PVC ve PET Atıkların Seçimli Flotasyonu Bölüm 2: Laboratuar ve Pilot Ölçekli Kolon Testleri

Öz

Plastiklerin doğada uzun süre kalarak çevre kirliliğindeki ciddi tehlikelerden biri olması ve dünya plastik tüketiminin giderek artması, bu maddelerin geri dönüşümünü gündeme getirmiştir. Geri kazanımı üzerinde durulan en önemli iki plastik türü Polietilen Teraftalat (PET) ve Polivinil Klorür (PVC)’dür. Plastiklerin yoğunlukları birbirine yakın olduğu için, gravite yöntemleri ile ayrılması söz konusu değildir, fakat yüzey özelliklerinden yararlanılarak PET ve PVC’den biri hidrofilik yapılıp bastırılırken diğerinin yüzdürülerek köpükle alınması mümkündür. Flotasyon ile ayırmada; doğal hidrofobik (su sevmez) olan plastiklerden; hidrofilik (su sever) olması istenen plastiğin yüzeyi plastikleştirici reaktifler kullanılarak değiştirilir. Araştırmalar sırasında ilk olarak; PET ve PVC nin birbirinden ayrılabileceği parametreleri belirlemek için laboratuar tipi kolon flotasyonu ünitesi kullanılmıştır. Daha sonra, laboratuar ölçekte elde edilen ayırma parametrelerinin ışığında, pilot ölçekli kolon ünitesi kullanılarak, PET ve PVC’nin selektif olarak ayırılabildiği koşullar belirlenmiştir. Tüm deney parametrelerinin optimizasyonu ile elde edilen sonuçlara göre; %95,5 içerikli bir PET ürünü %92,3 verimle yüzdürülürken (köpükte), %99,4 içerikli bir PVC’nin ise % 90,1 verimle batan ürün olarak ayrılabileceği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• PET, PVC, Kolon flotasyonu, Plastikleştirici, Lignin alkali

Selective Flotation of PVC and PET Wastes Part 2:Laboratory and Pilot Scale Column Flotation Tests

Öz

The lifespan of plastics is far too long and they cause serious environmental threats. Moreover, worldwide consumption of these materials increases day by day. These facts leave the world no choice but recycling the used and waste plastics. Since various kinds of plastics with different chemical structure appear in markets, each type should be separated from others in order to make reusing possible after recycling. Among this variety, two types of plastics have been received high attention and interest; namely polyethylene terephthalate (PET) and polyvinyl chloride (PVC). Although one of the widely used methods in recycling plants is gravity separation techniques; this method is not applicable in case of PVC and PET separation as the density of both is too close. Another alternative way for these plastics is to separate them based on their surface characteristics and properties. By rendering the surface of one more hydrophobic using proper collector surfactant, it is possible to collect it in froth zone through flotation process while the other one remains hydrophilic and settles down. In this study, to reveal the separation parameters of PET and PVC a laboratory scale column froth flotation cell was used. Established parameters were then used in flotation experiments in pilot scale in order to find the best conditions for selective separation of PET and PVC. Based on the results obtained after optimization of all experimental parameters, high grade PET concentrate of 95,5% with recovery of 92,3% was acquired in froth phase and PVC of 99,4% in grade with recovery of 90,1% was obtained in settling

Anahtar Kelimeler

• PET, PVC, Column flotation, Plasticizier, Lignin alkaly

Kaynakça

1. 1. Alp, S., 2003. İstanbul Ticaret Odası Plastik Sektör Raporu, İstanbul.
2. 2. Savaşçı, Ö. T., Uyanık, N., Akovalı, G., 2002. Ana Hatları ile Plastikler ve Plastik Teknolojisi, PAGEV Yayınları.
3. 3. Paci, M., La Mantia, F. P., 1999. Influence of Small Amounts of Polyvinylchloride on the Recycling of Polyethyleneterephthalate, Polymer Degradation and Stability, Cilt.63, s.11–14.
4. 4. Singh, B. P., 1998. Wetting Mechanism in the Flotation Separation of Plastics, Filtration & Separation, s.525 -527.
5. 5. Sevencan, F., Vaizoğlu, S. A., 2007. PET ve Geri Dönüşümü, TSK Koruyucu Hekimlik Bülteni, Cilt.6 (4), s.307–312.
6. 6. Kıralp, S., Özkoç G., Erdoğan, S., Çamurlu, P., Doğan, M., Baydemir, T., 2007. Modern Çağın Malzemesi Plastikler, ODTÜ Bilim ve Toplum Kitapları Dizisi ODTÜ Yayıncılık.
7. 7. Güler, Ç., Çobanoğlu, Z., 1997. Plastikler, Sağlık Projesi Genel Koordinatörlüğü.
8. 8. Url-4 , alındığı tarih 09.01.2010.

