 |
Переработка (утилизация) пластмассы (полимеров)
|
|
|
|
Из всех отходов, попадающих в мусор, пластмассы являются самой большой проблемой.
Какой пластик можно сдавать на переработку?
Существует более 50 видов пластика, которые могут быть переработаны различными способами. Однако основная классификация состоит из семи типов:
Полиэтилентерефталат (ПЭТ) – это прозрачный пластик, используемый для бутылок с водой или газированной водой. ПЭТ-бутылки относительно легко сортируются. Они также перерабатываются чаще.
Полиэтилен высокой плотности (HDPE) - это непрозрачный пластик, используемый в молочных бутылках и емкостей для стиральных порошков. Они также регулярно перерабатываются на уровнях, подобных ПЭТ.
Поливинилхлорид (ПВХ) - это жесткий пластик, обычно используемый для труб и строительных материалов. Многие компании прекратили его использование из-за опасений по поводу токсичности. Это редко перерабатывается - и обычно попадает на свалку.
Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) - это гибкий пластик, используемый для термоусадочной пленки, пакетов и трубок с зубной пастой. Они не могут быть переработаны с использованием оборудования, так как они могут засорить сортировочные машины. Большинствая часть этого пластика попадает на свалки.
Полипропилен (ПП) часто используется для упаковки йогурта и бутылок для шампуня. У них ограниченный рынок утилизации. Большинство из них попадают на свалки.
Полистирол (PS) часто используется для упаковки в виде пенопласта, или других контейнерах. Поскольку он очень легкий и часто загрязнен продуктами питания, его очень трудно утилизировать. Большинство отходов полистирола попадают на свалки.
" Другой" Любой другой тип пластика или некоторая комбинация любого из вышеперечисленного. Они почти никогда не перерабатываются.
|
|
|
Какой пластик не перерабатывается?
Переработка некоторых видов пластика неэкономична или неэффективна с точки зрения окружающей среды, и принятие таких отходов на утилизацию может значительно усложнить процесс утилизации для других видов пластика.
Например, пластиковые пленки, пластиковая упаковка и тонкие пластиковые пакеты рискуют забить перерабатывающее оборудование, если они собираются вместе с более крупными, тяжелыми и более жесткими перерабатываемыми пластмассами.
Методы переработки пластика
Процесс обработки полимерных отходов осуществляется несколькими методами:
термические – к ним относят сжигание и пиролиз;
механические – дробление;
химические – разложение пластика под воздействием химических реакций;
физико-химические.
Какие пластмассы можно перерабатывать?
На это нет однозначного ответа. Это зависит от типа пластика, от того, как он перерабатывается и для чего перерабатывается. Полимеры разрушаются при переработке, но этому можно противодействовать, смешивая расчетные количества «первичного» (нового) пластика. Сколько раз можно перерабатывать пластик?
Все виды пластика могут быть переработаны технически. Но степень их переработки зависит от экономических и логистических факторов. Наиболее широко перерабатываемые - это два пластика, которые используются для изготовления бутылок для безалкогольных напитков и бутылок для молока: ПЭТ и ПЭВП. Как и пластиковая упаковка, переработке подлежит и самый прочный пластик. Традиционная переработка известна как «механическая переработка», которая физически разрушает пластик, но не меняет его химическую структуру. Существует также « химическая переработка », применение которой является относительно новым и действительно меняет химическую структуру пластика. Эта технология означает, что смешанные партии всех типов пластика могут быть переработаны - даже обратно в упаковку для пищевых продуктов.
|
|
|
Химическая переработка пластика
Химическая переработка - это широкий термин, используемый для описания ряда технологий, помимо механической переработки, которые используются в секторе переработки пластиковых отходов.
Эти новые технологии основаны на четырех различных типах процессов:
пиролиз
каталитическая и некаталитическая газификация
сольволиз
гидротермическая обработка
С точки зрения терминологии, некоторые из этих новых технологий также получили свое название от производимого основного конечного продукта.
Например: «Рециркуляция сырья» описывает процессы, которые превращают смешанные остаточные пластиковые отходы обратно в нефтехимическое сырье для использования в качестве сырья для парового крекинга и промышленных восков.
«Деполимеризация» описывает процессы, которые разлагают полимеры обратно на мономеры.
«Пластмасса в топливо» 'описывает процессы, выходом которых является топливо.
