Что такое пэт отходы
Вторичная переработка ПЭТ
ПЭТ (ПЭТФ) обладает достаточно стабильными механическими свойствами. Поэтому вторичный материал на его основе достаточно легко поддается переработке. Основным сырьем для переработки служат столь распространенные пластиковые бутылки из-под напитков. Важно и то, что вторичный ПЭТ гомогенизируется легче, чем другие вторичные пластмассы. В развитых странах сбор ПЭТ-отходов в достаточной степени налажен, как и технология их переработки. Общемировой объем переработки вторичного ПЭТ достигает 1 млн т ежегодно.
Процесс переработки ПЭТ-отходов не требует их пластификации. Они отсортировываются от других видов полимерной тары (на основе ПВХ или ПЭ), затем измельчаются, проходят мойку и очистку от этикеток, клеев, остатков пакуемых составов и прочих загрязнителей, а после этого агломерируются или гранулируются. Вторичным ПЭТ-полимерам при переработке свойственны те же проблемы, что и исходной ПЭТ-основе: низкий порог неньютоновского поведения (когда скорость сдвига сказывается на изменении вязкости полимера), чувствительность к нагреву и, наконец, необходимость просушки.
Более того, в процессе сушки, и переработки вторичный материал претерпевает некоторую потерю вязкости, что вызвано не только температурными и деформирующими воздействиями в процессе пластикации полимера, но и присутствием загрязнителей (влаги, клея, красителей и т. д.). Эти факторы приводят к снижению молекулярной массы полимера. Недостаточная сушка утилизируемой основы может значительно ухудшить свойства вторичного материала.
Область их дальнейшего применения перерабатываемых ПЭТ-отходов определяют их молекулярные веса. Молекулярный вес ПЭТ рассчитывается исходя из его характеристической вязкости.
Очевидно, что вторичные полимеры, лежащие в основе различных видов продукции и, соответственно, обладающие разными молекулярными весами (характеристической вязкостью), требуют совершенно разных технологий вторичной переработки. Вторичный ПЭТ не всегда может служить основой для повторного производства исходной продукции.
Другая проблема переработки ПЭТ-отходов связана с вероятным присутствием в них ПВХ. Даже при тщательной сортировке ПЭТ-бутылок есть вероятность попадания ПВХ и ПЭ-примесей в состав вторичного материала. При температуре переработки ПЭТ ПВХ разлагается, выделяя соляную кислоту, которая вызывает интенсивную деструкцию полимера. Поэтому нужно максимально снизить присутствие ПВХ в составе ПЭТ-отходов. Допустимое содержание ПВХ не превышает 50 промилле.
Чаще всего ПЭТ-отходы используются повторно для производства пластиковых бутылок, пленок и волокна. Реологические и механические свойства вторичного состава ПЭТ позволяют использовать при изготовлении емкостей для моющих средств, что делает его хорошей альтернативой ПВХ и ПЭВП. Вторичный ПЭТ также часто используется в качестве промежуточного слоя при производстве трехслойной аморфной пленки и выдуве трехслойных ламинированных бутылок с внешними слоями из первичного полимера.
Применение соэкструзии смесей из переработанного вторичного и первичного ПЭТ позволяет улучшить реологические свойства вторичного полимера, сделав его более пригодным для выдува.Не менее важной областью применения вторичного ПЭТ является производство волокон. Процесс формования волокна требует от пластифицируемого вторичного полимера тех же реологических свойств (градиента скорости потока и неизотермального вытягивания), которыми обладает первичный полимер. Как правило, ПЭТ-волокно, формируемое из вторичной основы, имеет механические свойства, удовлетворяющие условиям производства широкой гаммы продуктов.
Вторволокно перерабатывается в текстиль или тканые основы для производства одежды и ковровых покрытий. Эти приложения могут использовать до 100 % вторичного полимера. Чаще всего ПЭТ-волокно применяют в качестве синтетического утеплителя для зимней одежды либо готовой плисовой фактуры для ее пошива одежды.У ПЭТ-волокна есть ряд преимуществ перед другими синтетическими волокнами. Например, ковры из ПЭТ-волокна не теряют цвет и не требуют специальной химической обработки, необходимой коврам из нейлоновых волокон. ПЭТ-волокна и окрашиваются легче, чем нейлон.
