Рециклинг пэт

recikling-pet.doc

Филиал федерального государственного
бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Самарский государственный технический университет» в г.Сызрани
на тему «Переработка ПЭТ-бутылок»
по дисциплине «Рециклинг отходов»
Загрязнение окружающей среды отходами из пластика является одной из главных глобальных экологических проблем в мире. Этот мусор мы привыкли видеть повсюду: в парках в лесу на оживленных городских улицах на пляжах и даже в море.
Отходов с каждым годом все больше а хороших перерабатывающих заводов очень мало. Поэтому проблема утилизации пластиковых отходов с каждым годом становится всё острее и актуальнее. При этом проблема в основном не в самой переработке а в сборе и сортировке отходов. Разные страны решают эту проблему по-разному. К примеру в Германии поощряют жителей за сортировку отходов и штрафуют тех кто не сортирует. А в Японии расширяют территорию засыпая море переработанными отходами. Что касается нашей страны то у нас катастрофически мало перерабатывающих заводов. А существующие предприятия давно уже устарели. Даже при работе в несколько смен они всё равно не справляются. Не обязательно создавать большие перерабатывающие заводы на мой взгляд достаточно будет маленького перерабатывающего предприятия в каждом регионе чтобы наша страна стала чище.
В развитых государствах мира сбор и переработка отходов из пластика считается одним из приоритетных направлений экологической политики государства. Отходы из пластика являются ценным вторсырьем. Из-за отсутствия современных мусороперерабатывающих заводов в нашей стране пластиковые бутылки покрывают городские свалки огромным слоем и могут пролежать там до нескольких лет.
ПЭТ-бутылки достаточно дешево принимают в отличие от стеклянных что является причиной того что проще выбросить бутылку вместе с мусором чем отнести в приемный пункт. Пластик является огромной экологической проблемой мирового масштаба.
Общие сведения о предприятии
Основной вид деятельности – переработка ПЭТ тары.
Предприятие расположено на окраине города площадью 2700 м2.
Размер санитарно-защитной зоны – 100 м.
Производительность предприятия за год: 150 тонн мусора переработано 120 тонн – вторсырье.
Количество рабочих дней в году – 240.
Длительность рабочей смены – 8 часов в сутки.
Контролер над работой производственной линии
Менеджер по сбыту готовой продукции
Специалист по оборудованию
Водитель на грузовик
На балансе предприятия числится 2 единица автотранспорта – предназначенных для сбора отходов ПЭТ от физических и юридических лиц на территорию “Пластика”
Сведения о хозяйственной деятельности в результате которых образуются отходы
Структура предприятия представлена на рис.333
Административное помещение (1) площадью 100 м2 предназначено для ИТР.
Производственные цеха (2) площадью 2000 м2 предназначены для осуществления технологического процесса сортировки и переработки отходов.
Гараж (3) площадью 600 м2 предназначен для хранения обслуживания и ремонта автотранспорта.
Склад (4) предназначен для хранения вторсырья.
Рис. 1. Схема территории предприятия «Пластик»
- административное помещение; 2 - производственные цеха; 3 – гараж; 4- склад
Перечень технологического оборудования:
измельчитель роторный
ванна для замачивания флекса;
динамическая центрифуга предназначенная для жесткой очистки пластика от этикеток остатков грязи и т. д.;
горячая ванна. Вода нагретая до температуры в 60 градусов в сочетании с натрий фосфатом обеспечивает максимально эффективную чистку флекса;
дозатор подающий хлопья одинаковыми порциями в трубы с горячим воздухом;
фрикционный шнек накапливающий флекс и транспортирующий его в ванну замачивания. Он в свою очередь состоит из: наклонного шнека бункера накопления системы смыва;
ванна для ополаскивания используется для смыва остатков моющих средств из хлопьев.
Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные с электролитом образуются в результате замены отработанных аккумуляторов автотранспорта.
Покрышки пневматических шин с тканевым кордом отработанные образуются в результате замены изношенных шин.
