Содержание
Переработка отходов – экономически выгодный бизнес. В качестве исходного сырья можно брать смешанные полигонные отходы или уже отсортированный материал. Во втором случае себестоимость будет выше, что наводит на мысль о сортировке б/у пластика непосредственно на перерабатывающем предприятии для снижения расходов, увеличения производительности и повышения качества готового продукта (дробленки, флекса, гранулята).
Пластик составляет значительную долю мусора в общем объеме ТБО. На полигоны он поступает, как правило, в смешанном виде, что усложняет последующую переработку. Разные виды пластика имеют отличающиеся физико-механические свойства и требуют различных методов переработки. Например, PET (полиэтилентерефталат) и HDPE (полиэтилен высокой плотности) отличаются по температуре плавления, что делает невозможным их совместное переработку. Эффективная сортировка помогает получить боле чистый, следовательно, более дорогой продукт. Кроме того, она минимизирует нагрузки на перерабатывающее оборудование, сокращает вероятность аварий, снижает затраты на техническое обслуживание.
На чем основывается сортировка отходов
Переработка б/у пластика предполагает изменение физико-химических свойств материала для дальнейшего использования при производстве новых изделий. Происходит переплавка полимеров и вторичное формирование гранул. Одна из основ успешной переработки – качественная сортировка ТБО или производственных отходов, что позволяет избежать попадания в расплав мусорных примесей.
Состав исходного материала напрямую зависит от источника закупки. В отдельных случаях требуется выполнить только сортировку по цвету и типу изделий, но чаще необходима более тщательная сортировка для удаления инородных материалов (стекла, бумаги, металла, грязи). Несортированные отходы непригодны для переработки, их использование приведет к высоким экономическим затратам и негативно отразится на качестве готового продукта.
Виды сортировки
Существует два подхода к сортировке: негативный и позитивный. При позитивной сортировке из общего потока ТБО выделяют ценные материалы, которые могут послужить сырьем для вторичной гранулы. При негативном подходе из общей массы ТБО выделяют мусорные фракции, оставляя однородный по составу материал, пригодный для дальнейшей переработки.
Переработка может выполняться ручным, механическим и автоматическим методом. Современные предприятия по переработке отходов все чаще пытаются интегрировать комбинированный подход к сортировке. Гибридные системы позволяют максимизировать преимущества каждой технологии, обеспечивая высокую степень очистки и повышая общую производительность. Это особенно важно в условиях растущих требований к качеству переработанного пластика на рынке. Сравним данные методы и определим, какой из них предпочтительнее и надежнее.
Ручная сортировка отходов
Ручная сортировка ТБО основывается на визуальном осмотре массы и ручном отборе требуемых включений. Производительность ручной сортировочной линии низкая. Сам процесс разделения материалов осуществляется на сортировочных столах или ленточных конвейерах сотрудниками. Труд низкоквалифицированный, процесс достаточно трудоемкий и экономически неоправданный во многих случаях.
Использование конвейеров в незначительной степени повышает производительность, но даже в этом случае большое значение имеет человеческий фактор. Визуализация и извлечение – основные задачи сортировщика, но человек не способен быстро выделить из массы объекты размером менее 5 см. Отсюда вывод, что оптимальным является позитивный способ сортировки, когда происходит извлечение только необходимых материалов: бутылок, пленки, цельных пластиковых изделий. Но и он не является высокоэффективным.
Важным моментом при ручной сортировке является соблюдение техники безопасности. В общей массе ТБР высокой степени загрязнения могут присутствовать травмаопасныые предметы, которые навредят здоровью сотрудников при неосторожном обращении.
Процедура ручной сортировки смешанной массы ТБО разделена на несколько стадий:
- Подача материала на сортировочные столы или конвейерную ленту.
- Первичный отбор крупных включений, которые могут повредить оборудование.
- Сортировка массы с учетом типа материала, размера, цвета, фракции, степени загрязнений.
Несмотря на низкую эффективность ручной сортировки, данный метод можно использовать в комбинации с механическим или автоматическим разделением для первичной грубой сепарации.
Механическая сортировка
При механической сортировке используют ротационные экраны, воздушные потоки, водные потоки. Примером механического разделения могут также служить флотационные ванны, в которых твердые элементы оседают на дно, а легкие всплывают на поверхность.
Механическая сортировка – оптимальный выбор для начинающих предпринимателей. Оборудование имеет доступную цену, может быть интегрировано в линию переработки. Конечный продукт, прошедший механическую сортировку, будет чище отсортированного вручную, трудозатраты снизятся.
Для механической сортировки требуется определенное дополнительное оборудование:
- Металосепаратор. С его помощью из общей массы выделяют металлические включения. Но стоит учесть, что удалить при помощи сепаратора можно только металлы, обладающие магнитными свойствами (черные металлы).
- Грохот. При использовании грохота из массы ТБО можно выделить мелкие органические примеси.
- Разрыватель пакетов. В некоторых случаях в массу ТБО попадают пакеты с определенным содержимым внутри. При помощи разрывателя целостность пакета нарушается, его содержимое извлекается, а пластик отправляется на следующий этап переработки.
- Ленточный конвейер. Конвейерная лента обеспечивает линейное перемещение отходов от места подачи потока до следующего этапа переработки.
- Измельчитель. Дробилка или шредер зачастую применяются еще на этапе сортировки, если необходимо изменить геометрические размеры изделий.
- Пресс. При сортировке пленки, бутылок и иных объемных, но легких изделий рационально использовать пресс, который сожмет кипу, удалит лишний воздух и уменьшит объем пластика.
Несмотря на более высокую производительность и качество разделения, механический способ, как и ручной, обеспечивает неглубокую сортировку. Управление оборудованием и частичные обязанности по сортировке Должны выполнять сотрудники вручную. Центральное управление отсутствует.
Автоматическая сортировка
Линия полностью автоматизированной сортировки отходов обеспечивает максимально качественную идентификацию различных материалов и их извлечение из общего потока. При этом вовлечение персонала минимально, личного участия в сортировки не требуется. Управление осуществляется через центральный компьютер или через пульт.
Автоматизированная сортировка – это совокупность действий, выполняемых различным оборудованием:
- Сенсор оптического отделения. Если в ручной сортировке за визуализацию отвечает человек, то в автоматизированной эту обязанность выполняют оптические датчики. Выделение объектов осуществляется при воздействии на поток излучения с определенной длиной волны с дальнейшим спектральным анализом.
- Конвейерная лента. Для линейного перемещения потока необходима конвейерная лента.
- Пневматические установки. В некоторых потоках ТБО содержится множество легковесных примесей. При помощи направленного воздушного потока можно удалить их.
- Сепараторы. Они представлены барабанными, магнитными, баллистическими, вихретоковыми, роторными моделями.
- Дробилки и шредеры. Как и в случае механической сортировки, дробилки и шредеры позволяют уменьшить габариты перерабатываемых изделий.
- Прессы. Данный тип оборудования также используется для уменьшения объема таких изделий, как тара, пакеты. После прессования мусор кипируется и в таком вид отправляется на следующую стадию переработки.
Состав линии автоматического типа будет зависеть от количества перерабатываемого материала, его свойств, востребованности вторсырья. При использовании автоматических систем сепарации сводится к минимуму влияние человеческого фактора, значительно увеличивается производительность и качество готового продукта. Но стоит учитывать высокие первоначальные инвестиции, необходимые для закупки оборудования, а также затраты на техническое обслуживание линии. Кроме того, остановка линии в случае аварии или для технического обслуживания неизбежно приведет к простою и финансовым потерям.
Сравнение видов сортировки мусора
При сравнении не будем рассматривать ручную сортировку, поскольку данный метод показывает себя малоэффективным, нерентабельным в условиях среднего и крупного производства. Для малых частных предприятий, закупающих небольшое количество однотипного сырья среднего уровня загрязнения, его применение может быть оправдано.
Стоимость
Автоматизированная линия потребует серьезных затрат на этапе первоначальных вложений, но они достаточно быстро окупятся. Плюсом будет существенная экономия на рабочей силе в долгосрочной перспективе. В условиях нехватки квалифицированных кадров автоматизация процессов может быть ключевым фактором для устойчивого развития бизнеса.
Механическая сортировка не требует серьезных капитальных вложений, но ее эффективность в разы ниже и напрямую зависит от квалификации штатного персонала. Она может использоваться на начальном этапе развития бизнеса с перспективой замены автоматической при масштабировании предприятия по переработке.
Безопасность
Механическая сортировочная линия требует повышенных мер безопасности для обслуживающего персонала. При использовании автоматической линии факторов риска меньше, операторы управляют системой удаленно, что положительно сказывается на их безопасности.
Эффективность
Механический метод обеспечивает неполную сортировку, определенная часть изделий может вместе с потоком ТБО отправиться на утилизацию. При автоматической сепарации эффективность в разы выше. По приблизительным подсчетам на такой линии возможна сортировка до 1млн. т. отходов в год. При этом выше и чистота сортировки: до 55% для автоматической линии, до 20% для механической линии, до 5% для ручной сортировки.
Идентификация материала, который будет подвержен последующей переработке, не менее важна в процессе сортировки. В автоматическом режиме возможен отбор по нескольким параметрам: цвет, размер, форма, плотность, вес. При механическом отборе сложно идентифицировать материалы по указанным параметрам, поскольку проводится только визуальный осмотр.
Экологический фактор
Стоит учесть экологические преимущества каждого метода. Автоматическая сортировка, снижая количество отходов, предназначенных для захоронения, способствует более эффективному вторичному использованию материалов. Механическая сортировка, хотя и менее эффективна, все еще может играть значительную роль в переработке отходов.
Вывод
Автоматизация процесса в любой сфере приводит к повышению производительности и эффективности, но в России такие линии используются сравнительно редко. Чаще мусороперерабатывающие предприятия оснащаются более простой и недорогой механической системой, которая обеспечивает первичную грубую сортировку отходов.
Выбор между автоматической и механической сортировкой должен основываться на тщательном анализе ресурсов, рынка и долгосрочных целей бизнеса. Важно стремиться к интеграции инновационных решений для повышения общей эффективности управления пластиковыми отходами. Но в случае ограниченного бюджета, при отсутствии возможность разместить масштабную автоматическую линию в помещении можно использовать механическую сортировку.
Автор статьи:
