Переробка пластикових пляшок - технологічні схеми та перспективи
Екологи всього світу постійно проводять семінари та наукові конференції, намагаючись пояснити людям шкоду сучасних пластикових матеріалів, яким на даний момент у багатьох сферах життя немає альтернативи. Вони мають низьку собівартість та застосовуються у багатьох галузях, тому на сьогоднішній день повністю відмовитися від застосування пластикових матеріалів неможливо.
Кожна середня сім'я щорічно відправляє на звалище від 300 кг побутового сміття, більшу частину якого складають пластикові пакувальні матеріали. Для вирішення екологічних проблем, пов'язаних із використанням пластику, який розкладається не менше двох століть, виділяючи при цьому шкідливі речовини, альтернативним є застосування натуральних пакетів.
Але повністю замінити пластик, доки не знайдено більш екологічно чистого, з погляду утилізації, матеріалу, неможливо. Переробка пластикових відходів (особливо ПЕТ – пластикових пляшок) є дуже важливим питанням. Пляшки використовуються багатьма виробниками прохолодних напоїв і щороку тоннами поповнюють сміттєзвалища.
В Україні переробка пластикової пляшки, на жаль, не розвинена в такому ж обсязі, як у європейських країнах, Японії чи Китаї. КНР зовсім недавно розпочала розвиток таких підприємств і активно закуповує в Україні ПЕТ гранули, які виходять при первинній переробці пляшок.
Підприємства прагнуть створення повного циклу виробництва, коли зібрані пластикові відходи переробляються на нові вироби і вирушають у торгові мережі на продаж. Бізнес із переробки пластикових пляшок на початковому етапі вимагає суттєвих для середньостатистичного підприємця вкладень. Але при цьому переробка ПЕТ тари, у зв'язку з широким поширенням цієї упаковки,надалі дає відмінний прибуток через доступність сировини. Вкладення швидко окупаються при правильному підході до організації підприємства з переробки пластикових пляшок та грамотно складеному бізнес-плані.
Передусім підприємцю потрібно з'ясувати всю інформацію про існуючі програми в регіоні, які могли б допомогти йому на початковому етапі у фінансовому відношенні. Державні структури підтримують відкриття та розвиток таких підприємств, за умови отримання ними екологічного висновку щодо безпеки переробки та ліцензії.
Потім заводу з переробки пластикових пляшок потрібно вирішити одне з ключових питань – збирання вторинної сировини та її сортування. Збір сировини утруднюється тим, що на відміну від суворих вимог, що дотримуються в європейських країнах, в Україні немає початкового сортування побутових відходів.
Технологія перетворення
Для отримання сировинних матеріалів необхідно створити пункти прийому пластикових пляшок, організувати роботу зі збору на сміттєвих полігонах і безпосередньо в житлових мікрорайонах. Це не гарантує отримання якісної сировини. Багато видів пластикової упаковки не підходять для одночасної переробки: молочна тара з-під кефіру, упаковка від побутової хімії, тонкі пластикові підкладки для кулінарних виробів, пляшки з-під олії.
При цьому потрібно врахувати, що ПЕТ – об'ємна та легка тара, яка вимагатиме суттєвих транспортних витрат для перевезення її до місця переробки в тому випадку, якщо перевозити, попередньо не спресовуючи. Тому в пунктах прийому необхідно встановити малогабаритні пакетувальні преси, що збільшує первинні вкладення, але окупається завдяки зниженню транспортних витрат, а на підприємстві дозволяє зменшити площіскладських приміщень. При встановленні пресів краще використовувати обладнання, оснащене шипами, тоді не доведеться для переробки пластикових пляшок знімати кришки, які заважають стиску, вручну. Також для швидкого складування або доставки чергової порції сировини до лінії переробки знадобиться спеціалізоване вантажно-розвантажувальне обладнання.
Спресована ПЕТ тара надходить на підприємство і далі, відповідно до технології переробки пластикових пляшок, підлягає суворому сортуванню залежно від того, якого кольору була первинна сировина для видування пляшки. Попит і ціна на первинний прозорий флекс (продукт переробки пластикових пляшок) вищий, оскільки він має широкий спектр застосування. Зелені та блакитні пляшки цінуються менше. Коричневий флекс, який не можна пофарбувати у світлі кольори, а лише у чорний та коричневий, має найнижчу ціну. Але при цьому він дає найміцніші та якісні вироби. Яскраві пляшки червоного, жовтого кольорів не підлягають переробці через велику кількість барвників.
