Что можно повторно использовать из мусора. Рациональное природопользование. Отходы производства и потребления. Переработка полиэтилена: оборудование, технология
Рост численности населения планеты, увеличение производственных мощностей, использование десятков видов пластика и неразлагаемого сырья – слаженная «работа» этих факторов, сделали свое дело: мусор, а точнее необходимость его утилизации, стал одной из самых острых проблем, стоящей перед человечеством. Несмотря на всю сложность, исправить сложившуюся ситуацию можно. Одним из важнейших элементов является вторичная переработка отходов.
Вторичная переработка сырья – повторное использование отходов производства или мусора. Какие способы утилизации сегодня популярны в мире, какие материалы можно использовать повторно и чем отличаются переработка, утилизация, рециклинг (Recycling) – далее в материале.
Вторичная переработка отходов в мире: зачем это нужно
Одним из самых популярных ответов на этот вопрос является катастрофическое состояние экологии. Отходы, в любом своем состоянии, попадая в почву, воду, атмосферу, моментально загрязняют ее, делая не пригодной для проживания животным, птицам, растениям.
Но это не единственная причина. Людям следует задуматься и о ресурсах планеты, которые ограничены. Период восполнения ископаемых и веществ может занимать тысячелетия, поэтому следует экономно подходить к потреблению.
Есть и экономическая составляющая в переработке отходов – выгода. Вторичное использование отходов гораздо дешевле, чем первичное производство, а произведенные товары не отличаются характеристиками. Кроме того, многие государства активно поддерживают инициативы производства товаров с использованием вторично переработанных материалов, что дополнительно стимулирует интерес к отрасли.
Переработка, утилизация, рециклинг – в чем отличия
О том, что выбрасывание мусора в специализированные контейнеры для их транспортировки на свалке далеко не самый экологичный вариант – известно всем. Более рациональным и простым способом является его сортировка, с дальнейшей возможностью использования. В обработку идут стекло, многие виды пластмассы, бумага. Такой способ называется переработкой. Некоторые материалы не подходят для переработки, т.к для их переработки потребуется слишком много дополнительных ресурсов, поэтому мусор остается. Но меньше.
Утилизация отходов подразумевает их применение на разных стадиях жизненного цикла. Проще говоря, это использование сырья, которому не нашлось применения по назначению. За этим этапом следует рециклинг.
Рециклинг (Recycling) – переработка отходов в материал, пригодный для последующего производства продукции. Это может изготовление туалетной бумаги из макулатуры, аксессуары, элементы техники — из пластика и стекла, одежда – из тканей.
Способы переработки отходов
Важно отметить, что вторичная переработка отходов состоит из нескольких первостепенных процессов. Один из них — это обработка, которая сосредоточена на изменении биологического, физического и химического состояния отходов для последующего применения. Вторичной обработке подвергается любое сырье.
Переработкой отходов люди занимались еще в древности. Особенно широко использовалась переработка в с/х. Речь идет о пищевых отходах, которые проще всего утилизировать (компостирование), если разделять мусор.
Уже в 20 веке переработка стала одним из способов борьбы с загрязнением окружающей среды и рациональным использованием ресурсов природы. В советское время вторичной переработке отходов уделяли особое внимание. Самым популярным вариантом были специальные пункты сбора стеклотары. Школьники занимались сбором металлолома и макулатуры. Пластиковые тары не использовались. В основном продукция была в железных или стеклянных упаковках.
Следующим процессом является уничтожение отходов. Это полное избавление от отходов. Не стоит путать уничтожение с захоронением. Первый процесс подразумевает полное прекращение существования, а второй — транспортировку в определенное место на неограниченное время.
Что можно использовать повторно
Вторичным сырьем является: резина, кирпич, бетон, провода, стекло, пластмасса, древесина, щелочи, органика, полиэтилен и многое другое. Каждый тип сырья имеет свою технологию переработки. Например, собранный металлолом отправляется на переплавку. Выгодно перерабатывать цветные металлы такие, как олово, алюминий и медь, черные металлы (чугун), а также технические сплавы. Обрабатываются изделия электроники, например, микросхемы. Из них обычно извлекают металлы, а именно платину или медь.
Переработка аккумуляторов и батарей имеет свои особенности. Их, как правило, сортируют, а далее отправляют в соответствующий завод на переработку. В Украине часто в супермаркетах устанавливают специальные контейнеры.
Ткани сперва поступают в сортировочный центр, затем проходят отбор, а потом отсылаются в благотворительные центры для малоимущих. Вещи избавляют от пуговиц, замков, кнопок, а также делят по типу тканей (шерсть, лен, хлопок). К слову, джинс отправляется на заводы по изготовлению бумаги. Радиоактивные отходы обязательно захороняют в местах, где они никак не смогут навредить людям и окружающей среде.
Неперерабатываемые отходы: какие не подходят для рециклинга
Большое разнообразие материалов, в частности пластика, в значительной степени усложняют сортировку и последующее использование отходов. Тем более, что некоторые из них нельзя использовать повторно:
- смешанный пластик (с буквой «C» в названии), например, C/LDPE, C/HDPE), фольгированный, остатки вакуумной упаковки, термоусадочная и строительная пленка. Соответствующие маркировки есть на упаковках.