Волоконные полотна из ПЭТ, изготовленные по технологии melt-blown, применяются для производства шумоизолирующих материалов, геотекстиля, фильтрующих и абсорбирующих элементов, синтепона. Наконец, небольшой объем вторичного ПЭТ используется для изготовления автомобильных компонентов, электротехнических изделий, различной фурнитуры методом литья под давлением.
Последние веяния в теме вторичной переработке ПЭТ
На нескольких последних выставках в Европе аносирована технология реальной «второй жизни» ПЭТ. Данная технология предполагает настолько глубокую и полную очистку вторичного ПЭТ от примесей и загрязнений, что он становится пригодным к производству преформ методом литья под давлением. Таким образом, из грязной бутылки после некоторых действий и с небольшими потерями, возможно получить новую чистую бутылку ПЭТ. Безусловно, это очень перспективная тема, которую ПластЭксперт продолжит освещать и в дальнейшем.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Бизнес по сбору и переработке ПЭТ, оборудование, способы утилизации
Полимеры впервые были произведены в 20 веке. С тех пор ПЭТ изделия значительно потеснили такие материалы, как стекло, дерево и некоторые виды металлов. Особенно это касается тары.
Сейчас в магазинах гораздо чаще встречаются пластиковые бутылки, чем стеклянная тара.
Масштаб производства ПЭТ изделий достиг такого размаха, что выброшенные бутылки и другие полимерные изделия занимают значительную часть свалок и мест хранения отходов.
При такой картине, переработка ПЭТ товаров будет не только экологически выгодна, но и рентабельна для бизнеса.
Способы утилизации ПЭТ тары
Нынешний технологический уровень позволяет утилизировать пластиковые бутылки и другие отходы несколькими методами. Изучив их преимущества, предприниматель выберет наиболее удобный для себя способ переработки ПЭТ бутылок.
Сжигание
Сжигание ПЭТ бутылок относится к дешевым и непривередливым способам переработки, который производит тепловую энергию.
Как известно, горение вещества приводит к выделению газов. По сей день продолжаются споры касательно экологического аспекта сжигания ПЭТ бутылок. Есть эксперты, считающие, что при термическом воздействии на ПЭТ тару, та выделяет ядовитые испарения.
Другие эксперты заявляют о том, что при сжигании древесины и пластика в воздух выбрасывается идентичное количество вредных веществ.
Гранулирование или получение чистых хлопьев
Производство вторсырья в виде ПЭТ гранул является еще одним способом переработать выброшенную тару. Однако гранулам предшествует целый цикл переработки пластика для придания ему формы хлопьев.
Чтобы получить ПЭТ хлопья, отходы должны пройти несколько этапов:
Дробленый ПЭТ называется флексом. Он реализовывается как готовое вторичное сырье, либо отправляется на производство гранулята. Гранулы образуются путем переплавки флекса с одновременным измельчением при 100° — 180° С.
Химическая рециркуляция
Существуют и сложные способы переработать пластиковые бутылки, такие как химическая рециркуляция. Они применяются при невозможности или нецелесообразности утилизации вышеперечисленными методами. Химическая переработка развита на Западе и в Евросоюзе.
Если расплавить отходы данным методом, на выходе получают терефталевую кислоту, полиэфирные смолы, этиленгликоль. Способ относится к затратным, и для рентабельности требует крупного оборота.
Пиролиз
Еще один перспективный метод переработки ПЭТ бутылок, в процессе которого полимерные отходы плавят, называется пиролиз. Цикл переработки заключается в термическом разложении пластика под воздействием высоких температур и недостатке кислорода.
В итоге пластиковая бутылка распадается на составляющие компоненты: водород и углеводород, смола, бензол и другое вторичное сырье.
Выгоды пиролиза очевидны:
Вторичное использование
Вторичный ПЭТ вполне способен послужить своим владельцам в качестве самых неожиданных предметов. Повторное использование тары для хранения пищевых жидкостей не рекомендуется, т.к. пластик выделяет вредные компоненты.
