Способы вторичного использования пластиковых бутылок

Переработка пластиковых бутылок в домашних условиях: технологии и оборудование

Пластиковые бутылки — это не просто тара для упаковки напитков и жидкостей.

Бутыли из ПЭТ — это уникальный материал, который даже после использования может иметь массу ценных применений.

Ежедневно они выбрасываются сотнями тысяч единиц. Люди и не догадываются, что это не просто мусор, а ценный сырьевой ресурс.

Из них можно изготовить множество полезных вещей и даже организовать мини-производство по переработке пластиковых бутылок в домашних условиях.

Особенности и преимущества рециклинга

Подавляющее большинство тары, которую мы используем для напитков и прочих жидкостей, изготовлено из полиэтилентерефталата (ПЭТ).

Этот материал легко узнаваем, он имеет следующие отличительные характеристики:

1. Идеальная прозрачность. Упаковка из полиэфира отличается отличным светопропусканием.
2. Жесткость. Несмотря на очень малую толщину стенки, материал не деформируется.
3. Легкость. Изделия имеют малый вес по сравнению с объемом.
4. Цвет. Классические цвета: светло-голубой, коричневый, зеленый, прозрачный.

Обратите внимание, что крышки и укупорочные кольца выполнены из другого пластика — полиэтилена или полипропилена.

В промышленности отходы ПЭТ идут на вторичную переработку. Технология рециклинга полиэфира достаточно проста.

Главное преимущество состоит в том, что полиэтилентерефталат имеет очень короткую зону плавления.

То есть для того, чтобы его расплавить, необходимо приложить минимальные усилия и небольшое время нагревания. Он плавится быстро и не выделяет вредных и токсичных веществ.

Кроме того, ПЭТ быстро застывает в обычной воде, то есть для его охлаждения не требуется специального оборудования. А самое главное преимущество — он практически не теряет своих полезных качеств.

Применение вторично переработанного ПЭТ:

• щетки и другие ворсистые изделия;
• нити для 3D-принтеров и ручек;
• волокна, веревки и нити;
• связующее для абразивов и т.д.

Этот очень небольшой список, куда можно применить переработанный ПЭТ из бутылок.

Адаптация переработки к домашним условиям

В переработке отходов тары ПЭТ нет каких-то трудностей.

Но зато есть очень важные ключевые этапы, которые следует неукоснительно соблюдать:

1. Сортировка — самый важный момент. Пластик необходимо отсортировать по цветам, так качество вторичного материала будет намного выше. Крышки, кольца и этикетки нужно полностью удалить.
2. Предварительная мойка. Если это тара из-под воды, то эту стадию можно пропустить. Упаковку из-под молочной продукции и напитков желательно промыть изнутри. Это можно сделать проточной водой.
3. Измельчение бутылок. Идеально подходят роторные дробилки с длинными острыми ножами. Промышленное оборудование очень дорогостоящее, поэтому для дома подойдут самодельные устройства. Варианты конструкций описаны ниже.
4. Мойка. Для отмывки бутылок подойдут обычные тарные емкости (тазы, ведра, баки). Для не сильно загрязненных бутылок достаточно мойки в обычной теплой воде. Для удаления остатков пищи можно использовать трехстадийную мойку: замачивание в содовом растворе, мойку с применением средств для мытья посуды, ополаскивание в проточной воде.
5. Сушка. Можно использовать духовой шкаф. Температура сушки 100-120°С, время 2 часа. Дробленые куски желательно периодически переворачивать.
6. Экструзия. Поскольку предполагается использование исключительно самодельного устройства (описание ниже), то возможны варианты изготовления либо гранулы, либо жгута или нити.

Оборудование для утилизации своими руками

В домашних условиях можно обойтись без некоторых единиц оборудования и максимально упростить технологию. Но все же без дробилки и экструдера (гранулятора) работа будет невозможна.

В интернете можно найти массу советов по сборке и необходимым материалам. Рассмотрим наиболее подходящие и универсальные схемы.

Дробилка

На сайте есть статья с подробным описанием проекта «Дробилка для пластика своими руками«.

