Как производятся синететические материалы и как должна производится переработка синтетических отходов

Переработка и утилизация отходов пластмасс

Полимерные материалы благодаря своим уникальным физико-химическим технологическим и потребительским свойствам находят широкое применение во всех сферах жизни современного общества.

Особенно перспективно использование некоторых видов синтетических смол (полиэфирных, эпоксидных, кремний органических), не требующих сложного оборудования и значительных затрат энергии.

Но при этом выделяются вредные летучие вещества (фенол, этиленгликоль, ацетон): чтобы снизить вред целесообразно все стадии процесса выполнять в герметизированных емкостях.

Это не всегда возможно (может потребоваться изменение физико-химических свойств исходных компонентов или смеси в ущерб экологии).

Например, чтобы быстро и качественно заполнить форму (пористый каркас) приходится вводить дополнительное количество растворителя (пластификатора), который обладает повышенной летучестью и токсичностью. Устранить этот недостаток можно использованием вибровоздействия при частоте 50-200 Гц.

Для обеспечения высокой текучести вязких смесей без применения пластификатора необходимо знать диапазон собственные частот колебаний элементов наполнителя, арматуры и формы, играющих роль резонатора.

Вибровоздействие может быть поверхностным или объемным.

При этом на разных стадиях процесса могут использоваться различные частоты колебаний: на стадии заполнения — создать резонансные колебания элементов формы, затем для дегазирования смеси и ускорения процесса отвердения частоту колебаний увеличивают до сотен герц. Если производится внешний нагрев при изготовлении крупных деталей, то это сопровождается неравномерностью температуры по массе, что ухудшает экологические условия процесса.

Применение высокочастотного магнитного поля с добавкой менее 1% ферромагнитных веществ в состав смеси улучшает условия протекания технологического процесса по всему объему изделия.

Наибольшая интенсификация, производства при изготовлении порошковых деталей достигается при холодном выдавливании детали из спеченных порошковых заготовок и холодное формование порошка в закрытой матрице с последующим спеканием.

Первый технологический процесс требует сначала приготовления порошковой шихты (из порошков: железного, пластификатора, легирующих элементов), из которой в закрытом штампе формуют заготовку простой формы (например, цилиндр) с пористой структурой (если не принять специальных мер).

Затем эту заготовку спекают в восстановительной атмосфере (водород, аммиак) или атмосфере, не допускающей окисления (аргон, азот).

После спекания эта заготовка стала твердым телом, которое подвергается последующей холодной штамповке выдавливанием (аналогично обычной заготовке, отрезанной от цилиндрического прутка).

]

Теперь деталь подвергается термообработке в защитной атмосфере (отжиг, закалка). Этот процесс, мало применим, так как требует применения больших усилий при формоизменении заготовки простой формы, т.е.

требует большой прочности от штамповочного оборудования.

Второй вид технологического процесса производства высокоплотных порошковых деталей состоит в том, что из приготовленной порошковой шихты в закрытой матрице формуют деталь сразу требуемой формы, которую впоследствии подвергают спеканию в защитной атмосфере, а при необходимости, и закалке.

Пластмассы — это материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные под воздействием нагревания или давления формоваться: в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять полученную ими форму.

В зависимости от технологического процесса производства, применяемого наполнителя и связующего (смолы) пластмассы могут быть композиционными, слоистыми или литыми, а по природе применяемой смолы — термореактивными или термопластичными.

При производстве пластмасс в процессе переработки полимерных материалов происходит выделение газообразных продуктов (аммиак, метиловый спирт, окись углерода), органических кислот, фенола, стирола.

Для локализации выделяющихся веществ необходимо предусмотреть местные отсосы от оборудования с подключением их к системам вытяжной вентиляции.

В процессе переработки термопластических материалов происходит накопление твердых отходов (слитки и куски полимеров, литники, обрезки, изделия с дефектами), которые могут быть полностью переработаны на дробильном оборудовании и вновь использованы как вторичное сырье в виде добавок к основному производству.

Но при этом образуется почти такое же количество отходов, которые не могут быть использованы: они вместе с бытовыми отходами отправляются на полигон ТБО. Пластмассы мало используются как вторичное, сырье из-за многообразия их типов и сложности их составов. Производство пластмасс не связано с загрязнением сточных вод, так как по технологии должно быть обеспечено оборотное водоснабжение.

Основные направления утилизации и ликвидации отходов пластмасс таковы:

  1. захоронение на полигонах и свалках;
  2. переработка их по заводской технологии;
  3. сжигание совместно с ТБО и промышленными отходами;
  4. пиролиз или раздельное сжигание в специальных печах;
  5. использование отходов пластмасс как готового материала в других технологических процессах.

Наиболее оптимальным методом использования отходов пластмасс является их переработка по заводским технологиям. При многообразии способов переработки общая схема процесса может быть представлена, как показано на рисунке.

Первая ступень включает отделение непластмассовых компонентов (ветошь, картон, остатки упаковки: бумажные, деревянные или металлические) и сортировку отходов по внешнему виду.

На второй ступени производится измельчение отходов пластмассы (иногда в несколько стадий) до размеров, достаточных для осуществления их дальнейшей переработки.

Третья ступень обеспечивает отмывку измельченных отходов от загрязнений органического и минерального характера.

