Почему предприятия по переработке кабелей переходят от сжигания к механической грануляции

Опубликовано в разделе «Новости и аналитика» · Новости отрасли

Автор: Henan Jiacui Intelligent Equipment Co., Ltd.

Сжигание изоляции с отходов кабеля — самый старый из существующих методов извлечения меди, от которого отказываются практически везде, где действуют меры по обеспечению соблюдения законодательства. Причины этого иногда представляются как чисто экологические. На практике здесь сходятся три фактора: химический состав продуктов сгорания, связанные с этим правовые риски и прямые коммерческие потери, о которых большинство операторов узнают только тогда, когда пытаются продать полученный продукт.

В данной статье рассматриваются все три метода, проводится сравнение сжигания и механической грануляции по показателям, имеющим значение для предприятий по переработке отходов, а также описывается, что на самом деле входит в процесс перехода.

1. Химия: почему кабель — особенно опасный материал для сжигания

Не все виды сжигания приводят к выбросам одинакового состава. Кабели представляют особую проблему из-за того, что в них содержится и из чего они изготовлены.

Изоляция из ПВХ является источником как углерода, так и хлора. Медь является эффективным катализатором образования полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов — так называемых «диоксинов» — при низкотемпературном сгорании в условиях недостатка кислорода. Таким образом, два компонента, которые делают кабель ценным и придают ему характер кабеля, являются именно теми двумя компонентами, которые обеспечивают эффективность открытого сжигания с точки зрения образования стойких органических загрязнителей. Это не второстепенный эффект; именно поэтому сжигание кабеля рассматривается как отдельная категория проблемы, а не как обычное сжигание отходов.

Профиль выбросов при неконтролируемом горении кабеля, как правило, включает хлористый водород, окись углерода, диоксид серы, тяжелые металлы (при наличии свинцовых стабилизаторов) и твердые частицы, а также диоксины и фураны. Остатки не исчезают: диоксины являются стойкими соединениями, они накапливаются в почве и отложениях и биоаккумулируются по пищевой цепи. Место сжигания остаётся загрязнённым ещё долго после того, как огонь погас.

2. Правовая ситуация: это запрещено, и контроль за соблюдением запрета становится всё более эффективным

В Соединенных Штатах Закон о чистом воздухе запрещает открытое сжигание проволоки с покрытием с целью извлечения металла. В опубликованных кратких изложениях позиции правоприменительных органов указываются ежедневные штрафы, которые могут достигать десятков тысяч долларов, а в серьезных случаях — лишение свободы; в подавляющем большинстве штатов действуют конкретные запреты на сжигание медной проволоки, причем в некоторых из них предусмотрены обязательные минимальные наказания за повторные правонарушения. Меры по обеспечению соблюдения закона также стали более эффективными: для обнаружения мест сжигания теперь регулярно используется тепловизионное наблюдение с самолетов и дронов, а в случаях, когда сжигание выходило из-под контроля, применяется взыскание расходов на тушение пожара.

На международном уровне Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях обязывает участники предотвращать непреднамеренные выбросы диоксинов и фуранов, что на практике означает борьбу с неконтролируемым сжиганием отходов. Тенденция на всех регулируемых рынках одинакова: сокращение количества мест, где разрешено сжигать отходы, и ужесточение штрафов в случае выявления нарушений.

Существует ещё один уровень регулирования, имеющий значение для легальных предприятий: переработанную медь сложно документально подтвердить в качестве законного сырья, что затрудняет выполнение требований по отслеживанию происхождения, которые в настоящее время распространяются на отходы электронного оборудования и кабелей в соответствии с такими правовыми актами, как поправки к Базельской конвенции и Регламент ЕС о перевозке отходов.

В процессе механической грануляции в качестве конечных продуктов получают как медь, так и пластик.

3. Коммерческие санкции, которые операторы замечают в первую очередь

Уничтожение не только создаёт нормативный риск. Оно приводит к потере ценности продукта.

В результате высокотемпературного окисления на поверхности меди образуется толстый слой оксида. Этот слой не является медью, а представляет собой загрязнение, которое влияет на классификацию материала. Приемные пункты и плавильные заводы все чаще полностью отказываются принимать обожженную медь или принимают её только со скидкой, поскольку не могут подтвердить её происхождение, а также из-за того, что оксид увеличивает потери при плавке. В результате сжигание — процесс, используемый для экономии на механической сепарации — зачастую приносит меньшую чистую выручку за тонну, чем продажа кабеля переработчику, который должным образом измельчает его в гранулы.

Существует также скрытый убыток, который редко учитывается в расчетах: при сжигании пластик разрушается. На механической линии изоляционный материал становится вторым товарным продуктом. При сжигании он превращается в выбросы и золу.

Сравнение термической и механической грануляции

В чём на самом деле заключается этот переход

Дело не просто в том, чтобы «купить гранулятор». На практике этот процесс состоит из четырёх этапов, и операторы, которые пропускают последние два, сталкиваются с тем, что оборудование работает не на полную мощность.

1. Оценка материалов. Определите, с чем именно вы имеете дело: диаметр кабелей, содержание меди, типы изоляции, а также долю материала, которую следует зачистить, а не измельчить. От этого зависит выбор модели и конфигурации системы разделения.
2. Оборудование и услуги. Линия сухой грануляции с воздушной сепарацией и просеиванием, а также системой улавливания пыли и — если исходный материал содержит мелкие частицы или примеси — электростатической очисткой. Перед оформлением заказа проверьте параметры электропитания и нагрузку на пол.
3. Получение разрешений и оформление документации. Уточните, как местные органы власти классифицируют данную деятельность при предполагаемой пропускной способности, и с самого первого дня наладьте учет поступлений и отгрузок. Именно это также позволит вам предоставить покупателям документальное подтверждение объемов отгрузок.
4. Рабочая дисциплина. Состояние ножей, целостность сита, скорость подачи и настройки сепарации определяют, соответствует ли линия заявленным техническим характеристикам. Работа гранулятора без соблюдения этих требований приведет к результатам, уступающим указанным в техническом паспорте, и оператор придет к выводу, что оборудование было переоценено.

Почему горение продолжается и что влияет на этот процесс

Эта практика сохраняется там, где стоимость меди достаточно высока, чтобы оправдать риск, а контроль за соблюдением законодательства слаб; зачастую это является скорее признаком неформальной цепочки поставок, чем сознательным выбором легального бизнеса. Изменить ситуацию могут два фактора: правоприменение, влекущее за собой реальные издержки, и покупатели, отказывающиеся от «пожегённого» материала. Второй фактор, пожалуй, более эффективен, поскольку он устраняет сам рынок, а не наказывает за сам метод.

Для устоявшихся предприятий по переработке отходов стратегическая задача заключается в другом. По мере того как неформальное сжигание отходов вытесняется, материалы, которые раньше уходили в него, должны куда-то деваться. Переработчики, обладающие легальными и документально подтвержденными мощностями, становятся естественным пунктом назначения — при условии, что они способны обрабатывать такую смесь, в которую все чаще входят мелкая и смешанная проволока, которую стандартные линии не могут переработать должным образом.

Примечание о материале низкого качества и загрязнённом материале

Одно честное предупреждение: механическая грануляция — не универсальное решение для всех видов отходов. Грануляция материалов с очень низким содержанием меди, сильно загрязненных кабелей и смешанных кабелей с прикрепленными металлическими конструкциями может оказаться нерентабельной, поскольку затраты на подготовку превышают стоимость извлеченного сырья. В таких случаях правильным решением является предварительная обработка — измельчение и сепарация — а не грануляция, а иногда правильным решением будет передача материала специализированному переработчику, а не переработка собственными силами. Грануляция — это лучшее решение, чем сжигание, но не всегда является правильным решением для каждой тонны.

Часто задаваемые вопросы

Сжигание медной проволоки везде считается незаконным?

Нет, но на большинстве регулируемых рынков это запрещено, и меры по обеспечению соблюдения законодательства ужесточаются. В США Закон о чистом воздухе запрещает открытое сжигание проволоки с покрытием с целью извлечения металла, а в подавляющем большинстве штатов действуют конкретные запреты. Штрафы варьируются, но могут быть значительными, а повторные нарушения в некоторых юрисдикциях караются лишением свободы. Любому, кто рассматривает такую возможность, следует ознакомиться с местными правилами, а не полагаться на догадки.

