Утилизация отходов полиолефинов

      Научно-технический задел в решении задач создания мобильных мини- заводов. В соответствии с поставленной задачей и целями научного исследования был разработан и исследован стационарный непрерывный технологический процесс вторичной переработки отходов термопластичных материалов на валково- шнековом агрегате (рис. 1).

      Валково-шнековый агрегат включает в себя: вальцы 2; отборочно-шнековое устройство 4; узел охлаждения 5; тянущее устройство 6; нож 7; ёмкость для гранул 8.

Технологический процесс вторичной переработки  отходов термопластов: 1 – участок сортировки отходов; 2 – вальцы; 3 – отходы полимеров; 4 – отборочно-шнековое устройство; 5 – узел охлаждения; 6 – тянущее устройство; 7 – нож ; 8 – ёмкость для гранул

     Технологический процесс осуществляется следующим образом. Отходы поступают на участок сортировки 1. Из них удаляют случайные инородные и металлические включения. Далее отходы полимеров непрерывно загружаются через загрузочный бункер с левой стороны поверхности валков вальцов. Под действием сдвиговых напряжений и сил адгезии отходы термопластов затягиваются в межвалковый зазор и транспортируются вдоль оси валков. В процессе переработки происходит плавление отходов, удаление летучих компонентов, пластикация. Возможно также модифицирование различными добавками и окрашивание расплава. Для гранулирования вальцуемого материала расплав полимера снимается специальным ножом с противоположной стороны поверхности валков и направляется в межвитковое пространство шнека отборочно-шнекового устройства 4.  Захватываясь витками шнека, расплав полимера транспортируется к зоне выгрузки, где продавливается через формующее отверстие с образованием прутков (стренгов) заданного поперечного сечения. Полученные стренги охлаждаются устройством 5, ориентируется за счет тянущего устройства 6, далее режутся ножом 7. Полученные гранулы собираются в ёмкости 8.

6. Утилизация отходов сжиганием

      Сжигать  целесообразно только некоторые  типы пластмасс, потерявших свои  свойства, для получения тепловой  энергии. Например, тепловая электростанция  в г. Вульвергемтоне  (Великобритания), первая в мире,  работает не на газе и не на мазуте, а на старых автомобильных покрышках. Осуществить этот уникальный проект, позволяющий обеспечить электроэнергией 25  тыс. жилых домов, помогло английское Управление по утилизации не ископаемых видов топлива.

      Сжигание некоторых  видов полимеров сопровождается образованием токсичных газов: хлорида водорода, оксидов азота, аммиака, цианистых соединений и др., что вызывает необходимость мероприятий по защите атмосферного воздуха. Кроме того, экономическая эффективность этого процесса является наименьшей по сравнению с другими процессами утилизации пластмассовых отходов. Тем не менее, сравнительная простота организации сжигания определяет довольно широкое его распространение на практике.

 Схема установки термического обезвреживания твёрдых полимерных отходов

      Типичная  технологическая схема сжигания  отходов с использованием трубчатой  печи представлена на рис. 7.

      Отходы  из бункера-накопителя 1 грейферным  захватом 2 через воронку 3 и загрузочный бункер 4 попадают во вращающуюся печь 6, розжиг которой осуществляется при помощи запального устройства 5. Золошлаковые продукты сжигания из печи поступают в сборник шлака 7, где гасятся и далее эвакуируются транспортёром 8. Печные газы поступают в камеру дожигания 9, где обезвреживаются при температуре выше 800 °С в пламени горелки 10. Дымосомом 12 их затем через охладительные  устройства  11, котел-утилизатор, водоподогреватель и т.п. и выхлопную трубу 13 направляют в атмосферу. Образующуюся золу 14 - 4…6 % от массы отходов можно использовать в качестве наполнителя при производстве строительных материалов.

Заключение

В мире отмечается стремительный  рост потребления полимерных материалов. В России его темпы составляют 5…6  % ежегодно и к 2014 году, по прогнозам, общий объем производств достигнет 300 млн. тонн. Их потребление на душу населения в индустриально развитых странах за последние 20 лет примерно удвоилось (достигнув 85…90 кг), а к  концу десятилетия, как полагают, повысится на 45…50 %. Одним из быстро развивающихся направлений использования  пластмасс является упаковка.  Из всех выпускаемых пластиков 41 % используется в упаковке, из которых 47 % расходуется  на упаковку пищевых продуктов. Удобство и безопасность, низкая цена и высокая  эстетика являются определяющими условиями  ускоренного роста использования  пластических масс при изготовлении упаковки.

           Использование изделий из полимерных материалов неуклонно связано с образованием отходов. Особенность полимерных отходов – их устойчивость к агрессивным средам, они не гниют, процессы деструкции в естественных условиях протекают достаточно медленно, но с образованием вредных веществ, отравляющих окружающую среду. Все это делает проблему утилизации отходов полимерных материалов более актуальной.