Pyrolysis of Reclaimed Plastic Solid Waste From A Landfill Site in Kuwait

تم تمويل هذا المشروع من مؤسسة الكويت للتقدم والذي يعنى بإنتاج الوقود من النفاية البلاستيكية الصلبة. مثلت نسبة راتنج البولي اثيلين ما يعادل 75% من اجمالي النفاية البلاستيكية الصلبة والتي تم تنقيبها من مردم النفايات الاكبر بالدولة. كما بينت التحاليل المخبرية بأن نسبة المواد المتطايرة كانت عالية تماشيا مع عدد درجات الفقدان الكمي للمادة المدروسة وتواجد العناصر المؤكسدة فيها. كما كانت نسبة الكربون للراتنجات البكر تتراوح ما بين 86 الى 88% ونسبته بالنفاية البلاستيكية كانت قرابة 75%. كما بينت التجارب العدة في المفاعل الكيمياء حراري على النفاية البلاستيكية بان نسبة الزيوت المستخلصة كانت أقل من مثيلاتها من الراتنجات البكر ذلك للاحتواء النفاية على عددا من الخليط المركب للدائن وتغير ديناميكية تفاعل الفحم المنتج. وعليه ومن بعد استكمال كافة التحاليل الملزمة للعمل في هذا الجزء من التقرير فان القيمة السعرية للزيوت المستخلصة من النفايات البلاستيكية كانت من ضمن نطاق الديزيل في الأسواق ومواصفاته والذي يمكنه أن يتم التعامل معه على أساس تقليل نسبة الكبريت. كما وجب ذكر ان أعلى قيمة سعرية كانت لزيت راتنج البولي ايثيلين خطي الطول منخفض الكثافة بدرجة حرارة 500 مئوية وللنفاية البلاستيكية بدرجة حرارة 600 مئوية. وقد بينت النتائج ان زيت النفايات البلاستيكية من ضمن مواصفات الكثافة واللزوجة كذلك لمواصفات الأسواق. وعليه وجب ذكر أن مواصفة الزيوت المستخلصة من ناحية نقطة الانسكاب بدرجة حرارة 23 مئوية كانت الأعلى ولبقية المواد المحللة كانت موائمة ولى درجة حرارة 10 مئوية. وقد بينت هذه الدراسة أهمية التقليل من الاعتماد على النفط في عمليات التكرير لاستخلاص المواد عالية القيمة السوقية وتقليل البصمة البيئة للوقود الاحفوري كذلك.

This research project was funded by the Kuwait Foundation for the Advancement of Sciences (KFAS). The reclaimed and mined Plastic Solid Waste (PSW) was conditioned in accordance to international protocols. From the analysis, it was evident that 75% of the flakes were polyethylene in nature, which constitutes the highest in percentage as expected. The PSW sample showed a high content of volatiles and multiple polymer decomposition onsets. This is attributed to the presence of different amounts of polymers constituting the material, small amounts of oxidised material, as well as different types of polyolefin polymers that make up the large proportion of the waste. The calorific value (CV) estimated in this work for the pyro-oil falls within diesel’s reported values in literature and is slightly lower than commercial gasoline value. This shows that the oil extracted in this work is suitable for further upgrading as a high energy fuel for burning and combustion after de-sulpherisation. The highest CV obtained in this work (49.70 kJ g-1 at 500oC for LLDPE, and 44.42 kJ g-1 for PSW at 600oC) shows clear potential for upgrading. On the other hand, the pyrolysis oil and, namely, the one extracted from PSW pyrolysis fall within fuel blends of commercial quality in terms of density and viscosity. The PSW pyro-oil showed the highest pour point with an average of about 23oC, whereas other virgin materials exhibited pour points at around 10oC with no clear trend detected between the operating temperature and experimental results. On the whole and after analysing all products of the PSW pyrolysis, integration plans with the oil sector are recommended for reduction of environmental burdens associated with crude oil processing in Kuwait.