Спецодежда из натуральных синтетических искусственных и шерстяных волокон загрязненные нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов менее 15%) образуется в результате замены изношенной спецодежды.
Обувь кожаная рабочая утратившая потребительские свойства образуется в результате замены изношенной обуви.
Мусор от офисных помещений организаций несортированный (исключая крупногабаритный) образуется в результате уборки территории.
Смет с территории предприятия малоопасный образуется в результате уборки территории.
Отходы минеральных масел индустриальных образуются в результате замены отработанных индустриальных масел.
Обтирочный материал загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов менее 15%) образуется при обслуживании и ремонте автотранспорта и оборудования.
Песок загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов менее 15%) образуется в результате ликвидации аварийных разливов.
Ленты конвейерные утратившие потребительские свойства незагрязненные образуются в результате замены изношенных конвейерных лент.
Перечень образующихся отходов представлен в таблице 2.
Наименование вида отхода
Отходообразующий вид деятельности процесс
Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные с электролитом
Замена отработанных аккумуляторных батарей
Покрышки пневматических шин с тканевым кордом отработанные
Замена автомобильных покрышек
Спецодежда из натуральных синтетических искусственных и шерстяных волокон загрязненные нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов менее 15%)
Замена изношенной спецодежды
Обувь кожаная рабочая утратившая потребительские свойства
Замена изношенной спецобуви
Мусор от офисных помещений организаций несортированный (исключая крупногабаритный)
Смет с территории предприятия малоопасный
Уборка территории предприятия
Отходы минеральных масел индустриальных от генератора
Замена отработанных масел
Обтирочный материал загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов менее 15%)
Обслуживание и ремонт автотранспорта и оборудования
Песок загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов менее 15%)
Ликвидация аварийных разливов
Ленты конвейерные утратившие потребительские свойства незагрязненные
Замена отработанных конвейерных лент
Технология переработки ПЭТ
На первом этапе из бункера поступает пэт-тара по ленточному конвееру в дробилку.
Второй этап – происходит дробление на конусной дробилке. В нее помещаются сырье которое дробится с получением на выходе хлопьев размером 08-12 см. Далее измельченная масса подвергается тщательной промывке с применением каустической соды. Линия по переработке пластиковых бутылок направляет все это в центрифугу где от основной массы отделяются кусочки бумажных этикеток. Процесс позволяет удалить этикетки выполненные из полипропилена. Флекс1 снова промывается на этот раз используется чистая вода после чего помещается в трубчатую сушилку где поток горячего воздуха обеспечивает сушку.
Третий этап – агломерация. Измельченная масса подвергается высокотемпературным воздействиям в результате чего происходит ее спекание и превращение в комочки небольших размеров.
Четвертый этап – грануляция. Частицы уплотняются под незначительным давлением так как между ними могут иметься пустоты. После этого происходит деформация самих частиц благодаря чему они сцепляются на уровне молекул. Конечный этап предполагает повышение давления чтобы превратить упругое видоизменение в пластичное. Итогом этого является получение прочных гранул одинаковой формы. (рис.1)
(рис.1) Схема технологического процесса
— конвейер; 2 — дробилка; 3 — воздушный классификатор; 4 - магнитный сепаратор; 5 — промыватель; 6 — конвейер; 7 — центробежные сушилки; 8 — дробилка; 9 — бункер; 10 — экструдер; 11 — бункер для гранул
Использование отстойника для очистки сточной воды от взвешешенных частиц-этикетки.
Расчет оборудования технологической схемы
Согласно ориентировочным нормам накопление ПЭТ на 1 человека составляет 03 тгод (15 м3год). Население г. Сызрань составляет 175222 чел. Таким образом количество отходов в г. Сызрани составляет 03175222 = 5256556 тонн в год (15175222 = 262833 м3год). В табл. 4.1 представлена массовая и объемная производительность технологической линии по основным переделам в соответствии с процентным содержанием фракций и порядком сортировки.
