Переработка пластиковых бутылок — что можно сделать в домашних условиях

Тонны использованного пластика ежегодно попадают в окружающую среду. Разложение этого материала в зависимости от плотности занимает от 200 до 700 лет. В последние десятилетия синтетические отходы стали серьезной экологической проблемой, для грамотного решения которой применяют переплавку пластика.

Виды отходов пластика

Сегодня перерабатывают все виды пластика, имеющие особую маркировку. Чтобы ее узнать, нужно найти на поверхности пластикового изделия метку-треугольник, а в нем – цифру, обозначающую вид материала для переплавки:

• 1 – ПЭТ – полиэтилентерефталат для изготовления продовольственной тары;
• 2 – ПЭНД – плотный полиэтилен для создания широкого перечня бытовых изделий, включая толстостенную тару для хранения пищи;
• 3 – ПВХ – поливинилхлорид для производства непищевой тары, труб, деталей мебели;
• 4 – ПЭВД – полиэтилен низкой плотности для пленочных изделий, в том числе предназначенных для хранения пищи, и для гибкой посуды;
• 5 – ПП – полипропилен, безопасный для человека материал, поэтому применяемый для выпуска детских вещей и продуктовых упаковок, а также деталей автомобилей;
• 6 – ПС – полистирол, вредный только при контакте с огнем материал, подходящий для создания канцелярской продукции, теплоизоляционных покрытий, одноразовой тары;
• 7 – OTHER – синтетический материал, не входящий ни в одну вышеуказанную категорию, сюда обычно включают поликарбонат.

Воздействие на экологию

Пластмасса – смесь множества синтетических компонентов. Причем некоторые из веществ – не составная часть химической структуры пластика. Они с легкостью испаряются, попадают в организм, накапливаются в окружающей среде. Стоит человеку подышать воздухом возле горящей свалки или съесть пищу, подогретую в микроволновой печи прямо в пластиковой емкости, и некоторая доля токсичных веществ проникнет в организм.

Наиболее вредят здоровью фталаты – пластификаторы, а также бисфенол А – отвердитель, убивающий эндокринную систему. При разложении биопластика в окружающую среду испаряется метан – один из газов, влияющих на усиление парникового эффекта. Медленно расщепляясь в почве, пластик выделяет хлор, множественные канцерогены, токсины, которые проникают в водоемы и грунтовые воды. Затем эта вода используется для питья, бытовых и промышленных нужд.

Риск вреда от пластика, складируемого на мусорных полигонах, минимальный. Ведь эти площадки сконструированы так, чтобы пластиковый мусор не контактировал с почвой, подземными и поверхностными водами. Гораздо более опасны пластиковые предметы, которые люди выбрасывают в неположенных местах.

Особенно сильно страдает Мировой океан. Существуют 5 мусорных островов. Так называют кучи пластиковых отходов, уходящих в моря с отливами и речными стоками, занимающих гигантские площади. Самый крупный остров, площадь которого превышает 1000000 км2, находится в Тихом океане между западным берегом США и Гавайскими островами. Общий вес его достигает 90000 тонн.

Но то, что находится на поверхности, лишь малая доля общего загрязнения. До 70% пластикового мусора погружено на океаническое дно. По неутешительным научным прогнозам, к середине 21 века в Мировом океане пластиковых отходов будет больше, чем обитателей. Уже сейчас рыба, морские рептилии, млекопитающие и птицы страдают от загрязненности среды. Куски пластика попадают в пищеварительный тракт животных, вызывают мучительную смерть.

Способы переработки и утилизации пластика

Единственный способ сократить негативное воздействие материала на экологию – рециклинг, то есть переработка. Переработанный пластик становится сырьем для вторичного производства либо добавочным компонентом при изготовлении первичной продукции. В России переработка как отрасль пока на зачаточном уровне. Лишь 2-3% пластикового мусора транспортируют на перерабатывающие предприятия, остальная масса сбрасывается на полигоны, где сжигается.

Обработка пластика осуществляется двумя методами: термическим и механическим. Первому типу переработки подвергаются изделия ПЭТ, ПЭНД, ПВХ. Это самая массивная по объему группа отходов, составляющая 75-80%. После плавления пластик формуется, из него изготавливают новую продукцию.

Механически обрабатывают реактопласты, которые невозможно подвергнуть термическому воздействию: пенополиуретан, аминопласты. При производстве изделий из этих материалов в их химической структуре происходят необратимые изменения, делающие продукцию не подверженной плавлению и растворению.

Рассмотрим подробнее основные технологии переработки и утилизации пластика.

Термические методы

Плавка – простой, поэтому распространенный метод превращения пластика в массу для вторичного использования. Высокотемпературное воздействие ускоряет молекулярное расщепление материала, которое в природе длится сотни лет. Несмотря на распространенность, с экологической точки зрения термический метод считается неприемлемым. Во-первых, вторичный материал подходит не для всех сфер производственного применения, во-вторых, горение пластика сопровождается распространением в воздухе токсичных соединений.

Сжигание отходов

Экономичный метод термической обработки пластика – сжигание. Обычно так избавляются от полиэтиленовых изделий. Мусорная масса сгорает вся, остается лишь безопасная для окружающей среды зола, составляющая 10% от изначального объема пластика.

В процессе переработки пластиковую массу загружают в печь. Выделяющуюся при горении тепловую энергию направляют на обогрев городских строений. Для предотвращения поступления летучих токсинов в воздушное пространство печи на перерабатывающих предприятиях оснащают фильтрами.

Пиролиз для синтеза топлива

Пиролиз – реакция разложения пластика на молекулы. Чтобы переработать синтетический материал таким методом, на предприятиях используют бескислородную печь, в которой формируется оптимальная для реакции разложения пластика среда.

Пиролиз пластика может проходить в разных температурных условиях:

1. До 350°C – крекинг – термическое разжижение пластиковых отходов. Процесс позволяет производить топливо и химическое сырье для дальнейших производственных целей.
2. От 450 до 900°C – сгорание пластика с выходом энергии. Разложение высокомолекулярных углеводородов сопровождается выделением газа, который используется для получения тепла.
3. Выше 900°C – тот же процесс. Разница в том, что с повышением температуры меняется агрегатное состояние продуктов пиролиза. С повышением температуры образуется меньше жидких продуктов и больше твердой осадочной массы.

Механические методы

С экологической точки зрения они считаются не самыми лучшими, но удобны, не требуют больших затрат. Тщательная сортировка не нужна, материал не подвергается температурному воздействию, не меняет структуру и физические параметры.

Как лучше перерабатывать пластик, зависит от его физической формы:

1. Грануляция – подготовительный процесс, позволяющий материалу стать пригодным для дальнейшей переработки. Пластиковые отходы обретают сыпучую форму, спрессованную в шарообразные, кубические либо цилиндрические гранулы.
2. Агломерация – способ измельчения пленочных отходов – ПЭНД, ПП, ПЭВД. Получаются шарообразные пластиковые частицы разного размера – 2-15 мм.

Образовавшиеся при механическом методе обработки частицы применяют как наполнители для готовой продукции и как вторичное сырье. Измельчение может быть самостоятельным процессом, а может предварять другие методы, например, термическую обработку пластика.

Химические методы

При химических методах из полимерных отходов добывают основу, из которой они были изготовлены. То есть фактически осуществляют процесс, обратный производству пластика. Полимерную массу загружают в емкость, заполненную жидким катализирующим составом. Пластик разрушается, образовавшиеся вещества становятся сырьем для вторичного производства.

Применяют следующие химические методы переработки пластика:

1. Гидролиз – разрушение материала кислотным раствором при температурном воздействии. Получается чистые от токсинов гранулы.
2. Гликолиз – расщепление пластика под влиянием гликоля при температуре выше 200°C. Процесс сопровождается малым количеством отходов, хотя выделенное сырье нельзя назвать чистым, его не применяют для создания пищевой тары.
3. Метанолиз – разрушение полимерного материала посредством метанола под давлением и высокотемпературным воздействием. Процесс длительный, энергозатратный, требует тщательной сортировки поступающего сырья.

Физико-химические методы

Любой материал с течением времени утрачивает качественные характеристики. Пластик становится менее плотным и эластичным. Перерабатывать его бесконечно без улучшения качества не получится. Материал необходимо стабилизировать.

Процедура состоит из двух этапов: механического и химического. Сначала пластик измельчают и расплавляют, затем в массу примешивают стабилизаторы. Получается пластичное сырье с подходящей для изготовления новой продукции структурой.

Повторное использование для хозяйственных нужд

Обладая навыками работы с инструментами, можно приспособить в хозяйстве пластиковые отходы. Пустая пластиковая бутылка может стать птичьей кормушкой, емкостью для накопления дождевой воды, воронкой, накладкой для защиты металлических предметов от коррозии из-за осадков. И это только примитивные варианты использования. А если решиться на переплавку пластиковых бутылок в домашних условиях, могут получиться замечательные бытовые предметы.

Подготовка пластика к утилизации

На предприятиях пластик перерабатывают в соответствии с законодательно установленными нормами. Поступившую массу сортируют, поскольку разные виды материала имеют неодинаковые физические и химические характеристики. Затем очищают, и только тогда отправляют на переработку.

Домашняя подготовка пластика включает те же пункты. Причем сортировка – обязательный этап. Отходы следует рассортировать по расцветке и маркировке, с бутылок снять крышечки вместе с закрепляющими кольцами, оторвать этикетки. Переплавлять крышки вместе с бутылками нельзя, так как изготавливают первые из других видов пластмассы: полиэтилена и полипропилена.

Далее выбранный для переплавки материал необходимо тщательно вымыть и просушить. Лучше всего замочить в тазу или большом ведре в теплом мыльном растворе. Немытые пластиковые бутылки не рекомендуется расплавлять, иначе в процессе переработки может быть усиленное выделение дыма.

Вымытый и высушенный пластик перед расплавлением остается измельчить.

Плюсы и минусы переработки пластмассовых отходов

У переработки пластиковых бутылок есть достоинства и недостатки, которые нужно учесть, решая заняться бизнесом по производству вторичного пластикового сырья.

Особенности и преимущества рециклинга

ПЭТ, из которого делают бутылки, – податливый для обработки материал. Рециклинг настолько простой, а ежегодная масса бутылочных отходов такая большая, что мини-бизнес по переработке пластика в домашних условиях наверняка будет выгодным.

Сбор мусора для переплавки не должен вызвать затруднений, ведь ежеминутно в мире покупают более миллиона пластиковых бутылок. Преимущество ПЭТ в том, что у этого материала короткая стадия плавления и неподверженность изменению качественных характеристик. Он плавится быстро, так же быстро затвердевает при контакте с водой, то есть процесс не требует усилий и сложного оборудования. Токсичное загрязнение воздуха незначительное.

Переработанный материал ПЭТ применяется для изготовления широчайшего спектра изделий: от веревок и ниток до связок для абразивных инструментов.

Какой пластик можно перерабатывать своими руками

Для самостоятельного рециклинга подходят пластиковые отходы, которые при плавлении выбрасывают минимальное количество летучих токсинов. Невозможно расплавить реактопласты. Но и термопластичные виды не все рекомендуются для кустарной переработки.

Оптимальное сырье – ПЭТ и ПЭНД, нумеруемые в маркировочном треугольнике как «1» и «2». Изделия второй категории также маркируются HDPE, это плотный пластик, стойкий к механическому, кислотному и щелочному воздействию. То есть сырьем могут стать бутылки из-под минералки, газировки, молочных продуктов, соусов и кетчупов, ополаскивателей, шампуней, гелей для мытья посуды и прочего. Нежелательно брать пластиковые бутылки из-под масел, поскольку молекулы содержимого впитываются в структуру пластика.

Что может понадобиться для переработки

В промышленных цехах используют массивное и дорогостоящее оборудование. Его невозможно установить на ограниченной площади для переработки пластиковых бутылок в домашних условиях. Поэтому для кустарного бизнеса придется изготовить обрабатывающие устройства.

Оборудование

Для работы с пластиковыми бутылками могут потребоваться следующие устройства:

1. Шредер – измельчитель пластика. В конструкцию входят вал с режущими элементами, воронка для загрузки сырья, станина, сетка для установления фракции выходящего материала, электропроводящие элементы.
2. Пресс – сжимающее устройство. Измельченная пластиковая масса загружается в емкость, там подвергается температурному воздействию и давлению с одновременным прессованием. В итоге получаются изделия нужных форм.
3. Инжектор – впрыскивающее устройство. Под температурным воздействием пластиковая масса вливается в определенную форму. После остывания получается нужный предмет.
4. Экструдер – устройство для получения гранул. Пластичная масса проходит под давлением через отверстие, выходя наружу в виде нитей.

Чтобы сделать эти устройства самостоятельно, можно заглянуть на сайт preciousplastic.com. Там представлены схемы и инструкции в формате видео по изготовлению этих приспособлений.

Есть два варианта, как удобно расплавить пластик в домашних условиях: на плите с включенной вытяжкой и в духовке. Первый метод для ПЭТ, второй для ПЭНД. В качестве емкости подойдет старая кастрюля.

Главное условие, как безопасно расплавить пластмассу в домашних условиях, – использование посуды, которая не применяется для готовки и хранения пищи. Аналогично с плитой и духовкой: после работы с пластиком их нельзя будет использовать для кулинарных целей.

Как плавить пластмассу ПЭНД в домашних условиях:

1. Измельченный пластик положите на противень, застланный пергаментной бумагой. Или поместите в подходящую деревянную емкость, если нужна брусочная форма.
2. Разогрейте духовку до 180°C.
3. Плавьте от 15 до 60 минут в зависимости от количества материала. При необходимости постепенно корректируйте форму.
4. Оставьте остывать.

При охлаждении материал ПЭНД немного усаживается, это нужно учитывать.

Если взять куски ПЭНД разных колеров, то можно получить брусок с красивым мраморным эффектом. Когда разноцветная пластиковая масса начнет расплавляться в духовке, нужно ее вынуть, размять руками в термостойких рукавицах. Затем снова отправить в духовку для завершения расплавления.

Плавление ПЭТ – задача более сложная. Важно точно установить нужную температуру, иначе пластик утратит качественные характеристики, помутнеет, после остывания станет хрупким.

Как расплавить пластиковую бутылку ПЭТ до жидкого состояния:

1. Поставьте измельченный материал на плиту. Используйте неглубокую емкость, чтобы не было значительной температурной разницы между верхним и нижним слоями пластика. Если посуда глубокая, придется дополнительно подогревать верхнюю массу промышленным феном.
2. Дождитесь температуры 250°C, при которой ПЭТ начнет плавиться.
3. Не держите пластик при такой температуре дольше 2 минут.
4. Заранее подготовьте форму для переливания.
5. Снимите емкость с расплавом с плиты. И сразу перелейте пластик в форму.

Требования к помещению

Если нужно просто измельчить материал, это можно сделать в любом удобном помещении. Но переплавлять пластик допустимо только при отличной вентиляции. Квартирная кухня не подходит, поскольку здесь вентиляционная система – часть общедомовой, а значит, соседи предъявят претензии. Лучше работать с пластиком в гараже или хозяйственной постройке.

Также нужно помнить о мерах безопасности. Обязательны средства индивидуальной защиты: плотные перчатки, защитные очки.

Альтернативное использование пластиковых бутылок

Если не хочется возиться с переплавкой, можно приспособить пластиковые бутылки и так. Они могут заменить множество бытовых предметов и приспособлений.

Если пластиковых бутылок накопилось много, из них можно соорудить декоративный забор на даче. Ими часто окаймляют клумбы и дорожки. Из прозрачных бутылок получится отличная теплица.

Недавно ставшая популярной идея использования пластиковых отходов – создание прочных плит для садовых тропинок. Как переработать для этого пластиковые бутылки: нужно их измельчить, соединить с песком в пропорции 1:3, при необходимости использовать неорганический пигмент. Затем расплавить эту массу, спрессовать в формах.

Дачники создают долговечные садовые скульптуры и целые композиции. Для украшения оград и стен дома можно вырезать из пластиковых бутылок подвесные горшки, посадить в них петунии, настурции и другие ампельные растения.

Преимущества и недостатки домашней утилизации

Из вышесказанного следует, что у самостоятельной переработки пластика следующие преимущества:

• сокращение количества пластикового мусора;
• отсутствие значительных расходов;
• возможность проявить креатив;
• контроль процесса.

Недостатки переработки пластиковых бутылок:

• временные и физические затраты на подготовку процесса;
• опасная для здоровья работа.

Варианты, куда можно сдать такие отходы

Если не хочется рисковать здоровьем, можно сдать собранный пластиковый мусор в пункт приема вторсырья. Это самый ответственный вариант утилизации пластика. Почти во всех городах есть такие пункты. Не везде забирают только материал, маркированный цифрами 3 и 7.

Также можно бросать пластиковые отходы в контейнер, предназначенный для пластика. Этот вариант актуален, если в населенном пункте организована раздельная утилизация мусора с последующей переработкой. В США, Западной Европе и развитых странах Азии это в порядке вещей, в России пока с раздельным сбором проблема. Россияне вынуждены в большинстве случаев выбрасывать пластик в общие контейнеры, затем мусоровозы отвозят мусор на полигоны.

Как пластик превращается в джинсы и футболки

На западе давно знают, как переработать отходы пластика для получения разной продукции. Россияне в большинстве своем не догадываются, что полиэстер, из которого делают повседневную одежду, может быть произведен методом рециклинга пластиковых бутылок.

Технология переработки простая: бутылки сортируют, разделяют по цвету, очищают, прессуют, измельчают. Под высокотемпературным воздействием образуются гранулы, которые отправляют на производство полиэстера. Эта ткань легко выстирывается без растяжения и усадки, быстро высыхает.

В последние годы на полиэстер обратили внимание именитые дизайнеры одежды. Многие знаменитости и спортсмены предпочитают бренды, выпускающие одежду под знаком «эко».

Другие вещи из пластиковых отходов

21 век – эпоха пластика. Он везде, в каждом доме, в каждой комнате. Производство пластиковых изделий – индустрия с гигантской конкуренцией, поэтому многие производители стараются держать марку «эко», соблюдать технологии безопасного производства.

Мебель

Пластиковая мебель давно перестала ассоциироваться с дешевизной и непрактичностью. Современные производители выпускают качественную, стильную мебель, разрабатывают интересные варианты дизайна. Пластиковые столы, стулья, скамейки, полки, комоды прочные, долговечные, не восприимчивые к плесени и вредителям. Пластиковая мебель подходит и для дома, и для двора.

Велосипеды

В Уругвае в 2011 году был создан первый велосипед с пластиковой рамой, полученной методом рециклинга. Бренд назвали «Muzzicucles», и он становится все популярнее. Пластиковая рама прочная, нетяжелая, устойчивая к коррозии, на ее создание нужно всего 200 пластиковых бутылок.

Дороги

Для замены неэкологичного асфальта голландские инженеры изобрели пластиковое покрытие с модульной конструкцией. Пластиковая дорога безупречно ровная, устойчивая к нагреву, легко ремонтируется.

Ковры

Изделия из полиэстеровых и полиэфирных нитей востребованы, так как имеют богатый дизайн, устойчивы к разрыву, легко очищаются.

Дома из переработанного пластика

Колумбийский производитель строительных материалов Conceptos Plasticos выпускает продукцию из пластикового и резинового мусора по собственной уникальной технологии: прочные и долговечные кирпичи с шиповыми крепежами, колонны, поддерживающие балки. Чтобы возвести дом площадью 50 м2 из этих материалов, строители затрачивают 5-6 дней. Пластиковые дома обходятся недорого, их заказывают небогатые люди.

В России строительный пластик тоже применяют. Так, в Волгограде из вторичного пластикового сырья возвели детсад и несколько частных домов.