Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber Miljøprojekt nr. 1890 Oktober 2016 Udgiver: Miljøstyrelsen Redaktion: Jakob W Nielsen; Miljøskærm® ISBN: 978-87-93529-27-4 Miljøstyrelsen offentliggør rapporter og indlæg vedrørende forsknings- og udviklingsprojekter inden for miljøsektoren, som er finansieret af Miljøstyrelsen. Det skal bemærkes, at en sådan offentliggørelse ikke nødvendigvis betyder, at det pågældende indlæg giver udtryk for Miljøstyrelsens synspunkter. Offentliggørelsen betyder imidlertid, at Miljøstyrelsen finder, at indholdet udgør et væsentligt indlæg i debatten omkring den danske miljøpolitik. Må citeres med kildeangivelse. 2 Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber Indhold 1. Forord 5 2. Konklusion og sammenfatning 6 3. Summary and conclusion 7 4. Indledning 8 4.1 Baggrund 8 4.2 Formål og afgrænsning 8 4.3 Udførte aktiviteter 9 5. Glasfiber granulat 10 5.1 Fremstilling af glasfiber granulat 10 5.2 Resultater 13 5.3 Produceret granulat kvalitet 15 5.4 Konklusioner 19 6. Lim og limproces 20 6.1 Udvikling af egnet polymerbaseret lim 20 6.1.1 Resultater 21 6.2 PVB forsøg 21 6.2.1 Resultater 21 6.3 Limproces 22 6.4 Mekanisk pakning 22 6.5 Konklusioner 23 7. Støjskærmskassetter 24 7.1 Fremstilling af støjskærmskassetter 24 7.1.1 Resultater 25 7.1.2 Konklusioner 26 8. Kvalifikationstest 27 8.1 Mekaniske test 27 8.1.1 Hjørnesamlinger 27 8.1.2 Kassetter 28 8.1.3 Resultater 28 8.2 Akustiske test 28 8.2.1 Resultater 29 9. Miljøscreening 30 9.1 Bæredygtighed 30 9.1.1 Resultater 30 10. Formidling 32 11. Samlede konklusioner 33 Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber 3 Bilag 1.Produktion af porøst materiale af glasfibergranulat 35 Bilag 2.Miljøscreening 36 4 Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber 1. Forord Denne rapport er udfærdiget af Miljøskærm® i samarbejde med projektpartnerne, genbrugsselskabet H.J. Hansen A/S og limproducenten ProGlue A/S, for Miljøstyrel- sen under ordningen Miljøeffektiv Teknologi 2014. Projektets aktiviteter er gennemført i perioden 2014 - 2016; Teknologisk Institut og Delta har udført relevante kvalifikations- og materialetest og COWI har foretaget en Miljøscreening. Projektets følgegruppe består af: Anne-Sofie Nielsen Miljøstyrelsen Henrik Lund-Nielsen Direktør, Gips Recycling A/S Jasper Steinhausen Indehaver, Oroborus AS Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber 5 2. Konklusion og sammenfatning Projektet har gennemført den planlagte udvikling af procesteknologi og produktions- metoder til fremstilling af støjskærmselementer baseret på genanvendelse af glasfi- ber- og plastmaterialer. Videre har projektet demonstreret den udviklede teknologi og produktionsmetoder ved fremstilling af en ”0-serie” af støjskærmsprodukter og do- kumenteret produkternes kvalitet ved akkrediterede test. Aktiviteterne indeholdt udvikling af teknologi til fremstilling af den ønskede kvalitet glasfibergranulat, der er velegnet til akustiske formål, ved mekanisk knusning og sortering af kasserede glasfiberprodukter; i hovedsagen kasserede vindmøllevinger. Projektet søgte at udvikle en særlig egnet lim til fremstilling af limet glasfibergranulat og undersøgte mulighederne for at anvende forskellige limtyper, men kom ikke helt i mål med en færdig formulering af den bedst egnede udgave. Til gengæld lykkedes det projektet at udvikle et alternativ til anvendelse af lim og dermed en både hurtigere og billigere metode til fremstilling af et akustisk absorbe- rende materiale. Der blev udviklet og fremstillet støjskærmskassetter bestående af 100% genanvendt plastmateriale udvundet af husholdningsaffald. De fremstillede støjskærmsprodukter består således af omkring 90% genanvendte materialer, og der er så vidt vides ikke tidligere set en tilsvarende anvendelse af kas- serede glasfiber- og plastmaterialer. Det er dokumenteret at produkterne fuldt ud opfylder gældende krav til kvalitet og anvendelse og at fremstillingsprocessen giver en væsentlig reduktion af såvel udled- ning af drivhusgasser som energiforbrug i forhold til almindeligt anvendte produkter fremstillet af aluminium og mineraluld. Samlet set giver projektets erfaringer og resultater grundlag for optimisme i forhold til et mulig etablering af en kommerciel produktion af støjskærmselementer baseret på en meget høj grad af genanvendte materialer, der ikke hidtil er fundet stor genan- vendelse af. 6 Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber 3. Summary and conclusion The project carried out the planned development of process technology and manu- facturing methods for production of traffic shield products based on recycled fiber- glass and plastic materials. Further, the project demonstrated the developed tech- nology by the manufacture of a first series of acoustic absorbing traffic shields and documented the product quality by accredited tests. The project activities comprised development of technology for the manufacture of the desired quality granulate of recycled fiberglass suitable for acoustic purposes, by mechanical crushing and sorting of discarded products of fiberglass, in essence dis- carded wind turbine wings. The project seeked to develop a gluing product specifically suitable for bonding the recycled fiberglass material and tested several different product types, but did not succeed with completing the development the desired product. Instead, the project succeeded with developing of an alternative method to gluing the recycled fiberglass material, a faster and less costly method for the manufacture of the acoustic absorbing material. The