Четвертая стадия определяется способом разделения отходов по видам пластмасс:

  1. если это мокрый способ, то сначала производят классификацию отходов, а затем сушку;
  2. при использовании сухих методов сначала измельченные отходы сушат, а затем классифицируют.

Вариант процесса переработки отходов пластмасс

Высушенные измельченные отходы смешивают при необходимости со стабилизаторами, красителями, наполнителями и гранулируют. Иногда на этой ступени отходы смешивают с товарным продуктом.

Если в этой смеси отходы превысят 20%, то изделия будут шероховатыми, ухудшается глянец. На заключительной ступени процесса производится переработка гранулята в изделия.

Эта ступень аналогична исходному процессу переработки, но иногда требует специфического подхода к выбору режимов работы оборудования.

Полная реализация такого процесса трудоемка и дорогостояща, поэтому на практике (например, при переработке отходов полиэтиленовой пленки) часто довольствуются исключением 3—5 ступеней.

При качественной предварительной рассортировке пластмасс по видам, достижении высокой степени очистки и выделения отдельных отходов из смесей их переработка практически не отличается от переработки первичных пластмасс.

При этом необходимо учитывать способность полимеров сохранять или изменять свойства в процессе многократной переработки, что вообще определяет целесообразность выполнения переработки отходов.

Изменение физико-химических свойств большинства полимеров при многократной переработке связано со снижением молекулярной массы пластмасс, разветвленностью их структуры. Снижением молекулярной массы пластмасс приводит к изменению их прочностных показателей.

Для переработки отходов методом литья под давлением обычно используют машины, работающие по типу интрузии (лат. вталкивания) с постоянно вращающимся шнеком, что обеспечивает самопроизвольный захват и гомогенизацию отходов.

Особенностью повторной переработки поливинилхлорида (ПВХ) является необходимость его дополнительной стабилизации. Отходы мягкого ПВХ используются для получения бытовых изделий, пленочных покрытий и пленок.

При этом 20% отходов измельчают на смесительных вальцах, смешивают с товарным ПВХ, красителями, смазками и стабилизатором, а затем пропускают через систему подогревательных и отделочных вальцов.

Из отходов полиэтилена высокого давления производят мешки для мусора, трубы, хозяйственные ведра, уплотнительные профили и прокладки. Полипропиленовые отходы перерабатывают в текстильные шпули, детали сантехники, дверные ручки, ящики для растений.

Выполнение утилизации смесей отходов без предварительного разделения их составляющих делает процесс утилизации более дешевым, но физико-механические свойства полученных при этом изделий гораздо хуже.

]

Источник: http://ohrana-bgd.ru/prombit/prombit1_29.html

Переработка тканей и одежды. Основные принципы

Сейчас на Земле проживает более 7 миллиардов людей. Если попробовать посчитать без остановки только до миллиарда, то для этого понадобится 31 год, 259 дней, 1 час, 46 минут и 40 секунд. А для подсчета семи миллиардов не хватит всей жизни человека.

Если у каждого человека из 7 млрд. была бы только одна пара штанов, одна рубашка и одна куртка, то получится 21 млрд. предметов одежды.

Это огромное количество! И можно с уверенностью предположить, что многие из нас владеют больше, чем тремя предметами одежды.

Особенно если учесть, что мировой объем производства индустрии моды (одежды, текстиля, обуви и предметов роскоши) в 2010 году достиг 2,560 трлн. $. Более 80 млрд. единиц одежды производятся ежегодно по всему миру.

Зачем перерабатывать текстиль?

И сколько одежды люди выбрасывают? В среднем выбрасываемый текстиль составляет пять процентов от веса твердых бытовых отходов. Ежедневно в мире выбрасывается 3,5 млн. тонн мусора. Это количество продолжает расти, и вместе с ним продолжает расти количество выбрасываемого текстиля.

Для биоразложения натуральных волокон на свалке могут потребоваться сотни лет. При этом при разложении в атмосферу выделяются метан и СО2. Распад синтетических волокон на свалке продолжается на порядок дольше, и при этом могут выделяться ядовитые вещества в почву и грунтовые воды.

Так что проблема переработки текстиля встала перед нами очень остро. В отличие от традиционных областей переработки (например, переработки металлов) переработка тканей появилась недавно. Хотя рециклинг текстильной продукции практиковался давно, еще 200 лет назад в Англии старьевщики, или «rag and bone men», собирали старую одежду и использовали ее в различных целях.

С точки зрения экологии, переработка тканей и одежды обладает следующими преимуществами:

  • Уменьшается пространство, необходимое для свалок;
  • Отпадает необходимость использования первичных волокон;
  • Уменьшается использование воды и энергии;
  • Уменьшается загрязнение;
  • Уменьшается необходимость в красителях.

Текстиль для вторичной переработки получается из двух основных источников:

  1. Потребительские отходы, в том числе одежда, обивка в транспортных средствах, предметы домашнего обихода и т.д.
  2. Текстильные отходы производства, которые получаются в результате технологического процесса изготовления тканей и одежды, включая отходы пряжи и побочные продукты.

Wikimedia Commons/Lionel Allorge (Own work)/ CC BY-SA 3.0

Как перерабатываются ткани и одежда?

