Вторичная переработка полиэтилена – одна из немногих технологий вторичной переработки, которая обеспечивает решение экологической проблемы отходов, так и способно приносить неплохую прибыль.
Проблема загрязнения планеты полиэтиленом становится всё серьезнее с каждым годом. Использование этого материала настолько распространено, что встречается практически в каждой сфере человеческой жизни. Трудности утилизации и длительный срок разложения угрожают нашей планете. Для решения проблемы разрабатываются технологии переработки и вторичного использования вещества. Это замечательный способ избавиться от огромного количества мусора на свалках вокруг крупных городов и построения на данной основе прибыльного производства. Внедрение этого способа в глобальном масштабе - шанс победить экологическую катастрофу.
Актуальность переработки полиэтилена
Утилизировать данный материал непросто - структура и состав полиэтилена предусматривают стойкость к действию различных химических факторов, что и делает его таким популярным. В плане использования, эти качества - именно то, что нужно. Однако именно эти же свойства ведут к воздействию отходов на экологию.
Распад полиэтилена занимает около 300 лет. Опасным фактором является также то, что при разложении полиэтиленовые предметы способны выбрасывать в биосферу опасные химические элементы, которые загрязняют воздух, почву, грунтовые воды. В сумме это действие сказывается на состоянии окружающей среды и общественном здоровье.
Если данный материал обладает такими поразительными свойствами и хранится несколько сотен лет, возникает вопрос, почему бы не воспользоваться этими качествами отходов. Современная техника позволяет осуществлять вторичную переработку отходов полиэтилена на таком уровне, что материал становится вновь пригодным для использования. Это одновременно и способ экономии на новых материалах, и решение проблемы загрязнения природы.
Для слаженного и постоянного функционирования системы по переработки, необходимым является условие сбора сырья и наличие нужного оборудования. Последующая переработка подарит отходам новую жизнь в роли повседневных бытовых предметов.
Количество предприятий, занимающихся переработкой отходов полиэтилена закономерно увеличивается с каждым годом - этому способствует актуальность и востребованность данной услуги. Дешевизна исходного материала и широкие возможности производства товаров, спрос на которые не падает - вот ключевые преимущества такого бизнеса.
Важный момент. Использование изделий из переработанного полиэтилена должно укладываться на упаковке продукта, при этом по качеству вторичный продукт уступает первичному полиэтилену. Данный факт следует учитывать.
Как происходит процесс переработки сырья?
Отходы проходят переработку в несколько последовательных шагов:
- сбор сырья;
- сортировка;
- первичная обработка;
- измельчение;
- обработка в центрифуге;
- действие температуры;
- использование материала для производства изделий.
Сбор сырья и его сортировка - начало процесса. На этом этапе отходы делят на категории, которые соответствуют виду сырья. Сортировка может производиться вручную или с использованием механизированных устройств.
Отсортированные отходы необходимо очистить от загрязнений, деталей из инородного материала. Сырье очищается в специальных промывочных машинах. Некоторые сборщики сырья сами проводят данную процедуру, увеличивая цену на него.
Измельчение очищенного и подготовленного сырья производится в специальных машинах, с помощью дробления. Следующий шаг обработки - центрифугирование. Это избавляет материал от влаги, примесей. После измельчения следует термическая обработка материала.
Сырье готово к вторичному использованию и производству предметов из него.
Необходимое оборудование для переработки полиэтилена
Для полноценного и качественного процесса переработки вторсырья используется следующее оборудование:
- промывочная машина;
- машина для измельчения отходов;
- центрифуга;
- установка для термической обработки;
- агломератор - для уменьшения объема сырья;
- гранулятор;
- экструдер - для формирования однородного сырья, с помощью использования температуры.
Автоматизация процесса осуществляется с помощью использования конвейера - это ускоряет процесс и позволяет контролировать его поэтапно.
Использования агломератора - один из способов повышений эффективности и экономичности переработки. На выходе получается товарный продукт - агломерат.
