В статье рассматриваются современные методы переработки отходов кабельного производства. Описаны ключевые подходы к переработке металлических и полимерных отходов, включая механическую переработку, пиролиз, криогенную обработку, гидрометаллургические и плазменные технологии. Показано, что внедрение инновационных методов переработки не только снижает воздействие на окружающую среду, но и увеличивает экономическую эффективность предприятий за счет повторного использования ценных материалов. Уделено внимание экологическим и экономическим аспектам переработки отходов.
Ключевые слова : переработка отходов, кабельное производство, способы переработки, вторичное использование, экология.
Современная кабельная промышленность сталкивается с проблемой утилизации значительных объемов отходов, образующихся в процессе производства. Металлические провода, пластиковые и резиновые изоляционные материалы представляют потенциальную угрозу для окружающей среды при их неэффективной утилизации.
В условиях ужесточающихся экологических стандартов и требований к устойчивому развитию вопрос переработки этих отходов приобретает особую актуальность. Разработка и внедрение современных технологий переработки отходов кабельного производства позволяет сократить нагрузку на природные ресурсы, минимизировать затраты на захоронение отходов и повторно использовать ценные материалы, что оказывает положительное влияние как на экономику предприятий, так и на экологическую ситуацию в целом. Целью данной статьи является рассмотрение современных методов переработки отходов кабельного производства, их эффективности и экологических преимуществ.
Кабельное производство использует различное сырье: катанки медные, прокаты латунные и алюминиевые, фольга алюминиевая, синтетические смолы и пластикаты, кабельные масла, свинцовые сплавы, сталь, каучук, кислоты и др.
Кабельное производство связано с образованием различных типов отходов, которые можно классифицировать по их физико-химическим свойствам, составу и экологической опасности. Данная классификация помогает лучше организовать процессы утилизации и переработки отходов с целью минимизации воздействия на окружающую среду.
Металлические отходы. Металлические отходы, такие как медь и алюминий, образуются при производстве и обработке проводников. Эти материалы представляют собой остатки металлических жил и обрезки проводов. Медь и алюминий являются высоко ценными вторичными ресурсами, и их переработка позволяет существенно снизить потребление первичного сырья.
Пластиковые и полимерные отходы. Данные отходы возникают при производстве изоляции и оболочек. Наиболее распространены полиэтилен и поливинилхлорид (ПВХ). Полимерные отходы часто сложно перерабатываются, поскольку обладают низкой биоразлагаемостью.
Отходы смазочных и вспомогательных материалов. Эта группа отходов включает в себя остатки масел и иных вспомогательных веществ, применяемых в производственном процессе. Эти отходы также требуют специальной утилизации из-за их опасности для окружающей среды.
Для переработки отходов кабельного производства применяются несколько методов, которые направлены на отделение металлических и полимерных компонентов, их дальнейшую переработку и утилизацию.
- Механическая переработка. Механическая переработка отходов является чрезвычайно трудоемким процессом. Этот метод включает в себя несколько этапов, которые последовательно перерабатывают кабельные отходы:
— Дробление: Кабельные отходы измельчаются на фрагменты, как правило, до 20–60 мм. После этого материалы легко разделяются на полимеры и металлы.
— Грануляция: После дробления отходы подвергаются грануляции, что позволяет измельчить их до состояния, при котором изоляция отделяется от металлической части.
— Магнитнаясепарация: Используется для удаления стальных частиц из измельченного кабеля. Это особенно важно для медных и алюминиевых проводов.
Основная цель механической переработки — подготовить отходы для более детальной обработки, разделив основные компоненты. Этот метод эффективен для переработки большинства видов кабелей.
- Воздушная вибросепарация. Этот метод основан на различной плотности материалов. После дробления кабельные отходы подаются на вибрационное сито, через которое разделяются на фракции. Воздушные потоки дополнительно помогают разделить металлические части от полимеров, так как металл тяжелее и быстрее оседает. Этот метод также применяется для очистки медных и алюминиевых проводников.
- Пиролиз (термическая переработка). Пиролиз — это процесс, при котором кабельные отходы нагреваются в условиях ограниченного доступа кислорода. В результате этого происходит термическое разложение полимерных компонентов на простые газы и углеродсодержащие материалы. Оставшиеся металлические компоненты, такие как медь или алюминий, можно легко извлечь. Пиролиз используется для переработки маслонаполненных и трудноразделяемых кабелей, где механическая переработка неэффективна.
- Гидрометаллургическая переработка. В данном методе используются химические растворы для разделения металлов и изоляционных материалов. Этот процесс применяется для извлечения меди, алюминия и других металлов из кабелей. В результате химической обработки полимерные оболочки растворяются, а металл остается в твердом состоянии и может быть использован повторно. Этот метод подходит для сложных кабельных отходов, включая старые кабели с высокой степенью загрязненности
- Криогенная переработка. При криогенной переработке кабели охлаждаются до экстремально низких температур с использованием жидкого азота. Это приводит к тому, что полимерные изоляционные материалы становятся хрупкими и легко отделяются от металлических компонентов при механическом воздействии. Такой метод позволяет эффективно отделить металл от изоляции и снизить потери материалов. Однако криогенная переработка является дорогой и применяется только для переработки особо сложных материалов.
- Использование кабельных стрипперов. Это простейший метод, применяемый для переработки кабелей с толстым изоляционным слоем. Кабельные стрипперы механически снимают изоляцию с провода, оставляя чистый металл. Этот метод эффективно применяется для переработки толстых кабелей с медной или алюминиевой жилой. Основной недостаток — невозможность обработки тонких проводов и ручной характер работы, что снижает производительность.
Эти методы позволяют эффективно перерабатывать кабельные отходы, обеспечивая извлечение чистого металла и переработку полимеров. Выбор метода зависит от типа кабеля, его состава и требований к конечному продукту.
Российские предприятия по производству кабеля, чаще всего, утилизируют отходы несколькими методами. Во-первых, отходы медных и алюминиевых проводников перерабатываются для повторного использования в новых продуктах, и могут получить дополнительный доход от продажи на рынке вторичного сырья. Во-вторых, ненужные пластиковые изоляции часто подвергаются переработке, превращаясь в гранулы для повторного использования в производстве. Также производители стремятся минимизировать отходы на этапе проектирования, используя более эффективные технологии и сокращая объемы материалов.
Методы переработки металлов, таких как медь и алюминий, уже давно стали основой для повторного использования ресурсов, тогда как технологии переработки полимеров и резин требуют дальнейшего развития и внедрения инноваций, таких как плазменная переработка и химические методы.
Так, например, предприятие АО «Кирскабель» занимается переработкой кабельной продукции, используя специализированное оборудование для снятия изоляции с кабеля. В производственном процессе задействовано несколько станков, выбор которых зависит от диаметра отходов кабелей. После обработки кабеля работниками осуществляется сортировка полученных материалов, из которых выделяют медь, алюминий и пластик. В дальнейшем отсортированные отходы реализуются на рынке вторсырья.
На кабельном заводе «ЭКСПЕРТ-КАБЕЛЬ» вторичной переработке подвергаются технологические отходы: запускные и остановочные концы кабеля, сливы изоляции при настройке экструдера, отходы при технологических прогонках оборудования.
Кроме того, c 2020 года предприятие ОАО «Завод «Сарансккабель» запустил оптовые закупки производственных отходов из полиэтилена и поливинилхлорида для производства изоляции и оболочек кабеля, ведь использование в технологии вторсырья способствует сокращению объёмов захоронения отходов и как следствие, уменьшению загрязнения окружающей среды.
Переработка отходов кабельного производства становится важной составляющей стратегии устойчивого развития в промышленности. Поскольку современные методы переработки позволяют не только уменьшить нагрузку на окружающую среду, но и существенно повысить экономическую эффективность производственных процессов.
Для дальнейшего повышения эффективности переработки отходов кабельного производства необходимо внедрение новых технологий, а также развитие законодательной базы, стимулирующей компании к применению экологически чистых и экономически выгодных методов переработки. Это позволит не только сократить объёмы захоронений отходов, но и улучшить экологическую обстановку на локальном и глобальном уровнях.
Литература:
- Арашкевич, Д. А. Вторичная переработка отходов пластмасс и специальные роторные дробилки / Д. А. Арашкевич // Пластические массы. — 2003. — № 5. — С. 13.
- Мещанов, Г. И. Экологические аспекты кабельного производства / Г. И. Мещанов // Кабели и провода. — 2000. — № 6. — С. 35–40.
- Цыпкина В. В. Анализ способов дробления отходов кабельного производства на промышленных шредерах / Цыпкина В. В., Иванова В. П., Исамухамедов Д. Н. [и др.] // Universum: технические науки. — 2021. — № 11 (92). — С. 48–53.
- Цыпкина, В. В. Вопросы методики выбора основных параметров технологии дробления в процессе переработки кабельных отходов / Цыпкина В. В., Иванова В. П., Исамухамедов Д. Н. [и др.] // Universum: технические науки. — 2022. — № 5 (98). — С. 5–9.
- Янин, Е. П. Кабельная промышленность и окружающая среда / Е. П. Янин. — 2004. — № 4. — С. 2–19.
- «Вторичная переработка на Кабельном Заводе «ЭКСПЕРТ-КАБЕЛЬ»» // Электроника России URL:https://www.elec.ru/news/2024/11/15/kabelnyj-zavod-ekspert-kabel-otmechaet-vsemirnyj-d.html/ (дата обращения: 12.11.2024).
- «Сарансккабель» // РУКАБЕЛЬ URL: https://www.rucabel.ru/news/company-news-1540/ (дата обращения: 12.11.2024).
