5 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ – ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΧΑΡΤΙΟΥ Δρ. Σαββίδης Γ. Σεραφείμ Καθηγητής Τ. Ε. Ι Δυτικής Μακεδονίας

Εισαγωγή Το χαρτί ό π ως και τα διάφορα χαρτόνια α π οτελείται α π ό τη φυσική, ανανεώσιμη π ρώτη ύλη, το ξύλο, το ο π οίο με τη σειρά του α π οτελείται α π ό ίνες κυτταρίνης και π ροκυτταρίνης Οι ίνες της κυτταρίνης συγκρατούνται μεταξύ τους με μια ουσία π ου ονομάζεται λιγνίνη, η ο π οία π ροσδίδει στο ξύλο σταθερότητα και ελαστικότητα. Η κυτταρίνη π ου π αράγεται με αυτόν τον τρό π ο συνεχίζει να εμφανίζει ακόμη ικανο π οιητική ανθεκτικότητα λόγω των μακριών ινών π ου διαθέτει. Η π ροκυτταρίνη και η λιγνίνη π ου π αράγονται, χρησιμο π οιούνται κυρίως ως καύσιμη π ρώτη ύλη. Όμως εδώ και π ολλά χρόνια η σημαντικότερη π ρώτη ύλη π αραγωγής χαρτιού είναι το ανακυκλωμένο χαρτί. Η π οιότητα και η π οσότητα του χρησιμο π οιήσιμου δευτερογενούς υλικού καθορίζεται α π’ τις α π αιτήσεις του π ροϊόντος π ου θα π αραχθεί. Το π οσοστό χρήσης του χαρτιού ανακύκλωσης στην π αραγωγή χαρτιού ανέρχεται σήμερα στο 60% π ερί π ου.

Η ανακύκλωση του χαρτιού συντελείται με τόσο σοβαρό τρό π ο, ώστε έχουν δημιουργηθεί φορείς και οργανισμοί μη κρατικού χαρακτήρα π ου είναι π λέον θεσμοθετημένα υ π εύθυνοι για την π εραιτέρω ανά π τυξή της. Ωστόσο, ε π ισημαίνεται ότι κάθε χαρτί ανακύκλωσης δεν είναι κατάλληλο για π αραγωγή νέου π ροϊόντος. Έτσι τα διάφορα χαρτιά π ου χρησιμο π οιούνται για ιατρικούς σκο π ούς, είναι π ροφανές ότι δεν είναι δυνατόν να π εριέχουν ανακυκλωμένο χαρτί. Το χαρτί ανακύκλωσης π ου π ροέρχεται α π ό οικιακά α π όβλητα π εριέχει συχνά οργανικά κατάλοι π α, με α π οτέλεσμα να μην είναι π άντα κατάλληλο για π αραγωγή νέου χαρτιού. Α π’ τις αρχές του 20 ου αιώνα χρησιμο π οιείται ήδη το ανακυκλωμένο χαρτί για τη βιομηχανική π αραγωγή νέου χαρτιού. Α π ό τότε το π οσοστό χρήσης αυξάνεται συνεχώς με τέτοιο ρυθμό, ώστε σήμερα ορισμένα είδη χαρτιού π. χ. χαρτί συσκευασίας, να π αράγονται εξ ολοκλήρου α π ό ανακυκλωμένο χαρτί.

Μέθοδοι εμπλουτισμού ανακυκλωμένου χαρτιού  Στην Ελλάδα συλλέγονται κάθε χρόνο περίπου 2 εκατομμύρια τόνοι χαρτιού ανακύκλωσης.  Αυτό το χαρτί αποτελεί σημαντική πρώτη ύλη για την χαρτοβιομηχανία και ιδιαίτερα για την εκτύπωση των εφημερίδων.  Ωστόσο, για να χρησιμοποιηθεί το χαρτί αυτό θα πρέπει να είναι απαλλαγμένο από κάθε 348 Εμπλουτισμός Στερεών Αποβλήτων – Τεχνολογίες Ανακύκλωσης είδους ξένης και ανεπιθύμητης ύλης.  Για να μπορέσουν οι χαρτοβιομηχανίες να παράγουν χαρτί για διάφορες εκτυπώσεις πρέπει οι ανεπιθύμητες προσμίξεις της πρώτης ύλης που προμηθεύονται να μην ξεπερνούν το ποσοστό 2,5%.

