and methane production are examined. The background study complements through a field study where excavation/exploration drilling, picking analysis, and chemical analysis provide extended information. In order to perform the economic and environmental calculations, two scenarios are set up for each landfill; a reference case with business as usual and a LFM-scenario with excavation and subsequent treatment according to the specific landfill conditions.The financial calculations show that two out of three projects have a greater cost connected to the LFM-scenario than for the business as usual scenario. Regarding the environmental performance, the LFM-processes at the landfills Lagringsytan and BCR1 result in a reduction of greenhouse gas emissions compared to the reference case. On the contrary, the results show that the gypsym landfill Rökille yields more greenhouse gas emissions in the LFM-scenario.Based on the results, six critical factors for profitability and environmental performance are identified: (1) It is difficult to find data on a landfill’s material composition in advance and the information available is often uncertain. (2) A landfill mining project can prevent future methane emissions. However, it is possible that methane hidden in the landfill is released during excavation. (3) LFM requires a specific design of the separation process and suitable technology developed specifically for landfill mining is not available on the market today. (4) The law on this area is unclear and several regulations discourage resource recycling of old landfills. For example the limits for metal content and landfill taxation affect the outcome of an excavation. (5) Metals are the only material fractions generating an income in today’s LFM-projects. In addition, the recycling of metals leads to avoided emissions from virgin metals. (6) The cost of sending the fuel fraction to combustion is the largest single cost item in the LFM-scenarios for the two landfills with combustible waste. Also, the combustion causes emissions of fossil carbon dioxide due to the waste’s high plastic content.
|
6 |
Economics of Landfill Mining : Usefulness and Validity of Different Assessment ApproachesEsguerra, John Laurence January 2020 (has links)
Landfill mining (LFM) is an alternative strategy to manage landfills that integrates remediation with secondary resource recovery. At present, LFM remains as an emerging concept with a few pilot-scale project implementations, which presents challenges when assessing its economic performance. These challenges include large knowledge deficits about the individual processes along the LFM process chain, lack of know-how in terms of project implementation and economic drivers, and limited applicability of results to specific case studies. Based on how these challenges were addressed, this thesis aims to analyze the usefulness and validity of different economic assessments of LFM towards the provision of better support for decision-making and in-depth learning for the development of cost-efficient projects. Different studies were analyzed including the previous studies through a systematic literature review and the factor-based method that is developed in this thesis. Four categories of economic assessment approaches were derived in terms of the study object that is about either an individual LFM project (case-study specific) or multiple LFM projects in a region (generic); and in terms of the extent of analysis that is about either the identification of the net economic potential (decision-oriented) or extended towards an in-depth learning of what builds up such result (learning-oriented). Across the different approaches, most of the previous studies have questionable usefulness and validity. The unaddressed parametric uncertainties exclude the influence of using inherently uncertain input data due to large knowledge deficits. While the narrowly accounted scenario uncertainties limits the fact that LFM can be done in various ways and settings in terms of site selection, project set-up and regulatory and market conditions. In essence, these uncertainties propagate from case-study specific to generic study object. From decision-oriented to learning-oriented studies, the identification of what builds up the result are unsystematically determined that raises issues on their subsequent recommendations for improvement based on superficially derived economic drivers. The factor-based method, with exploratory scenario development and global sensitivity analysis, is presented as an approach to performing generic and learning-oriented studies. As for general recommendations, applied research is needed to aid large knowledge deficits, methodological rigor is needed to account for uncertainties and systematically identify economic drivers, and learningoriented assessment is needed to facilitate future development of LFM. This thesis highlights the important role of economic assessments, which is not only limited for the assessment of economic potential but also for learning and guiding the development of emerging concepts such as LFM.
|
7 |
Delandfill: Reclaiming Ontario's Closed Landfill SitesMurphy, Andrea January 2013 (has links)
There are over one thousand closed ‘small’ landfills in Ontario, each with differing circumstances and potential problems. This project proposes a method of addressing such dormant sites in situ, based upon a case study in Hamilton.
