بازيافت بطري هاي PET

امروزه بسیاری به دنبال بازيافت بطري هاي PET هستند. جهت آشنايي با فرآيند بازيافت بطري PET به طور خلاصه فرآيند بازيافت توضيح داده ميشود:
PET يك ماده مهندسي است و محصول نهايي بايد دارای مشخصه هاي دقيقي براي مصرف باشد. به خاطر داشته باشيد كه كار شما با بطری هايي شروع ميشود كه در خيابان از افراد عادي كه نمي دانند PET چيست، جمع آوري ميشود ، محصول نهايي بايد 100 درصد (در واقع 99.99995 درصد يا PPM50 ) خالص باشد.

بطري ها روي تسمه هايي قرار ميگيرند كه ابعاد آن ها بر اساس تعداد بطري كه روي آن ها قرار مي گيرند مشخص ميشود. مرحله مهم بعدي حركت يكنواخت بطرهايي است كه بر روي تسمه، وارد فرآيند گروه بندي ميشوند. راه ساده و كم هزينه براي انجام اين كار استفاده از ترومل (TROMMEL) است. اجازه دهيد كمي بيشتر در مورد گروه بندي صحبت كنيم زيرا به باور ما بخش مهمي است. چنان كه قبلاً گفته شد بطرهايي كه از كنار پياده روها جمع آوري مي شوند، حدود 97-96 درصد شان بطري PET است، حدود 1.5 درصد PVC بوده و درصدی هم PS وجود دارد.

برخي قوطي هاي آلومينيومي و موارد ديگر نيز جمع آوري ميشود. درمورد آلودگي PVC، حداكثر مقدار مجاز در پايان كار PPM 10 است. به زبان ساده، مقدار PVC در پايان كار بايد كمتر از 0.07 درصد مقدار آن در شروع باشد. يعني از ميان هزاران بطري كه جمع آوري مي شوند، كمتر از يك بطريPVC مجاز به ورود به خط بازيافت است. البته راه هايي براي جداسازي بطري هاي PVC و رسيدن به اين درجه خلوص وجود دارد ولي هزينه ها نيز توجه ويژه اي معطوف داشت.
خوشبختانه هزينه به كارگيري آشكار سازي هاي NIR و اشعه X در حال تنزل است و از نظر مالي قابل مديريت است. گروه بندي جداسازي انواع بطري ها از بطري هاي PET نسبتاً ساده است. اقلامي مانند قوطي، جعبه پلي استايرن يا مثلاً يك جفت جوراب پشمي هيچ شباهتي به بطري ندارد، بنابراين هر كسي مي تواند آنها را جداسازي كند. ذكر مورد جوراب پشمي چندان مضحك نيست زيرا اين مورد كمترين حضور را روي تسمه نقاله گروه بندي دارد و هيچ دستگاه خودكاري كه بتواند كتان را از PET جدا كند وجود ندارد؛ حتي با وجود پيشرفته ترين ابزارها، شما براي تست نهايي قبل از فرآيند خرد كردن به حضور فردي ناظر بر تسمه نقاله نياز داريد.
بررسي بخش خرد كردن بطري ها بسيار مهم است چرا كه اشتباه در مراحل قبل از ورود به خط بازيافت به معناي مواجه شدن با مشكلات بسيار، طي مراحل بازيافت است.

بنابراين ماشين خردكن بايد خصوصيات ويژه اي داشته باشد: اول اين كه دستگاه بايد از قدرت كافي برخوردار باشد. دوم اينكه تيغه هاي دستگاه همواره بايد تيز باشد در غير اينصورت اندازه قطعات خرد شده، بزرگ ميشود و چگالي حجمي آنها به ميزان زيادي كاهش پيدا مي كند. مهمتر از همه،كار كردن دستگاه با تيغه هاي كند باعث مي شود بسياري از تكه ها، باز شده و حالت لايه لايه پيدا كند. اين امر باعث حبس شدن هوا به هنگام فرو بردن آنها در آب ميشود و موجب شناور شدن آنها در در كنار آلودگي هاي PET برروي آب ميشود. آخرين نكته كه چندان كم اهميت نيست، اين است كه تيغه هاي كند، خاكه (قطعات بسيار ريز) ايجاد مي كنند و اين ذرات كوچك، مواد بطري يا در واقع پولي است كه به دور ريخته ميشود. وجود خاك و كاغذ، خردايش را با اشكال مواجه مي سازد. از اين رو بايد انتظار فرسوده شدن تيغه ها را در زماني كوتاه داشته باشيد.

