Меню

Переработка смешанных пластиковых отходов: состав, методы сортировки, оборудование, выход продукции и качество

  • 01.11.2025
  • Познавательное

Таблица 1: Состав смешанных пластиковых отходов по типам полимеров

Тип пластика Маркировка Доля в смешанных отходах Типичные изделия Возможность переработки
Полиэтилентерефталат PET (01) 25-35% Бутылки для напитков, упаковка для пищевых продуктов Высокая
Полиэтилен высокой плотности HDPE (02) 15-20% Канистры, флаконы, крышки, пакеты Высокая
Поливинилхлорид PVC (03) 5-8% Оконные рамы, трубы, блистерная упаковка Низкая
Полиэтилен низкой плотности LDPE (04) 10-15% Пакеты, пленка, мягкая упаковка Средняя
Полипропилен PP (05) 20-25% Контейнеры для пищи, крышки, упаковка Высокая
Полистирол PS (06) 8-12% Одноразовая посуда, пенопласт, контейнеры Средняя
Прочие пластики Other (07) 5-10% Смешанные и композитные материалы Низкая

Таблица 2: Методы сортировки пластиковых отходов

Метод сортировки Принцип действия Производительность Точность Применение
Ручная сортировка Визуальное определение типа и цвета пластика 0,5-1 т/час 70-85% Малые предприятия, первичная сортировка
Магнитная сепарация Отделение металлических включений магнитом 3-5 т/час 95-98% Удаление металлических крышек и примесей
Воздушная сепарация Разделение по плотности воздушным потоком 2-4 т/час 80-90% Отделение легких фракций (пленка, бумага)
Оптическая сортировка (NIR) Инфракрасная спектроскопия для определения типа полимера 7-12 т/час 92-98% Автоматическое разделение по типам пластика
Цветовая оптическая сортировка Распознавание цвета с помощью камер высокого разрешения 5-9 т/час 90-95% Разделение пластика по цвету
Флотационная сепарация Разделение в водной среде по плотности 1-3 т/час 85-92% Отделение PET от PVC и PP от PE
Электростатическая сепарация Разделение по электропроводности 0,8-2 т/час 88-94% Разделение смешанных полимеров

Таблица 3: Основное оборудование для переработки пластика

Наименование оборудования Назначение Производительность Энергопотребление Особенности
Дробилка для пластика Измельчение крупных фракций до 10-50 мм 300-1500 кг/час 7-45 кВт Регулируемый размер фракции, ножи из закаленной стали
Шреддер Предварительное измельчение габаритных отходов 500-3000 кг/час 15-90 кВт Работа с загрязненным сырьем, высокая надежность
Моечная линия Очистка от загрязнений, этикеток, клея 200-1000 кг/час 8-35 кВт Горячая и холодная мойка, система рециркуляции воды
Центрифуга Сушка отмытого пластика 300-800 кг/час 5-22 кВт Остаточная влажность 2-5%
Экструдер Плавление и гомогенизация пластика 150-600 кг/час 20-110 кВт Точный контроль температуры, дегазация
Гранулятор Формирование гранул из расплава 200-700 кг/час 10-45 кВт Размер гранул 2-6 мм, охлаждение водой
Оптический сепаратор Автоматическая сортировка по типу и цвету 1000-12000 кг/час 3-8 кВт NIR-сенсоры, программируемая настройка, пневмосортировка

Таблица 4: Выход продукции при переработке различных типов пластика

Тип пластика Выход чистого сырья Потери при сортировке Потери при мойке Выход готовых гранул Общий выход
PET (бутылки) 92-95% 2-3% 3-5% 88-92% 85-90%
HDPE (канистры) 90-93% 3-4% 4-6% 86-90% 83-88%
PP (контейнеры) 88-92% 3-5% 5-7% 84-88% 80-85%
LDPE (пленка) 85-88% 5-7% 7-8% 80-84% 75-82%
PS (пенопласт) 82-86% 6-8% 8-10% 78-82% 72-80%
Смешанный пластик 70-80% 10-15% 10-15% 65-75% 60-70%

