Прошедший ХХ век ознаменовался не только бурным развитием технологий, но и появлением новых материалов, таких, как синтетические полимеры.

Они применяются практически во всех сферах человеческой жизни, однако наряду со всеми положительными качествами имеют ряд недостатков, к которым относятся проблемы с их утилизацией. Ведь такие материалы не разлагаются под воздействием атмосферных явлений и долго причиняют ощутимый вред живой природе. Нередка гибель морских животных, к примеру, морские черепахи, питающиеся медузами, принимают за них пластиковые пакеты и гибнут. Человек сам создал такие материалы и сам должен найти пути выхода, однако пока он только увеличивает количество грандиозных свалок, а переработка полимерных отходов оказалась слишком сложной и дорогостоящей.

Ежегодно каждый человек производит около 200 кг отходов, а в США – 700 кг, и если продолжать практику вывозы отходов на свалки, то в скором времени вокруг крупных городов образуются кольцевые валы, состоящие из отходов. К тому же если скорость населения растет примерно на 1,5-2% в год, то объем мусорных свалок ежегодно вырастает на 6%.

Содержимое свалок, в том числе полимеры, постепенно разлагаясь, отравляют окружающую среду, в связи с чем необходимо разработать новые эффективные методы утилизации или уничтожения таких отходов.

В настоящее время стоимость полимерной продукции достаточно высока, поэтому и их отходы рассматриваются как ценные продукты. При их переработке получают: исходные полимеры, мономеры и другие соединения, пригодные для использования. Конечно, получение исходных полимеров наиболее привлекательно, однако надо учитывать тот факт, что при смешении полимеров даже близкой химической породы образуются двухфазные дисперсные системы с весьма низкими свойствами. Поэтому такие отходы перед переработкой необходимо сортировать по химическим свойствам.

К примеру, при переработке бутылок из полиэтилентерфалата допускается содержание бутылок из поливинилхлорида только 500 штук на миллион. Понятно, что этого можно добиться только при тщательной ручной сортировке и наличии маркировки на изделии, т.к. по внешнему виду химический состав не определить. Сейчас разрабатываются системы, в которых разделение полимеров основано на небольших отличиях физико-химических свойств. Так, в одной из систем отходы после дробления на частицы размером несколько мм, проходят сепарацию для отделения черных металлов, потом электрическую сепарацию, промывку для удаления растворимых загрязнений, грохочение, сепарацию по плотности, электрическую сепарацию. После прохождения всего смесь разделяется на составы по химическим свойствам и смешанный. Так можно эффективно разделять полиэтилен и поливинилхлорид. В другой системе – пластики разделяются по сигналам сложного оптического устройства.

Однако, с учетом вышеуказанных сведений, в Германии получение тонны рециклата обходилось в 3 тыс. марок, а исходного материала – в 1300 марок. Т.е. для производителей такая переработка экономически нерентабельна. И ЕС пошло по пути принуждения производителей и потребителей к решению задач утилизации или уничтожения.

Так, приняты определенные требования к упаковке для всех стран, производящих продукцию для стран Европы. Создан Национальный Консорциум Упаковки. Американским Советом по пластмассам развивается программа сбора и обработки пластиковых отходов. Однако лидером является Германия, которая только в 1993 году потратила на экологическую программу больше, чем любая другая страна мира, а в 1997 году построила новый завод по производству гранулированного пластика высокой чистоты, используя в качестве сырья промышленные и бытовые полимерные отходы.

Стремительное распространение окон из ПВХ приводит к необходимости дальнейшей их утилизации однако здесь ситуация проще – переработка ПВХ в гранулят может производиться до 8 раз и без потери качества добавляться в исходный материал. Материалы из рециклатов широко применяются в автомобильной промышленности для производства различных крышек, держателей и проч. Они применяются и при производстве кабельных каналов, укладываемых вдоль железных дорог в Германии. В то же время высший критерий рециклинга – экологический эффект.

Термическому рециклингу могут быть подвергнуты отходы большинства полимерных металлов. При этом получаются полезные продукты неполимерной природы.

Утилизация автомобильных шин является в настоящее время одной из самых серьезных проблем. Ежегодное их количество в мире достигает десятков тонн. Их дробят и добавляют в дорожное покрытие, используют пиролиз (термическое разложение), используют в качестве топлива для получения тепла и электроэнергии. Раньше была распространена переработка шин в регенерат, однако сейчас это экономически нецелесообразно и такая переработка практически прекращена. В то же время становится более привлекательным способ получения энергии за счет сжигания отходов, особенно в сегодняшних реалиях, когда стоимость на невозобновляемые источники энергии постоянно растет.

В мире сегодня работают около 2000 мусоросжигательных установок, отличающихся мощностью, однако большинство из них не отвечают современным жестким экологическим требованиям. Однако есть и такие, которые практически не загрязняют окружающую среду. В качестве примера можно привести завод в Германии возле г. Брауншвейг, который перерабатывает бытовые отходы.

В то же время стоит упомянуть, что опасность загрязнения окружающей среды супертоксикантами при сжигании полимерных отходов сильно преувеличена и сохраняется еще только на старых мусоросжигающих заводах. На современных установках температура достигает 1200-1400 градусов и эти вещества распадаются, а то, что осталось – поглощается фильтрами. Наиболее развивающимся рынком в промышленности сейчас является использование изношенных шин для получения тепла, однако при сжигании их доля в смеси не должна превышать 20%.

Страны Европы ежегодно сжигают 50-80% отходов, в Германии на свалки вывозится только 10% от общего производимого мусора. В то же время глобальное потепление, по мнению ученых, происходит из-за непрерывного сжигания топлива. Однако их предложение по сокращению объемов производства поддержки не нашло.

Джерело: www.musor.com.ua