A new circular economy concept: from textile waste towards chemical and textile industries feedstock, RESYNTEX

Cilj projekta RESYNTEX je načrtovanje, razvoj in predstavitev nove industrijske simbioze z visokim vplivom na okolje med nenosljivimi mešanicami in čistimi komponentami tekstilnih odpadkov ter kemično in tekstilno industrijo. Projekt obsega: - strateško zasnovo celotne vrednostne verige od zbiranja tekstilnih odpadkov do nove tržne surovine za kemično in tekstilno industrijo, s katero se ocenijo priložnosti za simbiozo (s strani javnih organov in zasebnega sektorja) glede na njihovo družbeno korist. , tehnične, ekonomske, okoljske in zakonodajne vidike. - Izboljšanje pristopov k zbiranju, zlasti za nenosljive tekstilije za recikliranje s spreminjanjem vedenja državljanov in ustvarjanjem orodij za večjo družbeno vključenost in promocijo recikliranja. To bo zagotovilo večjo dostopnost tekstilnih odpadkov kot vira in povečalo delež tekstilnih odpadkov, namenjenih recikliranju. 50-odstotna stopnja zbiranja po vsej Evropi bi bila pomembna izboljšava za zagotavljanje velikih količin surovin. - sistem združevanja podatkov, ki bo razvit in implementiran za zagotavljanje sledljivosti odpadkov ter zagotavljanje ustreznih podatkov za ekonomsko in okoljsko presojo; - Razvoj novih poslovnih modelov, prilagojenih za različne identificirane sinergije in za nove trge. Poleg tega bodo okoljski LCA in LCC za različne scenarije ter opredelitev najbolj obetavnih poti in sinergij podprli ta cilj. - Avtomatizacija makro ločevanja in sortiranja čistega ali mešanega tekstila, da bi povečali produktivnost in konkurenčnost celotnega procesa recikliranja. - Nov demonstracijski proces, ki temelji na sinergističnem kemijskem in biotehnološkem kaskadnem pristopu ločevanja/pretvorbe tekstilnih osnovnih komponent (proteinov, celuloze, poliamida in poliestra) iz tekstilnih mešanic kot osnovnih surovin za kemično in tekstilno industrijo. Obdelava in valorizacija tekočih in trdnih odpadkov bosta sklenila krog.

