Технологии переработки макулатуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Макулатура является вторичным сырьем и образуется в процессе жизнедеятельности повседневно. Большие скопления макулатуры обычно утилизируют вместе с другими видами отходов - пищевыми, твердыми бытовыми. Сортировка вторичного сырья и отходов, а также прием макулатуры в большом количестве осуществляется специализированными предприятиями, которые работают для организации вторичной переработки и получения вторсырья.

Пункты приема макулатуры функционируют для обеспечения целенаправленного сбора отходов бумажного производства и различных видов бумажной продукции для их дальнейшей вторичной переработки. Мобильный пункт приема макулатуры позволяет создать все условия для обеспечения сбора макулатуры, скапливаемой в процессе повседневной бытовой деятельности. Вторичное сырье, получаемое после переработки, в дальнейшем активно используется на производстве и в быту.

Переработка макулатуры производится по современным технологиям вторичной обработки различных видов бумажных отходов. Получаемое в ходе вторичной переработки сырье экологически безопасно. Услуги, которые подразумевает переработка макулатуры на вторичном производстве, позволяют значительно сократить объем отходов на мусорных полигонах.

Вторичная переработка отходов бумажной промышленности позволяет сегодня добиться отличных результатов - получить качественные писчебумажные изделия, широко используемые в производственной и бытовой деятельности. Сегодня прием макулатуры для вторичной переработки осуществляет целый ряд компаний в Минске, а также в областях Беларуси.

Сбор макулатуры и вторичная переработка бумажных отходов активно развивается. Для осуществления вторичной переработки бумажных отходов необходима их сортировка. Каждый пункт приема макулатуры работает по своей схеме.

Технология переработки макулатуры предполагает сортировку, измельчение и очищение от вредных примесей, после чего осуществляется производство бумажной продукции хозяйственного и производственного назначения. При изготовлении писчебумажных изделий из вторичного сырья необходимо соблюдать основные стандарты ГОСТа, продукция должна строго соответствовать установленным гигиеническим требованиям.

Продукция вторичного производства широко используется в повседневной бытовой деятельности, а также в процессе промышленного производства.

Современные технологии вторичной переработки макулатуры позволяют изготовить качественные писчебумажные изделия, отвечающие всем заданным стандартам качества и требованиям санитарно-эпидемиологической экспертизы. Технология вторичной переработки успешно применяется для переработки различных отходов бумажного производства.

Переработка (другие термины: вторичная переработка, рециклинг отходов (англ. recycling), рециклирование и утилизация отходов) -- повторное использование или возвращение в оборот отходов производства или мусора. Наиболее распространена вторичная, третичная и т. д. переработка в том или ином масштабе таких материалов, как стекло, бумага, алюминий, асфальт, железо, ткани и различные виды пластика. Значение вторичной переработки отходов

Во-первых, ресурсы многих материалов на Земле ограничены и не могут быть восполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации. Во-вторых, попав в окружающую среду, материалы обычно становятся загрязнителями. В-третьих, отходы и закончившие свой жизненный цикл изделия часто (но не всегда) являются более дешевым источником многих веществ и материалов, чем источники природные.

Макулатура:

бумага;

картон;

газеты;

текстиль;

TetraPak.

Макулатурный пакетировочный пресс для макулатуры, картона, мусора, вторсырья, бытовых отходов, бумаги, пленки, пэт, пластика, металла и других ТБО

Вертикальные макулатурные прессы

PRESSMAX™ серии 500

Горизонтальные пакетировочные прессы PRESSMAX™ серии 700

Прессы для бытовых отходов и мусора

PRESSMAX™ серии 300

Возможности

бункерная загрузка

фронтальная загрузка

высокая эффективность

удобство перемещения

компактный размер

лёгкость использования

возможность использования вне помещения

Пакетировочные прессы PRESSMAX™ - качество и скорость

Макулатурные пакетировочные прессы, PRESSMAX™ предназначены для сдавливания отходов производств -- различного картона, макулатуры, ПЭТ-бутылок, жестяных и алюминиевых банок, коробок, цветного металла, металлических стружек, пленки, ПВД, ПНД.

Пакетировочные прессы для макулатуры, мусора, пленки, картона и пр. являются очень эффективными при переработке любых отходов производства. Технические показатели позволяют им быть универсальными для различного рода отходов.

Существенным преимуществом прессов для макулатуры, картона, бумаги, пластика и другого вторсырья является компактные, удобные размеры, что позволяет эффективно их использовать на ограниченных пространствах, эксплуатировать непосредственно рядом с основными производственными станками и экономить, таким образом, временные ресурсы и производственные территории, не теряя при этом высокой производительности самих прессов. Прессы для макулатуры идеально подходят для эксплуатации в магазинах, торговых центрах, ресторанах, отелях и т.д.

Макулатурные прессы для мусора формируют компактные кипы, которые легко складывать и вывозить -- это также позволит экономить трудовые и временные ресурсы. Большим преимуществом прессов является простота эксплуатации, надежность, экономичность и высокая производительность.

