JET 11 JET Volume 13 (2020) p.p. 11-28 Issue 4, December 2020 Type of article 1.01 www.fe.um.si/en/jet.html ANALYSIS OF COMBUSTIBLE FRACTIONS IN MIXED MUNICIPAL WASTE AND PACKAGING AND CALCULATION OF ENERGY VALUE ANALIZA GORLJIVIH FRAKCIJ V MEŠANIH KOMUNALNIH ODPADKIH IN EMBALAŽI TER IZRAČUN ENERGIJSKE VREDNOSTI Buble I. 1 , Jerina S. R,2 , Seme S. 2 , Stergar J. 3,4 Keywords: mixed municipal waste, mixed municipal packaging, combustible fractions, energy value, solid recovered fuel, TGA analysis Abstract The present article analyses combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and the calculation of energy value. Methods of thermal treatment of waste and methods of preparation of alternative fuels and classifications are presented and described. The article describes the method of analysis of caloric values with which we determined the energy values of individual fractions. For the research, we also used two thermal analyses, with which we considered individual fractions, ther - mogravimetric analysis, and differential dynamic calorimetry. The article presents the results of both thermal analyses, with which we observe the responses of individual types of plastics at different R Corresponding author: Simon Jerina, University of Maribor, Faculty of Energy Technology, Hočevarjev trg 1, Krško, Tel.: +386 40 453 805, E-mail address: simon.jerina@gmail.com 1 Kostak d.d., Leskovška cesta 2a, Krško 2 University of Maribor, Faculty of Energy Technology, Hočevarjev trg 1, Krško 3 University of Maribor, Faculty of Chemistry and Chemical Technology, Smetanova ulica 17, Maribor, Slovenia 4 University of Maribor, Faculty of Medicine, Taborska ulica 8, 2000, Slovenia 12 JET Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja JET Vol. 13 (2020) Issue 4 2  Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja   JET Vol. 13 (2020)     Issue 4  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  temperatures  and  the  change  in  physical  and  chemical  properties.  The  problem  we  have  analysed in this article is mainly recyclable plastic that can no longer be reused due to various  factors. The results of the structural analysis of household waste collection are also presented  and described; on the basis of the analysis, the energy value of the container of mixed municipal  waste and the reasonableness of waste reuse are recalculated.  Povzetek Članek obravnava analizo gorljivih frakcij v mešanih komunalnih odpadkih in embalaž i ter preračun  energijske vrednosti. Predstavljeni in opisani so načini termične obdelave odpadkov ter metode  priprave alternativnih goriv in klasifikacija. V članku je opisana metoda analize kaloričnih vrednosti,  s katero smo določali energijsko vrednost posameznih frakcij. Za namen raziskave smo uporabili  tudi dve termični analizi, s katerimi smo obravnavali posamezne frakcije, termogravimetrično  analizo in diferenčno dinamično kalorimetrijo. V članku so predstavljeni rezultati obeh termičnih  analiz,  s  katerimi  opazujemo  odzive  posameznih  vrst  plastike  pri  različnih  temperaturah  ter  spremembo  fizikalnih  in  kemijskih  lastnosti.  Problematiko,  ki  smo  jo  analizirali  v  tem č lanku,  predstavlja predvsem plastika, ki se lahko reciklira, vendar je zaradi različnih dejavnikov ni mogoče  več  ponovno  uporabiti.  Predstavljeni  in  opisani  so  tudi  rezultati  strukturne  analize  zbiranja  odpadkov v gospodinjstvih in na podlagi analize preračuna energijska vrednost zabojnika mešanih  komunalnih odpadkov ter smiselnost ponovne uporabe odpadkov.    1 INTRODUCTION Waste  overcrowding  is  a  major  issue  today.  Ways  to  prevent  the  accumulation  of  waste  material effectively are being sought. Utility companies collect waste in their collection centres.  Waste material is classified according to its usability (and non‐usability). At the same time, great  emphasis is placed on the field of recycling. For the most part, the public is insufficiently aware  of waste separation and the method of proper separation. There are several types of waste  separation and collection. Collection begins with an ordinary household, for which purpose  mixed municipal waste and mixed packaging. In some cases, bio‐waste is separated in the first  phase.  With  the  right  approach  to  waste  management,  we  can  contribute  significantly  to  reducing  the  accumulation  of  waste  and  waste  materials.  Through  detailed  analyses  and  studies, waste can be separated to such an extent that it is reused, and disposed of as little as  possible.  