- в стеклянных изделиях также есть свои исключения. К ним относятся стекла автомобилей, ламинированная посуда, зеркала. Лампочки, как и просроченные медикаменты, необходимо сдавать на утилизацию в специализированные компании.
- не перерабатывают отдельные виды бумаги, например, с восковым покрытием, наклейки, салфетки, упаковка с остатками еды, пергамент и фотобумага.
Также нельзя использовать повторно мусор, состоящий из нескольких компонентов, как ДСП, а также презервативы, капрон, канцтовары и пластилин, упаковки от краски и некоторой косметики.
Мусороперерабатывающие заводы
Свалки занимают огромную территорию, мусор в которых выделяет метан, имеющий свойство гореть. Из-за этого над свалками образуется «облако» токсичного дыма, которое распространяется на жилые поселения. Кроме этого, большое скопление мусора привлекает падальщиков, которые переносят различные инфекции, а это уже чревато для здоровья населения.
Оптимальным вариантом являются современные мусороперерабатывающие заводы. Например, завод в Швеции, используется технология «отходы в энергию» (waste-to-energy, WTE): сжигаемый мусор, который до этого был тщательно отсортирован, превращается в пар. Пар используется для вращения турбин и выработки электроэнергии
Как утилизируется мусор в Украине, России, Казахстане
Один человек переработкой отходов заниматься не может. Как минимум, это не принесет желаемого результата. Государство должно брать ответственность за переработку отходов, обеспечивать законодательную базу и контролировать утилизацию продукции.
В последние годы в странах СНГ был принят рад законов, контролирующих утилизацию мусора, в частности утилизация строительного мусора.
Однако, популяризация сортировки мусора, а также создание условий для этого, по-прежнему оставляют желать лучшего.
Если каждая страна всерьез возьмется за переработку отходов, то мусора на планете станет гораздо меньше. Земля не будет настолько загрязнена, как сегодня. Также будут сбережены природные ресурсы, которые постепенно исчерпываются, и неизвестно, к чему мы придем через 200-300 лет. Не стоит пускать всё на самотёк, так как последствия очевидны и уже видны невооруженным взглядом.
Вторичное использование твердых бытовых отходов
Сортировка ТБО позволяет использовать их вторично после соответствующей санитарной обработки с незначительными экологическими потерями и сравнительно небольшими экономическими затратами. Предварительная сортировка ТБО, определяющая эффективность переработки и окупаемость затрат на строительство объектов переработки, является необходимым требованием для экологической безопасности утилизации ТБО.
Практика показывает, что при вторичном использовании отходов, кроме снижения расхода исходного сырья мы получаем значительную экономию электроэнергии, то есть и топлива для ее производства. На очистку бутылки затрачивается гораздо меньше энергии, чем на ее плавление и изготовление из полученного материала новой бутылки. В Финляндии было проведено исследование, показавшее, что при десятикратном повторном использовании стеклянной бутылки вместимостью 0,34 л расход энергии составляет 24% от уровня энергозатрат на такую же одноразовую стеклянную тару из вторичного сырья и около 16% от уровня затрат на эту тару, изготовленную из первичного материала. Для обеспечения возврата тара должна иметь высокую залоговую стоимость.
Далее, бумажная и текстильная макулатура является хорошим вторсырьем в бумажном производстве, способствуя уменьшению вырубки лесов: 1 млн. тонн бумажной макулатуры сохраняет от вырубки 60 га леса. Из 120-130 тонн консервных банок можно получить 1 тонну олова. Это эквивалентно добыче и переработке 400 тонн руды, не считая других затрат и сохранение природной среды.
Бытовой стеклобой можно повторно использовать или как исходное сырье, или как наполнитель в некоторых строительных материалах в стекольной промышленности.
Отсортированная пластмасса является прекрасным сырьем для производства строительных сооружений, таких, как ограждения и перила.
Подобных примеров можно привести огромное множество. Главная трудность сортировки для получения вторичного сырья заключается в том, что в сходных отходах могут содержаться различные компоненты. Должна быть налажена система сортировки отходов и на месте их появления (то есть в домах жителей), и после сбора и вывоза. В первом случае необходимо иметь специальные контейнеры для сбора мусора разного вида и активную экологическую сознательность граждан. Заполненные отсортированными отходами контейнеры должны поступать на специальные станции повторной контрольной сортировки. Затем отходы должны направляться на переработку, сжигание или захоронение. Так обстоят дела в развитых странах Западной Европы и Японии, где в связи с высокой плотностью населения раньше всего столкнулись с ущербом, наносимым свалками мусора окружающей среде, и своевременно осознали важность проблемы удаления отходов.
Конечно, оборудование станций контрольной сортировки весьма дорогостоящее, также велики и расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание, но эти затраты возмещаются сохранением окружающей среды и нашего здоровья. Но кроме финансовых проблем, существует еще одна – даже более важная – отсутствие сознательности граждан в деле утилизации мусора, ведь никого нельзя насильно заставить сортировать свой мусор и отправлять его на станции обработки. Так что серьезные меры необходимы также и в области пропаганды экологической сознательности населения, только тогда станет возможным экономически эффективное вторичное использование бытовых отходов.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ТЭЦ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Использование зол и шлаков, тепловых электростанций в строительстве - задача актуальная, тем более, что научными исследованиями установлена, а практикой подтверждена высокая эффективность их использования для производства строительных материалов.Золы и шлаки, претерпев в топках при высоких температурах термическую обработку, аккумулируют в себе огромные запасы тепловой и химической энергии. При этом они превращаются в ценнейшее сырье.