Η μέθοδος RWE Α π οθήκη υ π οδοχής υλικού Διαχωρισμός ογκωδών χαρτονιών και χαρτοκιβωτίων Κατάτμηση Κυρίως στάδιο διαχωρισμού Συμ π ληρωματικός διαχωρισμός Ταξινόμηση βαριών υλικών με κυλινδρικό κόσκινο Σύστημα π οιοτικού ελέγχου

Αποθήκη υποδοχής υλικού  Το υλικό παραλαμβάνεται από τα ειδικά οχήματα containers και αποθηκεύεται σε χαλαρή ( χύμα ) κατάσταση βραχυπρόθεσμα σε μια αίθουσα, όπου υπάρχει και ο δονούμενος τροφοδότης της εγκατάστασης.  Ελαστιχοφόροι γερανοί με ειδικές γαντζωτές δαγκάνες φορτώνουν το χαρτί στο δονούμενο τροφοδότη και αυτός με τη σειρά του το προωθεί δοσομετρικά σε μια μεταφορική ταινία.

Διαχωρισμός ογκωδών χαρτονιών και χαρτοκιβωτίων  Με τη μεταφορική ταινία τα υλικά οδηγούνται σε ένα βαλλιστικό διαχωριστή.  Ο βαλλιστικός διαχωριστής ή διαχωριστής κωπηλατικής κίνησης είναι μια μηχανή, η οποία διαχωρίζει τα υλικά ανάλογα με το μέγεθος και τη μορφή τους.  Το σύστημα των κλιμακωτών πλαισίων απ ’ τα οποία αποτελείται ο βαλλιστικός διαχωριστής, κινούνται με τέτοιο τρόπο ώστε όταν το ένα κινείται προς τα εμπρός τα διπλανά πλαίσια κινούνται προς τα πίσω.  Έτσι διαχωρίζονται τα ογκώδη χαρτόνια και χαρτοκιβώτια ( παραμένουν πάνω απ ’ τα πλαίσια και καταλήγουν στο υπόλειμμα ) απ ’ τα υπόλοιπα λεπτόκοκκα συστατικά, τα οποία περνούν μέσα απ ’ τα πλαίσια και καταλήγουν στα διερχόμενα.  Τα χαρτόνια και τα χαρτοκιβώτια οδηγούνται σε πρέσες όπου συμπιέζονται σε μπάλες.

Εγκατάσταση επεξεργασίας χαρτιού

Βαλλιστικός διαχωριστής

Κατάτμηση  Τα διερχόμενα του βαλλιστικού ταξινομητή οδηγούνται με σύστημα ταινιών και αναβατορίων σε δύο παράλληλα λειτουργούντες σφυρόμυλους.  Υπάρχει δυνατότητα ξεχωριστής τροφοδοσίας των σφυρόμυλων σε περίπτωση βλάβης ή συντήρησης του ενός εκ των δύο.  Πριν τα υλικά φθάσουν στους σφυρόμυλους ελέγχονται από έναν ανιχνευτή μεγάλων μεταλλικών τεμαχίων, ο οποίος διακόπτει τη μεταφορά και παράλληλα δίδει ηχητικό σήμα μόλις εντοπίσει μεγάλα μεταλλικά τεμάχια.  Ό, τι πέφτει μέσα στο σφυρόμυλο, δηλαδή χαρτί, μέταλλα, κεραμικά γυαλί, πέτρες, τεμαχίζεται. Η βάση του θαλάμου τεμαχισμού των σφυρόμυλων αποτελείται από ένα κόσκινο, οι οπές του οποίου καθορίζουν το μέγεθος των προϊόντων που θα περάσουν.  Ό, τι είναι μεγαλύτερο παραμένει στο θάλαμο κατάτμησης έως ότου αποκτήσει κοκκομετρία διέλευσης.  Στο στάδιο της κατάτμησης εξασφαλίζονται οι προϋποθέσεις για τα περαιτέρω στάδια του εμπλουτισμού.  Μετά την κατάτμηση τα υλικά οδηγούνται στο κυρίως στάδιο διαχωρισμού.

Κυρίως στάδιο διαχωρισμού  Ο κυρίως διαχωρισμός γίνεται με αεροδιαχωριστές.  Συνήθως χρησιμοποιούνται αεροδιαχωριστές αντίθετης ροής αέρα.  Ιδιαίτερα αποτελεσματικοί αποδείχθηκαν οι κωνικοί αεροδιαχωριστές.  Κατά κανόνα χρησιμοποιείται συστοιχία τεσσάρων παράλληλων κωνικών αεροδιαχωριστών.  Κάθε αεροδιαχωριστής συνδυάζεται με έναν αεροκυκλώνα και αποτελούν ένα φιλικό προς το περιβάλλον σύστημα.  Για καλύτερα αποτελέσματα υπάρχει συνήθως και δεύτερη συστοιχία κωνικών αεροδιαχωριστών σε σειρά προς τους πρώτους, έτσι ώστε ό, τι ξεφύγει στο πρώτο στάδιο να απομονωθεί στο δεύτερο.