Для измельчения ПЭТ лучше подобрать комплект ножей с разными формами зубчиков. Это позволит повысить качество дробленого материала.

Экструдер

Поскольку полиэтилентерефталат быстро переходит в состояние расплава, то стоит рассматривать простейшие схемы агрегата. Потребуются следующие расходные материалы:

1. Металлическое сверло для дрели самого большого диаметра. Это будет импровизированный шнек. Он будет толкать материал к выходу, попутно помогая пластику быстрее расплавиться.
2. Обрезок металлической водопроводной трубы. По длине он должен соответствовать сверлу. Диаметр трубы следует выбирать с небольшим зазором.
3. Мотор-редуктор. Это самая затратная часть. Если не удается найти б/у вариант, то стоит выбрать новый с частотой вращения от 10 до 100 оборотов в минуту.
4. Нагревательный элемент. Для обмотки металлической части можно использовать нагреватель в форме прутка.
5. Теплоизоляционный материал — стальной лист для изготовления бункера загрузки.
6. В качестве формующей части (фильеры) изготавливается металлическая заглушка с отверстием в центре.

Для подключения нагревателя и элемента управления вращением электродвигателя лучше воспользоваться услугами опытного электронщика.

В управлении экструдер достаточно прост. Температуру лучше подбирать опытным путем, ориентируясь на начальный диапазон от 180°С.

Для охлаждения жгута расплавленного материала чаще всего достаточно воздуха, но иногда может потребоваться дополнительное остывание в воде.

Для этого жгут помещают в ванну прямоугольной формы с охлаждающей водой, которую в процессе можно менять по мере нагревания.

Готовый жгут можно наматывать либо в ручную, либо приспособить для этого тянущие ролики (например, от старой стиральной машины).

Применение вторичного ПЭТ

Очень интересным и экономически оправданным является изготовление нитей для 3D-печати. Особенно это актуально для тех, кто постоянно пользуется этими материалами в работе.

ПЭТ — это материал, из которого изготовлено большинство продаваемых сейчас нитей для трехмерной печати. Можно самостоятельно добавлять красители для придания желаемого оттенка изделию.

Кроме этого, можно изготовить:

• волокна и прутки для кустарного производства щеток и метелок;
• абразивные материалы — для этого абразив замешивается вместе с дробленым материалом и подается в экструдер;
• шпагат или упаковочная лента — изменив отверстие в фильере, можно придать любую форму готовому изделию.

Альтернативное использование пластиковых бутылок

Бутылки ПЭТ — отличный материал для изготовления садовых скульптур. Он не разлагается на солнечном свете и может прослужить долгое время. Дизайн конструкции можно выбрать на свой вкус, все ограничивается лишь полетом фантазии.

Более интересны схемы практического использования пластиковых бутылок.

Из прозрачной тары можно построить теплицу. Для этого используют чистые неокрашенные бутыли с крышками. Ведь воздух — это самый лучший теплоизоляционный материал. Пустые емкости отлично подойдут и для утепления фундамента тепличной конструкции.

Очень эффективной схемой может оказаться отопление такой теплицы пиролизными газами, получаемыми при сжигании этих же бутылок. Схема перспективная, поскольку затраты на теплоноситель будут минимальные. Сырье для отопления в буквальном смысле добывается из мусора.

Вопросу изготовления различных поделок и вещей из бутылок посвящена отдельная статья. Также читайте, что можно сделать из крышек.

Видео по теме

Из данного видео вы сможете узнать, как выглядит и как работает самодельный экструдер для утилизации пластиковых бутылок:

Итоги

Пластиковые бутылки в наше время не стоит рассматривать только как отходы. Данная статья убедительно доказывает, что даже при минимальных вложениях можно получать экономически интересные продукты.

Сырье — это мусор, который буквально лежит под ногами. Пустая пластиковая бутылка может быть переработана в полезную вещь, которая обретет вторую жизнь.

Источник

Переработка пластиковых бутылок и использование вторсырья

Ученые-экологи со всех уголков планеты организовывают конференции и семинары, стараясь донести до людей важную тему вреда пластика, который в современном мире остается практически безальтернативным. Отказаться от него нельзя как минимум по двум простым причинам — он дешевый и широко используется во множестве отраслей.

Каждый год одна среднестатистическая семья выбрасывает около 300 кг мусора, и наибольшая его часть — пластиковая упаковка. Она разлагается двести лет, и разлагаясь выделяет в окружающую среду вредные вещества. Существует частичное решение проблемы, как, например, использование натуральных пакетов, но полностью заменить пластиковый материал невозможно. Именно поэтому переработка ПЭТ, а в особенности пластиковых бутылок — очень важный вопрос.

Основы технологии переработки отходов ПЭТ

Процесс переработки ПЭТ бутылок подразделяется на подготовку отходов и производство флэкса (то есть пластиковых хлопьев).

Очистка пластиковых отходов осуществляется несколькими способами, и самым простым и выгодным является промывка с помощью водных растворов. Более сложный — отмывание сырья через гравитационное разделение.

До недавнего времени было распространенным мнение, что большее количество воды лучше отмывает пластиковое сырье. Поэтому воды требовалось очень много и, следовательно, была необходима довольно сложная система очистки воды.

Однако недавно немецкая компания изобрела «сухую» технологию очищения пластиковых отходов. Специальная машина очищает измельченный флекс методом трения, из-за которого загрязнения попросту осыпаются.

Сбор сырья

В России, в отличие от некоторых стран Европы, процесс сбора пластикового сырья осложняется отсутствием централизованности. Такие варианты, как установка специальных автоматов по сбору бутылок за деньги, сразу отбросим из-за их дороговизны.

Вместо этого можно поставить контейнеры во дворах жилых домов или организовать сортировку прямо на заводе по переработке мусора. Еще один хороший вариант — сбор тары от населения за деньги. Помимо этого, возможно договориться с производителями тары о сбыте бракованного сырья.

Сортировка

Из-за разнородности пластика, его необходимо рассортировать. Бутылки каждого цвета — прозрачные, коричневые, зеленые и синие — обрабатываются по отдельности, и из каждого цвета получается разное по качеству сырье: самое дорогое из прозрачных бутылок, самое дешевое (но самое прочное) — из черных и коричневых. Бутылки из-под масла, молока, бутылки красного цвета (с добавлением красителя) откладываются отдельно — переработать их значительно сложнее.

Очистка

Для дальнейшей работы необходима очистка с помощью специального щелочного раствора. Он избавляет тару от этикеток и клея. На этом этапе каждую бутылку необходимо освободить от крышки. Чтобы лучше промыть бутылку с внутренней стороны, её рекомендуется измельчить.

Дробление

Тщательно промытое пластиковое сырьё в специальном аппарате — дробилке — превращают во флекс, промежуточный результат переработки пластика в виде хлопьев размером от 12 до 20 мм. Можно существенно повысить качество готового сырья, если на специальной производственной линии совместить очистку и дробление.

Выгрузка и расфасовка

Несмотря на то, что флекс — не конечный продукт переработки пластика, некоторые предприниматели реализуют его на продажу. Однако, можно значительно удорожить продукт с помощью следующего этапа обработки — агломерации.

Агломерация

Далее, полученные дроблением пластиковые хлопья спекаются в комки размером от 2 до 15 миллиметров.

В процессе агломерации чаще всего используется прозрачное сырье, которое может быть переработано для пищевой промышленности, и его очистка производится несколько более тщательно. Наконец, полученные пластиковые комочки подвергаются последней операции — грануляции.

Грануляция

Завершающий этап производится с помощью специального оборудования — экструдеров. Экструдер размягчает пластик, который перемешивается и становится однородно окрашенным, вытягивается в волокна и нарезается. Такой материал — готовое сырье.

Оборудование для утилизации своими руками

Аппараты, необходимые для переработки пластикового сырья (как дробилку, так и экструдер), можно сделать самостоятельно. К счастью, в интернете можно найти подробные видео-уроки с описанием всех деталей процесса утилизации пластиковых бутылок в домашних условиях.

Дробилка

Дробилка для измельчения пластиковых бутылок не требует особенных знаний или дорогостоящего узкопрофильного инструмента (необходим только аппарат для сварки).

Речь идет о роторной конструкции. Двигатель приводит в движение ось с металлическими ножами (ротор), которые измельчают сырье. Оно попадает на сито, установленное на дне, благодаря чему флекс нужного размера отсеивается, а оставшееся сырье подвергается повторной обработке.

Принцип работы дробилок довольно схож — исходное сырье измельчается механическим путем с возникновением различных деформаций. Растяжения и скручивания производят как детали дробилки, так и еще неизмельченное сырье.

Чтобы изготовить дробилку для рециклинга своими руками, вам потребуются:

• дисковые пилы — 20 шт. Очень важно, чтобы диски были прямыми и без трещин. Если выбрать их с разным количеством зубьев и разных форм — возможности дробилки ощутимо расширятся;
• электродвигатель;
• рабочий вал;
• подшипники — 2 шт.;
• шкивы — 2 шт.;
• приводной ремень;
• профиль для рамы и каркаса (отлично подойдет стальной уголок);
• крепеж;
• лист стали 0,8-1,5 мм;
• провода;
• выключатель;
• коммутационная коробка.

1. Собираем блок резки: на ось надеваются дисковые пилы, разделенные толстыми шайбами (гайками).
2. Крепим на ось шкив с подшипниками.
3. Из стального профиля свариваем опорную раму и каркас.
4. Каркас обшивается стальным листом (важно предусмотреть отверстия под рабочий вал).
5. Устанавливаем режущий блок; подшипники укрепляются в специальных креплениях.
6. Ставим раму на двигатель, крепим на его вал второй шкив, регулируем натяжение ремня привода.
7. Присоединяем провода по схеме (важно тщательно изолировать соединения).

Устройство для дробления готово к приему пластика. Специалисты рекомендуют сделать проработанный чертеж устройства, прежде чем приступать к сборке.

Экструдер

Устройство для литья пластика в изготовлении своими руками несколько сложнее, чем дробилка.

Экструдер — оборудование для беспрерывной переработки флекса в однородный сплав, а также последующего продавливания его через калибрующее устройство. Говоря проще, пластиковое сырье расплавляется и давится через формующее отверстие.

Чтобы изготовить экструдер своими руками, вам потребуются:

• металлическая трубка с резьбой на конце 20 мм;
• головка торцевая;
• удлинитель для торцевой головки;
• аппарат для сварки;
• углошлифовальная машина;
• тиски;
• напильник;
• уголок перфорированный;
• уголок-кронштейн — 2 шт.;
• медная трубка;
• крепеж;
• хомут металлический;
• элемент нагревания;
• терморегулятор с датчиком;
• стекловолокно;
• скотч алюминиевый;
• фитинги;
• полоса металлическая;
• угольник;
• дрель.

1. Поршень. Камера устройства изготавливается из металлической трубы (обратите внимание, чтобы внутренняя стенка была без швов). Сюда будет закладываться пластик, и после нагревания он будет продавливаться через сопло. Чтобы выдавить пластик, необходим поршень из торцевой головки. Головку подберите строго по диаметру трубки и установите ее на удлинитель и приварите. Следующим шагом заварите торцевое отверстие головки.
2. Камера. На том конце трубы, где отсутствует резьба, сделайте загрузочное окно. Далее, разметьте и вырежьте стенку и зачистите края с помощью напильника. Через эту прорезь сырье будет поступать в камеру.
3. Элемент нагревания. Возьмите 2 нагревательных элемента по 400 Вт каждый; сделайте крепление из перфорированного уголка и прикрепите нагреватели с помощью хомутов. Установите трубку между уголками и в неё установите термодатчик.
4. Термоизоляция. Обмотайте экструдер стекловолокном, и металлическим скотчем сверху. Это поможет избежать теплопотери и оградит от прикосновений.
5. Установка. Используйте уголок в качестве рамы для крепления.
6. Сопло. Вкрутите латунный переходник в качестве сопла.
7. Рычаг. Необходимо удлинить толкатель поршня и закрепить уголки на раме. Следующим шагом прикрепите поперечную трубу к уголкам, а к поперечине — трубку с прорезью. Возьмите другой отрезок трубки: один конец нужно сплющить (и прикрепить к прорези первой трубки), другой конец присоедините к штоку поршня. Очень важно, чтобы все соединения были подвижны.
8. Испытайте аппарат. Разогрейте камеру на 2 градуса выше температуры плавления пластикового сырья. Загрузите его.

