Что относится к пэт отходам
Вторичная переработка пластиковых бутылок
Вывоз пластиковых отходов для переработки — куда сдать вторсырье
Технология вторичной переработки пластика и утилизации его отходов
Процесс переработки ПЭТ-бутылок и других пластиков в домашних условиях
Виды пластика для вторичной переработки — какие можно сдавать
Этапы работы заводов по переработке автомобильных покрышек
Знаки и коды вторичной переработки на пластиковых и других упаковках
Что представляют из себя отходы полиэтилена, их переработка и утилизация
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.
Что такое полиэтилен?
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:
В зависимости от технологий, в современной промышленности получают и используют полиэтилен разных видов и эксплуатационных свойств, например:
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 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:
Сдать ПЭТ отходы вы можете:
Какую продукцию делают из вторичного полиэтилена?
Полученное в результате вторпереработки пластмасс сырье – дешевый и качественный материал для изготовления огромного количества новых полезных товаров:
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, пиролиз – 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.
Правила обращения с ПЭТ-бутылками: сбор, хранение и утилизация
Пластиковая тара широко используется по всему миру для хранения пищевых напитков, бытовой химии и разнообразных технических жидкостей. Емкости легкие, удобные и практичные, их производство обходится намного дешевле, чем из стекла и металла. Именно эта популярность стала причиной того, что из-за огромного объема производства утилизация ПЭТ стала проблемой, которая уже решается на уровне правительств многих государств. Загрязнение окружающей среды отходами пластика достигло угрожающих масштабов, что привело к необходимости развития технологий переработки полимерного мусора.
ПЭТ — что это?
ПЭТ бутылки изготавливают из полиэтилентерефталата (полиэстер). Данный материал получен путем поликонденсации этиленгликоля с терефталевой кислотой с добавлением ингредиентов, обеспечивающих стабильное состояние вещества. Формула вещества — (C10H8O4)n. На протяжении десятилетий после изобретения сырье использовалось для производства одежды, обуви, тентов и канатов. Благодаря научно-техническому прогрессу был совершен прорыв в отрасли логистики, отвечающей за вопросы хранения и перевозки жидких продуктов.
Химический состав пластиковых бутылок ПЭТ обеспечивает прочную связь молекулы пластмассы и стабильность готовой продукции. Благодаря этому материал не выделяет в воздух вредных соединений и не вступает в реакцию с находящимися внутри тары жидкостями.
Пластиковые бутылки ПЭТ
Производство пластмассовой тары осуществляется на автоматизированной линии методом нагревания и вдувания заготовок в формы. Сразу после остывания бутылки поступают на линию разлива, где происходит их наполнение пищевыми или техническими жидкостями.
Емкости из ПЭТ отличаются такими свойствами и особенностями:
Емкости из ПЭТ используются во всех сферах хозяйственной деятельности.
Поскольку материал не разлагается под действием спиртовых и нефтяных соединений, в нем можно хранить такие жидкости:
Так как не всегда есть необходимость повторного использования пластиковой тары, ее большая часть попадает на свалки или просто выбрасывается на землю в местах отдыха на природе.
Утилизация ПЭТ
Если несколько лет назад избавление от скопившихся на свалках пластиковых отходов проводилось путем захоронения, то сегодня большинство развитых стран от этого метода отказываются.
ПЭТ отходы утилизируются следующими способами:
Современные методы утилизации пластмасс не предполагают уничтожения ценного с финансовой стороны материала. В цивилизованных государствах организован сбор пластиковых бутылок и их последующая переработка на специализированных предприятиях во вторичные гранулы. Данный материал по своим физическим и химическим качествам не уступает первичной продукции химкомбинатов.
Правильная утилизация вторсырья ПЭТ дает такие преимущества:
Технология переработки ПЭТ-бутылок
Переработка пластика состоит из следующих этапов:
Готовые гранулы упаковываются в мешки или загружаются в экструдер, где из них получают волокна или бруски.
Обращение с ПЭТ тарой в развитых странах
Для защиты окружающей среды от загрязнения и сокращения расхода энергоносителей в развитых странах налажена эффективная система сбора и переработки тары из ПЭТ.
Данная система включает:
Расходы на проведение данных мероприятий заложены в стоимость тары и компенсируются из бюджета государства.
