Вторичная переработка пластика в домашних условиях и на заводе

В Европейских странах давно занимаются переработкой пластиковых бутылок и других пластиковых отходов. Крупные производители постоянно увеличивают объем использования вторичного пластика. В России мусор традиционно утилизируют захоронением. Но для разложения высокомолекулярной органики требуются десятилетия. По оценкам экспертов, доля синтетического мусора составляет до 60% содержимого полигонов бытового мусора. Вред экологии наносится колоссальный.

Культура сортировки ТКО с целью извлечения вторсырья только зарождается. Появляются небольшие частные предприятия по переработке пластика, у крупных городов строят мусороперерабатывающие заводы. Постепенно развивается производство вторичного использования пластикового сырья.В некоторых городах можно сдавать на переработку пластиковые бутылки, полиэтиленовую пленку, другие полимерные отходы.

Для чего утилизируют и перерабатывают полимерные отходы?

Извлечение вторсырья из отходов – это снижение нагрузки на экосистему. Тонны полимеров, закопанных в землю, нарушают естественное движение грунтовых вод, мешают росту корней, развитию образующих гумус бактерий и червей.

Второй положительный фактор – финансовая выгода. Предприятие по переработке пластиковых пакетов, бутылок, других полимерных отходов всегда будет рентабельным. Чем больше пунктов для сбора мусора, тем чище города. Конечная цель – полуфабрикаты и готовые изделия для:

строительной отрасли: пластиковые крошки добавляют в бетон, делают из него тротуарную плитку, фасадную облицовку;
сельского хозяйства: полиэтиленовая пленка, оградительные сетки, сетчатая мягкая и жесткая тара для транспортировки урожая;
рыбных хозяйств: из вторсырья делают садки, снасти;
машиностроения: легкие пластичные углепластики вытесняют металл;
альтернативных источников энергии в качестве топлива;
бытового применения: хозяйственных емкостей, заборных сеток, пленки и многого другого.

Вторичные полимеры относятся к безопасным синтетическим материалам, из них делают упаковку, непищевые товары массового спроса.

Высокотемпературный процесс утилизации не всегда оправдан, он связан с очисткой продуктов сгорания, обслуживанием печей. По сути, тепло необходимо аккумулировать и расходовать для нагрева воды, теплоносителя в системах обогрева.

Способы переработки пластика

Компании, занимающиеся сбором и переработкой ПЭТ тары, действуют в соответствии с законодательством. Их деятельность регулирует Министерство экологии. Существует несколько способов переработки пластика: химические, механические, термические. Перед этим пластиковые фрагменты сортируются по видам, очищаются, измельчаются. Процесс автоматизирован, разработаны типовые линии по вторичной переработке пластиковых бутылок и жестких полимерных отходов.

Сжигание отходов

Полимеры сгорают с выделением тепла. Печи-утилизаторы оборудуют теплообменниками, используют полученную тепловую энергию для бытовых нужд. Этот простой, но загрязняющий атмосферу метод утилизации полимеров. Теплотворная способность тонны полимеров эквивалентна сжиганию 500 кг нефти. По справочным данным теплотворная способность ПЭТ 22,7 тысяч кДж/кг.

В мире для отопления и выработки горячей воды сжигается до 40% пластиковых отходов. Печи-инсинераторы обязательно делают с фильтрами, улавливающими вредные компоненты – красящие пигменты, стабилизаторы на основе солей тяжелых металлов. Способ малорентабельный, сопряжен с сжиганием кислорода, выработкой парниковых газов.

Гранулирование

Грануляция – способ превращения полимеров в сыпучий продукт определенной фракции. Измельчение пластиковых канистр, бутылок до флекса можно считать продуктивным предварительным способом утилизации. При переработке пластика в гранулы образуется готовый полуфабрикат для производства тары, строительных смесей, плитки. Его засыпают в автоматы-пластификаторы. Экструзионные установки перерабатывают расплавленный полимер в гранулы стандартного размера.

