- •Харьковская областная государственная администрация
- •Украинский научно-исследовательский институт экологических проблем
- •Харьковская национальная академия городского хозяйства
- •Кп кх «Харьковкоммуночиствод»
- •В.Н. Бабаев, н.П. Горох, и.В. Коринько
- •Концепция экологизации и энергоресурсосбережения в системе управления отходами мегаполиса Бабаев в.Н., Горох н.П., Коринько и.В.
- •Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •Концепция управления муниципальными отходами.
- •Укрупненная эколого-экономическая оценка промышленных технологий переработки тбо.
- •Экологическая оценка технологий переработки тбо.
- •5. Общие выводы.
- •Литература
- •Проблема муниципальных отходов и рациональные пути ее решения Бабаев в.Н., Горох н.П., Коринько и.В., Кузин а.К., Шубов л.Я.
- •Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •Принципы оптимизации системы санитарной очистки украинских городов.
- •3. Оптимизация сортировки тбо как технологической операции в схемах их сбора и транспортировки.
- •Оптимизация режима сортировки.
- •Термическая переработка в технологиях комплексного управления тбо.
- •Общие выводы.
- •Бабаев в.Н., Горох н.П., Коринько и.В., Кись в.Н.
- •Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •Технология переработки композитных смесевых полимерных отходов.
- •3.Технологическая схема производства по переработке пленочных отходов состоит из следующих стадий:
- •Выводы.
- •Литература
- •Методы аэросепарации легковесных фракций муниципальных отходов Бабаев в.Н., Горох н.П., Коринько и.В., Кись в.Н., Шубов л.Я.
- •1. Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •2. Технологические расчеты принципиальных схем аппаратурного оформления методов аэросепарации.
- •2.1 Основные факторы технологических показателей аэросепарации
- •3. Специальные методы сепарации.
- •4. Общие выводы.
- •Литература
- •2. Тенденция перехода к комплексной промышленной переработке муниципальных отходов.
- •3. Критерии выбора безотходных технологий и экологически безопасных методов переработки отходов.
- •4. Динамика образования тары и упаковки из полимеров в составе тбо.
- •5. Верификация экономической эффективности комплексной переработки отходов.
- •6. Экологические факторы обоснования выбора технологии переработки тбо.
- •7. Оценка потенциально опасных ингредиентов, влияющих на газовые выбросы при термической переработке тбо.
- •Малоотходной переработки тбо
- •Малоотходной переработки тбо (комбинация процессов сортировки, слоевого сжигания и ферментативной сушки)
- •8. Выводы.
- •Литература
- •Технологические основы методов подготовки и
- •Переработки в системе управления
- •Муниципальными отходами
- •Горох н.П.
- •Актуальность проблемы.
- •Оптимальная схема построения технологии сепарации тбо.
- •Основные методы подготовки и переработки в технологической схеме сепарации тбо.
- •3.1 Измельчение отходов.
- •Грохочение.
- •Магнитные способы сепарации.
- •Аэросепарация.
- •Литература
- •База данных об изношенной таре и упаковке
- •Эколого-экономические аспекты и механические свойства в процессах переработки полимерных отходов н.П. Горох
- •Эколого-экономическая эффективность применения полимерных отходов.
- •2. Структурно-химические особенности вторичных полимеров.
- •3. Реология и механические свойства в процессах переработки полимеров.
- •Выводы.
- •Литература
- •Технологические процессы регенерации
- •Полимерных отходов
- •Горох н.П.
- •Актуальность проблемы.
- •Для регистрации потребляемой мощности аппарат снабжен киловаттметром типа д305, а для контроля температуры установлен потенциометр ксп2-005.
- •2.2 Исследование процесса регенерации полиэтилена из пленочных отходов на роторном агломераторе
- •Литература
- •При комплексной утилизации муниципальных отходов Горох н.П.
- •Актуальность.
- •Анализ публикаций.
- •Цель и постановка задачи.
- •Технологичность проектируемых конструкций из полимерных композитов.
