stringtranslate.com

Экономика переработки пластмасс

Сравнительные затраты и объемы производства при переработке пластмасс
Рисунок 1: Сравнительные затраты и объемы производства при переработке пластмасс


Экономика переработки пластмасс определяется типом процесса. Пластмассы можно обрабатывать следующими методами: механическая обработка, компрессионное формование , трансферное формование , литье под давлением , экструзия , ротационное формование , выдувное формование , термоформование , литье, ковка и формование вспененным материалом. Методы обработки выбираются на основе стоимости оборудования, производительности, стоимости оснастки и объема сборки. Методы с высокой стоимостью оборудования и оснастки обычно используются для больших объемов производства, тогда как методы с низкой и средней стоимостью оборудования и оснастки используются для малых объемов производства. [1] Компрессионное формование, трансферное формование, литье под давлением, ковка и формование вспененным материалом имеют высокую стоимость оборудования и оснастки. [1] Более дешевыми процессами являются механическая обработка, экструзия, ротационное формование, выдувное формование, термоформование и литье. [1] Краткое описание каждого процесса и его стоимости показано на рисунке 1.

Аспекты переработки пластмасс

Разлагаемые пластики

Оксоразлагаемые пластики: [2] это пластики на основе нефти с добавками, такими как переходные металлы и соли металлов, которые способствуют процессу фрагментации пластика при воздействии определенной среды, такой как высокая температура или богатая кислородом среда, в течение длительного периода времени. Фрагментация подвергает большую площадь поверхности пластика колониям бактерий, которые в конечном итоге разлагают полимер на его компоненты с более низким энергетическим состоянием: углекислый газ и воду.

Вот некоторые аспекты, которые следует учитывать при использовании этого метода утилизации отслуживших свой срок пластиковых отходов:

Классификация полимера как биоразлагаемого требует спецификаций, касающихся этих аспектов.

Важные экономические аспекты, которые необходимо учитывать при утилизации разлагаемых полимеров, включают:

Пластиковые контейнеры многоразового использования

Внедрение многоразовых пластиковых контейнеров возникает в результате проблем с устойчивостью и воздействием на окружающую среду . Использование перерабатываемых пластиковых пакетов выгодно для окружающей среды, но является более дорогим. [6] Внедрение многоразовых пластиковых контейнеров составит приблизительное ежегодное увеличение на 0,058 евро/кг доставленных товаров. [6] Расходы, связанные с многоразовыми пластиковыми контейнерами, включают расходы на закупку упаковки, транспортные расходы, расходы на рабочую силу/обработку, управленческие расходы и расходы, возникающие в результате потерь. [6] Расходы на закупку упаковки включают стоимость контейнеров, а также любые сопутствующие расходы на обслуживание. Эти расходы повторяются, но имеют значение только один раз в 50 циклов, что является типичным сроком службы многоразовых пластиковых контейнеров. Один цикл состоит из начальных стадий обработки пластиковых контейнеров вплоть до использования и переработки этих контейнеров потребителями. Транспортные расходы для многоразовых пластиковых контейнеров немного выше по сравнению с традиционным использованием и одноразовыми пластиковыми контейнерами, поскольку эти многоразовые контейнеры требуют дополнительной транспортировки на предприятия по переработке. Многоразовые пластиковые контейнеры также требуют погрузочно-разгрузочных работ с грузовиков, а также проверки качества, что добавляет дополнительные затраты на рабочую силу. [6] Расходы на управление существуют, поскольку необходимо управлять подсчетом запасов многоразовых пластиковых контейнеров. Окончательная стоимость многоразовых пластиковых контейнеров — это расходы, возникающие при потере упаковок или возникновении ошибок в системе управления. [6] На рисунке 2 представлен подробный обзор расходов, связанных с внедрением многоразовых пластиковых контейнеров.

Сжигание пластика

Переработка пластика представляет собой трудность обращения со смешанными пластиками, поскольку для сохранения желаемых свойств обычно необходимы несмешанные пластики. Смешивание многих пластиков приводит к ухудшению свойств материала, даже если смешать всего несколько процентов полипропилена с полиэтиленом, получится пластик со значительно сниженной прочностью на разрыв . [7] Альтернативой переработке этих пластиков и тех, которые не могут быть легко переработаны, таких как термореактивные пластики, является использование деградации для расщепления полимеров на мономеры с низкой молекулярной массой. Продукты этого процесса могут быть использованы для производства высококачественных полимеров, однако энергия, запасенная в полимерных связях, теряется во время этого процесса. [7]

Альтернативой экономичной утилизации пластика является сжигание его в мусоросжигательном заводе . Существуют мусоросжигательные заводы, способные чисто сжигать полимеры, и хотя они требуют значительных капиталовложений, вырабатываемая энергия компенсирует экономический эффект. [8] Поскольку большинство пластиков производится из нефти , их молекулы состоят исключительно или в основном из атомов углерода , кислорода и водорода. При правильной конструкции мусоросжигательный завод может полностью сжигать эти пластики, позволяя извлекать энергию, хранящуюся в исходном нефтяном сырье, которая в противном случае улетучивалась бы во время таких процессов, как деградация. Некоторые полимеры содержат хлор или азот , что может привести к нежелательным продуктам сгорания, однако использование скрубберов может удалить такие продукты. Конечным результатом является то, что многие полимеры сгорают более чисто, чем уголь , и так же чисто, как большинство масел. [7]

Ссылки

  1. ^ abc Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2008). Производственные процессы для инженерных материалов (5-е изд.) . Upper Saddle River, NJ 07458: Pearson Education, Inc. стр. 657–658. ISBN 978-0-13-227271-1.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  2. ^ Томас, Норин Л.; Маклаухлин, Эндрю Р.; Патрик, Стюарт Г.; Кларк, Джейн (2012). «Оксоразлагаемые пластики: деградация, воздействие на окружающую среду и переработка». Труды ICE — Управление отходами и ресурсами . 165 (3): 133–140. Bibcode : 2012ICEWR.165..133T. doi : 10.1680/warm.11.00014. S2CID  51792713.
  3. ^ Аль-Малайка, С.; Чохан, С.; Кокер, М.; Скотт, Г.; Арно, Р.; Дабин, П.; Фов, А.; Лемэр, Дж. (1995-04-01). «Сравнительное исследование разлагаемости и пригодности к переработке различных классов разлагаемого полиэтилена». Журнал макромолекулярной науки, часть A. 32 ( 4): 709–730. doi :10.1080/10601329508010283. ISSN  1060-1325.
  4. ^ Хоупвелл, Джефферсон; Дворак, Роберт; Косиор, Эдвард (27.07.2009). «Переработка пластмасс: проблемы и возможности». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 364 (1526): 2115–2126. doi :10.1098/rstb.2008.0311. ISSN  0962-8436. PMC 2873020. PMID 19528059  . 
  5. ^ Аб Эрикссон, О.; Карлссон Райх, М.; Фростелл, Б.; Бьёрклунд, А.; Ассефа, Г.; Сундквист, Ж.-О.; Гранат, Дж.; Бакы, А.; Тиселиус, Л. (2005). «Управление твердыми бытовыми отходами с системной точки зрения». Журнал чистого производства . 13 (3): 241–252. Бибкод : 2005JCPro..13..241E. дои : 10.1016/j.jclepro.2004.02.018.
  6. ^ abcde Accorsi, Riccardo; Cascini, Alessandro; Cholette, Susan; Manzini, Riccardo; Mora, Cristina (2014). «Экономическая и экологическая оценка многоразовых пластиковых контейнеров: исследование цепочки поставок продуктов питания». International Journal of Production Economics . 152 : 88–101. doi :10.1016/j.ijpe.2013.12.014.
  7. ^ abc Stein, Richard S. (1998). «Переработка полимеров: термодинамика и экономика». Macromolecular Symposia . 135 (1): 295–314. doi :10.1002/masy.19981350131.
  8. ^ "Влияние сжигания твердых бытовых отходов на окружающую среду". Результаты Международного симпозиума по сжиганию твердых отходов, Симпозиум: Вашингтон, округ Колумбия . 26 сентября 1989 г.