ПЕРЕРАБОТКА ПЛАСТИКОВЫХ ОТХОДОВ: ПОЛУЧЕНИЕ ВТОРСЫРЬЯ И АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГИИ

RECYCLING OF PLASTIC WASTE: OBTAINING RECYCLABLE MATERIALS AND ALTERNATIVE ENERGY

Alexey Shapovalov

Student, Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI)

Russia, Shakhty

Olga Klimonova

Student, Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI))

Russia, Shakhty

Kirill Shagivaleev

Student, Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI))

Russia, Shakhty

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены проблемы загрязнения окружающей среды пластиковыми отходами, а также способы выхода из сложившейся ситуации. В работе представлены методы переработки отходов во вторсырьё и получения альтернативного источника энергии.

ABSTRACT

The article deals with the problems of environmental pollution with plastic waste, as well as ways out of this situation. The work presents methods for recycling waste into recyclable materials and obtaining an alternative energy source.

Ключевые слова: переработка, гранулирование, пиролиз.

Keywords: processing, granulation, pyrolysis.

В последнее время экологическая ситуация в мире терпит бедствие. Одной из катастрофических проблем является загрязнение окружающей среды пластмассовыми отходами, которые человек ежедневно использует в быту. В связи с развитием производства, а именно выпуском большого количества пластмассовых изделий, вопрос о переработке пластика стоит остро и давно, так как разлагаясь 100 лет, пластик несёт колоссальный вред для природы. Исходя из всего этого, можно уверенно сказать, что переработка отходов занимает одну из важнейших ролей в мировой экологии. Несмотря на найденные решения данного вопроса, он до сих пор остаётся актуальным по ряду причин. Пластиковые отходы занимают более 81 процента мусора в Мировом океане. В морях и океанах всё чаще можно встретить мусорные острова, мусорные кучи, оставленные человеком у побережья, загрязняют реки и озёра, в лесах и на местах отдыха люди, халатно оставляя после себя груды отходов, превращают их в свалки. Ежегодно в России образуется около 7 млрд. т. Отходов, из которых вторично используется лишь 2 млрд. т. или около 28%. В среднем на одного человека в год приходится примерно 250кг накопленного мусора. На территории страны действуют несанкционированные свалки, на которые продолжают сгружать отходы, многие закрыты без соблюдения элементарных санитарных правил и вследствие биохимических процессов разложения оказывают вредное воздействие на окружающую среду. Особую тревогу вызывает скопление токсичных отходов. Далее будет представлена методика и предложения по переработке мусорных отходов(пластика) во вторичное сырьё и как один из вариантов в топливо.

В последние годы люди во всем мире стали беспокоиться об экологии и о сохранении окружающей среды. Особый вред природе причиняют пластиковые отходы, так как они не разлагаются в земле полностью и, выделяя токсины, отравляют почву.

Сейчас во многих странах большое внимание уделяется переработке и утилизации пластиковых отходов. Человечеству стало понятно, что нужно беспокоиться не только о себе, но и о природе вокруг. В нашей стране эта тема также является актуальной.

На 2015 год в России построено 10 мусороперерабатывающих заводов, которые осуществляют промышленную переработку отходов, где каждая тонна ТБО отдаёт городу около 1 гигакалории тепловой энергии, что экономит 150 килограмм топлива. Также на мусороперерабатывающих заводах осуществляется переработка таких отходов в сельскохозяйственные удобрения-компост (в среднем увеличивает плодородие на 20-30%).

Говоря о переработке отходов, для начала необходимо обеспечить однородность перерабатываемого мусора, иными слова отсортировать его. Для это необходимо установить контейнеры с указанием какого рода отходы в нём складируются. Данная система сортировки экономит время и облегчает процесс переработки в целом. По такому же принципу в многоэтажных домах так же можно установить мусоропроводы с системой сортировки.

ПЛАСТИКОВЫЕ ОТХОДЫ

Пластик имеет ряд преимуществ перед прочими видами упаковочного материала. Он ценится за прочность, небольшую массу и удобство в использовании.

Виды изделий из пластика, подлежащих переработке:

• Канистры и другие емкости;
• Упаковочный материал для продуктов питания, пакетная продукция.
• Бутылки из полиэтилентерефталата (ПЭТ).

• Скотч, пленка.
• Пластиковая продукция для рекламных щитов, вывески.

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ

УТИЛИЗАЦИЯ ПЛАСТИКА ПРОИСХОДИТ В НЕСКОЛЬКО ЭТАПОВ:

1. сбор пластиковых отходов
2. сортировка полученного мусора, по цвету, плотности, а также по мере загрязнения.
3. все отсортированные изделия прессуются для облегчения дальнейшей обработки.
4. спрессованное сырьё разрезается на части, моется, просушивается, и преобразовывается в регранулят.
5. создание вторичного изделия.

Каждый вид пластика требует определённой обработки. Они в обязательном порядке проходят сортировку, после чего каждый тип подвергается своему методу утилизации.

ГРАНУЛИРОВАНИЕ

Для переработки пластмассы в гранулы исходный материал при помощи механического или физико-химического способа измельчают в экструдерах, затем под давлением ему придают нужную форму.

По завершению данного этапа можно приступать к созданию вторичной продукции.

Рисунок 1 Цикл переработки пластика

СЖИГАНИЕ

Отходы пластика не разлагаются естественным путем, очень важно правильно их утилизировать. В процессе термической переработки выделяются токсичные вещества, опасные для здоровья человека и загрязняющие атмосферу. Поэтому сжигание подобных материалов нужно проводить в специальных печах при высоких температурах. Испарения, выделяемые во время подобного вида утилизации, также проходят дополнительную очистку. Попадая в атмосферу, они не отравляют ее.

ПРЕВРАЩЕНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНА В ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО.

На первых этапах он схож с обычным процессом переработки пластика: сбор-сортировка-промывка-разрезание на части-просушка- и превращение в регранулянт, затем начинается ряд особенностей переработки.

Технологический процесс пиролиза пластиковых отходов происходит следующим образом:

1. Измельчённая крошка подаётся в печь, под воздействием температуры 300°С масса расплавляется и становится жидкой, в это время протекают процессы термического разложения.
2. Когда в печах поддерживается постоянная температура, начинают протекать реакции дегидрирования.
3. Смесь продуктов горения скапливается в резервуаре. Затем происходит их деление в газожидкостном разделителе. В свою очередь жидкость поступает в резервуары для дальнейшей очистки.
4. Полученный в результате пиролиза газ проходит очистку в несколько этапов. В первый момент времени он подается на горелку печи, в результате чего нет расхода топлива для старта, так используются две печи, горючая смесь может подаваться от одной печи к другой.
5. Твердые продукты пиролиза оседают в нижней части печи. В дальнейшем они используются как сухое топливо.

БЕНЗИН ИЗ ПЛАСТМАССЫ

При пиролизе выход чисто бензиновой доли может достигать до 80% от массы исходного сырья.

Современные печи позволяют получить с 1 кг сырья 1 литр горючего. Но топливо таким горючим не заправишь, необходима дальнейшая очистка.

Для использования такого топлива в автомобилях конструкция мотора требует существенных доработок, поскольку состав такого бензина отличается от традиционного. В таблице 1 представлены продукты, получаемые при переработке пластика данным методом, а также их дальнейшее применение.

Таблица 1

Продукты получаемые в процессе переработки

ПРЕИМУЩЕСТВА ПЕРЕРАБОТКИ МЕТОДОМ ПИРОЛИЗА

Метод пиролиза – это ещё один способ получения альтернативного источника энергии, который помогает сохранить окружающую среду от вредного влияния пластика. В отличие от горения, во время пиролиза не происходит выброс токсичных веществ в атмосферу.

Не так давно процесс пиролиза получил новое применение-получение топлива из сырья нефтяного происхождения. Основными видами такого топлива являются: сжиженные и компримированные горючие газы, спирты (продукты их переработки и смеси с бензином), топливные смеси, искусственное жидкое топливо, водород.

На сегодняшний день данная технология помогает в очищении планеты от использованного пластика. Мусороперерабатывающие заводы устанавливают специальное оборудование для такой переработки. Государство поддерживает подобные предприятия, а именно дотирует их.

Подводя итоги исследования, можно сделать следующий вывод: в России мусорные отходы складируются на свалках и занимают огромную территорию, тем самым загрязняют экосистему. Пути выхода из сложившейся ситуации – это создание необходимого количества перерабатываемых заводов и мусороперерабатывающих комплексов:

1. ТБО в тепловую энергию;
2. в сельскохозяйственные удобрения;
3. Получения жидкого топлива;
4. Создание вторичной продукции.

Данные меры помогут улучшить экологическую ситуацию в стране, а также получить альтернативный источник энергии.

Список литературы.

1. Ю.В. Новиков «Экология, окружающая среда и человек».- учебное пособие для вузов - М.: Агенство «ФАИР», 1998. 272- 278 с.
2. Р.А. Степень, В.Н. Паршикова «Экология. Экологические проблемы товароведения». М.:  ACADEMIA 2004. 116-123 с.