Szkło jest nieorganicznym materiałem, powstałym w wyniku stopienia, a następnie ochłodzenia do stanu stałego bez krystalizacji. W procesie produkcji tzw. tradycyjnego szkła wykorzystuje się piasek kwarcowy oraz rozmaite dodatki. Należą do nich węglan sodu i wapnia oraz topniki: tlenek boru i ołowiu. Ponadto stosuje się barwniki, czyli tlenki metali przejściowych, np. kadm i mangan.

Ze względu na swoje właściwości szkło ma wiele zastosowań w rozmaitych dziedzinach życia. Można je wykorzystywać do produkcji okien, szyb samochodowych i pustaków szklanych. Do wytwarzania sprzętu laboratoryjnego i kuchennego stosuje się szkło jenajskie, natomiast w produkcji wyrobów dekoracyjnych lub soczewek optycznych wykorzystywane jest szkło ołowiowe, czyli kryształowe. Z kolei na potrzeby optyki stosuje się szkło optyczne, a w życiu codziennym popularne jest szkło sodowe, z którego wykonane są np. opakowania szklane, szyby, naczynia i szklanki.

W myśl ustawy

Podczas produkcji oraz stosowania wyrobów szklanych powstają odpady. Zgodnie z Ustawą z 14 grudnia 2012 r. o odpadach (DzU z 2013 r., poz. 21), oznaczają one każdą substancję lub przedmiot, których posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć lub do pozbycia się których jest obowiązany. Powstałe odpady klasyfikuje się na razie zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska w sprawie katalogu odpadów (DzU z 2001 r. nr 112, poz. 1206). Katalog odpadów dzieli je, w zależności od źródła powstawania, na 20 grup. Odpady szklane można zakwalifikować do jednej z sześciu kategorii: 10 ? odpady z procesów termicznych, 15 ? odpady opakowaniowe, sorbenty, tkaniny do wycierania, materiały filtracyjne i ubrania ochronne nieujęte w innych grupach, 16 ? odpady nieujęte w innych grupach, 17 ? odpady z budowy, remontów i demontażu obiektów budowlanych oraz infrastruktury drogowej, 19 ? odpady z instalacji i urządzeń służących zagospodarowaniu odpadów, z oczyszczania ścieków oraz z uzdatniania wody pitnej i wody do celów przemysłowych, 20 ? odpady komunalne łącznie z frakcjami gromadzonymi selektywnie (tab. 1).

Tab. 1. Klasyfikację odpadów szklanych zgodna z rozporządzeniem Ministra Środowiska w sprawie katalogu odpadów

Nazwa odpadu

Kod

Rodzaj odpadu

Szkło odpadowe z procesów hartowania i produkcji szkła

10 11 12

Szkło odpadowe inne niż wymienione w 10 11 11

Butelki, słoiki itp.

15 01 07

Opakowania ze szkła

Szyby samochodowe

16 01 20

Szkło

Szyby okienne, drzwiowe

17 02 02

Szkło

Odpady z mechanicznej obróbki odpadów

19 12 05

Szkło

Odpady z sektora komunalnego

20 01 02

Szkło

Uszlachetnianie poprzez sortowanie

Zużyte szkło jest idealnym surowcem wtórnym, posiadającym zdolność wielokrotnego recyklingu. Segregacja odpadów ze szkła może być realizowana drogą selektywnego zbierania odpadów ?u źródła? lub w ramach segregacji wtórnej w zakładach sortowania i waloryzacji odpadów. Z zagranicznych doświadczeń wynika, że systemy sortowania zmieszanych odpadów komunalnych, w których zastosowano wyłącznie urządzenia mechaniczne, nie do końca się sprawdzają. Są one kosztowne, a uzyskane efekty procesu odzysku nie okazały się zadowalające. Jednak dzięki połączeniu segregacji ręcznej z mechaniczną, można uzyskać dobre rezultaty w zakresie rozdzielania surowców wtórnych. Sortowanie mechaniczno-ręczne to najczęściej urządzenia zabudowane w ciągu technologicznym za sortownią automatyczną. Należą do nich kabiny sortownicze, wyposażone w taśmę sortowniczą, leje zsypowe i przenośniki odbierające. Ponadto wśród nich znajdują się gniazda sortownicze w układzie liniowym, promieniowym lub kombinowanym oraz stanowiska sortownicze.

