Доля упаковочных материалов из полимеров постоянно увеличивается. На свалки попадают тонны пластика, который не разлагается сотни лет и выделяет ядовитые вещества в окружающую среду. Чтобы защитить природу и снизить нагрузку на полигоны нужна переработка пластиковых бутылок и другого полимерного мусора.
Для чего нужно утилизировать пластик?
В связи с повышенными эксплуатационными параметрами полимеров упаковки из них отменить нельзя. По сравнению с натуральными материалами у пластиковых есть серьезный недостаток — долгий период разложения.
По подсчетам один человек в год выбрасывает больше 80 кг пластика.
В дополнение из-за токсичности полимерных соединений в почву и воду попадают опасные вещества. Тонны плавающего мусора в Мировом океане вызывают гибель миллионов рыб, морских птиц и животных, которые принимают остатки за еду.
Решить проблему можно путем утилизации и переработки пластиковых пакетов, бутылок и другого подобного мусора. Принятый в России закон о раздельном сборе ТБО повысит продуктивность получения вторсырья.
Тщательно очищенные и переработанные полимерные гранулы пользуются спросом в разных сферах:
- сельское хозяйство;
- строительство;
- производство мебели и окон;
- фармацевтика;
- машиностроение;
- пиротехника.
Способы переработки пластика
Мусорная реформа работает с января 2019 года и пока распространена только вторичная переработка пластиковых бутылок в отличие от слоистого термопластика и других пластмасс. Этот вид тары встречается чаще и сложностей с ее накоплением для ведения бизнеса не возникает.
Кроме PET-упаковок под сортировку попадают материалы с маркировками:
- PE-HD—полиэтилен высокой плотности;
- PVC—поливинилхлорид;
- PE-LD—полиэтилен низкой плотности;
- PP—полипропилен;
- PS—полистирол;
- O—прочие виды пластмасс;
- ABS—пластиковые корпуса, детали мелкой и крупной техники.
Чтобы безопасно избавиться от неразлагающегося мусора разработаны несколько способов переработки пластика.
Чаще всего встречаются 4 вида:
- Термический метод.
- Гранулирование.
- Гидролиз.
- Пиролиз.
Сжигание отходов
Идея термопереработки пластикового мусора не нова. Но технологии ненадлежащего сгорания опасны для природы. В энергетике отходы могут занять важное место, если утилизировать пластмассу по экологическим стандартам с контролем выбросов. Способ особенно подходит для трудноперерабатываемых типов полимеров. Избыточная энергия, образующаяся при плавлении, возвращается в виде горячей воды или электричества.
По энергоспособности 1 тонна полимерных материалов приравнивается к 1 тонне сырой нефти.
Гранулирование
Технологические линии для получения экструзионных полимеров достаточно рентабельны. Ввиду мировых склонностей к экологичности спрос на полимерную крошку постоянно растет. Поэтому бизнес по переработке пластика в гранулы активно развивается.
Существует 2 практики утилизации пластикового мусора:
- При холодном гранулировании масса продавливается через перфорацию на пластинке. Полученные ленты охлаждаются жидким азотом и нарезаются.
- При горячем полоски из расплавленного сырья делятся на таблетки и охлаждаются воздухом.
Химический способ утилизации
Гидролиз полимеров известен со времен СССР. Процесс проходит под действием на пластиковые отходы водно-кислотных растворов при высокотемпературных режимах. В расщепленном материале токсичных соединений нет. Окупаемость метода доступна только производственным масштабам. При малых объемах из переработанного пластика таким способом извлечь прибыль невозможно.
Пиролиз
Пластиковые материалы — это углеводороды. При термической деструкции в безвоздушной среде при температуре больше 600°С из таких отходов формируется тепловая энергия, газ и мазут. Пиролизное топливо годится для двигателей внутреннего сгорания. Вредные вещества, добавленные при производстве полимеров, уничтожаются и задерживаются фильтрами на 99%. Оставшаяся от пиролиза зола безопасна.
В зависимости от компонентного состава мусора образуется 50—70 % пиролизного масла. Продукт подходит для дизельных генераторов и котельных. По сравнению с мазутом масло не замерзает в условиях минусовых температур и на 25% выделяет больше тепла.
