Полимерные отходы что это такое
Что такое полимерные отходы, способы их утилизации и переработки
Товары из полимерных материалов используются в промышленности и быту. Универсальность приводит к тому, что полимерные отходы становятся атрибутом индустриализации и благоустройства жизни.
Следом встает вопрос утилизации таких отходов. Проблема накопления полимерных отходов из технической переросла в экологическую. Не замечать ее уже не получается. Оставить все, как есть, значит переложить груз на плечи будущих поколений.
Что относится к полимерным отходам?
Отходы полимеров в нашей стране редко используют для вторичной переработки. Их захоранивают, реже утилизируют.
В соответствии с ФККО (федеральным классификационным каталогом отходов) полимерные отходы относятся к 5 классу опасности. Это мусор, с которым мы постоянно сталкиваемся в обычных условиях, он не представляет угрозы жизни и здоровью.
Полимеры применяются в следующих отраслях:
Почти 40% всего пластика используется в качестве упаковочных материалов. Это потенциальные отходы полимеров, которые рано или поздно окажутся на свалке.
Виды полимерных отходов
Изделия из высокомолекулярных продуктов (полимеров) прочны, легки, долговечны, универсальны, незаменимы при современных технологиях производства.
Но они имеют свой срок эксплуатации, выходят из строя, подлежат дальнейшей утилизации или переработке.
Полимерные отходы по происхождению:
| Вид отходов | Описание | Примеры |
| Технологические | Образуются при производстве пластмассы или переработке из одного вида в другой. Используются вторично, для чего необходимо специальное оборудование. | Гранулят, низкомолекулярный полимер |
| Производственные | Отходы с истекшим сроком годности или выполнившие назначение. Это использованная упаковка, плотная и мягкая тара. Нетоксичные, перерабатываемые. | Трубы, литники, куски, некондиция, брак |
Для переработки важна и другая классификация полимеров:
Термопластичные соединения подходят для вторичной переработки.
Старение полимеров
В ходе эксплуатации изделия из полимеров подвергаются воздействию физико-химических факторов:
В результате изменяется молекулярная структура вещества. Процесс называется «старением». Старение выражается в виде:
| Тип | Суть процесса | Влияние на характеристики материала |
| Деструкция | Разрыв молекулярных связей | Потеря эластичности, прочности; хрупкость, жесткость, изменение цвета и структуры. |
| Структурирование | Сращивание молекулярных цепей |
Итогом старения полимеров становится потеря эксплуатационных качеств товара.
Структура полимерных отходов, получаемых из ТБО
Доля отходов, образовавшихся в быту, составляет 60%.
Количество полимеров в объеме твердых бытовых отходов:
| Название | Сокращенное | Содержание в отходах | Пригодно к переработке |
| Полиэтилен | ПЭ | 34% | 20% |
| Полиэтилентерефталат | ПЭТФ | 20,4% | 15% |
| Комбинированные материалы (в составе бумага, картон) | 17% | _ | |
| Поливинилхлорид | ПВХ | 13,6% | 10% |
| Полистирол | ПС | 7,6% | 12% |
| Полипропилен | ПП | 7,4% | 17% |
Вопрос утилизации таких отходов перерос в экологическую проблему. Общество идет по пути организации раздельного сбора мусора, рециклинга отходов, ликвидации несанкционированных свалок.
Утилизация полимерных отходов
От пластиковых отходов избавляются тремя способами:
Утилизация полимеров отчасти решает проблему, но она более гуманна по отношению к физическому засорению окружающей среды.
Утилизацию проводят путем:
Оба эти способа экологически неэффективны, так как сопровождаются выбросом вредных веществ в атмосферу и загрязняют ее.
Переработка
Вторичное использование имеющихся полимерных отходов даст тысячи тонн сырья. При этом потребуются значительные экономические и энергетические затраты.
Проблема переработки полимерных отходов
Влияние полимерных отходов на окружающую среду вызывает серьезное беспокойство. Они представляют общественную угрозу и являются экологической проблемой.