Podstawowym celem sortowni jest uszlachetnianie surowców z odpadów. Oznacza to uzyskanie surowców jednorodnych pod względem rodzaju, klasy i czystości, a także konfekcjonowanie, czyli przygotowanie do transportu, prasowanie, belowanie i rozdrabnianie oraz załadunek odzyskanych surowców wtórnych i ich wywóz do odbiorcy.

Obecnie w Polsce występują zarówno duże i nowoczesne sortownie, np. w Konopiskach o wydajności blisko 123 tys. Mg/rok, jak i linie do segregacji odpadów zlokalizowane na składowiskach odpadów komunalnych, np. w Ujkowie Starym. Przepustowość tej linii wynosi 40 tys. Mg/rok zmieszanych odpadów komunalnych oraz 600 Mg/rok odpadów i opakowań ze szkła. Ponadto funkcjonują także mniejsze linie technologiczne o wydajności od 12 tys. Mg/rok do 15 tys. Mg/rok, np. sortownia odpadów komunalnych w Wołominie lub linia sortownicza w Czechowicach-Dziedzicach.

Odpady szklane i szkło opakowaniowe z sektora komunalnego przed procesem ponownego wykorzystania w hutach szkła poddawane są procesowi doczyszczania i dalszego sortowania na poszczególne frakcje. Linie takie nadają się do efektywnego sortowania zarówno odpadów z selektywnej zbiórki, w tym odpadów szklanych i opakowań ze szkła, jak również niesegregowanych odpadów komunalnych, w których strumieniu znajdują się także odpady ze szkła. Te sortowane ręcznie powinny być suche, nie mogą zawierać odpadów niebezpiecznych i łatwo rozkładalnej substancji organicznej.

Linie sortownicze

Przykładowa linia sortownicza odpadów komunalnych, w tym ze szkła, składa się z sześciu gniazd sortowniczych, zespołu taśmociągów, czyli przenośników ślizgowych, oraz szafy sterowniczej (rys. 1). Kabina sterownicza w postaci gotowego kontenera znajduje się na wysokości ok. 3 m na podeście stalowym, wyposażonym w schody oraz drabiny. Pod gniazdami sortowniczymi znajdują się pojemniki na sortowane odpady. Kolejny przykład rozwiązania technologicznego dla linii sortowniczej obrazuje rysunek 2. Linia służąca do sortowania odpadów komunalnych, w tym ze szkła, jest wyposażona w przenośnik łańcuchowy podający, przenośnik taśmowy sortowniczy, sześć trybun sortowniczych oraz układ zasilająco-sterujący linią.

Proces technologiczny sortowania odpadów z selektywnej zbiórki, w tym frakcji ze szkła lub zmieszanych odpadów komunalnych w strumieniu, wśród których znajduje się również szkło, obejmuje operacje związane z wyładunkiem odpadów do boksów magazynowych na placu magazynowym w pobliżu hali sortowniczej, przetransportowaniem odpadów do hali sortowniczej w rejon płaskiej części załadowczej przenośnika podawczego łańcuchowego oraz załadunkiem odpadów surowcowych bądź odpadów komunalnych zmieszanych do płaskiej części załadowczej przenośnika podawczego łańcuchowego. Ponadto następuje przetransportowanie przenośnikiem podawczym łańcuchowym odpadów na stół sortowniczy, na którym znajdują się stanowiska do ręcznego odbioru surowców wtórnych, sortowanie ręczne odpadów i opakowań z selektywnej zbiórki lub zmieszanych odpadów komunalnych przy stole sortowniczym, a także zsyp pozostałości po procesie sortowania ręcznego, tzw. Balastu, do kontenera odbiorczego frakcji odpadowej.

W przypadku, gdy na linię sortowniczą skierowany zostanie wsad w postaci wyłącznie odpadów z selektywnej zbiórki, czyli odpady i opakowania ze szkła białego oraz kolorowego (15 01 07 i 20 01 02), to w procesie powstanie 90% odpadów w postaci opakowań ze szkła o kodzie 15 01 07 i odpadów szkła o kodzie 19 12 05 oraz 10% odpadów o kodzie 19 12 12 (tzw. balast). Z kolei gdy na linię trafi wsad w 100% składający się wyłącznie ze zmieszanych odpadów komunalnych (20 03 01), to w procesie może powstać ok. 10% odpadów w postaci opakowań ze szkła o kodzie 15 01 07 i odpadów szkła o kodzie 19 12 05 oraz ok. 90% pozostałych odpadów, w tym odpadów o kodzie 19 12 12 (tzw. balast). W kabinach sortowniczych na stanowiskach ręcznego sortowania odpadów z powodzeniem odzyskiwane są odpady i opakowania ze szkła. Ilość odzyskanych w ten sposób odpadów uzależniona jest od rodzaju odpadów poddawanych procesowi sortowania.

