Производство материалов из отходов макулатуры и резины

ВВЕДЕНИЕ.

В проблеме рациональной утилизации промышленных отходов в 

единый узел сплелись вопросы охраны окружающей среды и 

ресурсосбережения.

Под полигоны для  их хранения ежегодно

отчуждается около 10 тыс. га пригодных для сельского  хозяйства 

земель.

Годовой экономический  ущерб от загрязнения окружающей 

среды отходами производства и потребления оценивается  на уровне 10%

валового внутреннего  продукта.

Наиболее рациональным направлением утилизации 

промышленных  отходов является их использование  как техногенного сырья при  получении различного вида продукции и прежде всего 

строительного назначения. Так как строительство  потребляет около трети всей массы  продукции материального производства, материальные ресурсы составляют более  половины всех затрат на производство строительно-монтажных работ.

Решение проблемы ресурсосбережения в строительстве  возможно

при комплексном  использовании технических, организационных, 

экономических факторов и ускорении научно-технического прогресса.

Важнейший резерв ресурсосбережения в строительстве —это 

широкое использование  вторичных материальных ресурсов, которыми

являются отходы производства и потребления. Объем  промышленных

отходов увеличивается  более высокими темпами, чем общественное

производство, и  имеет тенденцию к опережающему росту. Только на

удаление их и складирование расходуется  в среднем 8—10% 

стоимости основной производимой продукции.

Использование промышленных отходов обеспечивает 

производство  богатым источником дешевого и часто  уже подготовленного 

сырья; приводит к экономии капитальных вложений, предназначенных 

для строительства  предприятий, добывающих и перерабатывающих

сырье, и повышению  уровня их рентабельности; высвобождению  значительных площадей земельных угодий и снижению степени 

загрязнение окружающей среды. Повышение уровня использования 

промышленных  отходов является важнейшей задачей  государственного

значения.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ.

К отходам  городского хозяйства относятся  твердые бытовые

отходы, отходы от разрушения старых зданий, сооружений и дорожных

покрытий, строительный мусор, изношенные шины, макулатура,

тряпье, стеклобой. Рост объема твердых бытовых  отходов в различных

странах колеблется от 3 до 10% в год. Твердые  бытовые отходы в среднем содержат :

• до 40% макулатуры,
• 3—5% черных металлов,
• 25—40% пищевых отходов,
• 1—2% пластмасс,
• 4—6% текстиль,
• до 4% стекла.

Доля строительных отходов колеблется от 11 до 18%, что в среднем составляет около 1,9 млн т.

Образующиеся  строительные отходы состоят из тяжелого и легкого

железобетона, кирпича, каменных материалов, утеплителей,

гипсобетона, древесины, картона, бумаги, полимерных материалов,

раствора, битума, асфальта, засоренного грунта и т. д. Ежегодные отходы

только  от разборки разрушающихся фасадов, балконов, карнизов,

рулонной  кровли, дорог, мостов и т. д. достигают 10% объема всех

бытовых отходов, являясь строительным мусором.

Макулатура  представлена использованной картонно-бумажной

продукцией  — упаковочными материалами, бумагой  промышленного

назначения  полиграфической и гигиенической  бумагой. Только лишь в

Москве  вывозится в отвалы более 200 т  макулатуры ежедневно.

Отходы  полимерных материалов можно разделить  на три группы:

технологические, производственного потребления  пластмасс и

общественного.

Технологические отходы образуются при синтезе полимеров  и

переработке пластмасс. На их долю приходится до 35% всего

перерабатываемого полимерного сырья. По своим свойствам  они не

отличаются  от исходных полимерных материалов и  используются, как

правило, на тех же предприятиях, где и  образуются.

Отходы  производственного потребления  пластмасс

накапливаются при выходе из эксплуатации полимерных материалов. В эту

группу  отходов входят амортизированные шины и резинотехнические

изделия, тара и упаковка, детали машин, отходы сельскохозяйственной

пленки, мешки из-под удобрений и др. Большая часть этих отходов

может быть использована в качестве вторичного полимерного сырья.