В странах Европы повторное использование полимеров составляет 75-95%. Вторичный ПЭТ используется без ограничений, в том же объеме, как и его первичный аналог.
Топ-7 самодельное оборудование для бизнеса по переработке пластиковых бутылок (2 видео)
Способы переработки отходов ПЭТ
Основные способы утилизации отходов полиэтилентерефталата
На сегодняшний день стоимость затрат на утилизацию отходов пластмасс остается достаточно высокой. Основные затраты приходятся на сбор и заготовку отходов потребления.
Расширение масштабов переработки пластмассового вторичного сырья сдерживается рядом факторов. Основные процессы переработки требуют отделения пластмасс от других отходов, а также сортировки их по видам и очисткой. Это ведет к росту издержек производства, которые могут достигать 40-50% общих затрат на получение вторичной продукции. Легче перерабатываются промышленные отходы пластмасс. Сложнее перерабатывать пластмассы, которые попадают в мусор. Из них сравнительно легко удается выделить полиэтиленовую пленку, пластмассовые бутылки, ящики для бутылок.
Наиболее прогрессивной является переработка полимерных отходов во вторичное полимерное сырье. Особенно это касается отходов ПЭТ, цена на 1т. которого достигает 1200 долларов США. Поиск рационального решения этого вопроса ведется в направлениях, рассмотренных ниже.
Энергетические способы переработки отходов ПЭТ
Пластмассы содержат различные стабилизирующие добавки, пигменты и другие, в состав которых входят соли тяжелых металлов. При температуре свыше 700°С они переходят в газообразное состояние и их последующее улавливание чрезвычайно затруднено. Использование для этих целей воды приводит к её загрязнению и необходимости организации ее сложной очистки. Для сжигания требуются затраты, которые в настоящее время не могут быть компенсированы использованием выделяющейся тепловой энергии. Кроме того, на процесс сжигания необходимо использовать значительное количество кислорода.
По различным оценкам на сегодня сжигается до 40% полимерных отходов. В Соединенных Штатах для получения энергии сжигается 17 % всех твердых отходов. В Японии сжигают 75% отходов, в Европе сжигают 30 %, в Швейцарии сжигают приблизительно 80 %. Пластмассы имеют наибольшую теплотворную способность, чем любой другой материал, находящийся в городских отходах.
Наиболее перспективным считается использование пластмассовых отходов (кроме ПВХ) в доменном производстве. При этом отходы пластмасс проявляют восстановительные свойства и при этом не образуются диоксины. Смешанные отходы пластмасс используются при выплавке стали путем вдувания отходов в доменные печи. Такой способ использования пластмассовых отходов получил широкое распространение в Германии (заводы в Бремене и Айзенхюттенштадте).
Химические способы переработки ПЭТ
Химические способы переработки пластиковых отходов в основном направлены на использование пластиковых отходов, потерявших первичные свойства и которые сложно переработать механическими способами.
Для переработки текстильных отходов из полиэстра используют двухстадийный алкоголиз смеси низшими спиртами. В результате образуются низший диалкилэфир терефталевой кислоты и ацетат целлюлозы.
Пиролиз отходов ПЭТ
Пиролиз позволяет переработать смешанные и загрязненные отходы.
Несмотря на ряд недостатков, пиролиз, в отличие от процессов сжигания, дает возможность получения промышленных продуктов, используемых для дальнейшей переработки.
По данным ученых Великобритании пиролиз ПЭТФ при 550°С дает «химический суп, который используется как топливо или как сырье для нефтехимической промышленности.
С экономической точки зрения затраты на пиролиз не превышают затраты на сжигание отходов. В настоящее время, пиролиз убыточен.
Сольволиз отходов ПЭТ
Понятие сольволиз объединяет различные способы деполимеризации (метанолиз, гидролиз, ацидолиз, гликолиз, алкоголиз).
Выбор соответствующего процесса зависит от качества материала на входе. Например, гликолиз или метанолиз неспособен удалить красители, добавленные к ПЭТФ.
Фирмой «United Recovery» разработана технология химической утилизации отходов ПЭТФ. На первой стадии измельченный полимер обрабатывается гидрооксидами металлов, получают этиленгликоль и соли металлов терефталевой кислоты. Потом массу нагревают до 200-300°С и испаряют этиленгликоль. Соли металлов терефталевой кислоты выделяют и очищают при 105°С. Преимуществом данного метода является получение термостабильных солей без загрязнения и ценного мономера с меньшей стоимостью и высокой чистотой.