Процесс переработки и уничтожения пластмассы самый дорогой. Он в 3 раза дороже переработки бытовых отходов и в 8 раз – промышленных. Каждый вид полимеров требует специальной переработки.
Большинство упаковок производится по особым, смешанным технологиям (состоит из нескольких видов полимеров, включают бумагу, фольгу, картон). Чтобы их переработать, требуется особый подход. Такая тара не горит даже в мусоросжигающих печах.
Виды вторичной переработки полимерных отходов
Перспективным является рециклинг полимерных отходов. Самые распространенные способы основаны на физико-химических процессах:
Ни один из этих методов в России не востребован из-за высокой себестоимости и отсутствия квалифицированных кадров. Самый распространенный вид переработки полимерных отходов механический – простое измельчение вторичного сырья.
Основные этапы переработки
После окончания сбора и сортировки полимерных отходов на перерабатывающих предприятиях они проходят несколько этапов:
Оборудование
Оборудование для завода по переработке пластиковых отходов состоит из:
В зависимости от состава предполагаемых отходов полимеров и конечного продукта комплектация отличается. Модульное оборудование предполагает индивидуальную сборку.
Куда сдать на переработку?
Если в городе организован раздельный сбор мусора, и люди выбрасывают пластик в предназначенные контейнеры, это равносильно тому, что они сдают отходы на переработку.
Мусороперерабатывающие предприятия проводят закупку отходов полимеров у компаний и частных лиц. В крупных городах в гипермаркетах оборудованы контейнеры для сбора использованных пластиковых бутылок.
Какая продукция пригодна для переработки?
Действующие в России предприятия по переработке полимерных отходов принимают:
Не пригодно для рециклинга сырье со смешанным составом и полимеры низкой плотности, такие как пенопласт.
Сбор и сортировка полимерных отходов
За рубежом накоплен большой опыт по сбору и сортировке отходов. Успехов в утилизации пластика добились Германия, США и Канада.
В России сбор бывшей в употреблении пластмассы ведут единичные предприятия. С 1 января 2019 года в стране началась «Мусорная реформа», один из пунктов которой – раздельный бор мусора и сортировка отходов.
Использование продуктов переработки полимеров
При переработке полимеров получают вещества в разном агрегатном состоянии. Пиролизный газ используют как топливо. Жидкие компоненты служат теплоносителем. Твердые фракции применяются в промышленности и строительстве.
После переработки получают:
Сырьевые гранулы вторичной переработки используют во многих отраслях: от пластиковой тары до текстильного волокна и искусственных газонов.
Из полиэтиленрефталата получают подкладочный материал-утеплитель для одежды. Полиэтилен применяется при литье пластиковых труб, изготовлении канистр, пленочных материалов.
Полипропилен используют в машиностроении. Компании с мировым именем, такие как Рено, Фиат используют старые автомобильные бамперы для производства деталей, автомобильных ковриков.
Стоимость продуктов переработки полимеров
Отходы полимеров на рынке вторсырья почти ничего не стоят. Они минимум в 10 раз дешевле исходного сырья. После переработки ценность возрастает, и они уже втрое дешевле первичного.
Покупная цена на использованный пластик рассчитывается индивидуально и зависит от типа полимеров, объемов сырья, состояния, загрязнения, необходимости сортировки. Цена начинается от 5-10 руб. за килограмм.
Готовые гранулы имеют широкий ценовой диапазон с учетом технологий переработки и региона – от 10 до 50 рублей за килограмм и выше.
Сбор и переработка отходов как бизнес в России переживает стадию становления. Данная ниша в рыночной экономике пока не заполнена. Тот, кто думает о вложении средств, может на полном основании рассматривать мусор, как выгодное коммерческое предложение для бизнеса.
Утилизация полиэтилена и полиэтиленовой тары: гранулы, пиролиз, сжигание
Мини и большие заводы по переработке пластика
Оборудование и технология переработки полимерных материалов
Вторичная переработка пластика в домашних условиях и на заводе
Как и сколько раз перерабатывают пластиковые отходы: способы утилизация пластика
Как правильно утилизировать ПЭТ бутылки?
