СБОРНИК СТАТЕЙ И ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ТЕХНОЛОГИЯМ ПЕРЕРАБОТКИ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОТХОДОВ
Мини-завод для переработки ПЭТ бутылок производительностью приблизительно 250 кг/ч
Небольшая компания, управляющая средним полигоном ТБО, может собрать до 100 тонн ПЭТ бутылок в месяц. Этого количества сырья в целом хватает для загрузки мини-завода, но явно недостаточно для мощной промышленной линии большой производительности. А, следовательно, либо бутылки надо перерабатывать на месте сбора, либо вывозить с полигона на перерабатывающее предприятие, зачастую удалённое на значительное расстояние (иногда сотни километров). Это приводит к серьёзному увеличению накладных расходов, связанных с прессованием бутылок в кипы, возрастающими издержками на транспорт, складское хранение, а также дополнительные погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, речь идёт о перевозке «полигонных» бутылок, т. е. фактически о сильно загрязнённом, часто плохо отсортированном сырье (были случаи обнаружения в кипах кирпичей, чугунных утюгов, газовых баллонов и прочих посторонних предметов), и, следовательно, при конверсии его в хлопья, теряется до 30 % массы в виде невозвратных отходов. На основании этих фактов Вы можете сделать вывод, что было бы гораздо эффективнее перевозить не брикетированные в кипы бутылки, собранные на полигонах ТБО, а полупродукт (т. е. уже отмытые ПЭТ хлопья), имеющий относительно высокую степень чистоты и насыпную плотность. При этом рентабельность сбора и переработки ПЭТ тары существенно возрастает. Выявлено также, что размер первоначальных инвестиций часто играет существенную роль при принятии решения о закупке нового оборудования для переработки отходов. В процессе исследования рынка было обнаружено, что мелкие и средние компании весьма заинтересованы в приобретении профессионального оборудования для переработки ПЭТ бутылок, но не готовы на начальных этапах развития бизнеса инвестировать значительные финансовые ресурсы в дорогостоящие линии большой мощности. Учитывая отмеченные выше аспекты, Ecostrom Recycling была разработана концепция компактного мобильного мини-завода, работающего по принципу "plug'n'play". Такой мини-завод специально сконструирован для гибкой эксплуатации широким кругом переработчиков ПЭТ бутылок во всём мире: владельцы полигонов ТБО, муниципальные или частные сборщики и сортировщики.
Мини-завод целиком смонтирован в 20-тифутовом контейнере. Все агрегаты внутри контейнера установлены и отрегулированы, соединены трубами или специальным транспортным оборудованием, а также подсоединены силовыми и контрольными проводами к блоку управления установки на предприятии-изготовителе. Мини-завод тестируется в различных режимах и проходит полный цикл испытаний в рабочих условиях (в процессе переработки бутылок) в цехе производителя в Швеции и, только после подтверждения факта соответствия реальных показателей установки паспортным характеристикам, допускается к отгрузке потребителю. После доставки мини-завода к месту назначения, когда контейнер снят с трейлера и поставлен на отведённое ему место, Вас отделяет всего несколько часов до начала эксплуатации оборудования. Процедура подготовки к запуску проходит следующим образом. Необходимо открыть двери контейнера и подсоединить с помощью защёлок разгрузочный циклон к трубе. Поставить под разгрузочные каналы конечного продукта биг-бэги или октабины. Установить баки или накопительные контейнеры под патрубки выгрузки шлама и производственных отходов. И, наконец, подсоединить мини-завод с помощью шланга к системе водоснабжения, установить патрубок слива в канализацию, а также подвести силовой кабель к внешнему разъёму системы
Электроснабжения. Всё - Ваш мини-завод готов к работе. И это так же просто как р1ид'п'р1ау.
Экономические аспекты.
