О проблеме переработки и утилизации пластиковых изделий отходов автотранспортных средств

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Волгоградский государственный технический университет

Волжский политехнический институт (филиал)

Volgograd State Technical University

Volzhsky Polytechnic Institute (branch)

О проблеме переработки и утилизации пластиковых изделий отходов автотранспортных средств

About the problem of processing and utilization of plastic products of waste of vehicles

Шиповалов Д.А., Тупикин М.М.

Shipovalov D.A., Tupikin M.M.

Волжский, Россия

Volzhsky, Russia

Детали из пластмасс обширно применяются в современном автомобиле, этому также способствует развитие 3D печати из различных полимеров. Из пластика изготавливают как крупногабаритные изделия большой массы (бамперы, панель приборов, каркасы облицовки крыши и дверей кузова, сиденья, бензобак), так и многочисленные сравнительно небольшие детали автомобиля (расходные бачки рабочих жидкостей, ручки, декоративные накладки, детали электронного оборудования и многое другое).

Около 10% (100 кг) от общей массы автомобиля приходится на пластик, который имеет высокий определенный потенциал для последующей переработки и получения прибыли переработчику (таблица 1). Однако чтобы максимально использовать возможности по переработке этого материала, необходимо решить целый комплексный ряд возникающих проблем. В конструкции обычного автомобиля используется порядка 25 видов пластика, каждый из которых предназначен для соответствия конкретным строгим эксплуатационным требованиям. Даже один и тот же вид пластика может иметь несколько разновидностей в зависимости от содержания наполнителя, добавок и красителей.

Таблица 1

Содержание различных материалов в автомобиле в % от веса

Большинство этих пластиков нельзя смешивать в процессе переработки - следовательно, возникает вопрос о правильной сортировке. Кроме того, большое количество подлежащего переработке пластика засорено побочными продуктами, что должны быть удалены перед переработкой. Европейские и американские компании, занимающиеся утилизацией и переработкой пластиков, успешно работает над поиском путей получения добавленной стоимости за счет повышения качества перерабатываемого материала. На основании результатов этой работы уже определено, какие материалы должны перерабатываться в силу их широкого присутствия в автомобилях, в силу потенциального рыночного спроса на них, а также в силу возможности осуществлять их гарантированное отделение от других материалов, а какие нет [2].

К перерабатываемым материалам были отнесены:

- полиэстер - материал, из которого изготавливаются ремни безопасности

- АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол) - твердый пластик, обычно используемый для внутренней облицовки салона, в кожухах рулевых колонок и приборных досок.

- полипропилен - Более мягкий пластик, применяемый в бамперах, корпусах аккумуляторов, некоторых деталях двигателя и молдингах в салоне.

Однако следует учитывать, что одна тонна пластиковых деталей занимает довольно большой объем (приблизительно 20 м³, имея в составе 2000 предметов, исключая бамперы). Также возникает другая большая проблема - высокая себестоимость транспортировки объемных легких материалов к месту их переработки, - которую приходится решать переработчикам.

Отметим, что ситуация со сбором, сортировкой и переработкой пластика от автомобиля значительно улучшилась в последнее время в связи с принятием Евросоюзом и рядом индустриально развитых стран законов, обязывающих автопроизводителей маркировать пластиковые детали на выпускаемых ими автомобилях. Кроме того, значительные усилия применяются к уменьшению видов используемого в автомобилестроении пластика и его унификации среди производителей. Область применения вторичного пластика постоянно расширяется. Так как на сегодняшний день пластик представляет собой наиболее проблемный и сложный, с точки зрения сбора и сортировки, поток отходов, образующихся при переработке автомобилей, в индустриально передовых странах вкладываются крупные инвестиции в научные исследования в области создания современных технологий его переработки и использования. Ниже приведен ряд областей использования вторичного пластика:

- производство автокомплектующих как полностью из вторичного пластика, так и в комбинации с новым; - получение горючих газов и дизельного топлива из отходов автомобильного пластика;

- использование вторичного пластика в качестве источника углерода в некоторых; технологических процессах в черной металлургии;

- использование вторичного пластика в производстве тары и строительных материалов.

Составной частью процесса переработки отходов из различных видов пластмасс является измельчение до размеров, пригодных к дальнейшей транспортировке, измерению, дозировании и подаче в производственной цепочке. экологический технология рециклинг автомобильный пластик

В ряде случаев измельчение необходимо для уменьшения объемной плотности перерабатываемого материала или детали в ряде случаев, и для и сокращения транспортных расходов, если предприятие-заказчик сырья наводятся на удалении от линии переработки. В других случаях, например при переработке полимерной пленки, необходимо измельчить отходы определенным образом, чтобы полученный материал мог легко и бесперебойно подаваться в экструдер для последующей переработки. Измельчение осуществляется не только с целью дальнейшей переработки, но также и как необходимый этап процесса сжигания отходов, поскольку отходы требуют однородности фракционного состава для равномерной подачи и дозирования в процессе переработки и утилизации.

Рассмотрим типовые технологии измельчения пластика. Они включают в себя шредирование, дробление, уплотнение, компактирование, агломерацию и пульверизацию (микронизацию - превращение в порошок). Тип измельчительного оборудования определяется перерабатываемым материалом и характеристиками получаемого на выходе продукта. Очень часто в процессе измельчения используется комбинация разных типов оборудования или поточных линий. Например, при переработке крупногабаритных толстостенных отходов материал поступает сначала в шредер, затем в дробилку, а затем уже в микронайзер, если требуется пылевидная фракция. Процесс измельчения зачастую используется тогда, когда необходимо разделить композитный или многослойный материал на составляющие, например различные покрытия, ламинированные материалы.

Измельчение в комбинации с воздушным классификатором позволяет сортировать и сепарировать многокомпонентные пластмассы, например усиленные текстильным волокном шланги, барьерная пленка и т.п. Главное, чтобы процесс измельчения композитных материалов привел к тому, чтобы нарушить физическую связь большинства разнородных частиц между собой. Тогда полученный измельченный композитный материал может быть разделен с помощью воздушных потоков или воздушных столов, основываясь на разных плотностях и геометрии входящих в него исходных материалов. На таких столах легкие частицы поднимаются воздухом вверх, в то время как тяжелые падают вниз вод действием силы тяжести. Такие методы используются для сепарации резины от твердых термопластов и алюминия от термопластов [1].

Утилизация отходов из пластмасс ввиду быстрого роста объемом их применения приобретает значительное экономическое и экологическое значение. Использование отходов полимерных материалов от автомобильного транспорта помогает решить сырьевые проблемы, позволяя сократить потребление первичных материальных ресурсов. Вторичные полимерные материалы должны играть в промышленности по переработке пластмасс такую же роль, какую играет металлолом от автотранспорта в металлургии. Захоронение отходов из пластмассы ведет к загрязнению окружающей среды и нерациональному использованию ресурсов. Сжигание также наносит ущерб природе и экологии, загрязняя воздух.

Список литературы

1. Шайерс Дж. Рециклинг пластмасс: наука, технология, практика./Пер. с англ.- СПб.: Научные основы и технологии, 2012. - 640 стр., ил.

2. Бобович Б.Б. Утилизация автомобилей и автокомпонентов / МГИУ, 2010. - 175 стр.

Размещено на allbest.ru