Вторичная переработка макулатуры предусматривает проведение таких мероприятий:
- удаление клеевого состава, который соединяет целлюлозные волокна;
- очистка от всех видов загрязнений;
- создание массы для различного применения, в том числе — повторного производства бумаги, картона.
Макулатурой называются любые виды бумажной продукции: газеты, журналы, буклеты, пакеты, коробки и другие. Рассмотрим подробнее технологический процесс переработки макулатуры .
Этапы переработки
На первой стадии макулатуру сортируют, измельчают, распускают на волокна и очищают от сторонних примесей. Измельчение на фрагменты выполняется с помощью любого оборудования, например, дробилок для древесины, гидроразбивателей, мельниц.
На втором этапе проводится вторичный роспуск на отдельные волокна, дополнительная более тщательная очистка и обработка. Во время последней операции, помимо механических приспособлений, используются химические вещества, состав которых зависит от вида макулатуры и дальнейшего использования полученной целлюлозы.
Раствор, полученный на второй стадии, смешивается со свежей целлюлозой и далее используется для изготовления бумаги, в том числе высококачественной.
Процесс сортировки
Сортировка — начальная стадия переработки, в процессе которой макулатуру группируют по качеству. В переработку запускается только та, которая соответствует технологии производства конкретного завода (для каждого сорта используется отдельная технология). Бумагу разделяют по цвету, уровню загрязненности, влажности и длине целлюлозных волокон.
В соответствии с ГОСТ 10700-97 выделяют три категории макулатуры:
- отходы бумажного производства;
- полиграфия без переплета (кроме газет), черная и коричневая бумага, гофрокартон, обычный картон;
- газеты, картон с пропиткой, бумага (в том числе, цветная, за исключением черной и коричневой), литье.
В настоящее время процесс сортировки выполняется ручным способом.
Первичный роспуск
В процессе данной операции растворяется клеевой состав, скрепляющий волокна. Макулатура помещается в гидроразбиватели, заливается водой и тщательно перемешивается.
Основным рабочим элементом гидроразбивателя является барабан. Принцип работы агрегата аналогичен работе стиральной машины. Оборудование отличается по позиции барабана (вертикальная, горизонтальная), производительности, уровню концентрации раствора.
Целлюлозные волокна заполняются водой, что приводит к их расширению и разрыванию клея. Улучшению роспуска на отдельные волокна способствуют удары, перетирания, смешивания, возникающие в процессе движения барабана и прижимания массы к поверхностям ванны. Помимо клеевого состава отслаиваются различные пленки, что облегчает процесс очищения. Происходит образование жидкой массы (пульпы), которая подвергается дальнейшей обработке.
Структура волокна целлюлозы включает тонкие длинные нити, которые называются фибриллами. При соединении друг с другом они образуют слои — ламели. В процессе роспуска разрушается связь как между волокнами, так и между ламелями, в результате чего образуются отдельные волокна, покрытые «бахромой» фибрилл.
Пульпа может стать сырьем для изготовления картона низкого сорта, различных наполнителей, картонных лотков для яиц. Также она может быть направлена на дальнейшую переработку с целью изготовления высокосортной продукции.
Процесс очищения
В некоторых гидроразбивателях могут устанавливаться специальные улавливатели, которые очищают массу от механических включений — скрепок, пленки, нитей, песка и других. Чем больше улавливателей — тем качественнее первичная очистка, тем легче процесс дополнительной очистки. Крупные включения попадают в грязесборник, установленный в нижней части гидроразбивателя. Далее масса подается в вибрационное сито, где проходит дополнительная очистка от инородных предметов и загрязнений. Для более качественного очищения массы также используется переливной ящик.
Очищенную суспензию можно использовать для получения высококачественного картона, кровельных материалов или дальнейшей переработки.
Вторичный роспуск
Принцип вторичного роспуска аналогичен первичному, однако в данном случае используется специализированное оборудование: энштиппер, турбированный сепаратор, файберайзер, пульсационная мельница. Все устройства оснащены роторами, в пульсационных мельницах эти рабочие элементы имеют сложную дисковую форму. Благодаря этому создается завихрение, пульсации и засасывание массы, что способствует полному разрушению связей.
Пульсационная мельница используется для изготовления высококачественной суспензии, остальные три агрегата — средне- и низкокачественной. В процессе вторичного роспуска разрушаются связи не только между волокнами, но и между кусочками волокна. Каждый вид оборудования оснащен грязеулавливателем, благодаря чему одновременно с роспуском осуществляется дополнительная очистка.
Если целью переработки является изготовление картона низкого качества или целлюлозного литья, процессы роспуска, дороспуска и очистки можно выполнять на одном устройстве. Для подготовки сырья, которое планируется использовать в производстве качественной продукции, рекомендуется использовать раздельное оборудование.
Дальнейшее очищение
Тонкую очистку проводят в несколько этапов с использованием разных видов оборудования — сортировочного, термодисперсионного и других аппаратов. Сортировочное устройство эффективно удаляет тяжелые и твердые включения, а также разделяет суспензию по размеру волокон. Данный аппарат представляет собой вибрационное мелкоячеистое сито. Мелкие волокна, непригодные для дальнейшего производства, проходят вместе с загрязнениями через ячейки и поступают в грязеприемник.
Отделенную массу используют для производства бумаги и среднекачественного картона. Мелкие волокна подлежат утилизации или переработке для изготовления стройматериалов, низкосортного картона, лотов для яиц.
На термодисперсионном аппарате удаляются жир, пленки, смолы, продукты нефтепереработки. Пульпа подвергается термическому воздействию, в результате чего растворимые в воде компоненты отделяются от нерастворимых. Последние отфильтровываются и поступают в мусороприемник.
Далее масса еще раз перетирается по принципу обработки в гидроразбивателе. Полученное сырье пригодно для производства среднекачественной бумаги или дальнейшей обработки. Загрязнения также подлежат переработке или утилизируются в соответствии с действующими нормами.
Дополнительная обработка
На данном этапе из массы удаляют красители путем механического и термического воздействия, химических реакций.
Размер волокон и их структура влияют на расход клеевого состава и прочностные характеристики бумаги. Чем длиннее волокно, тем больше на нем бахромы фибрилл, тем выше бумагообразующие характеристики. Поэтому, при необходимости, масса смешивается с длинноволокнистой свежей древесной целлюлозой. Волокна, длина которых не превышает 0,2 мм, не используются для производства бумаги, однако пригодны для изготовления картона.
На данной стадии массу отбеливают или красят в нужный цвет, удаляют сторонние запахи, очищают от бактерий. После этого она становится пригодной для изготовления любой продукции.
Где осуществляется переработка макулатуры
В основном, переработка макулатуры осуществляется в промышленных условиях (например, /makulatura ) — используются отдельные агрегаты, оборудуются цеха или целые заводы. Если суточные объемы поставок макулатуры не превышают 5 тонн, экономически целесообразно использовать мини-заводы. Если объемы значительно больше, стоит построить полноценный завод. В малых объемах ненужную бумагу можно перерабатывать и в домашних условиях, с помощью обычного кухонного блендера, сита и пресса. На выходе получается бумага, которая подойдет для различных поделок.
Макулатура может служить вторичным сырьем для производства эковаты, кровельных, отделочных и изоляционных материалов, амортизирующих наполнителей, туалетной бумаги и салфеток, одноразовой посуды, ткани и другой продукции.
Перспективы развития отрасли
Спрос на продукцию, сырьем для производства которой служит переработанная макулатура, очень высокий. Из-за этого, а также снижения объема древесины наблюдаются тенденции интенсивного развития отрасли. Инвестиции в данный бизнес достаточно высокие, однако они окупаются в короткий период времени. Выгода обусловлена отсутствием затрат на лесоразработки и переработку древесины, небольшими расходами на использование энергоресурсов и организацию зоны размещения отходов. Это позволяет выпускать качественную, но доступную по цене продукцию — значительно дешевле продуктов из натурального дерева.
В данной сфере активно разрабатываются и внедряются новые технологии, в том числе способствующие повышению количества циклов. Чем больше бумаги используется для вторичной переработки, тем ниже объемы вырубки деревьев. Поэтому переработка макулатуры — не только выгодный бизнес, но и существенный вклад в улучшение экологической ситуации.