Таблица 5: Показатели качества вторичных пластиковых гранул

Показатель Норма для высшего сорта Норма для первого сорта Норма для второго сорта Метод определения
Размер гранул, мм 2-4 2-6 2-8 Просеивание через сита
Массовая доля гранул с отклонениями по размеру, % Не более 0,5 Не более 1 Не более 2 Взвешивание после просеивания
Массовая доля слипшихся гранул, % Не более 0,3 Не более 0,5 Не более 1 Визуальный контроль
Остаточная влажность, % Не более 0,3 Не более 0,5 Не более 1 Сушка до постоянной массы
Массовая доля загрязнений, % Не более 0,05 Не более 0,1 Не более 0,3 Растворение и фильтрация
Показатель текучести расплава, г/10 мин 0,5-5,0 (в зависимости от типа) 0,3-6,0 0,2-8,0 Пластометр при 190°C
Прочность при разрыве, МПа Не менее 20 Не менее 18 Не менее 15 Разрывная машина

Введение: актуальность переработки смешанных пластиковых отходов

Переработка пластиковых отходов стала одной из ключевых задач современной экологической политики во всем мире. Ежегодно в России образуется около 7 миллионов тонн пластиковых отходов, однако на переработку попадает лишь незначительная часть. Смешанные пластиковые отходы представляют особую сложность, поскольку включают различные типы полимеров с разными физико-химическими свойствами, которые требуют индивидуального подхода к переработке.

Период естественного разложения пластмасс достигает нескольких сотен лет, что делает их значительной угрозой для окружающей среды. Переработка позволяет не только сократить объем загрязняющих веществ, но и получить ценное вторичное сырье для производства новых изделий. Современные технологии переработки обеспечивают возможность извлечения до 90 процентов полезных компонентов из отсортированных пластиковых отходов.

Развитие индустрии переработки пластика в России находится на подъеме. Согласно национальному проекту «Экология», к 2024 году планировалось достичь утилизации 36 процентов отходов, а к 2030 году предусмотрена 100-процентная сортировка мусора и снижение объема захоронения в два раза. Для достижения этих целей необходимо внедрение современных технологий сортировки и переработки, которые позволят эффективно работать со смешанными пластиковыми отходами.

Состав смешанных пластиковых отходов

Смешанные пластиковые отходы представляют собой гетерогенную массу, состоящую из различных типов полимеров, каждый из которых имеет уникальные характеристики. Понимание состава отходов является критически важным для выбора оптимальной технологии переработки и достижения высокого качества вторичного сырья.

Основные типы пластиков в смешанных отходах

Полиэтилентерефталат (PET, маркировка 01) составляет значительную долю смешанных отходов. Этот материал широко используется для производства бутылок для напитков, упаковки для пищевых продуктов и текстильных волокон. PET отличается прозрачностью, легкостью и хорошими барьерными свойствами. В смешанных отходах его доля может достигать 25-35 процентов.

Полиэтилен высокой плотности (HDPE, маркировка 02) применяется для изготовления канистр, флаконов для бытовой химии, крышек и жестких пакетов. Материал характеризуется высокой прочностью, химической стойкостью и хорошей перерабатываемостью. Его содержание в смешанных отходах составляет 15-20 процентов.

Полипропилен (PP, маркировка 05) используется для производства контейнеров для пищевых продуктов, крышек, упаковки и автомобильных деталей. Материал обладает высокой термостойкостью и может выдерживать температуру до 140 градусов Цельсия. Доля в смешанных отходах составляет 20-25 процентов.

Полиэтилен низкой плотности (LDPE, маркировка 04) применяется для изготовления пакетов, пленки и мягкой упаковки. Этот материал отличается гибкостью и эластичностью, однако его переработка затруднена из-за высокой степени загрязнения. Содержание в смешанных отходах составляет 10-15 процентов.

Поливинилхлорид (PVC, маркировка 03) используется для производства оконных рам, труб, блистерной упаковки. Этот материал редко перерабатывается из-за выделения хлорсодержащих соединений при нагреве. Его доля в смешанных отходах составляет 5-8 процентов.

Полистирол (PS, маркировка 06) применяется для изготовления одноразовой посуды, пенопласта и контейнеров. Материал легкий, но объемный, что создает трудности при транспортировке. Содержание в смешанных отходах составляет 8-12 процентов.

Важно: Качество и эффективность переработки смешанных пластиковых отходов напрямую зависят от точности первичной идентификации и сортировки материалов. Смешивание несовместимых типов пластика приводит к ухудшению свойств конечного продукта и снижению выхода качественного вторичного сырья.

Проблемы смешанных отходов

Основная сложность работы со смешанными пластиковыми отходами заключается в различии температур плавления разных полимеров. Например, температура плавления PET составляет около 260 градусов Цельсия, тогда как HDPE плавится при температуре 120-135 градусов, а PP при 160-170 градусах. При попытке переработки такой смеси без предварительной сортировки один материал может начать деградировать, в то время как другой еще не достигнет температуры плавления.