Фирма «Pure Tech International Inc» (США) осуществляет регенерацию отходов различных материалов. Фирма разработала технологию переработки сильно загрязненных отходов ПЭТФ для повторного использования, в том числе для получения волокон. После регенерации фирма выпускает чистый ПЭТФ.
В Германии разработан способ бутанолиза ПЭТФ-отходов. Он состоит из переэтерификации диализата и поликонденсации. Диализ можно проводить в экструдере в течение 1-5 минут и давлении 3-20 кг/см2. В результате получают полибутилентерефталат, который содержит до 0,16% этиленгликоля, имеет характеристическую вязкость 1,10 мл/г.
Метанолиз отходов ПЭТ
ПЭТФ обрабатывают (под давлением при 200°C) метанолом в присутствии катализатора. Происходит деполимеризация с получением диметилтерефталата (DMT) и этиленгликоля (EG). DMT очищается дистилляцией для получения высококачественного полуфабриката, который вновь может использоваться для синтеза ПЭТФ. После очистки, этиленгликоль может использоваться по разным направлениям, включая изготовление антифриза и производство ПЭТФ.
Фирма «Du Pont» разработала технологию метанолиза отходов полиэтилентерефталата при температуре 400°С и давлении 28 кг/см до диметилфталата и этиленгликоля для дальнейшего синтеза ПЭТФ. По этой технологии, названной Petretec, на установке мощностью 30 тыс. т. в год могут быть переработаны отходы металлизированной пленки.
Фирма «Hoechst» сообщает о метанолизе отходов ПЭТФ до превращения его в новый оригинальный химический продукт, добавление которого в первичный ПЭТФ улучшает процесс раздува при изготовлении бутылей под напитки. При этом значительно снижается их стоимость. Например, выпускают приправу для салатов в бутылочках, изготовленных их ПЭТФ с добавкой 25% химически восстановленного ПЭТФ.
Гидролиз отходов ПЭТ
ПЭТФ гидролизуется при обработке в кислой или щелочной среде, чтобы получить терефталевую кислоту (TPA) и этиленгликоль (EG). Они требуют очистки перед их повторным использованием. Коммерческий гидролиз меньше распространен, чем гликолиз и метанолиз. О крупномасштабном использовании гидролиза ПЭТФ не известно.
Механические способы вторичной переработки ПЭТ
Степень чистоты вторичного полиэтилентерефталата имеет первостепенную важностью в механическом процессе переработки. Даже незначительные количества ПВХ могут вызвать существенную потерю качества вторичного ПЭТФ и в процессе переработки могут даже повредить оборудование. Допустимое содержание ПВХ в перерабатываемом ПЭТФ – 0,25 %.
В настоящее время, автоматизированное оптическое сортирующее оборудование позволяет превосходно разделять ПЭТФ от других пластмасс.
В ходе процесса под механическим и тепловым воздействием отходы перехотят из твердого в вязкотекучее состояние. Далее на выходе из гранулятора расплав продавливают через калибровочные отверстия и нарезают на гранулы, которые затем охлаждаются.
Одним из перспективных направлений в этой области является производство гранулята из отсортированного сырья с использование различных добавок, повышающих его качество (стабилизаторов, красителей, модификаторов и пр.), идущего на переработку в изделия различными способами переработки.
Очистка отходов ПЭТ от примесей
Загрязнения разделяются на три главных категории: физическое загрязнение (макроскопический уровень), физическое загрязнение (микроскопический уровень) и химическое загрязнение.
Макроскопическое физическое загрязнение партии ПЭТФ включает легкоудаляемую грязь: стеклянные фрагменты, камни, песок, почву, бумагу, клеи и другие пластмассы подобно ПВХ и ПЭ. Более стойкие загрязнения, образующиеся при трении или измельчении (при пакетировании, транспортировке или примитивной обработке) трудно удалить обычной мойкой и требуют специальных методов очистки.
Очистка отходов от загрязнений может быть осуществлена различными способами: путем обработки материалов в воде или водных растворах моющих средств, а также в неводных растворах и гравитационным разделением.
