Kunststoffrecycling at TU Berlin

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1. Definition des Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) 

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2. Anwendungsbereich des Kreislaufwirtschaftsgesetzes 

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3. Wie erkenne ich ein Gefahrgut bei Abfällen? 

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7. Wie wird die Marke „Der Grüne Punkt“ definiert und was verbindet er? 

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9. Welches sind die drei mengenmäßig wichtigsten Kunststoffe in der Abfallindustrie? 

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10. Welche Reaktionsmechanismen gibt es bei der Herstellung von Kunststoffen? (mit einem Beispiel eines hergestellten Kunststoffes für Kettenpolymerisation und Polykondensation)  z. B. bei der Polyaddition: Polyurethane, Polyamide 

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11. Nennen Sie physikalischen und chemischen Eigenschaften von Polyethylen (PE) und beschreiben Sie die Brennprobe! 

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12. Welche Gemeinsamkeiten haben PE und PP in Bezug ihrer physikalischen, chemischen Eigenschaften und ihrer Verarbeitung? 

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13. Was versteht man unter der FTIR-Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie und warum wird sie bei Kunststoffen eingesetzt? 

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14. Welche Geräte/Maschinen können bei einer Müllsortierungsanlage verwendet werden? 

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16. Was versteht man unter einem Schwimm-Sink-Verfahren? 
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18. Welche zwei Verfahren werden bei der rohstofflichen Verwertung angewendet und welche Kunststoffe/Polymere kommen hauptsächlich zum Einsatz? 

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Kunststoffrecycling

1. Definition des Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) 

Zentrales Bundesgesetz des deutschen Abfallrechtes. Das Regelwerk unterscheidet Abfälle zur Verwertung und Abfälle zur Beseitigung. Anhang erläutert, welche Abfälle unter diese Definition fallen. Zentral ist der Gedanke der Produktionsverantwortung. 

Zweck des Gesetzes ist es, dir Kreislaufwirtschaft zur Schonung der natürlichen Ressourcen zu fördern und den Schutz von Mensch und Umwelt bei der Erzeugung und Bewirtschaftung von Abfällen sicherzustellen sowie insbesondere das Recycling und die sonstige stoffliche Verwertung von Abfällen zu fördern. 

Kunststoffrecycling

2. Anwendungsbereich des Kreislaufwirtschaftsgesetzes 

Die Vorschriften dieses Gesetzes gelten für: Die Vermeidung von Abfällen, Die Verwertung von Abfällen, Die Beseitigung von Abfällen und die sonstigen Maßnahmen der Abfallbewirtschaftung. Weiterhin auch für die Entsorgung von Abfällen, die infolge eines Notfalls im Sinne des Strahlenschutzgesetzes radioaktiv kontaminiert sind oder radioaktiv kontaminiert sein können.  

Kunststoffrecycling

3. Wie erkenne ich ein Gefahrgut bei Abfällen? 

Bezeichnet man in Zusammenfassung mit dem Transport im öffentlichen Raum Stoffe, Zubereitungen und Gegenstände, welche Stoffe enthalten, von denen aufgrund ihrer Natur, ihrer physikalischen od chem Eigenschaften od ihres Zustandes beim Transport bestimmte Gefahren für öffentliche Sicherheit, Leben und Gesund von Menschen ausgehen können.  

Enthlten bestimmte Symbole (Giftige, ätzende, brennbare, radioaktive, explosive Stoffe)

Kunststoffrecycling

7. Wie wird die Marke „Der Grüne Punkt“ definiert und was verbindet er? 

Die Marke Der grüne Punkt ist weltweit geschützt und gilt überwiegend in Europa als Finanzierungszeichen für die Teilnahme an einem dualen Sammel-und Verwertungssystem. 

Der grüne Punkt ist das verbindende Element zw Hersteller, Industrie und Verbraucher und sorgt für die Sammlung, Sortierung und Verwertung von Verpackungsmüll. 

Kunststoffrecycling

9. Welches sind die drei mengenmäßig wichtigsten Kunststoffe in der Abfallindustrie? 
PE, PP, PVC

Kunststoffrecycling

10. Welche Reaktionsmechanismen gibt es bei der Herstellung von Kunststoffen? (mit einem Beispiel eines hergestellten Kunststoffes für Kettenpolymerisation und Polykondensation)  z. B. bei der Polyaddition: Polyurethane, Polyamide 

Polymerisation – PE, PP, PS, PVC, Teflon

Polykondensation – Polymide, Polyester 

Polyaddition – Epoxidharze, Polyurethane

Kunststoffrecycling

11. Nennen Sie physikalischen und chemischen Eigenschaften von Polyethylen (PE) und beschreiben Sie die Brennprobe! 

Physikalische Eigenschaften: 

Weicher, durchscheinender Kunststoff, ist bis 90 Grad Celsius Belastbar.