Powtórne wykorzystanie

Recykling stłuczki szklanej obejmuje przede wszystkim szkło opakowaniowe zbierane ze źródeł rozproszonych w sposób selektywny. Do pojemników w kolorze białym trafia szkło bezbarwne, a do zielonych kolorowe: brązowe, zielone i inne. Wpływ na to ma obowiązek osiągnięcia odpowiednich poziomów odzysku i recyklingu opakowań szklanych.

Przed powtórnym wykorzystaniem stłuczka szklana musi przejść proces uzdatniania, który polega głównie na oczyszczeniu i pokruszeniu szkła do odpowiedniej wielkości oraz na podziale na poszczególne kolory. Pełna linia technologiczna do właściwego uzdatniania surowca powinna być wyposażona w: taśmociągi, kruszarki, sita do przechwycenia z powrotem do kruszarki ponadwymiarowych kawałków szkła oraz separatory do usuwania metali ferromagnetycznych. Ponadto powinna zawierać sita do podziału stłuczki na kilka frakcji, separatory do usuwania metali niemagnetycznych, dmuchawy do likwidacji lekkich zanieczyszczeń, separatory szkła na kolory, taśmociągi i stoły do kontroli ręcznej oraz myjki surowca.

Stłuczkę dostarczoną w kontenerach przesypuje się do boksów wg gatunków i kolorów (oddzielnie tę znacznie zanieczyszczoną), skąd transporterami jest ona przesyłana do kruszarki udarowej, gdzie zostaje wstępnie rozdrobniona. W zależności od rodzaju i stopnia zanieczyszczenia, poprzez rozdzielacz stłuczka jest kierowana do płuczki wodnej w celu wymycia lub transporterem przesyła się ją bezpośrednio do kruszarki rozdrabniającej. Transporter służy jednocześnie do ręcznego sortowania zanieczyszczeń nieorganicznych. Kruszarka rozdrabnia stłuczkę do granulacji 20 mm. Z rozdrobnionej stłuczki usuwane są części metalowe magnetyczne i niemagnetyczne. Uzdatniona stłuczka magazynowana jest w zbiornikach wg poszczególnych kolorów lub przeznaczenia. Zakład uzdatniający stłuczkę powinien być zaopatrzony w urządzenia odpylające, zainstalowane na stanowisku kruszącym. Odsiane większe kawałki stłuczki powinny być transporterem zwrotnym ponownie doprowadzone do kruszarki w celu skruszenia ich do odpowiednich rozmiarów. Dzięki tego typu technologii zmniejsza się ilość najdrobniejszej, niezdatnej do dalszego wykorzystania stłuczki szklanej, która przy metodach tradycyjnych trafiała na składowisko odpadów.

Najpowszechniej stosowanym sposobem powtórnego wykorzystania uzdatnionej stłuczki szklanej w postaci granulatu bezbarwnego, brązowego, zielonego lub brązowo-zielonego jest użycie jej jako surowca do wtórnego topienia i produkcji wyrobów szklanych w hutach szkła. Może być ona stosowana również do wytwarzania włókien szklanych oraz mat i płyt izolacyjnych. Bardzo drobna stłuczka, do której należy szkło opakowaniowe, okienne i gospodarcze, często nieprzydatna w przemyśle szklarskim, może być przeznaczona do produkcji szkła piankowego. Stłuczka szkła płaskiego, czyli okiennego, dzięki odpowiedniemu kątowi załamania, może znaleźć zastosowanie w produkcji kulek szklanych: refleksyjnych, strumieniowych i specjalnych. Odpady szkła odrzucone podczas optycznego sortowania w przemyśle szklarskim mogą być wykorzystane do produkcji cementu. Z kolei różnokolorowa, zmieszana stłuczka szklana nadaje się do wytwarzania grysów do tynków.

Marta Majka, Katarzyna Maruszczak

IGO Sp. z o.o.

Instytut Gospodarowania Odpadami

Katowice