Степень очистки очень высока. Далее смесь пластиков направляется на центрифугу и сортируется по удельному весу. Предприятие способно выпускать до 25 сортов гранулированного пластика высокой чистоты (99,9%). По желанию потребителя в гранулы вводятся красители, пигменты, стабилизаторы, пластификаторы и другие добавки. Несмотря на высокие затраты количество рециклируемого полиэтилентерефталата быстро растет. Если в 1997 году в Европе утилизирована 91 тыс. тонн этого полимера, то к 2002 году ожидается увеличение его повторного использования до 300 тыс. тонн., причем более половины этого количества будет использовано для производства бутылок для пива. В процесс утилизации включились 20 Европейских компаний, которые планируют строительство 10 - 15 новых производств по вторичной переработке полиэтилентерефталата. Широкое применение в строительстве окон из поливинилхлорида поставило задачу их утилизации после 20 - летней эксплуатации. Производством деталей для окон занимается 15 фирм, а 3 тысячи фирм монтируют в год около 12 млн. окон. Результаты исследований показали, что переработка ПВХ в гранулят может производиться до 8 раз и добавка рециклата в свежий пластикат не ухудшает свойства последнего. Фирма VEKA Umwelttechnik построила крупный завод по утилизации старых окон из ПВХ и организовала их сбор по всей стране. Гранулят отправляется производителям профилей для окон. Фирма Gerstmeier Recyclate выпускает более 100 наименований деталей из рециклатов к автомобилю Porsche, в том числе направляющие, держатели, крышки и т.д. Материалы выбираются в зависимости от назначения деталей. Это могут быть рециклаты полиамидов, полипропилена, смесей поликарбоната с АBC-пластиками, смесей полипропилена с каучуками. Переработка рециклатов ведется в тех же формах при незначительном изменении технологических параметров. Известны и другие примеры успешного материального рециклинга пластмасс. Фирма Multiport Recycling получила премию за разработку конструкции и технологии производства кабельных каналов, укладываемых вдоль железных дорог ФРГ и Швейцарии. Введением антипиренов резко повышена огнестойкость изделий, срок их службы составляет в настоящее время 30 лет, но может быть увеличен до 60 - 100 лет. Каналы представляют собой корытообразную конструкцию с фланцами и крышкой, выдерживающей большие нагрузки. Фирма Ford освоила изготовление корпусов воздушных фильтров с применением рециклата полиамидов, получаемого при переработке ворса изношенных покрытий для полов. Произведено около трех миллионов фильтров, при этом каких-либо отклонений в технологии или при эксплуатации изделий не обнаружено. В США предложен способ рециклинга полистирола и пенополистирола путем растворения с образованием вязкого геля и последующим гранулированием. В Австралии разработан технологический процесс производства нового полимерного материала из обрезков полиэтиленовой пленки и отходов целлюлозы (60 - 80 %). Из этого материала можно формовать изделия методами экструзии и инжекции. В Австрии в 1996 году материальный рециклинг 38 тыс. тонн упаковочных материалов позволил сэкономить 34 тыс. тонн первичных пластмасс и 38 млн. литров нефти и снизить выброс углекислого газа в атмосферу на 23800 тонн. Термический рециклинг еще 20,1 тыс. тонн полимерных отходов сэкономил 15,7 млн. литров нефти и снизил выбросы на 23 тыс. тонн. Считают, что высшим критерием эффективности рециклинга является экологический эффект. Отходы многих полимерных материалов могут быть подвергнуты термическому рециклингу с получением полезных продуктов неполимерной природы. Полиэтилентерефталат может быть деполимеризован до исходных компонентов - этиленгликоля и терефталевой кислоты с использованием "сверхкритической" воды, действующей как кислотный катализатор. Терефталевая кислота отделяется при 350 - 400 град. на 100%, этиленгликоль - несколько меньше из-за протекания вторичных реакций. При критических условиях не требуется введение сильных кислот или оснований, процесс идет достаточно быстро и оказывается вполне экономичным. Аналогичной переработке могут быть подвергнуты отходы полиуретанов.  Серьезной проблемой для всех высокоразвитых стран является утилизация таких сложных дорогостоящих изделий как изношенные автомобильные шины. Их количество огромно. В США ежегодно образуется 4,3 млн. тонн изношенных шин , в странах Европы - до 9 млн. тонн, в Японии - -около 0,9 млн. тонн, в России в настоящее время парк автомобилей достиг 30 млн. и количество изношенных шин также достаточно велико.