Принцип работы агломератора для переработки полиэтилена смотрите на видео:
Использование экструдера позволяет получить полиэтилен низкого давления, который устойчив к физическим и химическим факторам.
Экструдеры также используют для переработки сырья (агломерата) в однородный расплав с приданием ему определенной формы.
Уже невозможно представить современный мир без изделий из пластика. Около трети всей пластиковой продукции сегодня делается из полиэтилена. Вместе с очевидными выгодами его использования, актуальной проблемой остается поиск эффективных способов переработки и утилизации данного полимера.
Полиэтилен (принятые сокращения – ПЭТ, ПЭ) – термопластичный полимер, широко использующийся для создания огромного количества товаров. Его применение началось еще в 20 веке: с 30-х годов он стал использоваться в производстве телефонного кабеля, начиная с 50-х – как упаковка в пищевой промышленности.
Сегодня список продукции из ПЭТ огромен:
- упаковочная пленка, пакеты, мешки для мусора;
- скотч;
- всевозможная тара: бутылки, банки, ящики, канистры, контейнеры, горшки для цветов и т.п.;
- трубы для канализации и газоснабжения;
- электроизоляция, теплоизоляция;
- накопители, емкости для жидких и твердых химических веществ;
- различные виды ограждения и т.д.
В зависимости от технологий, в современной промышленности получают и используют полиэтилен разных видов и эксплуатационных свойств, например:
- высокого давления или низкой плотности (сокр. — , ПЭВД, LDPE – более пластичный вид полиэтилена, используется для производства пленки, кабеля);
- низкого давления или высокой плотности (сокр. — , ПЭНД, HDPE – имеет более жесткую и прочную структуру);
- полиэтилентерефталат (сокр. – ПЭТ, ПЭТФ, PETE – используется только для производства товаров одноразового применения) и т.п.
Что такое полиэтилен разной плотности, и какие виды упаковки из него изготавливают
Процесс изготовления полиэтиленовых пакетов
Основные виды отходов полиэтилена и откуда они берутся
Популярность и массовое потребление ПЭ приводят к тому, что ежедневно огромное количество использованных предметов из него попадает в категорию отработанных:
- Полиэтиленовая продукция бытового назначения. Сюда можно отнести упаковочную пленку, пакеты, бутылки, флаконы и канистры из-под бытовой химии, отходы блистеров из-под лекарственных средств и иные предметы, используемые человеком в повседневной жизни. Все это каждый день выбрасывается в обычные мусорные контейнеры для ТБО (твердых бытовых отходов). По разным оценкам, доля полиэтилена в ТБО составляет около десяти процентов от всего объема.
- ПЭ отходы промышленного потребления. Это, опять же, упаковочная пленка, всевозможные пакеты, отходы полиэтиленовой тары из магазинов (например, ящики для продуктов), трубы, изношенные оплетки от кабеля и т.д.
- Технологический брак на предприятиях по производству ПЭ изделий. Его объем может достигать до десяти процентов от всего производимого сырья.
Полиэтиленовая продукция дешева и удобна. Самый существенный «недостаток» любых видов пластика – длительный срок естественного разложения отходов.
По предварительным оценкам экологов, срок распада в живой природе полиэтиленовой пленки или бутылки составляет от ста до двухсот лет. Это делает весьма реальной угрозу гибели всего живого под тоннами пластикового мусора уже в ближайшем будущем.
Куда сдать ПЭТ отходы?
Основная масса бытовых отходов полиэтилена попадает в обычный мусор – контейнеры для ТБО, расположенные во дворах жилых домов. Существенным недостатком такого способа утилизации является сильное загрязнение ПЭТ остатками пищи, химикатов, грязью, жидкостями и т.д. В дальнейшем общую массу мусора будет необходимо сортировать, а сам пластик будет требовать дополнительной очистки.
Важно! Отличным решением на сегодняшний день является сортировка бытового мусора уже в момент его выбрасывания, когда предметы из пластика складываются в специально отведенные для этого накопители.
