перейти на главную страницу                                               перейти на список публикаций

Новые технологии и оборудование для переработки отходов
производства и потребления
к. т. н. Двойнос Я. Г. 1, к. т. н., Микуленок И. О. 1,
гл. инж. КБ Сезонов В. Н. 2, предс. правл., к. .т. н. Ануфриев В. А. 3
1Национальный технический университет Украины
2ОАО "Большевик", г. Киев, Украина
3ОАО "УкрНИИпластмаш", г. Киев, Украина

  В письме Минэкономики Украины от 02.02.98 №12-55/65 был установлен объем финансирования на “Программу использования отходов производства и потребления на период до 2005 года” в сумме 450 тыс. гривень (около 100 тыс. USD).
 Созданы ряд новых технологий, и принципиально новое оборудование:
 1. Технология и доступное оборудование, рис. 1 для приготовления дизельной топливной смеси с добавлением масла из семян рапса до 30%. Сельскохозяйственная техника успешно работает на этой смеси и установка получила  распространение. Новые узлы запатентованы. Хочется отметить, что кроме экономии дизельного топлива достигается значительный экологический эффект, что подтверждено экспертизами и опытом использования масла из семян рапса в качестве горючего в Англии, где стоимость данного топлива незначительно отличается от стоимости обычного, однако первое считается экологически чистым.
Оборудование выпускается на ОАО "Большевик", г. Киев, Украина.
 
Рис. 1 Установка для приготовления дизельного горючего с добавлением масла из семян рапса
 2. Новая технология и оборудование, рис. 2, 3, для переработки изношенных шин, резинотехнических изделий, отходов пластмасс, кожи, рис. 4, др.

Рис. 2 Диспергатор-экструдер червячно-роторный

Рис. 3 Цех сборки агрегатов

 Данный вопрос освещался в [1]. Устройство запатентовано на Украине, в Белоруссии, РФ, др. Наиболее близким по конструкции является агрегат, принцип действия и конструкция которого описаны в [2].
 
 Рис. 4 Перерабатываемые отходы кожи
 
  Традиционно в СССР существовали заводы по девулканизации отходов резины [3-5], оборудование весьма дорогостоящее, - имеет кроме дробящих и перемалывающих вальцев экструдер с диаметром 320мм. Самое главное, что эта технология не позволяет перерабатывать изношенные шины из-за металлического корда, и степень девулканизации незначительна.
 Новое оборудование достаточно компактное и полностью "всеядное" (от полиэтилена до плат с микросхемами из керамики и арамидных нитей). Процесс переработки заключается в достижении кратковременных критических сдвиговых напряжений в материале. При этом разрушаются полисульфидные связи и полученный материал годен к дальнейшей переработке не как добавка, а как исходное сырье (в т. ч. и для прессования). Новый материал уже достаточно известен на рынке и его стоимость с каждым годом растет. Оборудование приобрели ряд стран дальнего зарубежья, однако основным потребителем являются отечественные РТИ и небольшие предприятия. Изготовитель оборудования - ОАО "Большевик", г. Киев, Украина.
 3. Разработаны и внедрены технологии и новое оборудование для переработки: отходов древесины с полиолефинами, смолой ПВХ; отходов ламинированной бумаги (обрезки пакетов от супов, устаревших дензнаков, др.). Смешение, получение листов и грануляция выполняются на каскадном экструдере [6], переработка гранул композиции в профили – на одночервячных.
 Решена задача по дозированию измельченных отходов ламинированной бумаги в одночервячный экструдер. Новый материал выпускают на предприятиях, изготавливающих упаковку для супов и молочных продуктов, и используют в качестве тары [7].
 Разработано оборудование на базе одночервячного экструдера с раздельной подачей сырья [8] для получения древо- и бумагопластов.
 4. Технологии и оборудование для переработки биополимерных материалов растительного и животного происхождения, - несколько видов пресс-экструдеров для переработки фуражного зерна в высокоэффективные корма, для производства растительного масла из масличных культур, в т.ч. семян рапса, переработки сои для изготовления сухих завтраков и др., поставленные на ряд предприятий Украины, Польши, рис. 5.
 
 Рис. 5 Серия пресс экструдеров для пищевой и фармацевтической промышленности
 
  Серия включает простые агрегаты производительностью 30-40 кг/час и агрегаты до 700 кг/час. Различные модификации оборудования решают следующие задачи:
 А) Экструзионная переработка фуражного зерна (кукурузы, гороха, ячменя, пшеницы, овса, др. и их смесей), а также многокомпонентных комбикормовых смесей с целью получения полноценных кормов и кормовых добавок для кормления сельскохозяйственных животных, птицы и домашних животных с сохранением питательных свойств белка и витаминов.
 При переработке сырья под воздействием высокой температуры, давления и сдвиговых усилий сложные структуры белков, углеводов, клетчатки распадаются на более простые, что делает его более доступным для воздействия ферментов желудка животных.
Б) Экструзионная переработка соевых бобов, сыпучих смесей на основе соевого шрота (с частичным отделением масла) с целью получения полуобезжиренных жмыхов для кормления сельскохозяйственных животных и птицы. В процессе экструзии под воздействием высокой температуры, давления и сдвиговых усилий происходит измельчение сырья, расщепление белковых структур, уничтожение микроорганизмов и токсинов, частичное обезвоживание, инактивация антипитательных веществ, что обеспечивает более полную усвояемость белка, повышает перевариваемость и энергетическую ценность продукта.
Д) Экструзионная переработка отходов кожевенной промышленности.
Е) Экструзионная переработка морской рыбы и криля для измельчения с удалением влаги и термической обработкой,  цель – получение высококалорийных концентратов с их хранением без использования заморозки (изготовлены две опытные установки).
 Новые технологии напыления и обработки рабочих поверхностей экструдера позволили повысить ресурс оборудования до показателей лучшего зарубежного оборудования.
 5. Совершенствуется оборудование для грануляции твердых отходов, рис. 6, в частности отработана конструкция (более 10 модификаций) водокольцевой головки для грануляции и периферийного оборудования, производительностью до 250 кг/час. Данный инструмент стыкуется с традиционными экструдерами ЧП63х30, ЧП90х30 и позволяет гранулировать такой мягкий материал, как ПЭВД с индексом текучести расплава 50. Разработаны агломераторы с мойкой для пленочных отходов и измельчитель кусковых отходов, рис. 7 производительностью до 150 кг/час.

 6. Комплект оборудования для изготовления одно- двухслойных жестких листовых  материалов толщиной от 1,5 до 6,0 мм, шириной до 1400 мм, из полиэтилена, полипропилена, полистирола, ПВХ, АВС, композиционных материалов для крупногабаритных деталей холодильников, полимерной тары, жестких кровельных материалов, рис. 8.
 Используемое для кровельных материалов сырье - наполненные термопласты (свето- морозостойкие), в том числе композиции, содержащие технологические отходы производства, используемые в строительстве. Линия работает на базе трех червячных прессов: ЧПСп 125х8, ЧПВ2Сп 90х15, ЧП 45х25 и смесителя СНР-100, производительность на тальконаполненном полипропилене  до 2,5 млн. м2 в год (производство освоено на ОАО "Композит", г. Королев, МО, РФ).
 7. Линия производства вспененных рулонных материалов, применяемых для тепло-, звуко-, гидроизоляции в строительной промышленности и др. с кажущейся плотностью 35-70 кг/м3.
 8. Апробированы технологии переработки отходов рыболовецких сетей в строительную плитку (80% - добавка песка).
 9. Продолжены работы по совершенствованию технологии и оборудования для брикетирования сухого горючего (Мытищи, МО, РФ).

Рис.8   Комплект оборудования для производства двухслойных листовых материалов шириной до 1400 мм

 10. На базе выполненных работ по созданию экологически чистой, быстроразлагающейся тары ведутся работы по созданию оборудования для переработки отходов древесины методом экструзии без добавок полимеров. Предполагается использование минерального связующего – магнезии (первое направление), органического связующего – казеина, др. [9] (второе направление), а также без связующего – смолянистые породы (третье направление), и наиболее перспективное направление – переработка отходов древесины с низким содержанием смол методом экструзии с пластикацией лигнина и получением высокопрочных, экологически чистых материалов (новый материал на 30?40% тяжелее исходной древесины).

1. Двойнос Я. Г., Бондаренко В. Н., Радченко Л. Б., Лукач Ю.Е., Сезонов М.В. Новое оборудование для переработки изношенных шин// Экотехнологии и ресурсосбережение.- 1999.- №2.- с. 73-75.
2. Патент Российской Федерации №2057013, МПК6 В 29 В 17/00, заявл. 07.02.94, опубл. 27.03.96.
3. Регенерация и другие методы переработки старой резины: сб. статей/ под ред. В. Е. Гуля, П. Н. Орловского, И. А. Шохина.-М: Химия, 1966.- 140 с.
4. Белозеров Н.В. Технология резины. - М.: Химия, 1964.- с.
5. Рябинин Д. Д., Лукач Ю.Е. Смесительные машины для пластмасс и резиновых смесей. -М.: Машиностроение, 1972.- с. 272.
6. Пат. 23156А Украины, МКИ B29C 47/38, B27N 3/28. Агрегат для изготовления изделий из композиций наполненных органическими волокнистыми материалами/Лукач Ю.Е., Оситинский Б.Л., Радченко Л.Б., Магазий П.Н., Двойнос Я.Г. (Украина).- №94107216; Заявлено 10.10.94; Опубл. 19.05.98. -4с.
7. Пат. 2050287 Российской Федерации. Композиционный материал на основе целлюлозосодержащего наполнителя/ Бутко В.Г., Залерцов О.А., Гузик А.В., Долгий Э.М., Магазий П.Н., Двойнос Я.Г. (Украина).- Опубл. 20.12.95.- 4с.
8. Пат. 22568А Украины, МКИ B29C 47/38. Экструдер для приготовления композиций из полимеров и органических наполнителей/ Лукач Ю. Е., Оситинский Б. Л., Радченко Л.Б., Микуленок И.О., Двойнос Я.Г., Магазий П.Н. (Украина).- №95010350; Заявлено 24.01.95; Опубл. 17.03.98. -4с.
9. В. Коваль. Экструзия по технологии "жидкое дерево"// Полимерные материалы .- 2000.- №1.- с. 10-11.
 
     перейти на главную страницу                                               перейти на список публикаций