0
2
08.03.2020

Энергетические способы переработки отходов ПЭТ

Довольно распространенным способом утилизации отходов потребления пластмасс является сжигание. Теплотворная способность 2 т. пластиковых отходов упаковки эквивалентна теплотворной способности 1 т. нефти (теплотворная способность нефти 46600 кДж/кг, ПЭТФ — 22700 кДж/кг). В некоторых странах работают небольшие ТЭЦ по сжиганию бытовых отходов, в состав которых входит до 50% отходов полимерной упаковки. Как источник тепловой энергии отходы упаковочных материалов используют многие страны. Мусор сжигают в специальных печах различной конструкции, оборудованных фильтрами, очищающими вредные газы. Эти фильтры сложны в производстве и использовании и не всегда обеспечивают необходимую степень очистки. 

Пластмассы содержат различные стабилизирующие добавки, пигменты и другие, в состав которых входят соли тяжелых металлов. При температуре свыше 700°С они переходят в газообразное состояние и их последующее улавливание чрезвычайно затруднено. Использование для этих целей воды приводит к её загрязнению и необходимости организации ее сложной очистки. Для сжигания требуются затраты, которые в настоящее время не могут быть компенсированы использованием выделяющейся тепловой энергии. Кроме того, на процесс сжигания необходимо использовать значительное количество кислорода. 

По различным оценкам на сегодня сжигается до 40% полимерных отходов. В Соединенных Штатах для получения энергии сжигается 17 % всех твердых отходов. В Японии сжигают 75% отходов, в Европе сжигают 30 %, в Швейцарии сжигают приблизительно 80 %. Пластмассы имеют наибольшую теплотворную способность, чем любой другой материал, находящийся в городских отходах.

Наиболее перспективным считается использование пластмассовых отходов (кроме ПВХ) в доменном производстве. При этом отходы пластмасс проявляют восстановительные свойства и при этом не образуются диоксины. Смешанные отходы пластмасс используются при выплавке стали путем вдувания отходов в доменные печи. Такой способ использования пластмассовых отходов получил широкое распространение в Германии (заводы в Бремене и Айзенхюттенштадте).

Наполненные полимерные материалы на основе вторичного полиэтиленового сырья

Большой научный и практический интерес представляет создание наполненных полимерных материалов на основе вторичного полиэтиленового сырья. Использование полимерных материалов из вторичного сырья, содержащих до 30% наполнителя, позволит высвободить до 40% первичного сырья и направить его на производство изделий, которые нельзя получать из вторичного (напорные трубы, упаковочные пленки, транспортная многооборотная тара и др.).

Для получения наполненных полимерных материалов из вторичного сырья можно использовать дисперсные и армирующие наполнители минерального и органического происхождения, а также наполнители, которые можно получать из полимерных отходов (измельченные отходы реактопластов и резиновая крошка). Наполнению можно подвергать практически все отходы термопластов, а также смешанные отходы, которые для этой цели использовать предпочтительней и с экономической точки зрения.

Например, целесообразность применения лигнина связана с наличием в нем фенольных соединений, способствующих стабилизации ВПЭ при эксплуатации; слюды — с получением изделий, обладающих низкой ползучестью, повышенной тепло- и атмосферостойкостью, а также характеризующихся небольшим износом перерабатывающего оборудования и низкой стоимостью. Каолин, известняк, сланцевая зола, угольные сферы и железо применяются как дешевые инертные наполнители.

При введении в ВПЭ мелкодисперсного фосфогипса, гранулированного в полиэтиленовом воске, получены композиции, имеющие повышенное удлинение при разрыве. Этот эффект можно объяснить пластифицирующим действием полиэтиленового воска. Так, прочность при разрыве ВПЭ, наполненного фосфогипсом, на 25% выше, чем у ВПЭ, а модуль упругости при растяжении больше на 250%. Усиливающий эффект при введении во ВПЭ слюды связан с особенностями кристаллического строения наполнителя, высоким характеристическим отношением (отношением диаметра чешуйки к толщине), причем применение измельченного, порошкообразного ВПЭ позволяет сохранить строение чешуек при минимальном разрушении.

