Способы утилизации полимерных отходов

С каждым годом развивается производство все новых упаковочных материалов. Если общее количество упаковки возрастает на 5% ежегодно, то на долю пластиковой тары приходится целых 11%. Несмотря на положительные стороны применения упаковочных материалов, такая тенденция негативно сказывается на состоянии окружающей среды. Многим из нас известны места массового захоронения или стихийные свалки, где большая часть мусора приходится на ПЭТ-емкости, пластмассовые изделия и отходы полимеров.

Согласно исследованиям ученых, необходимо около 80 лет для полного разложения пластика. Но за это время человечество снова произведет тонны новой упаковки, деградация которой займет еще десятки лет. Пластиковые отходы покрывают огромные площади в местах большой концентрации населения (в городах), на которых ничего не сможет произрастать.

Существует несколько способов утилизации полимерных отходов:

• Захоронение;
• Сжигание;
• Пиролиз;
• Гидролиз;
• Гликолиз;
• Метанолиз;
• Вторичная переработка.

Мировая практика свидетельствует, что наиболее выгодным для человечества и окружающей среды является переработка пластмассовой упаковки.

Пути решения проблемы переработки полимеров

Захоронение пластиковой упаковки производится на специально отведенных полигонах. Такой способ нерационален, потому что связан с длительным загрязнением внешней среды. При этом территории полностью выводятся из хозяйственного оборота на многие годы. К сожалению, в России именно такой способ применяется как единственная альтернатива другим методам утилизации твердых полимерных отходов.

Сжигание полимерной тары производится без сортировки сырья по видам. Этот метод не имеет отрицательного воздействия на недра земли и не сопряжен с увеличением поверхности земли, которая становится непригодной для жизнедеятельности живых существ. Но при сжигании пластиковой упаковки образуются токсичные газообразные продукты, имеющие способность формировать озоновые дыры и стимулировать развитие парникового эффекта. Чтобы исключить пагубное влияние на внешнюю среду, требуется установка специального очистного оборудования. Из-за высокой цены такого оснащения сжигание полимеров перерабатывающими заводами практически не используется.

Пиролиз – это реакция термического распада органических продуктов, проводимая с участием кислорода или без него. Полученные в итоге мономеры используются в процессе синтеза полимеров, а сырье, топливо, полуфабрикаты применяются в различных технологических процессах. Многие полимеры могут неоднократно разлагаться до исходных компонентов с невысокой чистотой.

Гидролиз – это химическая реакция, обратная поликонденсации. Ее суть заключается в разрушении компонентов до исходного состояния под влиянием воды при высоких температурах и большом давлении. Такой метод более выгоден в энергетическом плане, ведь в оборот можно вернуть высококачественные химические продукты.

Гликолиз является более экономичным по затратам методом расщепления полимеров, чем гидролиз. Получение чистого дигликольтерефталата (полиэфирного термопластика) происходит с участием этиленгликоля и катализаторов при большой температуре и давлении.

Метанолиз считается одним из самых распространенных и наиболее экономически выгодных способов расщепления отходов ПЭТФ. Такой термический метод переработки протекает с использованием катализаторов при экстремальной температуре и давлении. Метанолиз часто применяют одновременно с гликолизом.

Переработка полимеров позволяет получить вторичное сырье для повторного использования. Это наиболее приемлемый способ для российского производства. Благодаря применяемому методу механического рециклинга, который не требует дорогостоящего оборудования, можно осуществлять процесс вторичной переработки в любом месте скопления ПЭТФ отходов. Вне зависимости от технологии переработки полимеров производятся поэтапные мероприятия:

• Сбор;
• Сортировка;
• Мытье;
• Сушка;
• Размельчение;
• Пластикация;
• Гранулирование.

Проведение некоторых этапов сопряжено с техническими трудностями и экономическими затратами, что приводит к удорожанию конечного продукта. Но получение вторичного сырья и использование его в качестве новой ресурсной базы – это практика, успешно применяемая во всем мире.

Принципы утилизации разных видов отходов

Почти все коммунальные учреждения нашей страны продолжают работать по старинке. Чаще всего используется схема, отработанная годами: мусорный контейнер-полигон-захоронение (сжигание). Не стоит удивляться высокому уровню загрязнения окружающей среды, ведь масштабы вреда, наносимого природе человеком, увеличиваются с каждым днем.