Это объясняется тем, что в конструктивно- теплоизоляционном бетоне расход цемента устанавливается большей частью из необходимости полного обволакивания зерен пористых заполнителей цементным тестом и поэтому прочность цемента используется не полностью.Добавка золы, хотя и несколько снижает прочность цементного камня, мало сказывается на прочности бетона. В конструктивных легких бетонах ослабление прочности растворной части добавкой золы нежелательно.
При изготовлении изделий из конструктивно- теплоизоляционных легких бетонов с применением зол ТЭС в качестве добавки, снижающей расход цемента, либо взамен песка расход клинкерного цемента по данным ВНИИЖелезобетона и НИИЖБа должен составлять не менее 200 кг/м3, чтобы избежать коррозии арматуры в бетоне. Они отличаются способом изготовляет и составом шихты. Как доказали исследования ВНИИТеплопроекта, НИИЖБа, ВНИИстрома, свойства пори-стого гравия на базе зол при одной и той же плотности в куске приближаются к свойствам керамзитового гравия.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ
В России проблема утилизации древесных отходов относится к числу наиболее актуальных, так как в настоящее время при существующих методах переработки теряется почти половина биомассы дерева, что естественно говорит о низком уровне технологических процессов деревообработки. Из примерно 60 млн. м 3 ежегодно образующихся отходов почти три четверти приходится на долю лесопиления, из них 60 % составляют крупные или кусковые (горбыль, рейки, вырезки и т.д.) и 40 % мелкие или мягкие (опилки, стружка и т.д.). В результате в стране накопилось огромное количество древесных отходов, которые можно классифицировать по следующим признакам: физико-механическим и химическим свойствам, возможности использования, месту образования в технологическом процессе переработки, технической и экономической доступности. Наличие нескольких, весьма различных классификаций, иногда делает несопоставимыми отдельные данные, что затрудняет учет и анализ образования древесных отходов. Для определения направлений дальнейшего использования отходов в настоящее время основными показателями считаются размерно-качественные характеристики (крупные - кусковые, мелкие - мягкие) и экономические факторы (доступность и рентабельность).
Древесные отходы можно использовать после механической обработки или химической переработки, а также непосредственно без каких-либо обработок. По возможности использования, отходы лесопиления и деревообработки не равноценны. Наиболее ценные из них те, что можно использовать для производства различной продукции. К этой группе можно отнести кусковые отходы - горбыль, рейки и т.д. Спектр их использования очень широкий: от производства мелкой пилопродукции и клееных заготовок до лесохимической продукции (изготовления целлюлозы, спирта, кормовых дрожжей и т.д.). Менее ценные те отходы, которые ограничены в использовании, так как из них можно вырабатывать только отдельные виды продукции. Это мягкие отходы - опилки, стружка, кора. Опилки и стружка применяются непосредственно для хозяйственных и промышленных целей, а также как технологическое сырьё для плитного и лесохимического производства. Менее трудоёмким является использование опилок, стружки и коры в качестве топлива и удобрений. Основные направления использования древесных отходов представлены в таблице 1.
| Группы и виды отходов |
Направление использования (производство) | |||||
| целлюлозно-бумажное | плитное | химическое | Кормо-вое | топливо | прочие | |
| 1 Кусковые отходы: | |
|
|
|
|
|
| горбыли, рейки | + | + | + | - | + | + |
| отрезки пиломате- риалов обрезки досок и т.д. | + | + | + | + | + | + |
| 2 Мягкие отходы: | |
|
|
|
|
|
| опилки | - | + | + | + | + | + |
| стружки | + | + | + | + | + | + |
| древесная пыль | - | + | - | - | + | - |
| 3 Кора | - | + | + | + | + | + |
Технологическая щепа является наиболее распространенным видом продукции, вырабатываемой из отходов на всех предприятиях, где имеется деревообрабатывающее производство. Тем более что потребность в ней в России и за рубежом растет с каждым годом, особенно в целлюлозно-бумажном и плитном производствах.
Древесные отходы становятся основой для производства эффективных заменителей деловой древесины, экономических материалов и изделий. Постоянно расширяется ассортимент и объем производства строительных материалов из отходов.
Кусковые отходы от лесопиления и деревообработки, стружка, опилки, кора, а также некоторые виды отходов лесохимической промышленности используют в промышленности строительных материалов для изготовления различных конструкционно- теплоизоляционных, отделочных, строительных материалов, стандартного домостроения, дверей, окон и других потребностей. Большой интерес представляет разрабатываемая в последнее время новая технология преобразования кусковых отходов лесопиления в однородную древесноволокнистую фракцию, область дальнейшей переработки которой практически не ограничена.
Опилки, стружка, древесная пыль, кора пока не нашли еще столь широкого и полного применения как кусковые отходы, хотя имеют перспективные направления использования.
Опилки используются не более 30 % от общего объема. Большая часть вывозится на свалки, либо бесконтрольно сжигается. Проблема утилизации опилок в российском деревообрабатывающем производстве, как и всех древесных отходов, находится на начальной стадии решения из-за целого ряда причин, главными из которых являются: низкие инвестиционные возможности отечественных предприятий, изношенное оборудование, устаревшие технологии.