Of the four closed landfills within Hamilton city limits, three of them lie in the low lands of the Red Hill Creek Valley. Perched at the source of the Red Hill Creek, the Upper Ottawa Street Landfill introduces unspoken toxins into the ecosystem of the entire valley. As the storm water catchment for the escarpment watershed, the creek serves a critical role in the recreational green belt which divides Hamilton and Stoney Creek. The source of this creek must be celebrated, not fenced off from public access due to landfill hazards.
This proposal investigates beyond material recovery, into the possibilities of resource, ecosystem, and community recovery. Landfill mining, material sorting, and power generation through incineration are employed to reduce landfill volume. As the landfill is consumed, a new landscape is constructed, providing improved flood-prevention at the creek and a sanitary lined landfill for those materials remaining on site.
Creek, forest, and field habitats are restored on site without the threat of contamination from landfill contents. The public can safely view the landfill mining operations from an elevated walkway, having new experiences with every visit. As the boundaries of the closed landfill are stripped away, the source of the Red Hill Creek and the new recreational parkland are made publicly accessible.
Using this design as a reference, the equipment and operations designed for this site can be developed into a province-wide proposal.
|
8 |
Delandfill: Reclaiming Ontario's Closed Landfill SitesMurphy, Andrea January 2013 (has links)
There are over one thousand closed ‘small’ landfills in Ontario, each with differing circumstances and potential problems. This project proposes a method of addressing such dormant sites in situ, based upon a case study in Hamilton.
Of the four closed landfills within Hamilton city limits, three of them lie in the low lands of the Red Hill Creek Valley. Perched at the source of the Red Hill Creek, the Upper Ottawa Street Landfill introduces unspoken toxins into the ecosystem of the entire valley. As the storm water catchment for the escarpment watershed, the creek serves a critical role in the recreational green belt which divides Hamilton and Stoney Creek. The source of this creek must be celebrated, not fenced off from public access due to landfill hazards.
This proposal investigates beyond material recovery, into the possibilities of resource, ecosystem, and community recovery. Landfill mining, material sorting, and power generation through incineration are employed to reduce landfill volume. As the landfill is consumed, a new landscape is constructed, providing improved flood-prevention at the creek and a sanitary lined landfill for those materials remaining on site.
Creek, forest, and field habitats are restored on site without the threat of contamination from landfill contents. The public can safely view the landfill mining operations from an elevated walkway, having new experiences with every visit. As the boundaries of the closed landfill are stripped away, the source of the Red Hill Creek and the new recreational parkland are made publicly accessible.
Using this design as a reference, the equipment and operations designed for this site can be developed into a province-wide proposal.
|
9 |
Etude du procédé de co-pyrolyse de déchets plastiques et d’huiles de lubrification usagées dans le but de produire un combustible liquide alternatifBreyer, Sacha 14 October 2016 (has links)
Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet MINERVE de la région wallonne quivise notamment à valoriser les anciens centres d’enfouissement technique et leur contenuau travers de la production de matières premières et de sources d’énergie. Plus particulièrement,l’objectif de ce travail est d’étudier un procédé de co-pyrolyse de déchetsplastiques et d’huiles de lubrification usagées, ayant pour finalité la production d’uncombustible alternatif liquide pour l’industrie, en vue d’une future montée en échelledu procédé.Pour ce faire, différentes approches ont été poursuivies. Premièrement, nous avonsmis en place un réacteur de 5 litres, agité et scellé hermétiquement, permettant demener des essais de co-pyrolyse. Des essais de co-pyrolyse d’un mélange de déchetsplastiques excavés et d’huiles de lubrification usagées ont été menés dans le réacteur.L’influence des paramètres clés du procédé, tels que la température maximale, la fractionmassique de plastiques dans le mélange ainsi que la vitesse de refroidissement, surle procédé et la qualité du produit fini a été étudiée. Nous avons été en mesure deproduire un combustible alternatif liquide, possédant un pouvoir calorifique d’environ30 MJ/kg, par la co-pyrolyse d’un mélange contenant 60% de