Другой значительной проблемой является загрязнение отходов пищевыми остатками, этикетками, клеем и другими примесями. Загрязненное сырье требует дополнительной очистки, что увеличивает энергозатраты и снижает общий выход продукции на 15-25 процентов по сравнению с чистыми отсортированными отходами.

Методы сортировки пластиковых отходов

Сортировка является критически важным этапом в процессе переработки смешанных пластиковых отходов. От качества сортировки зависит не только выход конечной продукции, но и ее качественные характеристики. Современные предприятия применяют комбинацию различных методов для достижения максимальной эффективности разделения.

Ручная сортировка

Ручная сортировка остается наиболее распространенным методом на небольших предприятиях и в качестве этапа предварительной обработки на крупных комплексах. Работники визуально определяют тип пластика по внешнему виду, маркировке и физическим свойствам материала. Производительность ручной сортировки составляет 0,5-1 тонну в час на одного работника, точность достигает 70-85 процентов.

Преимуществом метода является возможность выявления нестандартных фракций и удаления сильно загрязненных элементов. Недостатками служат высокая трудоемкость, зависимость от человеческого фактора и ограниченная производительность.

Автоматическая оптическая сортировка

Оптическая сортировка с использованием инфракрасной спектроскопии (NIR) представляет собой наиболее эффективный метод автоматического разделения пластиков по типам. Система работает следующим образом: отходы движутся по конвейерной ленте со скоростью 3-4 метра в секунду, инфракрасные сенсоры сканируют каждый элемент и определяют тип полимера по характеру отражения излучения, затем пневматическая система выдувает идентифицированные элементы в соответствующие контейнеры.

Производительность современных оптических сепараторов достигает 7-12 тонн в час при точности 92-98 процентов. Система способна различать до 16 миллионов оттенков и определять тип пластика даже при наличии этикеток. Цветовые сенсоры позволяют дополнительно разделять пластик по цвету, что важно для получения качественного вторичного сырья.

Пример расчета эффективности оптической сортировки:

Исходные данные:

  • Входящий поток смешанных отходов: 10 тонн в час
  • Точность идентификации PET: 96 процентов
  • Доля PET в смешанных отходах: 30 процентов

Расчет:

Количество PET в потоке: 10 т/ч × 0,30 = 3 т/ч

Отсортированный PET: 3 т/ч × 0,96 = 2,88 т/ч

Потери PET: 3 т/ч - 2,88 т/ч = 0,12 т/ч (4 процента)

Результат: При работе 8 часов в смену предприятие отсортирует 23 тонны чистого PET при потерях 0,96 тонны.

Механические методы сепарации

Магнитная сепарация применяется для удаления металлических включений - крышек, скоб, фольги. Система использует мощные электромагниты, установленные над конвейером. Эффективность удаления металлов достигает 95-98 процентов, что критически важно для защиты последующего оборудования от повреждений.

Воздушная сепарация разделяет отходы по плотности и массе. Поток воздуха выдувает легкие фракции - пленку, бумагу, этикетки, в то время как более тяжелые элементы остаются на конвейере. Производительность составляет 2-4 тонны в час при точности 80-90 процентов.

Флотационная сепарация использует различие в плотности полимеров. В водной среде более легкий полиэтилен и полипропилен всплывают, а более тяжелый PET тонет. Этот метод особенно эффективен для разделения PET и PVC, которые сложно различить другими способами.

Комбинированные системы

Современные предприятия используют многоступенчатые системы сортировки, комбинирующие различные методы. Типичная схема включает первичную ручную сортировку для удаления крупных примесей, магнитную сепарацию для извлечения металлов, оптическую NIR-сортировку для разделения по типам пластика, цветовую оптическую сортировку для разделения по цвету и ручную досортировку для финального контроля качества.

Оборудование для переработки пластика

Комплексная переработка пластиковых отходов требует использования специализированного оборудования, образующего технологическую линию. Каждый элемент оборудования выполняет определенную функцию и должен соответствовать производительности всей линии.

Оборудование для измельчения

Шреддеры предназначены для первичного измельчения крупногабаритных отходов. Они оснащены мощными валами с лопастями, которые разрывают материал на куски размером 50-150 мм. Производительность промышленных шреддеров достигает 500-3000 килограммов в час. Оборудование способно работать с загрязненным сырьем и перерабатывать смешанные фракции без предварительной подготовки.