Наиболее простым и экономичным является отмывка отходов ПЭТФ в водных и неводных средах на аппаратах непрерывного или периодического действия.
Для обработки отходов упаковки используются ножевые измельчители (дробилки) мокрого измельчения в комплекте со шнековыми мойками.
Отходы загружаются в измельчитель. Одновременно в измельчитель подается вода. В результате интенсивного ударного воздействия происходит отделение загрязнений с поверхности изделий и их перевод в моющую среду. Соотношение подаваемых отходов и воды составляет 1:10-1:15. Образующаяся пульпа направляется в трехсекционный промыватель. Отмываемый продукт проходит последовательно все три секции. Вода для промывки подается в аппараты противотоком.
В качестве моющей среды может быть использована горячая и холодная вода, горячие водные растворы моющих средств и другие вещества.
Очистка отходов от загрязнений производиться в водном растворе моющего средства «Прогресс» и тринатрийфосфата, соотношение которых составляет 1:2. Концентрация моющих средств в моющем растворе обеспечивает эффективную отмывку отходов от загрязнений и возможность биоочистки сточных вод. (Содержание моющего средства в водах не превышает 20 гр/л).
Сильно загрязненные отходы предварительно обрабатываются отработанным стиральным раствором в течение 10-15 мин. Для удаления клея используют горячий раствор NaOH (едкий натр).
Сушка измельченных отходов после их отмывки осуществляется в сушилках, работающих по принципу взвешенного слоя (типа ВС-800, СП-60), ленточных (типа СЛ-10), полочных и т.д.
В связи с тем, что очистка и отмывка отходов позволяют значительно повысить свойства получаемых из них изделий, постоянно совершенствуются технологии этих процессов. Как правило, очистка материала производится в 2-3 ступени. После мойки материал сушится до 0,5% остаточной влажности.
Фирмой «Recovery Processes International» разработан эффективный процесс разделения смеси хлопьев (дробленки) из ПВХ и ПЭТФ, близких по плотности, методом флотации, в котором пузырьки воздуха притягиваются гидрофобными хлопьями ПВХ, обволакивают их и увлекают вверх аэрационной ванны, а ПЭТФ опускается вниз.
Для очистки магнитных пленок их измельчают и подвергают действию растворителей: диоксана, ксилола, иногда в присутствии 0,05% NaOH (едкий натр) или бутилтитаната. При этом порошкообразный состав магнитного слоя оседает на дно, а плавающая пленка собирается, сушится и используется в последующих процесса.
Измельчение отходов ПЭТ
Агломерация отходов ПЭТ
Агломерация ПЭТФ позволяет снизить расходы на подготовку материала к дальнейшей переработке, т.к. агломерация требует значительно меньших затрат электроэнергии и более производительна по сравнению с регрануляцией. Для переработки полиэтилентерефталата больше всего подходят дисковые агломераторы непрерывного действия. Такие машины производятся, например, фирмой NETZSCH-CONDUX Mahltechnik GmbH. Отходы ПЭТФ, измельченные до размера хлопьев 5-10 мм, непрерывно подаются в зону агломерации и по мере формирования компактных зерен скатываются вниз. Излишки тепла выводятся водяным охлаждением и пневмотранспортом.
Регрануляция ПЭТ
На рисунке дана принципиальная технологическая схема работы этого типа оборудования. Отходы подаются транспортером 1, в термоизмельчитель 2. В термоизмельчителе масса проходит ряд видоизменений: измельчается, перемешивается, нагревается, высушивается и уплотняется. Вращающее режущее устройство создает силу, достаточную для непрерывного заполнения одношнекового экструдера 3. Учитывая то, что масса из термоизмельчителя поступает в экструдер в нагретом состоянии, для шнека требуется значительно меньше энергии, чтобы придать массе необходимую пластичность, это позволяет использовать более короткий экструдер. Далее масса пропускается через фильтры 4 и 6, газоотводящую и шнековую зоны 5 и 7 и подается на дальнейшую переработку 8.
Водопоглощение ПЭТФ при 100%-й влажности воздуха достигает 1,2%. Чтобы исключить возможность гидролитической деструкции (гидролиз) полимера, перед переработкой ПЭТФ необходимо сушить при 120-130°С в течение 5-6 часов. Остаточная влажность не должна превышать 0,02-0,03%.