А вот хранить техническую воду и другие вещества можно (например, рыболовные принадлежности, гайки и болты и т.п. вещи).
Изделия из ПЭТ при наличии фантазии превращаются в горшки для цветов, красивые предметы интерьера, декоративные поделки. Умельцы, пользуясь острым ножом, делают из бутылок леску и мётлы.
Пользуются ПЭТ отходами в строительстве и сельском хозяйстве. Сфера повторного применения пластика ограничивается лишь воображением человека.
Способы переработки ПЭТ бутылок в домашних условиях
Производство флекса, гранулирование и термическое разложение, это промышленные методы переработки, требующие наличие внушительного запаха отходов и большого количества финансов.
Переработка пластиковых бутылок в домашних условиях такими способами нецелесообразна. Дома проблематично организовать склад требуемых размеров, а материальные вложения в оборудование просто отобьют желание этим заниматься.
Сжигать ПЭТ бутылки дома также не имеет смысла. Полученного тепла не хватит на обогрев, и ничего, кроме загрязнения атмосферы, человек не добьется. Мастер способен собрать установку пиролиза для утилизации полимерных отходов (бутылок, использованных покрышек и т.д.).
При наличии инженерных навыков, данную машину можно собрать даже в гараже. Установка содержит все необходимые модули для изготовления новых ПЭТ товаров из отходов.
Бизнес по сбору и переработке ПЭТ
Прозорливые предприниматели давно разглядели преимущества бизнеса по утилизации ПЭТ отходов. Закупив оборудование для переработки пластиковых бутылок, и открыв свой мини завод, они получают достаточную прибыль.
Ниша бизнеса по рециклингу в настоящее время остается достаточно свободной. Объемы выбрасываемых ПЭТ отходов лишь растут из года в год, а значит начать предпринимательскую деятельность будет разумным решением.
Льготные условия и субсидирование — это вообще особенность любого бизнеса, связанного с вторичной переработкой.
Источники сырья
Еще до оформления документов, стоит решить проблему поиска сырья.
Сбор ПЭТ отходов реализуется несколькими способами:
Также не лишним будет продумать процесс транспортировки сырья к месту хранения и переработки.
Подготовка к открытию
Перед оформлением нужно выбрать форму предпринимательства, исходя из планируемых объемов производства: ИП, либо ООО. Вид деятельности именуется переработкой неметаллических отходов.
Следующим шагом будет поиск помещения под цех. Здесь стоит обратить внимание на недорогую квадратуру промышленной зоны. Может пригодиться помощь администрации, которая может помочь с предоставлением места для переработки.
Необходимое оборудование
Определившись с местом производства и удобной формой предпринимательства, стоит озаботиться закупкой оборудования для переработки ПЭТ тары.
Можно приобрести подержанные станки, либо заказать новые. Многие фирмы предлагают услуги монтажа, в который входит доставка и установка перерабатывающей линии, отладка и производство первой партии ПЭТ сырья.
Полная линия по переработке ПЭТ бутылок включает в себя:
Цикл переработки
Путь, который проходят ПЭТ бутылки с момента поступления на склад хранения до итогового сырья, выглядит следующим образом:
Стартовый капитал и окупаемость
Бизнес-план по переработке пластиковых бутылок должен включать в себя главную цель бизнеса, подробную структуру предприятия, способы приближения цели и возможные риски.
Стартовый капитал во многом зависит от региона и цен за аренду.
В среднем, бизнес-план и подсчет рентабельности имеют такие цифры:
Востребованность на рынке и перспективы
Из флекса производят множество товаров разных групп: ПЭТ пленку, черепицу для крыш, упаковочную ленту, тротуарную плитку. Производителям постоянно необходимы надежные поставщики сырья. Это могут быть крупные фирмы и мелкие предприятия.
Перерабатывая сырье на окупившемся производстве, можно увеличить объемы производимого флекса и заключить новые договоры с потребителями. Либо закупить оборудование для грануляции, и даже для производства собственных товаров. Это принесет значительную прибыль.