- •Перспективы использования вторичных полимерных композиционных материалов.
- •Литература
- •Твердые бытовые отходы: объективная реальность, проблемы накопления и переработки Горох н.П., Коринько и.В., Кись в.Н., Швец л.Н., Ярошенко ю.В.
- •1. Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •2. Административно-правовое регулирование обращения с отходами.
- •3. Принципы оптимизации санитарной очистки.
- •4. Общие выводы.
- •Коринько и.В., Горох н.П., Кись в.Н., Ярошенко ю.В., Юрченко в.А.
- •Горох н.П., Коринько и.В., Швец л.Н., Ткачёв в.А.,
- •Литература
- •Перспективы использования вторичных полимерных материалов из бытовых отходов потребления
- •Коринько и.В., Горох н.П., Пилиграмм с.С.
- •Эколого-экономическая эффективность применения полимерных отходов
- •Структурно-химические особенности вторичных полимеров
- •Реология и механические свойства в процессах переработки полимеров.
- •Выводы.
- •Литература
- •Экологически безопасная переработка отходов органического происхождения методом пиролиза Костенко в.Ф., Тимошенко в.В., Горох н.П.
- •Литература
- •Киотский протокол и проблема газообразных промышленных выбросов в Украине Внукова н.В., Фалько а.И., Шостак ю.Д., Горох н.П.
- •Защита бетона трубопроводов водоотведения полимерными материалами Юрченко в.А., Горох н.П., Кухарская а.В.
- •Введение
- •Анализ публикаций
- •Цель и постановка задачи
- •Испытание защитных покрытий бетона в натурных условиях
- •Литература
- •Перспективы промышленной переработки полимерных отходов как ресурсный сырьевой потенциал энергосберегающих технологий региона Горох н.П., Ляхевич и.Н., Сулима в.В., Пилиграмм с.С.
- •Литература
2. Структурно-химические особенности вторичных полимеров.
Выбор технологических параметров переработки полимерных отходов и областей использования получаемых из них изделий обусловлен их физико-химическими, механическими и технологическими свойствами, которые в значительной степени отличаются от тех же характеристик первичного полимера. К основным особенностям вторичных полимеров, на примере вторичного полиэтилена низкой плотности (ВПЭНП), которые определяют специфику его переработки, следует отнести: низкую насыпную плотность; особенности реологического поведения расплава, обусловленные высоким содержанием геля; повышенную химическую активность вследствие изменений структуры, происходящих при переработке первичного полимера и эксплуатации полученных из него изделий. Кроме того, вторичные полимеры характеризуются резким снижением разрушающего напряжения и особенно относительного удлинения, морозостойкости и теплостойкости при сравнительно низких напряжениях сдвига, а также текучести расплава вследствие образования гель-фракции. Показатели физико-механических свойств ВПЭНП, полученного из отходов сельскохозяйственной пленки с различным содержанием сшитых фрагментов, приведены в табл. 2 (данные ХСКТБ «Машприборпластик»).
Аналитическим и практическими методами апробирования вторичной переработки установлено, что физико-механические свойства полиэтиленовой пленки, отслужившей один-два сезона для укрытия парников, после повторного регранулирования (рециклинга) почти полностью восстанавливается.
Таблица 2.1 – Показатели физико-механических свойств ВПЭНП
Номер партии |
Содержа-ние нераст-воримой фракции, % |
Стой-кость к растрес-киванию, ч |
Разрушаю-щее напря-жение при растяжении, МПА |
Относи-тельное удлинение при раз-рыве, % |
Морозо-стойкость, оС |
Показатель текучести расплава, г/10 мин |
1 |
17 |
- |
10,5 |
130 |
- 20 |
0,34 |
2 |
25 |
250 |
10,0 |
170 |
- 30 |
0,03 |
3 |
31 |
75 |
10,8 |
125 |
- 40 |
0,23 |
4 |
33 |
- |
12,0 |
100 |
- 30 |
0,1 |
5 |
44 |
74 |
10,2 |
230 |
- 60 |
0,36 |
ПЭНП марки 10803-020 |
0 |
500 |
16,0 |
600-800 |
- 70 |
2,0 |
Опытно-аналитическими методами показано, что предшествующее вторичной переработке ультрафиолетовое облучение усиливает чувстви-тельность полимерной пленки к последующему фотоокислению гораздо сильнее, чем одна повторная переработка.
