Что представляют из себя отходы полиэтилена, их переработка и утилизация. Переработка полиэтилена: технология вторичного использования отходов При низком давлении

Почему-то у многих сложилось мнение, что полиэтилен пригоден лишь для изготовления упаковочной продукции. На самом деле это не так. Полиэтилен применяется в разных сферах жизнедеятельности человека и является универсальным материалом. Переработка полиэтилена может проводиться несколько раз. Выгодным занятием является закупка полиэтиленовых отходов. Компании по покупке вторсырья тесно сотрудничают с предприятиями. В пополнении сырьевой базы активно участвует и население.

Основой для всех видов полиэтилена служит один химический мономер. Тем не менее, готовая продукция по своим качествам и свойствам сильно отличается друг от друга. Причина кроется в том, что макромолекулы имеют различные геометрические формы и способность к образованию кристаллов.

Есть три вида полиэтилена, которые отличаются способом полимеризации.

Полиэтилен высокого давления производится при температуре 180° С и давлении 1500-3000 атмосфер. Такой способ производства позволяет получить продукт низкой плотности, достаточно мягкий и эластичный. В полиэтиленах высокого давления содержатся разветвленные макромолекулы.

Полиэтилен среднего давления получают при температуре 120-150 °С и давлении 30-40 атмосфер. Для процесса требуется разбавитель и металлооксидные катализаторы.

Полиэтилен низкого давления получают при полимеризации с помощью органического растворителя. Температура должна быть меньше 80° С, а давление – низким, около 5 атмосфер. В качестве катализатора используется металлорганический комплекс. В процессах задействован ионный механизм.

Полиэтилен, полученный при помощи низкого либо среднего давления, имеет линейное строение молекул, высокую степень кристаллизации, является жестким материалом. Полиэтилен – морозоустойчивый материал, может использоваться и при температуре до -60° С. Есть марки, сохраняющие полезные свойства при еще более низкой температуре. Предельный углеводород, он не поддается влиянию агрессивной среды и органических жидкостей.

В промышленности полиэтилены выпускаются в виде гранул, листов и блоков. Далее методом литья под очень высоким давлением, так называемой экструзии – размягченные полимеры выдавливаются через сопла машины шпица, и дальнейшего выдувания из материала изготавливаются разные изделия.

Полиэтилен предназначен для производства бесшовных труб, изоляции электропроводов и пленки, которая широко применяется для упаковки продукции. Из этого материала изготавливаются также перегородки, парники для сельского хозяйства, ведра, тазы, бутылки.

Полиэтилен обладает диэлектрическими свойствами, что обуславливает его применение в качестве изоляционного материала для кабелей в телевидении, радиолокации, телефонных линиях связи. Именно по этим причинам так важно повторно перерабатывать полиэтилен.

Одним из перспективных направлений предпринимательской деятельности в настоящее время является переработка полиэтилена. Такой вид бизнеса является привлекательным в связи с тем, что продукты его производства весьма востребованы во многих отраслях промышленности, строительства, выращивания сельскохозяйственных культур. Перед тем, как вложить свои средства в бизнес на переработке полиэтилена, стоит внимательно ознакомиться со всеми тонкостями и нюансами процесса, а также требованиями к самому производству.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции - 1 500 000 рублей.

Насыщенность рынка - низкая.

Сложность открытия бизнеса - 7/10.

Для кого производить продукцию?

Начало любого бизнеса, как правило, осуществляется с предварительным изучением спроса, да и вообще востребованности того конечного продукта или услуги, которая будет являться основным направлением деятельности.

Итак, переработка полиэтилена – кто будет являться основным потребителем выпускаемого вашим предприятием товара? Если вы планируете наладить производство гранул полиэтилена, то основными клиентами будут также являться перерабатывающие заводы по выпуску следующих продуктов:

и тары пищевого и хозяйственного назначения;
в качестве тары – потребительских и для упаковки любого вида продукции в промышленных масштабах;
Элементов декора для оснащения интерьера и экстерьера квартиры и дома, сада, огорода, бассейна;
Изолирующих материалов для строительства;
Для выпуска отделочной плитки;
Труб для организации полива, водоснабжения, отопления;
Очищающих систем дренажа;
Материалов для оснащения ливневых систем.

Итак, как видно из этого списка, наладив производство гранул полиэтилена (а он выпускается именно в виде таких мелких единиц), вы будете желанным поставщиком сырья для многих мелких цехов и крупных предприятий.

Конечно, в таком случае, не стоит забывать и о том, что для покупателей важными показателями будут являться качество вашей продукции, ваша возможность осуществлять поставки в необходимом объеме и в четко оговоренные сроки, а также то, чтобы стоимость находилась на уровне имеющихся конкурентов, а на первых порах и даже ниже.

Какие виды продукции будут на выходе из цеха?

Технология переработки полиэтилена, в первую очередь, предусматривает использование в качестве сырья уже отработанного материала – практически вашим основным направлением становится так называемая утилизация отходов полиэтилена. Ее чаще называют, как, вторичная переработка мусора, в результате какой, путем преобразований, очистки и изменения физического состояния, выходит продукт, который может стать основой для производства большого количества полезных вещей.

Технология переработки полиэтилена, которую необходимо будет применять при открытии производства, позволяет выпускать такие виды продукции:

Особенности технологии производства

Рассмотрим, каким образом осуществляется процесс переработки. В первую очередь, хочется сразу же отметить, что переработка отходов полиэтилена в гранулы на выходе имеет продукт, который идентичен по свойству тем материалам, какие производятся из химических компонентов. Кроме того, при организации подобного бизнеса немаловажным также является факт, что при переработке вторичного сырья вы можете рассчитывать на различные дотации от государства, выделение средств на открытие, а также особо выгодные условия при оплате налогов.

Итак, вторичная переработка полиэтилена состоит из таких основных операций:

Сбор отходов для полиэтилена и прием сырья на производство. Наилучшим способом в таком случае будет самостоятельно организовать пункт приема отходов полиэтилена, разумеется, если вы обладаете достаточными на то денежными средствами.
Сортировка полученного сырья. Она направлена на то, чтобы отделить его от мусора и примесей, а также разделить по степени пригодности к переработке.

В процессе сортировки распределяют на виды отходов по таким признакам:

По размерам. Наиболее крупные виды сырья направляют на разрезание при помощи циркуляционных пил или специальных лентопильных станков;
По составу – отдельно распределяют пакеты, отходы полиэтиленовой пленки, бутылки, лотки и прочее;
По возможности осуществление вторичной переработки – на практике, от 2 до 10% собранного сырья подлежит утилизации вследствие невозможности использования для промышленных целей;
По загрязненности. В основном, все собранное сырье подвергается предварительной мойке, но чрезмерно грязное проходит такую операцию дважды.

В основном, процесс сортировки сырья производится вручную – существующее на данный момент оборудование для переработки полиэтилена не позволяет полностью механизировать данный процесс. В связи с таким обстоятельством необходимо будет нанять рабочих для осуществления подобного процесса. Очень важно внимательно производить сортировку сырья, поскольку попадание в общую массу других веществ может значительно изменить исходные качества полиэтилена, выпущенного вашим заводом. Как следствие, при его приобретении и дальнейшем цикле производства готовая продукция может оказаться плохого качества и повторное обращение к вам вряд ли состоится.