Для того чтобы избавиться от ненужных вещей из текстиля, их можно отдать кому-нибудь, пожертвовать в благотворительный фонд, продать, найти им новое применение, сшить из них какую-то другую вещь, также в некоторых городах есть возможность сдать одежду в пункты приема, откуда она поступает в переработку. К сожалению, такие пункты приема в России очень большая редкость.

После сбора текстиля приступают к ручной сортировке материалов, в зависимости от типа волокна и состояния. При сортировке также отделяется еще пригодная для использования одежда, обувь. Непригодный для носки текстиль направляется в переработку.

В Канаде 10 процентов собранной одежды продается в благотворительных магазинах, а 90 процентов сданного текстиля поступает в переработку.

В Великобритании около 50 процентов собранного для переработки текстиля используется повторно, и около 50 процентов подвергаются вторичной переработке. Около 61 процента восстановленной одежды, которую еще можно носить, экспортируется в другие страны.

В некоторых африканских странах 80 процентов населения приобретают ношеную одежду. В России также существует множество магазинов second hand.

Процесс переработки тканей из натуральных волокон

В переработке тканей из натуральных волокон есть принципиальные отличия от переработки тканей из синтетических волокон. Для натуральных тканей:

  • Собранный, непригодный для носки материал сортируется по типу волокон и цвету. При сортировке по цвету отпадает необходимость в последующем окрашивании, что экономит энергию и позволяет избежать использования в производстве дополнительных загрязняющих веществ.
  • Затем текстиль разбирают на волокна или измельчают. Иногда, в зависимости от конечного назначения, в пряжу вводятся другие волокна.
  • Нити очищаются и смешиваются с помощью процесса чесания.
  • Далее нити повторно скручиваются и подготавливаются для последующего изготовления из них ткани или вязаных изделий.
  • Некоторые волокна не скручиваются в нити, а используются в качестве наполнителей, например, для матрацев.

Процесс переработки тканей из искусственных волокон

В случае, когда перерабатываемые изделия сделаны из материала на основе полиэфира, то они измельчаются, а затем гранулируются и превращаются в полиэфирную крошку. Впоследствии крошка плавится и используется для создания новых полиэфирных тканей.

Источник: http://nature-time.ru/2014/01/pererabotka-tkaney-i-odezhdyi/

Утилизация отходов синтетических и минеральных масел

«Кашу маслом не испортишь!» — гласит поговорка. А вот экологию испортить очень просто, тем более, если масло моторное, да еще и отработанное.

Синтетические и минеральные отработанные масла очень токсичны и опасны для природы. Попадая в окружающую среду, они проникают в организм человека, нанося ему огромный вред.

Что же это за масла? Какие они бывают и что с ними делать? Все это вы можете узнать на нашем сайте.

Масло – собирательное название целого ряда химических веществ или смесей, не растворимых в воде.  Моторные масла классифицируются по разным признакам. В первую очередь их делят на 3 большие группы: минеральные, синтетические и полусинтетические.

Минеральные масла

Минеральные (нефтяные) масла – жидкие смеси высококипящих углеводородов. В основном, представляют собой продукты переработки нефти. Все минеральные масла легче воды и практически нерастворимы. Попадая в воду, они остаются на поверхности, что нередко приводит к большим экологическим проблемам, а иногда и катастрофам.

Качественное минеральное масло – отличный горюче-смазочный материал. Применяется в двигателях внутреннего сгорания. Для придания минеральным маслам необходимых свойств в них добавляют различные присадки.  Именно благодаря этому  масло становится более качественным.

Производители минеральных моторных масел никогда не выдают своих технологий и не рассказывают о составе присадок. Отходы минеральных масел сами по себе очень токсичны.

Самые разные вредные вещества могут встречаться и в присадках, что возможно, усложнит процесс утилизации минерального масла.

Синтетические масла

Синтетические масла пришли на замену минеральным, так как уровень их эффективности гораздо выше.  Они применяются как в тяжелой, так и в легкой промышленности, но самое широкое применение нашли в автомобильной отрасли. Несмотря на достаточно высокую стоимость, синтетические масла все чаще предпочитают минеральным.

Синтетические масла – органические соединения, получаемые из углеводородного сырья. Они обладают следующими важными свойствами:

  • стабильность
  • вязкость не меняется при перепаде температур
  • медленный процесс разложения

Без соответствующей обработки и утилизации синтетические масла представляют опасность для окружающей среды и человека. Утилизация синтетических масел требует наличия специально подготовленного персонала и современной техники.

Виды масел по области применения

Масла  имеют очень широкую область применения. Их используют в легкой и тяжелой промышленности, автомобильной отрасли и даже в косметологии.  В зависимости от той сферы, где они применяются, масла делятся на несколько видов.

Моторные масла —  масла, которые применяют для смазки роторных и поршневых двигателей внутреннего сгорания. По температурным пределам все они разделяются на летние, зимние и весенние.  Они состоят из базовых масел и специальных присадок.

Моторное масло – очень важный элемент конструкции двигателя. Поэтому его состав должен соответствовать конструкции и требованиям двигателя, чтобы обеспечить его качественное функционирование. Вот почему производители добавляют туда массу химических средств, зачастую вредных и токсичных.

Впоследствии образуется моторное отработанное масло, которое должно обязательно обезвреживаться и утилизироваться.

Утилизация моторного отработанного масла – та сторона, на которую стоит обращать больше внимания, чтобы успеть предотвратить множество экологических проблем.

Моторные масла в зависимости от назначения делят на масла для дизельных и бензиновых двигателей, а также универсальные масла, подходящие для двигателей обоих типов.

Дизельное масло после использования не содержит в себе заметных примесей топлива. Примеси дизельного отработанного масла на 90% состоят из углеродистых веществ, то есть сажи, которая попадает туда из-за неполного сгорания топлива.

Смешиваясь с работающим маслом, она загрязняет его, из-за чего образуется углеродисто — масляная суспензия, вредная для окружающей среды и человека. Поэтому необходимо постоянно производить утилизацию дизельных отработанных масел.

Гидравлические масла – жидкости, применяемые в качестве рабочих в гидравлических системах управления и гидравлических приводах. Качество гидравлического масла зависит от многих характеристик: инертности, вязкость, сплошности, сжимаемости, испаряемости, теплового расширения, способности растворять газы, и т. д.  

Индустриальные масла – дистиллятные нефтяные масла малой и средней вязкости. Их используют  в основном для смазки станков, текстильных машин, вентиляторов.

В индустриальные масла также добавляют различные присадки, что позволяет использовать их для смазки гидравлических систем промышленного оборудования, для смазки подшипников, редукторов.

Индустриальные отработанные масла требуют своевременной и безопасной утилизации с помощью специальных установок.

Трансмиссионные масла – жидкости, которые используют для смазки узлов трения агрегатов трансмиссий различных машин. Также они предназначены для ведущих мостов и коробок передач. Такое масло тоже состоит из базового масла и различных присадок. Утилизацией трансмиссионных отработанных масел занимаются специальные заводы  либо компании по утилизации отходов.

Автомобильные и авиационные масла

Автомобильные масла   — жидкости, предназначенные для смазки двигателей легковых и грузовых атомобилей различных марок. Автомобильное масло выполняет следующие функции:

  • защита двигателя от износа
  • снижение температуры
  • обеспечение чистоты двигателя
  • препятствие возникновения коррозии на деталях двигателя

Моторное масло для автомобиля очень важно. Вот почему его используют в таких больших количествах. Так как автомобильное отработанное масло очень вредно и опасно для окружающей среды, оно должно сразу же после использования пройти процедуру утилизации.

Авиационные масла – жидкости, применяемые в авиационных двигателях военных и гражданских самолетов, в турбокомпрессорных частях силовых установок некоторых вертолетов. Для разного вида авиационных двигателей (турбовинтовых и турбореактивных) используют различные масла.

Состав авиационных отработанных масел различных типов практически одинаков. Авиационное отработанное масло состоит из углеводородов, золы, воды, фосфора, цинка, кальция и механических примесей.

Так как в этом составе содержатся вредные вещества, обязательно необходимо проводить утилизацию авиационного отработанного масла. Этим  должны заниматься специальные заводы и компании.

Проблемы утилизации отработанных минеральных и синтетических масел

Ежегодно в мире потребляется около 50 млн. тонн моторных масел. Как это ни прискорбно, но только четверть из них используются повторно, подвергаются утилизации или хотя бы сжигается.

 Остальное сливается в водоемы, почву, канализацию, распыляется в атмосфере. Это огромная экологическая проблема, касающаяся каждого из нас.

Ведь попадая в окружающую среду отработанные масла (трансмиссионные, моторные, гидравлические, индустриальные и т.д.) представляют большую опасность для здоровья человека.

Только представьте, что 1 литр отработанного моторного масла, вылитого в почву делает непригодным 100-1000 тонн грунтовых вод.

]

По оценкам экологов более 40% поверхности воды в мире покрыто пленкой отработанных автомобильных и авиационных масел.

Помимо своих ядовитых свойств отработанные моторные масла опасны еще и тем, что такая жидкость представляет собой благоприятную среду для размножения бактерий.

Потребление смазочных масел в России составляет около 8 млн. тонн в год. Только 4% от этого количества перерабатывается и регенерируется экологически безопасным способом. Остальное в лучшем случае сжигается, в худшем – просто выливается в окружающую среду.

Утилизация отработанных минеральных и синтетических масел – большая проблема. Качественная и безопасная утилизация требует некоторых вложений. Требуются силы, время, финансы.

Вместо того чтобы обратиться в специальные компании по утилизации отходов большинство производителей просто сливают отработанные гидравлические, индустриальные и моторные масла в водоемы, оставляют на свалках. Есть и другая более выгодная для производителя схема.

Отработанное моторное масло можно использовать как топливо (конечно же, не без вреда для экологии). Поэтому существуют специальные конторы, скупающие отходы ГСМ. Естественно, предприятию финансово выгодней продать отработанные масла, чем платить за их утилизацию.

Так же поступает большинство станций технического обслуживания с автомобильными отработанными маслами.

Скупщики используют отходы ГСМ в качестве топлива, что категорически запрещено. При сжигании в атмосферу попадает огромное количество вредных веществ, что приводит к нарушению экологии.

На самом деле, сжигать отработанные автомобильные масла можно, но только с использованием специальных безопасных систем.  Есть и другие, более современные и качественные способы утилизации синтетических и минеральных масел.