В течение последних нескольких лет цены на первичный ПЭТ непрерывно растут. В силу этого ключевые экономические показатели производства по переработки ПЭТ бутылок также непрерывно улучшаются и делают финансовые результаты данного бизнеса привлекательными как по критерию абсолютной прибыли, так и по сроку окупаемости проекта. По мере роста Вашего бизнеса Вы можете расширить парк Ваших установок, распространяя Ваши возможности по переработке ПЭТ тары на всё новые территории. Обладание несколькими работающими мини-заводами также является существенным преимуществом. По сравнению с оборудованием большой производительности Вы можете поддерживать технологический процесс практически без остановок. Например, в тот момент, когда один из Ваших мини-заводов проходит какие-либо регламентные работы по техобслуживанию или ремонту, остальные установки продолжают работать, делая бизнес процессы более стабильными. Рыночная цена ПЭТ хлопьев зависит от их качества, определяемого как чистота, цвет и размер. Эти характеристики зависят от ряда факторов, таких как система сбора, сортировка, подготовка и, наконец, промышленная переработка. В зависимости от местных условий, в том числе от стоимости рабочей силы, тарифов на электроэнергию, водоснабжение и захоронение промышленных отходов, цен на собранные бутылки, а также от локального рынка ПЭТ хлопьев, Вам потребуется некоторое время для разработки методов максимизации прибыли. Также необходимо рассмотреть вопрос дальнейшей переработки ПЭТ хлопьев и возможные конечные изделия, получаемые из данного сырья, что позволяет превратить этот бизнес в высокодоходный и перспективный как для Вас, так и для покупателей Вашего продукта.
Качество конечного продукта.
ПЭТ хлопья, получаемые в результате переработки бутылок на мини-заводе, имеют достаточную степень чистоты для переработки в гранулы, пригодные для получения широкого ассортимента конечных изделий получаемых в результате процессов экструзии, литья под давлением и в волоконных производствах. Обычно рекомендуется перерабатывать хлопья в гранулят, так как чистые на вид (на макро уровне) хлопья, имеют недостаточную степень чистоты на микро уровне. В процессе грануляции происходит очищение собственно полимера путём дегазации легколетучих компонентов (преимущественно ацетальдегида) и фильтрации тонкодисперсных частиц микроскопических загрязнений из расплава, что способствует достижению высоких степеней чистоты. Дополнительно в процессе грануляции несколько повышается характеристическая вязкость полимера, и усредняются характеристики материала из разных партий. Кроме того, гранулы имеют регулярное распределение насыпной плотности и размера, что идеально для технологических процессов в индустрии переработки пластмасс.
Ограничения.
Хотя мини-завод может быть использован для переработки различных отходов пластмасс, его основное применение - переработка использованных ПЭТ бутылок. Необходимо отметить, что установка не способна перерабатывать абсолютно любые отходы. Поэтому бутылки необходимо сортировать перед загрузкой в оборудование. Ниже приводятся некоторые естественные ограничения по эксплуатации мини-завода:
Цвет. Если зелёные, голубые, коричневые и бесцветные ПЭТ бутылки перерабатывать совместно, конечный продукт будет представлять собой смесь хлопьев различных цветов. Материал суть остаётся ПЭТ, но становится непригодным для получения прозрачных/ бесцветных продуктов.
ПВХ. Иногда бутылки изготавливаются из ПВХ (в основном для растительного масла), и они схожи по внешнему виду с ПЭТ. Кроме того, в крышках изредка используются ПВХ вкладыши. ПВХ чрезвычайно вреден, так как разлагает ПЭТ в процессе дальнейшей термической переработки хлопьев. Хотя доля ПВХ в общем потоке сырья ничтожно мала, для сепарации этого типа пластиков необходимо использовать специальный детектор.
Металлы. Вызывают разрушение ножей дробилки, а более крупные куски металла могут даже являться причиной поломки ротора. Мелкие частицы металлов, прошедшие сквозь дробилку и попавшие на следующие стадии технологического процесса, в конце концов, оказываются в конечном продукте. Металлические частицы, смешанные с ПЭТ хлопьями являются причиной тяжких поломок экструдеров, стоимость ремонта которых чрезвычайно высока, а иногда и вообще может потребоваться замена основных элементов этих агрегатов.
Клей. Обычные типы водорастворимого клея легко удаляются, однако на рынке присутствует ряд клеёв, которые сложнее отделить от ПЭТ. Горячерасплавные клеи, латексные, некоторые акрилаты и т. д. имеют повышенную степень адгезии к полимеру, не растворяются в воде и нуждаются в дополнительной обработке. Если на ПЭТ хлопьях присутствует некоторое количество водонерастворимого клея, это повлияет на цвет полимера при дальнейшей переработке. Необходимо подчеркнуть, что перечисленные выше ограничения могут быть преодолены путём внедрения соответствующей технологии в Ваш процессили путём выбора соответствующего применения вторичного ПЭТ, что способствует увеличению продажной цены и снижает производственные издержки.