لذا دو انتخاب پيش روي شما قرار مي گيرد يا اينكه شما هر يك يا حداكثر دو روز خط بازيافت را (براي تعويض تيغه ها) متوقف كنيد يا اين دو كه با دودستگاه خرد كن، يكي در حال كار و ديگري در حال نگهداري و تعمير كار كند. در مورد دستگاه هاي خرد كن انتخاب ديگري هم وجود دارد. خرد كردن خشك (Dry granulation) اين مزيت را دارد كه مي تواند در كنار يك دستگاه دمنده استفاده شود. اين كار ظرفيت دستگاه را اندكي افزايش ميدهد، پس از آن برچسب هاي موجود بر روي بطري ها با استفاده از يك جدا كننده ساده (simple air separator) به راحتي جدا ميشوند. محور دستگاه با استفاده از اين سيستم، هرگز دچار مشكل نميشوند. در مقابل، برتري روش در اين است كه روتور(rotor) و تيغه همواره خنك مي مانند و طول عمر تيغه قطعاً بيشتر خواهد بود. در اين روش دستگاه يك شستشوي اوليه انجام ميدهد؛ آلودگي هاي سطحي را مي زاديد؛ اكثر بر چسب هاي كاغذي را تبديل به خمير مي كند و با صداي كم تري نسبت به روش خشك كار مي كند.

دستگاه خرد كن تر مجهز به يك حامل پيچي شكل بر روي يك صفحه غربال به منظور جذب آب است و قطعات خردشده با ميزان آب و كاغذ 30الي 40درصد از آن بيرون مي آيند. اگر تصميم به استفاده از سيستم خرد كردن تر بگيريد، بايد از يك خشك كن درست بعد از دستگاه خردكن به منظور زدودن آلودگي ها و خمير كاغذ استفاه نماييد. با به كارگيري يك خشك كن خوب حتي مي توانيد به فكر استفاده از يك جداكننده (air separator) بعد از خشك كن براي حذف كردن بر چسب هاي پلاستيكي باشيد. در اين مرحله از فرآيند باز يافت، آلودگي خرده هاي PET شامل مقداري PP و PE ، مقدار بسيار اندكي گرد و خاك (البته آلودگي مربوط به برچسب هاي چسبانده شده، درب بطري ها و حلقه هاي آن وجود دارند)، كاغذ و آلودگي هاي ديگر است. بنابراين روش اول از لحاظ اجرايي ساده تر است و فقط مواد آسياب شده تحويل ميدهد، در حالي كه روش دوم با آنكه گرانتر است ولي در دراز مدت منجر به صرفه جويي منابع مالي به علت تميز كردن، شروع از شستشوي اوليه مواد و طول عمر بيشتر تيغه ها ميشود. در حقيقت هزينه هاي سنگين نگهداري و تعمير پايين مي آيد. در صورت استفاده از روش خرد كردن خشك توصيه ميكنم از يك دستگاه شستشوي اوليه براي تميز كردن خرده ها و زدودن آلودگي هايي چون كاغذ و گرد و خاك، استفاده شود.

در هر دو روش ذكر شده، پس از مرحله خرد كردن و فرآيندهاي وابسته به آن، پرک های نيمه تميز داريم و از اينجا خط بازيافت (washing line) شروع ميشود. در ابتداي خط بازيافت يك مخزن (buffer silo) قرار دارد كه پرک ها بعد از شستشوي اوليه وارد آن ميشوند. هر خط توليد، براي بازيافت انواع ضايعات، براي فرآوري مواد بايد آنها را با روند ثابتي دريافت كند. دلايل بسياري براي اين موضوع وجود دارد. دليل عمده اين است كه زمان باقي ماندن پرک ها براي مرحله شستشو (washing stage) از پيش تنظيم شده و ثابت است. دوم اينكه اگر مواد با جريان ثابتي در طول زمان وارد خشك كن هاي گريز از مركز (centrifugal) شوند، عملكرد آنها بهبود قابل توجهي مي يابد. به هرحال شستشو مرحله اول خط بازيافت نيست.

درست است كه پرک ها تا اينجا نيمه تميز شده اند ولي هنوز درپوش ها، نوارهاي پلمپ و بر چسب هايي كه در فرآيند جداسازي با هوا باقي مانده اند، را همراه دارند كه بهتر است پيش از رفتن به مرحله بازيافت حذف شوند. پس خرده ها با سرعت ثابتي كه توسط اپراتور تنظيم ميشود از مخزن برداشت مي شوند و به يك مخزن جداسازي با آب (sink-flout tank) وارد ميشوند؛ در اين مخزن جداسازي اولفين ها (olefins) صورت مي پذيرد. بايد اشاره كرد كه اين مخزن چيزي را شستشو نمي دهد بنابراين نام(مخزن شستشو) شايد چندان صحيح نباشد. بعد از شستشوي اوليه و جدا سازي اولفين ها، پرک ها، آماده پاكسازي كامل از تمامي آلودگي هاي بازمانده است.

يكي از نگراني هاي اصلي در باز يافت، پاك كردن چسب است؛ اجازه دهيد در اين مورد و فن آوري هاي گوناگوني كه براي جداسازي چسب، وجود دارد اشاره كنيم. قديمي ترين روش كه هنوز هم مورد استفاده بسياري دارد، قراردادن پرک ها درون يك مخزن آب داغ به همراه يك محلول خورنده(caustic) براي مدت زماني مشخص است. به كمك يك همزن كه پرک ها را هدايت كرده تاثير محلول را افزايش ميدهد، چسب ها از سطح جدا مي شوند ولي زدوده نمي شوند. همراه با چسب ، باقي مانده كاغذ و ديگر آلودگي ها نيز جدا شده و وارد آب مي شوند.

به دلايل گوناگون ما براي رفع اين معضل از روش كاملا متفاوتي بهره مي گيريم. چنان كه ذكر شد، نكته اول اين است كه زمان انتظار بايد حتي الامكان كم باشد تا از شروع واكنش هاي شيميايي پايين آورنده درجه پلي مريزاسيون اجتناب شود. دوم يافتن راهي براي كاستن هزينه هاي مربوط به انرژي است زيرا حرارت دادن آب با انرژي الكتريكي، گاز، ديزل و نظاير آن بسيار پرهزينه است. به منظور دست يابي به اين هدف از روشي كاملاً جديد استفاده ميشود. از آبي استفاده مي كنيم كه طي فرآيند، خودش حرارت مي بيند، نه با معجزه و نظاير آن بلكه به وسيله اصطكاكي كه روتور ايجاد ميكند. فهم اين مطلب چندان دشوار نيست كه اصطكاك براي امر شستشو ضروري است؛ به اين معنا كه پرک ها درون آب با محلول خورنده با حداكثر انرژي ساييده ميشوند. قطعاً ميزان اين اصطكاك قابل تنظيم است و مي تواند كمتر از يك دقيقه تا حداكثر 4 الي 5 دقيقه تدوام يابد؛ زماني براي جدا شدن چسب و آلودگي ها از سطح پرک ها مورد نياز است. اين فرآيند سريع تر از سيستم هاي ديگراست؛ به اين دليل كه شناخت دستگاه و درك نحوه كار با آن آسان است. اين موضوع فوايد بسياري دارد كه آسان تر شدن شستشو و عمليات صاف كردن از جمله آنهاست.

بعد از اين فرآيند، شستشوي مجدد به دلايل متعددي الزامي است؛ اول اينكه پرک ها بايد بدون هيچ نوع آلودگي شيميايي به انتهاي خط برسند؛ دليل دوم هم اين است كه ماده خورنده و ديگر مواد شيميايي بايد در چرخه صافي بسته اي كه به طور معمول در اين بخش سيستم نصب ميشود باقي مانده براي انجام اين كار خشك كن گريز از مركز بسيار قدرتمندي نصب ميشود كه پرک ها را با ميزان رطوبت باقي مانده كمتر از 0.7 درصد تحويل ميدهد. از آنجا كه حلال با غلظت 1 % مورد استفاده قرار ميگرد، بعد از خشك كردن باقيمانده ماده خورنده روي خرده ها 100/1 × 1000/7 معادل PPM 70 است كه براي گام اول بد نيست.

