Способы переработки полимерных отходов

Содержание

Полимерные отходы

В настоящее время одним из самых плачевных результатов антропогенной деятельности человека является образование отходов, и в частности пластмасс, характеризующихся наличием уникальных свойств и занимающих особое место среди всех существующих. Конструктивно пластмассы представляют собой химическую продукцию, состоящую из длинноцепных высокомолекулярных полимеров.

В реалиях современного технологического развития производство пластических масс ежегодно возрастает в среднем на 5–6%, что по прогнозам специалистов уже в на протяжении ближайших лет составит более 250 миллионов тонн в год. Уже в настоящее время в индустриально развитых странах потребление данного материала на одного гражданина страны составляет 85–90кг, с прогнозируемым увеличением данного значения в ближайшем будущем минимум на 45–50%.

В настоящее время из всех производимых пластиков более 41% приходится на упаковочную продукцию, из расчета, что более 47% от этого количества расходуется непосредственно на упаковку пищевых продуктов. Это обусловливается целым рядом качеств данного материала, и в частности эстетичным внешним видом, удобством и безопасностью использования, а также низкой стоимостью. В силу всех имеющихся качеств пластик является более чем серьезным конкурентом традиционным металлу, стеклу и керамике, так как для производства только стеклянных бутылей требуется более чем на 21% больше энергии, чем на пластмассовые аналоги, не говоря уже об энергозатратах на производство и обработку металла и керамики.

Но, несмотря на все преимущества, с пластмассой также возникает проблема ее утилизации, уже в настоящее время существующих в 400 различных видах, которые образуются в результате потребления продукции полимерной промышленности. В современных реалиях человечество, как никогда прежде не бывало, задумалось над вопросом огромного засорения среды обитания стабильно ежегодно возрастающими пластиковыми отходами.

Анализ состояния вторичной переработки и утилизации полимерных материалов

полимерные отходы в корзинеИз всех производимых современной промышленностью пластиков более 41% применяется для производства различных видов упаковки, и более 47% от этого количества – непосредственно для упаковки продуктов питания. Основными критериями, определяющими рост использования данного материала в качестве сырья производства упаковки, являются удобство, безопасность, эстетичный внешний вид и низкая стоимость пластических масс. Однако изготовленная из синтетических полимеров упаковка, на данный момент составляющая более 40% от общей массы всех видов твердых бытовых отходов, является практически вечной, так как не подлежит разложению в естественной среде. Именно поэтому недостатком применения пластмассовой упаковки является образование практически вечного мусора из расчета 40–50кг/год на 1 гражданина страны.

По подсчетам специалистов в ближайшие годы в России количество пластиковых отходов составит более 1 миллиона тонн в год, тогда как процент их утилизации является минимальным. Принимая в расчет специфические свойства полимерных материалов, практически не подлежащих разложению в естественной среде, проблема их утилизации является в большей мере экологической и, соответственно, предусматривающей риск для здоровья человека.

По данным той же статистики, только в Москве ежегодный объем образуемых твердых бытовых отходов составляет 4 миллиона тонн, из которых подлежит переработке не более 5–7% от общей массы, тогда как остальное подлежит захоронению на специальных полигонах. В том числе и 8% пластмассы, входящей в состав ТБО и выражающейся в 320 тысячах тонн полимерных отходов в год. Однако в современных реалиях переработка полимерных отходов становится более чем актуальной не только с точки зрения экологической безопасности, но и в связи с дефицитом полимерного сырья, тогда как пластмассовые отходы рассматриваются уже не просто как отходы, но как мощный сырьевой и энергетический ресурс.

Вместе с тем, воплощение в реальность действенных мер относительно экологической безопасности окружающей среды обитания требует значительных капиталовложений, так как переработка полимерных отходов предусматривает затраты более чем в 8 раз больше, чем на переработку промышленных отходов и почти в 3 раза больше, чем на переработку ТБО. Обусловливаются подобные затраты в большей мере специфическими особенностями полимерных материалов либо делающих очень сложными для применения, либо полностью исключая использование большинства известных методов утилизации твердых бытовых отходов. Хотя переработка полимерных отходов обеспечивает значительную экономию первичного сырья в виде нефти, а также энергоресурсов.

Несмотря на множество проблем, переработка полимерных отходов не может считаться неразрешимой проблемой. Ведь для эффективного решения данного вопроса, прежде всего, необходимо наладить сбор, сортировку и первичную обработку амортизированных материалов и изделий. Также следует разработать систему цен на вторичное сырье тем, самым простимулировав предприятия к переработке полимерных отходов, создать эффективные методы переработки и соответствующее оборудование. Кроме того, необходимы методы модификации вторичного сырья с целью повышения уровня качества и разработка номенклатурных изделий для производства из вторичных полимерных материалов.

Виды полимерных отходов

переработка полимерных отходов в промышленности фото

Отходы пластических можно условно разделить на следующие 3 группы:

1. Технологические отходы производства, образующиеся в процессе синтеза и переработки термопластов, также условно разделяются на технологические отходы:

  • неустранимые
  • устранимые.

Неустранимые отходы являют собой кромки, обрезки, высечки, облой, литники, грат и прочие, представляющие собой высокотехнологичное сырье, ничем не отличающееся от исходного полимера. В современной промышленности, специализирующейся на производстве и переработке пластмасс, на долю данных отходов приходится от 5 до 35%, с учетом того, что для последующей переработки данных отходов не требуется специального оборудования, за исключением того, что уже имеется на производстве.

Устранимые технологические отходы представляют собой результат нарушения технологических режимов в процессе синтеза и переработки сырья или, говоря проще, представляют собой технологический брак. Впоследствии данный вид отходов используется в качестве добавки к исходному сырью либо перерабатывается в различные изделия.

2. Отходы производственного потребления, образующиеся в результате выхода из строя полимерных изделий, применяемых в различных областях народного хозяйства в виде тары, упаковки, сельскохозяйственной пленки, деталей машин, мешков из-под удобрений, амортизированных шин и прочее. Данный вид отходов характеризуется минимальным уровнем загрязненности и практически не нуждается в сортировке. Тем самым являясь самым востребованным для вторичной переработки.

3. Отходы общественного потребления, образующиеся в результате повседневной жизнедеятельности человека и являющиеся смешанными отходами.