Способы утилизации отработанных синтетических и минеральных масел

Источник: http://EcoBrain.ru/othodi/utilization-of-sintetic-materials

Вторичная переработка полимерной продукции

В современном мире проблема утилизации полимерных отходов считается достаточно актуальной. Ежегодно на мусорных полигонах собираются миллионы тонн продукции данного типа. И лишь небольшая часть полимеров подвергается вторичной переработки. В результате ее проведения получают высококачественное сырье, пригодное для производства новой продукции.

Что такое полимерная продукция?

Каждый год объем выработки полимерных материалов увеличивается приблизительно на 5%. Такая популярность связана с их многочисленными положительными свойствами.

Данная продукция преимущественно используется в качестве тары. Она повышает срок службы изделий, которые находятся внутри упаковки. Также полимеры имеют отличный внешний вид и долгий срок службы.

Современная промышленность выпускает следующие разновидности продукции данного типа:

  • полиэтилен и материалы, изготовленные на его основании – 34%;
  • ПЭТ – 20%;
  • бумага с ламинацией – 17%;
  • ПВХ – 14%;
  • полипропилен – 7%;
  • полистирол – 8%.

Какая продукция пригодна для переработки?

Рециклингу подвергаются не все полимеры.

Термопластические синтетические материалы, которые при воздействии высокой температуры способны изменять свою форму, чаще всего используются для вторичной переработки.

Поэтому для этой цели собирают и специальным образом подготавливают такие виды отходов:

  • материалы, которые остаются в процессе производства пластика. Чаще всего это всевозможные отрезки. Продукция данного типа отличается высоким качеством, поскольку в их составе отсутствуют примеси. На перерабатывающие заводы они поступают уже в отсортированном виде, что значительно упрощает подготовительный этап работы. Рециклингу обычно подвергается до 90% от всех промышленных отходов;
  • полимеры, полученные после потребления. Их также называют бытовыми отходами. Это пакеты, одноразовая посуда, пластиковые бутылки, оконные профили и многие другие изделия. Особенностью данных материалов считается их загрязненность. Для переработки полимеров данного типа следует затратить много сил и ресурсов для сортировки и очистки отходов.

В чем основная проблема переработки полимерных отходов?

На данный момент переработке подвергается лишь небольшая часть от всех существующих отходов. Развитие данной сферы происходит медленно, несмотря на ее актуальность. Это связано со следующим:

  • государство не обеспечивает всеми необходимыми нормативными и техническими нормами, которые могли бы обеспечить высокое качество вторсырья. Именно поэтому отсутствуют мощные производства, поставляющие на рынок переработанные отходы с оптимальными характеристиками;
  • поскольку для осуществления процесса переработки не применяются современные технологии, для его поддержания необходимы огромные денежные ресурсы;
  • из-за отсутствия поддержки государства уровень сбора отходов среди населения и мелких предприятий находится на низком уровне;
  • получаемое вторсырье не обладает достаточной конкурентоспособностью;
  • среди населения не проводится агитация, которая б стимулировала их к раздельному выбросу мусора. Большинство людей не понимают, что использование вторсырья позволяет ограничить потребление других ресурсов – нефти, газа.

Раздельный выброс мусора

Как происходит сбор вторсырья для переработки?

Вторичная переработка полимеров происходит после того, как пройдены все этапы подготовки сырья:

  1. Открываются специальные пункты, которые занимаются сбором и первичной сортировкой полученной продукции. Они сотрудничают как с населением, так и с промышленными предприятиями разного типа.
  2. Сбор полимеров на полигонах хранения бытовых отходов. Обычно этим занимаются специальные компании.
  3. Сырье попадает на вторичный рынок после предварительной сортировки на специальных мусороперерабатывающих пунктах.
  4. Перерабатывающими компаниями производится закупка вторсырья у крупных промышленных комплексов. Такие материалы менее загрязнены и не подлежат столь тщательной подготовки к переработке.
  5. Небольшая часть вторсырья также собирается благодаря специальной программе, которая подразумевает раздельный сбор мусора.

Мусороперерабатывающий комплекс

Как осуществляется переработка полимеров?

После сбора и первичной сортировки переработка полимерных отходов происходит таким способом:

  1. Измельчение сырья. Является одним из важных этапов подготовки полимеров к дальнейшей переработке. Степень измельчения материалов определяет качественные характеристики изделий, которые будут изготовляться в дальнейшем. Для проведения данного этапа работ современные заводы используют криогенный способ переработки. Он позволяет получить из полимерной продукции порошок со степенью дисперсности от 0,5 до 2 мм.
  2. Разделение пластмасс по видам. Для осуществления данной операции чаще всего применяется флотационный метод. Он подразумевает добавление в воду специальных поверхностно-активных веществ, которые способны воздействовать на некоторых типы полимеров и изменять их гидрофильные свойства. Также очень эффективно растворение сырья специальными веществами. В последующем его обрабатывают паром, что позволяет выделить необходимые продукты. Существуют и другие методы разделения полимеров (аэро- и электросепарация, химический способ, проведение глубокой заморозки), но они менее популярны.
  3. Мойка. Полученное сырье моют в несколько этапов с применением специальных средств.
  4. Сушка. Материалы предварительно избавляются от воды в центрифугах. Заключительная сушка происходит в специальных машинах. В результате получают продукт с влажностью 0,2%.
  5. Гранулирование. Подготовленный материал попадает в специальную установку, где он максимально уплотняется. В результате получают продукт, который подходит для производства полимерной продукции любого типа.