Chemische Eigenschaften:

Kann man bei Raumtemperaturen nicht lösen; Säuren und Laugenbeständig; Durch Erhitzen kann der Kunststoff in Form gebracht werden; kann verschweißt werden. Das Polymer ist teilkristallin und besteht aus unverzweigten Ketten. 

Brennprobe: 

  • Helle Flamme mit blauem Kern.
  • Tropft brennend ab
  • Brennt nach dem Entfernen der Zündungsquelle weiter
  • Parafinartiger Geruch nach dem Erlöschen

Kunststoffrecycling

12. Welche Gemeinsamkeiten haben PE und PP in Bezug ihrer physikalischen, chemischen Eigenschaften und ihrer Verarbeitung? 

Lassen sich bei Raumtemoeraturen in keinem Lösemittel lösen. Durch Erhitzen können  in Form gebracht werden und können verschweißt werden. Die Polymere sind teilkristallin und bestehen aus unverzweigten Ketten. 

Kunststoffrecycling

13. Was versteht man unter der FTIR-Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie und warum wird sie bei Kunststoffen eingesetzt? 

Sie ist eine der wichtigsten Methoden zur Identifizierung und Strukturaufklärung von Kunststoffen. Infrarotstrahlung, auch IR-Strahlung, Infrarot, ist in der Physik elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich zwischen sichtbarem Licht und der länger welligen Terahertzstrahlung Üblicherweise ist damit Licht mit einer Wellenlänge zwischen 780 nm und 1 mm gemeint. 

Durch IR-Licht werden Molekülschwingungen angeregt. Die Schwingungsfrequenz ist dabei abhängig von den schwingenden Massen und der Bindungsstärke. Über die Lage der Absorptionsbanden erhält man so eine Information über funktionelle Gruppen des Moleküls.


WARUM FÜR KUNSTSTOFFE 


Kunststoffrecycling

14. Welche Geräte/Maschinen können bei einer Müllsortierungsanlage verwendet werden? 

Sacköffner 

Die Maschine besteht aus einer drehenden Trommel mit einem variablen Drehzahlmotor sowie inneren und äußeren Bewegungsstiften. Die Wertstoffe werden per Luft aufgehoben wodurch Filme und Folien von den Stiften im inneren der drehenden Trommel aufgenommen werden können. 

Siebtrommel 

Aufteilung der gesamten Materialmenge in mehrere Einzelströme, welche anschließend nach Material sortiert werden. (nach Größe)  

Folientrennen / Absauger

Windsichter

Dient zum Trennen von Stoffen unterschiedlicher Dichte (schwer-und leichtgut). Bestehen aus Blashaube und Saughaube. 

Magnetabscheider

Die Überbandmagnete oder Magnettrommeln entfernen ferromagnetisches Material (eisenhaltige Stoffe).

NIR-Scanner

NIR Kamera scannen die Laufbänder und unterscheiden in Sekundenschnelle die verschiedenen Kunststofffraktionen. (PE, PP, PET) Bestimmung meist organischer Molekülverbindungen. Arbeitet mit Licht zw. 800 und 2500 nm Wellenlänge (mittel VIS und IR). Die Moleküle werden zu Schwingungen angeregt. Durch die reflektierten Spektren können Infos über die molekulare Zusammensetzung abgelesen werden.  

Ballistik Separator

Kombination von Sortierungsverfahren in Bezug auf Gewicht, Abmessung und Dichte und Form. 

Shredder/Schneidmülle

Die Abfälle werden zerkleinert. Weiche Materialien werden mit flüssigem Stickstoff vorbehandelt, wodurch eine Versprödung eintritt, die die Zerkleinerung erleichtert. 

Kunststoffrecycling

16. Was versteht man unter einem Schwimm-Sink-Verfahren? 


 Die zu trennende Kunststoffe unterschiedliche Dichte haben. Dafür wird ein Flüssigkeitsbad eingegeben (meistens Wasser). Jede Stoffteil des eingegebenes Gemisches, der eine höhere Dichte als die gewählte Flüssigkeit hat, sinkt zu Boden. (die zweite treibt an der Obfl) Meist zu PVC-Trennung (Die Dichte – 1.2-1.4)

Kunststoffrecycling

18. Welche zwei Verfahren werden bei der rohstofflichen Verwertung angewendet und welche Kunststoffe/Polymere kommen hauptsächlich zum Einsatz? 


  • Solvolyse (mit Methanol, mit Wasser, mit Glykol) (für Kondensationspolymere (PET, PA, PUR) 
  • Thermische Spaltung (Mit Sauerstoff – Synthesegaserzeugung; unter Luftabschluss – Pyrolyse, Thermolyse; mit Wasserstoff – Hydrierung) (für PE, PP, PS; PVC)

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