Waste  is  also  strictly  defined  according  to  legislation,  and  the  consequent  management  of  all  types  of  waste  differs  at  local,  regional,  and  national  levels.  These  classifications help in planning and defining methods of waste separation and collection. The  reuse or recycling of waste requires precise information on the source and composition, the  means and strategy of management can be determined. The definition of waste, of course,  facilitates its classification into different groups, but such classification extremely demanding  due to the diversity of waste, but only in this manner can it be handled consistently. Due to the  heterogeneity of the waste material, we must strive for further homogenization.        JET 13 Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and calculation of energy value   Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and  calculation of energy value  3       ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  1.1 Waste issues in Slovenia In Slovenia, the amount of waste is increasing every year; about 8 million tons of waste are  generated annually. The largest share is accounted for by construction waste, specifically, 59%;  waste from thermal processes represents about 13%, waste from metal and wood processing  accounts for 7%, and waste is also generated in waste management facilities themselves (about  4%).  Other  types  represent  5%  of  all  generated  waste.  Municipal  waste  represents  approximately one million tons, which is 12.5% of all waste and means that the population of  Slovenia generates an average of 495 kilograms per person of waste per year. In the past, most  waste was disposed of in dedicated landfills. With municipal waste management centres, the  trend of waste disposal is significantly reduced as the recycling rate has increased. In Slovenia,  about 59% of all municipal waste is recycled, [1].    1.2 Types of waste that can be used for alternative fuels Annex 7 of the Waste Management Regulation (1358), page 3194, [2], describes the division of  waste into individual types. The waste classification list is divided into 20 groups, as can be seen  in Table 1. The source of the waste must be identified for classification.  Table 1: Waste classification [2]  1  Wastes  from  prospecting,  mining,  quarrying,  physical  and  chemical  processing  of  mineral resources  2  Wastes from agriculture, horticulture, aquaculture, forestry, hunting and fishing, food  preparation and processing  3  Wastes from wood treatment and processing and production of particleboard and  furniture, fibre, paper, and board  4  Wastes from the leather, fur, and textile industries  5  Wastes from oil refineries, natural gas refining, and coal pyrolysis  6  Wastes from inorganic chemical processes  7  Wastes from organic chemical processes  8  Wastes  from  manufacture,  formulation,  supply  and  use  of  surface  preservatives  (paints, varnishes and enamels), adhesives, sealants, and printing inks  9  Wastes from the photographic industry  10  Wastes from thermal processes  11  Wastes from chemical treatment and surface protection of metals and other materials;  hydrometallurgy of non‐ferrous metals  12  Wastes from shaping processes and physical and mechanical surface treatment of  metals and plastics  14 JET Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja JET Vol. 13 (2020) Issue 4 4  Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja   JET Vol. 13 (2020)     Issue 4  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  13  Oil wastes and wastes from liquid fuels (excluding edible oils referred to in points 05  and 12)  14  Waste organic solvents, refrigerants and propellants (excluding 07 and 08)  15  Packaging waste; absorbents, cleaning cloths, filter media and protective clothing not  elsewhere specified or included  16  Wastes not otherwise specified in the classification list  17  Construction and demolition wastes (including excavations from contaminated sites)  18  Wastes from health or veterinary medicine and/or related research (excluding wastes  from kitchens and restaurants not directly derived from health or veterinary medicine)  19  Wastes from waste treatment facilities, treatment plants and from the preparation of  drinking water and water for industrial use  20  Municipal waste (household and similar wastes from trade, industry and the public  sector), including separately collected fractions    Wastes that can be used in processing for alternative fuels are in groups:   • 04 01 09 wastes from finishing and finishing of fur and leather,   • 07 02 13 Waste plastics,   • 15 01 01 Paper and paperboard packaging,   • 15 01 02 Plastic packaging,   • 15 01 06 Mixed packaging,   • 17 09 04 Mixed construction and demolition wastes other than those mentioned in 17  09 01, 17 09 02, and 17 09 03,   • 19 12 12 Other wastes (including mixtures of materials) from mechanical treatment of  waste other than those mentioned in 19 12 11   • 20 01 01 Paper and paperboard   • 20 01 39 Plastic,   • 20 03 01 Mixed municipal waste,   • 20 03 07 Bulky waste, [3].  