Розсортована тара на лінії з переробки пластикових пляшок рухається до миючих ванн, де за допомогою спеціальних лужних розчинів з пляшок змиваються етикетки та клей для них. Корок відокремлюється або вручну, або з втратою частини пляшки на апараті. Миючі лінії вирішують відразу кілька завдань: вони подрібнюють тару, промивають полімерну крихту та висушують її. При цих процесах зазвичай втрачається 1/3 від початкової ваги сировини.
Лінії бувають різними. У продажу є миючі дробарки для переробки пластикових пляшок, це обладнання, залежно від компактності та потужності, продається за ціною від 58 000 000 рублів. Миючий компактний комплекс для полімерних матеріалів, з можливістюкомплектації за бажанням замовника, обійдеться покупцеві суттєво дорожче. Але такі комплекси включають практично всі агрегати і верстати з переробки пластикових пляшок. До нього входить: роторний подрібнювач, агрегати відмивання, віджиму та досушування, пневмотранспортна стрічка, центрифуги циклон для відділення пилу, що виник при різанні тари, та пульт управління.
При використанні комплексних ліній можна знизити трудовитрати та кількість обслуговуючого персоналу. Перевага таких ліній полягає також у тому, що їхнє розміщення не потребує великих площ. Наприклад, лінія шведського виробництва вартістю близько 180000 тис. доларів розміщується у звичайному довгомірному контейнері. Лінії китайського та українського виробництва мають більш доступну ціну і добре окупаються вже на початковому етапі розвитку підприємства.
По закінченні переробки на лінії, отриманий флекс, проміжний результат переробки, піддають агломерації (спікання) та гранулювання.
Для агломерації пластикова маса, що пройшла попереднє очищення і дроблення, піддається більш дрібному подрібненню за допомогою ножів типу, що обертається. Швидкість обертання ножів збільшує температуру в ємності апарату до 100 градусів і дрібні частинки полімерів спікаються. На виході до приймального бункера вони мають розмір від 2 до 15 мм.
Агломерації зазвичай піддається прозорий пластик, який потім може перероблятися у вироби для використання в харчовій промисловості. Його попереднє очищення проходить дещо інакше, задіяні сильніші лужні склади, і проводиться додаткове промивання отриманої суміші гарячою водою.
Подальшим етапом переробки пластикової пляшки є формування гранул. Цей процес проходить угранулятор шляхом гарячого різання розігрітої суміші. Вона прямує на головку гранулятора і на виході зрізається ножами, що обертаються. Після охолодження за допомогою вентиляторів під впливом того ж повітря готові гранули транспортуються назовні з апарату.
Для отримання полімерного волокна після всіх процесів очищення та подрібнення (а в інших технологічних ланцюжках та агломерації сировини) використовують екструдери. Розплавлена суміш в екструдерах рівномірно фарбується, перемішується і на виході витягується у волокно, яке відрізається смужками необхідної довжини та швидко охолоджується холодною водою. Такий матеріал надалі може використовуватися виготовлення каналізаційних труб, різних захисних оболонок для електропроводів та інших виробів.
Перспективні напрямки переробки
Одним із можливих напрямків, апарати для якого тільки проходять випробування, та не отримали масової доступності, є переробка пластикових пляшок у паливо. Експериментальні установки однієї української компанії, де подрібнена пластикова маса проходила обробку, вирізняються високою продуктивністю. У ході випробувань кілограм сировини було перероблено на 900 мл бензину. Початковий розрахунок був на те, що з пластикового сміття можна отримати вуглецеві сполуки.
У цих установках, досить вимогливих до початкової сировини, вуглецевмісні речовини руйнуються під впливом високої температури. Потім, залежно від каталізатора, і за допомогою вакуумної установки реактор синтезу водню і вуглецю дозволяє отримати бензин будь-якої марки, дизельне паливо, мазут.
На жаль, ціна такої установки невиправдано велика, близько 17 млн. рублів і зараз її промисловий випуск нездійснюється. Декілька патентів на винайдені міні установки переробки пляшок та інших пластикових відходів отримали українські майстри-самоуки.