Пакетировочные прессы обеспечивают высокую производительность при ограниченном пространстве и поэтому они идеально подходят для применения в отелях, ресторанах, магазинах, офисных помещениях и на предприятиях.

Правильная организация процесса управления отходами на предприятии поможет не только снизить затраты, но и извлекать прибыль, причем не только в виде прямой выгоды от реализации отходов, но и существенном снижении транспортных издержек, высвобождения площадей и уменьшения трудозатрат.

Наиболее рациональным способом уменьшения объемов ТБО на предприятиях является применение прессов для вторсырья -- бумаги, картона, пленки, металлической стружки и прочего отходов и мусора. Прессы - это зачастую основное звено в оптимизации управления отходами. Предназначение пакетировочных прессов для вторсырья - уменьшение объема ТБО. Прессы способны уменьшать объем макулатуры, пленки ПЭТ, текстиля, алюминиевых банок и прочих видов твердых отходов в 10 - 20 раз (в зависимости от типа ТБО), металлической стружки (пакетировочный пресс для металлической стружки).

Спрессованный материал позволяет не только более рационально использовать складские площади, но и избегать нареканий со стороны контролирующих органов (Пожнадзор, СЭС, экологическая милиция и др.). Кроме того, спрессованные отходы покупают как вторсырье по более выгодным расценкам.

Отходы превращаются в «живые» деньги.

Пакетировать отходы выгодно

Будущее за раздельным сбором мусора, -- считают во всех развитых странах, ведь практически 90% отходов подлежат вторичной переработке. Экосистема -- мир в котором мы живём

Применение новейших разработок для утилизации отходов - это путь решения экологической проблемы. Высокие стандарты в области охраны окружающей среды, принятые во многих странах Западной Европы, должны войти и в нашу жизнь.

Решение проблемы постоянно растущих расходов на транспортирование отходов, а также проблемы простоев мусоровозов на полигонах в связи с увеличением объемов ТБО -- в современном, технологичном оборудовании по прессованию мусора.

Переработка макулатуры

Сегодня в мире перерабатывается чуть более 50 процентов использованной бумаги - макулатуры. Число заводов по переработке макулатуры постоянно растет. Однако из-за необратимой деформации бумажных волокон сберечь леса все равно не удастся. Древесная масса и целлюлоза насыщены влагой, и поэтому волокна изготовленной из них бумаги надежно скреплены друг с другом водородными связями. «Однако при каждой новой переработке такой бумаги восстанавливается лишь 80 процентов этих связей», -- говорит Юйлинь Дэн, специалист по химической и биомолекулярной инженерии, профессор Технологического института Джорджии. После четырех или пяти циклов подобной процедуры, добавляет он, «волокно уже не может образовывать достаточно прочных связей» и становится непригодным для использования.

Древесное или целлюлозное волокно содержит большое количество молекул воды, обеспечивающих водородные связи с соседними волокнами в готовой бумаге. При каждой новой переработке это волокно все более деформируется, обезвоживается, теряет эластичность и, наконец, не имея достаточных по площади поверхностей для такого рода связывания, превращается в отходы.

Пока технологи, не располагают выбором экономически эффективных средств, сосредоточились на снижении затрат на переработку более свежих бумажных волокон. Главная задача заключается в совершенствовании способа избавления от «липучек»: массы всевозможных клейких веществ от почтовых марок, этикеток, изолент, скотча, журнальных корешков и множества других вещей. Поскольку эти посторонние примеси легко разрушаются и, проникая сквозь крупноячеистое сито, забивают собой оборудование, для их улавливания приходится пропускать макулатурные массы через медленнодействующее и энергоемкое мелкоячеистое сито. Как заметил Дэн, в бумажной промышленности уже целое десятилетие пытаются найти химический процесс, который бы разрушал подобные клейкие вещества, однако эта проблема «так и осталась не полностью решенной». Сложной задачей стало также сведение до минимума загрязнения воды, которая используется в процессе переработки бумажных волокон и требует очистки перед повторным использованием.

Снизить затраты на переработку помогла бы и более тщательная предварительная сортировка макулатуры, способствующая увеличению спроса на бумагу из вторичного сырья и сокращению размеров свалок мусора. Хотя городская администрация нередко обязывает жителей рассортировывать выбрасываемую бумагу по категориям (например, картон, газеты и пр.), большая часть отходов все равно доставляется в центры сбора мусора в перемешанном состоянии.

Сортировка макулатуры по внешним признакам. В первых автоматических сортировочных машинах сенсоры способны распознавать главным образом цвет проплывающей на ленте конвейера бумаги, что позволяет отделять, скажем, коричневые пакеты от листов копировальной бумаги. Разработкой более совершенных сенсоров занимаются сейчас такие компании, как MSS, Inc. в городе Нэшвилл, штат Теннесси, а также университетские лаборатории, чья работа финансируется Министерством энергетики США. Эти новые образцы смогут отличать черно-белые листы офисных документов от такого же цвета газетных полос, а также выявлять разницу в глянце у различных видов потребительской упаковки. В относительно новых автоматических сортировочных машинах, проходя через наклонные плоскости и вращающиеся диски, поток бумажных отходов распределяется на ленте конвейера в один тонкий слой . Посылаемые пучки видимого света и ИК-излучения ближней части спектра распознают каждый обрывок бумаги по цвету или глянцу, а воздушные струи направляют его в соответствующий лоток-коллектор.

И поэтому примерно 95% этого мусора приходится разбирать вручную, а это довольно дорогостоящая процедура. Фирмы-производители лишь совсем недавно начали поставлять машины для автоматической сортировки отходов, причем более совершенные сенсоры к таким машинам по-прежнему находятся в стадии разработки. Как заметил Ричард Вендитти, адъюнкт-профессор Университета штата Северная Каролина и эксперт по древесинeи бумаговедению, улучшенное сортировочное оборудование не только снизило бы затраты на переработку макулатуры. С его помощью можно было бы направлять на переработку куда более однородный материал, а также расходовать в этом технологическом процессе меньшее количество химикатов, воды и электрической энергии.

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.

Объем образования отходов картонно-бумажной упаковки оценивается в 1,0-1,2 млн. т, а объем использования - около 500 тыс. т. Общий объем использования макулатуры в 2000 году оценивается в 1 млн. т. Таким образом, уровень использования макулатуры от общего объема производства картонно-бумажной продукции составляет 19%.

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.

Технология переработки макулатуры

1. Роспуск. Макулатура замачивается и под действием вращающегося винта мешалки измельчается, превращаясь в жидкую волокнистую массу. 2. СИТО. 3. МЕШАЛКА. 4. КРУПНОЯЧЕИСТОЕ СИТО. Волокнистая масса циркулирует во вращающемся барабане. При этом посторонние тяжелые включения -- песок, частицы металла и прочее -- опускаются на дно. Под действием вакуума, сквозь сито свободно проходят легкие частицы, но задерживаются более крупные включения (размером в несколько миллиметров) типа кусочков пластика. 5. Подача воздуха. 6. Пена. 7. Формование бумажного полотна .Прошедшая через мелкоячеистое сито бумажная масса, которая примерно на 95% состоит из воды и на 5% -- из волокон, выливается на сетку. Здесь большие валики выжимают из нее воду, производя начальное формование бумажного полотна, которое еще более высушивается и подготавливается к дальнейшей обработке в бумагоделательной машине. 8. Мелкоячеистое сито. От перепада давления материал пропускается через мешалку и сито. Волокна, меньшие по размерам, чем оставшиеся молекулы типографской краски и клейких веществ, свободно проходят дальше. 9. Сито. 10. Очистка. Центрифуга разделяет материал по плотности. Волокна, которые имеют меньшую плотность, чем большая часть оставшихся загрязнителей, откачиваются сверху. 11. Флотация. В волокнистую массу подается распыленный сжатый воздух. К пузырькам воздуха, которые стабилизируются на поверхности с помощью пенообразователя, прикрепляются обладающие обычно гидрофобностью частицы типографской краски, красителей, покрытий и клейких веществ. Такие загрязнители снимаются или откачиваются вместе с пеной. Второй добавляемый химикат помогает собрать эти частицы, увеличивая степень их прикрепляемости к пузырькам. 12. Волокно. 13. Сетка.

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 патрубок 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.

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.

Результаты переработки макулатуры

Основная проблема традиционных технологий переработки макулатуры заключается в трудности очищения макулатуры от массы всевозможных клейких веществ: почтовых марок, этикеток, изолент, скотча, журнальных корешков, скрепок и множества других вещей. Эти посторонние примеси, легко проникая сквозь крупно-ячеистое сито, засоряют собой оборудование. Для их улавливания приходится пропускать макулатурные массы через медленно действующее и энергоемкое мелко-ячеистое сито. В бумажной промышленности уже давно пытаются найти технологический процесс, который бы позволял эффективно очищать макулатуру, однако эта проблема так и не решена. Сложной задачей стало также сведение до минимума загрязнения воды, которая используется в процессе переработки бумажных волокон и требует очистки перед повторным использованием.

Традиционная 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.

Подробнее о сложностях переработки макулатуры.

Задача: Обеспечить эффективное разделение макулатуры и посторонних включений.

Решение: Использование принципа инерционной сепарации в аэродинамическом диспергаторе позволяет эффективно отделять посторонние включения. Частицы одного материала, обладающие заданными параметрами, тангенциально уносятся из зоны измельчения в бункер в нижней части оборудования, а частицы другого материала, обладающие другими параметрами, отбираются радиально.

Задача: Снизить энергоемкость массоподготовки и свести до минимума загрязнение и использование воды.

Решение: Аэродинамический диспергатор заменяет ряд традиционно используемых единиц оборудования, распушение макулатуры происходит в воздушной среде без использования воды, что обеспечивает снижение энергозатрат и исключает загрязнение воды.

Подробнее о использовании диспергатора в переработке макулатуры.

макулатура бумажный машина переработка

Размещено на Allbest.ru