Products of alternative fuel production are most often classified as:   • 19 12 10 Combustible waste (fuel derived from waste),    19 12 12 Other wastes (including mixtures of materials) from mechanical treatment of  wastes other than those mentioned in 19 12 11, [3].      JET 15 Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and calculation of energy value   Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and  calculation of energy value  5       ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  2 WASTE MANAGEMENT AND TREATMENT The preparation of an alternative fuel requires a multi‐stage treatment to achieve the desired  quality. High‐calorie fuel is used in primary kilns or cement plants. The preparation of this fuel  takes place in the process of sorting waste material. To achieve the efficiency of the sorting  process, it is necessary to reduce the dimensions of the material and then separate it into 2D  and 3D material. 3D material often contains several impurities in the form of heavy metals and  larger  pieces  of  building  material.  Also,  3D  material  is  more  demanding  for  mechanical  processing.  In  the  first  step,  magnetic  separation,  it  is  necessary  to  eliminate  materials  containing iron (Fe). This is followed by Eddy current separation to remove non‐ferrous metals.  Prior to the grinding process, air separation in an air separator is required to maintain the  quality of the solid fuel, as all remaining heavy fraction is eliminated in this process. The particle  size of the solid fuel is determined by the acquirer. Materials are usually ground to a size >30  mm. A similar separation procedure is used for 2D materials, [4].  2.1 Heat treatment of waste Incineration or co‐incineration is used for different types of waste. Heat treatment is only part  of the complex waste treatment technology used to generate energy or reduce waste. From the  chemical point of view, the waste incineration process can be divided into three phases.  In phase one, drying and degassing takes place. This phase does not require oxygen, as it  depends  only  on  the  supplied  heat,  [5].  Evaporation  starts  in  the  first  phase,  mainly  of  hydrocarbons and water; it occurs between 100 °C and 300 °C. The second phase is the pyrolysis  and  gasification  of  alternative  fuels  or  waste.  Pyrolysis  represents  further  decomposition  without the presence of oxygen at a temperature between 250 °C and 700 °C. Gasification of  carbon residues with water vapour and CO in residues occurs at temperatures between 500 °C  and 1000 °C. In the third stage, the flammable gases formed in the first and second stages are  oxidized  and  burned  at  a  temperature  between  800  °C  and  1450  °C.  This  phase  is  called  oxidation, [5].  2.2 Heat treatment technologies Different types of waste also require the use of different types of heat treatment. The most  common heat treatment technologies are:   • grate incinerators,   • rotary kilns,   • fluidized beds,   • pyrolysis and gasification systems.        16 JET Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja JET Vol. 13 (2020) Issue 4 6  Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja   JET Vol. 13 (2020)     Issue 4  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  3 ALTERNATIVE FUELS FROM WASTE Alternative fuels and the qualification system can be defined in several ways. In addition to the  values and restrictions set by the legislation for the different uses of solid fuels from waste, in  practice, the composition and properties of the fuel are determined by the supplier and the  user. The most important parameters for fuel are fraction size, net calorific value, sulphur,  fluorine, ash content, moisture, organic carbon content as well as material density and heavy  metal content in the fuel, [6].  Regardless of its use and method, alternative fuel from waste must meet several criteria:   • caloric values,   • low chlorine content,   • quality control,   • particle size,   • density,   • a sufficient amount of fuel with the required properties, [6].    