База данных об изношенной таре и упаковке

Одноразовая полимерная посуда

Изношенная ПЭ – пленка тепличного, парниковых хозяйств, мешки из-под мине-ральных удобрений

Потребительская тара

Объекты общест-венного питания

Система реализации освежитель-ных напит-ков

Торговая сеть, базары, универмаги, универсамы, торговое предпринима-тельство, розничная, оптовая реализация

Агропромышленный комплекс, фермеры, КСП, частный сектор, «Сельхозхимия» и др.

Насе-ление

ТБО

Свалки, поли-гоны

Система сбора, сортировки и поставки на переработку

Система сбора, сортировка и сдача на переработку

Система сбора, заготовки и поставки на переработку

Опытно-экспериментальное производство утилизации вторичного полимерного сырья

ГКП «Харьковкоммуночиствод»

Композиция вторичного гранулированного полимерного сырья

Вторичный гранулированный полистирол

Вторичный дробленный (гранулированный)

ПЭТФ

Реализация

Реализация

Реализация

Система управления и утилизации вторичного полимерного сырья позволит значительно ускорить организацию и обеспечение сырьем экономически выгодного, экологически безопасного производства и может быть рекомендована для широкого внедрения в Харьковском регионе.

Целью переработки вторичного полимерного сырья является получение ликвидных продуктов (полупродуктов) вторичных термопластов и производст-во изделий на их основе. В опытном производстве технологией и установ-ленным оборудованием предусматривается переработка пленочных отходов полиэтилена высокого давления (ПЭВД) во вторичный гранулированный ПЭВД (ТУ 63.178-74-88).

В зависимости от видов вторичного полимерного сырья, его исходных свойств и методов переработки, возможно получение различных марок вторичного полиэтилена гранулированного (табл. 2). Показатели вторичного полиэтилена должны соответствовать требованиям (табл. 2). Влажность вторичного полиэтилена не должна превышать 0,1 %.

Таблица 2 – Получение вторичного полиэтилена в зависимости от видов сырья,

его свойств и методов переработки

Обоз-наче-ние марки сырья	Характеристика материала и исходного сырья	Группа по ТУ 63.471-32-90	Вид поставляемой продукции
А 1	Полиэтилен вторичный высокого давления на основе отходов потребления (вышедшие из употребления пленочные изделия сельхозприменения и других пленочных изделий)	4.1 4.2 4.3	Гранулиро-ванный, aгломе-рированный
А 2	Полиэтилен вторичный высокого давления на основе отходов потребления (вышедшие из употребления литьевые, экструзионные и выдувные изделия)	4.4	Гранулиро-ванный, дробленый
А 3	Полиэтилен вторичный высокого давления на основе отходов производства литьевых, экструзионных и выдувных изделий	4.6	Гранулиро-ванный, дробленый
Б 1	Полиэтилен вторичный низкого давления, полученный на основе отходов потребления в виде вышедших из употребления литьевых, экструзионных и выдувных изделий, например, транспортной тары, труб и т.п.	4.4	Гранулиро-ванный, дробленый
А	Полиэтилен вторичный высокого давления на основе отходов производства пленок, бракованных пленочных изделий, обрезков пленки и т.п.	4.6	Гранулиро-ванный, агломериро-ванный
Б 2	Полиэтилен вторичный низкого давления на основе отходов производства экструзионных, литьевых и выдувных изделий	4.5	Гранулиро-ванный, дробленый

Исследования состава смеси вторичного полимерного сырья в различных городах Украины, в т.ч. и г. Харькове, а также с учетом объемов производства и распределения термопластов показали средневзвешенный состав %: полиэти-лен – до 80 %, полипропилен – до 10 %, полистирол – до 5 %, остальное – остальные.

В настоящее время возможны значительные изменения состава вторичного полимерного сырья с учетом импорта, изменения структуры, объемов производства и т.д.

Маркетинговые исследования сырьевой базы вторичного полимерного сырья, состояние его переработки и областей применения показали, что в г. Харькове и области переработкой вторичного полимерного сырья занимается около 100 субъектов.

Таким образом, вторичное полимерное сырье на рынке Харьковского региона имеет достаточный спрос и предложение.

2. Перспективы использования вторичных полимеров.

В перспективе на ГКП «Харьковкоммуночиствод» выявлены потребности во вторичном гранулированном ПЭВД для производства продукции комму-нального хозяйства города (люки, крышки, дождеприемники), потребности в полимерных безнапорных трубах самого ГКП «Харьковкоммуночиствод», а также других видов продукции из полимерных композитных материалов (ПКМ) для антикоррозионной защиты бетонных и железобетонных конструкций систем водоотведения г. Харькова.

В процессе переработки одноразовой посуды из полистирола, полипропилена намечается производство гранулированных вторичных полистирола и полипропилена и реализация их как товарной продукции на рынке Харьковской области.

