Полимерные отходы: характеристика и направления использования

Вторичное полимерное сырье представляет собою вышедшие из употребления изделия и промышленные отходы из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола и его сополимеров, полиамида, полиэфира и полиэтилентерефталата, фторопласта и других термопластичных полимеров, частично утратившие свои свойства, но сохранившие свойства технологические, которые обеспечивают возможность их повторного использования в виде сырья и предназначенные для переработки и использования в промышленности.

Краткая характеристика отхода

Наибольшую часть в используемых отходах полимеров (вторичное полимерное сырье) составляют отходы полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полиамида, полиэтилентерефталата, полистирола.

Вторичное полимерное сырье по каждому виду полимера классифицируется по следующим основным  признакам:

• Пленки
• Промышленные отходы (слитки, литники, куски, ленты, облой, некондиционные изделия)
• Тара
• Отходы синтеза (низкомолекулярный полимер, россыпь гранулята, некондиционный гранулят)
• Вышедшие из употребления изделия хозяйственного назначения
• Вышедшие из употребления изделия технического назначения
• Крупногабаритные изделия

Структура отходов термопластичных полимеров в России:

• Полиолефенилы (полиэтилен, полипропилен) 50÷70%
• Полистирол и его сополимеры 10÷15%
• Поливинилхлорид 10÷15%
• Полиэтилентерефталат 5÷7%

Основные показатели качества вторичного полимерного сырья (ТУ 2298-014-01877509-00)

• Виды загрязнений (инертные примеси, остатки содержимого, масла)
• Массовая доля загрязнений ( в зависимости от вида полимера и типа загрязнений от 0 до 5%)
• Влажность ( от 1% до 8% в зависимости от вида полимера)

Основные направления хозяйственного использования и переработки отходов полимеров

Основные  направления  переработки полимерных отходов

• Повторное использование в производственном цикле по прежнему назначению в качестве добавки к первичному сырью
• Переработка в дробленку или вторичный гранулят (агломерат) с последующим изготовлением из них (или с их добавлением к первичному сырью) широкого ассортимента изделий технического и хозяйственно-бытового назначения

Характеристика технологий переработки полимерных отходов

Существующие методы переработки полимерных отходов

Механический

• Измельчение с получением дробленки, крошки сечки и т.п.
• Измельчение с получением порошка
• Прессование

Термоформование

• Экструзия
• Литье под давлением
• Прессование
• Раздувное формование
• Вальцевание (каландрирование )
• Пневмовакуум-формование
• Напыление

Существующие методы переработки полимерных отходов:

• Термическое разложение
• Сжигание
• Пиролиз
• Крекинг (получение нефтеподобных продуктов)
• Химический
• Деполимеризация
• Регенерация полимеров
• Биологический

Любая технология переработки полимерных отходов включает стадию первичной подготовки и обработки отходов, состоящей,  главным образом, из:

• Сортировки полимерных отходов
• По виду полимера
• По цвету
• От посторонних включений
• Предварительной резки отходов на части (при необходимости)

Технология  механической переработки полимерных отходов в дробленку включает следующие операции:

• Измельчение полимерных отходов на кусочки размером 5÷12мм
• Упаковку полимерных отходов
• Маркировку
• Транспортировку потребителю

Технология  переработки полимерных отходов во вторичный гранулят

Технология включает:

• Измельчение
• Мойку
• Сушку
• Экструдирование
• Охлаждение
• Гранулирование
• Упаковку

Технология переработки  отходов полимерной пленки в агломерат включает следующие операции:

• Резку кип пленки на части
• Мойку и получение сечки
• Сортировку на виброситах
• Флотацию тяжелых загрязнений
• Сортировку на виброситах
• Сушку
• Агломерацию
• Расфасовку и упаковку

Основные изготовители оборудования для переработки полимерных отходов механическим методом:

• АО «Кузполимермаш» ( измельчители роторные, производительностью от 150 до 900 кг\час, агломераторы, грануляторы)
• РИТЦ порошковой металлургии (оборудование по получению порошков полимеров)
• МНО «Вектор» (роторный измельчитель пластмасс НО-336)
• НПО «ПАКС» ( роторные измельчители производительностью 150-300кГ\час, грануляторы, агломератор)
• ПГ « Статико» ( дробилка для полимерных отходов ДПБ-1)

Удельные расходные показатели процесса переработки отходов во вторичный гранулят:

• Полимерные отходы, кг\т 1212
• Натрий хлористный, кг\т 36,3
• Вода техническая, м³ \т 16,88
• Электроэнергия, кВтчас 1224,2
• Вода теплая, Гкал 0,5

Основные направления хозяйственного использования и переработки отходов полимеров

Основные направления производства продукции с использованием  вторичного полимерного сырья методом термоформования:

• Пленка
• Трубы и шланги
• Тара
• Изделия хозяйственно-бытового назначения
• Изделия технического назначения
• Стройматериалы
• Напольные покрытия (в основном  отходы – ПВХ)
• Огнестойкая пленка (отходы ПВХ)

Наиболее распространенные виды оборудования для переработки полимерных отходов методом термоформования:

• Пресса червячные
• Агрегаты выдувные
• Линия для производства рукавной пленки
• Линия трубная
• Линия трубная оболочковая
• Линия для производства гофрированных шлангов
• Пресс вулканизационный
• Термопластавтоматы
• Экструдеры

Основные производители оборудования по переработке полимерных отходов методом термоформования:

• Кузполимермаш (линии по переработке полимеров, пресса червячные, линии трубные и др.)
• ГП «Красноярский машиностроительный завод»  ( термопластавтоматы)
• НПО «ПАКС» (экструдеры)
• ПК «Полипак» (линии для изготовления мешков)
• ЗАО «Мегаполис – пластик» (экструдеры)
• ЗАО «Камея» (линии по переработке полимерных отходов)

Технология переработки отходов ПВХ (искусственные кожи, напольные покрытия и др.), в плитку напольную включает:

• Измельчение
• Сортировку
• Промывку
• Сушку
• Вальцевание
• Резку полотна на заготовки
• Прессование
• Вырубку готовой плитки

Технические характеристики установки пиролиза полимерных отходов

• Температура пиролиза, ^О С 425
• Производительность установки, тыс.т/год 11,3
• Состав продуктов пиролиза:
• Топливо ( жидкие углеводороды )         95%
• Горючий газ 5%

 Технология переработки полимерных отходов в плитный материал строительного назначения

Технологи включает:

• Измельчение полимерных отходов
• Смешивание с наполнителем ( древесные отходы в виде стружки, опилок, дробленки )
• Формование плит
• Обрезка плит по периметру

Технические характеристики установки по переработке полимерных отходов  плитный материал:

• Производительность, т\год 300
• в том числе полимерные отходы   150
• Производительность по готовой продукции, м² \год 50000
• Уставленная мощность, кВт 85
• Численность персонала, чел    7
• Отходы производства отсутствуют
• Сточные воды отсутствуют
• Затраты на организацию производства в готовом помещении, млн.руб.     1,5
• Срок окупаемости, лет 2

Рекомендации по организации производств по переработке полимерных отходов

1. Сбор, заготовка и поставка полимерных отходов перерабатывающим предприятиям
2. Организация переработки полимерных отходов в дробленку, крошку, сечку или гранулят с поставкой продукции заинтересованным предприятиям
3. Организация производств по изготовлению из полимерных отходов изделий технического и хозяйственно-бытового потребления
4. Организация производства полимерно-древесной плиты