Principios del reciclaje de plástico (aspecto industrial)
Hola, hasta donde yo sé, el plástico, junto con el acero, la madera y el cemento, constituyen los cuatro materiales básicos de la industria moderna y ocupan una posición importante en el desarrollo de la economía nacional. El plástico tiene las ventajas de excelentes propiedades integrales del material, fácil procesamiento y puede ahorrar significativamente energía durante la producción y el uso, lo que lo hace ampliamente utilizado en la industria, la agricultura y la vida diaria de las personas. Con el vigoroso desarrollo de la industria del plástico y su uso a gran escala, la contaminación ambiental causada por los residuos de productos plásticos y la basura plástica se ha vuelto cada vez más grave. El abandono y eliminación de productos plásticos ha provocado una serie de problemas ambientales y la "contaminación blanca". se ha convertido en un nombre familiar Los materiales plásticos son sinónimo de contaminación ambiental y se han convertido en un peligro ambiental global. Comprender correctamente el impacto de los residuos plásticos en el medio ambiente y estudiar activamente sus procesos de tratamiento y eliminación son de gran importancia para la protección del medio ambiente y la utilización de recursos.
1 Impacto ambiental causado por los residuos de plástico
1.1 "Contaminación blanca" provocada por los residuos de envases de plástico
Los plásticos se utilizan en grandes cantidades debido a su bajo precio y moldeado conveniente Utilizado como embalaje para diversos productos, con el desarrollo de la moderna industria del plástico y la mejora de los niveles de consumo, la mayoría de ellos son productos desechables que se desechan después de su uso, provocando contaminación ambiental. Por ejemplo, el plástico de poliestireno expandido blanco utilizado como embalaje para electrodomésticos, instrumentos y contadores industriales, así como cajas de comida rápida, vasos para bebidas, etc., se caracteriza por su gran tamaño, peso ligero, no se pudre, no se descompone y se desecha después de su uso, lo que provoca la aparición de espuma blanca en todas partes a lo largo de líneas ferroviarias, rutas fluviales, ciudades y lugares pintorescos, lo que afecta gravemente el medio ambiente y la apariencia y el saneamiento de la ciudad, y se denomina "contaminación blanca".
Según informes bibliográficos, la producción total de productos plásticos de mi país en 1995 fue de casi 7 millones de toneladas, de las cuales alrededor de 1,7 millones de toneladas se utilizaron para embalaje, unas 500.000 toneladas de estos materiales de embalaje ingresaron al municipio. los residuos sólidos como sistema de procesamiento de residuos sólidos, y la otra parte es desechada por los usuarios para formar residuos plásticos. Estos desechos plásticos se encuentran en los bordes de las carreteras, espacios verdes o árboles bordeados de árboles en ciudades bulliciosas y atracciones turísticas, destruyendo el paisaje urbano y afectando la apariencia de la ciudad. En las ciudades ventosas, las bolsas de plástico llenas de basura bailan con el viento, causando graves daños a la salud. El sistema de suministro de energía de la ciudad es una gran amenaza. En 1996, hubo más de diez accidentes por cortocircuito en el Departamento de Industria Eléctrica de Tianjin debido a bolsas de plástico enredadas en líneas eléctricas aéreas. Los envases de plástico para alimentos y bebidas son un caldo de cultivo. para que los mosquitos, moscas y bacterias sobrevivan y se reproduzcan, lo que es extremadamente peligroso y puede provocar fácilmente la propagación de gérmenes y afectar el saneamiento ambiental y la salud de la población urbana.
1.2 El impacto de la eliminación de residuos plásticos en vertederos en el medio ambiente
Enviarlos como basura a vertederos urbanos para su eliminación es actualmente el principal método de tratamiento de residuos plásticos. Con el rápido desarrollo de la industria del plástico, la producción de residuos de plástico es directamente proporcional a ella, y los problemas ambientales causados por esto se han vuelto cada vez más prominentes. En primer lugar, los vertederos ocupan tierras cultivadas limitadas y desperdician gravemente los recursos de la tierra. En segundo lugar, los residuos plásticos no se pudren durante mucho tiempo después de ser depositados en vertederos, lo que es perjudicial para el futuro. La resistencia a la corrosión y a las bacterias es una gran ventaja de los productos plásticos, pero se convierten en un dolor de cabeza para los científicos cuando se convierten en basura. En ausencia de aire y luz, a los microorganismos les resulta difícil descomponer la materia orgánica, y tardarán 200 años en hacerlo. La basura plástica que se depositará en los vertederos puede descomponerse por completo. En tercer lugar, después de ser depositados en vertederos, los desechos plásticos son arrastrados por la lluvia durante mucho tiempo, lo que introduce una gran cantidad de sustancias nocivas en el entorno humano y daña a las generaciones futuras. De lo anterior, el uso de métodos de vertedero para tratar residuos plásticos tiene un efecto a largo plazo sobre la contaminación ambiental, y este método debe evitarse en la eliminación real.
El uso de película de mantillo agrícola ha traído un gran desarrollo a la producción agrícola, pero la película de mantillo rota y sucia después de su uso también ha causado un gran daño al suelo. Los fragmentos de la película forman una capa de barrera en el suelo. deteriorando la tierra cultivada, dificultando el desarrollo de las raíces de las plantas y la absorción de agua y nutrientes, envenenando el suelo.
1.3 Impacto de la incineración de residuos plásticos en el medio ambiente
Para resolver el problema de que los vertederos ocupan espacio, su alto coste y sus daños a largo plazo para el medio ambiente, muchos países están activamente desarrollar la incineración de residuos de equipos de plástico y utilizar el calor generado por la incineración para generar electricidad para lograr la reutilización de recursos. Sin embargo, este método aparentemente simple y fácil esconde un gran daño.
Durante el proceso de descomposición térmica de los plásticos, el polímero se agrieta y libera una gran cantidad de gases nocivos. Por ejemplo, el plástico de poliestireno puede mantener su composición inalterada por debajo de los 80°C cuando la temperatura supera los 280°C. su composición permanecerá sin cambios. El peso molecular comienza a disminuir y se producen gases volátiles. El gas contiene monómero de estireno 44, dímero 22, tricuerpo y una pequeña cantidad de tolueno, etilbenceno, etc. ambiente. La quema de plástico PVC no sólo produce cloro, cloruro de hidrógeno y dioxinas, gases extremadamente dañinos para el medio ambiente, sino que también produce C0, N0x, formaldehído, cloruro de vinilo, estireno y otros gases nocivos, lo que tiene un gran impacto en el medio ambiente ecológico.
Durante el proceso de incineración de plástico, los metales inorgánicos utilizados como relleno y teñido del plástico también se volatilizan a la atmósfera, como Pb, As y otras sustancias nocivas, provocando la contaminación del aire.
De lo anterior se desprende que con el continuo desarrollo de la industria del plástico, los residuos plásticos tienen un impacto cada vez mayor en el medio ambiente y han causado ciertos daños a la producción y la vida de las personas. Por lo tanto, cómo prevenir y controlar el daño de los desechos plásticos se ha convertido en un tema de interés para los trabajadores del plástico y los trabajadores de protección ambiental en varios países. En la actualidad, además de los métodos de incineración y vertedero, también existen métodos químicos y físicos desarrollados basados en los principios de tratamiento de reducción, inocuidad y utilización de recursos, para convertir los desechos plásticos en recursos y convertir los desechos en tesoros, beneficiando a la humanidad.