Одним из основных потребителей стружки и опилок является плитное производство. Потребление 1 млн. м 2 плит, изготовленных из древесных отходов, сберегает 54 тыс. м 3 деловых пиломатериалов. Древесноволокнистые плиты (ДВП) изготовляют из древесины или древесных отходов с добавлением специальных составов. Древесностружечные плиты (ДСтП) производят из специальной стружки путем горячего прессования с добавлением связующих веществ. Развивается производство таких строительных материалов из измельченной древесины, как цементно-стружечные плиты, арболита, песчано-опилочного бетона, стеклодробленочного строительного материала, ксилолита и др.
В гидролизном производстве основными сырьевыми источниками в России являются опилки (38 - 40 %). Из 1 тонны опилок после химической переработки можно получить 185 л этилового спирта, 44 кг кормовых белковых дрожжей, 5-6 кг фурфурола, 70 кг жидкой углекислоты и других ценных продуктов. При пиролизе (сухая перегонка древесных отходов при высокой температуре без доступа кислорода) из одного кубометра березовых отходов можно получить 100 кг древесного угля, 20 л уксусной кислоты, 5-6 л метилового спирта и 10-15 кг смолы для выработки скипидара, канифоли и др. Одним из наиболее важных продуктов лесохимического производства является древесный уголь, который широко используется в различных отраслях современного народного хозяйства.
Более половины древесных отходов, которые находят применение в народном хозяйстве, используются в качестве топлива. Для увеличения теплотворной способности опилки и кора брикетируются. Процесс брикетирования проходит без связующих добавок холодным или горячим способом. Масса 1 м 3 хвойных сухих опилок 150-200 кг, а брикетов 800-1000 кг, калорийность сухих брикетов значительно выше калорийности сырых опилок и в процессе сжигания древесные брикеты дают 40 000 кал/кг. Размеры брикетов обычно не превышают 160 ? 70 ? 25-30 мм, плотность – 0,35 г/см 3 , что улучшает условия хранения и повышает транспортабельность. Отходы деревообработки после брикетирования лучше горят, а количество золы составляет менее 1 %. Получаемая при этом теплоэнергия в 2 раза дешевле.
Наиболее простой и дешевый способ утилизации древесных отходов – это использование в сельском хозяйстве в качестве кормовых добавок и удобрений. Опилки без дополнительной обработки можно применять в качестве кормовой добавки (до 25 % пищевого состава) для мясного скота. Получение кормовой муки из коры обусловлено наличием в ней целого комплекса питательных веществ. Наиболее пригодной для этих целей считается осиновая кора, где содержание сырого жира достигает 7,3 %, протеина 2,8 %, сахара 2,2 %. Кормовую муку используют в качестве добавок при изготовлении комбикорма и кормосмесей.
По сравнению с опилками кора содержит больше минеральных веществ (3 -5,5 % от общей массы), нужных для развития культурных растений. Кроме того, кора имеет способность фильтровать и адсорбировать вредные для посадок компоненты, приносимые почвенной водой. Хранение коры повышает содержание азота (за 5 лет – почти в 2 раза), понижается кислотность, притом, что количество других полезных компонентов не уменьшается. Кора, пролежавшая в старых отвалах 30 - 40 лет, имеет еще более высокий потенциал по содержанию органических веществ.
Использовать опилки и кору в качестве удобрений можно после компостирования, при этом в круговорот природы возвращается органика, повышается плодородие почв, улучшается их структура. Целью компостирования древесных отходов является устранение недостатка азота и доведения состава минеральных веществ до оптимального уровня, соответствующего типам почв, на которых будут использоваться.
Кормовые компосты являются естественными, органическими удобрениями, так как кора содержит много лигнина и имеет большой гумусовый потенциал. Процесс компостирования включает измельчение коры (размеры частиц до 10 мм), добавление минеральных веществ: на 1 т коры – 5 кг аммиачной селитры, 10 кг фосфатной муки и 2 кг хлористого кальция, и вызревание в течение 1,5 - 4 месяцев. Такой компост разлагается в почве медленно, в течение 5-7 лет, это свидетельствует о большом экономическом эффекте. Однако измельчение коры является дорогостоящей операцией: размол 1 т коры требует до 50 кВт/ч электроэнергии, кроме того, на отжим при мокрой окорке расходуется еще 20 кВт/ч. В связи с этим по сравнению с торфом себестоимость компостов из коры с минеральными добавками довольно значительна.
В России комплексное использование древесного сырья является генеральной линией развития лесопромышленного производства на перспективу до 2010 года, его темпы и пропорции определены Прогнозом научно-технического развития и схемой развития лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности.
Увеличение использования вторичных древесных ресурсов является важнейшим элементом политики ресурсосбережения, способствующим комплексному использованию древесного сырья и, в конечном счете, сохраняющим от вырубки значительные лесные массивы.
ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА МАКУЛАТУРЫ
В соответствии с ГОСТ 10700-89 «Макулатура бумажная и картонная» все виды макулатуры в России подразделяются на 12 марок. При этом 7 марок включают отходы картонно-бумажной тары и упаковки.
Разделение макулатуры на 12 марок преследовало цель ее более рационального использования. При обосновании состава марок макулатуры учитывались вид продукции (бумага или картон), цвет (белый или небелый), состав по волокну (целлюлоза, древесная масса), скорость роспуска в воде и др. факторы.
