最常用的處理方式是焚燒。在所謂的熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)工廠內(nèi),焚燒產(chǎn)生的熱用來發(fā)電,也為區(qū)域加熱系統(tǒng)供熱。但是,60%的廢料在焚燒之后只是變?yōu)榛覡a。由于復(fù)合材料中含有無機(jī)物質(zhì),這些灰燼可能含有污染物質(zhì),根據(jù)其類型和后處理方法的不同,灰燼要么進(jìn)行掩埋要么回收后作為替代材料。無機(jī)物質(zhì)還會產(chǎn)生危險的廢氣,其中殘留的細(xì)小玻璃纖維可能會導(dǎo)致煙氣清潔過程出現(xiàn)問題,主要是在灰塵過濾設(shè)備中。
風(fēng)機(jī)葉片在進(jìn)入焚燒廠之前還需要拆解和粉碎,從能耗和排放角度來說,這進(jìn)一步增加了環(huán)境的壓力。Henning Albers說,在焚燒過程中還會引起工人健康和安全方面的問題。
回收則是一種環(huán)保的處理方式。回收材料制成的新的更高效的葉片可以取代舊的葉片。但是目前成熟的風(fēng)機(jī)葉片回收方法還很少,只有30%的纖維增強(qiáng)塑料(FRP)可以回收再用,制成新的FRP,而大多數(shù)則是作為水泥行業(yè)的添加材料。
REACT項目
2003-2005年,咨詢公司KEMA和波蘭工業(yè)化學(xué)品研究院(ICRI)共同領(lǐng)導(dǎo)了一個項目,研究FRP的機(jī)械回收,即將材料粉碎然后回收再用。REACT項目由歐盟CRAFT項目資助,參與方包括HEBO工程公司、C-it、Fiberforce復(fù)合材料公司、Hamos公司、Plasticon、ZPT和歐盟復(fù)合材料回收服務(wù)公司(ECRC)。
REACT聯(lián)盟通過HEBO和KEMA設(shè)計制造了一臺具有“按需切割”功能的混合粉碎機(jī)。該粉碎機(jī)每小時可以處理2.5噸物料,可以將FRP粉碎成15-25 mm的長度,而且對纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷很小。(因為粉碎是通過錘子敲擊纖維結(jié)構(gòu)外的樹脂完成的。)為了避免在粉碎過程中產(chǎn)生危險,C-it公司開發(fā)了一種探測VOC用的電子傳感器。
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風(fēng)機(jī)葉片的重量和長度關(guān)系(圖表致謝
:丹麥技術(shù)大學(xué)Per Dannemand Andersen) |
粉碎之后,纖維通過一種再活化方法進(jìn)行品質(zhì)改良,該方法是ICRI特別開發(fā)的,通過與一種新的基體進(jìn)行新的化學(xué)粘結(jié)來獲得更好的性能。另一種技術(shù)是由HAMOS公司開發(fā)的纖維長度分離技術(shù),可以去除雜質(zhì)。
粉碎后的FRP廢料在重新利用過程中的一個問題就是纖維與樹脂的重新粘結(jié)。因為粉碎的纖維上經(jīng)常帶有殘留的樹脂,使得粘結(jié)更加困難。KEMA的咨詢師Bart in't Groen說:“回收的纖維要比原始纖維更長,這樣才能與新的基體更好的粘結(jié)。”
對于風(fēng)機(jī)葉片來說,還需要增加一個步驟。葉片要在現(xiàn)場切割成大塊,以便于運輸。切割是通過目前廣泛應(yīng)用的粉碎手(起重機(jī)或挖掘機(jī)末端連接的粉碎/抓取設(shè)備)完成的。
起初,REACT項目希望FRP回收材料能具有廣泛的應(yīng)用前景,但是發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料回收物的需求不像鋼材一樣強(qiáng)勁。因此該聯(lián)盟開始尋找更小的細(xì)分市場。例如FRP地下儲油罐部件、混凝土增強(qiáng)材料、新型手工層壓制品、回收聚丙烯樹脂的增強(qiáng)材料、大型花盆生產(chǎn)用的沙質(zhì)樹脂基體和夾心板材。