Химический способ утилизации

Любой аппарат для переработки пластических масс и эластомеров химическими реагентами рассчитан на большие объемы утилизации. Органику разлагают на смолы и другие вещества, необходимые в промышленности.

Гидролиз – высокотемпературное расщепление молекул под воздействием воды и раствора кислоты. При использовании двухатомных спиртов (этиленгликоля и аналогов) время утилизации сокращается. Метод применяется для всех видов пластиковых отходов. Метанолиз – распространенная технология, применяемая в промышленных масштабах. Процесс связан с нагревом смеси до высокой температуры, при этом образуются взрывоопасные пары.

Пиролиз

Существует два вида оборудования для производства топлива:

Установка производства мазута: в вакуумных камерах без доступа кислорода пластиковые бутылки, обрывки пленки, использованная одноразовая посуда нагреваются, молекулы распадаются на жидкую и газообразную фазы.
Система многоконтурного пиролиза: после нагрева до 600°С полимерная смесь подвергается технологической очистке от ядовитых веществ.

Синтетическое топливо из вторсырья сопоставимо с получаемым из нефти. Экономятся природные невосполнимые ресурсы.

Технология переработки

Автоматическое производство полуфабрикатов из вторсырья предусматривает несколько обязательных операций. Они составляют основу технологии переработки пластика. О каждом этапе стоит рассказать отдельно.

Сбор сырья

За час завод средней производительности утилизирует более тонны бутылок – самой распространенной тары для напитков. На предприятия привозят горы б/у бутылок из-под воды, соков, молочных продуктов. Вторсырье для переработки АБС-пластика предприятия закупают на полигонах, в сортировочных комплексах, у небольших компаний по сбору полимерных отходов. Прием пластика – выгодное занятие, приносящее постоянную прибыль. Пик сбора бутылок – с мая по конец сентября.

Сортировка

Трудоемкий процесс разделения бутылок по цвету на линиях по переработке пластика чаще всего автоматизирован. Из бутылок получают прозрачные, коричневые, голубоватые и зеленые гранулы. Предварительно проводится сортировка поступающей в переработку упаковки. Каждый вид бутылок складируется отдельно. Тара других оттенков поступает в специальный бункер. Накопленные полимерные отходы прессуют в блоки квадратной формы по 200 кг каждый. Их транспортируют на автопогрузчиках на другой участок линии по переработке пластиковых бутылок.

Очистка

Спрессованные пластиковые емкости тару снова разбивают. После этого из отходов отделяется металл, он улавливается детектором. В автоматическом моющем аппарате (вошере) смывается грязь с бутылок, отделяются этикетки, клей. Окончательная сортировка вторсырья производится вручную, на конвейере. Все недостаточно чистые отходы снова отправляют в вошер.

Дробление

Чистые бутылки дробят, превращают во флексы (от английского слова «flakes» – хлопья). Эти мелкие кусочки обрабатываются в моечных агрегатах. Их промывают со щелочными растворами. При дроблении в измельченную смесь попадают остатки пластиковых крышек. Они всплывают по время промывки смеси, их отфильтровывают, сушат, складируют. Отправляют производителям хозтоваров.

Выгрузка и расфасовка

Чистые хлопья просушивают, затем фасуют в мешки или биг-бэги (мягкие контейнеры из полипропилена) по 30 кг. Реализуют флексы как полуфабрикат для химических предприятий, производящих пластиковые изделия, или отправляют на дальнейшую переработку – гранулирование.

Агломерация

Перерабатывают пластиковые частички спеканием в однородную массу. При температуре +100°С флексы слипаются. Мелкие частички постоянно перемешивают, чтобы они сильно не обрастали флексами. Полученная масса заливается водой, затем измельчается.

Грануляция

Гранулированный полуфабрикат стоит дороже. При вторичной переработке пластика в промышленную линию включают гранулятор. В нем полимеры плавятся (переработанные отходы нагревают до 280°С). Расплав направляется в фильеру, где формируются стренги в виде нитей. При разрезании стренг образуются ровные гранулы.