Технология и этапы переработки
На сегодня созданы 2 технологии переработки пластика:
- Механическая, при которой свойства измельченного материала не меняются, что снижает качество вторсырья.
- Физико-химическая позволяет восстанавливать сырье с измененной структурой, очищенной от токсичных примесей.
Гранулят получаемый из бутылочных пластмасс востребован во многих отраслях. Большой интерес представляет утилизация бутылок для производства топлива и других ресурсов энергетики.
Полностью оснастить процесс автоматическим оборудованием затратно, так как стоимость достигает 12—17 млн рублей. Для малого бизнеса нужна организация массового сбора вторичного ПЭТ.
Среди полимерных материалов эластомерные отходы пока имеют ограничения по возможности их утилизации без изменения свойств. Перед учеными стоит задача разработки технологий по переработке пластических масс и эластомеров с сохранением эксплуатационных качеств рециркулята.
Сбор сырья
Многим неизвестно куда сдать пластик у себя в городе. Пользуясь этим можно организовать сбор таких отходов. При согласовании с администрацией и управлением ЖКХ возможно устроить:
- отдельные урны для пластиковых бутылок;
- пункты приема крупногабаритных пластмассовых материалов;
- сотрудничество с перерабатывающими компаниями.
Из оборудования понадобится пресс и прокалыватель или пресс с шипами.
В связи с большим объемом непрессованного сырья это снизит траты на перевозку.
Переработка АБС-пластика нужна в автомобилестроении и производстве корпусной техники, так как некоторые элементы изготавливают только с добавлением ударопрочных акриловых пластмасс.
Сортировка
Распределение поступившего мусора очень трудоемкое занятие, особенно при применении ручного труда. Производительность линии по переработке пластика повышается при автоматизации процесса. На первом этапе из общего потока пластиковых емкостей на грохоте отбиваются органические фракции, грязь, металлические основания. Затем компьютерная система определяет цвет упаковки (натуральный, коричневый, голубой, зеленый) и направляет в соответствующий контейнер. При серьезных засорениях цикл запускается несколько раз.
Переработанный пластик по принципу колеровки больше пользуется спросом, так как производителям не нужно тратиться на красители. Распределенные отходы прессуются в кубы по 200 кг и отправляются во второй цех.
Мытье
В промывочном цехе утрамбованный куб разбивается. На линии бутылки тщательно вымываются от сильных загрязнений, от этикеток и их клеящего состава, органики и других примесей. Для чистоты сырья используются моющие средства, высокотемпературные режимы и технология трения. После фрикционной мойки материал дважды центрифугируют. Во время первого раза удаляется вода, при втором проходит сушка.
Дробление
Для дробления очищенных отходов применяются аппараты-измельчители. Это дробилки, превращающие полимерные упаковки в флексы (хлопья). Их подвергают дополнительной щелочной очистке, полосканию и сушке. В итоговой сортировке система сканирует поток и отбирает цвета. Бракованные и не подходящие по колеровке, попадают в другую емкость.
Выгрузка и фасовка
Просушенные хлопья выгружаются из сушильной камеры в полиэтиленовые мешки и биг-бэги (мягкие полипропиленовые контейнеры 1—2 м3). Это промежуточная стадия до получения заключительного продукта. Расфасованные флексы уже готовы к продаже, но по более низкой цене. Процесс гранулирования завершает процедуру переработки пластиковых отходов.
Агломерация
Дробленое вторсырья спекается в гранулы неправильной формы. Внутри агломератора для переработки вращаются ножи. За счет силы трения о корпус измельченный материал нагревается. Разогретая масса резко охлаждается и с помощью рубящих ножей скатывается в неровные шарики. Дальше перерабатывать пластик не всегда нужно, полученный агломерат нужен для термопластавтоматов. Чтобы продать товар выгоднее, разнокалиберные кусочки гранулируют.
Грануляция
При вторичной переработке пластика в гранулят применяют гранулирующие устройства. В основном они работают по четырем системам:
- с воздушным охлаждением;
- стренговая;
- подводная;
- водокольцевая.
Выбор метода зависит от типа и свойств полимерного сырья. Стренговая грануляция позволяет проводить манипуляции с разнообразными видами полимеров. В основе технологии лежит получение круглого прутка.