Дробилки выполняют более тонкое измельчение до фракции 10-50 мм. Существуют роторные, щековые и молотковые дробилки, каждый тип оптимален для определенного вида пластика. Современные дробилки оснащены сменными ситами, позволяющими регулировать размер выходной фракции. Ножи изготавливаются из закаленной стали и требуют заточки каждые 200-400 часов работы.

Пример подбора дробилки для предприятия:

Условия: Предприятие перерабатывает 5 тонн PET-бутылок в смену (8 часов).

Расчет необходимой производительности:

Требуемая производительность: 5000 кг / 8 ч = 625 кг/ч

С учетом коэффициента использования 0,8: 625 / 0,8 = 781 кг/ч

Рекомендация: Дробилка производительностью 800-1000 кг/ч с мощностью двигателя 30-37 кВт, размер выходной фракции 15-20 мм.

Оборудование для мойки и сушки

Моечные линии включают несколько ступеней очистки. Первая стадия - сухая очистка для удаления крупных загрязнений, затем холодная мойка для смывания пыли и легких загрязнений, горячая мойка при температуре 60-85 градусов с добавлением моющих средств для удаления масел и клея, полоскание для удаления остатков моющих средств. Современные системы оснащены системами рециркуляции воды, что снижает расход воды на 70-80 процентов.

Центрифуги удаляют избыточную влагу из отмытого пластика. Материал загружается во вращающийся барабан, центробежная сила отбрасывает воду через перфорированные стенки. Остаточная влажность после центрифугирования составляет 2-5 процентов, что достаточно для последующей переработки. Производительность центрифуг составляет 300-800 килограммов в час.

Оборудование для грануляции

Экструдеры представляют собой основное оборудование для получения гранул. Измельченный и высушенный пластик подается в экструдер через загрузочную воронку, где происходит плавление материала при строго контролируемой температуре. Для PET температура переработки составляет 260-280 градусов, для PP - 200-220 градусов, для HDPE - 180-200 градусов. Расплав проходит через систему фильтрации с размером ячеек 100-150 микрон, что позволяет удалить остаточные загрязнения. Система дегазации удаляет летучие компоненты и влагу.

Грануляторы формируют из расплава гранулы заданного размера. Существует несколько типов грануляторов: подводные грануляторы (резка происходит в воде), грануляторы холодной резки (охлаждение жгутов воздухом перед резкой), грануляторы горячей резки (резка расплава непосредственно на выходе из фильеры). Размер гранул регулируется от 2 до 6 мм в соответствии с требованиями заказчика и техническими условиями.

Вспомогательное оборудование

Для обеспечения непрерывной работы линии требуется вспомогательное оборудование: конвейерные системы для транспортировки материала между операциями, бункеры-накопители для создания запаса материала и сглаживания неравномерности подачи, системы аспирации для удаления пыли и летучих веществ, системы охлаждения для охлаждения гранул после формирования, упаковочное оборудование для фасовки готовой продукции в биг-бэги или мешки.

Технологический процесс переработки и выход продукции

Технологический процесс переработки смешанных пластиковых отходов представляет собой последовательность операций, каждая из которых влияет на выход и качество конечной продукции. Понимание всех этапов процесса позволяет оптимизировать производство и минимизировать потери материала.

Этапы технологического процесса

Приемка и первичная сортировка являются начальным этапом переработки. Отходы поступают на предприятие в прессованных кипах или насыпью. На этом этапе происходит визуальная оценка качества сырья, удаление крупных посторонних включений и предварительное разделение по типам пластика. Потери на этом этапе составляют 5-10 процентов от массы входящих отходов за счет удаления неперерабатываемых фракций.

Автоматическая сортировка обеспечивает точное разделение пластиков по типам и цвету. Современные оптические сепараторы позволяют выделить целевые фракции с точностью 92-98 процентов. Потери на этом этапе составляют 2-3 процента и связаны с неправильной идентификацией материала и механическим уносом.

Измельчение производится в два этапа - крупное дробление в шреддере до 50-100 мм и тонкое измельчение в дробилке до 10-20 мм. Размер фракции подбирается в зависимости от типа пластика и последующей технологии переработки. Потери на этапе измельчения минимальны - не более 0,5-1 процента.

Мойка и сушка являются критически важными этапами для получения качественного вторичного сырья. Температура горячей мойки подбирается индивидуально - для PET она составляет 75-85 градусов, для полиолефинов 60-70 градусов. Потери на этом этапе достигают 3-8 процентов за счет удаления этикеток, клея и мелких фракций через систему фильтрации. Дополнительно теряется 2-3 процента материала в виде пыли и мелкой фракции.

Расчет выхода продукции для PET-бутылок:

Входящее сырье: 1000 кг прессованных PET-бутылок

Расчет потерь по этапам:

После первичной сортировки: 1000 кг - (1000 × 0,03) = 970 кг

После автоматической сортировки: 970 кг - (970 × 0,02) = 951 кг

После измельчения: 951 кг - (951 × 0,01) = 942 кг

После мойки: 942 кг - (942 × 0,05) = 895 кг

После грануляции: 895 кг - (895 × 0,02) = 877 кг

Итоговый выход: 877 кг или 87,7 процента от исходной массы

Грануляция является завершающим этапом производства. Отмытый и высушенный материал загружается в экструдер, где происходит плавление при строго контролируемой температуре. Расплав проходит через систему фильтрации, что позволяет удалить остаточные загрязнения. Потери на этапе грануляции составляют 1-2 процента.

Факторы, влияющие на выход продукции

Качество исходного сырья является определяющим фактором. Чистые отсортированные бутылки обеспечивают выход 85-90 процентов, в то время как сильно загрязненные смешанные отходы дают лишь 60-70 процентов. Наличие посторонних включений (бумаги, металла, камней) снижает выход на 5-15 процентов.

Степень загрязнения напрямую влияет на потери при мойке. Бутылки с остатками пищевых продуктов требуют более интенсивной мойки, что увеличивает потери воды и материала. Наличие трудноудаляемых этикеток повышает потери на 2-4 процента.

Точность сортировки определяет качество конечного продукта. Попадание инородных полимеров даже в количестве 3-5 процентов может привести к ухудшению свойств гранул и необходимости их переработки, что снижает общий выход.

Качество вторичного сырья и области применения

Качество вторичных пластиковых гранул определяется комплексом физико-механических и технологических параметров, которые регламентируются техническими условиями. От качества гранул зависит сфера их применения и возможность использования в различных производственных процессах.

Показатели качества вторичных гранул

Размер и геометрия гранул являются важными параметрами для автоматизированных систем дозирования. Согласно техническим условиям ТУ 38.32.33-001-44971101-2017, размер гранул должен составлять 2-6 мм в любом направлении. Для высшего сорта допускается более узкий диапазон 2-4 мм. Массовая доля гранул с отклонениями по размеру не должна превышать 0,5-1 процента в зависимости от сорта. Геометрия гранул должна быть однородной в пределах одной партии - цилиндрическая или сферическая.

Чистота материала определяет возможность применения гранул. Массовая доля загрязнений для высшего сорта не должна превышать 0,05 процента, для первого сорта - 0,1 процента, для второго сорта - 0,3 процента. Загрязнения включают остатки этикеток, клея, пыли и инородных полимеров. Определение проводится методом растворения пробы в специальном растворителе с последующим фильтрованием и взвешиванием осадка.

Остаточная влажность критична для процесса переработки. Повышенная влажность приводит к образованию пузырей в изделиях и ухудшению механических свойств. Нормативное значение для высшего сорта - не более 0,3 процента, для первого сорта - 0,5 процента, для второго сорта - 1 процент. Определение влажности проводится сушкой пробы при температуре 105 градусов до постоянной массы.

Показатель текучести расплава (ПТР) характеризует технологические свойства материала и определяет пригодность для различных методов переработки. ПТР измеряется на специальном приборе - пластометре при температуре 190 градусов под нагрузкой 2,16 кг. Для PET типичное значение составляет 10-25 г/10 мин, для HDPE - 0,3-1,0 г/10 мин, для PP - 2-8 г/10 мин.

Механические свойства определяют возможность использования гранул в конструкционных изделиях. Прочность при разрыве для качественных вторичных гранул должна составлять не менее 80-90 процентов от значений первичного материала. Для высшего сорта HDPE прочность должна быть не менее 20 МПа, для PP - не менее 25 МПа.

Важно: Вторичные пластиковые гранулы могут подвергаться повторной переработке не более 4-5 раз. При каждом цикле переработки происходит термическая деструкция полимерных цепей, что приводит к ухудшению механических свойств материала. Поэтому часто используется смешивание вторичных гранул с первичным сырьем в соотношении 10-30 процентов для сохранения требуемых характеристик изделий.

Области применения вторичного сырья

Вторичный PET широко применяется в текстильной промышленности для производства полиэфирных волокон, используемых в изготовлении одежды, ковров, нетканых материалов. В упаковочной промышленности из него производят новые бутылки (до 25 процентов вторичного сырья), контейнеры для непищевых продуктов, стрейч-пленку. В строительстве PET-гранулы используются для изготовления геотекстиля, теплоизоляционных материалов, черепицы.

