Отходы полимерных материалов

Экология остается одной из самых важных проблем в России. Президентом Российской Федерации была представлена информация, в которой говорилось о том, что каждый год происходит увеличение отходов почти на 6 миллиардов тонн. При этом обезвреживается (утилизируется) лишь половина мусора. Это связано с тем, что для большинства организаций проще и дешевле сжигать или захоранивать отходы, чем использовать вторичную переработку. Наиболее серьезно стоит отнестись к обезвреживанию (утилизации) агрессивных продуктов.

Данные отходы не подвержены разложению и отрицательно влияют на экологическую ситуацию в стране.

Отходы классифицируются на четырнадцать групп

1. Отходы косметической, фармацевтической и гигиенической продукции.
2. Гальванические отходы.
3. Минеральные отходы.
4. Отходы щелочей, кислот, концентратов.
5. Отходы солей, гидроксидов и оксидов.
6. Отходы фильтров и аккумуляторов.
7. Отходы пищевых продуктов.
8. Органические отходы.
9. Отходы полимерных материалов.
10. Отходы нефтесодержащих материалов.
11. Отходы ТБО.
12. Отходы лаков, красок и т.п.
13. Химической отходы.
14. Отходы содержащие ртуть.

Отходы полимерных материалов

В России наблюдается один из самых высоких темпов роста производства, переработки и потребления полимерных материалов в мире — до 25% в год. В течение ближайших 10 лет производство будет расти опережающими темпами, что может привести к экономическим и экологическим проблемам, которые обусловлены увеличением количества полимерных отходов.

Количество полимерных отходов растет в геометрической прогрессии, усугубляется ситуация тем что они плохо разлагаются и негативно влияют на окружающую среду. Из полимерных материалов создают множество необходимых человеку вещей, но главный их недостаток это низкая степень экологичности.

Решением этой проблемы можно смело назвать использование полимерных отходов как вторичного сырья. Это решит не только экологические и социальные проблемы, но и создаст благоприятный экономический задел, так как отходы могут быть хорошим энерго- и сырьевым ресурсом.

Чтобы оценить масштабы распространения полимеров в производственном секторе экономики, нужно привести некоторые данные: совокупное количество выработанных полимеров равно производству всех металлов (сталь, чугун, цветные металлы и т.п.); существует около 150 видов пластика, 30% из которых являются смесью полимеров. С финансовой точки зрения, вторпереработка полимеров перспективна как экономия электрической энергии и сырья.

Эффективное обезвреживание (утилизация) полимерных отходов

Множество способов обезвреживания (утилизации) полимерных отходов различается технологической реализацией, а также степенью экологической безопасности. Самыми популярными методами обезвреживания (утилизации) являются:

• Сжигание. Для использования данного метода не нужны большая территория и сортировка сырья. Процесс сжигания очень прост, не требует специального оборудования, высококлассных специалистов. Но он экологически не безопасен — выделяемые токсичные газы способствуют образованию озоновых дыр и образованию «парникового эффекта». Если внедрять дорогое оборудование, которое будет очищать от продуктов горения, то этот метод утилизации лишится своего самого главного плюса — дешевизны.
• Захоронение. В настоящее время захоронение остается самым популярным способом обезвреживания (утилизации) всех видов отходов. Главным условием для использования этого метода является наличие огромных территорий земли. Полимерные отходы при захоронении не подвергаются биодеструкции, что способствует постоянному увеличению земель, используемых для обезвреживания (утилизации) отходов. С экологической точки зрения такой способ обезвреживания (утилизации) максимально негативно влияет на окружающую среду. Происходит загрязнение воздуха, почвы и водных ресурсов.
• Пиролиз. Процесс пиролиза осуществляется путем разложения полимерных соединений при высокой температуре и недостатке кислорода. В результате пиролиза получаются твердые, жидкие и газообразные продукты. Последние используются в отоплении. Жидкие могут применяться в качестве компонента теплоносителей, твердые для производства защитных смазок, пропиточных составов, эмульсий и др. С помощью пиролиза полимерных отходов обеспечивается получение сырья и топлива для различных сфер использования.

Вторпереработка полимеров как самый перспективный способ

Существует масса вариантов как превратить полимерные отходы в полезные материалы.

