Полимерных материалов переработка

Отходы полимеров, утилизация полимеров — ЭкоАрхитектура Москва

Полимерных материалов переработка

Сегодня экология обозначается в ряду самых важных проблем, по словам президента РФ, ежегодно в нашей стране образуется порядка 5,6 миллиардов тонн отходов, при этом утилизации подлежит только половина.

Ситуация такова, чтобы для многих предприятий захоронение или сжигание отходов намного выгоднее в силу меньших затрат, чем их вторичное использование.

Особенно остро встает вопрос грамотной утилизации агрессивных продуктов, которые практически не подлежат разложению и негативно влияют на окружающую среду и, как следствие, на качество жизни россиян.

Объем полимеров, отходы которых опасны для окружающей среды и практически не разложимы при неправильной утилизации, растет с каждым годом. Правильное с технической точки зрения название — отходы полимеров прямо отражает их значение в экологическом плане.

Полимерные материалы используются буквально во всех сферах жизни человека, однако наряду с их положительными качествами, самый главный их недостаток заключается в том, они не способны самоликвидироваться достаточно быстро под воздействием окружающей среды.

Отношение к полимерам как вторичному сырье позволит решить не только экологические и социальные проблемы, но и экономические, так как данные отходы обладают мощным сырьевым и энергетическим ресурсом.

Отметим, в настоящее время производится столько же полимеров, сколько и металлов вместе взятых (литье стали, чугуна, проката и цветных металлов), что свидетельствует о глобальном распространении полимеров, а видов пластиков насчитывается порядка 150 и 30% из них представляют смеси полимеров. С точки зрения экономики, использование отходов полимеров вторично позволит существенно экономить сырье и электроэнергии, это действительно перспективный вид деятельности.

Утилизация полимеров — вторичная переработка как наиболее эффективный и перспективный способ

Возможно множество способов превращения полимерного мусора в полезные продукты. Их первичная обработка включает в себя повторное использование низкосортных отходов и обрезков непосредственно в местах их производства, первичная обработка приемлема для полимеров, имеющих низкий уровень загрязнения.

Вторичная обработка заключается в разделении, очистке и повторном использовании полимеров. Первичная и вторичная обработка нацелены на восстановление пластмасс, однако эти виды обработки зачастую ограничены загрязнением, деградацией свойств и т.д.

Некоторые предприятия прибегают к сжиганию отходов, но в таком случае доля полезных продуктов чрезвычайно мала.

Наиболее прогрессивный подход – химическая переработка, технологии которой многообразны.

Это превращение полимера в мономер, разрушение к низким молекулярным массам через расщепление точно определенных химических связей, наращивание полимерных цепей для восстановления молекулярной массы и т.д.

Как Вы заметили, технологий химической переработки в настоящий момент множество, чтобы отдать предпочтение именно этому подходу. Данный подход к переработке отходов позволяет восстановить их большее число и не имеет ряда ограничений.

Чтобы такой мусор не наносил вреда экологии региона, его необходимо утилизировать по отработанной схеме: сортировать, вывозить, хранить в специальных условиях, затем отправлять на переработку (пиролиз и другие методы переработки), если это возможно.

Хотелось бы отметить, требования к технологиям, способным пошатнуть баланс в природе ужесточаются, именно поэтому вопросы переработки полимеров и полимерного мусора в настоящее время приобрели важный статус в развитых странах.

Изделия из полимеров требуют не только широкого применения и переработки, но и создания материалов, которые способны вовлекаться естественным образом в круговорот вещей в природе.

Этими вопросами сегодня занимаются химики и биологи, специализирующиеся в области экологии, однако первый шаг к восстановлению баланс в экосистеме – грамотный подход к их утилизации и возможности их вторичного использования, именно этим и занимается компания «ЭкоАрхитектура».

Переработка полимеров: полиэтилентерефталата, полиэтилена, полипропилена и полистирола как наиболее распространенных

Вторично переработанные отходы применимы в производстве множества изделий: от бутылок до деталей для транспортных средств. Вторичное использование полиэтилентерефталата позволяет получать основу для изготовления одежды, а полиэтилен пригоден для изготовления ирригационных труб.

Учитывая тот факт, что ирригационные трубы не предназначены для эксплуатации под давлением, то вторичное использование ПЭВП как нельзя лучше подходит для их производства. Шламы и эмульсии полимеров пригодны для создания искусственной травы, таким образом спектр применения полимеров широк.

Рассмотрим более подробно некоторые из видов полимеров.

Полиэтилентерефталат достаточно легко поддается вторичной переработке. Сырье данного полимера – привычные нам и широко используемые в быту бутылки из пластика.

Их процесс переработки заключается в сортировке, далее они измельчаются, проходят очистку от загрязнения и переходят на следующий этап – агломерации и грануляции. Чаще всего ПЭТ применим для производства волокна. Как уже говорилось ранее, волокно применяется при изготовлении одежды.