Почему сжигание кабелей наносит больший вред, чем сжигание других отходов?

Дело в том, что изоляция из ПВХ содержит углерод и хлор, а медь является эффективным катализатором образования диоксинов и фуранов при низкотемпературном сгорании в условиях недостатка кислорода. Именно эти два материала, придающие кабелю ценность, одновременно способствуют эффективному образованию стойких органических загрязнителей при открытом сжигании.

Сжигание снижает стоимость меди?

Да. В результате высокотемпературного окисления образуется слой оксида, который является примесью, а не медью. Многие перерабатывающие предприятия и плавильные заводы отказываются принимать обожженную медь или принимают её только со скидкой, поскольку качество материала невозможно проверить, а оксид увеличивает потери при плавке. В результате механической грануляции получаются чистые гранулы, которые продаются по цене гранул.

Сколько стоит эксплуатация линии грануляции по сравнению со сжиганием?

Сжигание характеризуется низкой денежной себестоимостью и высоким уровнем условных обязательств; грануляция — предсказуемыми эксплуатационными затратами, в которых преобладают расходы на электроэнергию и ножи. Опубликованные данные по эксплуатационным затратам на грануляцию кабелей, как правило, находятся в диапазоне 8–15 долларов США за тонну на энергию и расходные материалы (без учета затрат на рабочую силу), причем показатели на тонну выше для небольших машин. Важное значение имеет не денежная себестоимость, а чистая выручка после вычета штрафов и потерь от снижения качества.

Может ли гранулятор перерабатывать материал, который ранее подвергался сжиганию?

Как правило, да, но состав сырья имеет значение. Тонкая и смешанная проволока, обрезки жгутов и коммуникационные кабели требуют соответствующей подготовки, а для эффективной переработки — этапа полировки с мелкой фракцией. Материал очень низкого качества или сильно загрязненный может сначала потребовать предварительного измельчения и сортировки, и в некоторых случаях его лучше отправить на переработку специализированному предприятию, чем измельчать на собственном производстве.

Спланируйте переход к механической переработке отходов

Если ваше производство отказывается от ручных или термических методов, сообщите нам, с каким материалом вы работаете, какая производительность вам требуется и какие возможности предоставляет ваш источник питания. Мы предложим вам конфигурацию установки сухой грануляции и честно скажем, какие фракции будут экономически целесообразны для вашего материала, а какие — нет.

Пришлите нам описание вашего сырья, суточный объём и планируемую производительность, и наша команда инженеров предоставит вам рекомендацию по выбору модели, расчёт производительности и коммерческое предложение. Вы также можете заказать видеоэкскурсию в режиме реального времени по заводу Henan Jiacui Intelligent Equipment Co., Ltd. в Чжэнчжоу (провинция Хэнань, Китай) или запросить список объектов, на которых эксплуатируются установки, перерабатывающие аналогичные потоки кабелей или отходов.

Об авторе и производителе

Данная статья была подготовлена командой технических специалистов по продажам и инженеров компании Henan Jiacui Intelligent Equipment Co., Ltd. (торговое название JIACUI). Компания JIACUI, основанная в 2015 году в городе Чжэнчжоу, провинция Хэнань, Китай, занимается разработкой и производством оборудования для переработки твердых отходов и систем грануляции медной проволоки на заводе площадью 5 000 м², где работает более 100 сотрудников. Наше оборудование имеет сертификаты CE, ISO и CSA, в нем используются компоненты управления ABB и Siemens, изготовленные в соответствии с европейскими стандартами проектирования, и оно было поставлено более чем 400 заказчикам в свыше 100 стран. Были проведены аудиты завода компаниями SGS, BV и TÜV. Мы владеем 27 патентами, охватывающими технологии измельчения, грануляции и сепарации. Указанные в данной статье показатели производительности взяты из опубликованных технических характеристик моделей и результатов пуско-наладочных испытаний на реальных установках; фактические результаты зависят от состава кабеля, подготовки сырья и методов эксплуатации.