Вторичный HDPE применяется для производства труб для технических нужд, канализационных систем, дренажа. В упаковочной индустрии из него изготавливают канистры, флаконы для непищевой продукции, мусорные контейнеры и баки. В быту используется для производства садовой мебели, ящиков, тазов, ведер.

Вторичный PP находит применение в автомобильной промышленности для производства внутренних панелей, бамперов, деталей салона. В строительстве из него изготавливают трубы, фитинги, сантехнические детали. В упаковке - контейнеры, крышки, стрейп-ленту, упаковочную пленку.

Вторичный LDPE используется преимущественно для производства пленочной продукции - мусорных мешков, технической пленки, упаковочных материалов. Также применяется в производстве труб для капельного орошения и дренажа.

Ограничения использования вторичного сырья

Существуют строгие ограничения на применение вторичных пластиков в пищевой промышленности. Прямой контакт с пищевыми продуктами разрешен только для материалов, прошедших специальную обработку и сертификацию. Большинство вторичных гранул используется для производства упаковки, не контактирующей с пищей напрямую, или в качестве среднего слоя в многослойной упаковке.

В медицинской промышленности применение вторичных материалов крайне ограничено из-за требований стерильности и безопасности. В фармацевтической упаковке используется исключительно первичное сырье.

Экологические и экономические аспекты переработки

Переработка пластиковых отходов имеет значительное экологическое и экономическое значение, способствуя сохранению природных ресурсов и снижению нагрузки на окружающую среду.

Экологические преимущества

Сокращение потребления первичных ресурсов является главным экологическим эффектом переработки. Производство одной тонны вторичных пластиковых гранул сохраняет около 3,8 барреля нефти, которые потребовались бы для производства аналогичного количества первичного сырья. При переработке 350-470 тысяч тонн пластика ежегодно в России экономится более миллиона баррелей нефти.

Снижение выбросов парниковых газов достигается за счет меньшего энергопотребления при переработке. Рециклинг полимеров требует примерно 10 процентов энергии от затрат на первичное производство. Это приводит к сокращению выбросов углекислого газа на 1,5-2 тонны на каждую тонну переработанного пластика.

Сокращение площади полигонов и свалок имеет критическое значение для России, где захоронение остается основным методом обращения с отходами. Переработка одной тонны пластика высвобождает около 2-3 кубометров объема на полигонах, что особенно важно для густонаселенных регионов.

Предотвращение загрязнения окружающей среды достигается за счет исключения попадания пластика в природные экосистемы. Пластиковые отходы, попадая в водоемы и почву, разлагаются на микропластик, который накапливается в пищевых цепях и наносит вред живым организмам.

Экономические аспекты

Рынок вторичного сырья в России демонстрирует устойчивый рост. Объем производства вторичных гранул оценивается в 350-470 тысяч тонн в год. Спрос на качественное вторичное сырье превышает предложение, что обеспечивает стабильный сбыт продукции. Уровень загрузки перерабатывающих предприятий в среднем не превышает 50 процентов, что указывает на дефицит исходного сырья.

Создание рабочих мест является важным социально-экономическим эффектом. Переработка одной тонны пластика создает в среднем в 10 раз больше рабочих мест, чем захоронение того же количества отходов. Развитие индустрии переработки способствует созданию рабочих мест в регионах.

Импортозамещение играет значительную роль. Россия импортирует ряд марок полимеров, которые не производятся внутри страны. Развитие переработки позволяет частично компенсировать дефицит за счет вторичного сырья.

Экологический эффект переработки - пример расчета:

Предприятие перерабатывает 3000 тонн PET в год

Экономия нефти: 3000 т × 3,8 барр./т = 11 400 баррелей

Сокращение выбросов CO2: 3000 т × 1,8 т/т = 5 400 тонн CO2

Экономия энергии: 90 процентов от первичного производства

Высвобождение объема на полигонах: 3000 т × 2,5 м³/т = 7 500 м³

Годовой экологический эффект эквивалентен высадке 270 000 деревьев по поглощению CO2

Перспективы развития отрасли

Национальный проект «Экология» предусматривает значительное расширение инфраструктуры переработки. Планируется введение дополнительных мусоросортировочных комплексов, что позволит увеличить долю извлекаемого пластика. К 2030 году планируется достичь 100-процентной сортировки отходов и снизить объем захоронения в два раза.