К сожалению, пока этот способ, весьма популярный в европейских странах, в России приживается с трудом:
- подобные контейнеры пока есть далеко не в каждом дворе и даже не в каждом населенном пункте;
- отсутствует работающая штрафная система за нарушение правил сортировки, и в итоге, даже при наличии таких «распределителей», в баке для пластика часто оказываются и другие виды мусора.
Сдать ПЭТ отходы вы можете:
- На предприятия, занимающиеся непосредственно переработкой ПЭТ отходов, если они принимают их самостоятельно.
- В пункты приема вторсырья, функционирующие в каждом городе – они осуществляют прием макулатуры, металлолома, пластика и т.д. Оплата за сдачу пластика будет копеечная, зато таким образом вы внесете свой посильный вклад в дело сохранения окружающей среды.
Какую продукцию делают из вторичного полиэтилена?
Полученное в результате вторпереработки пластмасс сырье – дешевый и качественный материал для изготовления огромного количества новых полезных товаров:
- отходы с небольшим сроком использования – бутылки, одноразовую тару и упаковку – с успехом перерабатывают в аналогичные изделия;
- гранулы вторичного сырья служат добавкой к первичному полиэтилену, например, при производстве напорных труб или емкостей большого объема;
- выдувные флаконы, канистры из-под пищевых продуктов и бытовой химии используют для последующего производства дренажных труб, древесно-полимерных композитов (из них изготавливают штакетник, террасную доску, садовый паркет и т.п.);
- отходы пленки из бытового мусора, а также отработанную пленку сельскохозяйственного назначения обычно перерабатывают в гранулы для будущей литьевой продукции;
- многослойные пленки, а также отходы кабелей могут быть переработаны только как добавки для других гранул и т.д.
В зависимости от вида ПЭ изделия, а также сферы, где оно использовалось, будут существенно различаться методы и оборудование, используемые для его вторичной переработки.
Переработка ПЭТ изделий
Из чего состоит производство переработки полиэтиленовых отходов? Полный цикл будет включать в себя несколько основных этапов:
Переработка полиэтилена в домашних условиях
Сегодня возможность утилизации полиэтилена в домашних условиях занимает многие пытливые умы. Например, уже существуют разработанные методы самостоятельного безопасного сжигания ПЭТ тары, предлагаемые научными сотрудниками, работающими в сфере экологии.
Но есть и альтернативный взгляд: при сжигании или даже плавлении пластика происходит выброс в атмосферу вредных для человека и природы веществ. Поэтому самостоятельное сжигание или переработка отходов полиэтилена запрещена, подобные работы могут проводить только специальные предприятия с соответствующей лицензией.
Утилизация ПЭТ
Говоря об утилизации, сегодня часто подразумевают процессы переработки пластика, когда вторсырье получает «новую жизнь» и используется для повторного изготовления продукции.
Иногда под утилизацией имеют в виду альтернативу вторичной переработки – физическое уничтожение отходов пластмассы или их складирование на свалках и полигонах. Так как сжигание пластика запрещено, для его уничтожения применяются другие, более экологичные, методы.
С точки зрения сохранения окружающей среды высоко эффективен, например, – термическое разложение пластмасс при высоких температурах в бескислородной среде.
Однако огромное количество пластикового мусора по-прежнему оказывается просто на городских свалках.
Переработка отходов ПЭТ – перспективное направление в экономике, которое поддерживают и экологи. С развитием технологий вторпереработка пластикового мусора становится более дешевой для производителя, позволяя в то же время избавить планету от излишков пластика, который с трудом разлагается в естественных условиях. Экологические риски, возникающие в процессе переработки, не идут ни в какое сравнение с теми проблемами, которые возникнут у человечества в ближайшем будущем, поскольку мусорных свалок с каждым годом становится все больше.
В жизни современного человека полиэтилен используется повсеместно. Практически в каждом доме есть разнообразие пакетов. Чем лучше сырье, тем сложнее его утилизировать и тем длительнее срок его разложения. перерабатывают, получая новые изделия. Об этом и рассказано в статье.