Измельчение до необходимого размера частиц. В качестве оборудования при такой обработке применяются дробилки или шредеры;
Промывка измельченного сырья на моечных аппаратах. При большом объеме выпуска готовой продукции применяют установленные моечные линии, в которых автоматически происходит загрузка в аппараты, сама промывка, частичная сушка и транспортировка для дальнейшего этапа. Промывка сырья также является важным этапом всего процесса переработки, поскольку оставшиеся примеси могут ухудшить полученные первичные гранулы полиэтилена – они будут низкого качества, мутные и вспененные.
Обработка в центрифуге. Под действием центробежной силы в таком оборудовании происходит отделение непосредственно частиц для производства от оставшихся элементов грязи и примесей, а также излишней влаги, которая является лишней при прохождении следующих операций технологической обработки.
Помещение промытого и высушенного сырья в агломераторы для переработки полиэтилена. В этих аппаратах благодаря воздействию высоких температур сырье расплавляется и спекается. Полученный полуфабрикат значительно повышает производительность последующих по технологической цепочке машин и облегчает прохождение основной операции грануляции сырья. В том случае, если в вашем цеху будет установлена линия переработки полиэтилена, то наилучшим вариантом будет выбрать ту, в которой установлен пласткомпактор, выполняющий аналогичную с агломератором операцию, но обеспечивающий более высокое качество обработанного продукта.
Непосредственно процесс грануляции. На выходе после такой операции получается вторичная гранула полиэтилена. Сам процесс ее образования выглядит следующим образом: материал транспортируется при помощи шнека к гранулятору, там осуществляется цикл нагревания, очистки от посторонних примесей механическим способом. Полученная масса, которая в результате воздействия температур нагревается до 200 градусов, попадает на формовочное отверстие. Отверстие имеет тонкие щели – фильеры, через которые формируются тонкие струйки раскаленного полимера. На выходе эти струйки быстро охлаждаются, твердеют и нарезаются механическим устройством при помощи острых ножей. Далее происходит охлаждение водой или струей воздуха.
Вторичные гранулы полиэтилена фасуются в пакеты по заранее установленной массе. Такой процесс может осуществляться ручным способом, но гораздо производительнее будет приобрести специальный аппарат, который, к тому же, обеспечивает точность измерений и параллельно осуществляет операцию запечатывания.

Особенные требования к помещению

Завод по переработке полиэтилена по причине того, что он связан с некоторыми особо вредными условиями и повышенной опасностью производства, стоит располагать исключительно в промышленных зонах. Кроме такого требования, к производственному помещению предъявляются следующие:

Наличие подъезда к зоне выгрузки сырья и отгрузке готовой продукции;
Площадь производственных помещений должна начинаться с размера в 100 квадратных метров;
Обязательно наличие канализации, подведенной системы горячей и холодной воды;
В помещении должна быть оборудована хорошая система вентиляции;
Желательно, чтобы все здание имело разделение на такие четыре основные зоны: приемки и хранения сырья, первичной переработки (сортировки), основной обработки – цеха, в котором на полуфабрикат воздействуют давлением и высокой температурой, зона хранения сырья и отгрузки готовой продукции.

Необходимый персонал для организации производства

Основными рабочими, которые понадобятся для начала полноценной работы цеха и сбыта готовой продукции, следующие:

Руководитель предприятия;
Бухгалтер. В том случае, если объемы производства будут не слишком большими, тогда имеется возможность совмещения функций бухгалтера и руководителя в одном лице;
Технолог производства;
Рабочие по обслуживанию технологических линий – от 3 человек;
Подсобные рабочие, выполняющие операции по выгрузке сырья, его сортировке, складированию готовой продукции и погрузке в транспорт для дальнейшей отправки поставщикам.

Приблизительные затраты и ожидаемая прибыль

Какую же сумму необходимо будет вложить в организацию завода по переработке полиэтилена, чтобы открыть конкурентоспособное производство, которое обеспечит вас доходом на продолжительный период времени?

Основными затратами, в таком случае, будут являться закупка оборудования, какая обойдется в сумму от 800 тыс. рублей и первоначальную поставку сырья, в сумме, не меньшей чем 100 тыс. рублей. В общем же, общая величина средств, которые понадобятся на открытие, составит от 1,2 млн. рублей.

Уровень рентабельности таких предприятий в среднем составляет 15% и позволяет окупить вложения за период от одного года до двух лет. При достаточно приложенных усилиях и высоком профессионализме сотрудников вы вполне сможете в дальнейшем расширить производство, организовав цех по производству любого вида изделий из полученного вторичного гранулята, увеличив, таким образом размер потенциальной прибыли.

Проблема загрязнения окружающей среды отходами с каждым годом становится все острее. Полиэтилен используют везде. Его применяют для упаковки продукции, производства труб, деталей для машин и стройматериалов. Длительный процесс разложения материала ставит под угрозу гармонию на планете. Поэтому так важно понимать, какие существуют технологии вторичной переработки полиэтилена.