Интенсификация процессов переработки отходов вторичных полимеров в готовую продукцию определяет необходимость новых исследований проблем в сфере обращения с отходами. Надо, прежде всего, отметить, что недостаточно полная информация о физико-химических явлениях, происходящих в полимерном материале в процессе переработки, сдерживает научно-технический прогресс в этой области. В связи с этим нужно проводить исследовательские работы, посвященные количественному анализу химических и физико-химических явлений, протекающих при переработке пластмасс традиционными способами, а также в процессе изготовления изделий непосредственно из полимерных отходов, в частности для нужд коммунального хозяйства.

По условиям эксплуатации изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) часто возникает необходимость обеспечения их прочности. Иногда необходимо, чтобы в результате воздействия на материал определенных факторов происходило резкое изменение его прочности. Работы в области влияния структуры на эксплуатационные свойства полимеров показали, что в процессе их переработки физическое или физико-химическое воздействие на полимерные материалы позволяет заметно изменить их свойства. Умение технологов обеспечить прочностные характеристики материалов в заданных (конструкторами) параметрах является большим резервом применения композиционных материалов полимерного сырья, способствует расширению спектра их применения и прогрессу многих отраслей науки и техники, в которых они используются.

одним из основных путей улучшения качества полимерных материалов является тщательное изучение технологии составления полимерных композиций. Эти технологии основываются на строгом учете роли каждого из компонентов системы, на знании условий смешения и взаимодействия этих компонентов.

Отходы тары и упаковки из полимерных материалов поддаются утилизации в основном в четырех направлениях:

• использование при изготовлении аналогичной продукции (т.е. использование в качестве первичной пластмассы);

• использование при изготовлении продукции (т.е. использование в качестве вторичной пластмассы);

• переработка в химическое сырье;

• сжигание.

Самым перспективным является использование полимерных отходов как вторичного сырья. в этом случае практически полностью используются все свойства полимеров с точки зрения их назначения. Вторичный полимерный материал используют, как правило, в составе композиции с первичным полимером, в полимерных композициях как самостоятельное (вторичное) полимерное сырье, а также в качестве матрицы для композиции с минеральными и органическими наполнителями.

Решение проблемы комплексного максимального использования вторичных полимерных материалов связано с решением ряда научных и практических задач, среди которых важное место занимает определение объемов образующихся полимерных отходов и организация их заготовки в местах образования. С ростом объема потребления готовой продукции существенно увеличились отходы потребления. Развитие технологии их утилизации поставило задачу определения объемов образования отходов потребления для обеспечения исходным сырьем производств по их переработке. В основу методик расчета объемов отходов потребления был положен удельный норматив их образования на единицу использованной продукции с учетом сроков ее амортизации.

3. Методика определения объемов полимерных отходов.

Методы расчета объемов образования отходов совершенствовались в направлении их обобщения и использования для новых видов отходов и установления влияния отдельных факторов на нормативы образования отходов (безвозвратные потери сырья при его переработке и амортизации готовых изделий из него, возврат части отходов в технологический процесс и т.п.). Однако применение известных методов расчета, разработанных по конкретным отходам для расчета других отходов, приводило к тому, что полученные результаты существенно различались. Связано это с тем, что авторы методик при их разработке основывались не на анализе существующих структур источников отходов и их классификации, а исходили из различной трактовки понятий «отходы», «вторичное сырье», «вторичные ресурсы». При этом не учитывались некоторые факторы, определяющие удельные нормативы образования отходов, например выпуск сопутствующей продукции из отходов в местах их образования, экономическая целесообразность заготовки отходов потребления на площадях с малой плотностью населения и т.п.

Система заготовки отходов производства и потребления в Украине начала активно развиваться с 1990 г., в последующем система заготовки отходов совершенствовалась по пути максимального охвата источников отходов, использования прогрессивных технических средств накопления, облагораживания и транспортировки отходов, а также поиска новых форм и методов заготовки.

Источниками отходов являются промышленные предприятия, предприятия сельского хозяйства, строительства и т.д. (производственная сфера). Каждое такое предприятие концентрирует в локальных точках средства труда и сырье (или средства труда к сырьевым ресурсам).

Население, выступая потребителем материальных ценностей, является также и источником отходов, которые образуются в результате использования конкретных видов готовой продукции. Таким образом, отходы образуются в компактных источниках и у населения.

Компактные источники подразделяются на:

• источники отходов, где осуществляется процесс создания материальных ценностей;

• источники, где осуществляется хранение и распределение материальных ценностей;

• источники, где материальные ценности используются для оказания услуг нематериального характера.

Каждому из перечисленных компактных источников соответствует своя структура образования отходов.

Приведенные структуры источников отходов позволяют построить блок- схемы моделей источников и получить аналитические зависимости, определяющие объемы образования отходов в каждом источнике (рис.1-3).

Обозначения к блок-схемам моделей источников образования отходов (рис.1-3):

G_t – сырье, полуфабрикаты, материалы для производства готовой продукции Ф_t ;

Ф_t- – аппараты, оборудование, технические средства и т.д. для осуществления процесса производства готовой продукции (блок-схема рис. 4) процесса передачи материального потока от производства потребителям (блок-схема рис. 5) и готовая продукция для потребления населением;

_Δ Ф _t – возврат части готовой продукции для повторного использования;

 – время использования готовой продукции, после чего она переходит в отходы потребления;

t – год, на который рассчитываются образующиеся отходы.