Описание процесса.
Для успешной переработки ПЭТ бутылок необходимо произвести ряд абсолютно необходимых операций. В настоящем техническом описании даются объяснения и комментарии к выбранным технологическим решениям.
Измельчение.
Загружаемые в мини-завод ПЭТ бутылки измельчаются в хлопья размером 8 — 12 мм. Размер частиц определяется выбором размера экрана (решетки) дробилки, который удерживает материал в зоне измельчения до тех пор, пока он не достигнет заданного размера. Дробилка представляет собой устройство, в которое вместе с бутылками попадает значительное количество грязи, и вследствие этого агрегат подвержен самой большой степени износа по сравнению с остальными машинами и механизмами минизавода. Чем больше грязи попадает в дробилку, тем выше будет износ её элементов. Такие посторонние объекты, как металлы могут даже вызвать разрушение дробилки. Удаляя как можно больше посторонних объектов из исходного сырья, Вы можете снизить износ оборудования и удлинить общий срок его эксплуатации. Используя воду в процессе измельчения, мы добились значительного снижения износа дробилки, так как грязь и песок быстро промываются через выходные отверстия экрана, и не создают дополнительных нагрузок на агрегат, находясь в зоне измельчения вместе с бутылками. Кроме того, использование воды при измельчении бутылок способствует интенсификации процесса отмывки загрязнений на дальнейших стадиях технологического процесса.
Отмывка.
После того как бутылки измельчены, мы используем специально спроектированную фрикционную мойку, в которой хлопья подвергаются интенсивной обработке водой (моющим раствором) и трением. Снабжённый нагревательными элементами водяной танк является источником горячей воды в процессе отмывки. Применение горячей воды в технологическом процессе облегчает удаление загрязнений с размягчённой вследствие термообработки поверхности пластика. Для достижения наилучшего эффекта отмывки в воду можно добавлять моющие средства или каустическую соду (№ОН).
Удаление бумажных этикеток.
В процессе мокрого измельчения подавляющее количество бумажных этикеток превращается в пульпообразную массу, которая удаляется из системы с помощью высокоскоростной центрифуги и гидроциклона. В центрифуге хлопья отделяются от воды и загрязнений, которые сбрасываются наружу в виде шлама.
Удаление колец, крышек и полипропиленовых этикеток
В силу различия удельных плотностей разделяемых полимеров, используется флотационный метод для отделения лёгких полиэтиленовых и полипропиленовых частиц от более тяжёлого ПЭТ.
Промывка
На разных стадиях технологического процесса хлопья находятся в прямом контакте с загрязнённой средой, моющими средствами и разнообразными инородными объектами. В заключительной стадии процесса отмывки хлопья тщательно промываются чистой водой. В результате с целевого продукта смываются остатки загрязнения и моющих средств.
Сушка в системе пневмотранспорта На конечной стадии технологического процесса горячий воздух используется для осушения и транспортировки ПЭТ хлопьев в систему выгрузки. Для этих целей применяется трубчатая сушилка, в которой остаточная поверхностная влага испаряется под воздействие горячего воздуха, перемещающего материал в системе пневмотранспорта. Влага уносится воздухом и выбрасывается в атмосферу.
Система управления
Электрическая схема поставляемого мини-завода полностью собрана на предприятии - изготовителе, и после того как Вы подсоединили трёхфазный силовой кабель, установка готова к работе. Оборудование управляется интегрированным процессором, и все агрегаты работают с обратной связью (сблокированы). Запуск и остановка мини-завода производится с помощью одной кнопки на сенсорном дисплее. В случае возникновения каких-либо ошибок или сбоев технологического процесса, на кране дисплея немедленно появится текстовое сообщение. В случае если Вы не можете идентифицировать причину возникновения проблемы, имеется возможность подсоединиться к процессору по модемной линии напрямую из Швеции для проведения соответствующей диагностики в режиме реального времени.