Важность ликвидации

Современному материалу не страшны вода, кислоты различного происхождения, щёлочь и растворы химических солей. Для производства продукции такая устойчивость к внешним воздействиям только на руку, но она может грозить катастрофой в экологии .

Отходы из полиэтилена очень опасны. Вещество подвержено термостарению и медленному разложению под действием тепла, солнца и воздуха. В этот период материал начинает выделять едкие вещества, которые загрязняют сточные воды и почву.

Разложение длится не менее века. Глядя на это, экологи бьют тревогу и пытаются предотвратить катастрофу.

Значительно сократить выпуск продукции из полиэтилена невозможно, а вот правильно организовать производственный процесс - вполне реально. Для этого нужно создать и улучшить методы утилизации полиэтилена. Процесс модернизации подарит отходам ещё одну жизнь: их можно будет использовать как вторичное сырье.

С каждым годом число организаций, деятельность которых связана с переработкой вредных отходов, растёт. Связано это не только с ухудшением состояния атмосферы. Переработка вредных веществ во считается прибыльной отраслью бизнеса.

Из использованной плёнки и полиэтилена можно создавать сырье для:

Баков для мусора.
Панелей.
Бытовых и промышленных ёмкостей.

Несмотря на появление новых технологий утилизации, производство товаров из такого сырья имеет ограничения.

Сама переработка полиэтиленовых отходов не является сложной. Материалы, используемые в повседневной жизни, остаются неизменными, так как их применение длится недолго, а срок службы для промышленной эксплуатации значительно выше.

Воздействие на полиэтилен в таких условиях имеет большие масштабы. Лучи солнца и постоянные перепады температуры оказывают сильное влияние на материал. Пыль, появляющаяся в процессе эксплуатации, невозможно удалить. Переработанное сырье не славится высоким качеством, поэтому подходит для производства не в любой сфере.

Тонкости переработки отходов

Разновидности изделий, которые можно изготовить из переработанной продукции, имеют некоторые ограничения. Первая фаза оказывает минимальные воздействия на важные свойства новых изделий, но каждый новый цикл снижает их. Сырье становится пригодным только для изготовления продуктов, механические характеристики которых не так важны для комфортного использования.

Этапы классической переработки отходов полиэтилена:

Выбор оборудования для процесса

Создание сырья для повторного применения из полиэтилена невозможно без профессионального оборудования. Оно похоже на машины для утилизации пластмассы.

Полностью укомплектованная линия содержит в себе:

Машину для промывки.
Агрегат для дробления материала.
Центрифугу.
Сушильный агрегат.
Экструдер.
Агломератор.
Гранулятор.

Также рекомендуется использовать конвейер или пневмотранспортер. Они автоматизируют производство, упрощая процесс подачи отходов. Агломератор - главное устройство. Именно в нём происходит основной процесс переработки плёнки. Под действием высоких температур отходы превращаются во вторичное сырье, которое называется агломератом. На станке он становится готовой продукцией. Для высокой продуктивности утилизации нужно использовать агломераторы с высокой мощностью. Цена у таких машин значительно выше обычных, но качество сравнительно лучше.

Гранулирование полиэтилена является следующим этапом после измельчения и агломерирования. Машина для создания гранул чаще всего входит в производственную линию, но её использование не является обязательным требованием.

Но стоит помнить, что сбыт гранул из полиэтилена имеет спрос. Их производство может значительно увеличить прибыль и расширить клиентскую базу.

Технология переработки полиэтиленовой плёнки с каждым годом улучшается. Особенно пользуется популярностью сшитый полиэтилен. Это такой материал, который имеет улучшенные свойства. Он имеет широкую область применения. Из него производят перчатки, упаковочную плёнку для продуктов, термоусаживаемые трубки и полимерные трубы. Сшитый материал получается очень жёстким. Его рабочая температура после обработки может доходить до 120 градусов.