Что можно сделать из переработанного пластика?
Виды, утилизация и переработка отходов пластика
Переработка пластика в гранулы: самодельное и заводское оборудование
ПВД отходы: что это такое, способы переработки и использования вторсырья
Виды и способы переработки отходов полистирола
Организация раздельного сбора мусора в России и Европе
Что такое полимерные отходы, технология их переработки
Сегодня экология обозначается в ряду самых важных проблем, по словам президента РФ, ежегодно в нашей стране образуется порядка 5,6 миллиардов тонн отходов, при этом утилизации подлежит только половина. Ситуация такова, чтобы для многих предприятий захоронение или сжигание отходов намного выгоднее в силу меньших затрат, чем их вторичное использование. Особенно остро встает вопрос грамотной утилизации агрессивных продуктов, которые практически не подлежат разложению и негативно влияют на окружающую среду и, как следствие, на качество жизни россиян.
Объем полимеров, отходы которых опасны для окружающей среды и практически не разложимы при неправильной утилизации, растет с каждым годом. Правильное с технической точки зрения название — отходы полимеров прямо отражает их значение в экологическом плане.
Полимерные материалы используются буквально во всех сферах жизни человека, однако наряду с их положительными качествами, самый главный их недостаток заключается в том, они не способны самоликвидироваться достаточно быстро под воздействием окружающей среды.
Отношение к полимерам как вторичному сырье позволит решить не только экологические и социальные проблемы, но и экономические, так как данные отходы обладают мощным сырьевым и энергетическим ресурсом.
Отметим, в настоящее время производится столько же полимеров, сколько и металлов вместе взятых (литье стали, чугуна, проката и цветных металлов), что свидетельствует о глобальном распространении полимеров, а видов пластиков насчитывается порядка 150 и 30% из них представляют смеси полимеров. С точки зрения экономики, использование отходов полимеров вторично позволит существенно экономить сырье и электроэнергии, это действительно перспективный вид деятельности.
Что относится к полимерным отходам?
Высокомолекулярные полимерные продукты получают путём поликонденсации и полимеризации из мономеров – простых веществ. Процесс осуществляется на промышленных предприятиях. Отслужившие изделия из синтетических полимеров – это и есть полимерные отходы. В эту группу входят такие изделия:
Подсчитано, что на долю отслуживших полимерных материалов на российских свалках приходится 60% объёма мусора.
Всё названное выше практически не поддаётся биологическому разложению. Это делает перечисленные предметы опасными для экологии планеты.
Старение полимеров
При эксплуатации полимерные изделия подвержены влиянию целого перечня физико-химических факторов. В и числе температура и освещение, воздух и влага, ветер и радиация, химические реагенты, а также механические нагрузки. Структура вещества изменяется. Это называют старением полимеров. Деструкция предусматривает разрыв молекулярных связей. Он проявляется потерей эластичности и прочности. Изменяется показатель жесткости и хрупкости, структура и цвет. При структурировании молекулярные цепи срастаются. Результатом старения полимеров считается потеря определенных эксплуатационных качеств товара.
Доля отходов, которые формируются в бытовых условиях, составляет порядка 60%. Например, на переработку ПВХ отходов, то есть поливинилхлорида, идет около 10% от общего количества. Между тем в отходах может содержаться более 13,6% этого материала. На ПЭ – до 20% пригодно к переработке, хоть содержание в отходах достигает 34%.
Такая же ситуация касается и других разновидностей полимерных материалов. Так переработка ПЭТ отходов производится лишь с 15% от общего количества. Хоть в отходах содержится до 20,4% материала. Вопрос утилизации таких полимерных материалов сегодня достиг глобальных масштабов. Поэтому общество организует раздельный сбор мусора, рециклирование отходов, а также стремится ликвидировать несанкционированные свалки.
Какую продукцию можно перерабатывать?
Не каждый вид отходов из полимеров подлежит рециклингу. Вторичной переработке могут быть подвергнуты только те синтетические термопластические материалы, которые изменяют форму под воздействием высоких температур.
Есть смысл собирать и готовить к переработке такие виды отходов:
Физические свойства полимерных материалов
Основные два агрегатных состояния, характерные для полимеров, это:
Каждое характеризуется своим набором свойств и имеет важное практическое значение. Например, если полимер существует в аморфном состоянии, значит, он может быть и вязкотекущей жидкостью, и стеклоподобным веществом и высокоэластичным соединением (каучуки). Это находит широкое применение в химических отраслях промышленности, строительстве, технике, производстве промышленных товаров.
Кристаллическое состояние полимеры имеют достаточно условное. На самом деле данное состояние перемежается с аморфными участками цепи, и в целом вся молекула получается очень удобной для получения эластичных, но в тоже время высокопрочных и твердых волокон.
Температуры плавления для полимеров различны. Многие аморфные плавятся при комнатной температуре, а некоторые синтетические кристаллические выдерживают довольно высокие температуры (оргстекло, стекловолокно, полиуретан, полипропилен).
Окрашиваться полимеры могут в самые разные цвета, без ограничений. Благодаря своей структуре они способны поглощать краску и приобретать самые яркие и необычные оттенки.
Основные проблемы переработки отходов из полимеров
Рециклинг полимеров — сфера, развивающаяся крайне медленно. Лишь небольшое количество всех имеющихся на планете отходов описываемой группы подвергается переработке. Причина торможения важного направления связана со следующими проблемами:
Как происходит сбор вторсырья и куда сдавать?
Описываемый процесс в идеале состоит из нескольких этапов:
Часть вторичного сырья собирается в рамках специальных программ, стимулирующих население очищать территории от мусора.
Важно: В мегаполисах в пунктах выброса мусора имеются специальные контейнеры для складирования пластика.
Как осуществляют переработку полимеров?
Сбор отработавших продуктов это лишь начальный этап всего процесса. Переработка полимеров осуществляется следующим образом:
Применение полимеров в быту
Применение этих соединений повсеместно. Мало можно вспомнить областей промышленности, народного хозяйства, науки и техники, в которых не нужен был бы полимер. Что это такое — полимерное хозяйство и повсеместное применение, и чем оно исчерпывается?
Химия полимеров позволяет получать все новые и новые, совершенно универсальные по свойствам материалы, равных которым нет ни среди металлов, ни среди дерева или стекла.
Какое оборудование применяют на мусороперерабатывающих производствах?
Промышленная переработка полимеров требует применения специальной технической оснастки. На заводах для утилизации отходов используют следующее оборудование:
Полимеры в различных отраслях науки и техники
Мы уже затрагивали вопрос о том, в каких областях применяются полимеры. Примеры, показывающие их значение в науке и технике, можно привести следующие:
Нет никаких ограничений фантазии по применению полимерных материалов в современном мире.
Сколько стоят отходы?
Главная проблема утилизации состоит в том, что их стоимость в 3-6 раз ниже стоимости вторичного сырья и в 7-10 раз уступает стоимости первичного сырья. Если в качестве примера взять полиэтиленовую плёнку, за её килограмм можно выручить такие деньги:
Иная разница цен у ПВХ. Здесь она отсутствует. То же можно сказать о АБС-пластике, полистироле и полипропилене. Вторичный ПЭТ дешевле первичного только в 2-3 раза.
Что происходит с вторсырьём после переработки?
Предприятия, занимающиеся переработкой мусора, продают полученный продукт. При наличии соответствующего оборудования они же производят полимеры. Выгодно производить из вторичного сырья:
Реализация полученного материала проблематична, так как это однотипные изделия. Перечисленная продукция пользуется спросом, но перечень востребованных товаров невелик.
В XXI веке применяется практика сторонней переработки. Её суть заключается в том, что предприятие передаёт отходы на переработку, а потом забирает их для изготовления продукции. Такая услуга предоставляется по цене 8.00-10.00 рублей за переработанный килограмм.
Что такое полимерные отходы, технология их переработки
В настоящее время практически во всех сферах жизнедеятельности используется пластик. Его отходы — наиболее опасные для природы. Максимально удобным вариантом их утилизации является переработка полимеров. Благодаря ей происходит очистка территорий от свалок. Заодно это дает возможность получить дешевые полимерные материалы. Их используют в производстве.
Что такое полимерные отходы
К категории такого мусора относятся различные изделия, вышедшие из строя и не пригодные к дальнейшей эксплуатации, произведенные из синтетических полимеров.
Продукция из этого материала обладает массой преимуществ, обусловленных его свойствами. Но высокомолекулярные соединения, являющиеся синтетическими, тяжело поддаются биологическому разложению. Чаще всего они оказывают негативное влияние на окружающую среду.
К отходам из полимеров относятся:
Классификация полимерного мусора представлена в следующей таблице.
| Название | Описание |
|---|---|
| Общественный | Их образование происходит в повседневной жизни. Выбрасываются в баки вместе с твердыми отходами. Вторичная переработка таких полимеров станет гораздо эффективнее, если выполнять правильную сортировку. |
| Технологический | Делится на две группы: брак, не подлежащий восстановлению (отправляется сразу на переработку), и устранимый (образовываются во время изготовления пластика, утилизация данных полимерных отходов происходит при помощи вторичной переработки). |
| Производственный | Различные изделия, которые вышли из строя, не пригодны для использования, также попадают под переработку. |
Что можно переработать
Рециклингу подлежат не все виды полимеров. Для переработки подходят только синтетические термопластичные материалы, к которым относятся:
Фенольные смолы, полиуретан и эпоксидные смолы считаются не пригодным для переработки материалом.
К рециклингу можно подготовить следующие виды отходов:
Методы рециклинга
Технология процесса переработки вторичных полимеров включает в себя следующие этапы:
Вторичная переработка обеспечивает предприятия дополнительной прибылью. С помощью современных способов утилизации отходов улучшается экологическая обстановка, а изделия из пластика становятся дешевле.
Стоит рассмотреть отдельно каждый метод переработки. Они приведены в таблице.
Применяемое оборудование
Для выполнения процесса используют специальное оборудование: линии для сушки и мойки, прессы, смесители, агломераторы, грануляторы, дозаторы, транспортеры, холодильные камеры, шредеры, дробилки, агрегаты для постобработки.
Проблемы переработки
Только небольшое количество мусора подвергается рециклингу. Развитие отрасли переработки отходов происходит медленными темпами. Это связано с определенными проблемами:
Как собрать и куда сдать
Переработка различных полимерных материалов и их сбор выполняются согласно определенной технологической цепочке:
Сдается вторсырье в пункты приема, которые можно найти практически в каждом населенном пункте. Также есть возможность обратиться напрямую в компанию, которая занимается сбором или рециклингом полимеров.
Сдача вторсырья позволяет получить денежную сумму и принести пользу экологии. Раздельный сбор отходов постепенно начинает входить в практику. Согласно правилам, пластиковые изделия необходимо выкидывать в специальные контейнеры. Во многих дворах стоят три емкости, каждая из которых имеет соответствующую надпись: «пластик», «стекло», «бумага».
Что делают с вторсырьем
Компании, занимающиеся переработкой отходов, полученную продукцию просто продают. Если у них имеется необходимое оборудование, они могут самостоятельно изготавливать полимеры. Из вторичного сырья выгодно производить следующее:
Продукция пользуется спросом, но список товаров совсем небольшой.
Для РФ утилизация полимерных отходов является больной темой. Специалисты стараются решить эту проблему, но процесс идет медленными темпами. Благодаря информации в СМИ население начинает понимать пользу переработки и сортировки мусора, однако общая заинтересованность в этом невысокая. Правительство дает обещание решить проблему с отходами, но мусорные свалки продолжают расти.
Переработка пластиковых изделий способна приносить прибыль людям и пользу окружающей среде. Но этой сфере необходима поддержка общества и правительства.