Odpady z tworzyw sztucznych

Wyrzucane w ciągu roku butelki z politereftalanu etylenu (PET), ustawione jedna na drugiej - jak wyliczyli Anglicy - utworzą wieżę o wysokości 28 mln km (73-krotna odległość Ziemia - Księżyc)!

Za "ojca" tworzyw sztucznych uważa się Johna Wesley Hyatt'a (1837 - 1920) nieprofesjonalistę, drukarza z Alabamy (USA), który w 1868 r. wynalazł celuloid. Wkrótce Ameryka zarzucona została celuloidowymi mankietami, sztywnymi kołnierzykami i przodami koszul, a także kulami bilardowymi z nowego tworzywa - rozpoczęła się era tworzyw sztucznych.

Tworzywa sztuczne mają aktualnie powszechne zastosowanie. Opanowały bowiem niemal wszystkie dziedziny gospodarki i życia codziennego. Stało się to możliwe przede wszystkim dzięki takim zaletom tworzyw sztucznych jak: mały ciężar właściwy (lekkość tworzywa), wysoka odporność na działanie czynników chemicznych, łatwość przetwórstwa i barwienia oraz estetyczny wygląd. Wymienione zalety tworzyw sztucznych spowodowały, że są one szeroko stosowane szczególnie w takich gałęziach przemysłu jak: budowa maszyn i urządzeń, transport, budownictwo, medycyna, elektrotechnika, elektronika, meblarstwo, zabawkarstwo, gospodarstwo domowe czy wreszcie drobna galanteria użytkowa i ozdobna. W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat następował szybki rozwój gospodarczy, którego cechą charakterystyczną był wzrost produkcji tworzyw sztucznych i masowe wytwarzanie dóbr konsumpcyjnych krótkotrwałego użytku, co doprowadziło do gwałtownego przyrostu odpadów - tak, gdy chodzi o ilość, jak i o rodzaje substancji w tych odpadach zawarte.

W minionej dekadzie światowa produkcja tworzyw sztucznych wzrosła o 62%, gdy produkcja stali zmalała o 21%. W krajach Unii Europejskiej 40% tworzyw sztucznych wykorzystuje się na opakowania; 20% - w budownictwie; 12% - w elektronice i elektrotechnice i 7% w motoryzacji. Światowy rynek opakowań z tworzyw sztucznych rośnie w tempie powyżej 5% rocznie. Największym ich odbiorcą jest przemysł spożywczy, który zużywa ok. 60% wszystkich opakowań.

Opakowania z tworzyw sztucznych spełniają coraz wyższe wymagania pod względem przydatności do recyklingu i nieszkodliwości dla środowiska. W ostatnich 15 latach obniżono masę kubka do jogurtu z 12,5 do 4,5 g, torby "supermarket"- z 20 do 6,5 g, a 4-litrowej butelki do detergentów - z 300 do 105 g!

Obecnie ok. 30% objętości odpadów komunalnych to zużyte opakowania, trudne do utylizacji; zajmują na wysypiskach ok. 40% ich objętości i tylko10 % masy.

W zasadzie istnieją cztery sposoby radzenia sobie z odpadami:

  1. Składowanie odpadów tworzyw sztucznych odbywa się w specjalnie do tego celu przygotowanych składowiskach. Rozróżnia się składowiska tradycyjne, na których nie dokonuje się ubijania odpadów, składowiska sprasowane oraz składowiska z uprzednio rozdrobnionymi odpadami, na których spycharki dokonują zagęszczania odpadów. Nowoczesne składowisko odpadów musi mieć specjalnie przygotowane nieprzepuszczalne podłoże oraz sieć urządzeń odwadniających. Z takich składowisk dodatkowo pozyskiwany jest gaz wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej lub cieplnej. Po zapełnieniu składowiska zostają zasypane ziemią i obsadzone roślinnością.
  2. Spalanie odpadów tworzyw sztucznych w spalarniach. W Szwajcarii tak kończy swój żywot 90% śmieci. Zaletą tego sposobu jest to, iż po jedno lub dwugodzinnym spalaniu objętość resztek nie dających się przetworzyć wynosi około 10% objętości początkowej odpadów, masa odpadów maleje o 40 - 60%. Ponadto ciepło uzyskiwane w czasie spalania może być wykorzystane do produkcji energii elektrycznej lub cieplnej.
  3. Koksowanie odpadów tworzyw sztucznych. Do recyklingu odpadów wieloskładnikowych tworzyw sztucznych, zwłaszcza duroplastów odzyskiwanych m.in. ze złomowanych samochodów, zaleca się technologię koksowania wraz z koksowaniem węgla. Do takiego koksowania odpady z tworzyw sztucznych nie muszą być selekcjonowane ani czyszczone. Z tego względu mogą być tą metodą przerabiane nie tylko duroplasty, ale również rozdrobnione mieszane odpady pochodzące z młynów przemysłowych.
  4. Powtórne wykorzystanie odpadów tworzyw sztucznych. Najlepszą metodą radzenia sobie z odpadami tworzyw sztucznych i innymi, jest ich powtórne wykorzystanie. W Polsce aż 99,8% śmieci trafia na wysypisko. Szacuje się, iż od 1945 roku wywieziono odpady zawierające surowce wartości około 40 mld. dolarów. Recykling materiałowy polega na odzyskiwaniu tworzywa - materiału ze zużytych wyrobów i jego wykorzystaniu w produkcji nowych wyrobów. Recyklingiem materiałowym objęte są odpady termoplastycznych tworzyw sztucznych, a mianowicie PE, PP, PS, PET, PCW, oraz ich różne kompozycje.