Для блок-схемы модели рис.1.

r – коэффициент перехода сырья, полуфабрикатов и материалов в готовую продукцию Ф_t;

(1-r) – коэффициент перехода сырья, полуфабрикатов и материалов в отходы производства;

 – коэффициент, определяющий безвозвратные потери сырья, полуфабрикатов и материалов в процессе производства из них готовой продукции;

 – коэффициент возврата части отходов производства в технологический процесс;

 – коэффициент, определяющий использование части отходов производства для выпуска сопутствующей готовой продукции;

a – коэффициент возврата части готовой продукции для повторного использования;

b – коэффициент, определяющий безвозвратные потери готовой продукции в процессе ее амортизации;

 – коэффициент, определяющий захоронение и уничтожение части отходов производства и потребления.

К



Ф_t

G_t





^{(-) (-)}

P₁

1- К









^{(-) (-)}







b

(-) (-)

Ф



1 (t-)



_t-

Рисунок 1 – Блок-схема модели источника отходов первого типа.

К₁

Ф _1,t



₁

Σ

Σ

₁

₁

Σ

1 (t-)

Σ

b₁

Ф_t

1- К₁

^{(-) (-)}

Σ

∆Ф Р₂

^{(-) (-)}

Ф_t-

Рисунок 2 – Блок-схема модели источника отходов второго типа.

Для блок-схемы модели рис. 2.

r₁ – коэффициент передачи готовой продукции от производства потребителям;

(1-r₁) – коэффициент перехода части готовой продукции в отходы;

₁ – коэффициент, определяющий безвозвратные потери готовой продукции;

a₁ – коэффициент возврата части готовой продукции для повторного использования;

b₁ – коэффициент, определяющий безвозвратные потери готовой продукции в процессе ее амортизации;

₁ – коэффициент захоронения и уничтожения части готовой продукции и отходов потребления.

₂

Σ

1 (t-)

b₂

Σ

₂

∆Ф

^(-)

Σ

^(-)

Р₃ ^(-)

Рисунок 3 – Блок-схема модели источника отходов третьего типа.

Для блок-схемы модели рис.3.

a₂ – коэффициент возврата части готовой продукции для повторного использования;

b₂ – коэффициент безвозвратных потерь готовой продукции в процессе ее использования;

₂ – коэффициент захоронения и уничтожения части отходов потребления.

В соответствии с блок-схемами модели источников отходов первого, второго и третьего типов аналитическим методом составляются уравнения для определения ресурсов отходов соответствующих типов от компактных источников их накопления.

Общее уравнение для определения ресурсов вторичных полимеров изношенной тары и упаковки в целом по региону имеет вид

₁ = 0,0,66 G_t + 0,416 Ф _t- ,

где G_t – производство полимеров в t – м году (фактическое), на который определяются ресурсы полимеров, (т);

Ф _t- – продукция из полимеров, которые начали использоваться в (t-) – м году в компактных источниках и учитываются как отходы полимеров в t – м году, (т);

в зависимости от вида полимеров и готовой продукции из них срок службы готовой продукции может изменяться в пределах  = 1-20 лет.

Оценка объемов ресурсов вторичных полимерных материалов в соответствии с уравнением общего вида показывает, что их ежегодный объем образования значителен.

При известных перспективных объемах производства полимеров и объемах потребления готовой продукции из них уравнение общего вида позволяет получить прогнозные данные по количеству образующихся вторичных ресурсов, что крайне важно не только для разработки технологии переработки вторичных полимеров и создания перерабатывающих предприятий, но и для планомерного развития системы заготовки вторичных полимеров.

Указанные нормативы коэффициентов построения блок-схем должны разрабатываться отраслевыми научно-исследовательскими организациями и специализированными лабораториями применительно к конкретным источникам полимерных отходов.

Выявленные типы источников позволяют решить задачу определения объемов отходов любого вида не только в отдельных источниках, но и в целом по региону. Следует подчеркнуть, что экономическая эффективность утилизации отходов должна определяться не только в сравнении с первичным сырьем, но и с учетом затрат на ликвидацию негативных последствий воздействия отходов на окружающую среду.

Литература

1. Горох Н.П. Оценка объемов несанкционированного вывоза отходов и обсле-дование мест несанкционированного размещения свалок в г. Харькове. – Харьков, ЦУПО, 2000 – 72 с.

2. Горох Н.П. Впровадження технології переробки тари та упаковки на ДКП “Харківкомуночиствод” з опробуванням організаційних, економічних засад з урахуванням наявної бази про їх утворення. – Харьков, СВНЦ НАН Украины, 2000 – 31 с.

3. Любешкина Е.Г. Вторичное использование полимерных материалов. – Москва, Химия, 1985 – 192 с.

4. Штарке Л. Использование промышленных и бытовых отходов пластмасс. / Пер. с нем. / Под редакцией В.А. Брагинского, - Л.: Химия, 1987 – 176 с.