Среди полиолефинов наряду с полиэтиленом значительные объемы приходятся на производство изделий из полипропилена (ПП). Повышенные прочностные свойства ПП в сравнении с полиэтиленом и стойкость его по отношению к окружающей среде свидетельствует об актуальности его рециклинга. У вторичного ПП содержится ряд примесей, таких как Ca, Fe, Ti, Zn, которые способствуют зародышам кристаллообразования и созданию кристаллической структуры, что приводит к повышению жесткости полимера и большим значениям как исходного модуля упругости, так и квазиравновесного. Для оценки механической работоспособности полимеров используют метод релаксационных напряжений при различных температурах. Вторичный ПП в одних и тех же условиях (в диапазоне температур 293–393 К) выдерживает гораздо большие механические напряжения без разрушения, чем первичный, что позволяет использовать его для изготовления жестких конструкций.

Проблемы повторного применения

Несмотря на все достоинства, вторичное использование отходов имеет ряд неразрешённых трудностей.

Необходимость сортировки мусора

Перед использованием мусора его необходимо отсортировать. Бумажные, металлические, стеклянные изделия должны быть отделены друг от друга. Эти меры должны быть закреплены законодательством. Сложность заключается в том, что места свала не оборудованы специальной сортировочной техникой, поэтому рассортировать мусор уже поступивший на свалку практически невозможно.

Интересное  Аварии с выбросом аварийно- химически опасных веществ (ахов) виды аварий на химически- опасном объекте(хоо) - презентация

Разделение должно проходить еще на стадии сбора. В идеале это должен осуществлять владелец мусора.

С 1 января 2019 года на территории Российской Федерации действует ФЗ № 503 «О раздельном сборе мусора». Он предполагает принципиально новую систему осуществления выброса предметов потребления.

Транспортировка мусора к месту переработки

Специализированная техника производит сбор отходов из баков, для последующей транспортировки на полигоны. Минус в том, что машина вынуждена осуществлять вывоз на отдаленные территории, преодолевая расстояния около 20-40 км до мест приема. Такое расположение способствует выбросу вредных элементов в воздух на протяжении длительного времени.

Кроме этого, для вывоза разного типа отходов необходимы различные виды машин. Металлически и крупногабаритные отходы могут не поместиться в обычный мусоровоз. А для прессования закрытых пластиковых бутылок нужно оборудование с прокалывателем. Всё это требует вложения средств и времени на разработку.

Виды вторичного сырья и примеры его переработки

Технология вторичной переработки пластика и утилизации его отходов

Особенности приема вторичного сырья в мобильных и стационарных пунктах

Прием древесины и деревьев — способы переработки и использование

Как выбрать фронтальный погрузчик для переработки отходов

Способы переработки радиоактивных отходов — как утилизируют РАО

Механический способ (рециклинг)

Суть метода состоит в механическом дроблении пластиковых отходов с целью их дальнейшего повторного термического формования. Это самый простой и наиболее часто используемый метод утилизации отходов за рубежом. Технологический процесс состоит из нескольких стадий.

Пластиковые отходы подвергаются сортировке по виду, состоянию, загрязненности. Отсортированный материал проходит предварительное дробление, после чего заново сортируется, промывается и высушивается. Подготовленное сырье обрабатывается в термических установках до момента образования расплава однородной консистенции.

Расплавленный материал подается в экструдер для формования вторичной продукции либо промежуточных гранул, которые затем используются как сырье для нового производства. Механический рециклинг широко применяется для производства полимерных волокон, пластиковой тары и упаковочной продукции.

Основное оборудование для переработки пластиков механическим способом включает в себя дробилки, пеллетайзеры (грануляционные установки) и устройства для агломерации вторичных пластмасс. Кроме этого в состав линии рециклинга могут входить системы замачивания и очистки (центрифуги, ванны), системы автоматизации (подача сырья шнеками, дозаторы), бункера, подъемно-транспортное оборудование.

Главной сложностью этого метода является необходимость в предварительной сортировке, разделении и чистке пластиковых отходов. В некоторых случаях тщательную очистку выполнить не представляется возможным (например, при длительном накоплении отработанных пластмасс на свалках).

Модификация вторичных полиолефинов

Методы модификации вторичного полиолефинового сырья можно разделить на химические (сшивание, введение различных добавок, главным образом органического происхождения, обработка кремнийорганическими жидкостями и др.) и физико-механические (наполнение минеральными и органическими наполнителями).

Например, максимальное содержание гель-фракции (до 80%) и наиболее высокие физико-механические показатели сшитого ВПЭНП достигаются при введении 2–2,5% пероксида дикумила на вальцах при 130 °C в течение 10 мин. Относительное удлинение при разрыве такого материала — 210%, показатель текучести расплава составляет 0,1–0,3 г/10 мин. Степень сшивания уменьшается с повышением температуры и увеличением продолжительности вальцевания в результате протекания конкурирующего процесса деструкции. Это позволяет регулировать степень сшивания, физико-механические и технологические характеристики модифицированного материала. Разработан метод формования изделий из ВПЭНП путем введения пероксида дикумила непосредственно в процессе переработки и получены опытные образцы труб и литьевых изделий, содержащих 70–80 % гель-фракции.

Введение воска и эластопласта (до 5 масс. ч.) значительно улучшает перерабатываемость ВПЭ, повышает показатели физико-механических свойств (особенно относительное удлинение при разрыве и стойкость к растрескиванию — на 10% и с 1 до 320 ч соответственно) и уменьшают их разброс, что свидетельствует о повышении однородности материала.

Модификация ВПЭНП малеиновым ангидридом в дисковом экструдере также приводит к повышению его прочности, теплостойкости, адгезионной способности и стойкости к фотостарению. При этом модифицирующий эффект достигается при меньшей концентрации модификатора и меньшей продолжительности процесса, чем при введении эластопласта. Перспективным способом повышения качества полимерных материалов из вторичных полиолефинов является термомеханическая обработка кремнийорганическими соединениями. Этот способ позволяет получать изделия из вторичного сырья с повышенной прочностью, эластичностью и стойкостью к старению.

Механизм модификации заключается в образовании химических связей между силоксановыми группами кремнийорганической жидкости и непредельными связями и кислородосодержащими группами вторичных полиолефинов.

Интересное  Нужно вывезти мусор? узнайте, сколько стоит вывезти мусор на свалку

Технологический процесс получения модифицированного материала включает следующие стадии: сортировка, дробление и отмывка отходов; обработка отходов кремнийорганической жидкостью при 90±10 °C в течение 4–6 ч; сушка модифицированных отходов методом центрифугирования; перегрануляция модифицированных отходов.

Помимо твердофазного способа модификации предложен способ модификации ВПЭ в растворе, который позволяет получать порошок ВПЭНП с размером частиц не более 20 мкм. Этот порошок может быть использован для переработки в изделия методом ротационного формования и для нанесения покрытий методом электростатического напыления.

Виды отходов ПВХ

Используемый поливинилхлорид бывает двух видов:

  • мягкий или пластифицированный (пленка, линолеум, изоляция кабеля и др);
  • жесткий или непластифицированный (трубы, емкости, профиль, другие изделия).

Регламентированной классификации не существует, каждая организация, занимающаяся переработкой вторресурсов, продёргивается индивидуальных технических условий. На практике отдельно складируют:

  • профиль, остающийся при монтаже пластиковых окон (отходы ПВХ оконного профиля);
  • обрезки труб разного диаметра;
  • технологические остатки литейного производства (литники с небольшим количеством примесей);
  • кабельные оболочки;
  • обрывки ПВХ пленки;
  • фрагменты жестких полимеров, канистры, изломанную или целую тару;
  • куски вспененного строительного материала.

Подобное деление облегчает первичную сортировку на приемных пунктах, повышает сортность сдаваемого вторсырья.

Переработка пластика в России

Для полноценного функционирования системы перерабатывающих предприятий в России созданы ещё не все условия.

Не привита населению культура сортировки отходов, нет массового осознания важности таких действий. Из-за этого немногочисленным ещё мусороперерабатывающим заводам приходится тратить больше производственных мощностей на самостоятельную сортировку мусора

При этом уровень государственной поддержки для таких предприятий существенно ниже, чем в странах Европы

Из-за этого немногочисленным ещё мусороперерабатывающим заводам приходится тратить больше производственных мощностей на самостоятельную сортировку мусора. При этом уровень государственной поддержки для таких предприятий существенно ниже, чем в странах Европы.

К счастью, появляются проекты законов о раздельном сборе мусора, разрабатываются меры стимулирования перерабатывающих предприятий (например, в скором времени для транспортировки безопасных отходов, которые относятся к 5 классу опасности, не нужна будет специальная лицензия).

Открываются новые заводы по переработке, как отечественные организации, так и франшизы иностранных компаний. В некоторых случаях франшиза может быть даже выгоднее: за довольно умеренную по меркам отрасли плату компании предоставляют патентованное оборудование, техобслуживание для него и помогают сбыть готовый продукт.

В 2007 году в Солнечногорске был открыт завод «Пларус», первым в России начавший производство бутылок из вторичного пластика. Месячный объём переработки завода — около двух тысяч тонн. Сырьё закупается на свалках, а также у предприятий общественного питания и отелей.

Приезжающие на завод со всей страны кипы пластиковых бутылок загружают на сортировочные линии. Полной автоматизации пока нет — пластик со свалок поступает очень грязный.

Этикетки и посторонний мусор приходится убирать вручную. Потом бутылки моют, сушат и измельчают, не удаляя пробки. Разделение происходит уже потом, в специальных барабанах. Получившиеся хлопья — флекс — могут использоваться в различных производствах (ткани, волокон, новых бутылок и т.д.). На заводах используется специальное оборудование для переработки пластмасс.

Полезное видео

О том, как из ПЭТ-бутылок в Подмосковье производят синтетическое волокно и синтепон, рассказывается в следующем видео:

Бизнес по переработке пластика

Более подробно об организации перерабатывающего предприятия.

Преимущества и недостатки бизнес идеи

  1. Плюсы. Рентабельность, так как сырье доступно и его много. Окупить бизнес по производству пластиковых гранул возможно за полгода.
  2. Минусы. необходимость получения разрешений на переработку; высокая конкуренция на рынке сбыта вторсырья.

Составление бизнес плана

Бизнес план по переработке пластиковых отходов включает в себя следующие этапы:

  1. Поиск поставщиков сырья и каналов сбыта.
  2. Регистрация компании в налоговой службе, получение необходимой документации и разрешений.
  3. Поиск помещения.
  4. Закупка оборудования.
  5. Расчет необходимого количества рабочих кадров и подсчет регулярных экономических затрат (зарплата персоналу, аренда помещения, логистика и прочее).

Поиск поставщиков пластика

Лучше иметь несколько поставщиков сырья, чтобы рабочий процесс на линии переработки не прекращался. Можно осуществить сбор пластиковых отходов с помощью установки контейнеров в жилых районах, проведения экологических субботников, приобретения пластиковой тары и посуды из магазинов и кафе.

Поиск помещения и оборудования

При выборе помещения следует учитывать не только размеры основного перерабатывающего цеха, но и пространство, необходимое для складирования сырья и готовой продукции

Важно и наличие коммуникаций. Выбор оборудования зависит от типа отходов пластика

Самодельное оборудование для переработки пластика позволит сэкономить на приобретении дорогостоящих станков, но потребует немало времени и усилий.

Интересное  Способы очистки сточных вод с использованием химических, биологических и механических средств

Поиск персонала

В домашних условиях нескольких человек достаточно. В промышленных же масштабах требуется команда работников: инженер, рабочие на линии, контролер вторсырья, грузчики, водители.

Возможные ошибки

Переработка пенопласта и другого пластика может доставить много проблем владельцу. Иногда сырье поступает на линию утилизации с перебоями, при возникновении проблем с поставщиками. А вторсырье из пластмассы может долго оставаться на складе из-за высокого уровня конкуренции на рынке сбыта. Оборудование может выйти из строя, что приостановит линию переработки. Но не стоит бояться возможных трудностей и ошибок, ведь все они разрешимы.

Бизнес по утилизации отходов пластика – прибыльное и актуальное дело

Важно детально изучить все процессы утилизации и разработать грамотный бизнес план.. Пластик, по средним оценкам экологов, в скором времени может не оставить чистой воды и почвы для жизни

Быстрое разложение пластмассы в природе невозможно, только современные технологии и человеческие знания помогут сократить количество пластикового мусора в окружающей среде. Необходимо пересмотреть бытовые привычки и научиться экологичному потреблению и избавлению от пластмассовых вещей

Пластик, по средним оценкам экологов, в скором времени может не оставить чистой воды и почвы для жизни. Быстрое разложение пластмассы в природе невозможно, только современные технологии и человеческие знания помогут сократить количество пластикового мусора в окружающей среде. Необходимо пересмотреть бытовые привычки и научиться экологичному потреблению и избавлению от пластмассовых вещей.

