Life cycle assessment of treatment of plastic residue separated in liquid board packaging waste recycling
Laitinen, Vilma (2020)
Diplomityö
Laitinen, Vilma
2020
School of Energy Systems, Ympäristötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062345348
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062345348
Tiivistelmä
Liquid board packages (LBPs) are challenging to recycle due to their structure that consists of multiple materials. Even though the fibre fraction is nowadays recovered quite well, the remaining plastic-fibre residue is often just incinerated. Aim of this master’s thesis is to find out alternative recovery methods for plastics separated from LBPs and compare their environmental impacts and find the most sustainable one when considering carbon dioxide emission. Simultaneously aim is in material recovery and substitution of virgin production. Alternative methods observed are incineration, mechanical recycling and chemical recycling by pyrolysis. Theory part is conducted as a literature review, where amounts packaging waste and how LBPs are collected, are observed globally. Another thing observed is what are the recycling options for plastic recovery. In practical part chosen recovery options are modelled.
In this study material recovery by mechanical recycling appeared to be most environmentally friendly option as its total emissions are negative. Worst of the basic scenarios is incineration with energy recovery. Material recovery by chemical recycling ranks between these earlier mentioned two until sensitivity analysis exposed that emissions of chemical recycling option will exceed emissions of incineration if heating value of plastic-fibre residue decreases enough. In this study there are still quite many uncertainties, so more research is needed. Nestekartonkipakkaukset ovat haasteellinen kierrätettävä, sillä ne sisältävät useita eri materiaaleja. Vaikka kuituosa saadaan nykyään kierrätettyä, päätyy jäljelle jäävä muovikuitujae usein polttoon. Tässä diplomityössä tavoitteena on selvittää ja verrata nestekartonkipakkauksista erotetun muovin vaihtoehtoisten käsittelytapojen ympäristövaikutuksia hiilidioksidin osalta. Samalla pyritään materiaalin talteenottoon ja korvaamaan neitseellistä tuotantoa. Vaihtoehtoiset käsittelytavat ovat poltto, mekaaninen kierrätys ja kemiallinen kierrätys pyrolyysin avulla. Teoriaosa toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jossa tarkastellaan pakkausjätteen määriä ja nestekartonkipakkausten keräystapoja globaalisti sekä kuinka niitä kierrätetään ja mitkä ovat tutkitun muovirejektin kierrätysvaihtoehdot. Empiriaosassa mallinnetaan valitut kierrätysprosessiketjut.
Tässä työssä materiaalin talteenotto mekaaninen kierrätyksen kautta paljastui ympäristöystävällisimmäksi sen kokonaispäästöjen ollessa negatiiviset. Huonoin vaihtoehto perusskenaarioista oli poltto energian talteenotolla. Kemiallisen kierrätyksen päästöt sijoittuivat kahden aiemmin mainitun välille, kunnes herkkyystarkastelu paljasti, että päästöt ylittävät polttoskenaarion päästöt, kun muovirejektin lämpöarvo laski riittävästi. Tässä tutkimuksessa on kuitenkin paljon epävarmuustekijöitä, joten lisätutkimuksia tarvitaan.
In this study material recovery by mechanical recycling appeared to be most environmentally friendly option as its total emissions are negative. Worst of the basic scenarios is incineration with energy recovery. Material recovery by chemical recycling ranks between these earlier mentioned two until sensitivity analysis exposed that emissions of chemical recycling option will exceed emissions of incineration if heating value of plastic-fibre residue decreases enough. In this study there are still quite many uncertainties, so more research is needed.
Tässä työssä materiaalin talteenotto mekaaninen kierrätyksen kautta paljastui ympäristöystävällisimmäksi sen kokonaispäästöjen ollessa negatiiviset. Huonoin vaihtoehto perusskenaarioista oli poltto energian talteenotolla. Kemiallisen kierrätyksen päästöt sijoittuivat kahden aiemmin mainitun välille, kunnes herkkyystarkastelu paljasti, että päästöt ylittävät polttoskenaarion päästöt, kun muovirejektin lämpöarvo laski riittävästi. Tässä tutkimuksessa on kuitenkin paljon epävarmuustekijöitä, joten lisätutkimuksia tarvitaan.