Отходы  общественного потребления пластмасс  включают

изношенные  изделия домашнего обихода, тару пищевых продуктов,

освободившуюся  на предприятиях общественного питания, и т. д. Они

составляют  более 50% всей массы пластмассовых  отходов и

сосредоточиваются в конечном счете на городских  свалках. Доля их в

твердых бытовых отходах достигает 5% и  более. Отходы общественного

потребления пластмасс являются смешанными, для  их переработки и

использования требуется разделение различных  полимерных

материалов.

Расходы на уничтожение пластмассовых отходов  в 6—8 раз

превышают расходы на обработку и уничтожение  промышленных отходов.

При утилизации пластмасс, бывших в употреблении, наибольшие

сложности возникают при организации их сбора, транспортировки и

выделения из общей массы отходов. Поскольку  содержание в бытовых

отходах пластмасс сравнительно невелико трудоемкость выделения

последних не всегда окупается. В настоящее  время разрабатываются

фото- и  биоразрушающиеся пластмассы, которые  после окончания срока

эксплуатации  способны разлагаться до низкомолекулярных

соединений, поглощаться микроорганизмами почвы  и, таким образом,

включаться  в замкнутый биологический цикл, не оказывая

отрицательного  влияния на окружающую среду. Можно  выделить следующие

основные  направления утилизации полимерных отходов:

1) повторная  переработка или использование  в различных

композициях;

2) термическое  разложение с получением целевых  продуктов;

3) термическое  обезвреживание с регенерацией  выделяемой теплоты.

Выбор направления определяется экономическими

соображениями, сырьевыми проблемами, экологическими задачами и др.

При всем многообразии способов утилизации отходов  пластмасс

и применяемого при этом оборудования общая схема  процесса может

быть  представлена следующим способом:

Первая  стадия обычно включает сортировку отходов  по внешнему

виду, отделение  непластмассовых компонентов, таких  как ветошь,

остатки бумажной или деревянной тары, металлических  предметов и

т. д. Вторая стадия — одна из наиболее ответственных. В результате

одно- или  двухстадийного измельчения материал достигает размеров,

достаточных для того, чтобы можно было осуществлять его

дальнейшую  переработку.

На следующем  этапе дробленый материал подвергают отмывке от

загрязнений органического и неорганического  характера

различными  растворителями, моющими средствами и водой, а также отделяют

от неметаллических  примесей.

Четвертая стадия зависит от выбранного способа  разделения

отходов по видам. В том случае, если отдается предпочтение мокрому

способу, сначала производят разделение, а  затем сушку. При

использовании сухих способов вначале дробленые  отходы сушат, а затем уже

классифицируют. После этих операций высушенные дробленые

отходы  смешивают при необходимости  со стабилизаторами, красителями,

наполнителями и другими ингредиентами и  гранулируют. Часто на

этой  стадии отходы смешивают с товарным продуктом.

Заключительной  стадией процесса использования  отходов является

переработка гранулята в изделия. Эта стадия практически мало чем

отличается  от процессов переработки товарного  продукта с точки

зрения  оборудования, но часто требует специфического подхода к выбору

режимов переработки.

Развиваются две тенденции в использовании  отходов пластмасс.

Одна  из них заключается в стремлении выделить из смеси отходов

пластмассы  определенного типа, другая сводится к разработке

технологии  переработки смеси отходов без  их предварительного разделения.

В последнем  случае процесс утилизации более  дешевый, однако,

физико-механические свойства изделий обычно более низкие.

Большинство способов утилизации отходов пластмасс  основано на

переработке в расплаве. Для получения изделий  используют прессование,

каландрирование, экструзию, литье и др.

Отходы  стекла накапливаются в виде битой  посуды, оконного и

других  видов строительного стекла. Стекольный бой также как и

полимерные  отходы образуются как при потреблении, так и в

производстве  стекла и стеклоизделий.

В последние  годы стала актуальной проблема вторичного

использования бетона бетонных и железобетонных конструкций

реконструируемых  и сносимых зданий. Выполненные исследования и

практический  опыт показали, что дробленый, бывший в употреблении бетон,