Развитие химического рециклинга открывает новые возможности для переработки загрязненных и смешанных отходов, которые невозможно переработать механическим способом. Технологии пиролиза и деполимеризации позволяют получать мономеры и химическое сырье высокого качества.

Внедрение расширенной ответственности производителей стимулирует развитие инфраструктуры сбора и переработки. Производители упаковки обязаны обеспечивать переработку определенной доли своей продукции, что создает устойчивый спрос на услуги по переработке.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему нельзя перерабатывать все виды пластика вместе без сортировки?
Различные типы пластика имеют разные температуры плавления и физико-химические свойства. Например, PET плавится при 260 градусах Цельсия, PP при 160-170 градусах, а HDPE при 120-135 градусах. При попытке переработки несортированной смеси один полимер начнет деградировать, пока другой еще не достигнет температуры плавления. Это приводит к образованию нестабильного материала с непредсказуемыми свойствами. Кроме того, присутствие PVC даже в количестве 2-3 процентов вызывает выделение хлороводорода при нагреве, что приводит к коррозии оборудования и ухудшению качества всей партии. Качественное вторичное сырье можно получить только из отсортированных однородных фракций.
2. Сколько раз можно перерабатывать один и тот же пластик?
Пластик можно перерабатывать механическим способом 4-5 раз, после чего его свойства ухудшаются настолько, что материал становится непригодным для большинства применений. При каждом цикле переработки происходит термическая деструкция полимерных цепей - они укорачиваются, что снижает прочность и эластичность материала. Прочность при разрыве падает на 10-15 процентов с каждым циклом. После 4-5 циклов материал обычно используется в низкосортных применениях, таких как добавка в асфальтобетон или производство композитных материалов. Для поддержания качества часто используют смешивание вторичных гранул с первичным сырьем в пропорции 10-30 процентов.
3. Как работают оптические сепараторы и насколько они точны?
Оптические сепараторы используют инфракрасную спектроскопию в ближнем диапазоне (NIR). Каждый тип пластика имеет уникальный спектр поглощения и отражения инфракрасного излучения. Система работает следующим образом: материал движется по конвейеру со скоростью 3-4 метра в секунду, NIR-сканеры облучают каждый элемент инфракрасным светом, датчики регистрируют отраженное излучение и анализируют спектр, компьютерная система идентифицирует тип пластика, пневматические сопла выдувают идентифицированные элементы в соответствующие контейнеры. Точность современных систем достигает 92-98 процентов при производительности до 12 тонн в час. Система способна различать даже близкие типы пластика, такие как HDPE и PP, и может работать с материалом, покрытым этикетками.
4. Почему вторичный пластик нельзя использовать для пищевой упаковки?
Использование вторичного пластика в пищевой упаковке ограничено из соображений безопасности. Проблема заключается в миграции веществ: в процессе предыдущего использования пластик мог контактировать с различными веществами - от пищевых продуктов до бытовой химии. Молекулы этих веществ могут проникнуть в толщу полимера и впоследствии мигрировать в пищевой продукт. Стандартные процессы мойки не могут гарантировать полное удаление всех загрязнений. Однако существуют специальные технологии сверхочистки, после которых материал может быть сертифицирован для пищевого контакта. Также распространено использование многослойной упаковки, где вторичный материал находится в среднем слое и не контактирует с продуктом напрямую.
5. Какие основные технические требования к вторичным пластиковым гранулам?
Вторичные пластиковые гранулы должны соответствовать техническим условиям ТУ 38.32.33-001-44971101-2017, которые регламентируют несколько ключевых параметров. Размер гранул должен составлять 2-6 мм (для высшего сорта 2-4 мм) в любом направлении. Массовая доля гранул с отклонениями по размеру - не более 0,5-1 процента. Остаточная влажность - не более 0,3-0,5 процента. Массовая доля загрязнений - не более 0,05-0,1 процента для высших сортов. Показатель текучести расплава должен соответствовать требованиям для данного типа полимера. Прочность при разрыве - не менее 80-90 процентов от первичного материала. Гранулы должны быть однородными по цвету и форме в пределах одной партии. Не допускается присутствие посторонних включений, видимых невооруженным глазом. При нагревании не должно происходить выделение резкого запаха или токсичных веществ сверх допустимых норм.
6. Какой процент потерь материала при переработке считается нормальным?