Из известных методов утилизации шин в настоящее время актуальны следующие: дробление шин на частицы размером несколько мм для использования в качестве добавок в дорожные покрытия, что улучшает их морозостойкость и повышает безопасность движения из-за увеличения сцепления с колесами автомобиля, при этом на измельчение одной тонны шин расходуется 800 - 1500 квт-ч электроэнергии, то есть этот процесс является достаточно энергоемким; термическое разложение (пиролиз ). Образующаяся при пиролизе жидкая фракция может использоваться как добавка в резины или пластмассы, а твердая фракция - переработана в активированный уголь с высокой адсорбционной способностью. Этот способ утилизации шин представляется чрезвычайно привлекательным, так как позволяет получать полезные дефицитные продукты, однако его экономическая эффективность и экологическая безопасность должны быть подтверждены опытно-промышленными испытаниями. Третий способ утилизации - это использование шин в качестве топлива для получения тепла и электроэнергии. Широко практикуемая ранее переработка шин в регенерат в настоящее время признана экономически нецелесообразной, и производство регенерата в большинстве стран мира приостановлено. Некоторые надежды на его возрождение дают появившиеся сообщения о возможности разрушения сетки вулканизационных серных связей в резине микробиологическим методом с использованием бактерий Sulfolobus и др. Опытный биореактор емкостью 200 литров при комнатной температуре перерабатывал до 32 кг шин в сутки. Получение энергии за счет сжигания отходов, в том числе и полимерных, привлекает все большее внимание из-за непрерывного роста цен на невозобновляемое органическое топливо. При этом нет необходимости производить какую-либо сортировку, требуется, и то не всегда, лишь измельчение отходов до достаточно крупных кусков, чтобы обеспечить их эффективное смешивание с добавками углеродного топлива, чаще всего каменным углем, и необходимый для горения доступ кислорода. Чтобы избежать затрат на измельчение при сжигании изношенных шин предлагают проводить их предварительную газификацию. С этой целью фирма Termex Technologies (Канада) разработала установку для газификации шин, состоящую из двух независимых газификаторов на 400 - 550 покрышек каждый. Для возбуждения процесса используются небольшие горелки, работающие 10 - 15 минут до начала автогорения, процесс продолжается 6 - 8 часов. Из 4,5 тонн покрышек получают 2,8 тонны газообразного и жидкого топлива с теплотой сгорания близкой к теплоте сгорания мазута. Установка способна перерабатывать до 500 тыс. покрышек в год, а затраты на ее изготовление окупаются за 24 - 30 месяцев. В настоящее время в мире работает около 2000 мусоросжигательных установок различной мощности. Большинство из них не удовлетворяют современным жестким экологическим требованиям. Однако самые современные установки представляют собой высоко механизированные и автоматизированные предприятия, практически не загрязняющие окружающую среду. В ФРГ предусматривается строительство ряда теплоэлектростанций, работающих на бытовых отходах. Приведем описание одной из них, построенной вблизи г.Брауншвейг и уже пущенной в эксплуатацию. Установка состоит из следующих основных элементов: системы подачи, бункера отходов, котельной, турбинного цеха, газоочистки с дымовой трубой и системы переработки шлаков. Отходы поступают в виде прессованных кип объемом до трех кубометров или в контейнерах. Бункер емкостью 20 куб. м является накопителем, где также производится измельчение и смешение отходов. Из бункера отходы подаются на линию сжигания, где сначала сушатся при 80 град., а затем сжигаются на колосниковой решетке котлов при температуре 1200 град. Шлаки подаются в водяную ванну, в которой происходит растворение солей, далее удаляются металлы и грубые примеси. После дробления и трехмесячного хранения шлаки используются в дорожном строительстве. В турбинном зале установлена турбина мощностью 30 Мвт, в которую поступает 71 тонна пара в час с параметрами 40 бар,400 град. Для очистки дымовых газов предусмотрена распыливающая сушилка, рукавные фильтры, кислая и щелочная промывка газов с отсосом и выбросом в трубу высотой 120 м. Для снижения выбросов оксидов азота используется некаталитический способ редуцирования с впрыском аммиачной воды в первый газоход котла. После влажной промывки в отходящие газы вдувается пылевидный пудлинговый кокс, который вместе с солями, пылью, тяжелыми металлами, диоксинами и фуранами осаждается в рукавных фильтрах.  Отметим, что опасность загрязнения окружающей среды супертоксикантами типа галоидированных диоксинов и фуранов при сжигании полимерных отходов в значительной степени преувеличена и больше относится к старым мусоросжигательным установкам. При температурах 1200 - 1400 град., характерных для современных установок, эти вещества необратимо распадаются, а неразложившаяся часть поглощается в адсорбирующих фильтрах. Действительно, на старых мусоросжигающих станциях выбросы диоксинов достигают 300 мкг на тонну топлива, а на наиболее современных - всего 0,6 мкг на тонну, то есть, снижены в 500 раз. Для сравнения при сжигании тонны каменного угля выделяется 1 - 10 мкг диоксина, при сжигании тонны бензина - от 10 до 2000 мкг.
По зарубежным данным использование изношенных автошин для получения тепла и электроэнергии является одним из наиболее быстро развивающихся рынков в промышленности переработки отходов. При сжигании шин как отдельно , так и в смеси с углем обеспечивается необходимая теплопроизводительность котлоагрегатов при сокращении общего расхода топлива. Предпочтительнее совместное сжигание, так как экологические показатели при этом лучше, чем при сжигании одних шин. Доля резины в топливе не должна превышать 20% при равномерном распределении смеси по площади колосниковой решетки и интенсивной подаче воздуха. Размер кусков шин не должен быть более 50 мм. В Швейцарии, Франции, Нидерландах и странах Северной Европы с получением тепла и электроэнергии сжигается 50 - 80% отходов. В ФРГ 53 крупные установки уничтожают в год 14,5 млн. тонн отходов, вырабатывая при этом 2,1 триллиона вт-ч электроэнергии. Затраты на сжигание составляют в среднем 316 марок за тонну, на новейших установках - 180 - 230 марок, в то время как складирование на полигонах одной тонны мусора обходится в 200 - 400 марок. В настоящее время в ФРГ вывозится на свалки только 10% образующихся отходов. Наблюдается снижение количества отходов, приходящегося на каждого жителя страны. Пример ФРГ показывает, что при активной позиции правительства и общества даже самые сложные проблемы защиты окружающей среды могут успешно решаться. Однако жизнь ставит новые вопросы. Метеорологи бьют тревогу по поводу непрерывно повышаюшейся средней температуры земной поверхности на 0,2 К каждые 10 лет. Явление названо парниковым эффектом и имеет чисто антропогенную природу. Оно обусловлено повышением концентрации углекислого газа в атмосфере из-за увеличения его выбросов и снижением его поглощения растениями вследствие массовой вырубки лесных массивов. Уменьшение скорости потепления климата может быть достигнуто только при всеобщем снижении количества сжигаемого топлива, что возможно лишь за счет сокращения объемов промышленного производства. Последняя Международная конференция по этому вопросу закончилась безрезультатно, поскольку предложения о сокращении выбросов углекислого газа не нашли поддержки представителей Японии и США. Необходима дальнейшая работа мирового сообщества в этом направлении. www.newchemistry.ru |