Вторичная механическая переработка ПЭТ
Полимерные отходы должны быть рассортированы на четыре цветовые группы: темные цвета (черный, коричневый, темно-коричневый); сине-зеленые цвета (синий, зеленый, голубой, серый, фиолетовый); белый (неокрашенный); другие цвета (красный, оранжевый, желтый, кремовый).
Полимерное сырье не должно содержать посторонних примесей в виде макулатуры, тряпья, металла, дерева, резины, стекла. А оборудование для ПЭТ должно обеспечивать качественную мойку и дробление с минимальным содержанием пыли.
Основы технологии переработки ПЭТ-бутылок
Переработку пластиковых бутылок можно разделить на два этапа:
Очистка отходов от загрязнений может быть осуществлена различными способами: путем обработки материалов в воде или водных растворах моющих средств, а также в неводных растворах, гравитационным разделением. Наиболее простым и экономичным является отмывка отходов ПЭТ в водных и неводных средах на аппаратах непрерывного или периодического действия. Обычно, очистка ПЭТ-отходов производится в две-три ступени, затем очищенный материал измельчается и сушится.
Еще недавно считалось, что чем больше воды используется в процессе очистки вторичного ПЭТ, тем лучше отмывается материал. Поэтому широкое распространение получили «мокрые» дробилки (материал попадает в воду уже на этапе предварительного дробления), пропитывающие шнеки (транспортируют предварительно замоченный в воде материал), многоэтапные моечные комплексы периодического действия. В итоге требуемая чистота материала достигалась беспрецедентно большим потреблением воды, а следовательно и использованием сложнейшей системы водоочистки.
Компания В+В Anlagenbau GmbH недавно предложила оригинальную «сухую» технологию очистки ПЭТ-отходов. Разработанное компанией устройство очищает материал на 96 % уже на сухом этапе переработки, что позволяет снизить потребление воды, как минимум, в три раза (как следствие, снижаются и расходы на водоочистку). Высокая степень очистки достигается за счет использования повышенного трения предварительно измельченных ПЭТ-отходов (хлопьев), что приводит косыпанию и дальнейшему извлечению основной массы поверхностных загрязнений (песок, пыль, бумага, часть клея и т.п.).
Сбор отходов и их сортировка
ПЭТ-бутылки обычно сортируются по цвету. Все этикетки, крышки, кольца необходимо по возможности убрать на этом этапе.
Избавлять бутылки от ненужного можно вручную, можно механизировать процесс – дробленое сырье пропускают через агрегат флотации.
Оптимальным объектом для переработки является спрессованная кипа (пресс-пакет) из бесцветных ПЭТФ бутылок (окрашенные бутылки должны быть отсортированы и переработаны отдельно).
Особенно тщательно необходимо удалять бутылки из поливинилхлорида (ПВХ), т.к. даже незначительные количества ПВХ могут вызвать материальную деградацию и даже повредить оборудование в процессе переработки. Приемлемое содержание ПВХ в перерабатываемом ПЭТ — 0,25 %. В настоящее время автоматизированное сортирующее оборудование позволяет отделять ПЭТ от других пластмасс.
Производителями оборудования предлагаются стандартные установки по обнаружению и извлечению ПВХ и других нецелевых полимеров, линии автоматической сортировки ПЭТ-бутылок и полимеров, пакетировочные прессы, динамические сепараторы.
Прессование отходов
Необходимость прессовать возникает при удаленности места переработки от места сбора и хранения. Перевозить воздух невыгодно – а непрессованные ПЭТ-бутылки именно воздухом и являются. Поэтому перед перевозкой бутылки следует пропустить через пакетировочный пресс. Рекомендуется перед прессованием откручивать колпачки: в этом случае потребуется меньшее усилие.
Измельчение
Измельчители пластмасс превращают бывшие бутылки в полупродукт. Разного цвета бутылки и обрабатывать нужно по отдельности, конечный продукт будет сдаваться также по цвету. Самые дорогие – прозрачные флексы, дешевле – синие, еще дешевле – зеленые, самые дешевые – коричневые.