3.1 Solid Recovered Fuel Solid Recovered Fuel (SRF) is a solid fuel from waste with calorific values ranging from 11 to 25  MJ/kg. Typically, fuel is produced from high‐calorie sorted mixed municipal waste and industrial  waste. The size of individual fuel particles is between 5 and 300 mm, [4].  Table 2: Classification of solid alternative fuels, [7]  PARAMETERS  SHARE  UNITS  1. Class  2. Class  3. Class  4. Class  5. Class  Net  calorific  value  arithmetic  mean  MJ/kg  ≥ 25  ≥ 20  ≥ 15  ≥ 10  ≥ 3  Chlorine (Cl)  arithmetic  mean  % (m/m)  ≤ 0.2  ≤ 0.6  ≤ 1.0  ≤ 1.5  ≤ 3.0  Mercury (Hg)  median  mg/MJ  ≤ 0.02  ≤ 0.03  ≤ 0.08  ≤ 0.15  ≤ 0.5  Mercury (Hg)  80th  percentile  value  mg/MJ  ≤ 0.04  ≤ 0.06  ≤ 0.16  ≤ 0.30  ≤ 1.0  Cadmium  (Cd)  arithmetic  mean  mg/kg  ≤ 1.0  ≤ 4.0  ≤ 5.0  ≤ 5.0  ≤ 5.0  Sulphur (S)  arithmetic  mean  % (m/m)  ≤ 0.2  ≤ 0.3  ≤ 0.5  ≤ 0.5  ≤ 0.5    JET 17 Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and calculation of energy value   Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and  calculation of energy value  7       ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  There are several types of solid SRF fuel classification. They can be divided by quality (Table 3)  or by using heat treatment technology (Table 4). Of course, each classification needs verified  fuel quality parameters and properties.  Table 3: Classification of different SRF‐qualities, [4]  Parameters  SRF   specifications  Coal‐ fired  power  station  Calciner  Grate  firing  Fluidized  bed  HOT DISC  cement kiln  (HDF)  Primary  burner  cement kiln  (PBF)    Blast  furnace  (steel  plant)  Utility boilers  Net calorific  value MJ/kg]  11 15  11 18  11 16  11 16  14 16  20 25  < 25  Particle size  [mm]  < 50  < 50 80  < 300  <20  100  < 120  < 10 30  < 10  Oversize [%]  0  < 1  < 3  < 2  *  < 1  0  Impurities  (extraneous  material) [w %]  < 1  0  < 3  < 12  *  < 1  0  Chlorine (Cl) [w  %]  < 1.5  < 0.8  <  1.00. 8  < 1.00.8  0.80.6  < 1.00.8  < 2  Ash [w %]  < 35  *  *  < 20  20 30  < 10  < 10    4 POLYMERS IN WASTE AND THEIR PROPERTIES There are many types of polymers. In waste, they are divided into seven subgroups. Some types  of plastic can be recycled, while others are non‐recyclable. The problem described in this article  is mainly plastic that can be recycled, but due to various factors (incorrect separation, incorrect  storage and use), it can no longer be recycled. Such waste in many cases ends in landfills. To  reduce the disposal of non‐degradable and non‐reusable plastics, heat treatment is therefore  essential. The largest share is represented by plastic in waste, which is used as an alternative  fuel, and it also represents the raw material that in most cases has the highest net calorific  value and thus increases the value of the fuel itself.  Plastic  is  an  extremely  important  component.  Many  substances  are  being  investigated  to  replace it with other raw materials, but in the short term life without it will certainly not be  possible.  Therefore  it  is  extremely  important  that  it  is  used  for  other  purposes,  such  as  obtaining energy by heat treatment. Plastics are divided according to SPI labels, and these labels  help individual and waste processors to classify plastics into groups for further sorting and  processing. Data on different types of plastics are presented in Table 4.  18 JET Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja JET Vol. 13 (2020) Issue 4 8  Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja   JET Vol. 13 (2020)     Issue 4  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  Table 4: Classification of plastics in waste by groups  TYPE OF PLASTIC  SPI LABEL  USAGE  Polyethylene terephthalate (PET or PETE)    Drink bottles  High‐density polyethylene (HDPE)    Packaging for milk, cosmetics  Polyvinyl chloride (PVC)    Plastic wrappers, various toys,  spray bottles  Low‐density polyethylene (LDPE)    Shopping  bags,  plastic  covers,  reusable plastic  Polypropylene (PP)    Food packaging  Polystyrene (PS)    Plastic  cutlery,  various  food  packaging  Other    Other packaging that cannot be  classified in any of the above  groups    Polyethylene terephthalate (PET or PETE) or polymer PET is a type of polyester and represents one of  the most important groups of packaging material, as it is widely used for packaging beverages. PET is  primarily useful because of its properties. It has low density, good light transmission, resistance to  elevated temperatures, good chemical resistance and dimensional stability and high toughness, [8].  