Утилизация
Широкое применение полиэтилена стало причиной экологической проблемы - накопления отходов на свалках. По оценкам, на долю этих изделий уходит 8-10 %. Материал не гниет, он прочный к воздействию кислот и щелочей, почти не растворяется, на его разложение уходит много лет, при этом выделяются опасные вещества, которые загрязняют почву и водоемы.
Со полиэтилена сгорают не полностью, образуя токсичные диоксины, которые вредны для всего живого: яды скапливаются в организме, что становится причиной дерматитов, язв, мутаций. Пиролиз из этого сырья широкого использования не получил - он экономически выгоден при большом количестве сырья (свыше 20 тыс. т в год).
Лучший вариант - сдать полиэтилен. Переработка отходов позволяет использовать Это возможность ресурсосбережения, удешевления продукции, уменьшения затрат.
Виды отходов
Отходы полиэтилена отличаются формой, составом, местом нахождения, загрязненностью, уровнем подготовки для вторичного применения. Они делятся на несколько групп:
- Технологический брак (2-10 %) - практически не имеет отличий от кондиционных изделий. Применяется в качестве возвратного сырья или низкосортной товарной продукции.
- Отходы промышленного использования - пленки, тара, емкости, трубопроводы, оплетки кабелей, нерабочие изделия.
- Часть отходов на свалках - пленки, пакеты, бутылки, изделия обихода.
- По уровню сохранности: незначительная деструкция и частичная утрата нужных характеристик.
Отходы полиэтилена перемешаны с остальными отходами. Существует 2 направления по рециклингу полиэтилена - выделение однородных изделий и переработка в смеси отходов.
Переработка
Прием отходов полиэтилена осуществляется специализированными компаниями. От вида продукции определяют, какой будет технологический цикл переработки. Обычно в него входит сортировка, очистка, фракционирование, измельчение, дробление, агломерация, гранулирование и формирование изделий.
Большие обломки режут с помощью циркулярных пил или лентопильных станков. Для небольших изделий подходят щековые или роторные дробильные агрегаты, гидроизмельчители, устройства, охлаждаемые благодаря сжиженному углекислому газу.
Очистка от загрязнений осуществляется в местах отмывки и на моющих линиях с функцией регенерации растворителей. Из термопластов полиэтилен извлекается с помощью метода грохочения с сепарацией или флотацией. Для снижения объема, дегазации, очистки продукцию спекают. Агломерат применяется как товарная продукция или используется для гранулирования, чтобы создать вторичные гранулы высшего качества.
Полиэтилен повторного применения имеет высокую вязкость расплава. Его гранулирование осуществляется с высокими температурами в аппаратах, в которых присутствуют роторно-ножевые измельчительные дробилки, насосы для расплава. Эти грануляторы нужны для переработки, дегазирования и модифицирования отходов.
Особенности работы
Во время переработки пакетов осуществляется несколько этапов. Первый цикл практически не влияет на снижение потребительских характеристик новой продукции. Но с каждым этапом сырье обретает негативные характеристики, из-за чего оно может использоваться для особых материалов. Отходы используются для получения новой продукции. Технология переработки заключается в следующем:
- Происходит сбор сырья: пленки, бутылок, мусора. Сортировка выполняется ручным или механическим трудом. Если отходы разделяют на макулатуру, стекло, бумагу, ПЭТ, то получится уменьшить количество мусора для утилизации.
- Сырье переходит в промывочные устройства. Этап требуется для устранения грязи, посторонних предметов. Если продукция сдается в пункты приема, то проверяется качество, чтобы назначить стоимость.
- Сырье измельчают дробильными аппаратами.
- Если в нем есть влага или примеси, то переработка выполняется в центрифуге.
- Материал отправляют в сушильную камеру для термической обработки.
- Работа окончена, и материал может использоваться повторно. Из них делают универсальные изделия - полиэтиленовые пленки, пакеты, упаковочные тары, трубы.
Что получается из отходов?