• При первичной обработке происходит употребление низкосортных отходов преимущественно в местах их производства, она подходит для полимеров с невысоким уровнем загрязнения.
• Вторичная обработка строится на трех базисах: разделить, очистить и повторно использовать.
• Многие предприятия используют метод обезвреживания (утилизации) отходов, при котором он просто сжигается.
• Однако, наиболее современным и передовым способом является химическая переработка. Достаточно много технологий химпереработки можно назвать: превращение в мономер из полимера, наращивание полимерных цепей для восстановления молекулярной массы и т.п. Разнообразие технологий химической переработки позволяет восстанавливать большее количество отходов.

Для того чтобы полимерные отходы были безопасны и не вредили экологии региона нужно подходить к обезвреживанию (утилизации) в несколько этапов: сортировка, вывоз, хранение в специальных условиях, отправка на переработку (например, пиролиз) при возможности.

В развитых странах уже давно ужесточились требования к потенциально опасным для природы технологиям, вследствие этого проблема переработки полимерных отходов стоит довольно остро. Ответственный подход к обезвреживанию (утилизации) полимерных отходов и их вторичное использование — важнейшие вопросы, которыми сейчас занимаются химики и биологи.

Переработка самых распространенных полимеров

Отходы, прошедшие вторичную переработку, используются в различных производствах - от деталей для автомобилей до пластмассовых банок. Использованный вторично полиэтилентерефталат употребляется в производстве одежды, а полиэтилен для производства труб для ирригации. Для производства искусственного газона подходят эмульсии и шламы полимеров.

Рассмотрим наиболее широко распространенные полимеры.

• Полиэтилентерефталат. Этот полимер достаточно легко перерабатывается. Бутылки из пластика - это и есть сырье полимера. Сначала все отходы сортируются, потом измельчаются, очищаются и далее переходят на этап агломерации и грануляции. Полиэтилентерефталат чаще всего применяется для изготовления волокон, которые обладают такими положительными свойствами как стойкость цвета волокон, а также нетребовательность к специальной обработке. Волокна из ПЭТа отличный утеплитель для зимней одежды.
• Полиэтилен. Вторичная переработка полиэтилена может позволить получить практически исходный материал. Стоит отметить, что количество циклов переработки невелико, так как от этого страдает качество исходного полимера. Из полиэтилена производят пленку, а в случае плотного полиэтилена — ирригационные трубы и канистры.
• Полипропилен. Переработка данного полимера позволяет изготавливать детали для транспортных средств. Автопроизводитель Renault при изготовлении своей модели автомобиля Megane использует бамперы старых машин, прошедших переработку. Корпорация Fiat из старых бамперов производит коврики. Но не только в машиностроительной отрасли используется полипропилен. Вентиляционные патрубки и уплотнения могут изготавливаться из этого полимера.
• Полистирол. Он менее подвержен эффективной вторичной обработке — из него делают материалы для упаковки, обшивку для труб, изоляционные панели и другие материалы для шумо-, тепло- изоляции и защиты от механических воздействий.

Обезвреживание (утилизация) отходов полимеров в «ЭкоГрупп»

Существует три главных источника отходов:

1. Отходы общественного потребления — из мест общепита, многоквартирных домов и т.п.
2. Отходы потребления — когда изделия выходят из эксплуатации.
3. Технологические отходы — получаются при переработке полимеров.

При вторичной переработке первый этап очень важен, потому что происходит сбор и сортировка отходов, а также их идентификация как вида материала. Этот процесс нужно тщательно контролировать, так как некоторые типы материалов подходят не для всех процессов переработки.

Ненадлежащее проведение этапа идентификации может привести к созданию продукции низкого качества. Обычно для реализации процесса используются электронно-оптические устройства, определяющие свойства полимеров на основе данных от реакции на излучение.

Химическая переработка трансформирует полимеры в газы, мономеры, нефть и т.п. Это реакции, которые контролируются и ведут к восстановлению полимера и модификации.

Модификации могут быть: физико-химическими, химическими, физическими и технологическими. Самой экологичный модификацией является пиролиз. Технология пиролиза перерабатывает углеводородную составляющую путем термического разложения для изготовления жидкого и газообразного топлива, а также полуфабрикатов и сырья, использующихся в разных процессах.

Самое важное в ликвидации полимеров это использование экологичных методов. Например, при переработке отходов с нефтесоставляющими, важно уделить внимание тщательной сортировке.

Работая с полимерными отходами, специалисты должны иметь спецодежду, оборудование и профессиональные емкости, а транспортные средства соответствовать требованиям перевозки опасных грузов.