plastiques, en chauffantle mélange durant 13 h, en atteignant une température maximale de 387°C et enlaissant la pression au sein du réacteur monter jusqu’environ 30 bars. Les besoins énergétiquesdu procédé ont été évalués à environ 8 MJ/kg de déchets à pyrolyser, grâce àun modèle de transferts thermiques développé pour le système constitué du réacteur deco-pyrolyse. Ensuite, une méthode a été développée pour déterminer le temps de fonted’une particule de plastique en fonction de sa plus petite dimension. L’application decette méthode nous a permis de déterminer que la plus petite dimension maximale quepeuvent avoir les particules de plastiques dans le mélange plastique/huile, pour queleur fusion ne limite pas le procédé de co-pyrolyse, est d’environ 3 cm. Deux analysesthermiques, la thermogravimétrie isotherme et la calorimétrie différentielle à balayage,ont été combinées pour caractériser le craquage thermique et son influence sur plusieurspolymères. L’influence du craquage thermique sur les polymères a été évaluée sur basede l’analyse de la fusion ou de la transition vitreuse du polymère. Les protocole et dispositifexpérimentaux de co-pyrolyse de déchets plastiques et d’huiles de lubrificationusagées à l’échelle du laboratoire ont été adaptés pour pouvoir co-pyrolyser un mélangecontenant du PVC. Différents essais de co-pyrolyse par étapes ont été menés pour évaluerl’influence des paramètres comme l’évolution de la température pendant l’essai, lecontenu en PVC du mélange et le plastique en mélange avec le PVC (LDPE ou PS).Enfin, les interactions qui prennent place entre le LDPE ou le PS et une huile, lorsde leur co-pyrolyse, ont été mises en évidence à l’aide d’essais de thermogravimétriehaute résolution. Nous avons tenté d’expliquer les interactions mises en évidence, grâceà une combinaison d’analyses thermiques permettant de caractériser, voire d’identifier,les produits de décomposition de l’échantillon, en continu ou en fin de chauffe.This study takes part in the MINERVE (Walloon region) which aims at enhancingthe old landfills and valorize their content through the production of raw materials andenergy sources. Specifically, the objective of this work is to study a co-pyrolysis processof waste plastics and used lubrication oils, whose purpose is the production of a liquidalternative fuel for industry, in order to future scaling up the process.To do so, different approaches have been pursued. First, we set up a 5 liter reactor,stirred and hermetically sealed for performing co-pyrolysis tests. Co-pyrolysis tests ofa mixture of excavated plastic wastes and used lubrication oils were performed in thereactor. The influence of key parameters, such as maximum temperature, the massfraction of plastics in the mixture and the cooling rate, on the process and the qualityof the fuel was investigated. We were able to produce a liquid alternative fuel, witha calorific value of about 30 MJ/kg by co-pyrolyzing a mixture containing 60 % ofplastic, heating the mixture for 13 h, reaching a maximum temperature of 387°C anda maximum pressure of about 30 bar. The energy requirements of the process wereevaluated at about 8 MJ per kg of waste through a heat transfer model developed forthe system consisting of the co-pyrolysis reactor. In addition, a method was developedto determine the time of melting of a plastic particle according to its smallest size.The application of this method allowed us to determine that the maximum smallestsize that can have plastic particles in plastic/oil mixture, so that their melting willnot limit the co-pyrolysis process, is about 3 cm. Two thermal analysis techniques,isothermal thermogravimetry and differential scanning calorimetry, were combined tocharacterize the thermal cracking and its influence on several polymers. The influence ofthermal cracking of the polymers was evaluated based on the analysis of the melting orglass transition of the polymer. The experimental protocol and device of waste plasticsand used lubricating oils co-pyrolysis have been adapted to co-pyrolyze a mixturecontaining PVC. Two-step co-pyrolysis tests were performed to evaluate the influenceof parameters such as the evolution of the temperature during the test, the PVCcontent of the mixture and the plastic that is mixed with PVC (LDPE or PS). Finally,interactions that take place between the LDPE or the PS and an oil, when co-pyrolyzed,have been identified with high resolution thermogravimetry experiments. We tried toexplain the identified interactions through a combination of thermal analyzes thatcharacterized or identified the sample decomposition products, continuously duringthe thermal decomposition or at its end. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished
|
Page generated in 0.0983 seconds