Сбор отходов полиэтилена позволяет получать различную продукцию. Смеси с большим количеством инородных включений перерабатывают с помощью литья или интрузии при небольшом давлении. Этот малозатратный вариант позволяет получать слабонагруженные изделия для декоративного уличного ограждения.
Прием отходов полиэтилена с недлительным периодом использования (тара, пленки, бутылки для одноразового применения) осуществляется для переработки в изделия подобного типа. Если материалы имеют измельченную структуру, то из них получают крупные изделия с невысокой прочностью.
Сейчас развита сфера по изготовлению композитов из вторичных полимеров и наполнителей: резиновой крошки. Их используют в производстве емкостей, отделочной плитки, мебели, декоративных элементов для машин.
Вторичная гранула применяется в качестве добавки к полиэтилену в изготовлении типовых изделия или как связующая часть в композитах для получения напорных труб, больших емкостей. Из этого сырья создают тары и упаковку для непродовольственных товаров, строительных пленок, трубопроводов. Это направление хоть и сложное, но активно развивается.
Итог
Благодаря переработке получится уменьшить количество мусора на городских свалках. Полиэтилен и пластин практически не разлагаются. А ведь на их основе получаются новые изделия, которые пригождаются в различных сферах жизни человека.
Пренебрежительное отношение к полиэтиленовым отходам опасно для экологической ситуации. Переработка полиэтилена в гранулы позволяет дать ему новую жизнь, ведь из этого сырья можно изготовить множество полезных товаров.
Ограничить производство упаковки изделий из полиэтилена в современном мире достаточно сложно, но грамотное обращение с отходами решает проблему. Полиэтиленовое сырье прекрасно поддается переработке, современная технология рециклинга экологически чистая и не требует значительных затрат природных ресурсов.
Почему важно перерабатывать отходы, а не выбрасывать их на полигоны?
- В естественной природной среде полиэтилен разлагается более 300 лет, выделяя в грунт и воды токсичные вещества.
- Переработка позволяет использовать сырье рационально, производить из переработанного полиэтилена необходимые товары дешевле, экономить ресурсы.
- Рециклинг практически не сказывается на качестве материала, вторичный полиэтилен практически такой же по свойствам, как и первичный.
Этапы переработки
- Сбор сырья.
- Сортировка, отделение от бытового мусора.
- Очистка – полиэтилен нужно отмыть от загрязнений в специальных промывочных машинах.
- Измельчение – в специальных дробилках материал измельчают.
- Обработка в центрифуге избавляет сырье от остаточных примесей и излишков влаги.
- Сушка – в специальных сушильных камерах полиэтилен проходит термическую обработку.
- Агломерация – на специальном оборудовании под температурным воздействием и давлением, а также с использованием катализаторов сырье расплавляют и спекают в гранулы.
Грануляция полиэтилена
- Насыпной материал поступает в гранулятор, несколько циклов нагрева очищают его от посторонних примесей (мусора, металла, воды, вкраплений воздуха).
- При температуре 200°C расплавленную полиэтиленовую массу пропускают через формировочные отверстия (фильеры), откуда расплавленный полимер вытекает тонкими струйками.
- Сырье срезают ножами и охлаждают холодной водой.
- Сбор продукта в накопительный бункер и фасовка в тару.
Необходимое оборудование
Линия для переработки полиэтиленовых отходов включает в себя:
- промывочную машину;
- дробилку;
- сушильную установку;
- центрифугу;
- агломератор;
- гранулятор;
- экструдер.
Для автоматической подачи сырья на линию используют конвейер или пневмотранспортер. Переработка полиэтилена в гранулы происходит непосредственно в агломераторе. При помощи специальных станков формируют готовые изделия. Оборудование для грануляции не всегда входит в состав производственной линии.
Гранулированный полиэтилен может быть разным по качеству, его делят на 3 сорта:
- Высший – производится из неокрашенных упаковочных пленок, по характеристикам такие гранулы универсальны, подходят для производства литых изделий и вторичной пленки;
- 1-й – физические характеристики аналогичны высшему сорту, за основу производства гранул берут окрашенный в светлые тона упаковочный материал;
- 2-й – изготавливается из отсортированного сырья темного цвета (черный, серый), затем из переработанных гранул производят строительные материалы и хозяйственные товары.