При превращении пластиковых отходов обратно в базовые химические вещества и химическое сырье эти процессы определяются как переработка и способствуют повышению темпов переработки и позволяют нефтехимической промышленности производить новые высококачественные полимеры пищевого качества с переработанным содержимым.
Хотя разные технологии будут работать по-разному и производить разные конечные продукты, более широкая категория химической переработки - это решение, дополняющее механическую переработку остаточных пластиковых отходов, способное извлекать дополнительную ценность из полимеров, которые исчерпали свой потенциал для дальнейшей механической обработки. Химическая переработка представляет собой альтернативу захоронению и сжиганию пластиковых отходов, которые раньше было трудно утилизировать, таких как пленки, многослойные и ламинированные пластмассы.
Влияние пластика на окружающую среду
Пластиковые отходы оказывают значительное воздействие на сушу, океаны, животных и людей. Более 50% пластмасс не подвержены разложению, и только небольшой процент пластмасс может быть переработан. Следовательно, они останутся нетронутыми там, где их выбрасывают, до тех пор, пока они не будут очищены.
|
|
|
1. Воздействие на землю: когда хлорированный пластик попадает в почву, он влияет не только на почву, но и на окружающие водные источники, а также на окружающую экосистему, поскольку выделяет вредные химические вещества.
2. Воздействие на океаны. По оценкам исследователей, в мировой океан сбрасывается более 165 миллионов тонн пластиковых отходов. Эти пластмассы влияют на планктон, рыбу и, в конечном итоге, на человечество, потому что некоторые морские виды потребляются человеком и через пищевую цепочку поглощают эти высокотоксичные канцерогены и химические вещества. Употребление рыбы, содержащей эти токсины, может вызвать рост рака, иммунных расстройств и врожденных дефектов.
Воздействие пластика на окружающую среду оказывается в течение долгих десятилетий, так как они долго сохраняются в природе, не разрушаясь. Сложность в том, что пластмассы трудно перерабатывать. К тому же пластиковые отходы могут содержать сопутствующие отходы (пленку, бумагу, остатки пищевых продуктов), что требует дополнительной сортировки и очистки. Поэтому пластиковые отходы собирать не всегда выгодно.
Переработка отходов ПЭТ производится механическим и физико-химическим методом. К первому способу преимущественно относят измельчение и используют для получения порошкообразного сырья и крошки для последующего литья. После измельчения ПЭТ не теряет свои химические свойства.
Переработка (утилизация) АКБ и батареек
Сегодня выбор способа утилизации аккумуляторов и батареек напрямую зависит от того заряжаемы они или нет. После сбора они классифицируются по типу и направляются на соответствующий перерабатывающий завод.
Разберем какой метод переработки батареек подходит для каждого типа:
Щелочные батареи состоят из диоксида марганца (катод) и цинкового анода. Электролитом является гидроксид калия или гидроксид натрия. Используется гидро- и пирометаллургический способы утилизации.
|
|
|
Никель-кадмиевые батареи состоят из никелевого катода, кадмиевого анода и щелочного раствора электролита. Кадмий - это токсичный металл, который может представлять угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Никель-кадмиевые батареи обозначены химическим символом Ni-Cd. Применяется пирометаллургический метод утилизации отхода.
Никель-металлгидридные аккумуляторы являются более экологически чистыми, чем никель-кадмиевые из-за отсутствия токсичного кадмия. Анод представляет собой металлический сплав, который поглощает водород, а катод-оксид никеля. Электролит - гидроксид калия. Эти батареи можно найти в видеокамерах, сотовых телефонах и электроинструментах. Эти батареи обозначены символом NiMH. Применяется процесс восстановления металлов.
Никель-цинковые (Ni-Zn) аккумуляторы являются более новыми на рынке и используются в цифровых камерах и беспроводных клавиатурах. Применяется пирометаллургический метод утилизации.
Литиевые кнопочные батареи – это кнопочные элементы, используемые в основном для камер. Содержат литиевый анод и различные типы катодов и электролитов. Литий является высокореактивным металлом и при сборе с другими кнопочными ячейками может представлять опасность, если он не полностью разряжен.