2 Métodos y tecnologías de tratamiento de residuos, reciclaje y reutilización
El reciclaje y la reutilización de plásticos de desecho es un medio importante para proteger el medio ambiente y una forma importante de aprovechar al máximo los recursos humanos existentes. recursos. Según los informes, la tasa de crecimiento anual promedio de los plásticos reciclados en los Estados Unidos llegó a 16, alcanzando 2,15 millones de toneladas en 1988. La industria del plástico de mi país comenzó tarde y el reciclaje y la reutilización de los plásticos de desecho acaba de comenzar. En las principales ciudades, algunos operadores autónomos utilizan equipos y mano de obra baratos para el procesamiento primario de los plásticos de desecho. Estos pequeños puestos a menudo fracasan por falta de recursos. fondos y fuerza técnica débil trae contaminación secundaria durante el tratamiento y causa daños más graves al medio ambiente. Por ejemplo, en junio de 1999, "Chengdu Business News" informó sobre el incidente de envenenamiento colectivo de más de 80 estudiantes de primaria en la escuela primaria Qinjiamiao en el condado de Pixian. Después de una investigación, se descubrió que el gas venenoso se filtró cuando un operador utilizó equipo barato para hacerlo. procesar residuos plásticos. También se informa que un puesto de procesamiento individual en Shuangliu utiliza jeringas de plástico desechadas de los hospitales para fabricar bolsas de alimentos envasadas de forma privada. El daño causado por su afluencia a la sociedad es imaginable.
2.1 Métodos de reciclaje y reutilización de plásticos de desecho
El reciclaje de plásticos se diferencia del reciclaje de metal, papel y vidrio debido a las diferencias en las propiedades físicas y químicas de los distintos plásticos. y los diversos Debido a la incompatibilidad de los plásticos, sus mezclas no son aptas para su procesamiento, por lo que cada plástico debe recolectarse por separado y luego procesarse por separado. Durante el proceso de recolección y clasificación, es necesario evitar la mezcla de suciedad e impurezas extrañas, de lo contrario afectará la reutilización de materiales reciclados.
Los diferentes tipos de plásticos tienen grandes diferencias en la vida útil. Por ejemplo, el polietileno de baja densidad está hecho principalmente de productos de película y tiene una vida útil de 1 a 2 años; hasta más de 10 años. Por lo tanto, al procesar y utilizar plásticos de desecho, se deben seleccionar métodos de reciclaje apropiados en función de la fuente, el tipo, la contaminación y las condiciones de mezcla de los plásticos, de modo que los plásticos de desecho puedan transformarse en materiales adecuados para el reprocesamiento. La Tabla 1 muestra los métodos de reciclaje para diferentes tipos de plásticos.
Tabla 1 Métodos de procesamiento de diferentes tipos de plásticos
Materias primas
Métodos de procesamiento Categorías de productos
Tipos
Color
A PE, PP, PS, ropa de cama, cajas de plástico, piezas de plástico (residuos industriales, 100 plásticos), clasificación monocolor, cribado por gravedad específica, aventado, trituración gruesa, lavado, secado, granulación, disponibles comercialmente Partículas recicladas (PE, PP, PS) B PE, PP, PS, ABS, AS revestimientos de cables, piezas de plástico moldeadas, contenedores moldeados (incluido plástico 50)
Colores variados
Negro
Selección de viento, clasificación, trituración gruesa, trituración, lavado, secado, formación en fusión de tambores de alambre, pilas, canales en forma de U, varillas, placas, estantes, materias primas, bancos, contenedores, peces artificiales. Reef C APP, PE, polímeros, residuos reciclados, contenedores, productos industriales (plásticos de vertido urbano, excepto PVC), eliminación variada de PVC, trituración gruesa, descomposición térmica, incineración, combustible de vertedero (gasolina, carburo), energía térmica, productos químicos ( etileno, propileno, monómero de estireno) Las categorías de PVC A y B son las mismas que las anteriores. La categoría C se funde y solidifica y luego se entierra o se entierra en bloques. Los plásticos termoestables se incineran y entierran principalmente. Reciclaje de plásticos. El principal problema encontrado en la utilización es la recogida de residuos plásticos. Para que el trabajo de recogida se desarrolle sin problemas, es necesario mejorar la conciencia ambiental pública de los ciudadanos, cambiar la recogida pasiva por la entrega activa y requerir coordinación entre los departamentos empresariales que generan residuos. Plásticos y los departamentos de procesamiento. A través de una estrecha cooperación, el departamento de producción puede recolectar los plásticos de desecho producidos por categoría y entregarlos por separado, lo que proporciona una fuerte garantía para el reciclaje y el procesamiento del departamento de procesamiento.