Применение
Из вторичного полиэтилена можно получать:
- Новые бутылки для розлива напитков.
- Одноразовую тару.
- Упаковочные пленки и пакеты.
Переработанный полиэтилен может стать основой для производства строительных материалов:
- отделочной и декоративной плитки;
- тепло- и гидроизоляции;
- санитарно-технических коммуникаций (напорных труб, дренажных систем);
- декоративных заборов и аксессуаров для бассейна.
Применение гранул для производства полезных товаров может быть гораздо шире. Технология постоянно совершенствуется, специалисты ищут новые сферы применения вторичного полиэтилена.
Переработка полиэтиленовых отходов в гранулы очень выгодна. Жители больших городов, сдавая сырье в специальные пункты приема, могут способствовать улучшению экологической ситуации. В результате производство получает недорогое сырье, которое позволяет выпускать качественные товары по более доступным ценам. В процессе вторичной переработки основная сложность заключается в том, чтобы наладить регулярный сбор и доставку сырья на место. Цивилизованный способ утилизации отходов помогает разгрузить общественные свалки и улучшить качество жизни людей в мегаполисах.
Почему-то у многих сложилось мнение, что полиэтилен пригоден лишь для изготовления упаковочной продукции. На самом деле это не так. Полиэтилен применяется в разных сферах жизнедеятельности человека и является универсальным материалом. Переработка полиэтилена может проводиться несколько раз. Выгодным занятием является закупка полиэтиленовых отходов. Компании по покупке вторсырья тесно сотрудничают с предприятиями. В пополнении сырьевой базы активно участвует и население.
Основой для всех видов полиэтилена служит один химический мономер. Тем не менее, готовая продукция по своим качествам и свойствам сильно отличается друг от друга. Причина кроется в том, что макромолекулы имеют различные геометрические формы и способность к образованию кристаллов.
Есть три вида полиэтилена, которые отличаются способом полимеризации.
Полиэтилен высокого давления производится при температуре 180° С и давлении 1500-3000 атмосфер. Такой способ производства позволяет получить продукт низкой плотности, достаточно мягкий и эластичный. В полиэтиленах высокого давления содержатся разветвленные макромолекулы.
Полиэтилен среднего давления получают при температуре 120-150 °С и давлении 30-40 атмосфер. Для процесса требуется разбавитель и металлооксидные катализаторы.
Полиэтилен низкого давления получают при полимеризации с помощью органического растворителя. Температура должна быть меньше 80° С, а давление – низким, около 5 атмосфер. В качестве катализатора используется металлорганический комплекс. В процессах задействован ионный механизм.
Полиэтилен, полученный при помощи низкого либо среднего давления, имеет линейное строение молекул, высокую степень кристаллизации, является жестким материалом. Полиэтилен – морозоустойчивый материал, может использоваться и при температуре до -60° С. Есть марки, сохраняющие полезные свойства при еще более низкой температуре. Предельный углеводород, он не поддается влиянию агрессивной среды и органических жидкостей.
В промышленности полиэтилены выпускаются в виде гранул, листов и блоков. Далее методом литья под очень высоким давлением, так называемой экструзии – размягченные полимеры выдавливаются через сопла машины шпица, и дальнейшего выдувания из материала изготавливаются разные изделия.
Полиэтилен предназначен для производства бесшовных труб, изоляции электропроводов и пленки, которая широко применяется для упаковки продукции. Из этого материала изготавливаются также перегородки, парники для сельского хозяйства, ведра, тазы, бутылки.
Полиэтилен обладает диэлектрическими свойствами, что обуславливает его применение в качестве изоляционного материала для кабелей в телевидении, радиолокации, телефонных линиях связи. Именно по этим причинам так важно повторно перерабатывать полиэтилен.