High‐Density Polyethylene (HDPE) and Low‐Density Polyethylene (LDPE) are the simplest polymers, at  least in terms of chemical structure, which ranks them among the most represented synthetic polymers  also in terms of production. They generally have high toughness, are flexible and chemically resistant,  but have lower thermal stability and strength. Low and high‐density polyethylenes have a characteristic  JET 19 Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and calculation of energy value   Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and  calculation of energy value  9       ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  low melting point. They are distinguished by density, namely HDPE ρ= 0.940–0.965 g/cm³, and LDPE  density ρ = 0.915–0.940 g/cm³, [8]. Polyvinyl chloride or PVC can be soft or hard. In connection with its  properties, PVC has a high resistance to organic chemicals, and lower to heat, light and mechanical  influences. PVC is an environmental problem mainly due to the content of phthalate‐based plasticizers.  An additional problem is the unreacted monomer in the form of vinyl chloride, which is considered to  be carcinogenic, [8]. Polypropylene (PP) is one of the lightest synthetic polymers with a density of ρ=  0.90–0.91 g/cm³. It is similar in basic properties to LDPE but has higher strength, high gloss, and a higher  melting point. It  is  resistant  to  water  and most  organic  solvents.  The  problem  is  oxidation  and  decomposition at elevated temperatures, [8]. Polystyrene (PS), compared to other polymers, is slightly  harder and stiffer, as well as more brittle. It is unsuitable for use at higher temperatures. It is highly  susceptible to photochemical degradation in light, [8].    5 RESULTS 5.1 Structural analysis of mixed municipal solid waste and mixed packaging Mixed municipal solid waste (MSW) was classified into individual fractions: plastics, paper and  cardboard,  textiles  and  footwear,  wood  waste,  rubber,  glass,  metals,  construction  waste,  electronic devices, kitchen waste, including food scraps and other discarded waste, biological  waste (mostly waste landscaping) and some other waste that we could not separate. Table 5  shows the percentage of waste.  Table 5: Quantity of individual fractions in the analysed container in MSW  FRACTION  Quantity %  Plastic  16.5  Paper and cardboard  20.5  Textiles and footwear  3  Wood waste  4  Rubber  4.5  Glass  6  Metals  5.5  Construction waste  7,5  Electronic devices  5  Kitchen  waste  (food  scraps  and  other)  17.5  Biological waste  7  Other  3  SUM  100  20 JET Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja JET Vol. 13 (2020) Issue 4 10  Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja   JET Vol. 13 (2020)     Issue 4  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐    As part of the research, we also analysed the percentage of individual fractions in MP, using a  30 kg sample. From Table 6, we determine which fractions were in the container. Tetra packs of  various packaged liquids appeared in the container to the greatest extent (31%), followed by  bottles (25%), aluminium cans (22%). The fractions that remained were paper and cardboard  (12%) and glass (3%). Some waste was also of biological and other origins, which belongs more  to MSW (7%). We found that 43% of this packaging waste is recyclable, which means that no  additional treatment is required. As much as 57% was dirty packaging that was not suitable for  recycling and needed to be further processed for alternative fuels or reuse.  Table 6: Structural analysis of MP  FRACTION  Quantity  [%]  Suitable for recycling [%]  Processing required [%]  Bottles  25  15  10  Cans  22  22  0  Tetrapack  31  2  29  Paper and cardboard  12  3  9  Glass  3  1  2  Other (MSW)  7  0  7  SUM  100  43  57    In Table 7, the MP structure was further elaborated, according to the needs of analysis in the  research. Plastics were divided into seven basic groups, as presented in Table 4. We see that  most packaging waste has a PET composition (47%), followed by HDPE and LDPE with 16 and  17%. Other polymers are approximately evenly represented.  