- Сучасні методи переробки відходів пластика
- Механічний спосіб (рециклінг)
- метод гідролізу
- метод гліколізу
- Метаноліз
- піроліз
Ступінь самосвідомості суспільства можна побічно визначити за способом його поводження з відходами. Розвиток цивілізації простежується не тільки в рівні технології, що полегшує життя, але і в тих наслідках, які вона надає на навколишній світ. В епоху повсюдного використання полімерних матеріалів вміння правильно утилізувати і переробляти пластикові відходи є важливим показником загального стану культури людства.
Головні причини, за якими переробка пластика для його повторного використання набирає все більшої популярності, такі:
- тривалий час розпаду синтетичних полімерів в умовах природи (від 100 до 500 років);
- складний, неоднорідний склад полімерних відходів і маловивченою їх впливу на навколишнє середовище при тривалому перебуванні в умовах природи.
Традиційною технологією утилізації пластмас є їх накопичення на полігонах відходів. Але, з огляду на тривалість періоду розпаду матеріалу і обмежену місткість полігонів, актуальним питанням на сьогоднішній день є впровадження і поширення технології переробки пластику для його вторинного використання.
Стимулом для цього є відносно висока сировинна цінність відпрацьованих пластмас, що дозволяє перетворити процес переробки відходів в прибутковий вид бізнесу. З метою підвищення рентабельності виробничого процесу технологія переробки полімерних відходів постійно вдосконалюється, стаючи все більш безпечною і екологічною.
Сучасні методи переробки відходів пластика
Цілі, які переслідуються розвитком технології вторинної переробки відходів полімерних матеріалів, такі:
- максимальне скорочення вивозу пластика на полігони;
- зниження засмічення пластиком навколишнього середовища;
- здешевлення різних виробничих процесів за рахунок використання пластику вторинної переробки;
- пошук нових сфер використання вторинного пластика (наприклад - в якості палива, будівельних матеріалів).
Сьогодні у світовій практиці вторинна переробка пластиків здійснюється різними способами. Найбільш поширеними є 5 методів поводження з полімерними відходами.
Механічний спосіб (рециклінг)
Суть методу полягає в механічному дробленні пластикових відходів з метою їх подальшого повторного термічного формування. Це найпростіший і найбільш часто використовуваний метод утилізації відходів за кордоном. Технологічний процес складається з декількох стадій.
Пластикові відходи піддаються сортування по виду, стану, забруднення. Відсортований матеріал проходить попереднє дроблення, після чого заново сортується, промивається і висушується. Підготовлену сировину обробляється в термічних установках до моменту утворення розплаву однорідної консистенції.
Розплавлений матеріал подається в екструдер для формування вторинної продукції або проміжних гранул, які потім використовуються як сировина для нового виробництва. Механічний рециклинг широко застосовується для виробництва полімерних волокон, пластикової тари та пакувальної продукції.
Основне обладнання для переробки пластиків механічним способом включає в себе дробарки, пеллетайзери (грануляційні установки) і пристрої для агломерації вторинних пластмас. Крім цього до складу лінії рециклінгу можуть входити системи замочування і очищення (центрифуги, ванни), системи автоматизації (подача сировини шнеками, дозатори), бункера, підйомно-транспортне обладнання.
Головною складністю цього методу є необхідність в попередньої сортування, розділення і чищенні пластикових відходів. У деяких випадках ретельне очищення виконати неможливо (наприклад, при тривалому накопиченні відпрацьованих пластмас на звалищах).
метод гідролізу
Метод полягає в розщепленні відходів полімерних матеріалів водно-кислотними розчинами під впливом високої температури. Технологія не нова і має безліч різновидів, розроблених ще за часів Радянського Союзу.
Основний процес гідролізу проводиться в спеціальному вакуумному реакторі, куди подається подрібнену сировину, очищене від домішок. Як правило, дроблення пластикових відходів проводиться в кілька стадій, в результаті чого утворюються частинки розміром в декілька десятків мікрон.
Метод гідролізу вважається досить енергоємним внаслідок значного споживання води і великої тривалості виробничого процесу. Однак, в разі організації масштабної переробки відходів всі витрати на енергоресурси окупаються. Перевагою методу також є невисокі вимоги до очищення і сортування відходів пластика.
метод гліколізу
Гліколіз є різновидом методу гідролізу, а головними його рисами є застосування гліколю в процесі деполімеризації і наявність підвищених робочих температур (до 300 градусів). Для скорочення часу хімічних реакцій застосовуються різні каталізатори, які також впливають на характеристики одержуваного продукту.
До переваг методу відносяться низькі вимоги до попередньої обробки відходів (очищення, сортування пластмас) і практично повна безвідходність виробництва. Однак технологічні особливості даного методу не дозволяють використовувати його для подальшого виробництва харчового пластику .
Метаноліз
Спосіб передбачає розщеплення відходів пластика метанолом. Процес протікає в реакторі під тиском в умовах високих температур. Метод метаноліза відноситься до процесів підвищеної вибухової і хімічної небезпеки, внаслідок чого застосовується в основному в вузькоспеціалізованих циклах виробництва поліефірів. Метаноліз вимагає ретельної підготовки сировини, а також є витратним з точки зору споживання енергоресурсів.
піроліз
Піролізу називається метод термічної деструкції пластикових відходів при відсутності доступу повітря. В результаті даного процесу сировинний матеріал деполімеризується (розкладається на мономери). Для забезпечення протікання реакції не потрібна попередня очистка і сортування відходів.
Основне обладнання для переробки пластикових відходів методом піролізу - це установка термічної деструкції або реактор, а сам технологічний процес переробки складається з наступних стадій:
- підготовка і завантаження сировини в установку реактора;
- плавний нагрів до робочої температури (500 градусів) і підвищення тиску в реакторі;
- безпосередньо піроліз або розкладання сировини на мономери;
- виділяється в результаті реакції газ використовується в якості додаткового палива і надходить в пальник піролізної установки;
- контроль робочих температур здійснюється системами радіаторів в автоматичному режимі.
Технологія піролізу, будучи одним з найперспективніших методів поводження з відходами пластику, постійно вдосконалюється і знаходить ефективне впровадження у вітчизняній і зарубіжній практиці. Термічна деструкція відповідає всім сучасним санітарно-гігієнічним і екологічним нормам.
Крім розщеплення пластика піролізні установки можуть переробляти і інші органічні відходи. Одним з продуктів піролізу є паливний газ, реалізація якого може бути джерелом додаткового доходу.