Полиэтилен - самый широко применяемый полимерный материал в мире с долей около 39% в мировом объеме производства термопластов. Ближайший конкурент, полипропилен, занимает всего 24%. В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные способы переработки полиэтилена и их технологические особенности.

Переработка первичного полиэтилена

Первичным называют полиэтилен, синтезированный на производстве путем полимеризации этилена. Чаще всего это гранулированное сырье молочно-белого цвета (если марка не окрашивалась). Вот наиболее распространенные способы переработки полиэитлена:

Экструзия. Более 70% полиэтилена в России перерабатывается экструзивным методом, так как он является весьма универсальным. Суть способа заключается в подаче расплава полимера на головку экструдера под давлением. При этом головка может иметь различную форму, и, проходя через нее, полимер приобретает необходимую форму. Прежде всего таким образом перерабатывается ПЭ «трубных» и «пленочных» марок для производства соответствующей продукции. Кроме того, методом экструзии изготавливают кабельную изоляцию и листовой ПЭ различной толщины.
Ротационное формирование. Метод применяется для изготовления различных полых емкостей из ПЭ: от небольших пищевых контейнеров до крупной тары объемом до 10 тыс. литров. Суть метода заключается в загрузке необходимого количества гранул полиэтилена марки, применимой для ротационного формования, в специальную форму, которая одновременно разогревается и вращается в нескольких осях. В результате внутри образуется расплав, который равномерно покрывает стенки формы и позволяет получить изделие с различной толщиной стенок.
Литье под давлением. Технология подходит для изготовления изделий различного назначения, чаще всего из марок ПНД. Суть метода заключается в подаче расплава полиэтилена в форму нужной геометрии под давлением. Литьевые марки отличаются повышенной текучестью расплава, что позволяет полимеру точно повторить очертания формы и добиться правильности геометрии готового изделия.

Переработка вторичного полиэтилена

Учитывая негативное влияние отходов ПЭ на экологию, весьма актуальным является вопрос переработки отработанного сырья и повторного его применения. Практически любые отходы из ПЭ проходят следующий алгоритм:

Сортировка. Полимер отделяется от других отходов на полуавтоматических линиях: часть работы делают люди вручную, частично механическую смесь отходов сортируют машины.
Промывка и очистка. Чтобы полиэтилен мог быть переработан, его нужно максимально очистить от примесей, для чего он промывается под потоками воды и водяного пара.
Измельчение в дробилках и фильтрация с помощью центрифуги. Материал окончательно очищается от посторонних примесей.
Еще одна промывка и сушка. После того, как измельченная смесь снова просушивается, вторичное сырье можно считать готовым для дальнейшей переработки.

Для вторичного сырья чаще всего применяется метод экструзии и литья под давлением. При этом далеко не все виды изделий могут быть изготовлены из вторичного ПЭ, так как технологические свойства материала после такой переработки все-таки существенно ухудшаются.

Для уменьшения себестоимости и снижения затрат на производство продукции из полимеров товаропроизводители все чаще практикуют использование вторичного полиэтилена высокого давления (гранул ПВД ). Из переработанного полиэтиленового вторсырья выходит первосортный и весьма выгодный гранулированный материал, который по качественным характеристикам не уступает сырью из первичного полиэтилена. Каждая гранула вторичного ПВД имеет низкую плотность и обладает такой же разветвленной структурой молекул, что и до обработки.

На сегодняшний момент получение вторичных гранул из отходов ПВД, помогает решать целый комплекс экологических проблем по утилизации полимеров, а также позволяет существенно снизить затраты на производство продукции из полимеров ВД.

Технологические циклы переработки. Применяемое оборудование.