9. 9. Shen, H., Pugh, R. J., Forssberg, E., 2002. Floatability, Selectivity and Flotation Separation of Plastics by Using a Surfactant, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 196, s.63–70.
10. 10. Dinger, P., 1992. Automatic Microsorting for Mixed Plastics, BioCycle, Cilt.33(4), s.79–80.
11. 11. Drelich, J., Payne, T., Kim, J. H., Miller, J. D., 1998. Selective Froth Flotation of PVC from PVC/PET Mixtures for the Plastics Recycling Industry, Polymer Engineering and Science, 38(9) s. 1378–1386.
12. 12. Marques, G. A., Tenório, J. A. S., 2000. Use of Froth Flotation to Separate PVC/PET Mixtures, Waste Management, 20, s. 265269. 13. Drelich, J., Kim, J. H., Payne, T., Miller, J. D., Kobler, R. W., 1999. Purification of Polyethylene Terephthalate from Polyvinyl Chloride by Froth Flotation for the Plastics (Soft-Drink Bottle) Recycling Industry, Separation and Purification Technology, 15, s. 9–17. 14. Shen, H., Forssberg, E., Pugh, R. J., 1998. A Review of Plastics Waste Recycling and the Flotation of Plastics, Resources, Conservation and Recycling, 25, s. 85–109.
13. 15. Le Guern, C., Conil, P., Houot, R., 2000. Role of Calcium Ions in the Mechanism of Action of a Lignosulphonate Used to Modify the Wettability of Plastics for their Separation by Flotation, Minerals Engineering, 13 (1) s.53–63.
14. 16. Shen, H., Forssberg E., Pugh R. J., 2001. Selective Flotation Separation of Plastics by Particle Control, Resources, Conservation and Recycling, 33, s.37–50.
15. 17. Pascoe, R. D., O’Connell, B., 2003. Flame Treatment for the Selective Wetting and Separation of PVC and PET, Waste Management, 23, s.845–850.
16. 18. Takoungsakdakun, T., Pongstabodee, S., 2006. Separation of Mixed Post Consumer PET–POM–PVC Plastic Waste Using Selective Flotation, Separation and Purification Technology, 54, s.248–252.
17. 19. Yenial, Ü.. 2007. PET ve PVC Artıklarının Kolon Flotasyonu ile Ayrılmasında Değişik Plastikleştirici Reaktiflerin Etkisinin İncelenmesi, Lisans Tezi, İTÜ Maden Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü.
18. 20. Özdilek, C. 2009. PET ve PVC Artıklarının Kalsiyum Lignosülfonat ve Lignin Alkali Tipi Plastikleştirici Reaktifler Kullanılarak Seçimli Olarak Ayrılmasının Araştırılması, Lisans Tezi, İTÜ Maden Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü.
19. 21. Plastik Atıkların Geri Kazanımına Yönelik Uygun Flotasyon Proseslerinin Geliştirilmesi, 2010. İTÜ Maden Fakültesi, Cevher Hazırlama Müh. Bölümü, TÜBİTAK MAG, 1001 Araştırma Projesi, Proje No:108M042.
20. 22. Kılıç, M., 2010. Katkılı PVC ve PET Atıklarının Seçimli Olarak Ayrılmasına Yönelik Kolon Flotasyonu Parametrelerinin Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Maden Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü.
21. 23. Güney A., Atak S., 1993. Flotasyon ve Flokülasyon Cevher Hazırlama Teknolojisindeki Yeni Gelişmeler, konulu Meslek İçi Eğitim Semineri İTÜ Maden Fakültesi İstanbul, 6-10 Mayıs 1991, 1-30.
22. 24. Öteyaka, B., Soto, H., 1992. Modelling of Negative Bias Column for Coarse Particles Flotation, 4. Uluslararası Cevher Hazırlama Sempozyumu Bildirileri, Ekim, Antalya.
23. 25. Jameson, G., J., 1998. A New Concept in Flotation Column Design, Column Flotation 88, Sastry, K., V., S., (ed.), SME