Утилизация полиэтилена и производство изделий из переработанного сырья

Ежегодно население России потребляет более 1,5 млн. тонн полиэтилена. В основном это пакеты, контейнеры и другие изделия с ограниченным сроком службы, то есть являющихся источниками отходов. Переработка отработанного материала имеет важное значение для экологии. Разложение полиэтилена занимает более 100 лет. В течение этого времени он загрязняет окружающую среду. По этой причине правильная утилизация пластика имеет такое же важное значение как привычная для многих людей сдача макулатуры в специальные организации.

Важность утилизации полиэтилена

Полиэтиленовые отходы долгое время сохраняют первоначальный вид. Их разложение может затянуться на многие десятилетия. Поэтому грамотная утилизация полиэтилена является актуальным вопросом в сохранении экологии. К основным преимуществам утилизации полиэтиленовых отходов относятся:

• сокращение количества мусора на полигонах;
• предотвращение попадания ядовитых веществ в почву и окружающую среду;
• исключение попадания в атмосферу вредных примесей, образующихся в процессе горения материала.

Организация сбора отходов

Сырье становится пригодным после его правильной подготовки. Процесс начинается на этапе сбора мусора. Для этого организуют прием пластика и макулатуры через специальные пункты. Ответственные за переработку компании устанавливают сортировочные контейнеры на придомовых территориях.

После поступления на завод отходы сортируются по нескольким признакам:

• по размеру — крупные куски разрезают станками;
• по виду ПЭ — отделяют бутылки, пленку и т.д.;
• по степени загрязнения — все отходы промываются в 1-2 этапа;
• по пригодности к переработке — до 10% отходов утилизируется.

Полиэтиленовые отходы на заводах сортируются вручную: используемое на таких предприятиях оборудование не позволяет автоматизировать процесс.

Куда сдать отходы

Большинство отходов полиэтилена попадает в мусоропроводы и обычные контейнеры для ТБО возле жилых домов. Основной недостаток данного способа заключается в загрязнении сырья остатками пищи, жидкостями и химикатами. Эта масса нуждается в сортировке и очистке. Во многих странах практикуется сдача пластика в перерабатывающие компании. Прием осуществляется в отдельные баки. Это позволяет избежать перемешивание полиэтилена с видами отработанных материалов. В России схема введена частично, но приживается она слабо по ряду причин:

• небольшое количество сортировочных контейнеров;
• отсутствие штрафов — люди выкидывают другие виды отходов в контейнеры для пластика.

Читайте также про прием картона. В статье рассказывается о правилах утилизации отходов и особенностях их переработки для создания вторичного сырья.

Основные виды полиэтиленовых отходов

Перед тем как подробно ознакомиться с методами переработки этого материала, важно узнать о его видах и сфере применения. Полиэтилен изготавливается в результате полимеризации этилена и не образуется в естественной среде под воздействием внешних факторов. Наиболее распространены следующие разновидности материала:

1. ПВД. Мягкий, эластичный и непрочный материал. Изготавливается при высоком давлении (150-300 МПа). Из него изготавливают пакеты, контейнеры и упаковочную пленку.
2. ПНД. Полиэтилен низкого давления с прочной структурой и высокой устойчивостью к химическим веществам. Имеет температуру плавления от 120 градусов по Цельсию. Из него производят трубу, пакеты для мусора, емкости для хранения химикатов.
3. ПСД. Материал производят путем спешивания ПНД и ПВД, поэтому он сочетает в себе преимущества данных субстанций. Из него изготавливают пленки, толстостенную тару и мешки.
4. ЛПВД (линейный полиэтилен). Мягкий, эластичный и легко красящийся материал. Имеет высокую сопротивляемость к проколам и разрывам. Из него изготавливают кабельную изоляцию, трубы и другие изделия повышенной прочности.

Методы переработки полиэтилена

Сортировка полиэтиленовых отходов нужна для определения подходящего метода для их переработки. При изготовлении разных материалов с разными характеристиками применяются разные способы. По этой причине отличается и выбранный метод переработки сырья:

• дробление и термообработка;
• пиролиз.

Изготовление гранул

Самый распространенный метод переработки полиэтиленовых отходов — изготовление гранул. Процесс состоит из нескольких стадий:

• сортировка материалов;
• измельчение дробилкой или шредером до нужного размера;
• очистка от грязи и лишних примесей с помощью центрифуги;
• термосушка для удаления влаги;
• переплав высушенного сырья в агломераторе при определенной температуре и давлении;
• образование гранул из переплавленного сырья.

Пиролиз

Пиролиз — химическая переработка отходов из полиэтилена. Суть заключается в помещении сырья в печь, где отсутствует кислород — такая среда необходима для расщепления материалов. Нагрев осуществляется при температуре 600 °C, за счет чего образуется газ и зола. Побочные продукты горения применяются для отопления самой печи и производственного комплекса. Объем веществ зависит от состава поступившего сырья.

Переработка сшитого полиэтилена

Отходы от кабельной изоляции и сантехнических труб являются наиболее крупными источниками сшитого полиэтилена. Для их переработки используются различные технологии:

• измельчение сырья на мелкие частицы, из которых производят наполнитель для гранул из ПНД и ПВД;
• резка при высокой температуре для окисления сырья с целью увеличения его текучести;
• разрыв сшивки с помощью гидролиза и алкоголиза, позволяющие создать продукцию с характеристиками синтезированного полиэтилена;
• разрушение трехмерной структуры РЕХ ультразвуковыми импульсами с сохранениями главных полимерных цепочек.

Этапы переработки

На разложение пластика требуется более сотни лет. В течение этого времени он выделяет ядовитые вещества, которые загрязняют почву и окружающую среду. Для решения экологических проблем осуществляется переработка использованных материалов. Процедура включает следующий алгоритм действий:

• сбор и сортировка — отработанные изделия из полиэтилена вручную отделяются от других отходов;
• сортировка — далее изделия сортируют по типу, размеру и другим признакам.
• очистка — выполняется удаление бумаги, промывка изделий в специальных машинах и т.д.
• измельчение — все изделия измельчают на мелкие частицы.
• промывка и термообработка — изделия дополнительно промываются и подвергаются термообработке для удаления влаги;
• агломерация — полиэтилен расплавливают и спекают при высокой температуре;
• грануляция — на данном этапе изготавливается сырье, которое полностью пригодно для повторного использования.

После выполнения всех этапов переработки вторичный материал может использоваться для дальнейшей эксплуатации. Например, для изготовления пакетов. Благодаря этому снижается стоимость готовой продукции, а также сокращаются объемы создаваемых для нее материалов.

Что можно получить из вторсырья?

После переработки полиэтилен используется для изготовления сырья и вторичных добавок для производства новых товаров. По характеристикам вторичная продукция уступает первичной, поэтому она применяется лишь для изготовления некоторых видов изделий. Примеры создаваемых из вторсырья материалов и добавок представлены в таблице.

Читайте также статью «Сдача картона». Из нее вы узнаете о правилах утилизации отработанного материала и о вторичном сырье, которое из него производят.

Факторы, влияющие на качество вторичного материала

Характеристики вторичного сырья зависят от ряда факторов, связанных с переработкой пластика. Например, попадание кислорода в печь при изготовлении гранул приводит к снижению их плотности и прочности, поэтому они не мгут широко применяться во вторичном производстве. Из-за тщательной очистки на первых этапах переработки в сырье попадают посторонние примеси, ухудшающие качество готового материала.

Чтобы исключить негативные факторы, которые могут возникнуть в случае нарушения технологии переработки, в сырье добавляют добавки: каучук, порошки, эластомеры. Благодаря этого повышается прочность и элачтичность вторичного материала.