С 1 марта 2023 года вступают в силу положения Федерального закона от 14.07.2022 №268-ФЗ, который внес изменения в закон «Об отходах производства и потребления». Закон ввел понятие вторичных ресурсов-отходов, которые могут быть переработаны и повторно использованы для производства товаров или сырья для промышленного производства.
Одним из таких отходов является стекло, которое может быть эффективно и экологически безопасно переработано с получением широкой гаммы полезной продукции различного назначения. Вопросы переработки отходов стекла с получением вторичных изделий будут подробно рассмотрены в настоящей статье.
Содержание
Важность утилизации отходов стекла
Использование вторичного стекла позволяет обеспечить существенную экономию природных ресурсов. Применение 10% боя стекла при производстве стеклянных изделий позволяет на 3% снизить потребление природного газа и проводить процесс при более низкой температуре, что значительно увеличивает ресурс печей.
Если стеклобой полностью заменяет природное сырье в производстве стекла, экономия природного газа составляет около 30%. Кроме того каждые 100 кг отходов стекла экономят 126 кг природного сырья (песка, соды, извести или известняка).
Использование отходов стекла сокращает также количество отходов, размещаемых на полигонах. Ведь, отходы стекла составляют 7-9% от массы твердых коммунальных отходов. Стекло перерабатывается полностью, не создавая дополнительных отходов.
Классы опасности отходов стекла
Согласно Федерального классификационного каталога отходов (ФККО) отходы стекла относятся к коду 4 51 000 00 00 0-отходы стекла и изделий из стекла. Он подразделяется на две категории:
- 4 51 100 00 00 0-отходы стекла и изделий из стекла незагрязненные;
- 4 51 800 00 00 0-отходы стекла и изделий из стекла загрязненные.
Отходы, относящиеся к первой категории имеют 5 класс опасности (практически неопасные вещества), за исключением кода 4 51 102 02 20 4-тара стеклянная от химических реактивов незагрязненная.
Отходы из второй категории имеют 4 класс опасности (малоопасные вещества) и даже содержат код 4 51 819 11 51 3-тара стеклянная от химических реактивов в смеси, загрязненная органическими веществами, в том числе галогенсодержащими (содержание растворителей не более 10%).
Обращение с отходами 5 класса можно осуществлять без получения лицензии, а для переработки отходов 3 и 4 классов опасности потребуется лицензия на утилизацию отходов.
Готов помочь вам получить санитарно-эпидемиологическое заключение и лицензию на все виды обращения с отходами в Москве и Московской области.
Технологии переработки стекла
Технология включает следующие операции:
- сбор отходов стекла;
- первичная мойка и сушка;
- сортировка по цвету;
- измельчение;
- очистка от загрязнений;
- приготовление шихты;
- плавка стеклянной массы.
Начальным этапом является сбор отходов стекла от населения или производственных предприятий. Для этого организуются специальные пункты приема стеклянного вторсырья или заключаются договоры с промышленными предприятиями, образующими отходы стеклянных изделий.
Мойка стекла обычно проводится на пунктах приема вторсырья.
Сортировка по цвету проводится на малых объектах проводится с использованием ручного труда, а на крупных заводах осуществляется с применением автоматического оборудования. В процессе сортировки электромагнитом удаляются металлические примеси.
Отсортированное стекло поступает в измельчитель (молотковая дробилка, шредер и др.), где измельчается до требуемой дисперсности. При дроблении происходит очистка стеклобоя от легких фракций загрязняющих материалов (бумага, пластик, алюминиевая фольга и др.) с помощью вакуумных сопел. Металлические примеси удаляются электромагнитным сепаратором.
При дроблении стекла устанавливают пылеулавливающую вытяжку с рукавным фильтром для улавливания мелкодисперсных частиц стекла. После дробления стекло подвергается рассеву на требуемые фракции (в зависимости от вида применения). При необходимости крупные фракции измельчают повторно.
Продукция из вторичного стекла
Для использования в стекольной промышленности измельченное стекло должно удовлетворять достаточно жестким требованиям ГОСТ 34035-2016 «Упаковка стеклянная. Бой для стекловарения».
Применение в стекольной промышленности
Варка стеклянной массы в обжиговых печах позволяет получить различные виды продукции:
- листовое стекло;
- стеклянную тару различных видов;
- пеностекло;
- стекловолокно;
- стеклянные шарики (микросферы).
Листовое стекло и стеклянная упаковка
Перерабатывать стекло можно неограниченное количество раз без потери качества получаемых изделий. О том, как организована переработка стекла для получения новой стеклянной упаковки можно познакомиться в следующем видео:
Переработка стеклобоя в производстве листового стекла и стеклянной тары относится к наилучшим доступным технологиям согласно справочника ИТС 5-2015 «Производство стекла». Его использование обеспечивает экономию природного сырья, снижает энергозатраты и увеличивает срок службы стеклоплавильных печей, поскольку варка стекла в присутствии боя протекает при более низких температурах.
Для использования измельченного стекла в производстве стекловолокна и стеклянных шариков предъявляются менее жесткие требования по цветности отходов стекла, но более жестко контролируются примеси, особенно тугоплавкие.
Стекловолокно
Стекловолокно используется для производства различных материалов:
- гидроизоляционных строительных покрытий (основа для битумных составов);
- в производстве линолеума (в качестве несущей основы);
- при получении стеклопластиковых изделий (армирующий материал для пропитки полимерными составами);
- при строительно-ремонтных работах для армирования поверхностей.
Стеклянные шарики (микросферы)
Стеклянные шарики применяют в дорожной разметке, в производстве теле- и киноэкранов, в качестве мелящих тел, для улучшения структуры почвы, наполнителей лакокрасочных материалов и др.
Стеклянные шарики используются также в декоративных работах. Шарики с отверстиями (бисер) применяются для рукоделия. Они также могут использоваться для создания картин, мозаичных панно и других художественных произведений.
Использование в производстве строительных материалов
При использовании стеклянных отходов в производстве стройматериалов к ним предъявляются менее жесткие требования по сравнению с применением в стекольной промышленности. Можно выделить следующие основные направления использования стекла для производства стройматериалов:
- пеностекло;
- строительный кирпич;
- облицовочная плитка;
- наполнитель для бетонов.
Пеностекло
Для производства пеностекла бой стекла отделяют от примесей и измельчают до высокой дисперсности (менее 50 мкм). Причем, чем мельче частицы измельченного стекла, тем выше качество получаемого материала. Измельченное сырье смешивается с порообразователем и подается в плавильную печь.
Вспенивание происходит при температуре 750-850 град. С. Пеностекло состоит из газонаполненных ячеек, разделенных тонкими перегородками. Эти перегородки в отличие от газобетона не рыхлые и пористые, а сплошные, гладкие и оплавленные.
Пеностекло является одним из наиболее востребованных теплоизоляционных материалов, так как оно является прочным, негорючим и экологически чистым материалом. Оно не имеет ограничений по эксплуатации.
Строительный кирпич
При добавлении 15-20% тонкомолотого стекла (фракции менее 1 мм, а лучше 200-400 мкм) значительно возрастает прочность керамического кирпича. Это происходит за счет увеличения количества жидкой фазы при обжиге. Более качественное спекание кирпича за счет жидкой стеклофазы уменьшает его пористость и снижает влагопоглощение.
Облицовочная плитка
Для изготовления стеклянной плитки используются отходы стекла, измельченные до 2-3 мм. Возможны две разные технологии ее производства. Первая основана на плавлении стеклянной крошки с добавлением красителей.
Вторая использует добавление в измельченное стекло, составляющее до 95% композиции, полимерного связующего с красителями. Полученная смесь без нагрева заливается в форму и отверждается за счет химической сшивки полимерной смолы. Такой метод является наиболее рентабельным. Он не требует энергозатрат и дорогостоящего оборудования.
Наполнители для бетонов
Использование отходов стекла в качестве заполнителя бетонов очень перспективно в связи с большим объемом производства бетона (более 60 млн куб. м ежегодно). Для его производства требуется более 50 млн куб. м (или более 60 млн тонн) заполнителей.
Взаимодействие натриевого стекла с щелочной цементной матрицей приводит к образованию кремнегеля. Он способен сильно увеличиваться в объеме при взаимодействии с водой. Это снижает прочность бетона и образует трещины.
Эти проблемы можно решить за счет специальной обработки поверхности измельченного стекла:
- воздействие неорганическими кислотами;
- обработка катионными поверхностно-активными веществами;
- предварительная термообработка при температуре 700 град. С в присутствии активаторов ( соли лития, циркония и др.).
После такой обработки получаются бетонные изделия с повышенными прочностными характеристиками.
Применение с дорожном строительстве
В стекольной промышленности не применяются следующие виды отходов стекла:
- триплекс;
- стекло, армированное металлической сеткой;
- тугоплавкие стекла;
- зеркала.
Эти виды отходов могут быть эффективно использованы в производстве строительных материалов и в дорожном строительстве. Особенно, при замене щебня и песка в основаниях автомобильных дорог.
Замена щебня и песка в дорожных основаниях
Применение измельченных отходов стекла в нижних слоях дорожных покрытий вместо песка и щебня не требует их предварительной сортировки. При использовании боя стекла вместо щебня применяется фракция 40-70 мм в качестве основной фракции и фракции 10-20 мм и 5-10 мм в качестве расклинивающих фракций.
Для замены песка используется измельченное стекло фракции 2-3,5 мм. В связи с отсутствием гигроскопичности дробленного стекла при надлежащих условиях хранения и транспортирования требования по влажности, содержанию глинистых частиц и органических примесей выполняются автоматически и не требуют проведения дополнительных анализов.
Стеклоасфальтобетон
Применение измельченного стекла в качестве минерального порошка асфальтобетонных покрытий не только восполняет дефицит каменных материалов материалов, но и снижает расход битума. Одновременно это повышает качество покрытий.
Содержание дробленного стекла может составлять до 50% от массы минерального порошка. Для повышения прочности и морозостойкости совместно с боем стекла используют специальные добавки (2% извести, 15% нефтеполимерной смолы или 2-3% ПАВ).
Наличие стекла в минеральной смеси улучшает ее способность удерживать тепло, что позволяет приготавливать асфальтобетонную смесь при более низкой на 10-20 град. С температуре.
Гласасфальт
За рубежом предложен инновационный материал гласасфальт, содержащий 45-73% мелкодисперсного стекла, до 33% каменной муки и всего 5% асфальта. Такая композиция наносится при более низких температурах и имеет отличную видимость в ночное время, благодаря эффекту светоотражения. Покрытие имеет высокое сцепление с колесами и более долгий срок службы.
Заключение
Переработка стекла позволяет получить множество ценной продукции, зачастую имеющей уникальные свойства. О многих из них будет подробно рассказано на сайте. Задачей является организовать эффективный сбор отходов стекла для его переработки.
Напишите, о каких материалах, содержащих стекло, вы хотели бы узнать подробнее. Поделитесь своим опытом переработки отходов стекла.