Гранулы ПВД получают путем полимеризации этилена под воздействием высокого давления (150-300 мПА). В основе разнообразных способов переработки отходов ПВД лежат химические механизмы согласования и взаимодействия вторичного полиэтилена с добавляемыми модифицирующими добавками. Технологически методика состоит из таких стадий как:

Сбор сырья и его сортировка. Вторичка распределяется по маркам, отделяется от песка, грязи, металла, скотча, других посторонних включений и мусора.
Мойка и сушка отходов в моечно-сушильных комплексах. При мытье вторичного ПВД в агрегат предварительной отмывки могут добавляться специальные реагенты и химикаты для удаления с сырья сложных загрязнений (нефтепродукты, жир, масло). Могут выполнятся операции мини-флотации и металлосепарации. Перед отправкой в сушильную камеру, для отделения лишней влаги и оставшихся твердых фракций, сырье направляется в центрифугу. Чтобы не было образования разного рода дефектов (вздутий, раковин, пор) на этой стадии обработки, процесс сушки полимера выполнятся при высокой влажности;
Измельчение и дробление. Для пластичных материалов используют методы срезывания и истирания, хрупкий вторичный полиэтилен предварительно дробят срезом либо ударом, раздавливают. Для выполнения этих техпроцессов используют ножевые дробилки (дайсеры), молотковые и роторные типы измельчителей, струйные мельницы;
Непосредственно переработка подготовленного ПВД, получение агломерата. В агломераторе, в результате теплового воздействия (трения о корпус), вторичный полиэтилен нагревается до температуры пластификации и спекается, после чего резко охлаждается и разделяется на отдельные шарики (окатыши). Агломераторы могут выполнять как отдельные этапы переработки вторичного ПВД, так и полный цикл регенерации полимеров, включающий все вышеупомянутые этапы. Полученный агломерат может употребляться для производства готовых изделий;
Гранулирование полимеров и композитов. На этом этапе используют специальные грануляторы, в которых расплавленный термопластичный полимер поступает через экструдер. После того, как полученный материал остывает в воде или на воздухе, продавленный в виде нитей или жгутов полиэтилен высокого давления разрезается на гранулы. Во время процесса, вторичка может быть соединена с красителями, пластификаторами, антиоксидантами, бактерицидными материалами, из нее удаляются летучие примеси и вода. Вторичная гранула ПВД может производиться в окрашенном и неокрашенном видах.

В процессе производства вторичного полиэтилена высокого давления, следует обращать внимание на плотность материала, от нее существенно зависят потребительские характеристики готовых изделий. Увеличение ее показателей приводит не только к повышению твердости и прочности материала, стойкости к агрессивным средам, но и одновременно делает его менее ударопрочным и легко проницаемым для газов.

Особые характеристики гранул и агломерата

Получаемый вторичный ПВД характеризуется:

совершенными диэлектрическими способностями;
отсутствием абсорбции влаги, пара и сохранением постоянной массы гранул;
стойкостью к воздействию самых различных химических веществ, как следствие, хранение и процесс транспортировки не требует создания особенных условий;
отсутствием запаха и полной инертностью. Изготовленная продукция из вторичных гранул ПВД, отличается практически полным отсутствием химического запаха пластмассы;
высокой насыпной плотностью;
устойчивость к сверхнизким температурам.

Применение вторичных гранул

Для литья: тонкостенных и крупногабаритных изделий, фитингов, автодеталей, бутылок, потребительских емкостей для не пищевых продуктов.
Для производства: ирригационных, капельного орошения, напорных и полиэтиленовых труб, гофрированных шлангов, геомембран, вспененных изделий, нетканых материалов и нитей, кабельной изоляции низкокачественных пленок.
Для изготовления: рубероида, полимерпесчанной черепицы, термоусадочной, парниковой, укрывной, изолирующей пленок, предметов хозяйственного назначения, корпусов и комплектующих деталей электроприборов и холодильников, строительных материалов, контейнеров для жидких и сыпучих химикатов, мебельного пластика.

Совершенствование методик переработки отходов ПВД приводят к созданию совершенно новых, универсальных материалов. Сегодня пользуется спросом и весьма востребован сшитый полиэтилен. Он имеет улучшенные физические свойства и обширную сферу применения.

Благодаря современным технологиям, производимый из отходов полиэтилена качественный вторичный ПВД , по своим физико-механическим свойствам и чистоте приближается к первичному продукту. Важным является и то, что с точки зрения экологической безвредности и экономической целесообразности вторичный полиэтилен весьма выгоден, как недорогой и доступный материал для промышленного производства.

tagPlaceholder Tags: статья , ПВД