Переработка ПЭТ бутылок в домашних условиях

Самостоятельная утилизация предполагает:

использование отходов для бытовых целей;
подготовка пластиковых емкостей к переработке (сортировка, мойка, измельчение);
переработка пластика для 3D материала, используемого в картридже принтера.

Разработаны мини-установки «Filabot» по переработке пластика в домашних условиях в нить для 3D-печати.

Заняться переработкой пластиковых бутылок в домашних условиях несложно. Что необходимо делать:

промывать упаковку, снимать этикетки;
сортировать пластик по цвету и фактуре: емкости отдельно от пробок;
измельчать бутылочный пластик ножницами или роторной дробилкой.

Производители выпускают небольшие экструдеры, грануляторы. Умельцы делают установки самостоятельно.

Куда сдать отходы ПЭТ бутылок?

Стоимость пластиковых отходов колеблется от 15 до 20 тысяч рублей за тонну. Емкости, отсортированные по цвету, ценятся дороже. Приемкой пластика на переработку занимаются крупные предприятия и мелкие организации, получившие лицензию на обращение вторсырья. Во дворах устанавливают сетчатые контейнеры для сборки бутылок, ими пользуются сознательные граждане, занимающиеся раздельным сбором мусора.

Требования к подготовке бутылок

Фирмы, покупающие ПЭТ-отходы, выдвигают особые условия приемки использованной упаковки:

на емкости не допускаются следы краски, клея, этикеток;
не должно быть следов жира (бутылки из-под подсолнечного масла на переработку не принимаются);
бутылки должны быть вымыты, высушены.

Применение вторичного ПЭТ

Из вторсырья делают большой ассортимент изделий:

нити для трехмерных принтеров различных цветов: выпускают мини-экструдеры для домашней переработки пластиковых бутылок;
полиэтиленовую пленку: она называется вторичной, используется для технических и сельскохозяйственных работ;
мягкую упаковку: в нее запрещено упаковывать только продукты питания;
мешки для мусора;
жесткую и мягкую сетчатую тару для овощей или фруктов;
волокна и прутки для производства щеток, метелок;
наполнители для отделочной и тротуарной плитки;
хозяйственные емкости (ведра, баки, контейнеры);
хозбытовые предметы (уплотнители, совки для мусора, воронки для нефтепродуктов, дозаторы);
канализационные трубы;
сетку рабица для легких заграждений;
абразивы: он смешивается с измельченными пластиковыми бутылками в экструдере;
шпагат и упаковочную ленту;
полиэстер: одежду из переработанных пластиковых бутылок выпускают многие модельные дома.

При использовании вторичного пластика себестоимость продукции заметно снижается. Уменьшается количество отходов. К примеру, для выпуска одной футболки требуется 20 бутылок, пары кроссовок – около 50. В некоторых странах Европы объем товаров из вторичного пластика достигает 60%.

Альтернативное использование пластиковых бутылок

Садоводы умудряются использовать упаковки от напитков в практических целях. Ими армируют бетон при заливке фундамента. Пустая тара выполняет функцию теплоизолятора. Пластиковая основа не боится влаги, не разрушается под воздействием ультрафиолета. Из бутылок делают:

стены теплиц, их устанавливают целиком или используют фрагменты пластика вместо стекол;
ограждения для грядок;
стоки для дождевой воды;
сборные дренажные системы.

Отходы сжигают, направляя пиролизные газы для отопления пленочных укрытий и теплиц, садовых строений.

Перерабатывать пластиковые бутылки, находя им другое практическое применение, интересно. Дети и взрослые из пластика своими руками создают оригинальные скульптуры животных, птиц. Дизайн ограничен фантазией создателей. Крышки используют для укладки декоративных дорожек, создают цветные мозаики.

Утилизация пластика помогает сохранять экосистему: бутылки, канистры, прочие полимеры не утилизируют захоронением в грунт. Использование вторсырья снижает объем используемых природных углеводородов.