2.2 Tecnología de reciclaje de residuos de plástico
2.2.1 Procesamiento de fusión de residuos de plástico
Esta tecnología es actualmente el método más económico y conveniente en el reciclaje de residuos de plástico. porque puede aprovechar al máximo todo el material y la energía. El principio básico es que el plástico residual se tritura y se envía al dispositivo de fusión. El plástico residual se funde dentro de su temperatura de fusión, se extruye y se granula, se enfría y se granula para obtener el masterbatch secundario. Los principales problemas que plantea esta tecnología son el elevado consumo energético y el impacto de los rellenos en los residuos plásticos.
2.2.2 Tecnología de reciclaje por hidrólisis de residuos plásticos
Las resinas plásticas producidas mediante reacción de policondensación, como poliuretano, poliamida, poliéster, policarbonato, etc., pueden hidrolizarse, devolviendo estos polímeros. a sus monómeros o intermediarios originales. La estructura del plástico es estable durante el procesamiento y el uso, y se requieren ciertas condiciones externas para la descomposición del polímero. La Figura 1 es un diagrama esquemático de la descomposición de la espuma flexible de poliuretano. El producto hidrolizado se puede utilizar como materia prima inicial para la producción de espuma.
2.2.3 Tecnología de reciclaje oleoso de residuos plásticos
Los plásticos son compuestos poliméricos sintetizados a partir del petróleo como materia prima. Cuando se aplica energía para cortar las cadenas atómicas, se pueden formar moléculas similares al petróleo. obtenerse materia construida. Utilizando este principio, se pueden obtener combustibles derivados del petróleo como gasolina y diésel mediante descomposición térmica y destilación. Este proceso se denomina oleificación de plásticos. La Figura 2 es un diagrama de flujo del proceso de lubricación de plástico.
El rendimiento del producto derivado del petróleo producido por el proceso de oleosificación puede alcanzar más del 75 al 80%, y el petróleo generado se puede utilizar como petróleo para calderas de fueloil. Esta tecnología es más difícil y costosa que otras tecnologías de tratamiento de residuos de plástico, pero es una tecnología de tratamiento adecuada desde una perspectiva de protección ambiental.
2.2.4 Pirólisis a alta temperatura para tratar residuos plásticos
La pirólisis a alta temperatura se refiere a la degradación térmica de materiales poliméricos a altas temperaturas, liberando al mismo tiempo una gran cantidad de gas.
El proceso de tratamiento es el siguiente: se coloca una capa de arena en la zona de combustión y se introduce el gas para hacer que la arena fluya como un líquido para formar un lecho fluidizado. El material de desecho a procesar se coloca en el lecho fluidizado. El reactor es un sistema completamente cerrado con una temperatura de hasta 600 ~ 900 ℃, cuando se procesan residuos plásticos, se puede utilizar un 44% de gas combustible, un 26% de hidrocarburos aromáticos y una mezcla de gasolina ligera y alquitrán, y un 30% de residuos sólidos. ser obtenido.
Este método es adecuado para procesar productos plásticos que contienen láminas metálicas o recubrimientos metálicos. La mezcla de gas combustible y aceite obtenida se puede utilizar como combustible, pero los 30 residuos restantes deben reprocesarse.
2.2.5 Método de combustión para tratar los residuos plásticos
Para aquellos residuos plásticos contaminados y productos plásticos de desecho que han sido reciclados muchas veces, el tratamiento de incineración es su destino final, de modo que los residuos puedan Se puede obtener energía térmica de los plásticos. El poder calorífico de los residuos plásticos es equivalente al del mismo tipo de fuel oil (ver Tabla 2), y la energía térmica obtenida de la combustión se puede utilizar para generar electricidad.