Переработка пластиковых бутылок

Стандартный перечень оборудования для мусороперерабатывающего завода

Переработка отходов полимеров осуществляется при помощи следующего оборудования:

  • линия для мойки, где очищение сырья происходит с минимальными трудозатратами;
  • экструдер – применяется для придания пластичной массе желаемой формы методом продавливания;
  • ленточные транспортеры – для перемещения сырья в нужном направлении;
  • шредеры – предназначены для первичного дробления материалов. Они способны работать практически с любым сырьем;
  • дробилки – активно применяются для более тщательного измельчения сырья после применения шредера;
  • смесители и дозаторы;
  • агломераторы – необходимы для переработки тонких полимерных пленок;
  • грануляторы – используются для уплотнения переработанного сырья;
  • сушилки;
  • холодильники;
  • мойки;
  • пресс и другие.

Дробилка для полимеров

Какая стоимость отходов на соответствующем рынке?

Проведя анализ цен на рынке, понятно, что стоимость отходов, которые хранятся на мусорных полигонах, ниже от цены на вторсырье в 3-6 раз (относительно первичного сырья в 7-10 раз). Если проанализировать ценообразование на примере полиэтиленовой пленки, можно понять следующее:

  • цена полигонного материала у компаний-посредников составляет 5 рублей за 1 кг;
  • после мытья и сортировки стоимость пленки повышается до 12 руб./кг;
  • сырье в виде агломерата или гранул имеет еще большую стоимость – 25-35 руб./кг;
  • цена на первичный полиэтилен варьируется от 37 до 49 руб./кг.

Такая большая разница в ценах наблюдается не у всей продукции. Например, она почти не ощутима с ПВХ, полипропиленом, полистиролом и АБС-пластиком. В случае с ПЭТ стоимость полигонного сырья отличается от вторпродукции всего в 2-3 раза. Это объясняется особенностями его переработки, в результате которой за счет измельчения получают хлопья.

Куда сбывают полученное вторсырье?

. Изготовленные пластиковые изделия чаще всего однотипные, что утрудняет их реализацию большими партиями.

Чаще всего подобные компании занимаются производством канализационных труб, строительных материалов или некоторых деталей автомобилей. На продукцию данного типа существует большой спрос на рынке.

Также очень популярна сторонняя переработка отходов полимерного типа. Эта услуга заключается в том, что заинтересованная компания отдает свой мусор заводу, который после проведения рециклинга возвращает ей готовое вторсырье. Владелец полимерных отходов платит за их переработку около 8-10 руб./кг, что считается очень выгодной сделкой.

Видео по теме: Переработка вторичных полимеров

Источник: https://promzn.ru/utilizatsiya-i-pererabotka/polimerov-vtorichnaya.html

Способ утилизации отходов производства искусственного волокна

Изобретение предназначено для обработки отходов производства искусственных и химических волокон и утилизации отходов их производства с целью получения ценного сырья для металлургии — цинкосодержащих гранул, а также для сельского хозяйства — органоминерального удобрения.

Отстой подают гидронасосом по пульпопроводу в накопительный резервуар, центрифугируют его на плотную массу влажностью 30 — 40% и фугат, плотную массу сушат горячим газом в барабане до влажности 5 — 10%, гранулируют в специальном прессе на удлиненные крупномерные гранулы и подают эти цинксодержащие гранулы в бункер дозатором для подачи потребителю. Отходящие газы и пары проходят двойную очистку и экологически чистыми отводятся соответственно вода — обратно в шламонакопитель, а газ — в атмосферу. Способ позволяет создать практически безотходную технологию переработки отходов, улучшить экологическую обстановку, высвободить большие участки земли, многие годы занимаемые отстойниками — шламонакопителями таких производств. 1 ил.

Изобретение относится к переработке отходов производства искусственного волокна, а конкретно осадков стоков вискозного производства.

Изобретение может найти применение и для обработки сточных вод других производств, в том числе химических, либо по предлагаемому способу, либо с включением в него дополнительных операций.

В настоящее время осадок стоков производства искусственного волокна нигде не используется, не утилизируется, а складируется в отстойниках — шламонакопителях, занимающих значительные площади, загрязняющие окружающие среду и отстаивается в течение многих лет.

Это объясняется тем, что все известные способы по переработке и утилизации таких отходов очень трудоемки, а установки (заводы) по их переработке весьма дорогостоящи, так что производство искусственного волокна от их применения становится нерентабельным, а иногда и убыточным.

Поэтому изыскание путей по созданию быстроокупающихся способов утилизации отходов таких производств следует считать одной из актуальных задач, стоящих перед современными производителями искусственных и химических волокон и экологами.

Известен способ утилизации сточных вод и газов производства вискозного волокна, являющийся химико-механическим, и устройство для его осуществления [1].