ВНИМАНИЕ! Имейте в виду, что для работы с устройством переработки пластика необходимо хорошо проветриваемое помещение и средства защиты ввиду токсичности материала.

Применение вторичного ПЭТ

ПЭТ сырьё ценится ничем не меньше макулатуры. Один и тот же материал может перерабатываться неоднократно — что, вкупе с широкой востребованностью конечного продукта, делает вторичную переработку материала очень выгодной.

Из вторичного ПЭТ сырья можно изготовить множество разнообразных продуктов: черепицу для крыш, европоддоны, тротуарную плитку, канализационные трубы, обвязочный шпагат, комплектующие для автопрома, пластиковые емкости хозяйственного назначения, синтетические ткани, пленку для промышленности и бытовых нужд, полиэстера для текстильной промышленности, оболочки для проводов, тары и упаковочных материалов. Переработанный ПЭТ используется для производства бытовых мелочей, из полученной пластмассы делают ведра, совки, щетки, абразивные круги, ленту для упаковки товаров и новые бутылки.

Альтернативное использование пластиковых бутылок

Помимо переработки, есть масса способов дать бутылке вторую жизнь. Один из самых удивительных способов — построить дом. Впервые дом из бутылок, правда, из стеклянных, был построен в Америке в 1902, и простоял он вплоть до 1980, когда его снесли.

Чтобы построить дом из пластиковых бутылок, необходимо наполнить большое количество пластиковых бутылок песком и уложить в цементно-песчаный раствор. Возведенные стены укрепите сеткой-рабицей, надевая ее ячейки на бутылочные горлышки. Далее проложите коммуникации и отштукатурьте стены.

Существуют менее монументальные способы, которые может использовать каждый желающий утилизировать пластмассовые бутылки: вы можете спроектировать кормушку-дозатор для птиц, подставку для газет, вертикальную оранжерею, красивую шторку или подсвечник, как печать для декора, навес для парковки, кашпо для цветов, органайзер для мелочей, луковую плантацию и даже пуфик.

Переработка пластиковых бутылок в мире

К сожалению, пока ученые не нашли более экологически чистый и не уступающий пластику по полезным качествам материал, заменить его невозможно. Поэтому переработка отходов из пластика — чрезвычайно важный вопрос. Ежегодно пластиковые бутылки тоннами пополняют мусорные свалки, потому что их массово используют производители всевозможных напитков.

Как перерабатывают пластиковые бутылки в мире? В России переработка пластикового сырья не развита так же хорошо, как во многих странах Европы, а так же в Китае и Японии. С недавних пор Китай даже начал закупать пластиковые гранулы, полученные после первичных обработок бутылок, в России.

На первом этапе вторичная переработка пластиковых бутылок как бизнес требует от владельца существенных для малого бизнеса вложений. Однако в связи с обширным распространением вторичной упаковки, переработка пластика прибыльна из-за широкой доступности сырья.

Построив правильную модель бизнеса и выбрав правильный подход к его организации, предприниматель окупит все вложения довольно быстро. Ему также стоит выяснить, как в данном регионе государственные программы поддерживают такие предприятия. Это может помочь на начальном этапе.

Заключение

Утилизация и переработка отходов — прекрасное решение большого количества экологических проблем. Переработка пластикового сырья полезна не только с точки зрения экологии, но и финансово выгодна. Более того, грамотно выстроенный бизнес по переработке тары будет очень успешен в России, ведь конкуренция в этой отрасли практически отсутствует.

Видео

Источник