Так, утеплитель зимней одежды – это волокно. ПЭТ обладает рядом преимуществ: волокна не теряют свой цвет, не требуют специальной обработки.

Переработка полиэтилена позволяет добиться материала, который близок к первичному, однако число циклов переработки ограничено в силу того, что в процессе многократной переработки его свойства ухудшаются. Тем не менее, из полиэтилена возможно изготовление пленки, полиэтилен высокой плотности пригоден для производства канистр и ирригационных труб.

Полипропилен как правило используется для производства деталей автомобилей.

Известный производитель автомобилей Renault при производстве модели автомобиля для семьи – Megane, использует переработанные бамперы старых автомобилей.

К слову, FIAT auto также использует переработанные бамперы и изготавливает из них коврики для новых автомобилей. ПП пригоден для производства вентиляционных патрубков, уплотнений.

Говоря о полистироле, возможность его вторичного использования ограничены. Некоторые из примеров вторичного использования: изоляционные панели, утепляющая обшивка труб, материалы, используемые для упаковки, т.е. материалы, которые обладают термоизоляцией, шумоизоляцией и способность выдерживать механическое воздействие.

Отходы формируются из трех основных источников: технологические отходы (образуются при переработке полимеров), отходы потребления (образуются при выходе из эксплуатации изделий), отходы общественного потребления (образуются в общественных местах (например, места общественного питания) и в домах.

Первым и наиболее важным этапом во вторичном обороте полимеров является сбор отходов, их сортировка, идентификация типа материала, поскольку к некоторым из них процессы повторной переработки не применимы. Это важный момент, поскольку если не осуществлять идентификацию, будущая продукция может иметь низкое качество.

Для разделения полимеров (их идентификации, сортировки и отделения) специалисты нашей компании используют электронно-оптические устройства, которые определяют свойства данных материалов по их реакции на излучение.

Часто вторичная переработка ограничена высокой загрязненностью сырья, химическая переработка предполагает трансформацию в газы, мономеры, нефть и т.д., именно этот метод утилизации включает контролируемые реакции, которые ведут к восстановлению полимера и модификации.

Среди наиболее распространенных способов модификации выделяют: химические (подразумевает сшивание пероксидами), физико-химические (введение различных добавок органики), физические (введение наполнителей не органического происхождения), технологические (варьирование режимов переработки).

На сегодняшний момент наиболее экологически чистой является технология пиролиз. При пиролизе углеводородная составляющая перерабатывается термическим разложением для производства газообразного и жидкого топлива, сырья и полуфабрикатов, которые используются в различных процессах.

Утилизация отходов полимеров специалистами «ЭкоАрхитектура»

Ликвидация полимеров наиболее экологичными методами – приоритетное направление работы компании «ЭкоАрхитектура». Принимая заказы по утилизации нефтесодержащих отходов, мы тщательно сортируем мусор и большую его часть отправляем на переработку. При этом учитываем, что каждый вид полимерных отходов требует специального подхода.

Благодаря оборудованному под любые задачи автопарку и профессионализму сотрудников, сбор, хранение и утилизация полимерных отходов осуществляется на самом высоком уровне и с заботой об окружающей среде.

На всех этапах работы с полимерными отходами необходимо тщательное соблюдение всех правил и норм, специалисты должны иметь специальную одежду, тару и оборудование, а транспорт должен быть оснащен в соответствии с требованиями к перевозке опасных отходов.

В основе нашей работы лежит комплексный подход, поэтому мы готовы обеспечить своих клиентов тарой и упаковкой, подготовить необходимые документы и разработать паспорта отходов.

За более конкретной информацией по утилизации полимеров и других видов отходов обращайтесь к нашим менеджерам. Обратите внимание, отходы требуют наличия паспорта, это обязанность закреплена законом РФ, при обращении в «ЭкоАрхитектура» мы разработаем паспорт бесплатно.

Переработка полимеров и полимерных материалов (стр. 1 из 3)

Полимерных материалов переработка

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гродненский государственный университет имени Янки Купалы»

Факультет строительства и транспорта

Контрольная работа

по дисциплине «Технология материалов»

Переработка полимеров и полимерных материалов

Гродно 2009

Введение

1. Общая характеристика и классификация

2. Технологические особенности при переработке полимеров

3. Технологии переработки полимеров, находящихся в твердом состоянии

Введение

В нашем урбанизированном быстро развивающемся мире резко возрос спрос на полимерные материалы.

Трудно себе представить полноценную работу заводов, электростанций, котельных, учебных заведений, электрической бытовой техники, которая нас окружает дома и на работе, современных вычислительных машин, автомобилей и много другого без использования этих материалов.

Хотим ли мы сделать игрушку или создать космический корабль — и в том, и в другом случае не обойтись без полимеров. Но каким образом можно придать полимеру требуемую форму и вид? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим иной аспект технологии полимеров, а именно их переработку, что темой данной работы.

