Использование отходов пластмасс как готового материала для других технологических процессов
Отходы синтетических материалов легкой и др. отраслей промышленности, не находящие применения, могут использоваться как ценные исходные материалы для других технологических процессов, например для очистки промышленных сточных вод. На многих предприятиях страны образуются отходы в виде синтетических волокон, пряжи, обрезков и т.п. Так, на Димитровоградском комбинате технических сукон ежегодно образуется до 200 т мелких отходов сипрона и вазопрона (ширина 10—12 см, длина до 2 м), которые прессуются в кипы по 100—150 кг. Сипрон и вазопрон представляют собой отходы нетканых синтетических материалов на основе нитроновых и лавсановых волокон различных метрических размеров. Известно, что для тонкой очистки сточных вод от нефтепродуктов наиболее пригодны синтетические материалы и активированные угли. Однако последние дороги и дефицитны. МосводоканалНИИпроектом было предложено использовать отходы синтетических волокон и нетканых материалов для очистки промышленных сточных вод, в соответствии с чем проводились испытания сорбционной способности различных синтетических материалов: полипропилена, лавсана, сипрона, нитрона, капрона и ряда других, в том числе несинтетического происхождения, являющихся отходами производства. Результаты испытаний приведены в табл. 3.3.
Метрические номера 400--3000 указывают на диаметр волокна, который меняется от 52 до 18 мкм соответственно. С возрастанием номера уменьшается диаметр волокна и растет его поверхность. При контакте синтетических волокон с нефтепродуктами происходит не только молекулярная адсорб11ия нефтепродуктов, но и ярко выраженная адгезия за счет электрических некомпенсированных положительных зарядов, которые имеет синтетическое волокно. Частицы нефтепродуктов, обладающие в сточных водах отрицательным зарядом, хорошо притягивается к полипропилену. Атомы азота в нитрильных группах нитрона и полиак-рилонитрила имеют формулу
Они содержат некомпенсированные положительные заряды, так как максимальная валентность азота равна +5, а в данном случае он проявляет валентность +3. Поскольку молекулы нитрона обладают положительными зарядами, он также может адсорбировать нефтепродукты. Капрон — полиамидное волокно [ - HN (CH2)5 CO -]n, в котором атом азота также проявляет валентность +3 и имеет некомпенскрованный положительный заряд, что является причиной адсорбционно-адгезионной способности капрона при контакте с нефтепродуктами. Положительный опыт очистки моечных и ливневых вод способствовал разработке МосводоканалНИИпроектом серийно выпускаемой в настоящее время очистной установки "Кристалл", в которой используются отходы нетканых синтетических материалов [14]. Качество очистки воды позволяет осуществлять замкнутый водооборот. Установка серийно изготовляется заводом "Водоприбор" (Москва). Отходы сипрона для нее поставляет Димитровоградский комбинат технических сукон. Сипрон и вазопрон (в виде отходов) используют также в очистных сооружениях отстойного типа для доочистки воды. Зависимость качества очистки воды от высоты слоя нетканого синтетического материала показана на рис. 64. Специалистами Харьковского филиала Московского института ВНИИВОДГЕО были исследованы свойства, фильтрующая и сорбционная способности пенополиуретана и его отходов для очистки нефтесодержащих сточных вод. Отходы пенополиуретана образуются во многих отраслях промышленности. Их широко используют для очистки нефтесодержащих сточных вод. Кроме утилизации и обезвреживания пластмассовых отходов, следует отметить их использование в строительстве. В большинстве асфальтовых дорожных покрытий основными связующими являются битумы различной природы. Обладая рядом достоинств в качестве связующего каменной основы и имея невысокую стоимость, битумы, в состав которых входят полярные соединения, отличаются недостаточной водостойкостью. Их прочностные показатели также сравнительно невысоки. Все это в значительной степени ухудшает свойства асфальтовых покрытий на основе битумов и сокращает сроки их эксплуатации. Использование отходов полиолефинов в композиции с битумом является одним из традиционных направлений, позволяющих модифицировать свойства покрытий.
Рис. 64. Зависимость качества очистки сточных вод от высоты слоя синтетического нетканого материала 1 - начальная концентрация нефтепродуктов (100мг/л): 2- начальная концентрация нефтепродуктов (200 мг/л): 3 - начальная концентрация нефтепродуктов (1000 мг/л)
В строительстве отходы пластмасс применяют в композициях с традиционными строительными материалами с целью модификации их свойств, для получения звукоизоляционных плит и панелей, а также герметиков, используемых при возведении зданий и гидротехнических сооружений и т.д. В СССР значительный опыт утилизации отходов пластмасс накоплен Всесоюзным научно-исследовательским институтом вторичных ресурсов (ВНИИР) Госснаба СССР. У нас в стране поливинилхлоридные (ПВХ) отходы составляют большую часть по объемам образования и накопления. Их неиспользуемые ресурсы по стране достигают более 100000 т/год. Лишь в Москве и области они составляют более 10000 т/год. Образуются эти отходы в виде обрезков, высечек, заправочных концов, полос и пр. при производстве пленочных материалов, искусственных кож и изделий из них. Кроме того, отходы ПХВ образуются при производстве изделий строительного назначения (линолеум, обои, длинномерные изделия). На предприятиях используют, в основном, пластифицированные (содержащие более 20 % пластификатора) технологические отходы ПВХ как добавку к первичному сырью. Неиспользуемыми остаются пластифицированные отходы на тканевой основе и слабопластифицированные отходы в виде пленок и длинномерных изделий. Институтом ВНИИР разработаны и внедрены в промышленность технологические процессы переработки неиспользуемых ПВХ отходов в изделия строительного назначения (ли нолеумная плитка и пленка).По физико-механическим, эксплуатационным и санитарно-гигиеническим показателям линолеумная плитка из вторичного сырья не уступает такой же плитке из первичного сырья. Ежегодный .выпуск таких материалов составляет более 1 млн. м2 (при потребности 19 млн. м2). Во ВНИИРе также разработаны технологии получения из отходов термопластов втулок, труб, нетканых синтетических материалов и т.п. Создание полимеров с регулируемым сроком службы. В странах с развитой промышленностью отходы полимерных материалов, чрезвычайно медленно разлагающиеся в естественных условиях, являются серьезным источником загрязнения окружающей среды. Особую опасность представляет пластмассовая тара разового пользования, пленка и упаковочные материалы, которые, как правило, не попадают в общую систему сбора, составляя так называемый пластмассовый мусор. Для сокращения времени утилизации отходов пластмасс в последнее время разрабатываются и выпускаются специальные типы полимеров с регулируемым сроком службы. Как правило, это фото- и (или) биоразрушаемые полимеры, которые под действием света, тепла, воздуха и микроорганизмов, содержащихся в почве, разлагаются до низкомолекулярных продуктов и ассимилируются в почве, включаясь таким образом в замкнутый биологический цикл. Отличительной особенностью этих полимеров является способность сохранять потребительские свойства в течение всего необходимого периода эксплуатации и лишь после истечения этого периода претерпевать физико-химические и биологические превращения, приводящие к деструкции и разрушению.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Использование отходов пластмасс как готового материала для других технологических процессов» з дисципліни «Утилізація промислових відходів»