Недостатком этого способа является высокая стоимость применяемых реагентов, весьма невысокая степень очистки, сложность установки и затраты на ее обслуживание, требующие высококвалифицированных специалистов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ утилизации отходов производства искусственного волокна, заключающийся в складировании осадка сточных вод производства в осадительных шламонакопителях, его высушивании механическим обезвоживанием и испарении жидкой фракции с последующим гранулированием и транспортировкой потребителю и устройство для его осуществления, содержащее осадительный шламонакопитель, механический и термический обезвоживатель и транспортирующее устройство [2, 3]. Главным недостатком известного способа и устройства является то, что как и другие известные технологии очистки и переработки отходов, они обладают недостаточной экологической чистотой, а именно, они реализуются с выбросом в атмосферу вредных газов и паров. Также к их недостаткам относится прерывистость цикла переработки с возможностью попадания в атмосферу вредных элементов на отдельных ее этапах, т.е. отсутствует механизм для обеспечения последовательности и беспрерывности всех операций, т.е. нет замкнутого цикла. Параметры режимов работы отдельных агрегатов не обеспечивают полного отделения тех или иных фракций, невозможна работа устройства в автоматическом режиме, не создаются условия получения конечного продукта, полезного конкретному потребителю по техническим характеристикам. То есть недостатком известного способа и устройства являются ограниченные технологические возможности по созданию конечного продукта с заранее заданными свойствами и рассчитанными на конкретного потребителя.

Технический результат, создаваемый изобретением, состоит в повышении качества продукта, получаемого из осадка сточных вод производства искусственного волокна при замкнутости технологического цикла, в снижении затрат и уменьшении срока окупаемости установки с одновременным повышением эффективности охраны окружающей среды, в создании практически безотходной технологии, в высвобождении больших участков земли для ее плодотворного использования, а также в возможности получения конечного продукта — цинкосодержащих гранул, нужных конкретному потребителю — металлургам и сельскому хозяйству; при этом при использовании в металлургии продукта, получаемого предлагаемым способом, наиболее существенным фактором является простота выделения из него цинка, а при использовании его в сельском хозяйстве продукт используется практически без дальнейшей переработки, значительно повышая при этом урожайность сельскохозяйственных культур.

Источник: http://www.FindPatent.ru/patent/212/2120422.html

Особенности переработки отходов некоторых термопластов

Переработка промышленных отходов

Переработка отходов полиолефинов. Полиолефины — самый многотоннажный вид термопластов, которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности, транспорта и в сельском хозяйстве.

К ним относятся полиэтилен высокой и низкой плотности, полипропилен. Наиболее эффективным спо­собом утилизации отходов полиолефинов является их повторная переработка.

Ресурсы вторичных полиолефинов велики: только отходы потребления полиэтилена низкой плотности в 1995 г. достигли 2,0 млн. т.

Способы переработки отходов полиолефинов зависят от марки полимера и их происхождения. Наиболее просто перерабатываются технологические отходы, т. е. отходы производства, которые не подверглись интенсивному свето-тепловому воздействию в процессе эксплуатации.

Не требуют сложных методов подготовки и отходы потребления из полиэтилена высокой плотности и полипропилена, так как, с одной стороны, изделия, изготав­ливаемые из этих полимеров также не претерпевают значительных ноздействий вследствие своей конструкции и назначения (толстостенные детали, тара, фурнитура и т. д.

), а с другой стороны, исходные полимеры более устойчивы к воздействию атмосферных факторов, чем полиэтилен низкой плотности. Такие отходы перед повторным использованием нуждаются только в измельчении и фанулировании.

К основным особенностям полиэтиленовых отходов пот­ребления относятся низкая насыпная плотность, пониженные прочностные свойства и высокая вязкость расплава.

Изменение физико-механических свойств вторичного полиэтилена, по­лученного из отходов потребления, является следствием тер­моокислительного и механохимического воздействия, оказывае­мого на полимер при переработке и особенно при эксплуатации.

Наибольшее изменение свойств происходит именно вследствие протекания фотохимических процессов.

Вторичный полиэтилен низкой плотности, полученный из отработанной сельскохозяйственной пленки, сильно отличается от первичного материала. В табл. 9.3 приведены свойства исходного полиэтилена и этого же материала после повторной переработки и после трехмесячной эксплуатации пленочного материала из него в районе с субтропическим климатом.

Таблица 9.3

Изменение свойств полиэтилена низкой плотности при повторной переработке и при старении

Наименование

Показателя

ПЭ

Исходный

Вторичный

Вторичный после экс плуатации

Содержание низкомолекулярной

0,1

6,2

6,2

Фракции, % Содержание геля, %

0

20,0

20,0

Прочность при растяжении, МПа

15,5

10,0

11,4

Относительное удлинение, %

490,0

125,0

17,0

Стойкость к растрескиванию, ч

8,0

1,0

Светостойкость, сут

90,0

50,0

Для вторичного полиэтилена низкой плотности, полученном) из отходов потребления, характерна низкая текучесть расплав» при малых напряжениях сдвига. Однако ее можно регулирован., изменяя температуру и напряжение сдвига.

https://www.youtube.com/watch?v=N9snBDT9_BA

Снижение текучести расплава может служить критерием дли ориентировочной оценки свойств отходов и их пригодности дли повторного использования совместно с исходным материалом.

Для улучшения свойств вторичного полиолефина в ком­позицию на его основе добавляют минеральные и органические наполнители, поверхностно-активные вещества и другие добавки. Так, введение наполнителя в количестве до 30 % (объемн.

) позволяет получать из вторичного полиэтилена напорные трубы, упаковочные пленки, многооборотную тару и другую продукцию.