Κωνικός αεροδιαχωριστής Οι κωνικοί αεροδιαχωριστές είναι μεγάλης αποτελεσματικότητας διότι διαθέτουν ομοιόμορφο ρεύμα αέρα σε όλη τους τη διατομή. Για να επιτευχθεί ο διαχωρισμός του χαρτιού απ ’ τα υπόλοιπα ανεπιθύμητα υλικά, δεν αρκεί μόνο μια πολύ καλή και αποδοτική εγκατάσταση, αλλά μια ώριμη τεχνογνωσία (know how) και η ιδανική τροφοδοσία του ρεύματος των υλικών δια των επιμέρους στοιχείων της εγκατάστασης.

Συμπληρωματικός διαχωρισμός  Ένα σημαντικό στοιχείο επιτυχίας αυτής της εγκατάστασης αποτελεί ο συμπληρωματικός καθαρισμός των βαριών υλικών, μέσω μιας τρίτης σειράς κωνικών αεροδιαχωριστών.  Τα βαριά υλικά αφού εγκαταλείψουν τις δύο σειρές των αεροδιαχωριστών οδηγούνται σε ένα μαγνητικό διαχωριστή έλξης.  Ο μαγνητικός διαχωριστής έλξης είναι μία περιστρεφόμενη μαγνητική ταινία, η οποία τοποθετείται εγκάρσια ή παράλληλα άνωθεν της ταινίας μεταφοράς των βαριών υλικών.  Ό, τι σιδηρούχο μέταλλο ή κράμα υπάρχει μέσα στα υλικά έλκεται και απομακρύνεται.  Το υπόλοιπο ρεύμα οδηγείται σε ένα δεύτερο στάδιο θραύσης και κατόπιν πάλι στους κωνικούς αεροδιαχωριστές και στους αεροκυκλώνες.  Ό, τι είχε απομείνει σε χαρτί καλής ποιότητας έχει τώρα πλέον διαχωριστεί.

Ταξινόμηση βαριών υλικών με κυλινδρικό κόσκινο  Τα βαριά υλικά περιέχουν τώρα πέτρες, κεραμικά, γυαλιά, πλαστικά και χαρτόνια.  Στόχος είναι να διαχωρίσουμε τα χαρτόνια απ ’ τα υπόλοιπα άχρηστα υλικά.  Αυτό συντελείται με τη βοήθεια ενός κυλινδρικού κόσκινου.  Τα άχρηστα υλικά διέρχονται απ ’ το κόσκινο, ενώ το χαρτόνι επειδή είναι πιο χονδρόκοκκο εξέρχεται στο υπόλειμμα.  Αυτό περνάει πάλι απ ’ τον αεροδιαχωρισμό για να απομακρυνθούν και τα τελευταία άχρηστα υλικά που ενδεχομένως έχουν απομείνει.

Σύστημα ποιοτικού ελέγχου  Με ένα πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα ποιοτικού ελέγχου, αναλύεται η ποιότητα κάθε παρτίδας που φορτώνεται.  Συστήματα εικόνας τελευταίας τεχνολογίας σαρώνουν και αναγνωρίζουν κάθε κόκκο του προϊόντος.  Ισχυροί υπολογιστές αναλύουν τα σήματα και μας ενημερώνουν ακόμη και για τη σύσταση των άχρηστων υλικών (2,5%) που συνεχίζουν να υπάρχουν στο τελικό προϊόν μας.  Η παραγωγή μιας τέτοιας εγκατάστασης ανέρχεται στους 12,5 τόννους την ώρα.  Τα εργοστάσια παραγωγής χαρτιού θα προμηθευτούν πλέον μια εξαιρετική πρώτη ύλη για την παραγωγή χαρτιού, το οποίο θα ξαναχρησιμοποιηθεί.  Ο κύκλος του χαρτιού ξανακλείνει. Το συνολικό διάγραμμα ροής της εγκατάστασης δίδεται στην παρακάτω διαφάνεια.  Παράλληλα με τον ποιοτικό έλεγχο γίνεται η συμπύκνωση με πρέσες και η φόρτωση του υλικού.  Τα bunker υλικού σαρώνονται συνεχώς από σύγχρονα συστήματα παρακολούθησης.

Μπάλες χαρτιού στο τέλος της εγκατάστασης

Διάγραμμα ροής εγκατάστασης εμπλουτισμού χαρτιού