Global Waste Plastic Recycling Equipment and Technology: Full Process Analysis from Recycling to Reuse

I. Основные типы глобальной классификации пластиковых отходов

Глобальные пластиковые отходы можно в основном разделить на следующие категории:

1. ПЭТ (полиэтилентерефталат): в основном используется для бутылок для напитков, упаковки продуктов питания и т. д.
2. ПЭВП (полиэтилен высокой плотности): используется для бутылок для молока, бутылок для шампуня, контейнеров для моющих средств и т. д.
3. ПВХ (поливинилхлорид): трубы, оконные рамы, кредитные карты и т. д.
4. ПЭНП (полиэтилен низкой плотности): пластиковые пакеты, упаковочные пленки и т. д.
5. ПП (полипропилен): ланч-боксы для микроволновых печей, соломинки, крышки для бутылок и т. д.
6. ПС (полистирол): упаковка из пенопласта, одноразовая посуда и т. д.
7. Другие пластики: включая пластики, которые трудно классифицировать, такие как многослойные композитные материалы

II. Серьезность глобального загрязнения пластиковыми отходами

Загрязнение пластиком стало глобальным экологическим кризисом. Согласно статистике:
- Ежегодно в мире образуется около 400 миллионов тонн пластиковых отходов
- Только 9% пластиковых отходов перерабатывается, 12% сжигается, а 79% оказывается на свалках или в окружающей среде
- Ежегодно в океан попадает около 8 миллионов тонн пластика, что эквивалентно сбросу мусоровоза с пластиком в море каждую минуту
- Пластик разлагается в естественной среде в течение 400–1000 лет, а микропластик попал в пищевую цепочку человека
- Загрязнение пластиком ежегодно приводит к гибели более 1 миллиона морских организмов


III. Текущее состояние мировой переработки пластиковых отходов

В настоящее время мировая переработка пластиковых отходов характеризуется следующими характеристиками:
1. Большие региональные различия: уровень переработки в ЕС составляет около 30%, в США — менее 9%, а во многих развивающихся странах отсутствуют эффективные системы переработки
2. Технические узкие места: сложно перерабатывать многослойные композитные пластики и сильно загрязненные пластики
3. Экономические факторы: колебания цен на первичные пластики влияют на экономическую целесообразность переработки
4. Продвижение политики: все больше стран внедряют систему расширенной ответственности производителей (EPR) и запреты на пластик
5. Инновационные тенденции: разработка технологии химической переработки, применение цифровой системы прослеживаемости

IV. Экономическая ценность переработки пластиковых отходов

Переработка пластиковых отходов имеет значительные экономические преимущества:

1. Экономия сырья: переработка 1 тонны пластика может сэкономить около 1,5 тонн сырой нефти
2. Экономия энергии: потребление энергии при производстве переработанного пластика составляет всего 10–30 % от потребления первичного пластика
3. Создание рабочих мест: мировая индустрия переработки пластиковых отходов создала миллионы рабочих мест
4. Рыночная стоимость: ожидается, что объем мирового рынка переработанного пластика достигнет 72 млрд долларов США в 2027 году
5. Стоимость промышленной цепочки: стимулирование развития всей промышленной цепочки переработки, сортировки, обработки и производства

V. Подробное описание основного оборудования для переработки пластиковых отходов


1. Измельчитель пластика

Принцип работы:
Измельчитель пластика использует силу сдвига для разрыва крупных пластиковых изделий (таких как пластиковые бочки, мебель, трубы и т. д.) на более мелкие части с помощью двух относительно вращающихся ножевых валов. Ножевой вал обычно имеет низкую скорость, но большой крутящий момент, что позволяет обрабатывать тяжелые пластиковые изделия.

Характеристики:
- Большая производительность обработки, подходит для первоначального уменьшения объема
- Износостойкий материал лезвий, сменный
- Зазор между лезвиями и скорость можно регулировать в соответствии с различными типами пластика

Применимые пластики: HDPE, PVC, PP и другие твердые пластики

2. Пластиковая дробилка

Принцип работы:
Пластиковая дробилка разбивает пластик на более мелкие частицы, ударяя и разрезая его высокоскоростными вращающимися лезвиями. По сравнению с измельчителями, дробилки имеют более высокие скорости и меньшие размеры выходных частиц.

Тип:
- Одновальная дробилка: одно вращающееся лезвие с фиксированным лезвием
- Двухвальная дробилка: два вала вращаются относительно друг друга, лучший эффект сдвига

Характеристики:
- Регулируемый размер выходного материала (обычно 5-20 мм)
- Оснащен ситом для контроля размера частиц
- Некоторые модели имеют конструкцию для снижения шума

Применимые пластики: все виды пластика, особенно подходят для тонкостенных изделий и пленок

3. Линия мойки пластика

Принцип работы:
Линия мойки пластика — это система, которая удаляет этикетки, клей, остатки и загрязняющие вещества с пластиковых фрагментов с помощью нескольких процессов, обычно включающих:
1. Предварительная мойка: удаление свободных насадок
2. Горячая мойка: использование горячей воды и моющего средства для удаления жира и стойких пятен
3. Фрикционная мойка: дополнительная очистка с помощью механического трения
4. Полоскание: ополаскивание чистой водой
5. Обезвоживание: центробежное обезвоживание или экструзионное обезвоживание

Основное оборудование:
- Тонущий и плавающий разделительный резервуар: использование разницы в плотности для разделения различных видов пластика
- Фрикционная очистительная машина
- Высокоскоростной дегидратор

Особенности:
- Система рециркуляции водных ресурсов
- Может обрабатывать пластик с разным уровнем загрязнения
- Высокая степень автоматизации

4. Система очистки сточных вод

Принцип работы:
Сточные воды, образующиеся в процессе очистки пластика, проходят многоступенчатую очистку:

1. Отстойник: удаление крупных взвешенных частиц
2. Флотационная установка: удаление жира и мелкие частицы
3. Биологическая очистка: разложение органических загрязнителей
4. Мембранная фильтрация: глубокая очистка
5. Обработка ила: обезвоживание и сушка

Особенности:
- Реализация переработки водных ресурсов
- Соответствие экологическим нормам выбросов
- Шлам можно обрабатывать как твердые отходы или использовать далее

5. Пластиковый гранулятор

Принцип работы:
Гранулятор преобразует чистые и сухие пластиковые фрагменты в однородные пластиковые частицы путем нагрева, плавления, фильтрации, экструзии и грануляции. Основные этапы:

1. Подача: пластиковые фрагменты поступают в цилиндр экструдера
2. Плавление: расплавление пластика посредством электрического нагрева и экструзии шнеком
3. Фильтрация: расплав проходит через пористый фильтр для удаления примесей
4. Экструзия: формирование полос через головку матрицы
5. Охлаждение: водяное или воздушное охлаждение
6. Гранулирование: вращающиеся ножи разрезают пластиковые полосы на однородные гранулы

Типы:

- Одношнековый гранулятор: простая конструкция, подходит для обычных пластиков
- Двухшнековый гранулятор: хороший эффект смешивания, подходит для сложных формул

Особенности:

- Можно добавлять мастербатч или модификатор
- Точная система контроля температуры
- Производительность варьируется от десятков килограммов до нескольких тонн/час

6. Пластиковый экструдер

Принцип работы:
Пластиковый экструдер нагревает и пластифицирует пластиковые гранулы или порошки через шнек, а затем непрерывно экструдирует их через специальную форму. Основные компоненты:

1. Система подачи: точный контроль подачи сырья
2. Система экструзии: пластифицирующее устройство, состоящее из шнека и цилиндра
3. Система нагрева и охлаждения: точный контроль температуры в каждой зоне
4. Форма: определяет форму поперечного сечения продукта
5. Система тяги и резки: контролирует размер продукта

Применение:

- Производство пластиковых труб, профилей, пластин, пленок и т. д.
- Частицы переработанного пластика могут использоваться напрямую

Особенности:

- Может быть оснащена различными формами для производства различных продуктов
- Высокая степень автоматизации
- Энергосберегающая конструкция, высокая тепловая эффективность

Благодаря более строгим экологическим нормам и технологическим достижениям отрасль переработки пластиковых отходов движется в направлении более эффективного, чистого и высокодоходного направления. Полная система оборудования для переработки и зрелая цепочка переработки обеспечат важную поддержку решению глобальной проблемы загрязнения пластиком.