Kunststofafval beter scheiden met magnetische velden (video)

Magnetische dichtheidsscheiding is een techniek die onlangs door Umincorp werd ontwikkeld. Bij magnetische dichtheidsscheiding wordt gebruik gemaakt van een ferrofluïdum die een verticale massadichtheidsgradiënt genereert als het in de buurt komt van een magnetisch veld. Met andere woorden: van bovenin naar onderin de vloeistof neemt de schijnbare massadichtheid van de vloeistof toe.

Wanneer plastic deeltjes aan dit ferrofluïdum worden toegevoegd, bewegen de verschillende deeltjes zich naar een hoogte in de vloeistof waar de schijnbare massadichtheid van het ferrofluïdum ongeveer gelijk is aan de massadichtheid van de plastic deeltjes. Dit afgescheiden plastic kan vervolgens worden hergebruikt in producten met een hogere waarde, wat de economische uitvoerbaarheid van recycling verhoogt.

Het scheidingsproces vindt plaats in de magnetische dichtheidsscheider. Aan het einde van de machine verwijderen horizontale platen de mengsels van vloeistof en deeltjes op verschillende hoogten. De verschillende mengsels bevatten plastic deeltjes met verschillende massadichtheid. De deeltjes worden vervolgens van het ferrofluïdum gescheiden door een centrifuge, wat resulteert in plastic deeltjes met een bepaald massadichtheidsbereik dat gebruikt kan worden als een indicator voor het type plastic in dit massadichtheidsbereik.

Magnetische dichtheidsscheider in de fabriekshal.  

Deze nieuwe magnetische dichtheidsscheidingstechniek brengt een aantal uitdagingen met zich mee. Turbulentie in het scheidingsproces vermindert de scheidingsefficiëntie door het toegenomen mengen, en moet daarom zoveel mogelijk worden onderdrukt. Ten tweede kunnen botsingen tussen deeltjes het scheidingsproces vertragen.

Dellaert ging op zoek naar oplossingen voor deze uitdagingen. Eerst gebruikte hij twee windtunnels om de turbulentie in de stroom te meten en te analyseren. Ten tweede gebruikte hij een vloeistoftank om botsingen op te sporen tussen deeltjes in een ferrofluïdum met een verticale massadichtheidsgradiënt in een magnetisch veld. Hij beveelt aan om turbulentie te onderdrukken met een ‘lamineermachine’ aan de ingang van de stroom, bestaande uit een verzameling parallelle vierkante kanalen. Deze machine moet relatief kleine kanalen en dunne wanden hebben en een bepaalde stromingssnelheid handhaven.