Переработка и утилизация отходов пластика
Загрязнение окружающей среды пластиком становится одной из самых актуальных экологических проблемам человечества. Растет число стран, где законодательно запрещается либо ограничивается простое захоронение пластмасс на мусорных свалках. И при всём этом сегодня только от 5% до 25% отходов пластмасс поступает на переработку.
- термическое разложение с получением нефтехимического сырья — 56%;
- механическая переработка — 28%;
- использование в виде сырья для химической промышленности — 16%.
Из всех отходов пластика наибольшее внимание привлекает пластиковая упаковка из-за её громадного объема, короткого периода применения и медленного разложения.
Из опыта общения с покупателями компания "Технокомплекс" выделила три самых важных фактора в переработке пластмасс:
1. стабильная поставка отходов, включающая бесперебойный сбор и сортировку;
2. экономичный, надежный и способствующий сохранению окружающей среды процесс переработки отходов;
3. конечное использование переработанного полимера, получение из него продукта с приемлемой рыночной стоимостью.
Упомянутым выше процессом переработки, как правило, является технология пиролиза, так как именно она позволяет получать продукты с приемлемой рыночной стоимостью.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ ПЛАСТИКА*
| PET (ПЭТ) | Такой пластик используется в основном при производстве одноразовой тары для напитков. Типичной упаковкой ПЭТ являются бутылки минеральной воды. Эта упаковка даже после тщательной очистки может выделять токсичные химические вещества при повторном использовании. Повторное использование строго запрещено. |
| HDPE (ПЭВД) | Полиэтилен высокой плотности (низкого давления) используется для производства полужесткой тары, один из самых безопасных пластиков, может быть использован повторно. |
| PCV (ПВХ) | Поливинилхлорид очень часто используется, например, при производстве упаковочной пленки для пищевых продуктов. ПВХ опасен для здоровья и может выделять токсины. При горении поливинилхлорид производит очень опасные для здоровья химические соединения, известные как диоксины, которые часто являются более опасными, чем цианистый калий. |
| LDPE (ПЭНД) | Полиэтилен высокого давления (низкой плотности), используемый для производства многих видов упаковки (например, полиэтиленовых пакетов), считается приемлемым для повторного использования и более безопасным, чем многие другие пластики, но не настолько безопасным, как пластики ПЭВД и PP. |
| PP (ПП) | Полипропилен многоразового использования часто встречается в качестве материала для пищевых контейнеров. Он относится к группе самых безопасных пластиков наряду с материалом ПЭВД (HDPE) |
| PS (ПС) | Полистирол хорошо известен в виде пенопласта. PS выделяет токсины и не должен использоваться в качестве пищевой упаковки. Также он редко используется для этой цели из-за более низкого химического сопротивления полиэтилену, но присутствует, например, в крышечках для одноразовых кофейных стаканчиков. |
*Иванова О. А., Реховская Е. О. Утилизация и переработка пластиковых отходов // Молодой ученый. — 2015.
УТИЛИЗАЦИЯ отходов ПЛАСТИКА
В начале 90-х гг. преобладал механический способ переработки пластмасс, сегодня же более пристальное внимание уделяется новым технологиям рециклинга — таким, как пиролиз.
Также сместился и акцент объекта утилизации. Еще 10 лет назад из всего спектра отходов пластика чаще перерабатывали именно упаковку. Теперь же приоритет отдается твердым пластиковым деталям: автомобильным (бамперы, части внутренней отделки), корпусам компьютеров и пр.
Несмотря на то, что законодательная база многих стран, в том числе и России, развивается в сторону поддержки утилизации и переработки отходов пластика, рынок вторичных полимеров еще недостаточно развит. Однако с рапространением технологии пиролиза (эффективной и энергосберегающей переработки пластмасс) стала заметна положительная динамика рынка.
Переработка отходов в энергетическое сырьё исключает многие ограничения, свойственные механической переработке - такие как загрязнения и ухудшение свойств продуктов переработки.
Данные технологии включают следующие методы:
- пиролиз (процесс разрушения связей в сшитом полимере в отсутствие воздуха),
- гидрогенизация (процесс разрушения связей в сшитом полимере в присутствии водорода),
- газификация (процесс разрушения связей в сшитом полимере в присутствии контролируемого количества кислорода).
Пиролиз отходов пластика
С помощью пиролизной установки "Пиротекс" можно решить проблему переработки фракций, которые остаются после механической обработки пластмасс и достигли предела ценности. Кроме этого, пиролизовать можно загрязненные, смешанные и очень дорогостоящие для разделения отходы пластмасс.
- жидкое топливо: от 40 до 70%;
- углеродный остаток: от 10 до 25%;
- газ: от 15 до 55%.
Методы пиролиза использовались уже с 30-х годов в Германии для повышения качества отходов, полученных при сжижении угля.
Пиролиз является наилучшим методом утилизации смешанных отходов пластика с превращением их в нефтехимическое сырьё. Гибкость процесса и относительная простота конструкции обусловливает экономическую успешность пиролиза в промышленных масштабах.
Преимущества пиролиза пластика:
- очень НИЗКОЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ в процессе реакции (максимально 10% энергосодержания сырья уходит на поддержание процесса);
- ВОЗМОЖНОСТЬ УТИЛИЗАЦИИ полимерных отходов, которые НЕЛЬЗЯ ПЕРЕРАБОТАТЬ альтернативными методами (автомобильная крошка, отходы электроники, содержащие антипирены и металлы), они могут быть смешанными и загрязненными;
- реакция пиролиза протекает БЕЗ ПОТРЕБЛЕНИЯ ВОЗДУХА, ДОБАВЛЕНИЯ ВОДОРОДА и НЕ ТРЕБУЕТ ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ;
- отсутствует стадия отмывки сырья, что ведет к ОТСУТСТВИЮ СТОЧНЫХ ВОД;
- примеси и загрязняющие вещества остаются СУХИМ ОСТАТКОМ процесса;
- реакция протекает в закрытой системе, что ИСКЛЮЧАЕТ УТЕЧКУ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, а также ведет к фактическому ОТСУТСТВИЮ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ;
- конверсионный процесс обладает высокой эффективностью: БОЛЕЕ 90% СЫРЬЯ переходит в продукты переработки, что помогает сохранять природные сырьевые ресурсы.
Пиролиз пластика в пиролизной установке "Пиротекс" является одним из самых экономически оправданных и выгодных способов переработки отходов пластмасс, как минимум, по трем причинам:
1. выделение государственных субсидий и оплата за утилизацию полимерных отходов;
2. в продуктах переработки до 70% объема занимает жидкое топливо - самый ликвидный продукт;
3. высокая надежность пиролизного оборудования, подтвержденная на более 30 объектах* эксплуатации в разных географических, климатических и экономических условиях.
*Количество объектов действительно на февраль 2017 г.