Каждый вид бумаги или картона может содержать в составе своей композиции следующие первичные материалы - целлюлозу, древесную массу, накопитель (чаще всего каолин) и клей.
При производстве бумаги и картона большое значение имеют как ограничение (степень белизны) и прочностные свойства волокнистой массы, так и скорость ее обезвоживания при отливе бумаги и картона. Последний показатель характеризуется степенью помола массы, которая зависит от композиционного состава картонно-бумажной продукции. Наибольшими прочностными свойствами обладает целлюлоза. Видов целлюлозы достаточно много (хвойная, лиственная, беленая, небеленая и т.д.).
Таким образом, композиционный состав бумаги и картона определяет направление их вторичного использования.
Далеко не каждая марка макулатуры может использоваться для выработки определенного вида бумаги, картона или другой продукции.
Так, например, для выработки бугорчатых прокладок для яиц крайне ограничено использование книжно-журнальной макулатуры и в основном используется газетная макулатура.
За рубежом количество марок макулатуры достигает нескольких десятков.
Во всем мире признано, что наиболее эффективным путем переработки картонно- бумажных отходов является их использование в производстве тароупаковочных видов бумаги и картона, санитарно-гигиенической бумаги, в производстве мягких кровельных материалов (рубероид, пергамин), в производстве бугорчатых прокладок. Кроме того, макулатура используется в производстве волокнистых плит и теплоизоляционных материалов.
В России макулатура используется в производстве около 70 видов бумаги и картона.
Основная часть макулатуры (до 75%) используется для производства туалетной бумаги и картона (коробочного, тарного, гофрокартона). До 20% макулатуры используется в производстве кровельных материалов. На территории России имеются 27 предприятий использующих макулатуру для производства бумаги и картона и 14 предприятий используют макулатуру в производстве кровельных материалов.
Предприятия по производству картона и бумаги, а также мягких кровельных материалов являются многотоннажными и все они используют мокрую технологию производства. Эти предприятия потребляют основную часть макулатуры (до 90%).
Макулатура является заменителем таких видов первичного сырья и полуфабрикатов как целлюлоза, древесная масса, бумажная масса.
Переработка макулатуры для использования в производстве бумаги и картона осуществляется по мокрой технологии и включает следующие операции:
· роспуск макулатуры;
· очистку макулатурной массы от посторонних примесей;
· дороспуск макулатурной массы;
· тонкую очистку макулатурной массы.
Роспуск макулатуры на волокна осуществляется в водной среде в гидроразбивателях при концентрации 4-6%. Под действием гидромеханических усилий происходит процесс измельчения макулатуры на кусочки и разделение на волокна. Гидроразбиватели оснащены ситом с отверстиями (10-12 мм). Готовая суспензия макулатурной массы проходит через отверстия сита и поступает на следующую операцию. В гидроразбивателях происходит и отделение грубых включений из макулатуры - тяжелые удаляются из специального грязесборника, а легкие - в виде текстиля, и полимерных пленок удаляются либо в виде жгута постоянно, либо периодически. Макулатурная масса после гидроразбивателя содержит как волокна, так и нераспустившиеся кусочки макулатуры.
Далее макулатурная масса очищается от тяжелых и легких примесей. Очистка от тяжелых примесей - песка, стекла, скрепок и т.д. осуществляется в очистителях макулатуры, представляющих из себя циклон. Тяжелые примеси осаждаются в грязесборнике и периодически удаляются.
Легкие примеси в виде полимерных пленок и кусочков макулатуры удаляются на вибросортировках с отверстием щелевого типа. Прошедшая сито макулатурная масса направляется на дальнейшую перегруппировку. Для снижения потерь макулатурной массы во всех типах очистительного оборудования, как правило, подается вода.
Очищенная макулатурная масса, содержащая как растительные волокна, так и пучки волокон и кусочки макулатуры проходит стадию дороспуска на специальном оборудовании - энтиштиперах различной конструкции типа конических или дисковых мельниц. Необходимым условием нормальной работы энтштиперов является тщательная предварительная очистка массы от тяжелых и легких примесей. Статор и ротор энтштинера оснащены специальной размалывающей гарнитурой, зазор между которыми составляет 0,5-2 мм. В результате турбулентных пульсации и трения массы внутри потока происходит разделение кусочков макулатуры и пучков волокон на отдельные волокна. Дороспуск макулатурной массы осуществляется на различного вида центробежных сортировках, сортировках давления с круглыми или щелевыми отверстиями.
Отличительными особенностями конструкции центробежных сортировок является неподвижно расположенное в корпусе цилиндрическое сито, внутри которого вращается лопастной ротор. Несортированная масса подается в центральную часть сортировки, где она подхватывается лопастями ротора и отбрасывается на внутреннюю поверхность сита. Прошедшие через сито волокна направляются на дальнейшую переработку. Неразволокненные пучки волокон и примеси продвигаются вперед и отводятся через потрубок для удаления отходов. Сортировки в зависимости от конструкции и назначения работают как при низкой (0,2 до 1,5%), так и при средней (до 2-3%) и высокой (4-5%) концентрации массы.
Для окончательной очистки макулатурной массы как от узелков и мелких точечных вкраплений широко применяются вихревые конические очистители, которые как правило, устанавливаются в три ступени. Оптимальная концентрация массы для эффективной очистки составляет 0,5%.