Наименование переделов (процессов)
Производительность т (м3)
В сутки (в рабочую смену)
Исходные данные для расчета параметров конусной дробилки представлены в табл.4.2
табл.4.2. Исходные данные для
расчета параметров конусной дробилки
Диаметр дробящего отверстия D
Максимальный диаметр кусков поступающих в дробилку Dmax
Угол наклона образующей дробящего конуса в параллельной зоне
Ширина параллельной зоны равная диаметру выходящих кусков z
Коэффициент трения материала о поверхность конусов f
Коэффициент разрыхления k
Коэффициент пропорциональности
Поправочный коэффициент В**
Длина камеры дробления L
Частота вращения эксцентриковой втулки обс:
Объемная производительность м3ч:
где V – объем кругового кольца материала;
l – длина параллельной зоны м
Массовая производительность тч:
Мощность электродвигателя дробилки кВт:
Расчет и обоснование годовых нормативов образования отходов
Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные с не слитым электролитом
Количество отработанных аккумуляторов (N) образующихся при эксплуатации автотранспорта определяется по формуле (5.1)[2]:
N = Nавт.i ni Ti шт.год
Ti - эксплуатационный срок службы аккумуляторов i-й марки год.
Вес образующихся отработанных аккумуляторов (М) рассчитывается по формуле (5.2)[2]:
mi - вес одного аккумулятора i-го марки с электролитом кг.
Исходные данные и результаты расчетов представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 Расчёт количества образования отхода
Кол-во автомашин снабженных аккумулято-рами шт.
Кол-во аккумуляторов в одной автомашине шт.
Эксплуатационный срок службы аккумуляторов год
Кол-во отработ. аккуму-ляторов шт.год
Вес одного аккумулятора с электролитом кг
Вес образу-ющихся отработ. аккумуля-торов тгод
Таким образом норматив образования отхода составляет: 0050 тгод или 2 шт.год
Покрышки с тканевым кордом отработанные
Расчёт количества отработанных шин (Qш) производится по формуле (5.3) [3]:
Qш = Ni Li Kшi НLi шт.год
НLi - нормативный пробег i-той модели шины тыс.км.
Масса изношенных шин (Мш) рассчитывается по формуле (5.4) [3]:
Mш = 10-3 Ni Kи Kшi mшi Li НLi тгод
где: Kи- коэффициент износа шин Kи = 075 для грузовых автомобилей;
mшi - масса одной шины (новой) i-той марки кг.
Исходные данные и результаты расчетов представлены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 Расчёт количества образования отхода
Кол-во авт. с шина-ми i-той марки шт
Среднегод. пробег автомобилей с шинами тыс.км;
Кол-во шин установле-нных на одном автомобиле шт.;
Нормативный пробег i-той модели шины
Масса одной шины (новой) кг
Кол-во изно-шенных шин шт.год
Масса изношенных шин тгод
Таким образом норматив образования отхода покрышки отработанные составляет: 190680 тгод или 89 шт.год.
Песок загрязнённый нефтепродуктами
Количество песка фактически израсходованного на ликвидацию случайных проливов масла составляет до 003 т в год.
С учетом загрязнения отхода 1000 % (по данным предприятия-аналога) масса составит:
М п. = 005 100(100-1100) = 0056 тгод
Годовой норматив образования данного отхода составит: 0056 тгод или 0033 м3год (плотность отхода 169 тм3).
Мусор от бытовых помещений организаций несортированный (исключая крупногабаритный)
Количество мусора от бытовых помещений организации (Мтбо) рассчитывается исходя из численности работников 41 человек и норм образования отходов на одного человека в год равных 01 т (11 м3) (5.5) [7].
Мтбо = 42 01 = 4200 тгод (462 м3год)
Таким образом годовой норматив образования отхода составит:
00 тгод или 462 м3год.
Смет с территории и производственных помещений
Количество смёта (Мсм) образующегося при уборке усовершенствованных покрытий организации рассчитывается по формуле (5.6) [2]:
Мсм = S m 10-3 05 тгод
где: S – площадь твёрдых покрытий подлежащая уборке м2 S =300 м2 по данным организации;
m – удельная норма образования смёта с 1 м2 твёрдых покрытий кгм2 m = 5 кгм2 [8];
- коэффициент учитывающий уборку территории за 6 месяцев в году.
Количество образования отхода составит:
Мсм = 300 5 10-3 05 = 0750 тгод
Годовой норматив образования отхода составит: 0750 тгод или 05 м3год (плотность отхода 150 тм3).
Изношенная спецодежда и спецобувь
Перечень спецодежды и спецобуви выдаваемый сотрудникам организации представлен в таблице 5.3.
Таблица 5.3 Перечень спецодежды и спецобуви
выдаваемый сотрудникам организации
Наименование спецодежды и спецобуви
Срок службы одежды мес.
Вес одной единицы спецодежды спецобуви кг
Масса вышедшей из употребления спецодежды (Мизн.спецод) рассчитывается по формуле(5.7) [3]:
Мизн.спецод. = Кизн Кзагр Мспецод N 10-3 тгод
где: Кизн – коэффициент учитывающий потери массы изделий в процессе эксплуатации Кизн = 078 [3];
Кзагр - коэффициент учитывающий загрязнённость спецодежды Кзагр = 109;
Мспецод – масса единицы изделия спецодежды одного вида в исходном состоянии кг;
N – количество вышедших из употребления изделий одного вида штгод;
где: Рф – количество изделий одного вида находящихся в носке шт;
Тн – нормативный срок носки изделия одного вида лет.
Расчёт количества образования отхода представлен в таблице 5.4.
Таблица 5.4 Расчёт количества образования
изношенной спецодежды
Наименова-ние спецодежды
Коэффициент учитывающий потери массы изделий в процессе эксплуатации
Коэффициент учитывающий загрязнённость спецодежды
Масса единицы изделия спецодежды одного вида в исходном состоянии кг
Количество вышедших из употребления изделий одного вида штгод
Кол-во образо-вания отхода тгод
Масса вышедшей из употребления спецобуви (Мизн.спецоб) рассчитывается по формуле (5.8) [3]:
Мизн.спецоб. = Кизн Кзагр mспецоб Nспецоб 10-3 тгод
где: Кизн – коэффициент учитывающий потери массы спецобуви в процессе эксплуатации Кизн = 085 [3];
Кзагр - коэффициент учитывающий загрязнённость спецобуви Кзагр = 109;
mспецоб – масса одной пары спецобуви одного вида в исходном состоянии кг;
Nспецоб – количество пар вышедшей из употребления спецобуви одного вида штгод;
Nспецоб = Рф спецобТн спецоб штгод
где: Рф спецоб – количество пар изделий спецобуви одного вида находящихся в носке шт;
Тн спецоб – нормативный срок носки спецобуви одного вида лет.
Расчёт количества образования отхода представлен в таблице 5.5.
Таблица 5.5 Расчёт количества образования
вышедшей из употребления спецобуви
Наименова-ние спецобуви
Коэффициент учитывающий потери массы спецобуви в процессе эксплуатации
Коэффициент учитывающий загрязнённость спецобуви
Масса одной пары спецобуви одного вида в исходном состоянии кг
Количество пар вышедшей из употребления спецобуви одного вида штгод
Количество образования отхода тгод
Масса вышедшей из употребления спецодежды и спецобуви (М) составит:
М = Мизн.спецод + Мизн.спецоб = 0343 + 0008 =0351 тгод
Годовой норматив образования данного отхода составит: 0351 тгод или 1404 м3год (плотность отхода 025 тм3).
Обтирочный материал загрязненный нефтепродуктами
Норматив образования обтирочного материала (Qоб.мат.) загрязненного маслами образующегося в результате эксплуатации автотранспорта организации рассчитывается по формуле (5.9) [5]:
Qоб.мат. = Ni Лi Муд. 10-3 тгод
Муд – удельный показатель расхода замасленного обтирочного материала на 10 тыс. км. пробега Муд = 300 кг [10].
Масса отхода составит:
Qоб.мат. = 20 70 300 10-3 = 4200 тгод
Норматив образования обтирочного материала (Qоб.мат.) загрязненного маслами образующегося в результате обслуживания оборудования рассчитывается по формуле (5.10) [5]:
Мотх = (ni Hi Pi 8) k тгод
где ni – количество станков i-го типа
– продолжительность смены час;
k - содержание нефтепродуктов в промасленной ветоши k = 12 (по данным протокола компонентного состава отхода).
Мобт. = 80035 36 8 12 = 1512 тгод
Таким образом годовой норматив образования отхода по предприятию составит:
Мобт. = 4200 + 1512 = 5712 тгод
Годовой норматив образования данного отхода составит: 5712 тгод или 1428 м3год (плотность отхода 04 тм3).
Масла индустриальные отработанные
Отработанное индустриальное масло образуется в результате технического обслуживания оборудования установленного в производственных цехах.
Расчет количества отработанного индустриального масла производится по формуле (5.11) [5]:
где: P – среднее количество заливаемого масла на единицу оборудования
N – количество замен масел в год разгод N=2;
n – количество единиц оборудования8;
К – норматив образования отхода % К=35%
М = 362835 10-5 =0020 тгод (224 м3год).
Годовой норматив образования данного отхода составит: 0020 тгод или 224 м3год (плотность отхода 04 тм3).
Количество конвейерных лент утративших потребительские свойства образующихся при ежегодной плановой замене рассчитывается по формуле (5.12):
где n - количество конвейерных лент
m – масса одной конвейерной ленты i-ого типа кг
N = 3170010-3 = 5 100 тгод
Годовой норматив образования данного отхода составит: 5100 тгод или 85 м3год (плотность отхода 06 тм3).
Отходы сортировки коммунальных отходов
Перечень образующихся отходов «Пластик» представлен в таблице 5.6.
Таблица 5.6. Перечень образующихся отходов «Пластик»
Годовое количество образования отходов
Итого II класса опасности:
Отходы минеральных масел индустриальных
Итого III класса опасности:
Итого IV класса опасности:
Продолжение табл. 5.6
Итого V класса опасности:
Характеристика мест накопления отходов
Место накопления отходов № 1
МНО № 1 предназначено для накопления аккумуляторов свинцовых отработанных неповрежденных с электролитом.
Складирование отхода осуществляется на специально отведённой бетонированной площадке в закрытом помещении. Аккумуляторы накапливаются на металлическом поддоне крышками вверх с плотно закрытыми пробками. В случае розлива кислотного электролита электролит необходимо нейтрализовать сухой кальцинированной или пищевой содой собрать лопатой в пластмассовую тару и удалить из помещения а затем это место смочить 10% раствором питьевой соды и досуха вытереть чистой ветошью помещение проветрить.
Периодичность вывоза отхода не реже 1 раза в 6 месяцев в количестве 11 шт.
Отход вывозится специализированным транспортом спецорганизации на обезвреживание и использование в соответствии с договором.
Место накопления отходов № 2
МНО № 2 предназначено для накопления минеральных масел индустриальных.
Отходы накапливаются в герметично закрытой металлической бочке объёмом 200 л (02 м3) на специально отведённой бетонированной площадке в помещении. Место накопления оборудовано средствами пожаротушения (огнетушителем). В случае разлива масла сбор отхода осуществляется сорбирующим материалом (песком).
Годовой норматив образования отходов - 224 м3 (0020 т):
Периодичность вывоза отходов определяется вместимостью контейнера требованиями по накоплению отходов и составляет 5 раз в год (1-2 раза в квартал) в количестве 448 м3 (0004 т).
Отходы вывозятся спецтранспортом с целью использования специальной организацией.
Место накопления отходов №3
МНО № 3 предназначено для накопления следующих видов отходов - песка загрязнённого нефтепродуктами; обтирочного материала загрязненного нефтепродуктами.