1. Общая характеристика и классификация

Полимером называется органическое вещество, длинные молекулы которого построены из одинаковых многократно повторяющихся звеньев — мономеров.

Рис. 1. Схема строения макромолекулы полимера:

а) — цепеобразные молекулы; б)— боковые связи

Обладая способностью при определенных условиях последовательно соединяться друг с другом, мономеры образуют длинные цепи (рис. 1) линейной, разветвленной и сетчатой структурами связи- в результате чего получают макромолекулы полимера.

По происхождению полимеры делятся на три группы:

Природные образуются в результате жизнедеятельности растений и животных и содержатся в древесине, шерсти, коже. Это протеин, целлюлоза, крахмал, шеллак, лигнин, латекс.

Обычно природные полимеры подвергаются операциям выделения очистки, модификации, при которых структура основных цепей остается неизменной. Продуктом такой переработки являются искусственные полимеры.

Примерами являются натуральный каучук, изготовляемый из латекса, целлулоид, представляющий собой нитроцеллюлозу, пластифицированную камфарой для повышения эластичности.

Природные и искусственные полимеры сыграли большую роль в современной технике, а в некоторых областях остаются незаменимыми и до сих пор, например в целлюлозно-бумажной промышленности.

Однако резкий рост производства и потребления органических материалов произошел за счет синтетических полимеров – материалов, полученных синтезом из низкомолекулярных веществ и не имеющих аналогов в природе.

Синтетические полимеры получают при переработке угля, природного и промышленного газа, нефти и другого сырья. По химической структуре полимеры делятся: линейные, разветвленные, сетчатые и пространственные.

В зависимости от изменения свойств при нагреве, полимеры разделяют на две основные группы: термопластичные и термореактивные. Первые из них образуются на базе новолачных смол, а вторые — на базе резольных смол.

1.Термопластичные полимеры (термопласты) при нагревании размягчаются, переходя сначала в высокоэластичное, а затем в вязко-текучее состояние; при охлаждении они затвердевают. Процесс этот является обратимым, т. е. его можно повторять многократно.

К термопластам относят полимеры с линейной и разветвленной структурой связи; у них мономеры связаны один с другим только в одном направлении. При повторном нагревании такие химические связи не разрушаются; молекулы мономеров приобретают гибкость и подвижность.

Из термопластов изготовляют изделия прессованием, литьем под давлением, непрерывным выдавливанием (экструзией) и другими способами.

Наиболее распространенными термопластами являются полимеризационные материалы (полиэтилен, полипропилен, полихлорвинил, полистирол, фторопласты и другие) и поликонденсационные (полиамидные, полиуретановые, анилино-формальдегидные, феноло-формальдегидные смолы и др.), выпускаемые в виде порошков, крошки, листов, стержней, труб и т. п.

2.Термореактивные полимеры (реактопласты) при нагреве сначала размягчаются, если они были твердыми, а затем переходят в твердое состояние. Процесс этот является необратимым, т. е. при повторном нагреве такие полимеры не размягчаются. К реактопластам относят полимеры с сетчатой или сшитой структурой связи. Такие полимеры образуют в гигантских макромолекулах двух- или трехмерные связи, т.е.

их мономеры или линейные молекулы жестко связаны между собою и не способны взаимно перемещаться. Наиболее распространенными реактопластами являются поликонденсационные материалы — фенопласты, получаемые на основе феноло-формальдегидных, полиэфирных, эпоксидных и карбамидных смол. Детали и изделия из термопластов получают горячим прессованием, литьем под давлением, механической обработкой.

2. Технологические особенности при переработке полимеров

В настоящее время изделия из пластических масс производят весьма разнообразными методами. При этом выбор метода изготовления изделий обусловлен видом полимера, его исходным состояние, а также конфигурацией и габаритами изделия.

Основная задача при переработке полимерных материалов заключается в замедлении отрицательных процессов и создании необходимой структуры материала.

Самыми простыми приемами для достижения этой цели являются регулирование температуры, давления, скорости нагрева и охлаждения материала.

Кроме того, используют стабилизаторы, увеличивающие стойкость материала против старения, пластификаторы, понижающие вязкость материала и повышающие гибкость молекулярных цепей, а также различные наполнители.

Прежде чем перейти к обсуждению разнообразных методов переработки полимеров, напомню, что полимерные материалы могут быть термопластичными или термореактивными (термоотверждающимися).

После формования термопластичных материалов под действием температуры и давления перед освобождением из пресс-формы их следует охлаждать ниже температуры размягчения полимера, так как в противном случае они теряют форму.

В случае термореактивных материалов такой необходимости нет, поскольку после однократного совместного воздействия температуры и давления изделие сохраняет приобретенную форму даже при его освобождении из пресс-формы при высокой температуре.

При переработке в изделия термопласты подвергают воздействию теплоты, механического давления, кислорода воздуха и света. Чем выше температура, тем материал пластичнее и тем легче проходит процесс переработки.

