Утилизация отходов изделий из полимерных материалов

 

    Производство пластических масс на современном этапе возрастает в среднем на 5...6 % ежегодно. Их потребление на душу населения в индустриально развитых странах, достигает 85...90 кг.

    В настоящее время насчитывают около 150 видов пластиков, 30% из них смеси различных полимеров. Для достижения определенных свойств, лучшей переработки в полимеры вводят различные химические добавки, которых уже более 20, а ряд из них относят к токсичным материалам. Выпуск добавок непрерывно возрастает. Если в 1980 г. их было произведено 4000 т, то к 2000 г. объем выпуска возрос уже до 7500 т, и все они будут введены в пластики, а со временем потребляемые пластики неизбежно переходят в отходы.

    Одним из быстро развивающихся направлений использования пластмасс является упаковка. Из всех выпускаемых пластиков 41 % идет на упаковку, из этого количества 47 % расходуют на упаковку пищевых продуктов на основании того, что они удобны в обращении, обладают низкой стоимостью, небольшим весом, создают привлекательный имидж товара.

    Но наряду с этим возникает проблема с утилизацией отходов. Использованная упаковка из синтетических полимеров составляет около 40 % бытового мусора и практически не подвергается разложению. В настоящее время утилизация отходов полимерных материалов актуальна не только с позиций охраны окружающей среды, но в условиях дефицита полимерного сырья отходы использованных пластмассовых изделий становятся мощным сырьевым и энергетическим ресурсом.

    Отходы пластических масс можно разделить на 3 группы:

    ●технологические отходы производства, возникающие при синтезе и переработке термопластов. Их делят на неустранимые и устранимые технологические отходы. Неустранимые ─ это кромки, высечки, обрезки, литники, облой, грат и т.д. В отраслях промышленности, занимающихся производством и переработкой пластмасс, объем таких отходов от 5 до 35 %. Неустранимые отходы, по существу, представляющие собой высококачественное сырье, по свойствам не отличаются от исходного первичного полимера. Переработка его в изделия не требует специального оборудования и производится на том же предприятии. Устранимые технологические отходы производства образуются при несоблюдении технологических режимов в процессе синтеза и переработки, т.е. это ─ технологический брак, который может быть сведен до минимума или совсем устранен.Технологические отходы производства перерабатывают в различные изделия, используют как  добавку к исходному сырью и т.д.;

    ●отходы производственного потребления ─ накапливаются в результате выхода из строя изделий из полимерных материалов, используемых в различных отраслях народного хозяйства (использованные шины, тара и упаковка, детали машин, отходы сельскохозяйственной пленки, мешки из-под удобрений и т.д.). Эти отходы наиболее однородный и малозагрязненный;

    ●отходы общественного потребления, которые накапливаются у нас дома, на предприятиях общественного питания и т.д., а затем попадают на городские свалки; в конечном итоге они переходят в категорию смешанных отходов. Наибольшие трудности связана с утилизацией именно смешанных отходов.

     Захоронение, и сжигание продолжают оставаться довольно широко распространенными способами уничтожения отходов пластмасс. Чаще всего тепло, выделяющееся при сжигании, используют для получения пара и электроэнергии. Но калорийность сжигаемого сырья невелика, поэтому установки для сжигания, как правило, являются экономически малоэффективными. Кроме того, при сжигании происходит образование сажи от неполного сгорания полимерных продуктов, выделение токсичных газов и, следовательно повторное загрязнение воздушного, водного бассейнов, почв, наблюдает быстрый износ печей за счет сильной коррозии.

    В начале 1970-х гг. прошлого века интенсивно начали развиваться работы по созданию био-, фото-и водоразрушаемых полимеров. Получение разлагаемых полимеров вызвало настоящую сенсацию, и этот способ уничтожения вышедших из строя пластмассовых изделий рассматривался как идеальный. Однако последующие работы в этом направлении показали, что трудно сочетать в изделиях высокие физико-механические характеристики, красивый внешний вид, способность к быстрому разрушению и низкую стоимость.

В последние годы исследования в области саморазрушающихся полимеров значительно сократились в основном потому, что издержки производства при получении таких полимеров, как правило, значительно выше, чем при получении обычных пластических масс, и этот способ уничтожения является экономически невыгодным.

Далее будут охарактеризованы различные способы утилизации отходов основных видов пластических масс (исключая сжигание и захоронение).

    На утилизацию поступают использованные изделия из полимеров предыстория которых весьма существенное влияет на его физико-механические и технологические свойства. В процессе вторичной переработки полимер подвергают дополнительным механохимическим и термоокислительным воздействиям, причем изменение его свойств зависит от кратности переработки.

    При исследовании влияния кратности переработки на свойства получаемых изделий показано, что 3-5 кратная переработка оказывает незначительное влияние (гораздо меньше, чем первичная). Заметное снижение прочности начинается при 5-10 кратной переработке.

    Очевидно, что первые этапы утилизации связаны со сбором и сортировкой отходов. Основные технологические операции по утилизации отходов изделий из полимерных материалов систематизированы и на рис.2.21 и в табл. 2.6

Отходы в виде вышедших из употребления изделий требуют более основательной подготовки.

    Например, предварительная обработка отходов сельскохозяйственной полиэтиленовой пленки, мешков из под удобрений, отходов из других Отходы в

 

Рис.2.21. Схема переработки отходов полимерных изделий

виде вышедших из употребления изделий требуют более основательной подготовки.

    Например, предварительная обработка отходов сельскохозяйственной полиэтиленовой пленки, мешков из под удобрений, отходов из других

 

источников, а также смешанных отходов включает следующие этапы:

    ● сортировка (грубая)

    ●идентификация (для смешанных отходов),

    ●измельчение,

    ●разделение смешанных отходов,

    ●мойка,

    ●сушка.

    ●После этого материал подвергают грануляции.

    Предварительная сортировка включает: грубое разделение отходов по различным признакам: цвету, габаритам, форме и, если это нужно и возможно, - по видам пластмасс. Её производят, как правило, вручную на столах или ленточных конвейерах; при сортировке одновременно удаляют из отходов

Таблица 2.6. Оценка уровня использования технологических стадий утилизации

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться: