Пластиковые отходы отлично поддаются переработке
Утилизация отходов пластмасс ввиду быстрого роста объемом их применения приобрела важное экономическое и экологическое значение. Использование отходов полимерных материалов помогает решить сырьевые проблемы, позволяя сократить потребление первичных материальных ресурсов.
Вторичные полимерные материалы должны играть в промышленности по переработке пластмасс такую же роль, какую играет металлолом в металлургии.
Отходы термопластичных пластмасс можно классифицировать следующим образом:
технологические отходы производства, образующиеся при синтезе и переработке пластмасс и составляющие от 5 до 35 % (по массе). По свойствам они мало отличаются от исходного сырья и могут повторно перерабатываться в смеси с исходным мате риалом;
отходы производственного потребления, накапливающиеся в результате выхода из строя изделий из полимерных материалов, используемых в различных отраслях экономики. Эти отходы достаточно однородны и также могут быть повторно переработаны в изделия. К ним относятся детали машин, тара, отходы пленочных материалов сельскохозяйственного назначения и др.;
пластиковые отходы общественного потребления, накапливающиеся на свалках в результате морального или физического износа полимерных деталей или изделий, в которых они использовались (пластмассовая посуда, мебель, детали автомобилей и другой бытовой техники). Хотя они и представляют ценное вторичное сырье, но вследствие перемешивания с другими видами отходов их переработка в изделия затруднена. Доля отходов общественного потребления составляет 50 % всех полимерных отходов.
Для облегчения разделения пластмассовых отходов потребления во многих странах изделия при их производстве маркируют, что позволяет идентифицировать вид полимера, из которого оно изготовлено.
Раздельный сбор отходов потребления пластмассовых деталей с учетом вида полимера (а еще лучше цвета) у нас в стране пока не производится. Поэтому значительная часть отходов пластмасс не перерабатывается.
Захоронение отходов ведет к загрязнению окружающей среды и нерациональному использованию ресурсов. Сжигание также наносит ущерб природе, но при этом хотя бы возможно использовать выделяющееся при горении тепло.
Создание био-, фото- и воздухоразрушаемых полимеров хотя и возможно, но во многих случаях нерационально, так как такие материалы не обладают необходимыми эксплуатационными свойствами. Они могут найти применение для изготовления упаковочных пленочных материалов, одноразовой посуды и тары, гак как эти изделия имеют ограниченный срок эксплуатации. Однако издержки при изготовлении таких полимерных материалов выше, чем при производстве обычных пластиков, и поэтому создание полимеров, способных к быстрому разложению под воздействием факторов окружающей среды, имеет ограниченное значение.
В промышленности применяются следующие основные направления утилизации и ликвидации отходов пластмасс:
переработка отходов в полимерное сырье и повторное его использование для получения изделий;
сжигание вместе с бытовыми отходами;
пиролиз и получение жидкого и газообразного топлива;
захоронение на полигонах и свалках.
Основной путь утилизации отходов пластмасс — это их повторное использование по прямому назначению. Капитальные затраты при таком способе утилизации невелики. При этом не только достигается ресурсосберегающий эффект от повторного вовлечения материальных ресурсов в производственный цикл, но и существенно снижаются нагрузки на окружающую среду.
Несмотря на значительные преимущества повторного использования полимерных материалов, таким способом утилизируется лишь незначительное их количество, что связано с трудоемкостью сбора, разделения, сортировки, очистки отходом (прежде всего отходов бытового потребления).
Поэтому наряду с вторичной переработкой отходов пластмасс в изделия в промышленности используются и другие способы утилизации.
Весьма перспективна переработка отходов пластмасс пиролизом, в результате которого из пластмассовых отходов при 425 °С и давлении 20 МПа получают топливо, на 95 % состоящее из жидких углеводородов и на 5 % из горючего газа.
Применение этой технологии для переработки пластмассовых отходов экономически выгодно. Установка, перерабатывающий 11,3 тыс. т/год отходов окупается за три года. Использование этих установок целесообразно лишь в районах с ресурсами отходов не менее 465 тыс. т/год.
К технологическим отходам относятся остатки исходного сырья, образовавшиеся в процессе производства и частично или полностью утратившие показатели качества. Часть из них (возвратные отходы) — литники, отходы при выходе на режим, бракованные детали — используются после предварительной подготовки в том же или другом процессе. Технологические отходы, безвозвратно утратившие свои основные свойства, не могут быть переработаны в изделия и подлежат сжиганию либо захоронению.
Сокращению технологических отходов, образующихся при изготовлении деталей из пластмасс, способствуют следующие мероприятия:
Правильное распределение имеющейся номенклатуры изделий по оборудованию таким образом, чтобы суммарные отходы были минимальны, учитывая, что потери сырья при переходах с одного изделия на другое на машинах с большой производительностью максимальны.
Усовершенствование конструкции оснастки, выбор оптимального формующего инструмента (пресс-форм, дорнов, матриц и т. д.),
Оптимизация режимов переработки полимера с целью исключения его термодеструкции и получения бракованных изделий.
Уменьшение числа переходов с одного цвета на другой как при изготовлении деталей, так и при переработке отходом.
Установка на вентиляционных отсосах дробильных отделений циклонов для улавливания полимерной пыли, образующейся При дроблении отходов.
Организация безостановочного цикла работы оборудования, уменьшение количества остановок оборудования на ремонт или замену формующей оснастки.