project developed and manufactured frames for acoustic traffic shields consist- ing of 100% recycled plastic material from regenerated waste from households. The manufactured traffic shield products consist of approximately 90% recycled ma- terials and it is believed that no similar application of recycled fiberglass and plastic materials has previously been demonstrated by others. It has been documented, that the manufactured products meet all relevant standards and requirements with regard to quality and the intended application and further, that the manufacturing process reduces the emission of greenhouse gasses as well as the energy consumption substantially compared to products manufactured of alumi- num and mineral wool. In summary, the experiences and results of the project activities form basis for opti- mism with regard to establishing a commercial manufacture of traffic shield products of good quality based on a very high content of recycled materials, which – so far – not many suitable applications have been identified for. Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber 7 4. Indledning 4.1 Baggrund Der kasseres store mængder af glasfibermaterialer i vore dages samfund – både i Danmark og i andre lande – og endnu er der ikke set nogen egentlig genanvendelse af materialet. Med støtte fra MUDP midler demonstrerede Miljøskærm® i 2012 det tekniske potentiale for fremstilling af lydabsorberende paneler af granulat fra kassere- de vindmøllevinger; ref.: Miljøprojekt 1455 (2012). Siden afslutningen af dette projekt har Miljøskærm® opnået danske og internationale patenter på specifikke anvendelser af granulat fra kasseret glasfibermateriale til aku- stisk og termisk isolerende formål. Der er videre blevet udviklet produkter til permanente støjskærme til opstilling langs trafikerede veje og mobile/midlertidige afskærmninger til reduktion af støj fra anlægs- arbejder og industrielle aktiviteter mv. Baseret på den tidligere genererede viden om fremstilling af lydabsorberende produk- ter af genanvendt glasfiber, er det projektpartnernes vurdering, at der med en egnet teknologi kan etableres en kommercielt rentabel og attraktiv produktion af støj- skærmselementer af genanvendt glasfiber Formålet med den gennemførte pilotproduktion er at vise potentialet for en kommerci- el produktion af akustisk absorberende produkter fremstillet af genanvendt glasfiber. Etablering af en sådan produktion vil bidrage til at reducere mængden af kasseret glasfibermateriale, der i dag bliver enten deponeret eller afbrændt i kraftværker, og således ændre materialet fra at udgøre et affaldsproblem til at blive en ressource. Ud over reduktion af generende støj, undersøger projektet om en substitution af støj- skærme fremstillet af aluminium og mineraluld med produkter af genanvendt glasfiber vil kunne reducere den samlede CO -udledning, da forarbejdningen af genanvendt 2 glasfiber forventes at kræve et mindre energiforbrug end fremstilling af aluminium og mineraluld. 4.2 Formål og afgrænsning Pilotproduktionens primære formål er at identificere og udvikle egnet teknologi der kan danne grundlag for en kommerciel produktion af egnet fibermateriale af genanvendt glasfiber, fremstilling af akustisk absorberende materiale og fremstilling af støj- skærmskassetter med stort indhold af genanvendte materialer. Grundtanken er i videst muligt omfang at basere produktionsteknologien på eksiste- rende og tilgængelig proces- og anden teknologi til fremstilling af disse hovedelemen- ter. Den teknologiske udfordring for projektet er at undersøge og dokumentere om der kan fremstilles produkter af genanvendt glasfiber materiale i en tilstrækkelig kvalitet og til en attraktiv og konkurrencedygtig pris på det eksisterende marked. 8 Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber 4.3 Udførte aktiviteter Projektets aktiviteter blev fordelt imellem projektpartnerne i overensstemmelse med deres respektive forretningsområder og kompetencer. Beskrivelser af fremstillingsprocessen er derfor delt op i nedenstående aktiviteter, der tilsammen dækker de væsentligste elementer i en produktion:  Fremstilling af glasfiber granulat  Udvikling af egnet lim  Fremstilling af lydabsorberende materiale  Fremstilling af støjskærmskassetter Videre dækker projektet følgende aktiviteter  Materialetest af færdige produkter  Miljøscreening  Formidling Disse aktiviteter er detaljeret i rapportens følgende afsnit. Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber 9 5. Glasfiber granulat 5.1 Fremstilling af glasfiber granulat I Hadsund knuser genbrugsfirmaet H.J. Hansen glasfiber materiale fra bl.a. kasserede vindmøllevinger. Det knuste materiale bliver i hovedsagen deponeret og i mindre om- fang anvendt som brændsel i kraftværker. Vindmøllevinger og andre tilsvarende produkter består i hovedsagen af glas- og kul- fibre indstøbt i polyester eller epoxy, fyldstoffer som polyurethan og balsatræ, væv fra fremstillingen og indstøbte bøsninger mv af metal. Det knuste glasfibermateriale be- står således af en mængde uens stykker af materiale med varierende vægt, tykkelse og størrelse. Den ønskede partikelstørrelse til produktion af lydabsorberende materiale er væsent- ligt mindre end den, der er resultatet af den udførte grove knusning, som udføres før materialet kan deponeres eller anvendes i kraftværker. Det grov-knuste materiale skal derfor igennem en finere knusningsproces, hvor også uønskede metalliske materialer mv frasorteres. Kasserede glasfiberprodukter Groft knust glasfiber 10 Miljøstyrelsen / Pilotproduktion af støjskærme af genanvendt glasfiber