Для измельчения бутылок используется измельчитель роторного типа. Измельчитель оснащен высоконапорным вентилятором для удаления измельченного продукта из зоны резания и транспортировки его в приемное устройство, или в моечную машину. Размер полученных на измельчителе хлопьев определяется классификационной решеткой (от 3 до 25 мм). Физико-химические свойства исходного ПЭТФ при таком измельчения практически не изменяются.
Отходы загружаются в измельчитель одновременно с водой. В результате интенсивного ударного воздействия происходит отделение загрязнений с поверхности изделий и их перевод в моющую среду. Соотношение подаваемых отходов и воды составляет 1:10–1:15. Как правило, вода для промывки подается в аппараты противотоком.
Мойка хлопьев
ПЭТ-хлопья нужно очистить от загрязнений. Флексы загружают в специальный моечно-сушильный комплекс, предназначенный для полимеров, в котором происходит отделение хлопьев от посторонних примесей.
Частицы пробок, колечек на моечном оборудовании отделяются практически на 100 %, поэтому их можно предварительно не разделять.
В качестве моющей жидкости для мойки ПЭТФ-крошки используются 0,02 % раствор каустической соды.
С использованием грузоподъемных механизмов дробленые ПЭТ хлопья загружаются в ванну замачивания. В этой ванне происходит процесс замачивания ПЭТ хлопьев. Данная ванна используется как флотационная емкость для сепарации материалов с разными относительными плотностями, как например, РР и РЕ колпачки, этикетка и отрывные кольца. Данные материалы удаляются с поверхности воды, в то время как обработанный материал тонет и передается со дна ванны посредством внешнего наклонного шнека в динамическую центрифугу.
Мойка-очиститель – динамическая центрифуга, оснащена специальными ситами и лопатками, которые обеспечивают жесткую мойку хлопьев. Она используется для удаления этикеточной бумаги, которая превращается в очень маленькие кусочки, которые с помощью комбинации эффекта использования воды и механических лопастей выдавливаются через сито, а так же для удаления липких загрязнений, таких как клей, сок или остатки сахара. По центрифуге хлопья подаются вверх и пневмотранспортом транспортируются в циклон, из которого попадают в ванну горячей мойки.
Ванна горячей мойки
Вода, нагретая в ванне встроенными электрическими тэнами до 60-ти градусов цельсия, а также система барботажа и встроенные лопатки, т.е. совместное воздействие горячей воды с использованием тринатрий фосфата и трения, а также взаимодействие частиц между собой при вращении обеспечивают хорошую отмывку от загрязнения. Так же данная ванна как и предыдущая используется как флотационная емкость. Затем обработанный материал передается со дна ванны посредством внешнего наклонного шнека в динамическую центрифугу, а оттуда посредством пневмотранспорта транспортируется в циклон из которого попадают в ванну холодной мойки.
Ванна холодной мойки
На этой стадии в ванне холодной мойки происходит окончательная мойка. Из ванны холодной мойки внешним наклонным шнеком продукт подается в динамическую центрифугу.
Основная функция заключается в центробежном отжиме от воды из ПЭТ хлопьев и подготовке их к стадии сушки. Из центрифуги продукт подается системой пневмотранспорта в циклон накопитель.
Загрязнения, отмытые с ПЭТ-флексов (хлопьев) оседают на дне и сетках центрифуг. Образовавшийся осадок удаляется из всех ванн и центрифуг периодически при полном их осушении. Частота осушения и чистки ванн и центрифуг зависит от степени загрязнения перерабатываемого сырья. При переработке относительно чистых бутылок операции по осушению и чистке должны производиться после 4-6 смен, а при переработке сильно загрязненного материала — в конце каждой смены. Поступление свежей воды составляет приблизительно 2-4 литра в минуту.
Промывную воду обычно фильтруют и снова вводят в цикл.
Экспресс-проверка качества промывки (удаление клея)
Отсутствие серо-коричневого налета на поверхности хлопьев после термообработки при t = 180 С в течение 60 мин. в термошкафе. Налет могут давать как остатки клея, так и наличие ПВХ.