Одним из способов сортирования макулатурной массы с целью ее более рационального использования является фракционирование. Целью последнего является отделение длинноволокнистой фракции макулатурной массы. Как правило длинноволокнистая фракция обогащена волокнами хвойной целлюлозы, имеющих большую длину, чем волокна древесной массы.
Многие виды картона и бумаги имеют сложный состав, включающий битум, воск, парафин, клей и другие вещества. Указанные вещества при переработке макулатуры загрязняют оборудование, забивают сетки и сукна бумагоделательных и картоноделательных машин, налипают на поверхность сушильных цилиндров и т.д. Такая макулатура подвергается термомеханической обработке, которая осуществляется после очистки макулатурной массы при концентрации 25-35%. Целью термомеханической обработки является диспергирование примесей до размеров, при которых их отрицательное действие на процесс дальнейшей переработки не сказывается. Существует два способа термомеханической обработки - холодный и горячий. При холодном способе диспергирование проводится при атмосферном давлении и температуре до 95 ° С, а при горячем - при повышенном давлении до 0,3-0,5 МПа и температуре 130-150 ° С.
В зависимости от качества макулатуры и вида производимой картоно-бумажной продукции некоторые из указанных операций на практике могут быть исключены.
Мокрая технология переработки макулатуры характеризуется высокой энергоемкостью производства и высоким удельным расходом воды (до нескольких десятков метров кубических на тонну продукции), а также большим объемом сточных вод. Мощность указанных предприятий составляет от нескольких десятков тысяч тонн до 200 тысяч тонн в год.
Существующие в России мощности по многотоннажной переработке макулатуры пока не задействованы полностью. Основная их часть введена в эксплуатацию до 1990 года. В 1990 году предприятия России использовали 1.6 млн. т макулатуры в год, а в 2000 году объем использования макулатуры оценивается в 1 млн. т.
Следует отметить, что до 1990 года рост объемов использования макулатуры шел, в основном, по пути замещения первичных волокнистых материалов целлюлозы и, главным образом, древесной массы. В результате сложилось положение, когда использование макулатуры в композиции бумаги и картона достигло своего предела. Учитывая, что одним из основных направлений использования макулатуры (после картона) до 1990 года являлось производство оберточной бумаги, а объемы ее производства сегодня незначительны, указанное положение наступит в России в ближайшие годы.
Дальнейший рост потребления макулатуры возможен путем использования нового перспективного оборудования (сортирующие гидроразбавители; оборудование для дороспуска, сортировки и фракционирования макулатурной массы, термодисперсионные установки и др.); технологий обесцвечивавания и удаления типографской краски и других примесей из макулатуры; новых проклеивающих материалов; новых перспективных технологий получения бумаги и картона; новых видов бумаги и картона, а также пересмотр требований к некоторым широко используемым видам бумаги и картона с целью увеличения использования в их композиции доли макулатуры; наращивания объемов использования макулатуры в композиции писче-печатных видов бумаги, в первую очередь в композиции газетной бумаги.
Исходя из сложившегося положения сегодня многотоннажные производства потребляют полностью высококачественные картонно-бумажные отходы и значительную часть отходов среднего качества. В ближайшие годы следует ожидать дефицит сортированных видов макулатуры первых шести марок. Эти марки макулатуры будут иметь высокую коммерческую цену.
Практически во всех регионах России невостребованной остается низкосортная и смешанная макулатура, которая может быть переработана на малотоннажных установках.
В числе малотоннажных технологий, широко рекламируемых сегодня, следует отметить производство теплоизоляционного материала типа «Эковата»; бугорчатых прокладок и формованных изделий; волокнистых плит, туалетной бумаги, полимерно-бумажных плит, теплоизоляционных плит.
Технология производства бугорчатых прокладок на оборудовании ООО «Колеус» заключается в следующем: макулатуру (газетную) вручную загружают в бак гидроразбивателя (емкостью до 1 м 3) наполненного водой, где по действием гидромеханических усилий и воды происходит роспуск макулатуры на волокна. Концентрация бумажной массы составляет 1,2-1,5%. Готовую массу перекачивают в бак для хранения бумажной массы, на котором располагается формующее устройство, состоящее из двух вакуумных форм - неподвижной и подвижной, перемещающихся в вертикальном направлении. Последняя периодически погружается в бак с бумажной массой и под действием вакуума на ней происходит формование изделия. Затем подвижную форму извлекают из бака и отжимают воду, завершая процесс формования прокладки.
Отделение сырой сформованной прокладки после размыкания формующего устройства отделяется от формы сжатием воздухом. Установка оборудована вакуумным насосом и ресивером. Вода от формования прокладки собирается в ресивере и периодически насосом подается в гидроразбиватель. Для обеспечения установки сжатым воздухом предусмотрен компрессор. Сформованные сырые прокладки влажностью около 90% помещаются в сушильную камеру. Сушка может быть как газовая, так и электрическая.
Технология
производства мокрым способом волокнистых
плит из макулатуры разработана различными
организациями, в том числе НИЦПУРО,
и включает в себя роспуск макулатуры
в воде, вакуумное формирование ковра,
отжим и сушку последнего в
прессе при температуре 150-180 град. С,
обрезке плит по периметру. Отходы обрезки
и брак плит снова используют в производстве.
