بازیافت پلاستیک چگونه انجام میشود؟

یکی از مهمترین راهکارها برای کاهش آلودگی محیط زیست و حفظ منابع طبیعی، بازیافت پلاستیک است. انواع ضایعات پلاستیک، با استفاده از بازیافت، مجددا فرآوری می شوند و به محصولات مفید تبدیل میگردند. با توجه به افزایش روز افزون مصرف پلاستیک و تاثیرات منفی پلاستیک بر محیط زیست، نیاز به بازیافت مواد پلاستیکی، بیشتر از همیشه احساس میشود و تعداد فراوان کارخانههای بازیافت پلاستیک، گواهی بر این ادعا است. در این مقاله به معرفی انواع روشهای بازیافت پلاستیک و مراحل آنها خواهیم پرداخت.
روشهای بازیافت پلاستیک
به طور کلی دو روش برای حل مشکل زبالههای پلاستیکی وجود دارد:
- تولید پلاستیک زیست تجزیه پذیر
- بازیافت پلاستیک
با توجه به موضوع این مقاله، از توضیح پلاستیکهای زیست تجزیه پذیر صرف نظر کرده و تنها به بررسی روشهای بازیافت پلاستیک خواهیم پرداخت.
انواع روشهای بازیافت ضایعات پلاستیک عبارتند از:
- روش بازیافت انرژی (Energy Recovery)
- روش مکانیکی (Mechanical Recycling)
- روش شیمیایی (Chemical Recycling)
در ادامه به توضیح هر یک از این روشها میپردازیم.
روش بازیافت انرژی
در روش بازیافت انرژی، پلاستیکهای غیر قابل بازیافت به سوخت تبدیل میشوند. در این فرایند سوزاندن پلاستیکها به منظور تولید انرژی انجام میگیرد و بازده انرژی حاصل از آن نسبت به سوختهای فسیلی مرسوم بالاتر است. پلاستیکهای مخلوط یا آلوده به وسیله این روش بازیافت میشوند؛ زیرا بازیافت آنها به روش مکانیکی و شیمیایی دشوار یا غیر اقتصادی است،. اگرچه این روش میتواند انرژی تولید کند، اما نگرانیهایی در مورد آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانهای وجود دارد. بنابراین تا حد امکان ابتدا از روشهای بازیافت شیمیایی و مکانیکی استفاده میشود و روش بازیافت انرژی به عنوان آخرین راه حل بازیافت پلاستیک در نظر گرفته میشود.
مراحل بازیافت پلاستیک به روش بازیافت انرژی
مراحل بازیافت ضایعات پلاستیک به این روش، شامل جمع آوری پلاستیکهایی است که به روشهای دیگر قابل بازیافت نیستند. در برخی از موارد و در صورت امکان، این پلاستیک ها قبل از ورود به نیروگاه زبالهسوز، از سایر مواد زائد جدا شده و خرد می شوند تا کارایی احتراق بهبود یابد.
مرحله بعدی، مرحله سوزاندن و احتراق است، که شامل هدایت ضایعات پلاستیک به کورههای زباله سوز و سوزاندن آنها در دمای بسیار بالاست. این احتراق باید به گونه ای صورت بگیرد که بیشترین میزان انرژی را تولید کند. در نتیجه احتراق، گازهای داغی تولید میشود که حاوی انرژی حرارتی هستند. سپس گازهای داغ از دیگ های بخار عبور داده میشوند و بخار تولید شده به توربینهای بخار منتقل میشود. توربینها با استفاده از فشار بخار شروع به چرخش میکنند و چرخش توربینها، ژنراتورهای الکتریکی را به کار میاندازد و در نتیجه برق تولید میشود. در برخی موارد، بخار گرم برای گرمایش نیز استفاده میشود.
روش بازیافت مکانیکی
بازیافت مکانیکی پلاستیک یکی از روشهای بازیافت پلاستیک است که در آن پلاستیکهای استفاده شده بدون تغییر در ساختار شیمیایی، به مواد اولیه جدید مانند گرانولهای پلاستیکی تبدیل میشوند. این روش به دلیل سهولت و هزینه پایین یکی از رایج ترین روشهای بازیافت پلاستیک است؛ اما محدودیتهایی همچون تنوع پایین در پلاستیکهای بازیافت شده و کیفیت پایین محصولات نهایی را دارد.
فرآیند بازیافت پلاستیک به روش مکانیکی
فرایند بازیابی ضایعات پلاستیکی به روش مکانیکی در 9 مرحله انجام میگیرد:
- جمع آوری: اولین مرحله در فرآیند بازیافت پلاستیک، جمعآوری مواد پلاستیکی از منابع مختلف مانند سطلهای زباله، مراکز بازیافت و صنایع میباشد.
- تفکیک: تفکیک پلاستیکها، مرحله بسیار مهم و حساسی است . چرا که هر نوع پلاستیک خواص و فرآیند بازیافت متفاوتی دارد. پس از جمع آوری ضایعات، پلاستیکها از نظر جنس پلاستیک و رنگ آنها تفکیک میشوند.
بیشتر بخوانید: روش های جداسازی ضایعات پلاستیکی
- شست و شو: پس از جمع آوری و تفکیک، پلاستیکها باید با استفاده از آب و مواد شوینده شسته شوند تا هرگونه آلودگی، چربی و مواد غیرقابل بازیافت از آنها حذف شود.
- خشک کردن: پس از شستشو، پلاستیکها باید خشک شوند تا میزان رطوبت آنها به حداقل برسد. در این مرحله پلاستیکها را داخل سبدی میریزند که در قسمت زیرین آن یک منبع حرارت زا با گرماى ملایم قرار دارد.
- خرد کردن و تبدیل ضایعات پلاستیکی به گرانول: در این مرحله، پلاستیکها به وسیله دستگاه اکسترودر که یکی از ماشین آلات بازیافت پلاستیک است، به قطعات کوچکتر خرد میشوند. این کار باعث میشود که فرآیندهای بعدی بازیافت آسانتر و سریعتر انجام شود. خرد کردن پلاستیکها به شکل گرانولهای کوچک، امکان ذوب شدن و شکلدهی مجدد آنها را فراهم میکند
- ذوب کردن: گرانولهای پلاستیکی ایجاد شده توسط مراحل قبلی در دستگاههای مخصوص ذوب میشوند. دما و زمان ذوب بسته به نوع پلاستیک، به طور متوسط بین 150 تا 250 درجه سانتىگراد متفاوت است.
- فیلتر کردن: از آنجا که وجود خردههاى چوب و کاغذ و ... باعث خراب شدن جنس تولیدى مىشود، یک صافی استیل با چشمههاى بسیار ریز در محل خروج مواد ذوب شده(خمیر پلاستیک) از دستگاه قرار داده شده تا عمل جداسازی را انجام دهد.
- قالب گیری: پلاستیکهای مذاب داخل قالبهای خاص ریخته میشوند تا شکل و اندازه دلخواه را به خود بگیرند. قالب گیری پلاستیک به دو روش قالب گیری تزریقی و قالب گیری دمشی انجام میگیرد.
- خنک سازی: پس از قالبگیری، پلاستیکها باید خنک شوند تا شکل خود را حفظ کنند. در این مرحله پلاستیکها در دماهای پایین قرار میدهند تا سخت شوند.
روش بازیافت شیمیایی
هدف اصلی در بازیافت شیمیایی، تبدیل پلیمرهای پلاستیکی (زنجیرههای بلند مولکولی) به اجزای سازنده آنها، یعنی مونومرها یا دیگر مواد اولیه قابل استفاده است. این فرآیندها معمولاً شامل اعمال حرارت، مواد شیمیایی یا کاتالیزورها برای شکستن پیوندهای شیمیایی بین مونومرها است. بازیافت شیمیایی امکان تولید مواد اولیه شیمیایی با ارزش را فراهم میکند و مواد بازیافتی حاصل از این روش به دلیل کیفیت بالاتر میتوانند در تولید محصولات حساستر استفاده شوند. یکی دیگر از مزایای این روش امکان بازیافت انواع بیشتری از پلاستیکها، از جمله پلاستیکهای مخلوط، آلوده و پیچیده میباشد. این روش نسبت به دو روش دیگر به روزتر و بسیار مورد توجه است اما راهاندازی و بهرهبرداری از آن نیازمند فناوریهای پیشرفته و زیرساختهای مناسب است و هنوز از نظر اقتصادی به صرفه نیست.
مراحل بازیافت پلاستیک به روش شیمیایی
در این روش همانند سایر روشها، اولین مرحله جمع آوری ضایعات پلاستیک است. سپس پلاستیکها بر اساس نوع ماده جداسازی میشوند. جداسازی دقیق برای اطمینان از کیفیت محصولات نهایی بسیار مهم است. در مرحله بعدی پلاستیکها به منظور پاکسازی از آلودگیها شستشو داده می شوند. شستشوی ضایعات پلاستیک معمولا به روش غوطه وری در آب گرم و به وسیله مواد شوینده انجام میشود. بعد از شستشو ضایعات پلاستیک به قطعات کوچکتری خرد میشوند تا مراحل بعدی راحت تر انجام بگیرد.
همانطور که دیدید مراحلی که تا اینجا ذکر شد شبیه به مراحل بازیافت پلاستیک به روش مکانیکی بود؛ اما از اینجا به بعد تفاوت در مراحل ایجاد می شود. پس از انجام همه این مراحل نوبت به انتخاب روش بازیافت شیمیایی میرسد. این روشها با توجه به نوع پلاستیک و خواص آن انتخاب میشوند.
انواع روش های بازیافت شیمیایی پلاستیک عبارتند از:
- پیرولیز
- گازسازی
- هیدرولیز
- متانولیز
- حلال سازی
برای شکستن پیوندهای شیمیایی، در فرایندهای ذکر شده از روشهایی مانند اعمال حرارت، مواد شیمیایی یا کاتالیزور استفاده میشود.
در مرحله آخر مونومرها و مواد اولیه تولید شده به روشهای بالا، بازفرآوری شده و در تولید محصولات جدید به کار گرفته میشوند.
بازیافت پلاستیک در ایران
بازیافت پلاستیک یکی از چالشهای بزرگ زیست محیطی در جهان و به ویژه در ایران است. با افزایش تولید و مصرف پلاستیک، مدیریت زبالههای پلاستیکی به یک موضوع حیاتی تبدیل شده است. طبق آمار، ایران یکی از کشورهای پر مصرف در زمینه پلاستیک است و تنها درصد کمی از ضایعات پلاستیک در ایران بازیافت میشوند. قیمت بالای دستگاه بازیافت پلاستیک و آگاهی پایین افراد جامعه از جمله چالشها در این زمینه میباشد. با وجود اینکه چالشهای زیادی در مسیر صنعت بازیافت پلاستیک وجود دارد اما سود بازیافت پلاستیک از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی بسیار بالاست. بازیافت ضایعات به ما کمک میکند تا از مواد اولیه جدید کمتری استفاده کنیم و در عوض، پلاستیکهای موجود را دوباره به چرخه تولید برگردانیم. این فرآیند نه تنها به کاهش زبالههای پلاستیکی کمک میکند، بلکهدر مصرف انرژی و منابع طبیعی نیز صرفهجویی میکند.
نظرات کاربران :