Отходы из полиэтилена
Самый распространенный термопласт – полиэтилен, – обладает таким широким набором полезных свойств, что используется практически везде. Он легкий, прочный и… долговечный.
Как утилизировать полимер «вечного использования»?
Массовое использование полиэтилена породило экологическую проблему – стремительное накопление отходов на свалках. По разным оценкам, в твердых бытовых отходах на долю полиэтилена приходится до 8-10 %.
Полиэтилен не подвержен гниению, стоек к действию сильных кислот и щелочей, практически нерастворим, разлагается сотни лет, выделяя вредные вещества, загрязняющие почву и водоемы. При сжигании – сгорает не полностью, с образованием токсичных диоксинов, губительных для всего живого: яды накапливаются в органах и тканях и вызывают дерматиты, язвы и даже мутации.
Пиролиз полиэтиленовых отходов широкого применения не получил – он экономически оправдан лишь при наличии массовых источников сырья (от 20 тыс. т в год).
Наиболее оптимальный и выгодный вариант утилизации изделий из полиэтилена – вторичное использование. Это – реальная возможность ресурсосбережения, удешевления продукции, сокращения капитальных затрат.
Виды отходов
Отходы полиэтилена разнообразны по форме, составу, месту сосредоточения, загрязненности, степени «подготовленности» для повторного использования. Их можно разделить на несколько групп:
- технологический брак (2-10 %) – мало отличается от кондиционных изделий, – используется на месте как возвратное сырье или низкосортная товарная продукция;
- однородные по составу отходы промышленного потребления – вышедшие из строя изделия, пленки, тара, емкости, трубопроводы, оплетки кабелей;
- составная часть отходов на свалках (упаковочные пленки и пакеты, бутылки, предметы обихода);
- по степени сохранности: материалы с незначительной степенью деструкции и с частичной утратой полезных характеристик.
Большая часть полиэтиленового «лома» перемешана с другими отходами. Есть два основных направления технических решений по рециклингу полиэтилена – выделение однородных материалов и переработка в изделия смесовых отходов.
Разные типы отходов – разные способы переработки
В зависимости от назначения продукции и вида вторичного полиэтиленового сырья, технологический цикл переработки может включать операции сортировки, очистки, фракционирования, измельчения, дробления, агломерации, гранулирования и формования изделий.
Крупногабаритные обломки режутся на циркулярных пилах или лентопильных станках. Для мелких кусков используются щековые или роторные дробильные агрегаты, гидроизмельчители, аппараты, охлаждаемые сжиженным углекислым газом.
Очистка от загрязнений проводится на узлах отмывки или на моющих ресурсосберегающих линиях с системой регенерации растворителей.
Из смесей термопластов полиэтилен извлекают методом грохочения с последующей воздушной сепарацией или флотацией в солевых растворах разной плотности.
Для уменьшения объема, дегазации, очистки отходы спекают. Агломерат (с размером частиц 2-15 мкм) используется как товарная продукция или направляется на гранулирование для производства вторичной гранулы более высокого качества.
Полиэтилен повторного использования отличается повышенной вязкостью расплава. Его гранулирование проводится при более высоких температурах в устройствах, снабженных роторно-ножевыми измельчителями, фильтрами, насосами для расплава. Такие грануляторы позволяют перерабатывать, дегазировать и целенаправленно модифицировать почти любые отходы.
Полезные изделия из отходов
Смесовые отходы, с высоким содержанием инородных включений органической и неорганической природы, перерабатываются литьем или интрузией при невысоких давлениях. Такими малозатратными способами производятся слабонагруженные детали для декоративного уличного ограждения.
Отходы с небольшим сроком использования (одноразовая тара, бытовые пленки, бутылки), целесообразно перерабатывать в изделия аналогичного типа. Из материалов с измененной структурой производят массивные изделия с невысокой механической прочностью.
Активно развивается направление по производству композитов из вторичных полимеров и наполнителей: древесных опилок, резиновой крошки. Из них производят емкости, отделочную плитку, мебель, декоративные детали для автомобилей.
Вторичная гранула используется как добавка к обычному полиэтилену в производстве типовых изделий или в качестве связующего в композитах для изготовления напорных труб, емкостей большого объема, другой продукции. Из вторичной гранулы производят тару и упаковку для непродовольственных товаров, толстые строительные пленки, трубопроводы и резервуары для дренажных систем.
Выход товарного полиэтилена их вторичного сырья может достигать 80 %. Несмотря на сложности организации производства, это направление активно развивается.