Мощность производства составляет 1200
т /год (360 тыс. кв. м), требует около 300 кВт
энергии, 800 кв. м производственной площади.
и т.д.................
КОНСПЕКТ УРОКА
по технологии
«Использования вторичного сырья в быту. Разработка эскиза»
Цель: дать знания учащимся о вторичном сырье и его использовании в украшении интерьера, научить разрабатывать эскиз изделия.
Задачи:
познакомить учащихся с разновидностью вторичного сырья, дополнительными материалами, экологическими требованиями;
воспитывать эстетический вкус, интерес к предмету технологии и декоративно – прикладному искусству;
формирование умения разрабатывать экскиз изделия, работать по схеме, применять полученные знания на практике;
развивать фантазию, аккуратность, умения сотрудничать в группах;
Предметные результаты:
Знать: виды пластмасс, подбирать их по назначению
Уметь: разрабатывать экскиз.
Тип урока: изучение нового материала
Формы работы учащихся : фронтальная, групповая, практическая.
Необходимое техническое оборудование: мультимедийный проектор, экран, схемы практических работ для работы в группах, 2 DVD диска, 6 листов цветной бумаги А4, клей «Мастер», канцелярский клей, пуговицы – 20 штук, проволока, гофрированная бумага, ватман или картон, ватные диски, краски «гуашь», кисточки для краски, газета,
Время : 90 минут (2 урока)
Ход 1 урока.
Организационный момент.
Тема и цель урока.
Посмотрите на фотографии и назовите предметы, которые изображены. (1 слайд)
А как еще можно назвать эти предметы?
Сегодня на уроке мы познакомимся с разновидностями вторичного сырья, видами пластмасс, поучимся разрабатывать экскиз изделия, и выполним практическую работу используя материалы вторичного сырья.
Изучение новой темы
Вторичное сырьё - материалы и изделия, которые после первоначального полного использования (износа) могут применяться повторно в производстве как исходное сырьё. (2 слайд)
К вторичным сырьем можно назвать: полиэтиленовые пакеты, одноразовая посуда, салфетки, диски, трубочки от коктеля, фальга, бумага и мн.другое.
Разновидности вторичного сырья
Бумага
Ткань
Электроника
Металл
Пластмасса
резина
строительные отходы (3 слайд)
Из вторичного сырья с помощью разных техник декоративно прикладного творчества можно сделать подарки и сувениры для родных людей и друзей. (4 слайд)
Одним из видов вторичного сырья является пластмасс
Виды пластмасс и их маркировка
полиэтилентерефталат. Буквенная маркировка PETE или PET.
В нём содержатся большинство напитков, растительных масел, кетчупов, специй, косметических средств.
Безопасность. Подходит ТОЛЬКО для однократного применения.
полиэтилен высокой плотности. Буквенная маркировка PE HD.
Из него изготавливается одноразовая посуда, контейнеры для пищевых продуктов, бутылки для косметических средств, фасовочные пакеты, сумки, игрушки.
поливинилхлорид. Буквенная маркировка PVC .
Из него делают оконные профили, элементы мебели, пленки для натяжных потолков, трубы, скатерти, занавески, напольные покрытия, тара для технических жидкостей.
Безопасность. Запрещен для пищевого применения
полиэтилен низкой плотности. Буквенная маркировка LDPE или PEBD.
Дешевый и распространенный материал из которого изготавливают большинство пакетов, мусорных мешков, компакт-дисков, линолеумов.
Безопасность. Относительно безопасен для пищевого применения
Полиэтиленовые пакеты не столь опасны для здоровья человека, сколь опасны для экологии планеты.
полипропилен. Буквенная маркировка PP.
Прочный и термостойкий пластик из которого изготавливаются пищевые контейнеры, упаковки для продуктов питания, шприцы, игрушки.
Безопасность. Довольно безопасен, но при определенных условиях может выделять формальдегид.
полистирол. Буквенная маркировка PS.
Дешевый и простой в производстве пластик, из которого сделана почти вся одноразовая посуда, стаканчики для йогурта, лоточки под мясо, фрукты и овощи, контейнеры для еды, игрушки и т.д.
Безопасность. Может выделять стирол, поэтому одноразовая посуда и называется одноразовой.
поликарбонат, полиамид и другие виды пластмасс. Буквенная маркировка O или OTHER.
Из них изготавливаются бутылочки для детей, игрушки, бутылки для воды, упаковки.
Безопасность. Некоторые пластмассы из этой группы отличаются повышенной экологической чистотой. (5 слайд)
Экологическое значение.
Любое вторичное сырье, которое производит человек, после использования обязательно должно перерабатываться, для того чтобы не наносит губительный ущерб нашей окружающей среде. Если весь мусор не будет перерабатываться, то ноша планета может погибнуть: на земле не смогут расти деревья и растения, вода станет не пригодной для питья.(6 слайд)
Практическая работа.
Сейчас мы с вами изготовим цветок из салфетки.
Для работы нам понадобятся:
1. бумажные салфетки разных цветов
2. ножницы
3. гофрированная бумага
4. фломастер
5. тонкая проволока и нитки.
.(7 слайд)
Сначала складываем бумажную салфетку гармошкой.
.(8 слайд)
Перевязываем по серединке ниткой и делаем узелок.
.(9 слайд)
Обрисовываем края гармошки полуовалом с двух сторон и обрезаем по обведенному.
.(10 слайд)
Сложить гармошку пополам и хорошенько прижать.
.(11 слайд)
Расправить сначала 2половинки.
.(12 слайд)
Затем расправить каждый слой салфетки.
.(13 слайд)
Вдеваем за серединку нитки гнущуюся проволоку для стебелька и обматываем его гофрированной бумагой.
.(14 слайд)
Вот и готова наша хризантема.
Закрепление изученного материала
Что такое вторичное сырье?
Назовите предметы, которые мы можем назвать вторичным сырьем?
Назовите предметы, которые изготавливают из пластмассы?
В чем заключается экологическое значение вторичного сырья?
Ход 2 урока .
Организационный момент.
Тема и цель урока.
на это уроке мы с вами будем учиться разрабатывать эскиз изделия, а на следующем уроке по вашему эскизу будем изготавливать изделие из пластмассы. Также мы с вами выполним практическую работу в группах.
Изучения материала .
Эскиз - Предварительный, неоконченный рисунок, набросок. .(15 слайд)
К эскизам относят чертежи, предназначенные для разового пользования в производстве. Изображение предмета на эскизе выполняется по правилам прямоугольного проецирования, но от руки с соблюдением пропорций между частями изображаемого предмета на глаз.
Эскизами пользуются конструкторы при проектировании новых машин и т.д. Эскизы применяются при ремонте оборудования, когда вместо вышедшей из строя детали надо изготовить новую. Тогда с натуры снимают эскиз детали.
Эскизы должны быть выполнены в соответствии со стандартами ЕСКД на чертежи. Линии на эскизе должны быть ровными и четкими. Все надписи выполняются чертежным шрифтом.
Эскизы выполняют обычно на бумаге в клетку. Это удобнее и быстрее. Выполняют эскизы мягким карандашом (М или 2М).
Последовательность составления эскиза разбирается по таблице, по которой ведется подробное объяснение:
выбрать формат, наметить места для видов и если деталь симметричная, провести оси симметрии.
наметить тонкими линиями виды детали, соблюдая глазомерно пропорциональность частей предмета и проекционную связь.
убедившись в правильности изображений, удалить все лишние линии.
нанести выносные и размерные линии.
обмерить деталь и проставить размерные числа. Обвести эскиз
Сейчас попробуем разработать эскиз цветка. (показ на доске)
выполнение эскиза учениками.
Практическая работа.
Сейчас я вас распределю по группам. Каждая группа должна сделать работу из вторичного сырья с помощью схемы.
1 группа: Алиева С, Гаффаров М., Мустафаев Л. Исмаилов М – одуванчик из пуговиц.
2 группа: Степанов А, Пантюхов С., Кахраманов М, Махрамова А. – елочка из ватных дисков
3 группа: Антипина Ю, Кривцов Н., Ищук Е., Ермилова В - солнышко
4 группа: Корнеев Е., Алиева А., Перепелицына Е, Данилова Т. – подставка под горячее
(помощь и корректировка работы)
Оценка и анализ работы.
Закрепление изученного материала.
Что такое эскиз?
7. Домашнее задание: пластиковые бутылки, ножницы, эскиз.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Подобные документы
Современные пути полезного использования вторичного полимерного сырья. Способы вторичной переработки поливинилхлорида и методы подготовки его отходов. Утилизация технико-бытовых отходов высокотемпературным пиролизом, особенности плазменных технологий.
курсовая работа , добавлен 23.02.2011
Проблемы переработки отходов в качестве сырья для промышленности в условиях ухудшения экологической обстановки. Обеспечение возможной безвредности технологических процессов и проведение на производстве безопасной утилизации твердых бытовых отходов.
курсовая работа , добавлен 06.07.2015
Проблемы утилизации отходов в России, пути их решения. Способы утилизации и переработки вторичного сырья. Переработка отходов за рубежом. Затраты на переработку отходов. Повышение экологической безопасности эксплуатации автомобильного транспорта.
курсовая работа , добавлен 22.01.2015
Характеристика и классификация твердых бытовых отходов (ТБО). Комплексное управление отходами: сбор и временное хранение, мусороперегрузочные станции и вывоз ТБО. Сбор и использование вторсырья; способы утилизации, проблемы переработки отходов.
реферат , добавлен 02.12.2010
Особенности переработки и утилизации пищевых отходов, перспективы расширения данной сферы деятельности в будущем и ее значение в защите окружающей среды. Вторичное использование различных бытовых отходов: стеклотары, упаковки. Сливание отходов в водоемы.
реферат , добавлен 04.06.2014
Проблема утилизации отходов Уральских городов. Инвестиции и план развития завода по переработке твердых бытовых отходов (ТБО). Интервью у министра природных ресурсов. Проблемы переработки и утилизации промышленных отходов. Методы переработки отходов.
реферат , добавлен 02.11.2008
Оценка проблемы утилизации мусора в Казани. Анализ достоинств и недостатков существующих способов утилизации и переработки отходов. Способы утилизации твердых бытовых отходов в европейских странах и в России. Массовое сознание и пути решения проблемы.
контрольная работа , добавлен 21.11.2011
Классификация и характеристика основных типов бытового мусора. Ущерб природе и вред человеку, который приносят бытовые отходы. Способ вторичного использования отходов. Преимущества и недостатки складирования, захоронения, сжигания бытовых отходов.