Этапы и методы переработки пластиковых отходов

Где применяется пластик

Производство изделий из пластика увеличивается год от года. Это бутылки, банки, канистры, лотки, поддоны, пакеты, упаковка, этикетки, пленка, скотч, перегородки, различные перекрытия, вывеси, указатели, световые короба, сетки, решетки, папки, искусственные травяные покрытия, фильтрующие трубки и множество других изделий. Увеличивается и количество пластиковых отходов, которые не просто засоряют окружающую среду, но и загрязняют ее. Пластик принадлежит к материалам, которые практически не разлагаются со временем, а при сжигании выделяются крайне токсичные вещества, которые невозможно вывести из организма. Поэтому изделия из пластика должны быть переработаны. В настоящее время проблема переработки отходов полимерных материалов получает актуальность не только в связи с охраной окружающей среды, но и в связи с дефицитом полимерного сырья. Из 1кг отходов (полиэтилентерефталат ПЭТФ, полипропилен ПП, полиэтилен высокого давления ПВД, полиэтилен низкого давления ПНД) получается 0.8кг вторичного сырья.

Популярность пластика объясняется его легкостью, экономичностью, удобством использования. Так, при изготовлении пластика энергии требуется на 21% меньше, чем при изготовлении стекла.

Этапы и методы переработки пластиковых отходов

Переработка пластика состоит из нескольких этапов: сбор, сортировка (по цвету, по качеству, чистые/грязные отходы), прессование, собственно переработка (резка, промывка, сушка, производство регранулята), производство новой продукции.

Существует несколько способов переработки пластика.

Пиролиз – термическое разложение веществ в присутствии кислорода или без него.

Гидролиз происходит под действием экстремальных температур и давления. Этот способ использования отходов энергетически более выгодный, чем пиролиз, т.к. в оборот возвращаются высококачественные химические продукты.

Гликолиз – деструкция протекает при высоких температурах и давлении в присутствии этиленгликоля и катализатора до получения чистого продукта. Этот способ более экономичен, по сравнению с гидролизом.

Все же самым распространенным термическим способом переработки пластика является метанолиз – расщепление отходов с помощью метанола.

В настоящее время самым приемлемым методом переработки остается механический рециклинг – вторичная переработка (способ не требует дорогого специального оборудования и может быть реализован в любом месте накопления отходов).

Полный цикл переработки и повторного использования отходов пластика в Украине существует только фрагментально. В целом переработчики отходов ориентируются на закупку сырья у предприятия, которые производят пластиковую продукцию, так как этоявляется надёжным источником поставок. Большинство пластиковых отходов оседает на свалках или сжигается. Следует отметить и ограниченность в выборе способов утилизации, зацикленость на физических методах, которые являются самыми дешёвыми, но не дают получить максимальную пользу.

Исследователи из Северо-восточного Университета США выступили с заявлением об изобретении аппарата, способного преобразовывать пластик в экологически чистую энергию без сопутствующих выбросов вредных веществ. Аппарат, названный камерой сгорания отходов, расщепляет не поддающуюся биохимическому разложению пластмассу для создания альтернативного источника топлива – газа, который при сжигании совместно с окислителями производит тепло, запускающее в работу электрогенератор.

Работа над данным изобретением ведется под руководством профессора Янниса Левендиса.

" Мы предполагаем, что разработанный нами прототип может быть использован в центрах по переработке, где не поддающиеся биологическому разложению пластиковые отходы будут отделяться и подвергаться процедуре сжигания для производства электроэнергии, " - говорит професор Левендис.

На территории США вокруг каждого крупного города можно найти огромное количество свалок. По мнению ученых, за счет внедрения данного устройства в центрах по переработке отходов, страна сможет сэкономить по несколько миллиардов долларов в год. В частности, по подсчетам исследователей, использование камеры сгорания отходов позволит избежать необходимости сжигать до 462 миллионов галлонов бензина в год.

" Помимо всего прочего, изобретение позволит убрать из вида малопривлекательные и не поддающиеся биологическому разложению пластиковые отходы, которые пока что не получется никоим образом переработать, " отмечает Левендис.

Камера сгорания состоит из 2 подсистем: в верхней части аппарата расположена камера по расщеплению пластика и преобразованию его в топливо. Затем во второй нижней камере полученное топливо сжигается для получения пара, приводящего в движение электротурбину, генерирующую электроэнергию.

В верхнем резервуаре двухкамерной системы сгорания пластик подвергается процедуре пиролиза — процедуре преобразования твердых отходов при высокой температуре в горючий газ. Затем газ подается в нижнюю часть аппарата, где он соединяется с окислителями и сжигается, генерируя при этом тепло. Тепло используется для подогрева внешнего бойлера, в котором производится пар. Затем пар подается в турбину, генерирующую уже непосредственно саму электроэнергию.

Выводы.

1.Пластик принадлежит к материалам, которые со временем практически не разлагаются.

2.В настоящее время существует много различных способов переработки пластика, но они являются дорогостоящими или в результате пластик теряет свои товарные свойства.И все они не решают главную проблему- полной утилизации пластика.

3.Наша команда считает, что одним из самых эффективных способов утилизации пластика является способ Янниса Левендиса получения энергии с пластиковых отходов.