Экологическая проблема утилизации полимерных отходов

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА УТИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ

В.А.Кушнырева, М.Г. Горличенко к.г.н., доц

Одесский государственный  экологический университет, г.Одесса

 Суммарный объем выпуска базовых полимеров украинскими производителями по итогам 2011-2012 г.г. в год составил 276,6 тыс. т в год, что на 53% больше аналогичного показателя предыдущих лет. Соответственно пропорционально увеличился и объем отходов, 34 % из которых составляют отходы полиэтилена, 20,4 % - полиэтилентерефталата, 17% - комбинированных материалов на основе бумаги и картона, 13,6 % - поливинилхлорида, 7,6 % - полистирола, 7,4% - полипропилена. И практически все они были вывезены на полигоны твердых бытовых отходов (ТБО), где будут разлагаться сотни лет, отравляя окружающую среду. Но на практике разработанной в развитых странах мира не менее 40% этих отходов может быть переработано и возвращено в производство. Использование вторичных пластмасс в качестве новой ресурсной базы - одно из наиболее динамично развивающихся направлений переработки полимерных материалов в мире. 

Практически 70% полимерных отходов  в таких странах как Германия, Голландия, Австрия полностью перерабатываются. Процесс рециклинга более экономичен, чем получение полимеров из первичного сырья, при этом сохраняется до 50% энергии, а полученные продукты по качеству не уступают первичным.

Кроме того, в отходах, образуемых среднестатистическим украинцем, содержится до 20% полимеров, и в основном это  первичная упаковка от пищевых продуктов, которые так же можно собрать, отсортировать и переработать. Особенно это касается стеклянной и алюминиевой тары, бумажных отходов и др. Более того, украинских потребителей можно заинтересовать в том, чтобы он производил меньше мусора, внедряя такую систему тарификации за вывоз и утилизацию ТБО, где будет учтен объем тех отходов, которые поступили на регенерацию. Интересна такая система будет и для предпринимателей, работающих на рынке вторсырья: они смогут получить сырье в необходимых им объемах по приемлемым ценам[1].

Как известно, пластмассами называют материалы на основе полимеров, способные изменять свою форму при нагревании и сохранять новую форму после охлаждения. Благодаря этому свойству пластмассы легко поддаются механической обработке и используются для производства изделий с заданной формой.

В зависимости  от характера превращений, происходящих с полимером при формовании, пластмассы подразделяются на реактопласты и термопласты. Реактопласты или термореактивные  пластмассы, подобно обожженной глине, не способны вернуть вновь пластичное состояние. Это связано с тем, что их переработка в изделие сопровождается химическим взаимодействием между макромолекулами и образованием пространственной структуры полимера. После такой переработки реактопласты утрачивают пластичность, становясь неплавкими и нерастворимыми. Повторно переработать такой материал в новое изделие уже невозможно. Обычно реактопласты - это фенольные, карбамидные и полиэфирные смолы. Чаще всего в исходном состоянии они представляют жидкости, которые при добавлении катализатора или нагревании необратимо затвердевают вследствие образования сшитых молекул[2].

При всем многообразии способов утилизации промышленных отходов пластмасс и применяемого при этом оборудования общая схема процесса может быть представлена следующим образом: предварительная сортировка и очистка → измельчение → отмывка и сепарация → классификация по видам → сушка → конфекцирование и грануляция → переработка в изделия.

Первая стадия обычно включает сортировку отходов  по внешнему виду, отделение непластмассовых  компонентов. Вторая стадия — одна из наиболее ответственных в процессе. В результате одно- или двухстадийного измельчения материал достигает размеров, достаточных для того, чтобы можно было осуществлять его дальнейшую переработку.

На следующем  этапе дробленый материал подвергают отмывке от загрязнений различными растворителями, моющими средствами и водой, а также отделяют от неметаллических примесей.

Четвертая стадия зависит от выбранного способа разделения отходов по видам пластмасс. В  том случае, если отдается предпочтение мокрому способу, сначала производят разделение, а затем сушку. При  использовании сухих способов вначале дробленные отходы сушат, а затем уже классифицируют. Высушенные дробленые отходы смешивают при необходимости со стабилизаторами, красителями, наполнителями и другими ингредиентами и гранулируют. Заключительной стадией процесса использования отходов является переработка гранулята в изделие[3].

Переработка полимерных отходов в целом – дорогой сложный и трудоемкий процесс. Однако, после преодоления организационных моментов (организация сбора) и затрат на капитальное строительство, рециркуляция полимерных отходов может оказаться экономически выгодной, поскольку вторичная переработка полимерных отходов приблизительно в два раза менее энергоемка, чем производство первичных полимеров, и при этом экономится непрерывно дорожающее нефтяное сырье. На сегодня в промышленно развитых странах переработка отходов полимеров является прибыльным видом бизнеса. Более 900 предприятий в Западной Европе занимается регенерацией этих отходов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Быстров Г.А., Гальперин В.М., Титов Б.П. Обезвреживание и утилизация отходов в производстве пластмасс. Л.: Химия, 1982.

2. Поллер З. Химия на пути в третье тысячелетие. М.: Мир., 1982

3. Вторичная переработка пластмасс . Под ред. Ф.П. Ла Мантиа. С-Петербург: «Профессия» 2006.