در اين مرحله، نصب مخزن جداسازي ديگري با آب را توصيه مي كنيم زيرا هنوز بر چسب هاي پلاستيكي كه در ماشين شستشو از خرده ها جدا شده اند به شكل ضايعات جدا شده، همراه با خرده هاي PET هستند. بنابراين براي خلاص شدن از آنها يكبار ديگر جداسازي در آب بايد انجام شود. اين مخزن براي مقاصد شستشو بسيار مفيد است زيرا برخي از پس مانده ها كه در مراحل قبل حذف نشده اند، هنوز حضور دارند و نمي خواهيم همراه با پرک هاي تميز باقي بمانند. مخزن مورد بحث خروجي پيوسته اي دارد كه پرک ها را به يك ماشين شستشوي ديگر حمل ميكند كه كاري جز زدودن آخرين آثار مواد شيميايي كه هنوز به سطح پرک ها چسبيده اند، ندارد.

استفاده از آب فاقد موادمعدني (آب مقطر) در اين مرحله بسيار مفيد است. يك خشك كن مكانيكي، پرک ها را تا حد رطوبت0.7 درصد خشك مي كند و پرک ها به يك مخزن ذخيره منتقل ميشوند؛ اين پايان فرآيند است البته هنوز يك مرحله باقي مي ماند. اجازه دهيد كمي در مورد تصفيه آب صحبت كنيم. روشن است كه شستشو با آب كثيف بي معنا است. قبل از صحبت درباره سيستم هاي تصفيه ذكر ملاحظاتي در مورد آلودگي (ميانگين آلودگي جامد مورد انتظار) كه با بطري هاي دورانداخته شده همراه هستند، لازم است. هميشه در مورد آلودگي هاي جامد از قبيل گرد و غبار،ماسه،كاغذ و چند مورد ديگر بحث ميشود؛ مابقي آلودگي ها، بازمانده محتواي بطري ها است كه كسي نمي داند چيست.

فرض ميكنيم اين آلودگي شامل مواد شيميايي باشد. ذكر نكته ديگري هم لازم است كه هم اكنون در اكثر كشورها بر قرار است و به زودي در تمام دنيا الزامي ميشود. پسماند بر اساس مواد تشكيل دهنده آن طبقه بندي ميشود لذا اگر مايل به صرفه جويي در هزينه هستيد، اين پسماند كه به معناي آلودگي هاي جامد بطري ها است نبايد به هيچ دليلي با مواد شوینده همراه شود. در غير اينصورت مشكلات جدي خواهيد داشت. بنابراين بايد يك سيستم صافي در اولين بخش سيستم قرار دهيم كه كار آن جدا كردن گرد و غبار، كاغذ و ديگر مواد باشد. براي بهتر شدن كار ممكن است مايل باشيد از يك ماشين بريكت(briquetting machine) براي خارج كردن آب بهره بگيريد.

اينجاست كه متوجه ضورت بخش شستشوي اوليه دركارخانه ميشويد. كار تصفيه ذرات جامد به طور عادي با استفاده از يك فيلتر مكانيكي كه در بازار به وفور يافت ميشود،صورت مي گيرد. در اينجا هم اگر پول بيشتري بپردازيد و دستگاه بهتري تهيه نماييد، به سود شماست زيرا با يك فيلتر غربال آبي (filter screen water) 100 ميكروني مقادير معيني از گرد و غبار و خمير كاغذ به دستگاه خردكن وارد ميشوند؛ اين مواد، كمكي به تيز ماندن تيغه ها نميكند پس اگر دستگاه بهتري بگيريد كه قابليت صافي آن 50 ميكرون يا كمتر از آن باشد مقداركمتري از اين آلودگي هابه سيستم باز ميگردد، عمر تيغه ها طولاني تر ميشود، پمپ ها بهتر كار ميكند، سيستم خارج كردن آب دچار گرفتگي نميشود و بسياري موارد ديگر.

نقل از : مجله مهندسي پت

بازيافت بطري هاي PET

مطالب مشابه :

کاردستی با بطری نوشابه

بازيافت بطري هاي PET

بازیافت شیشه

بازيافت پلاستيك ها

بازیافت در مدرسه

مضرات كاربرد پلاستيكها