JET 21 Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and calculation of energy value   Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and  calculation of energy value  11       ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  Table 7: Polymers in MP  Type of plastic in MP  Quantity [%]  Polyethylene terephthalate (PET or  PETE)  47  High density polyethylene (HDPE)  16  Polyvinyl chloride (PVC)  3  Low density polyethylene (LDPE)  17  Polypropylene (PP)  5  Polystyrene (PS)  4  Other  8  SUM  100    5.2 Samples As part of the research, we analysed 50 samples of SRF fuel: 25 samples of fuel of lower quality  and 25 samples of higher quality fuel. Gross and net calorific value and moisture content were  analysed in the samples. We also performed a calorimetric analysis for the two individual most  represented fractions in the structural analysis, plastic foil and cardboard. Thermogravimetric  analysis and differential dynamic calorimetry were also performed for four plastic samples. In  total, we analysed approximately 80 kg of waste.     5.3 Results of calorimetric analysis For the analysis of the calorific value of waste, we used 25 samples of SRF fuel of lower quality  and 25 samples of SRF fuel of higher quality. We also analysed the calorific value of the foil and  cardboard in Figure 1.      22 JET Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja JET Vol. 13 (2020) Issue 4 12  Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja   JET Vol. 13 (2020)     Issue 4  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐    Figure 1: Photos of foil (up) and cardboard (down)  Figure 2 (below) shows the results of the calorimetric analysis of SRF fuel of lower quality. The  graph presents the results of caloric values as a function of moisture. The samples had different  moisture content; it is evident that those samples that contained more moisture have a slightly  lower calorific value. Values range between 12 MJ/kg and 24 MJ/kg. According to the obtained  results, the fuel can be classified into the classes given in Table 4 (Classification of solid fuels).  Eight samples are thus classified into the fourth quality class, sixteen samples into the third  quality class, and one sample exceeds the value of 20 MJ/kg and could be classified in the  second quality class. Similarly, we analysed the calorific values of SRF fuel samples of higher  quality. Figure 2 clearly shows how the moisture content reduces the calorific value of the fuel.  The net calorific value of the samples ranged from 10 MJ/kg to 33 MJ/kg. These samples were  also divided into quality classes. In the fourth class, we add one sample, in the third three, the  second class comprises eleven, and the first ten samples.        Figure 2: Calorific values compared to the moisture content of individual fuel samples of lower  quality (up) and higher quality (down)  JET 23 Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and calculation of energy value   Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and  calculation of energy value  13       ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  5.4 Results of thermogravimetric analysis and differential dynamic calorimetry To facilitate the understanding of the behaviour of solid alternative fuels in heat treatment, we  performed a laboratory analysis of the fractions that contribute the highest value of caloric  energy to the fuel, namely plastics. We analysed four samples. The results of the analysis were  compared with the research already conducted in this field. In the case of samples 1, 2 and 3,  the  measurement  was  carried  out  in  the  temperature  range  from  30  to  1000  °C  with  a  temperature step of 20 K/min, in an inert nitrogen atmosphere, with a gas flow of 100 mL/min.  In the case of sample four, the measurement was made in the range from 30 to 700 °C with a  temperature step of 10 K/min, in an inert nitrogen atmosphere, with a gas flow of 100 mL/min.  Plastic polymers in waste are composed of synthetic or natural materials, chemical building  blocks of monomers are placed in high molecular weight chains, and the main element is  carbon.  Other  elements  are  oxygen,  hydrogen,  nitrogen  and  other  inorganic  and  organic  elements.  Research  has  shown  that  the  thermal  decomposition  of  plastics  takes  place  at  elevated temperatures. In a study of the thermal analysis of alternative fuel components, [9], it  was found that plastics behave differently at elevated temperatures.  