Потери при переработке зависят от качества исходного сырья и технологии. Для чистых отсортированных PET-бутылок нормальный выход составляет 85-90 процентов, что означает потери 10-15 процентов. Эти потери распределяются по этапам: первичная сортировка - 2-3 процента (удаление посторонних включений), автоматическая сортировка - 2-3 процента (неправильная идентификация), измельчение - 0,5-1 процент (пылеобразование), мойка - 3-5 процентов (удаление этикеток, клея, мелких фракций), грануляция - 1-2 процента (фильтрация, обрезки). Для загрязненных смешанных отходов потери могут достигать 30-40 процентов, и общий выход составляет 60-70 процентов. Предприятия постоянно работают над снижением потерь через улучшение технологии и повышение качества сортировки. Некоторые потери неизбежны, так как удаляются непригодные для переработки компоненты.
7. Чем химическая переработка отличается от механической?
Механическая переработка (рециклинг) - это физическое измельчение и переплавка пластика без изменения его химической структуры. Материал измельчается, моется, плавится и формируется в новые изделия или гранулы. Этот метод наиболее распространен, экономичен, но требует качественной сортировки и имеет ограничение по количеству циклов переработки. Химическая переработка (химический рециклинг) предполагает разрушение полимерных цепей и получение исходных мономеров или других химических продуктов. Основные методы включают пиролиз (термическое разложение без кислорода при 400-800 градусах), гидролиз (расщепление водой при высокой температуре), гликолиз и метанолиз (расщепление спиртами). Преимущества химического рециклинга: возможность переработки загрязненных и смешанных отходов, получение сырья качества первичного материала, отсутствие ограничения по циклам переработки. Недостатки: высокая энергоемкость, дорогостоящее оборудование, необходимость очистки получаемых продуктов.
8. Почему черный пластик сложнее перерабатывать?
Черный пластик создает проблемы для автоматической сортировки, особенно для оптических NIR-систем. Причина в том, что черный цвет достигается добавлением технического углерода (сажи), который сильно поглощает инфракрасное излучение во всем спектральном диапазоне. Это делает невозможным идентификацию типа полимера по спектру отражения - все черные пластики выглядят одинаково для NIR-сенсоров, независимо от того, PET это, PP или HDPE. В результате черный пластик часто отбраковывается на этапе оптической сортировки и не попадает в переработку. Существуют альтернативные технологии сортировки черного пластика, включая использование лазерного излучения в более длинноволновом диапазоне, рентгенофлуоресцентный анализ, электростатическую сепарацию. Однако эти методы дороже и менее производительны. Кроме того, спрос на черные вторичные гранулы ниже, так как их нельзя перекрасить в светлые цвета. Поэтому производителям рекомендуется по возможности избегать использования черного пластика в упаковке.
9. Можно ли организовать переработку пластика в небольших масштабах?
Организация малотоннажной переработки пластика вполне возможна и может быть рентабельной при правильном подходе. Минимальный комплект оборудования включает дробилку производительностью 100-300 кг/час, моечную ванну с системой нагрева, центрифугу или отжимное устройство для сушки. Можно ограничиться производством флекса (измельченного материала) без грануляции, что существенно снижает начальные инвестиции. Флекс востребован на рынке. Критически важно наладить стабильные каналы поставки сырья - договоры с торговыми сетями, пунктами приема, предприятиями. Необходимо определиться с типом перерабатываемого пластика - лучше специализироваться на одном-двух типах для обеспечения качества. Требуется получение лицензии на обращение с отходами и соответствие санитарным нормам. При объеме переработки 1-2 тонны в смену можно достичь окупаемости за 1-2 года. Важно заранее найти покупателей готовой продукции.
10. Какие перспективы у индустрии переработки пластика в России?
Индустрия переработки пластика в России имеет значительный потенциал роста. В настоящее время перерабатывается менее 10 процентов образующихся пластиковых отходов, в то время как в Европе этот показатель достигает 30-40 процентов. Национальный проект «Экология» ставит амбициозную цель довести уровень сортировки до 100 процентов к 2030 году и снизить объем захоронения в два раза. Для этого планируется строительство новых мусоросортировочных комплексов, оснащенных современным оборудованием автоматической сортировки. Введение расширенной ответственности производителей стимулирует развитие инфраструктуры сбора и переработки. Растет спрос на качественное вторичное сырье со стороны производителей, которые включают его в свои продукты для снижения себестоимости и соответствия экологическим требованиям. Развивается экспорт вторичных гранул, особенно в страны Азии. Перспективным направлением является химический рециклинг, позволяющий перерабатывать смешанные и загрязненные отходы. Отрасль привлекает инвестиции как частные, так и государственные, создает рабочие места и способствует решению экологических проблем.
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.