АНАЛІЗ МЕТОДІВ ПЕРЕРОБЛЕННЯ ПЛАСТИКОВИХ ВІДХОДІВ

Автор(и)

  • Evgeniіa Mykhailova Харківський національний економічний університет імені Семена Кузнеця
  • Dmytro Deineka Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
  • Hanna Pancheva Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.01.12

Ключові слова:

пластик, відходи, механічний рециклінг, сольволіз, піроліз, газифікація

Анотація

Розглянуто способи поводження з пластиковими відходами, кількість яких постійно зростає через високий попит на полімерну продукцію, що має високі експлуатаційні властивості. Актуальність проблеми обумовлена довговічністю пластику, який, потрапивши у довкілля, поступово деградує з утворенням речовин небезпечних для живих організмів. Найбільш поширеними способами поводження з пластиковими відходами є їх складування на спеціально відведених земельних ділянках або спалення з / без отримання тепла. Кожен з цих способів має певні недоліки, що викликає необхідність впровадження інших заходів. Перспективним з екологічної та економічної точок зору способом поводження з пластиковими відходами може бути їх перероблення у вторинну сировину, енергію або продукцію з певними споживчими властивостями. Мета даної роботи полягає у проведені аналізу методів перероблення пластикових відходів, встановлення їх переваг і недоліків, визначення оптимальних підходів для утилізації полімерних матеріалів з різними властивостями. Розглянуто дві основні групи методів перероблення полімерів: фізичні та хімічні. До фізичного перероблення відносять механічний рециклінг, який базується на фізичному подрібненні пластикових відходів з отриманням вторинної сировини без суттєвої зміни хімічної структури матеріалу. Цей процес достатньо простий з точки зору технічного оформлення, але вимагає ретельного сортування і очищення відходів, а також має обмеження щодо повторного застосування переробленого матеріалу. Хімічне перероблення відбувається шляхом проведення процесів сольволізу (гідролізу, гліколізу, метанолізу) та конверсії (піролізу, газифікації). В цьому випадку пластикові відходи розкладаються на вихідні молекули – мономери, з яких знову можна виготовити полімерний продукт з тими ж властивостями. Хімічні методи дозволяють утилізувати невідсортовані та забруднені полімерні матеріали багато разів без втрати їх якості. Таким чином, впровадження описаних методів дозволить зменшити кількість відходів, перетворити їх на цінну вторинну сировину та скоротити використання природних ресурсів, що застосовуються для отримання первинних пластикових матеріалів.

Посилання

All in plastic. Eastern European Association of the Green. Available at: https://eea-greens.eu/2019/05/16/all-in-plastic/ (accessed 16.05.2019).

How Much Plastic Does the World Produce? Our World in Data. Available at: https://ourworldindata.org/plastic-pollution#how-much-plastic-does-the-world-produce (аccessed 23.11.2020).

Geyer R., Jambeck J. R., & Law K. Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances, 2017, Vol. 3, no. 7, doi: 10.1126/sciadv.1700782.

Mykhailova E. O. Plastykove zabrudnennya – odna z holovnykh ekolohichnykh problem lyudstva. Komunalʹne hospodarstvo mist [Plastic pollution is one of the main environmental problem of humanity]. Municipal Economy of the cities, 2020, Vol. 4, no 157, pp. 109-121, doi: 10.33042/2522-1809-2020-4-157-109-121.

Plastic & Health: The Hidden Costs of a Plastic Planet. Center for International Environmental Law (CIEL). 2019. Available at: https://www.ciel.org/plasticandhealth/.

Baseline report on plastic waste. 2020. Available at: https://gridarendal-website-live.s3.amazonaws.com/ production/documents/:s_document/554/original/UNEP-CHW-PWPWG.1-INF-4.English.pdf?1594295332.

Brunner P. H., Rechberger H. Waste to energy – key element for sustainable waste management. Waste Management, 2015, Vol. 37, pp. 3–12, doi: 10.1016/j.

wasman.2014.02.003.

Mykhailova E. O., Vorozhbiian M. I., Moroz M. O., Pancheva G. M. Pryntsypy vprovadzhennya ekolohichnoho markuvannya produktsiyi [Principles of environmental labelling of production]. Municipal Economy of the cities, 2018, Vol. 144, pp. 43–50.

Mykhailova E. O., Pancheva G. M., Reznichenko G. M. Efektyvni mekhanizmy povodzhennya z tverdymy pobutovymy vidkhodamy v Ukrayini [Effective mechanisms of municipal solid waste management in Ukraine]. Municipal Economy of the cities, 2019, Vol. 5, no 151, pp. 37–44, doi: 10.33042/2522-1809-2019-5-151-37-44.

ASTM D7611 / D7611M-20, Standard Practice for Coding Plastic Manufactured Articles for Resin Identification. ASTM International, West Conshohocken, PA. 2020. Available at: https://www.astm.org/Standards/D7611.htm.

Arun Kumar. Awasthi et al. Plastic solid waste utilization technologies: A Review. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2017, 263, 022024, doi:10.1088/

-899X/263/2/022024.

Ragaert К., Delva L., Van Geemb K. Mechanical and chemical recycling of solid plastic waste. Waste Management, 2017, Vol. 69, pp. 24–58, doi: 10.1016/j.

wasman.2017.07.044.

PET-flex: proizvodstvo i primeneniye khlop'yev iz plastika [PET-flakes: production and use of plastic flakes]. Rcycle.net. Available at: https://rcycle.net/plastmassy/pet-fleks-hlopya-iz-plastika-proizvodstvo-i-primenenie.

Tekhnologiya proizvodstva vtorichnykh granul plastika: pererabotka polimerov i opisaniye metoda granulyatsii [Technology for the production of secondary plastic granules: polymer processing and description of the granulation method]. Rcycle.net. Available at: https://rcycle.net/plastmassy/tehnologiya-proizvodstva-vtorichnyh-granul-plastika.

Kulikova Yu. V., Tukacheva K. O. Analiz tekhnologiy utilizatsii polimernykh kompozitsionnykh materialov [Analysis of recycling technologies for polymer composite materials]. Transport. Transport facilities. Ecology, 2017, Vol. 4, pp. 103–120, doi: 10.15593/24111678/2017.04.08.

Directive 2008/98/EC of the European parliament and of the council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives. Available at: http://data.europa.eu/eli/dir/

/98/oj.

Chemical Recycling: Making Plastics Circular. Cefic. Available at: https://cefic.org/a-solution-provider-for-sustainability/chemical-recycling-making-plastics-circular/.

Mădălina Elena Grigore. Methods of Recycling, Properties and Applications of Recycled Thermoplastic Polymers. Recycling, 2017, Vol. 2, 24, doi: 10.3390/recycling

Yue Q. F., Wang C. X., Zhang L. N., Ni Y., Jin Y. X. Glycolysis of poly(ethylene terephthalate) (PET) using basic ionic liquids as catalysts. Polym. Degrad. Stab, 2011, Vol. 96, pp. 399–403, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2010.

020.

Adil Koç. Studying the Utilization of Plastic Waste by Chemical Recycling Method. Open Journal of Applied Sciences, 2013, Vol. 3, no. 7, pp 413–420, doi: 10.4236/

ojapps.2013.37051.

Yuan G., Chen D., Yin L., Wang Z., Zhao L., & Wang J. Y. High efficiency chlorine removal from polyvinyl chloride (PVC) pyrolysis with a gaseliquid fluidized bed reactor. Waste Management, 2014, Vol. 34, pp. 1045–1050, doi: 10.1016/j.wasman.2013.08.021.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-23

Як цитувати

Mykhailova , E. ., Deineka , D. ., & Pancheva , H. . (2021). АНАЛІЗ МЕТОДІВ ПЕРЕРОБЛЕННЯ ПЛАСТИКОВИХ ВІДХОДІВ. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (1(7), 80–89. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.01.12

Номер

Розділ

Хімічні та харчові технології, екологія