Однако под влиянием высоких температур и названных выше факторов в полимерах происходят разрыв химических связей, окисление, образование новых нежелательных структур, перемещение отдельных участков макромолекул и макромолекул относительно друг друга, ориентация макромолекул в различных направлениях, причем прочность материала в направлении ориентации возрастает, а в поперечном направлении уменьшается. При получении пленок и тонкостенных изделий это явление играет положительную роль, во всех остальных случаях оно вызывает структурную неоднородность и служит причиной возникновения остаточных напряжений.

Особенность переработки в изделия реактопластов состоит в сочетании процессов формования с отверждением, т. е. с химическими реакциями образования сшитой структуры макромолекул. Неполное отверждение ухудшает свойства материала.

Достижение необходимой полноты отверждения даже в присутствии катализаторов и при повышенных температурах требует значительного времени, что увеличивает трудоемкость изготовления детали.

Окончательно отверждение материала может происходить вне формующей оснастки, так как изделие приобретает устойчивую форму до завершения этого процесса.

При переработке композиционных материалов большое значение имеет адгезия (сцепление) связующего с наполнителем. Величина адгезии может быть повышена путем очистки поверхности наполнителя и сообщения ей химической активности. При плохой адгезии связующего к наполнителю в материале появляются микропоры, которые значительно снижают прочность материала.

Различие по сечению изделия в скоростях охлаждения, в степени кристаллизации, полноте протекания релаксационных процессов для термопластов и степени отверждения для реактопластов приводит также к структурной неоднородности и появлению дополнительных остаточных напряжений в изделиях. Для снижения остаточных напряжений применяют термическую обработку изделий, формирование структуры при переработке и другие технологические приемы.

3. Технологии переработки полимеров, находящихся в твердом состоянии

Все возрастающий объем производства пластических масс требует дальнейшего совершенствования существующих и разработки новых высокопроизводительных технологических процессов переработки полимеров.

Дальнейший прогресс в области переработки пластических масс связан с резким повышением производительности перерабатывающего оборудования, сокращением трудоемкости в производстве изделий и повышением их качества.

Решение поставленных задач невозможно без применения новых прогрессивных методов переработки, к числу которых относятся различные виды переработки полимеров давлением в твердом агрегатном состоянии.

В основе всех процессов переработки полимеров в твердом состоянии лежит пластическая (вынужденно-эластическая) деформация, которая носит обратимый характер. Вынужденно-эластические деформации в полимерах развиваются под влиянием больших механических напряжений.

После прекращения действия деформирующего усилия, при температурах ниже температуры размягчения, вынужденно-эластическая деформация оказывается фиксированной в результате стеклования или кристаллизации материала и деформированное полимерное тело не восстанавливает свою исходную форму.

Что такое полимерные отходы, их переработка и утилизация

Полимерных материалов переработка

Вторичное использование полимеров — отрасль промышленности, развитая в нашей стране крайне плохо. Традиционным и самым распространенным для России способом утилизации полимерного мусора является его захоронение и складирование на свалках. В то время как в развитых странах вовсю работают перерабатывающие заводы, мы утопаем в собственных отходах.

Полимерные отходы, что к ним относится

Полимерные отходы представляют собой разные виды отслуживших изделий и материалов, изготовленных из синтетических полимеров. Производством последних занимаются на промышленных предприятиях, при этом из простых веществ (мономеров) посредством проведения реакций полимеризации и поликонденсации получают различные полимерные (высокомолекулярные) продукты.

Безусловно, продукция из полимеров имеет массу преимуществ, связанных со свойствами материала и экономической целесообразностью его использования. Однако синтетические высокомолекулярные соединения крайне сложно поддаются биологическому разложению, что негативно сказывается на экологии.

Отходы полимеров в огромном количестве образуются при изготовлении пластиков и изделий из них. К промышленному полимерному мусору относятся, например, части пластмассовых труб, остатки, остающиеся при производстве пластиковых (ПВХ) окон и т.д.

Большую долю составляют бытовые полимерные отходы. Эта обширная группа состоит из:

  • пластиковых бутылок;
  • упаковок из полиэтилена;
  • полимерной пленки;
  • корпусов разных видов техники (бытовой, садовой и т.п.);
  • ящиков из пластмассы и других пластиковых емкостей;
  • оконных профилей и т.д.

Доля бытовых полимерных отходов от всего объема данного вида мусора составляет свыше 60%.

Утилизация

Утилизация полимеров включает различные способы, отличающиеся не только технологическим процессом, но и степенью экологической безопасности и рентабельностью. Перечислим основные методы.

Захоронение. До сих пор этот способ утилизации отходов наиболее популярный. Предполагает использование больших земельных площадей. Пластиковый мусор не поддается биодеструкции, из-за этого территорий, отведенных под захоронение, требуется все больше. Реализация данного способа крайне негативно сказывается на состоянии экологии.

Сжигание. Не требует проведения сортировки сырья и не задействует огромные территории.

Однако в процессе сжигания полимеров в атмосферу выделяются токсичные газы, которые вносят свой весомый «вклад» в образование парникового эффекта и формирование озоновых дыр.

Для минимизации подобных явлений можно внедрять дорогие виды оборудования по очистке продуктов горения, но в таком случае утилизация методом сжигания, скорее всего, будет невыгодной.

Пиролиз. Процесс разложения полимерных соединений осуществляется в условиях высокой температуры и недостатка кислорода. Результатом пиролиза пластика являются газообразные, жидкие и твердые продукты.

Первые используются, например, для отопления. Образующиеся жидкие компоненты могут применяться при получении теплоносителей, твердые – на предприятиях, производящих защитные смазки, эмульсии, пропиточные составы и пр.

Пиролиз полимерных материалов обеспечивает получение топлива и сырья для разных сфер производства. Для получения более подробной информации рекомендуем прочитать развернутую статью на тему пиролиза.

Расщепление полимеров для получения продуктов с меньшей молекулярной массой. Процесс разложения полимерных молекул осуществляется при высоких значениях температуры и давления, а также в присутствии различных соединений: воды и катализаторов (гидролиз), гликолей, метилового спирта (метанолиз) и др.

Вторичная переработка полимеров. Наиболее современный и рациональный способ, реализуемый в ряде развитых государств. Технология и переработка полимерных отходов подразумевает применение разных способов.

Интересный факт! Выгода от переработки пластикового мусора очевидна. Пример: цена 1 тонны спрессованных ПЭТ-бутылок – 100$, очищенных и измельченных – 300$, пластиковых гранул – 1000$, нитей, используемых текстильной промышленностью, – 2500$/т.

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.

Дополнительная информация! В Республике Татарстан сегодня функционирует «Зеленодольский завод – ЭРА», перерабатывающий полимеры в материалы для производства детских игрушек и мебели.

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.

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.

Технология переработки полимеров

Полимерных материалов переработка

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

В России уровень производства и потребления полимерных материалов относительно невысок, если сравнивать с другими развитыми странами мира. Переработка полимеров выполняется всего на 30% от общего объема материала. Это очень мало, учитывая общий объем утильсырья подобного типа.

Немного о полимерной продукции

Почти половина всех полимеров приходится на упаковочную тару. Такое использование полимерных материалов обуславливается не только эстетичным видом продукта, но и сохранностью изделия, находящегося в упаковке. Полимерные отходы образуются в значительном количестве – около 3,3 миллиона тонн. Ежегодно это количество увеличивается примерно на 5%.

Основные виды полимерных отходов представлены следующими материалами:

  • Материалы из полиэтилена – 34%
  • ПЭТ – 20%
  • Ламинированная бумага – 17%
  • ПВХ – 14%. Полистирол – 8%
  • Полипропилен – 7%

Утилизация основного объема пластика заключается в захоронении в почву или же сжигании. Однако такие методы недопустимы с экологической точки зрения. При захоронении материалов происходит отравление почвы ввиду наличия в составе вредных веществ. Также и при сжигании в атмосферу выделяются ядовитые вещества, которыми впоследствии дышит все живое.

Переработка полимерных материалов при помощи новых технологий развивается слабо по следующим причинам:

  1. Отсутствие в государстве необходимых нормативно-технических условий и производств для создания качественного вторичного сырья. По этой причине вторичное полимерное сырье, создаваемое из отходов, характеризуется невысоким качеством.
  2. Полученная продукция обладает низкой конкурентоспособностью.
  3. Высокая стоимость переработки пластмасс – ценовая оценка данного мероприятия показала, что требуется примерно в 8 раз больше средств для обработки, чем для бытовых отходов.
  4. Низкий уровень сбора и переработки подобного материала в связи с отсутствием экономических условий и законодательной поддержки.
  5. Отсутствие информационной базы относительно вопроса переработки и раздельного сбора мусора. Немногие люди осведомлены, что вторичная переработка полимеров является прекрасной альтернативой нефти в производстве.

Классификация

Существует 3 основных разновидности полимерных отходов:

  1. Технологические – включают в себя две группы: устранимые и неустранимые. Первый вид представлен бракованной продукцией, которая впоследствии сразу же перерабатывается в другое изделие. Вторая разновидность представляет собой всевозможные отходы в процессе производства полимеров, их устраняют также посредством переработки и изготовления новой продукции.
  2. Отходы общественного потребления – весь мусор, относящийся к повседневной жизни людей, который обычно выбрасывается вместе с пищевыми отходами. Введение привычки собирать мусор в отдельные пакеты и также раздельно его выбрасывать могло бы значительно облегчить решение проблемы по переработке.
  3. Отходы производственного потребления – такой вид являет в себе вторичные полимеры, пригодные для переработки ввиду низкого уровня загрязненности. К ним относят все упаковочные изделия, мешки, шины и прочее – все это списывается по причине деформации или выхода из строя. Их охотно принимают перерабатывающие предприятия.

Цепочка извлечения и переработки вторсырья

Извлечение и переработка полимерных отходов выполняется соответственно указанной технологической цепочке:

  1. Организация пунктов, которые принимают вторичное полимерное сырье. В этих пунктах выполняется первичная сортировка, а также прессование сырья.
  2. Выполнение сбора материала на полигонах легально или нелегально занимающимися переработкой вторичного сырья компаниями.
  3. Выход сырья на рынок после предварительной сортировки на специальных мусороперерабатывающих пунктах.
  4. Закупка перерабатывающими компаниями материала у крупных торговых комплексов. Такое вторсырье меньше загрязняется и подлежит незначительной сортировке.
  5. Сбор вторсырья благодаря внедрению программы, необходимой для выполнения раздельного сбора мусора. Программа выполняется на низком уровне из-за отсутствия активности граждан. Люди без определенного места жительства выполняют акты вандализма, которые заключаются в поломке контейнеров, предназначенных для раздельного сбора отходов.
  6. Предварительная переработка отходов полимеров.

Обработка полимеров начинается на перерабатывающем производстве. Она состоит из целого ряда действий:

  • Выполнение грубой сортировки для отходов смешанного вида.
  • Дальнейшее измельчение вторсырья.
  • Выполнение разделения смешанных отходов.
  • Мойка.
  • Сушка.
  • Процесс грануляции.

Далеко не все жители Российской Федерации осведомлены о пользе рециклинга. Полимерные материалы не только принесут небольшой доход, если сдавать их регулярно на перерабатывающие предприятия, но и спасут окружающую среду от опасных веществ, выделяемых в процессе разложения полимерных материалов.

Оборудование для переработки полимерных отходов

Весь комплекс для обработки необходимого сырья включает:

  1. Линию для мойки.
  2.  Экструдер.
  3. Необходимые ленточные транспортеры.
  4. Шредеры – измельчают практически все разновидности полимерных изделий, относятся к первой ступени.
  5. Дробилку – их относят ко второй ступени измельчителей, применяются после использования шредера.
  6. Смесители и дозаторы.
  7. Агломераторы.
  8. Ситозаменители.
  9. Линии гранулирования или грануляторы.
  10. Машину постобработки готовой продукции.
  11. Сушилку.
  12. Дозирующее устройство.
  13. Холодильники.
  14. Пресс.
  15. Мойку.

В настоящее время особенно актуально производство дробленых полимерных материалов, так называемых «флэксов».

Для их изготовления применяется современная установка – дробилка для полимеров.

Большинство предпринимателей даже не задумывают о закупке оборудования для переработки, считая данную услугу дорогостоящей. Однако на деле оно окупается целиком примерно за 2-3 года использования.

Технология переработки вторсырья

Самая распространенная технология переработки отходов полимеров – экструзия. Этот метод заключается в непрерывном продавливании расплавленного сырья через специальную формирующую головку. С помощью выходного канала определяется профиль будущего изделия.

Благодаря выполнению переработки этим способом из вторсырья получают:

  • Шланги.
  • Трубы.
  • Сайдинг.
  • Изоляция для проводов.
  • Капилляры.
  • Многослойные погонажные изделия.

Посредством экструзии выполняется вторичное использование сырья полимеров, а также гранулирование. Грануляция полимеров позволяет эффективно использовать вторичное сырье в различных сферах деятельности человека.

Отходы полимеров способствуют выходу на рынок большого количества новой продукции выполненной посредством утилизации вторсырья.

 Для осуществления экструзионного процесса используют специальное оборудование – червячный экструдер.

Технология переработки отходов полимеров выглядит следующим образом:

  • Расплавление полимерного материала в экструдере.
  • Пластицирование.
  • Нагнетание в головку.
  • Выход через формирующую головку.

Для переработки пластмасс в производстве используют разные виды экструзионного оборудования:

  1. Бесшнековые. Масса продавливается в головку при помощи диска особой формы.
  2. Дисковые. Используются при необходимости достижения улучшенного смешения составляющих компонентов смеси.
  3. Комбинированные экструдеры. Рабочее устройство сочетает шнековую и дисковую части механизма. Используется при создании изделий, требующих высокую точность геометрических размеров.

Применение отходов полимерных материалов в качестве вторичного сырья помогает не только уменьшить объемы складируемого мусора на полигонах, но и значительно сократить количество потребляемой электроэнергии и продуктов нефтяного производства, применяемых для изготовления полимерной продукции.

Для эффективного решения данного вопроса властям необходимо проинформировать граждан о пользе раздельного сбора мусора и переработки всех видов с целью дальнейшего производства продукции, необходимой для различных целей, в том числе и бытовых.

Переработка полимеров

Полимерных материалов переработка

Сегодня, когда использование пластика захватывает все сферы жизни, применяется в выпуске товаров массового спроса, переработка полимеров становится основным способом утилизации такого мусора. Она позволит осуществить очистку территорий от свалок, получить недорогие полимерные материалы для дальнейшего использования.