Старение (деструкция) вторичных полимеров развивается по тем же законам, что и деструкция первичных полимеров, но имеет свою специфику.
В настоящее время установлено, что механизм старения всех промышленных термопластов (ПП, ПЭ, ПС и ПВХ) имеет много общего, но есть и специфические отличия. Общим для них является то, что в процессе старения происходит локализованный разрыв полимерных цепей, при этом окислению, как правило, в большей мере подвергаются аморфные области.
Данные об изменении физико-механических характеристик первичного и вторичного ПЭНП при атмосферном старении представлены в таблице 2.2 (данные ХСКТБ «Машприборпластик»). Из данных, приведенных в таблице, видно, что характер изменения физико-механических характеристик для ПЭНП и ВПЭНП неодинаков: у первичного полимера наблюдается монотонное снижение и прочности и относительного удлинения, которые составляют 30 и 70 % соответственно после старения в течение 5 месяцев. Для ВПЭНП характер изменения этих показателей несколько отличается: разрушающее напряжение практически не изменяется, а относительное удлинение уменьшается на 90 %.
Таблица 2.2 – Изменение физико-механических свойств полиэтилена в процессе атмосферного старения
Продолжительность старения, мес. |
ПЭНП |
ВПЭНП |
||
σр, МПа |
ε, % |
σр, МПа |
ε, % |
|
Исходный образец |
13,0 |
600 |
10,5 |
190 |
0,5 |
13,2 |
660 |
10,0 |
185 |
1,0 |
13,0 |
630 |
10,5 |
75 |
1,5 |
- |
- |
10,3 |
65 |
2,0 |
12,6 |
550 |
11,5 |
40 |
3,0 |
10,0 |
220 |
11,5 |
20 |
4,0 |
9,1 |
210 |
10,6 |
20 |
5,0 |
8,8 |
170 |
- |
- |
Необходимо отметить, что на физико-механические показатели значительное влияние оказывают климатические условия эксплуатации первичного материала и изделий: так, пленки из ПЭ, эксплуатировавшиеся в южных районах, обладают более низким качеством по сравнению с сырьем из центральных и северных регионов Украины.
Характерной особенностью реологических свойств ВПЭНП является то, что его текучесть увеличивается с повышением температуры переработки: при повышении температуры со 160 до 270 оС показатель текучести расплава при нагрузке 2,16 кН увеличивается с 0,02 до 0,19 г/10 мин, т.е. примерно в 10 раз. Показатель текучести расплава первичного полимера, содержащего такое же количество гель-фракции, как и вторичный, при повышении температуры переработки в таком же интервале практически не меняется (рис. 2.1).
Ввиду того, что физико-механические показатели ВПЭ ниже, чем у первичного, уровень равновесных напряжений во вторичном полимере может изменяться.
Рисунок 2.1. Зависимость физико-механических характеристик (1 – содержание гель-фракции; 2 – ПТР; 3 – относительное удлинение при разрыве; 4 – прочность при растяжении) от продолжительности переработки (τ) при одноразовой переработке и числа циклов (один цикл – 5 мин) при многократной переработке (п).
В процессе вторичной переработки в полимере протекают дополнительно механохимические и термоокислительные процессы, и изменение его свойств зависит от кратности переработки.
При исследовании влияния кратности переработки на свойства полу-чаемых изделий показано, что 3–5-кратная переработка оказывает незначи-тельное влияние. Заметное снижение прочности начинается при 5–10-кратной переработке.
Из всего сказанного выше следует, что вторичное полиэтиленовое сырье, полученное из отходов сельскохозяйственной пленки, следует подвергать модификации с целью улучшения качества и повышения срока службы изделий из него.