В качестве наполнителя могут быть использованы дисперсные частицы любой природы, в том числе из отходов других материалов, например древесная мука, резиновая крошка или измельченные отходы реактопластов.

Подготовка отходов полиолефинов к повторному исполь­зованию включает следующие операции: сортировку; иденти­фикацию (для смешанных отходов); измельчение; разделение смешанных отходов; мойку; сушку; агломерацию; грануляцию.

]

Первичная сортировка заключается в разделении отходов по цвету, габариту, форме и при возможности по видам пластмасс. Она проводится вручную на сортировочных столах.

Идентификация видов пластмасс необходима для отделения друг от друга отходов изделий, изготовленных из различных иолимеров, поскольку их смешивание приводит не только к ухудшению внешнего вида будущих изделий, но и очень часто к снижению технологических свойств смеси и физико-меха — мических свойств изделий.

Мойка осуществляется с целью очистки отходов от за­грязнений с помощью специальных моющих агрегатов, юстоящих из ленточного транспортера, бункера, транс­портирующего шнека и моющей камеры. Для мойки используют моду и синтетические моющие средства.

Вымытые отходы подвергают сушке с целью удаления остат­ков воды. Для этого применяют сушилки различных конструкций: молочные, ленточные, с “кипящим” слоем, вихревые и т. д.

Заключительной стадией подготовки отходов полиэтилена к повторной переработке в изделия является агломерация из­мельченных отходов и их грануляция.

Особенно важна стадия агломерации для отходов с низкой иисыпной плотностью (например, пленочных материалов из полиэтилена низкой плотности). В процессе агломерации про­исходит усреднение отходов и их уплотнение, что облегчает их мнльнейшую переработку.

Многократная переработка другого полимера из класса полиолефинов — полипропилена приводит обычно к увеличению ПТР, хотя при этом прочностные характеристики материала не претерпевают значительных изменений.

Поэтому отходы, образующиеся при изготовлении деталей из полипропилена, а также сами детали по окончании срока эксплуатации могут быть повторно использованы в смеси с исходным материалом для получения новых деталей. В табл. 9.

4 приведено изменение свойств полипропилена в процессе многократной переработки.

Таблица 9.4

Влияние многократной переработки методом литья под давлением на свойства полипропилена

Наименование

Кратность

Переработки

Показателя

1

2

3

4

5

Прочность при статическом изгибе, МПа

42,3

37,2

30,8

32,9

34,2

Удельная ударная вязкость, кДж/м2

1300

1 250

1100

1050

990

Прочность при растяжении, МПа

35,6

34,1

35,2

34,6

33,5

Относительное удлинение, %

52

55

59

61

98

Рассмотренные технологические операции по подготовке к повторному использованию отходов полимерных материалов могут быть реализованы на непрерывной линии, которая включает в себя все необходимые агрегаты для их выполнения.

Так, линия немецкой фирмы “Райфенхаузер” для гранули­рования загрязненной полиэтиленовой пленки включает: ножевой измельчитель; ванну для мойки; вихревой водоотделитель; фильтр; червячный пресс; ванну с охлаждающей водой; гранулятор; транс­портирующие устройства; вспомогательное оборудование.

Процесс получения гранул на этой линии состоит из следующих стадий: измельчения, смешения, усреднения, отмывки, сушки, уплотнения, пластикации, фильтрации расплава, фор­мования жгутов, охлаждения жгутов, гранулирования, контроля качества гранулята и его затаривания.

Производительность такой линии составляет 300 кг/ч, установленная мощность 326 кВт, расход охлаждающей воды

2,5 м3/т, расход воды для отмывки пленки 5,5 м3/т, размеры гранул 4×4 мм.

Отечественная линия ЛПВ-2000 (рис. 9.10), выпускаемая в г. Пензе на заводе “Кузполимермаш”, предназначена для комп­лексной подготовки к переработке кусковых и пленочных отходов полиэтилена. Производительность линии составляет 2000 т/год.

Измельчение отходов производится в роторных измельчителях (ИПР-300 — для кусковых отходов, ИРНП-300-600 — для пленоч­ных отходов).

Измельченные отходы в виде пульпы поступают в шнековый промыватель, откуда отмытые отходы поступают Ь отжимное устройство и далее в вихревую сушилку, а затем в шнековый экструдер на грануляцию. Размер гранул, получаемых на этой линии, 2—5 мм.

Рис. 9.10. Схема производства вторичной полиэтиленовой пленки:

1 — узел сортировки отходов; 2 — дробилка; 3 — моечная машина; 4 — центрифуга; 5 — сушилка; 6 — питатель; 7 — экструзионные прессы; 8 — гранулятор; 9 — смеситель; 10 — пленочный агрегат

Переработка отходов поливинилхлорида.

Поливинилхлорид и его сополимеры широко применяют в производстве покрытий для полов, стен, мебели, различных обивочных искусственных кож, пленок, литьевых изделий и т. д.

Значительные количества отходов этого полимера образуются как при изготовлении этих материалов, так и при их использовании в промышленности, в частности при раскрое рулонных материалов.

Можно выделить три основных направления в использовании отходов ПВХ:

Источник: http://msd.com.ua/pererabotka-promyshlennyx-otxodov/osobennosti-pererabotki-otxodov-nekotoryx-termoplastov-2/

Ссылка на основную публикацию