Литий-ионные аккумуляторы являются перезаряжаемыми. Наиболее часто встречаются в цифровых камерах, сотовых телефонах и компьютерах. Они содержат металлический оксид лития для катода и углеродный материал в качестве анода. Электролит представляет собой соль лития. Применяется процесс восстановления металлов.
Переработка (утилизация) текстиля и обуви
В европейских странах давно можно встретить отдельные контейнеры для сбора поношенной одежды и обуви. После этого тряпьё сортируется по степени непригодности. Хорошие образцы могут быть отправлены в благотворительные организации, а непригодные - на утилизацию.
Одежда проходит отбор и очищается от металла и пластика, после чего направляется на производство бумаги. Например, из джинсовой ткани можно получить бумагу для производства банкнот.
Обувь также тщательно сортируется, после чего ее элементы поступают на заводы по производству резины или пластмассы.
Переработка резины в крошку
Утилизация резины – крайне важный для экологии процесс, при котором используют механические методы переработки в крошку или криогенный способ.
Способы измельчения шин
Механический способ измельчения шин
Измельчение отработанных шин механическим способом – это многоступенчатая технология, в которой используются цельные или предварительно обработанные шины в форме крошки или стружки, боковин или протекторов. Каучуки, металлы и текстиль последовательно отделяются.
|
|
|
Шины пропускаются через измельчитель, который разбивает шины на щепки. Щепа подается в гранулятор, который разбивает их на мелкие кусочки, удаляя при этом сталь и волокно. Любая оставшаяся сталь удаляется с помощью магнита и волокна посредством комбинации встряхивающих экранов и просеивателей ветра.
Более мелкие частицы каучука могут быть получены путем дополнительного измельчения во вторичных грануляторах и высокоскоростных вращающихся мельницах. Амбиентное измельчение – это производственный процесс, используемый большинством производителей крошки. Машины, которые обычно используются для тонкого помола на установках:
Криогенный способ измельчения резины
Криогенное измельчение шин происходит при температуре около минус 80 C с использованием жидкого азота или коммерческих хладагентов. В криогенной обработке в качестве сырья обычно используются предварительно обработанные автомобильные или грузовые шины, чаще всего в виде стружки или гранулята.
Это может быть четырехфазная система, которая включает уменьшение первоначального размера, охлаждение, разделение и измельчение. Материал поступает в морозильную камеру, где используется жидкий азот для его охлаждения от –80 до –120 ° C, т. е. ниже точки, при которой резина перестает вести себя как гибкий материал, в результате её можно легко раздробить и сломать.
Из-за своего хрупкого состояния волокна и металл легко отделяются в молотковой мельнице. Затем гранулят проходит через серию магнитных сит и станций просеивания, чтобы удалить последние остатки примесей. Этот процесс требует меньше энергии, чем другие, и производит резиновую крошку гораздо более высокого качества.
Криогенный процесс конечно является более дорогостоящим, но в резульате получается более качественная, гладкая и мелкая резиновая крошка.
Методы утилизации изделий из резины
Применение резиновой крошки
Резиновая крошка продается в качестве исходного сырья для процессов химической девулканизации или регенерации (пиролиза), добавляется в асфальт для дорожного покрытия и тротуаров или используется для производства большого количества переработанных резиносодержащих продуктов. Вот некоторые из основных применений резиновой крошки:
Спортивные покрытия
Детские сады и зоны отдыха
Школьные спортивные площадки
Спортивные трассы
Спортивные площадки
Автомобильная промышленность
Бамперы
Коврики в салон для легковых и грузовых автомобилей
Напольные покрытия для грузовиков и фургонов
Строительство
Больница, промышленные и ванные комнаты
Напольная плитка
Гидроизоляция фундамента
Плотина, силосохранилище и облицовка крыши
Геотехнические / Асфальтовые применения
Прорезиненный асфальт для дорог и проездов
Дренажные трубы
Почвенный кондиционер
Пористые ирригационные трубы
Дорожное строительство и ремонт
Клеи и герметики:
Клеи и герметики
Текстурированные и нескользкие краски
Покрытие крыши и гидроизоляция
Продукты амортизации и безопасности
Амортизирующие прокладки для рельсов и машин
Звуковые барьеры для автомобильных дорог
Абразивная футеровка в горном оборудовании
Резиновые и пластмассовые изделия
Изоляция труб и футеровка
Мусорные баки
Подошвы и каблуки
Изоляция проводов и кабелей
Восстановление резины из резиновой крошки
Переработка (утилизация) оборудования
Министерством природных ресурсов Российской Федерации утвержден перечень оборудования, которое обязательно должно быть утилизировано ввиду своей потенциальной опасности.
В список входят:
компьютеры;
мониторы;
люминисцентные лампы;
медицинская техника;
бытовые приборы;
аккумуляторы;
сканеры;
ксероксы;
принтеры и картриджи для них.
Методы утилизации электрического (электронного) оборудования
Совет. Для утилизации подобных отходов стоит обратиться в специальные организации, которые имеют все необходимые разрешения и лицензии, а также оборудование для аффинажа драгоценных металлов.
Ртутьсодержащие отходы, что к ним относится и их утилизация
Ртуть - при комнатной температуре это жидкий материал, с металлическим и блестящим внешним видом. Ртуть - летучее вещество.
Как ртуть влияет на здоровье человека и окружающую среду?
Воздействие высоких уровней ртути было связано с нервной системой и проблемами развития у людей, особенно детей. Воздействие на здоровье может варьироваться от незначительной потери чувствительности или умственных способностей до тремора, неспособности ходить, судорог и даже смерти.
Какие устройства содержат ртуть?
• Люминесцентные лампы (в том числе лампы для соляриев).
• Выключатели ртутьсодержащие (освещение, холодильники, морозильные камеры, другие бытовые приборы).
• Термостаты ртутьсодержащие.
• Коммерческое / промышленное оборудование для обогрева и охлаждения.
• Газовые устройства ртутьсодержащие с контрольными лампами и датчиками пламени.
• Манометры ртутьсодержащие / барометры.
• Ртуть в трубах в стоматологических кабинетах в виде амальгамы.
• Термометры ртутные.
Что мне делать, если произошел разлив ртути?
Когда разливается жидкая ртуть, она образует капли, которые могут накапливаться в самых крошечных пространствах, а затем улетучивается в воздух. Пары ртути в воздухе не имеют запаха, бесцветны и очень токсичны. Воздействие ртути происходит при вдыхании паров, при прямом контакте с кожей или при употреблении пищи или питьевой воды, загрязненной ртутью.
В случае если вы разбили, сломали ртутьсодержащий прибор необходимо произвести демеркуризцию помещения.
Переработка (утилизация) твердых коммунальных отходов (ТКО)
ТКО не должны содержать радиоактивных, ядовитых и прочих вредных для здоровья веществ. Наличие металлических и пластиковых материалов также должно быть сведено к минимуму.
К твердым отходам относят следующие позиции:
бумажные и картонные изделия;
уличный мусор;
растительные и пищевые остатки;
битые бытовые приборы, мелкая электроника;
старая деревянная мебель;
бытовые химические вещества;
поношенная обувь и одежда;
мелкие металлические и пластмассовые элементы;
старая музыкальная аппаратура;
остатки старого дорожного покрытия.
В нашей стране распространены несколько вариантов утилизации бытовых коммунальных отходов:
Сжигание.
Захоронение.
Компостирование.
Повторное использование.
Переработка отработанного масла
Отработанные масла, образующиеся от обслуживания автомобилей, при разливе на почву или в воду, вызывают загрязнение окружающей среды. Между тем, если отработанное масло передать в специализированную организацию для утилизации, то оно может быть переработано в новый продукт, например мазут.
В заключении стоит отметить, что утилизация и переработка отходов позволяет не только существенно сократить время, требующееся для утилизации, но и обезопасить окружающую среду. Не менее важен тот факт, что вторично используемое сырье снижает количество потребляемых природных ресурсов, которые имеют свойство заканчиваться.
Домашнее задание
1. Какие виды отходов присутствуют в вашей жизни, семье?
2. Как вы их утилизируете?
3. Используете ли вы для утилизации специализированные организации?
4. В Тихом океане и не только отмечено наличие «мусорных островов». Как вы оцениваете такие «образования» для природы? Аргументируйте свой ответ.
5. Как вы оцените ситуацию с отходами в будущем?
6. Что нужно сделать человеку, чтобы уменьшить количество отходов?
7. Возможно ли избежание аварийных ситуаций? Как их минимизировать?
8. Возможен ли полный отказ от АЭС? Аргументируйте свой ответ.
|
|
|