Sample 1, plastic bottle belongs to the group of PET or PETE plastics. Figure 3 (left) shows that  the sample decomposes almost completely. Weight drops by 84.3% or 8.45 g. The initial or  initial weight of the sample was 10.0260 mg. The sample began to decompose at a temperature  of 434.20 °C and completely decomposed to a temperature of 497.94 °C, which is consistent  with the results from [9]. The decomposition temperature, at which the mass drop is 50%, is  468.91  °C,  determined  by  means  of  the  1 st   lead  function  (DTG‐curve  =  differential  thermogravimetry, differential thermal gravimetry   1 st  lead of the thermogravimetric curve  over time). Figure 3 (left) shows only one jump, which indicates that the decay takes place in  one step, as also found in [9]. Figure 3 (right) shows the energy changes of sample 1, which has  a starting weight of the sample was 6.34 mg. For substances that are partially crystalline, the  melting point and the glass transition temperature can be determined. In our case, we see that  the glass transition temperature is 81.99 °C and the melting point is 250 °C, with the enthalpy of  melting, being released during the melting process, 271.68 mJ or 42.25 J/g.        Figure 3: TGA analysis of sample 1 (left), DSC analysis (right)  Sample 2, yogurt packaging, belongs to the PS plastic group. Figure 4 shows that the initial  weight of the sample was 8.101 mg; the sample disintegrated almost completely, and the mass  decreased  by  7.8204  mg,  representing  96.54%.  The  decomposition  process  started  at  a  temperature of 359.85 °C and lasted until a temperature of 554.61 °C. Compared to the TGA  analysis in [9], depending on the composition of the crucible belonging to the PS group, the  24 JET Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja JET Vol. 13 (2020) Issue 4 14  Buble Ivana, Jerina Simon, Seme Sebastijan, Stergar Janja   JET Vol. 13 (2020)     Issue 4  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  temperature change occurred earlier. We realized that for more accurate measurements, the  exact chemical composition of individual plastics should also be determined, as these are very  different from each other. The decomposition temperature, at which the mass has fallen by  50%, is 452.14 °C, determined by means of a DTG curve.      Figure 4: TGA analysis of sample 2  Sample 3, foil packaging, belongs to the group of PP plastics. Figure 5 (left) shows that the initial  weight  of  the  sample  was  6.5010  mg;  the  sample  completely  disintegrated  and  the  mass  decreased by 99.39% and 6.46 mg, respectively. The sample decomposed in the temperature  range from 437.06 °C to 534.36 °C. The DTG curve showed a 50 % drop in mass at 486.90 °C.  Compared  to  the  analysis  [9],  we  can  see  that  the  degradation  occurred  at  a  higher  temperature, which means that our sample is more resistant to temperature changes. Figure 5  (right) shows that the sample melted and that the melting point was 169 °C, which is much  lower than in the case of sample 1. 410.39 mJ of energy was released in the melting process.        Figure 5: TGA analysis of sample 3 (left), DSC analysis (right)  Sample 4, shampoo packaging, belongs to the group of HDPE plastics. Figure 6 (left) shows that  this sample also completely disintegrated. The initial weight of the sample was 17.8210 mg, and  the final weight was 17.6890 mg, representing a 98.7 1% decrease. The sample began to  decompose at 474.27 °C and completely decomposed at 525.36 °C. Compared to the study in  [9], the temperature range also differs slightly in this sample, but only by a few degrees; we can  conclude that the results of the analysis are very similar. Figure 6 (right) shows that the initial  weight of the sample was 11.7 mg, that this sample also melted and that the melting point was  133 °C, which is slightly lower than in the case of the Jamnica bottle and the flaxseed packaging.  During the melting process, 1945.54 mJ of energy or 166.29 J/g was released.  JET 25 Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and calculation of energy value   Analysis of combustible fractions in mixed municipal waste and packaging and  calculation of energy value  15       ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐        Figure 6: TGA analysis of sample 4 (left), DSC analysis (right)  If  we  compare  the  samples,  we  see  that  they  differ  slightly  from  each  other  in  terms  of  temperature  resistance.  For  sample  1  (PET),  decomposition  begins  at  434.20  °C,  the  first  temperature change of sample 2 (PS) is at 359.85 °C; for sample 3 (PP) the temperature change  occurs at 437.06 °C, and sample 4 (HDPE) is the most heat‐resistant ‐ the change starts at 474.27  °C. It is true that all samples decompose within a given temperature range. Based on the results of  the analysis, we can determine the order of durability of the considered plastics, from the least to  the most durable: PS