Rezultati kažejo, da sistem RESYNTEX brez integracije predstavlja večji vpliv kot referenčni sistem za vse ocenjene indikatorje, vendar s podobnimi vplivi na zdravje ljudi. RESYNTEX z integracijo vode in energije kaže boljšo učinkovitost kot referenčni sistem za zdravje ljudi, vendar bolj vpliva na druge ocenjene kazalnike. Večji vpliv za sisteme RESYNTEX je predvsem posledica velikih vplivov biokemičnih in kemičnih procesov, ki v referenčnem sistemu ne obstajajo. Ravno nasprotno, sinteza končnega produkta vedno bolj vpliva na referenčni sistem kot na RESYNTEX (toda za slednjega sinteza končnega produkta prispeva k biokemičnim in kemičnim procesom, ki vodijo do končnih večjih učinkov). Poleg tega sežiganje tekstilnih odpadkov včasih zagotavlja okoljske dobropise referenčnemu sistemu (odvisno od vrste tekstila in obravnavanega kazalnika). Opozoriti je treba, da tudi če je bil prvi korak integracije upoštevan za enega od scenarijev RESYNTEX, upošteva samo vodo, energijo, delno infrastrukturo in encime ter integracijo natrijevega hidroksida in ne vseh kemičnih vložkov. To pomeni, da ta ocena še vedno primerja popolnoma zrele proizvodne poti, dobro optimizirane za referenčni primer, z modeliranjem v industrijskem obsegu, ki vključuje le delno integrirane podatke. Integrirani scenarij RESYNTEX ima torej še vedno dobro rezervo za izboljšanje, preden postane zrel proces. Ključne prednosti, ki so bile ugotovljene na podlagi rezultatov LCA za izboljšanje okoljske uspešnosti so naslednje: • Bolj poglobljena ocena glavnih dejavnikov, ki prispevajo k biokemični in kemijskih procesov kaže, da nadaljnje izboljšanje okoljskega učinkovitost je mogoče doseči z uporabo kemikalij (bodisi z uporabo manj škodljivih kemikalij ali manjših količinah) in nadaljnje zmanjšanje uporabe energije ali zamenjava za manj vplivno energijo (npr. obnovljiva elektrika ali uporaba odpadna toplota iz druge industrijske dejavnosti). Te izboljšave ne bi smele zmanjšati izkoristek postopka, kot je ohranjanje trenutnih izkoristkov ali njihovo povečanje še en ključni element za optimizacijo sistema RESYNTEX. Kot celuloza in denim material sta pomembnejša v smislu količine v tekstilni mešanici vložek, je treba izboljšave opraviti prednostno za biokemične in kemičnih procesov za te materiale, skupaj z izboljšavo za Obdelava PET, ki ustreza manjšemu deležu tekstilne mešanice, vendar a velik vpliv na celotne biokemijske in kemične procese. • Infrastruktura (stroji) ima nezanemarljiv prispevek k biokemični in kemični procesi. Zato je pomembno izbrati najboljše opremo, ki je možna z dolgo življenjsko dobo, materialom z nizkimi vplivi in ​​enostavnostjo razstavljivi stroji, da se zagotovi dobra stopnja recikliranja. • Drugi vidik, ki ga je treba upoštevati pri optimizaciji sistema, je sortiranje tekstila in predobdelavo. Pravzaprav ta stopnja predstavlja zelo nizek prispevek k celoten vpliv sistema RESYNTEY. Posledično je vsaka vrsta pred- obdelavo, ki bi lahko zmanjšala porabo energije ali blaga Upoštevati je treba stopnjo biokemičnih in kemičnih procesov. • Sinteza končnih produktov iz vmesnih produktov (izhodi biokemijskih in kemijskih procesov) je precej učinkovit v primerjavi z biokemijskih in kemijskih procesov, temveč tudi v primerjavi z referenčnimi procesov. Optimalen način za izboljšanje zmogljivosti končnih izdelkov sinteza je povečati učinkovitost RESYNTEX biokemije in kemikalije procesov, povečati količino končnih izdelkov za isto količino tekstila vnos. Nekateri drugi elementi, povezani s sintezo končnega izdelka, bi lahko bili integrirano v razmišljanje o izboljšavah. Nekateri primeri so lahko: o izvajati raziskavo o tem, kako povečati delež vmesnega proizvoda uporabljen v končnem izdelku (kot za fenol formaldehidno smolo); o poskušati povezati proizvodnjo končnega izdelka z biokemijo in kemikalijo proizvodni obrat za razširitev procesa integracije na končni izdelek proizvodno enoto, s čimer bi izboljšali rabo energije in vode, da bi poskušali najti najboljše formule ter delati na okoljskem oblikovanju in trajnostnem naročanju druge komponente končnega izdelka, oz o sprožiti raziskave in poskuse, da bi našli druge možne končne izdelke.

V sklopu projekta Resyntex je podjetje IOS leta 2019 na dislocirani lokaciji v Mariboru postavilo DEMO pilotno napravo. Naprava omogoča preseganje velikosti laboratorijskega okolja in optimizacijo procesov recikliranja tekstilnih odpadkov (bombaža, volne, PET, PA ter njihovih mešanic). Procese nadgrajujejo za recikliranje ostalih polimernih odpadkov, npr. plastične in papirne embalaže. Medtem ko je depolimerizacija PET plastičnih in tekstilnih odpadkov že zrela za vstop na trg, je recikliranje celuloznih in PA odpadkov še vedno v fazi optimizacije. Demo pilotna naprava je namenjena recikliranju tekstilnih in plastičnih odpadkov. Sestavljata jo dva visokotlačna / visoko-temperaturna reaktorja ter bioreaktor za encimatsko razgradnjo, ekstrudor in pripadajoča periferna oprema, kamor sodi dozirni sistem za kemikalije, tračna stiskalnica, vakuumska filtrska stiskalnica itd. Prednosti DEMO pilotne naprave: – Tekstil, ki ni namenjen za oblačila lahko postane koristen vir za novo kemijsko surovino, – Izboljševanje standardov za industrijsko simbiozo in novimi modeli v krožnem gospodarstvu.