Значение проблемы утилизации для современного общества

На свалку попадают полимерные отходы разного типа, которые без вторичной переработки невозможно рационально уничтожить. Они не гниют в земле, десятилетиями разлагаются под воздействием атмосферных осадков, температурных перепадов, ультрафиолета.

Тонны отходов полимеров лежат без дела, отравляя природу. Налаженное производство обеспечило бы получение недорого синтетического сырья для химических предприятий, сократило добычу природного не возобновляемого сырья. Доля синтетического мусора составляет до 60% всех свалок.

В эту большую группу отходов входят разные изделия из полимеров:

  • остатки пластиковых труб;
  • отходы от производства пластиковых окон;
  • упаковочные пленки;
  • пластиковые бутылки;
  • полиэтиленовые пакеты и иная упаковка из полиэтилена;
  • пластиковые корпуса бытовой техники и электроники;
  • тара из пластмассы;
  • старые оконные профили;
  • бытовые изделия, обувь и детские игрушки.

Это требуют специального подхода к утилизации. Полимеры относятся к доступным и безопасным в использовании синтетическим материалам, которые используются:

  • производстве стройматериалов;
  • бытовой техники и электроники;
  • непищевых товаров массового спроса;
  • упаковочных материалов для пищевых и непищевых продуктов.

С каждым годом растет потребления полимерных изделий промышленностью и потребителями, из-за этого растут горы мусорных свалок вокруг городов.

Для решения проблемы утилизации и рекультивации мусорных полигонов нужно правильно выбирать технологии утилизации полимерных отходов.

Технологический и экологический аспект утилизации

Традиционная утилизация полимерных отходов посредством сжигания или закапывания не рентабельна и небезопасна. Скопление полимерных составов в одном месте разрушает экологию.

Это влечет нерациональное использование территорий.

Из-за того что мусор из пластика слишком медленно подвергается биодеструкции, под мусорные полигоны при таком объеме отходов требуется с каждым годом отводить все больше территории.

Сжигание полимеров опасно с экологической точки зрения для окружающей среды и здоровья людей. От канцерогенов, выделяемых в процессе горения пластика, не спасают дорогостоящие очистные системы, работа которых затратна и требует больших вложений в текущее обслуживание.

Переработка полимерных материалов может проводиться с помощью пиролиза, когда в ходе медленного тления с минимальным доступом кислорода под воздействием высоких температур удается получить продукты в разном агрегатном состоянии:

  • газообразном;
  • жидком;
  • твердом.

Полученный газ может использоваться для отопления жилых, социальных, коммерческих помещений. Из жидких компонентов делают теплоносители для автономных систем отопления.

Твердые вещества идут на производство смазок, эмульсий, пропиточных составов, иных компонентов, необходимых для работы техники и осуществления строительной деятельности.

Такие способы утилизации полимерных отходов позволяют получать тепло и сырье для разных сфер промышленности.

Еще один способ утилизации отходов из полимеров – разложение их на исходные мономеры при помощи различных факторов:

  • высоких температур;
  • давления;
  • водных растворов и катализаторов.

Это наиболее рентабельный, безопасный способ утилизации, но для его применения требуется специальное оборудование для переработки полимеров, а также предварительная сортировка полимерного мусора, позволяющая перерабатывать отдельно разные виды пластика. Выполнение этого требования изменит кардинально всю систему сбора бытового и промышленного мусора.

После ее внедрения вместо свалки отдельно собранные виды пластика можно будет сразу отправлять на рециклинг. В том случае полимерные отходы не будут разрушать экологию. Не потребуется отводить землю под мусорные свалки в больших объемах, так как центры переработки расфасованных пластиковых отходов будут находиться в городах.

Такие способы утилизации позволяют решать одновременно несколько проблем:

  • экологическую;
  • промышленную;
  • социальную.

Виды вторичной переработки полимерных отходов

Введение в технологию переработки полимеров разных технологических циклов, основанных на использовании последних достижений науки, увеличит прибавочную стоимость переработанной продукции.

Если спрессованные пластиковые бутылки стоят всего 100 долларов за тонну, то в очищенном и измельченном состоянии одна тонна такого сырья, которому требуется химическая переработка, будет стоить 300 долларов.

Если из них сделать гранулы для производства пластика, то стоимость тонны возрастет до 1000 долларов. Современные технологии по производству синтетических нитей из пэт-бутылок для текстильной промышленности увеличивают стоимость материала до 2500 долларов за тонну.

Рентабельность рециклинга мусора велика. Для развития отрасли на начальном этапе потребуются большие вложения. Поэтому объем вторичной переработки полимеров в России на сегодняшний день низкий.