Переработка ПЭТ бутылок в домашних условиях
Чтобы наладить постоянное производство полимерного гранулята нужны следующие действия:
1. Распределение
Материалы сортируются по цветам, крышки, колечки удаляются.
2. Мытье
Остатки от продуктов питания, этикетки и клеевой слой отмываются.
3. Измельчение
Закупать промышленное оборудование нет смысла. Компактная установка-дробилка, сделанная своими руками, вполне подойдет.
4. Повторное мытье и сушка
Измельченные отходы замачиваются в растворе соды, промываются моющим средством и сушатся до исчезновения видимой влаги.
5. Экструзия
На изготовленном экструдере получаются АБС-гранулы или нить.
Как видно переработка пластиковых бутылок в домашних условиях проста и при наращивании объемов может принести дополнительный доход.
Куда сдают ПЭТ-бутылки?
Многие понимают, что сортировать пластик несложно, но куда его можно сдавать на переработку не знают. Во дворах большинства жилых домов по-прежнему отсутствуют контейнеры для раздельного сбора ТКО. В таком случае лучше самому найти ближайшие пункты приема отходов, организованные компаниями-переработчиками вторсырья. За отсортированные ПЭТ-упаковки выходит до 18 рублей за килограмм. При распределении тары по цветам оплата увеличивается.
Для жителей Подмосковья доступна карта мест приема раздельного мусора. На сайте tko.upravdommo.ru есть список площадок, на которых ведется приемка пластика на переработку и других материалов.
Требования к подготовке бутылок
Перед сдачей полимеров в пункт приема, нужно убедиться в соответствии маркировки. На дне изображен треугольник с указанием 1 РЕТ (ПЭТ). В этой группе встречаются емкости разного цвета из-под всевозможных напитков.
Условия для приема:
- тара чистая и высушенная, без этикеток;
- крышки сняты (их не принимают).
Пластиковые канистры и бутылки, ранее содержавшие синтетические или растительные масла сдавать нельзя.
В Подмосковных городах эколого-волонтерским движением «Добрые крышечки» проводится сбор пластиковых крышек для перерабатывающих компаний. На собранные деньги оказывается помощь детям-инвалидам.
Применение вторичного ПЭТ
Для 3D принтера разработаны нити на основе АБС-пластика. При покупке у производителей это недешевый расходный материал. Более выгодно самостоятельно проводить переработку пластика для 3D моделирования. Из полимерных гранул на экструдере можно получить нить от 1,75 до 3 мм. Меняя колер, на выходе получается продукт желаемого цвета. Экономия средств таким способом составляет до 80%.
Реакция превращения полимеров в полиэстер позволяет делать одежду даже из пластиковых бутылок. Это достаточно перспективный проект, преследующий цель энергосбережения, сокращения выбросов парниковых газов и сохранения экологии в целом.
Из вторичных ПЭТ-упаковок изготавливают:
- абразивные круги для шлифования и полирования;
- порошки для нанесения покрытий;
- декоративные литьевые изделия;
- упаковочные ленты;
- волокна для производства метелок;
- фурнитуру и многое другое.
Альтернативное использование пластиковых бутылок
Многие не перерабатывают пластиковые бутылки, а создают настоящие арт-объекты на дачах, в детских садах, парках, зонах отдыха. Из пластика своими руками создается много удивительных предметов: от маленьких поделок, до гигантских скульптур и декораций. Из-за свойств долговечности пластмассовые фигуры не портятся в условиях улицы под воздействием влаги и ультрафиолета.
В отличие от творческих воплощений дачникам подойдут идеи для создания:
- парников из бутылок, которые сохраняют теплоизоляционные качества;
- теплого тепличного фундамента;
- систем капельного полива;
- вертикального сада;
- контейнеров для хранения;
- садовой мебели;
- навесных каркасов из пластиковых деталей.
Чтобы качественно заниматься рециклингом пластикового мусора, нужно обратить внимание каждого на важность распределения упаковочной тары по маркировкам. Прием пластика всех видов должен проводиться в каждом пункте сбора. Переработать односортные отходы намного проще, что в итоге приведет к развитию массовой утилизации разнообразных типов пластических масс.
