HDPE의 새로운 국내 최종 시장이 등장한 방법

Crossroad Engineering Services의 Michael Pluimer는 펜실베니아 남동부의 재활용 HDPE 골판지 파이프 성능에 대한 데이터를 수집합니다. | 고급 배수 시스템(ADS) 제공.

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도로 배수관에 재활용 HDPE를 사용하려는 한 그룹의 청신호는 회수된 플라스틱에 대한 잠재적으로 거대한 시장을 열었습니다. 관계자들은 최근 이러한 결정을 내리게 된 작업에 대해 설명했습니다.

주 교통부(DOT)가 회원으로 구성된 미국 주 고속도로 및 교통 공무원 협회(AASHTO)는 작년에 도로와 철도에 사용되는 주름형 HDPE 파이프에 대한 새로운 사양을 승인했습니다. 직경이 4~60인치인 검은색 파이프는 사양에 따라 수십 년 동안 새 플라스틱으로 만들어졌습니다.

재활용 HDPE는 이미 사유지의 빗물 배수 요구 사항을 충족하는 파이프에 사용되었습니다. 새로운 M 294 R 사양은 DOT가 고속도로 프로젝트 및 기타 공공 통행권에 사용하기 위해 소비재 및 산업화 이후 HDPE 파이프를 구매하는 것을 막는 장애물을 제거합니다.

Crossroad Engineering Services의 소유자이자 조교수인 Michael Pluimer는 "솔직히 파이프를 생산하고 제조하는 것이 훨씬 더 지속 가능한 방법이기 때문에 업계와 주 모두를 위한 게임 체인저가 될 것이라고 생각합니다."라고 말했습니다. 미네소타 덜루스 대학교에서. "나는 이것이 국가가 큰 이익을 얻을 것이라고 생각합니다."

재활용 파이프의 내구성과 서비스 수명을 테스트한 Pluimer는 APR(Association of Plastic Recyclers)과 협력하여 Northeast Recycling Council(NERC)이 공동 주최한 최근 웹 세미나에서 연설했습니다. (APR은 플라스틱 재활용 업데이트 발행인 Resource Recycling, Inc.를 소유하고 있습니다.)

다른 연사로는 APR의 Liz Bedard, AASHTO의 Ryan Fragapane 및 파이프 제조업체 ADS(Advanced Drainage Systems)의 Joe Babcanec이 있었습니다.

Pluimer는 2016년에 출판된 논문의 일부로 수행된 작업을 포함하여 재활용 HDPE 파이프의 내구성 연구에 참여했습니다. 전국 협동 고속도로 연구 프로그램(National Cooperative Highway Research Program)은 두 가지 연구 활동에 자금을 지원하기 위해 950,000달러를 제공했으며 남동부 펜실베니아 교통국(Southeastern Pennsylvania Transit Authority)은 Pluimer의 프로젝트를 후원했습니다. 그는 Villanova University에서 논문 작업을 하고 있다고 말했습니다.

빗물 하수구와 암거에 사용되는 이러한 파이프의 고장과 관련하여 가장 큰 우려는 파이프가 장기간에 걸쳐 낮거나 중간 정도의 응력을 받을 때 발생하는 파손이라고 Pluimer는 말했습니다. 새로운 플라스틱 파이프를 테스트하기 위해 플라스틱 샘플에 노치를 가한 후 가열하여 응력을 가합니다. 이 절차를 공식적으로 NCLS(노치 일정 인대 응력) 테스트라고 합니다.

그러나 이 테스트는 오염이 응력 균열에 어떤 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 제공하지 않으므로 노치 없는 플라스틱 표본에 대한 테스트 절차인 노치 없는 일정 인대 응력 테스트(UCLS)를 개발했습니다. 이 절차를 사용하여 그들은 세 가지 다른 조건, 즉 평방 인치당 650파운드(PSI)에서 80도(모든 온도), 450 PSI에서 80도, 650 PSI에서 70도의 세 가지 조건에서 재활용 플라스틱 샘플을 테스트했습니다.

이 데이터를 통해 Pluimer는 다양한 파이프가 현장에서 얼마나 오래 지속되는지에 대한 모델을 개발할 수 있었습니다. 약 23도에서 500 PSI 미만에서 98% PCR을 수행하는 파이프는 100년 이상 지속될 수 있다는 것을 발견했다고 Pluimer는 말했습니다.

다음으로 그는 재활용 HDPE 파이프에 엄청난 양의 응력을 가하여 수학적 모델의 정확성을 테스트하는 실험을 주도했습니다. 이 작업에는 두 가지 다른 테스트 방법이 포함되었습니다. 특별히 설계된 실험실 장비를 사용하여 파이프에 1,637PSI를 적용하는 것과 별도로 파이프 부분을 묻어 콘크리트 블록을 위의 토양에 배치하여 1,528PSI를 생성하는 것입니다. 모든 경우에, 모델이 파이프가 파손될 것이라고 표시하면 파손되고, 그렇지 않을 것으로 나타나면 파손되지 않습니다.

"그래서 기본적으로 우리는 테스트한 모든 단일 파이프에 대해 9 대 9를 기록했습니다. 이는 모델에서 예측한 결과와 일치했습니다."라고 Pluimer는 말했습니다.