Основные этапы переработки

При организации рециклинга полимерных отходов требуется понять, что относится к полимерным отходам, которые подходят для вторичной переработки. Сегодня перерабатывают только термопластичный синтетический мусор:

  • полиэтилен;
  • ПП;
  • ПВХ;
  • ПС;
  • АБС-пластик.

Технология вторичного использования старого пластика состоит из нескольких этапов:

  1. Сначала должна проводиться сортировка пластикового мусора по типу, цвету, форме, размеру. Пока сортировка проводится вручную, так как из пластикового сырья следует удалить весь твердый мусор, который может испортить дорогостоящее оборудование для переработки полимерных материалов. Сложность организации данного этапа состоит в том, что это неквалифицированный труд.Возникает вопрос, с кем работатьна начальном этапе организации переработки. Наиболее рентабельной будет сортировка мусорных отходов населением при выбрасывании их в места накопления. Такое правило позволит максимально сократить стоимость начального этапа технологической утилизации пластикового мусора.
  2. Вторым этапом идет измельчение рассортированных отходов. Оно проводится на специальном оборудовании, где ножевые насадки с дробилками измельчают пластик одного вида на маленькие частицы размером от 0, 2 до 0,9 см. В последнее время стали применять криогенную технологию измельчения, позволившую получать полимерные крошки.
  3. После измельчения сырья проводят выделение из него первичных компонентов полимеров – мономеров. Это делается при помощи водных растворов, содержащих ПАВ, способных менять гидрофильные свойства полимеров.
  4. Затем сырье моют специальными средствами и сушат в установках, доводя уровень влажности до 10-15%.
  5. Подготовленный материал отправляют на грануляцию, чтобы облегчить последующие этапы технологического использования такого сырья в условиях химического производственного цикла. Из полученных гранул делают различные материалы, изделия с использованием новейших методов синтеза и термической обработки.

Экономический потенциал переработки пластикового мусора в России

Сегодня вопрос о том, сырье полимерное вторичное– это отходы или нет, уже не стоит. Современные исследования химиков, расчеты экономистов доказали, что переработанный пластиковый мусор может стать неисчерпаемым ресурсом для всех отраслей экономики.

Современная химия научилась получать из него с помощью новых видов синтеза до нескольких десятков видов вторичных полимеров, новые виды мономеров, олигомеров, сополимеров.

При синтезе первичных полимеров используются природные ископаемые, такие как нефть и газ. Решая проблемы технологии вторичной переработки можно добиться эффективного использования природного сырья.

Оно добывается в непростых условиях Севера.

Получаемые в ходе первичного синтеза полимерных материалов, синтетические смолы стоят дороже вторичных полимеров, которые по свойствам и качествам им не уступают.

Вторичные полимеры – это отличный способ экономии и сокращения себестоимости различных видов химических производств.

Высокая стоимость первичных полимеров на рынке и большие затраты на добычу природных ископаемых увеличивают стоимость конечных продуктов.

Использование пластикового мусора поможет задействовать сырьевой и энергетический ресурс, который способен стать основой для беспрецедентного роста российской экономики.

Сбор отходов, организация

Есть несколько вариантов сбора полимерных отходов. Сюда входят:

  1. Сбор упаковочных материалов из крупных торговых точек. Это сырье считают наиболее чистым и пригодным для дальнейшей переработки.
  2. Использование специальных контейнеров, каждый из которых предназначен для сбора определенного материала (бумага, пластиковые бутылки и др.). Очень практичный вариант. Он удобен, как для жителей многоэтажных домов, так и для перерабатывающих предприятий, так как материал уже отсортирован.
  3. Нелегальный сбор сырья на полигонах. Это сырье продается напрямую производителям, а иногда перекупщикам.

Важным фактором при переработке полимеров является степень их загрязнения, цвет бутылок, упаковка, целостность.

Чем быстрее будет решена задача подготовки сырья к вторичному его использованию, тем быстрее решится проблема пластиковых отходов, количество которых растет с каждым днем. Сортировка такого мусора снизит себестоимость его вторичного использования.

Появление новых предприятий, работающих на таком сырье, обеспечит рост рабочих мест в городах вместе с улучшением экологической обстановки.

Часто подготовкой материала к переработке занимаются посредники. Сортируют материал вручную, так как оборудование не всегда справляется с поставленной задачей.

Сегодня научные журналы публикуют статьи по переработке полимеров.Они обосновывают рентабельность и выгоды вторичной переработки. Однако частный капитал пока неохотно инвестирует в развитие таких инновационных отраслей из-за рисков, связанных с закупкой дорогостоящего оборудования, отсутствия единого механизма сортировки мусорных отходов в стране.

Реформа коммунальной системы вывоза мусорных отходов, введение новых правил обязательной сортировки пластикового мусора сдвинет дело с мертвой точки. Первые шаги в этом направлении уже сделаны. В регионах появились региональные операторы, которые будут заниматься вопросами транспортировки. Осталось теперь решить задачу сортировки пластиковых отходов в местах их накопления в городской черте.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть