Одним из актуальных направлений, которым в последнее время уделяется особое внимание со стороны Ассоциации «Стеклосоюз» России и Правительства Российской Федерации, является государственная программа по утилизации и переработке твердых бытовых и промышленных отходов, скапливающихся в огромных количествах на мусорных свалках и специализированных полигонах.
Безусловно, что к таким отходам относится и стеклобой, образующийся как в процессе производства различных изделий из стекла, так и в ходе потребления населением пищевой продукции, упакованной в стеклянную тару. При этом использованная стеклянная тара, поступающая на стекольные заводы в виде целых и битых бутылок, банок и другой посуды, часто загрязнена не только органикой и землей, но и камнями, керамикой, фарфором (сокращенное название ККФ), а также бумагой, пластиком, железом и цветными металлами. Поэтому без комплексной переработки, включающей удаление указанных примесей и оптическое разделение стекла по цвету, подобный тарный стеклобой, качество которого регламентируется ГОСТ 34035-2016 «Упаковка стеклянная. Бой для стекловарения», не может эффективно использоваться для последующей варки стекла.
Однако подобная комплексная переработка стеклобоя на российских отраслевых предприятиях и на большинстве стекольных заводов в странах бывшего Советского Союза до недавнего времени применялась достаточно редко и в основном проводилась на линиях (количество их не превышало и пяти), оснащенных дорогостоящими оптическими сепараторами австрийского или немецкого производства. Учитывая высокую стоимость подобного оборудования, линии переработки вторичных отходов стекла первоначально комплектовались оптическими сепараторами, которые предназначались лишь для удаления из стеклобоя тугоплавких примесей в виде ККФ, а для разделения стекла по цвету не использовались. Именно такой (без разделения стеклобоя на бесцветное, зеленое и коричневое стекло) является и линия переработки стеклобоя, разработанная предприятием «Стромизмеритель» более десяти лет назад для стеклотарного завода «Кавминстекло», находящегося в городе Минеральные Воды (Фото 1, 2). В состав этой линии на момент ее ввода в эксплуатацию (она функционирует и в настоящее время) входит как импортное оборудование из стран западной Европы (в основном это грохоты и сепараторы), так и оборудование, производимое в ООО «Стромизмеритель» и на других предприятиях России.
С появлением в последние два-три года российских изготовителей оптических сепараторов и в связи со значительным расширением в нижегородской компании номенклатуры производимого технологического оборудования, предназначенного для переработки стеклобоя, появилась возможность создания линий по утилизации вторичных отходов стекла, полностью оснащенных отечественной техникой. Первой такой линией, проектирование которой, а также изготовление, поставку и пусконаладочные работы технологического оборудования осуществило предприятие «Стромизмеритель», стала внедренная летом 2024 года в ОАО «Гродненский стеклозавод» филиал Елизово» (Республика Беларусь) автоматизированная линия комплексной переработки стеклобоя (Фото 3, 4, 5) мощностью 7,5 т/час. В этом же году были завершены проекты, а также начато изготовление и поставка оборудования двух более производительных линий (15–16 т/час) для предприятий «Экспо Гласс» в г. Курлово Владимирской области и «Кавминсервис» в г. Невинномысск Ставропольского края. Причем строительство производственного корпуса линии по переработке стеклобоя во Владимирской области уже идет полным ходом (Фото 6), а начало строительных работ на подобном объекте в Ставропольском крае запланировано на конец текущего года.
Важно отметить, что каждая из этих линий, разработанных под техническим руководством автора статьи, имеет свои объемно-планировочные решения. Чаще всего они обусловлены особенностями промплощадок и наличием на них тех или иных производственных помещений и подъездных путей, разной производительностью и разным составом технологического оборудования, хотя принцип работы таких линий мало отличается друг от друга. Как правило, в них процесс комплексной переработки начинается с выгрузки стеклобоя из автосамосвалов или железнодорожных вагонов и складирования его либо в специальных отсеках (закромах), либо на открытых бетонированных площадках (Фото 7). С участков промежуточного хранения исходный загрязненный стеклобой фронтальным ковшовым погрузчиком (иногда используется грейферный кран) подается в приемный бункер линии транспортирования стеклянных отходов на участок ручной выборки, где из стеклобоя отбирают пластиковые бутылки, тряпки, палки, большие камни и другие посторонние предметы, сбрасываемые в контейнеры.
По окончании операции сушки, в ходе которой от перерабатываемого материала отделяется грязь и удаляется органика с влагой, горячее стекло загружается в вибрационный охладитель (Фото 10) для снижения температуры стеклобоя со 100–110° С до 60–65°С. Охлаждение материала в этом аппарате достигается за счет движения стеклобоя в так называемом кипящем слое, формируемом вентиляционным воздухом на поверхности перфорированного днища вибрационного лотка. Такое снижение температуры материала является конструктивным (паспортным) условием корректной работы следующего по ходу переработки аппарата, каким является вихретоковый магнитный сепаратор, очищающий стекло от алюминиевых пробок и других цветных металлов. Прошедший этот сепаратор стеклобой далее перегружается на второй стержневой грохот, осуществляющий удаление из сепарируемого материала пробок и пластиковых дозаторов, имеющих больший размер, чем у измельченных частиц стекла.
И завершающей стадией подготовки стеклобоя к оптической сепарации является обязательная операция отделения от него частиц размером менее 5–6 мм, вместе с которыми в классифицирующем вибрационном грохоте удаляется мелкая стеклянная и керамическая крошка, а также грязь в виде высушенных частиц глины и кварцевого песка. Необходимость в подобном фракционировании стеклобоя вызвана не только технологическими требованиями к процессу удаления из стекла высушенной грязи и прочих мелкозернистых примесей, включающих в том числе и стеклянную пыль. Указанные ограничения к минимальному размеру частиц стекла, подаваемых в оптические сепараторы, оборудованные видеокамерами и микропроцессорными контроллерами, прежде всего, связаны с разрешающей способностью и конструктивными особенностями этих аппаратов. Удаление в них примесей ККФ или стекла того или иного цвета производится с помощью эжекторов, устанавливаемых с шагом 5 мм и осуществляющих выдувание сепарируемого материала из потока анализируемого стеклобоя с помощью узконаправленных струй сжатого воздуха.
Количество подобных аппаратов в разных линиях (Фото 11), разрабатываемых предприятием «Стромизмеритель», варьируется от трех до десяти и зависит как от заданной производительности, так и от требований по цветовому разделению стекла. Например, в технологии переработки стеклобоя, внедренной в «Кавминстекло», используется всего три оптических сепаратора производства австрийской компании «Binder+Сº» (в ближайшее время планируется их замена на сепараторы «Сапсан» воронежской компании «Смарт Грэйд»), но удаляют они из стекла, как уже отмечалось, только ККФ, чего в со- временных условиях дефицита на высококачественный и разделенный по цвету стеклобой явно недостаточно.
Чтобы дополнительно производить дифференцированное сепарирование стеклобоя еще и по цвету на коричневое, зеленое и бесцветное стекло, необходимо как минимум четыре или пять оптических аппаратов, со- единенных между собой в последовательно-параллельные цепочки. В последовательной цепочке, содержащей изготавливаемые предприятием «Стромизмеритель» Z-образные ленточные конвейеры (Фото 12), применяемые в горизонтальных компоновках оборудования линии и связывающие сепараторы между собой, от стекла сначала отделяется ККФ. Потом стеклобой делится на цветное и бесцветное стекло и далее из цветного стекло- боя выделяется коричневое и зеленое стекло, а полученный бесцветный стеклобой дополнительно проходит еще одну контрольную стадию очистки от небольшого количества цветных примесей. В две стадии проходит и операция оптической сепарации ККФ, так как на первом этапе в отсевах тугоплавких примесей может находиться до 10% стекла. Параллельное удвоение цепочек сепараторов, соединенных последовательно, необходимо при этом, если в линии переработки предусматривается первая и вторая пусковые очереди, каждая из которых имеет производительность по 7,5 т/час. Принцип такого параллельно-последовательного соединения оптических сепараторов, в качестве которых используются сепараторы воронежской компании «Смарт Грэйд» (с этой компанией «Стромизмеритель» сотрудничает уже несколько лет), используется во всех линиях переработки стеклобоя, разрабатываемых нижегородскими специалистами. Но следует при этом уточнить, что оборудование для сушки и предварительной очистки вторичных отходов стекла от всех видов примесей (за исключением ККФ) остается в этом случае общим для обеих пусковых очередей и рассчитано, исходя из возможности переработки 15–16 т стеклобоя в час.
Общими для обеих пусковых очередей являются и линии транспортирования очищенного и разделенного по цвету стеклобоя на участки его промежуточного хранения и складирования, выполненные либо в виде бетонированных отсеков, объемом 20–30 м³, либо в виде нескольких металлических силосов вместимостью до 400 т очищенного стеклобоя каждый (Фото 13). В меньших по объему бункерах могут храниться и все удаленные из стеклобоя примеси, включая и фракцию стекла размером 5–6 мм. Преимуществом металлических бункеров по сравнению с бетонированными отсеками, примыкающими к зданию комплексной переработки стеклобоя (такая компоновка принята по заданию заказчика в Невинномысске), является возможность непосредственной и механизированной отгрузки переработанного стеклобоя как в автосамосвалы, так и в железнодорожные полувагоны. Из небольших же бетонированных отсеков, выполняющих функцию промежуточного хранения, стеклобой необходимо с помощью фронтальных ковшовых погрузчиков дополнительно перегружать в более объемные крытые закрома. Объем этих закромов, предназначенных для основного складирования и последующей отгрузки готовой продукции в виде бесцветного, коричневого и зеленого стеклобоя, может составлять 1000–1200 м³ и более для каждого цвета стекла (подобные закрома часто используются в импортных линиях), что тоже является определенным достоинством, так как снижаются начальные капитальные затраты на стадии строительства линии.
В заключение необходимо отметить, что строительство линий комплексной переработки тарного стеклобоя, применение которого на стекольных заводах всегда было более выгодно, чем использование первичного дорогостоящего сырья, хотя и сдвинулось в текущем году с «мертвой» точки, но продвигается все-таки еще не так быстро. Ситуацию, как отметил генеральный директор Российского экологического оператора Денис Буцаев, поможет изменить обновленный механизм расширенной ответственности производителей (РОП), подготовленный Правительством РФ в рамках федерального проекта «Экономика замкнутого цикла». Согласно этому механизму производители различных товаров, включая и упаковку (в том числе и стеклянную тару) должны нести ответственность за их переработку после утраты ими потребительских свойств. В противном случае они будут платить экологический сбор, идущий на развитие инфраструктуры и создание новых специализированных предприятий, занимающихся утилизацией и рециклингом вторичных отходов стекла. Благодаря этому, объемы перерабатываемого стеклобоя, большая часть которого все еще оседает на свалках и полигонах твердых коммунальных отходов, должны значительно возрасти, чему, несомненно, будут способствовать и линии, построенные по проектам предприятия «Стромизмеритель».
Ефременков В.В., заместитель генерального директора ООО «Стромизмеритель»
Полный выпуск журнала Glass Russia можно прочитать на сайте.