بازیافت مکانیکی چیست و چه مراحلی دارد + مزایا و چالش ها

به طور کلی بازیافت به معنی استفاده دوباره از مواد استفاده شده است. در مقاله بازیافت چیست گفتیم که برخی مواد مانند پلاستیک، کاغذ، شیشه و منسوجات قابل بازیافت هستند. بازیافت به طور کلی به دو نوع بازیافت مکانیکی و بازیافت شیمیایی تقسیم می شود. در این مقاله در مورد اینکه بازیافت مکانیکی چیست صحبت می کنیم و در مقاله بعدی به موضوع بازیافت شیمیایی خواهیم پرداخت. بازیافت مکانیکی (Mechanical Recycling) به فرآیند بازیابی زباله های پلاستیکی توسط فرآیندهای مکانیکی مانند مرتب سازی، شستشو، خشک کردن، آسیاب کردن، دانه بندی مجدد و ترکیب گفته می شود. بازیافت مکانیکی ساختار شیمیایی ماده را تغییر نمی دهد، در نتیجه امکان استفاده مجدد/بازیافت مواد پلیمری فراهم می شود و در یک حلقه بسته ایجاد می گردد.

مراحل بازیافت مکانیکی چیست؟

مراحل بازیافت مکانیکی معمولا شامل جمع آوری، مرتب سازی، شستشو، خشک کردن، آسیاب کردن و در نهایت ترکیب و گندله سازی است. این مراحل بسته به ترکیب شیمیایی زباله متفاوت خواهند بود. آن ها ممکن است یک ترتیب متفاوت را دنبال کنند یا ممکن است چندین بار یک مرحله تکرار شود تا از پردازش درست اطمینان حاصل گردد.

چه نوع موادی را می توان به صورت مکانیکی بازیافت کرد؟

تمام ترموپلاستیک ها را می توان به صورت مکانیکی با کاهش کیفیت محدود، بسته به استراتژی به کار رفته بازیافت کرد. به منظور بازیافت، پلاستیک ها باید بر اساس نوع مواد سازنده مرتب سازی شوند. مرتب سازی اولیه پلاستیک ها را می توان به صورت دستی انجام داد، که با کار و تلاش زیاد همراه است. امکان خودکارسازی فرآیند نیز وجود دارد. تکنیک های مرتب سازی عبارتند از:

• مرتب سازی غوطه وری شناوری (بر اساس چگالی)
• روش شناورسازی کف
• روش مادون قرمز نزدیک
• فلورسانس اشعه ایکس
• شناسایی به کمک لیزر
• سیستم های نشانگر

تکنیک های فوق الذکر را می توان یه صورت سری یا به صورت مجزا برای دستیابی به تفکیک و خلوص مطلوب مورد استفاده قرار داد و کاربرد هر یک به جریان ضایعات و سرمایه گذاری های در دسترس بستگی دارد. در طی فرآیند بازیافت مکانیکی، مواد دستکاری می شوند و مراحل تغییر و تبدیل عبارتند از خرد کردن، آسیاب کردن، غربال کردن (الک کردن)، تفکیک بر اساس چگالی یا سایر فرآیندهای مرتب سازی پیچیده.

بازیافت مکانیکی به طور گسترده در فرآیند بازیافت با هدف تصفیه اولیه زباله های پلاستیکی (صنعتی) و ثانویه (بعد از مشتری) مورد استفاده قرار می گیرد. این روش برای بازیابی مواد ازجمله پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (pp) و پلی اتیلن ترفتالات (PET) ایجاد شده است.

چگونه جریان ضایعات بر کیفیت مواد بازیافتی تاثیر می گذارد؟

کیفیت مواد بازیافتی به کیفیت جریان زباله های پلاستیکی بستگی دارد. پلاستیک در طول عمر کاری خود و نیز مراحل پردازش و بازیافت، تغییرات فیزیکی و شیمیایی متعددی را متحمل می شود. پلیمر ها از واکنش های اکسیداتیو رنج می برند و این واکنش های اکسیداتیو تخریب حرارتی و نوری مواد بازیافتی را افزایش می دهند. شکل گیری این بخش های اکسیداتیو قسمت قابل توجهی از تثبیت کننده های پلیمر را مصرف می کند، که خود منجر به کاهش پایداری و دوام بلند مدت خواص مکانیکی می شود. تعیین درجه تخریب ضایعات پلاستیک مهم است زیرا تاثیری برای خواص مکانیکی، پایداری و عملکرد آینده محصولات بازیافتی خواهد گذاشت.

از نظر ترکیب جریان ضایعات، جریان پلاستیک که ترموپلاستیک نوع ساده و تمیز را فراهم می کند بهترین گزینه برای بازیافت مکانیکی به شمار می آیند. جریان زباله های پلاستیکی مختلط آلوده که امکان مرتب سازی و تفکیک آن ها دشوار است، یک چالش به حساب می آیند زیرا به مراحل شستشو و مرتب سازی اضافی برای از بین بردن ناخالصی ها و آلودگی ها نیاز خواهند داشت.

آیا بازیافت مکانیکی مقرون به صرفه است؟

بازیافت مکانیکی معمولا مقرون به صرفه ترین رویکرد است، اگرچه محدودیت های خاص خود را دارد. سودآوری و دوام اقتصادی به ماده ای بستگی دارد که بازیافت می شود و درجه آلودگی که در جریان ضایعات وجود دارد. سایر فاکتورها که بر هزینه های کلی تاثیر می گذارند و باید در نظر گرفته شوند عبارتند از هزینه های جمع آوری، هزینه های حمل و نقل، بازده فرآیند، نوع مواد و موارد دیگر. اگرچه بازیافت مکانیکی یک روش مقرون به صرفه است، اما اگر با تکنیک های اضافی دیگر ترکیب نشود، محدودیت هایی بر کیفیت مواد بازیافت شده وجود خواهد داشت. به همین جهت، مقرون به صرفه بودن تا حد زیادی به خلوص و نوع ماده بستگی دارد.

تاثیر زیست محیطی بازیافت مکانیکی چیست؟

بارهای زیست محیطی جمع آوری، حمل و نقل و فرآیند بازیافت ضایعات پلاستیک معمولا کمتر از بارهای زیست محیطی مرتبط با تولید مواد خام هستند.

یکی از مطالعات انجام شده، تاثیر زیست محیطی تولید پلاستیک های ترکیبی را با عملیات آخر عمر کاری ازطریق شیمیایی (تجزیه در اثر حرارت)، بازیافت مکانیکی و بازیابی انرژی مقایسه کردند؛ این مطالعه شامل 30% زباله های جامد شهری و 70% احتراق سوخت حاصل از آن ها بود. مطالعه نشان داد که تاثیر خالص تغییرات اقلیمی در مقایسه با سایر عملیات، کمترین میزان بود (1.99 تن معادل CO2/t پلاستیک). همین مطالعه نشان داد که بازیافت مکانیکی تأثیر خالص تشکیل ازن فتوشیمیایی کمتری (2.1 کیلوگرم معادله NMVOC) در مقایسه با بازیافت شیمیایی (2.6 کیلوگرم معادله NMVOC) دارد.

مزایای بازیافت مکانیکی

• زباله های کمتری به محل دفن زباله ها ارسال می شوند
• منابع مورد استفاده برای تولید پلیمرهای خام کاهش می یابند
• کاهش آلودگی پلاستیک و تاثیرات زیست محیطی مرتبط با آن
• کاهش انتشار گازهای گلخانه ای

چالش های مرتبط با بازیافت مکانیکی

• جریان زباله های پلاستیکی آلوده و مختلط مشکلاتی را در مرتب سازی و در نتیجه بازیافت آن ها به وجود می آورد.
• درجه های مختلف از یک پلیمر از یک نوع پلاستیک بار آلودگی مواد بازیافتی را افزایش می دهد.
• ضایعات پلاستیکی مختلط و آلودگی، به دلیل تغییرات در خواص مانند شاخص جریان مذاب و حضور برخی از مواد افزودنی (مانند ترکیبات هالوژنه و SVHCs) ممکن است استفاده و کاربرد آن ها در بازار را با چالش هایی مواجه سازد.
• ضایعات پلاستیکی، چه در طول زمان استفاده و چه در زمان جمع آوری، ممکن است آلاینده های آلی پایداری (POPs) را جذب کنند.
• مرتب سازی و تفکیک مواد چند لایه کار دشواری است.
• تخریب پلیمری در زمان فرآیندهای بازیافت رخ می دهد. برای بازیافت مکانیکی این شامل تخریب مکانیکی-حرارتی است، بنابراین برای انواع خاصی از مواد (به عنوان مثال، پلاستیک PET) مواد تنها برای تعداد سیکل های مشخصی قابل بازیافت هستند.
• از دست رفتن کیفیت بعد از چندین سیکل بازیافت منجر به پلیمرهای درجه پایین تر می شود.
• کمبود طبقه بندی در سازمان ها و عملیات بازیافت.

سخن پایانی

بازیافت صحیح یکی از نشانه های پیشرفت یک کشور است. بازیافت به دو نوع اصلی بازیافت فیزیکی و بازیافت شیمیایی تقسیم می شود. در این مقاله در مورد بازیافت فیزیکی صحبت کردیم.

اگر حوزه کاری شما مرتبط با بازیافت پلاستیک و تولید محصولات پلاستیکی می باشد می توانید برای خرید گرانول، خرید کامپاند، خرید پرک و خرید مستربچ با کارشناسان ما در شرکت فرتاک پلیمر تماس بگیرید.

منبع: https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-is-mechanical-recycling