Накопление отходов осуществляется в помещении с бетонированными полами в металлическом контейнере с крышкой объёмом 05 м3. Место накопления отходов оборудовано средством пожаротушения (огнетушителем).Годовой норматив образования отходов - 14313 м3 (5768 т):
- песок загрязнённый нефтепродуктами – 0033 м3 (0056 т);
- обтирочный материал загрязненный нефтепродуктами – 1428 м3 (5712 т).
Количество накопления отходов ограничивается вместимостью контейнеров 05 м3.
Периодичность вывоза отходов определяется вместимостью контейнера требованиями по накоплению отходов и составляет 4 раза в год (1 раз в квартал) в количестве 3578 м3 (1442 т):
- песок загрязнённый нефтепродуктами – 0008 м3 (0014 т);
- обтирочный материал загрязненный нефтепродуктами – 357 м3 (1428т).
Отходы вывозятся специализированным транспортом мини-завода «Пластик» на полигон промотходов «Пластик».
Место накопления отходов № 4
МНО № 4 предназначено для накопления покрышек с тканевым кордом отработанных навалом на открытой площадке с усовершенствованным покрытием. Место накопления отхода оборудовано средством пожаротушения (огнетушителем).
Периодичность вывоза отхода не реже 1 раза в 6 месяцев в количестве 44-45Отход передается для подготовки к использованию спецорганизации по договору.
Место накопления отходов № 5
МНО № 5 предназначено для накопления раздельно промышленных и бытовых отходов на открытой площадке с усовершенствованным покрытием площадью 8 м2 в 2-х металлических ёмкостях с крышками объёмом 15 м3 каждая.
Контейнер №1 предназначен для накопления бытовых отходов - мусора от офисных помещений организаций несортированного (исключая крупногабаритный).
Годовой норматив образования отхода – 46200 м3 (4200 т). Количество накопления отходов ограничивается вместимостью контейнера 135 м3. Периодичность вывоза отходов определяется санитарно-гигиеническими требованиями вместимостью контейнера и составляет 41 раз в год в количестве 1127 м3 (0102 т). Ввиду небольшого количества содержания пищевых отходов в бытовом мусоре периодичность вывоза отходов возможна 1 раз в неделю.
Отходы вывозятся специализированным транспортом на полигон захоронения бытовых отходов «Пластик».
Контейнер №2 предназначен для накопления - смета с территории и производственных помещений; изношенной спецодежды и спецобуви.
Годовой норматив образования отходов - 1904 м3 (1101 т):
- смет с территории и производственных помещений – 0500 м3 (0750 т);
- изношенная спецодежда и спецобувь – 1404 м3 (0351 т).
Количество накопления отходов ограничивается вместимостью контейнера 135 м3.
Периодичность вывоза отходов определяется требованиями по накоплению отходов вместимостью контейнера и составляет 2 раза в год (1 раз в 6 месяцев) в количестве 0952 м3 (0551 т):
- смет с территории и производственных помещений – 0250 м3 (0375 т);
- изношенная спецодежда и спецобувь – 0702 м3 (0176 т).
Отходы вывозятся специализированным транспортом на полигон захоронения промотходов «Пластик».
Контейнер №3 предназначен для накопления лент конвейерных утративших потребительские свойства незагрязненных.
Годовой норматив образования отхода – 85 м3 (5100 т). Конвейерные ленты заменяются 1 раз в год после чего вывозятся специализированным транспортом на полигон захоронения бытовых отходом «Пластик».
Схема мест накопления отходов представлена на рис.3.
Мероприятия по снижению негативного воздействия на ОС
«Пластик» ведет деятельность по внедрению сортировки отходов в жилых районах (например установка контейнеров для раздельного сбора отходов).
Временные методические рекомендации по расчёту нормативов образования отходов производства и потребления С-П 1998 г.
Методические рекомендации по оценке объёмов образования отходов производства и потребления. Разработаны ГУ НИЦПУРО М 2003 г.
Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. М. Транспорт 1986.
Методические рекомендации «Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте» утвержденные распоряжением № АМ-23-р Минтранс России от 14.03.2008 г. Москва.
СНиП 2.07.01-89 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений..