Переработка пластиката пвх кабеля

Утилизация отходов ПВХ: технология вторичной переработки

ПВХ – это распространённый во всём мире синтетический полимер, который служит для изготовления упаковки, товаров повседневного пользования и широко применяется практически во всех отраслях промышленности.

Негативный фактор заключается в том, что его количество непрестанно увеличивается, вследствие чего он скапливается на свалках.

В настоящее время полным ходом идёт освоение и внедрение технологий по его вторичной переработке.

Ведь эту разновидность бытового материала можно неоднократно перерабатывать, создавая новые полезные вещи.

Почему важно перерабатывать этот пластик?

Смешиваясь с другими отходами в процессе утилизации, поливинилхлорид представляет реальную угрозу для экологии Земли. Ведь на его естественную утилизацию в природе уйдут даже не десятилетия, а целые сотни лет.

Поэтому крайне важно сосредоточиться на вторичной переработке.

В европейских странах этому вопросу уделяют внимание уже не первое десятилетие, а мы только начинаем внедрять передовые технологии переработки в масштабах страны.

Важно понимать, что поливинилхлорид является далеко не безобидным бытовым материалом и представляет серьёзную проблему для экологии планеты и в целом людей.

Изготавливаемый из комбинации хлора и углерода в соотношении 57% к 43% соответственно, он давно и прочно вошёл во многие отрасли производства.

Предприятия и заводы, использующие его, ценят этот материал за такие качества, как:

• низкая себестоимость;
• универсальность – можно делать как мягкие предметы, так и довольно твёрдые, способные прослужить до 60 лет и более;
• устойчивость к кислотам, маслам и солям, а также к критически низким температурам;
• широкая востребованность во множестве различных отраслей производства.

Опасность потокового производства поливинилхлорида

Имея немало достоинств, ПВХ приносит и вред.

Особо настораживающие факторы:

1. Хлор – элемент необходимый в химической промышленности, но при этом опасный. При производстве ПВХ происходят выбросы хлора в атмосферу со всеми вытекающими последствиями.
2. Химические соединения, добавки и стабилизаторы, входящие в состав поливинилхлорида в зависимости от конкретного производителя и используемых технологий. Здесь задействованы такие токсичные элементы как свинец и кадмий, которые постепенно вымываются из ПВХ в процессе взаимодействия человека с ним.
3. Опасность при потенциальном пожаре вырастает в разы, если в помещении находится много материалов на основе ПВХ. При сгорании он выделяет соляную кислоту и иные продукты химического распада, опасные для вдыхания.
4. Общее загрязнение окружающей среды, связанное с отсутствием биоразложения данного материала.

До недавнего времени отходы ПВХ либо сжигались, либо подвергались захоронению. Оба этих способа нельзя назвать рациональными и безобидными, так как наносится огромный урон окружающей среде.

В связи с этим переработка ПВХ материала в новую форму кажется наиболее оптимальным и логичным решением из всех возможных.

Виды отходов

Поливинилхлорид принято разделять на 2 основных категории – пластифицированный и не пластифицированный.

К первой принадлежат гибкие и податливые в эксплуатации изделия.

Ко второй – твёрдые и жёсткие изделия.

Возможно это далеко не полный перечень, но к наиболее распространённым отходам поливинилхлорида принадлежат известные большинству людей:

1. Обрезки профиля пластиковых окон на производствах. Практически для каждого заказчика делаются индивидуальные замеры оконных проёмов, следовательно, от каждого заказа остаются лишние обрезки и куски пластика.
2. Литники – ненужные остатки ПВХ в литейных цехах.
3. Отходы производства подвесных потолков и аналогичных конструкций.
4. Остатки от оболочки кабеля.
5. Разнообразные пластиковые карты.
6. Отходы мебельного производства.
7. Вспененный ПВХ.

Из переработанного ПВХ нередко создаются те же самые изделия. Исключение — пищевая тара и упаковка.

К тому же, производство из вторичного пластика — хороший коммерческий ход. Современный потребитель отдает предпочтение тем компаниям, которые заботятся о природе.

Технология утилизации

Существуют предприятия, специализирующиеся на скупке и переработке этого материала. Помимо этого, приём ПВХ ведётся практически в любой компании, в которой есть литейное производство:

• трубные цеха – канализационные и водопроводные трубы;
• автомобильные детали – корпуса, решётки, фары;
• изготовление тары — как твёрдой, так и мягкой.

Сама методика производства вторичных гранул ПВХ состоит из нескольких основных этапов.

Сортировка

Когда сырьё попадает на завод по переработке, его рассортировывают в зависимости от характеристик:

Под степенью загрязненности понимают не столько наличие загрязнений, сколько присутствие посторонних примесей в материалах из поливинилхлорида. Как правило, в составе присутствуют пластифицирующие добавки и наполнители. Таких компонентов может быть незначительное количество, а может быть и более половины.

Вторсырьем высокого качества считаются отходы, содержащие минимальное количество примесей. Из них получается наиболее качественная конечная продукция.

Сортировка — важный этап, который во многом определяет характер дальнейшей переработки.

Дробление

После сортировки отходы ПВХ подаются в специальный шредер для пластмасс.

Там в результате одной или нескольких стадий измельчения фрагменты приобретают необходимые для дальнейшей переработки размеры.

Помимо шредера может также использоваться роторная дробилка — этот агрегат поможет получить желаемую фракцию отходов с максимальной точностью.

Мягкий ПВХ требует наличия дисковой мельницы, так как стандартная дробилка с ним не справится.

Измельчение — одна из основных стадий переработки, поэтому следует должное внимание уделить выбору оборудования.

Мойка и сушка

Для очистки рекомендуется использовать комплексную линию мойки и сушки полимеров. Процесс проводится в несколько этапов:

1. Сухая чистка сырья.
2. Промывка с использованием специальных растворов.
3. Прохождение через ванну-отстойник.
4. Отжим воды.
5. Сушка в сушилке.

На выходе имеем чистый дробленый ПВХ без посторонних включений (металлических и неметаллических) и загрязнений.

Сырье готово к грануляции. Кроме того, на него уже в таком виде найдутся покупатели, в случае если дальнейшая переработка не предусмотрена.

Агломерация

Суть процесса агломерации — уплотнение тонкостенных отходов, занимающих много места. В случае с ПВХ это пленки.

Агломерат производится в агломераторе и имеет вид окатышей или шариков неправильной формы и различного размера.

Диаметр одного шарика обычно от 3 мм до 1 см.

Агломерат является полуфабрикатом для производства новых пленок, труб и других изделий.

Грануляция

Гранула ПВХ сыпуча, не спекается, ее удобно хранить и перевозить. Вот почему перед превращением отходов поливинилхлорида в новые изделия производится процесс грануляции.

Гранулы в форме мелких кусочков получаются путем:

• расплавления сырья;
• выдавливания через отверстия;
• охлаждения нитей (опиционально — возможна горячая резка);
• дробления.

Все эти процессы происходят в грануляторе — специальном агрегате для производства гранул. Есть несколько видов этого оборудования, которые различаются по:

• виду перерабатываемого сырья (дробленка, агломерат, пленка);
• производительности;
• способу обработки;
• дополнительных функций.

Дробленый ПВХ, гранулы и агломерат — готовое сырье для производства новых изделий.

Для повышения качества продукции их смешивают с первичным ПВХ, так удается достигнуть баланса себестоимость-качество.

Что делают из вторичного поливинилхлорида?

Наверное, проще будет перечислить вещи, которые из него не делают.

Из вторичного ПВХ делают множество привычных нам вещей:

• пакеты;
• мешки биг-бэги;
• пленка;
• трубы;
• окна;
• канцтовары;
• упаковка и тара для непищевой продукции.

Впрочем, по последнему пункту все не так однозначно.

«Вторичка» не должна соприкасаться с пищевыми продуктами по санитарно-гигиеническим соображениям, однако некоторые производители нашли выход из ситуации: пластиковые контейнеры из переработанного ПВХ стали покрывать первичным материалом.

Проще говоря, почти любые предметы из ПВХ, которые используются в обиходе и промышленности, если и не сделаны из вторичного сырья, то уж точно могли бы быть из него сделаны.

Видео по теме

На видео показана работа линии грануляции ПВХ:

Заключение

Поливинилхлорид благодаря особенностям своей структуры может с успехом перерабатываться в новые изделия.

Задача производителей — внедрять новые технологии рециклинга ПВХ, задача населения — не выбрасывать отслужившие изделия на свалку, а сдавать на переработку.

Источник

Переработка кабельных отходов

При переработке отходов кабельно-проводниковой продукции приходится одновременно решать несколько задач: производительность, себестоимость, стоимость конечных продуктов. Пока не удалось разработать процесс, где все показатели были бы наилучшими. Тем не менее, в зависимости от целей, можно подобрать технологию наиболее отвечающую производственным задачам.

В кабельных отходах, как и в прочих видах сложного лома, существует градация по технологичности (перерабатываемости), которая базируется на качестве получаемого продукта и затратах на переработку. С развалом плановой системы хозяйствования СССР, прекратило свое существование и методическое обеспечение заготовительных предприятий, поэтому каждому предприятию приходилось вырабатывать собственный подход к определению, как закупочной цены, так и степени технологичности. Это определило значительный разброс закупочных цен на кабельный скрап.

Проблема качества продуктов вторичной переработки металлосодержащих отходов имеет две стороны. С одной стороны, отечественной металлургической промышленности в основном не требуется качественное вторичное сырье. Основные потребители медного лома — медеплавильные заводы, производящие катодную медь. Медные аноды отливаются из черновой меди или медного лома. А раз грязный и чистый медный лом проходит единую технологическую цепочку, то смысла платить дороже за «чистый медный лом» нет. С другой стороны, для обеспечения высокой рентабельности необходимо производить продукцию максимально высокой потребительской стоимости. Выход из этой ситуации был один — экспорт.

В 90-х годах еще удавалость экспортировать чистую медную сечку как медные гранулы по ставкам пошлины на рафинированную медь. Однако теперь чистейшие медные гранулы таможенные лаборатории приписывают к ломам и рентабельность экспорта резко снизилась. Дробленый кабельный пластикат тяжело находит спрос, поэтому чаще вывозится на свалку. Поэтому цена на медную сечку снизилась.

Между тем, медные гранулы — ценное сырье для производства сплавов, проката и фольги. Немецкие металлурги охотно давали на медную сечку цену катодной меди, при соответствующем качестве. Пластмассовая изоляция идет на производство дорожных ограждений и строительных материалов. Особенно хорошо обстоит дело с производством термопласткомпозитов: черепицы, тротуарной плитки и пр. Пластмассовая изоляция выступает здесь в роли связующего, а наполнителем является обычный строительный песок.

На сегодняшний день в России достаточно мощностей для утилизации кабельных отходов, однако, отсутствие централизованного методического обеспечения не позволяет использовать эти мощности с максимальным эффектом. Простой пример, максимальная отдача при автоматизированной переработке кабелей связи обеспечивается при тщательной предварительной сортировке по типу и конструкции кабеля, отсутствие сортировки снижает потребительскую стоимость конечного продукта в полтора раза из-за примесей припоя, а стоимость переработки увеличивает до двух раз.

Технологии и оборудование для переработки лома кабеля и проводов

Обжиг кабеля и проводов

Одно время, самым популярным способом стало сжигание изоляции на открытом воздухе. «Отожженка» заполонила рынок медного лома. При этом в воздух летели токсичные продуты горения, а чистейшая медь становилась грязной, покрытой окалиной и закоксовавшимися остатками изоляции и свинцовой оболочки. Зато никаких инвестиций — чистый доход.

Чтобы снизить экологический вред, использовались специальные печи для безокислительного обжига кабеля. Такие печи позволяли перерабатывать телефонные кабели в свинцовой оболочке и битумной изоляции. Сначала расплавлялся битум, а затем свинец, который собирался в поддоне, освобождая провода.

Для снижения токсичных выбросов от печи использовались специальные камеры дожига.

Кабелеразделочные станки (стрипперы)

На сегодня в России станки для снятия брони и изоляции с кабеля производит несколько предприятий. Раньше всех кабелеразделочные станки производило воронежское НПП «ИРИСМАШ». Это предприятие предлагает станок для снятия брони и вальцы для снятия изоляции — джентльменский набор для переработки нефтепогружного кабеля.

Для снятия стальной брони и свинцовой оболочки с силовых и телефонных кабелей применяются мощные станки, например, Addax 15HP.

Для «домашнего» использования за рубежом предлагается много небольших приспособлений, подобных этому.

Принцип действия этого устройства настолько прост, что его можно изготовить в любой механической мастерской. Взгляните на рекламу одно такого приспособления, которое назвали BigBuks. Обычная дрель механизирует устройство, и по обещаниям рекламного объявления за несколько дней можно заработать сотни долларов.

Для выездных работ будет кстати установка «Бобер», предлагаемая шведской Retech Recycling Technology. Этот передвижной станок хорошо снимает, как броню, так и изоляцию.

У кабелеразделочных станков есть три недостатка. Во-первых, это низкая производительность, во-вторых, ручной труд и в-третьих, нельзя снять изоляцию с тонких проводов. Но есть и достоинства, это стоимость, компактность и чистота продуктов переработки.

Как же утилизировать тонкий кабель и провод? Есть несколько путей.

Автоматическая переработка кабеля

Наиболее экономически и технологически оправданный способ — это дробление проводов с последующей сепарацией по плотности материалов. Надо сказать, что измельчение как технологический процесс переработки отходов весьма популярен. Преимущества очевидны:

1. Широкий диапазон перерабатываемых материалов
2. Высокая производительность
3. Высокая степень механизации.

Классическая цепочка технологической линии состоит из дробилки и сепаратора, остальное оборудование предназначено для исключения ручного труда, обеспечения непрерывности процесса и высокой производительности.

Такие мини-заводы и установки предлагают компании Retech Recycling Technology (Швеция), Eldan Scandinavian Recycling (Дания-Швеция), Guidetti (Италия), KUM SUNG Industry Co. (Корея) и многие другие фирмы.

Общая схема автоматической переработки кабеля и проводов состоит из следующих операций:

1. Сортировка кабеля и проводов
2. Предварительная нарезка кусков толстого кабеля
3. Грубое (предварительное) измельчение до размера кусков 20-40 мм
4. Магнитная сепарация
5. Основное измельчение до размера 4-8 мм
6. Отделение металлических проводников от изоляции (сепарация)
7. Магнитная сепарация металлической фракции
8. Упаковка

Выбор конкретной технологической схемы зависит от типа перерабатываемых отходов кабельно-проводниковой продукции, требуемой производительности и качества конечных продуктов. Так, например, технологическая линия для переработки только нефтепогружного кабеля в объеме 100-200 т./месяц может состоять их предварительной дробилки, измельчающей кабель до размера 20-40 мм, железоотделителя для удаления стальной брони, бункера-накопителя для обеспечения непрерывности процесса, дробилки (гранулятора), где зазор между ножами и отверстия в сетке должны быть настроены на размер проводника для отделения изоляции и обеспечения максимальной производительности. Далее в технологической цепочке стоит самый хитрый объект — сепаратор.

Практика показала, что лучше всего работает воздушно-вибрационный сепаратор, так как он позволяет регулировать процесс по многим параметрам, а также позволяет легко им управлять, что в конечном итоге позволяет получать продукты самого высокого качества. Сепараторы циклонного типа (воздушные) хоть и рассчитаны на высокую производительность, но не позволяют производить точного разделения фракций. Гидросепараторы позволяют обеспечить максимальную точность разделения фракций металл-пластмасса, но в конечном счете обходятся дороже, хотя есть пример, когда в качестве гидросепаратора использовалась обычная ванна и дуршлаг, что, конечно, не в пользу производительности.

Криогенная технология утилизации кабеля

Многие читатели заинтересовались криогенной технологией. Суть процесса основана на охрупчивании пластмассовой и резиновой изоляции, при этом достигается экономия энергозатрат на разрушение изоляции. «Замороженный» провод пропускают через вальцы, и изоляция легко отделяется. Но есть серьезный недостаток. Дело в том, что стоимость жидкого азота превышает экономию энергии. Использование турбодетандеров для производства холода также неэкономично. Какое же преимущество имеет эта технология?

Дело в том, что получаемые порошки полимеров по качеству превосходят дробленую изоляцию. Они практически не имеют загрязнений. Но учитывая, что стоимость вторичных полимеров в России не высока и востребованность их ограничена, использование криогенной технологии в российских условиях экономически не оправдано, а при дроблении охлажденного провода в роторных дробилках вообще лишено всякого смысла.

Растворение изоляции проводов

Трудоемкость механической переработки кабеля приводит к поискам альтернативных методов освобождения проводов от изоляции. Казалось бы самый простой способ — растворить изоляцию. Кабельный пластикат в основном состоит из полиэтилена и поливинилхлорида, эти пластики обычными растворителями не растворить.

Предлагалось растворять изоляцию в расплаве сильных щелочей (при температуре 380-450 градусов). Но этот способ не прижился, т.к. требуется энергия для поддержания расплава в горячем состоянии. Процесс циклический и опасный. Расплавы щелочей очень агрессивны. Пластик изоляции терялся и попадал в токсичные отходы.

Тем не менее, существует ряд органических растворителей, способных растворить полиэтиленовую изоляцию провода (гептан, гексан и пр.). Изоляцию из ПВХ растворяют в тетрагидрофуране, диметилформамиде или циклогексаноне.

Способ переработки отходов проводов и кабеля путем растворения изоляции имеет определенные преимущества:

1. Практически 100% возврат металла высокой чистоты до 99,99 (медь марки М00).
2. Полная регенерация полимерной изоляции.
3. Утилизация микропроводов.
4. Дополнительное извлечение металла и облагораживание полиэтилена из отходов после воздушно-вибрационной сепарации при механической переработке проводов.

Однако, у этого способа есть недостатки:

1. Высокая стоимость и токсичность растворителей.
2. Относительно низкая производительность.
3. Необходимость регенерации растворителя.

Таким образом, в настоящее время наиболее популярный способ переработки лома кабеля и проводов — механический, с помощью кабелеразделочных станков, автоматических установок и технологических линий.

Источник