Сушка и упаковка ПЭТ-хлопьев
Из циклона-накопителя ПЭТ хлопья (флексы) подаются в дозатор, а из него равными порциями (для улучшения качества сушки) в систему трубопроводов общей длинной 6 метров, по которому горячим воздухом в системе пневмотранспорта подаются уже в сухом виде в бункер-накопитель, откуда поступают на фасовку. В секции сушки установлена одна воздуходувка, в которой воздух нагревается 8-ю электрическими нагревателями. Температура воздуха контролируется и регулируется на главной панели управления. Защитные элементы предотвращают перегрев при сбое системы. Влажный воздух выдувается наружу. Излишки тепла выводятся водяным охлаждением и пневмотранспортом.
Сушка измельченных отходов после их отмывки осуществляется в сушилках, работающих по принципу взвешенного слоя, ленточных, полочных и т. д.
Насыпная плотность ПЭТ-хлопьев размером 5–10 мм составляет 200–300 кг/м3.
Из одной бутылки можно получить от 35 до 40 граммов хлопьев. Коэффициент использования грязной ПЭТ- бутылки – 0,7.
Проблемы при переработке ПЭТ
Вторичным ПЭТ-полимерам при переработке свойственны те же проблемы, что и исходной ПЭТ-основе: низкий порог неньютоновского поведения (когда скорость сдвига сказывается на изменении вязкости полимера), чувствительность к нагреву и, наконец, необходимость просушки.
Более того, в процессе сушки и переработки вторичный материал претерпевает некоторую потерю вязкости, что вызвано не только температурными и деформирующими воздействиями в процессе пластикации полимера, но и присутствием загрязнителей (влаги, клея, красителей и т. д.). Эти факторы приводят к снижению молекулярной массы полимера.
Недостаточная сушка может значительно ухудшить свойства как первичного, так и вторичного материала.
Другая проблема переработки ПЭТ-отходов связана с вероятным присутствием в них ПВХ. Даже при тщательной сортировке ПЭТ-бутылок есть вероятность попадания ПВХ и ПЭ примесей в состав вторичного материала. При температуре переработки ПЭТ ПВХ разлагается, выделяя соляную кислоту, которая вызывает интенсивную деструкцию полимера. Поэтому нужно максимально снизить присутствие ПВХ в составе ПЭТ-отходов. Допустимое содержание ПВХ не превышает 50 промилле.
На что обратить внимание
1. Цвет. Если зелёные, голубые, коричневые и бесцветные ПЭТ бутылки перерабатывать совместно, конечный продукт будет представлять собой смесь хлопьев различных цветов. Материал остаётся ПЭТ, но становится непригодным для получения прозрачных/ бесцветных продуктов и очень затруднительно поднять характеристическую вязкость.
2. Наличие ПВХ. Иногда бутылки изготавливаются из ПВХ (в основном для растительного масла), и они схожи по внешнему виду с ПЭТ. Кроме того, в крышках изредка используются ПВХ вкладыши. ПВХ чрезвычайно вреден, так как разлагает ПЭТ в процессе дальнейшей термической переработки хлопьев. Хотя доля ПВХ в общем потоке сырья ничтожно мала, для сепарации этого типа пластиков необходимо использовать специальный детектор.
3. Наличие металлов. Вызывают разрушение ножей дробилки, а более крупные куски металла могут даже являться причиной поломки ротора. Металлические частицы, смешанные с ПЭТ хлопьями, являются причиной поломок экструдеров, стоимость ремонта которых чрезвычайно высока, а иногда и вообще может потребоваться замена основных элементов этих агрегатов.
4. Остатки клея. Обычные типы водорастворимого клея легко удаляются, однако на рынке присутствует ряд клеёв, которые сложнее отделить от ПЭТ. Горячерасплавные клеи, латексные, некоторые акрилаты имеют повышенную степень адгезии к полимеру, не растворяются в воде и нуждаются в дополнительной обработке. Если на ПЭТ- хлопьях присутствует некоторое количество водонерастворимого клея, это повлияет на цвет полимера при дальнейшей переработке вследствие образования сополимеров. Расплав и гранулы приобретут желтоватый оттенок.