Переработка

Работа большинства заводов по переработке полимерных отходов основана на одном принципе. Рассмотрим этапы процесса подробнее.

Обратите внимание! Для рециклинга подходят не все виды полимеров. На предприятиях производят переработку термопластичных синтетических материалов, среди которых наиболее распространены полиэтилен, ПП, ПВХ, ПС и АБС-пластик

Технология переработки

На пути получения из полимерных отходов сырья для разных областей производства осуществляют:

  1. Предварительную сортировку мусора. Полимеры подвергаются грубому разделению по типу пластика, его цвету, форме и размерам. Обычно этот этап переработки производят вручную. Из полимерной массы удаляют инородные компоненты.
  2. Измельчение. Крайне важная стадия. Степенью измельчения определяются характеристики получаемой продукции. Ножевые дробилки измельчают полимеры в рыхлую массу с размерами частиц 0,2-0,9 см. Инновационным является криогенный способ измельчения, который обеспечивает получение полимерной крошки диаметром всего 0,05 – 0,2 см.
  3. Разделение смеси полимеров. Здесь используют разные способы, наиболее популярным из которых является флотация: в воду с пластиковой смесью добавляют ПАВ, обеспечивающие изменение гидрофильных свойств полимерных материалов.
  4. Мойку и сушку. Отмывается измельченная масса специальными моющими средствами в промышленных моечных машинах. С помощью центрифуги производят первичное высушивание сырья, доводя его влажность до 10-15%. Окончательная сушка (до 0,2% влаги) осуществляется в сушильной установке.
  5. Грануляцию. Подготовленное сырье в грануляторе уплотняется, что облегчает последующую переработку материала и обеспечивает усреднение его характеристик. Конечный продукт – гранулы, пригодные для производства новых изделий и материалов.

Оборудование

Комплекс оборудования для переработки полимеров (в гранулы) состоит из:

  • линии мойки;
  • дробилок;
  • экструдеров;
  • ленточных конвейеров;
  • шредеров;
  • агломераторов и грануляторов;
  • смесителей и дозаторов.

Все эти виды оборудования можно приобрести по отдельности. Также возможна покупка полной линии по переработке полимерных отходов в гранулы.

Куда сдать на переработку

Прием полимеров осуществляется в специальных пунктах, которые есть во всех крупных городах. Также чтобы сдать пластиковые отходы, можно напрямую обратиться в специализированные компании (их адреса легко найти в Интернете). «Поставщиками» полимеров могут быть как физические лица, так и организации, причем за сдачу вторсырья возможно получить неплохую сумму денег. Помимо прочего, в нашей стране начинает практиковаться раздельный сбор мусора, подразумевающий, что изделия из пластика должны выбрасываться в специальный контейнер с соответствующей пометкой.

О том, как осуществляется процесс получения из пластиковых отходов гранул на одном из предприятий, и о важности переработки полимерных материалов рассказывают в этом видео. https://www.youtube.com/embed/42JUAEyXgVk

Переработка полимеров не «заезженная тема» в нашей стране. Это свободная ниша бизнеса, открытие которого не только положительно скажется на состоянии экологии, но и принесет свою прибыль бизнесмену. Переработка пластика считается рентабельным делом, однако для его успешного запуска необходима государственная поддержка.

Комментировать
0
2
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

;) :| :x :twisted: :sad: :roll: :oops: :o :mrgreen: :idea: :evil: :cry: :cool: :arrow: :P :D :???: :?: :-) :!: 8O

Это интересно

Утилизация лакокрасочных материалов Без рубрики
0 комментариев

Каково содержание золота в радиодеталях Без рубрики
0 комментариев


Warning: imagecreatefromstring(): Data is not in a recognized format in /var/www/musormaster/data/www/musormaster.ru/wp-content/themes/sky/inc/kama-thumbnail/class.Kama_Make_Thumb.php on line 540

Warning: imagecreatefromstring(): Data is not in a recognized format in /var/www/musormaster/data/www/musormaster.ru/wp-content/themes/sky/inc/kama-thumbnail/class.Kama_Make_Thumb.php on line 540
Куда деть старую мебель: можно ли выбрасывать, варианты вывоза Без рубрики
0 комментариев