Bardzo często jako likwidację śmieci i odpadów z tworzyw sztucznych wskazuje się ich spalanie. Spalanie tworzyw sztucznych w stosowanych powszechnie spalarniach ( najczęściej w temperaturze do 1000°C ), powoduje powstanie bardzo toksycznych tlenków węglowodorów w postaci dioksanów - C4H8O2 i furanów - C4H4O przedostających się do atmosfery. Dla uniknięcia emisji tych szkodliwych związków należy stosować instalacje wyposażone w tzw. komory dopalania, w których w temperaturze min 1200°C i nadmiarze powietrza zachodzą reakcje:

Są to jednak instalacje niezwykle drogie, dlatego obecnie w Polsce niestety w zasadzie brak jest odpowiednich spalarni odpadów tworzyw sztucznych.

Wg opinii społeczeństwa najmniej szkodliwe jest składowisko, natomiast najwięcej kontrowersji oraz emocji budzi spalanie odpadów - jako śmiertelne zagrożenie z powodu ogromnej emisji dioksyn i innych zanieczyszczeń. Jest to opinia częściowo uzasadniona, bo rzeczywiście emisja substancji szkodliwych do atmosfery jest poważnym problemem spalarni odpadów. Jednak wysoce rozwinięta dziś technika pozwala na oczyszczenie gazów odlotowych ze spalarni do poziomów bardzo niskich stężeń - niższych nawet od rygorystycznych norm dotyczących zawartości substancji toksycznych w spalinach. Jednak wysokie udziały PCW w piecach do spalania zmniejszają efektywność energetyczną, obciążają instalacje i powodują wysokie koszty oczyszczania gazów, jak również usuwania pozostałości spalania.

Przeprowadzone w drugiej połowie łat 80. w Europie Zachodniej doświadczenia wykazały, że spalanie odpadów SMC (Shed Moulding Compound) w piecu obrotowym w temp. 1000°C (z olejem odpadowym jako dodatkowym paliwem) nie spowodowało emisji szkodliwych związków, uzupełniając wartości opałowe rzędu 10 MJ/kg. Spalano je również w nowoczesnych spalarniach śmieci, co przebiegało bez zakłóceń, ale podwyższało zawartość cynku (środek po­mocniczy sterynian cynku) i fluoru w popiele. Potwierdzono również laboratoryjnie że możliwe jest spalanie ok. 20 - 30 kg duroplastów- przy wytwarzaniu każdej tony klinkieru, co pokrywa 8 - 12% zapotrzebowania ciepła, im więcej jest w duroplastach wypełniaczy, tym bardziej zmniejsza się wartość opałowa oraz zwiększa ilość odpadów stałych. Te ostatnie wiążą w sposób trwały substancje szkodliwie zawarte w odpadach (np. metale ciężkie). Nie dotyczy to takich wypełniaczy organicznych (mączki drzewnej), które ulegają całkowitemu spaleniu.

Przetwórstwo termiczne to spalanie i piroliza z odzyskiem energii (na świecie utylizuje się w ten sposób 16% odpadów z tworzyw sztucznych) lub bez odzysku energii (4%). Nie powinno spalać się - chyba że w odpowiednich spalarniach - odpadów z zawierającego chlor PVC, gdyż powstają dioksyny i furany.

W świecie przybywa rocznie 285 milionów ton zużytych opakowań. Ich degradacja pod wpływem światła, powietrza, wody i zawartych w glebie mikroorganizmów przebiega bardzo powoli dlatego powinno się unikać kupowania produktów w plastikowych opakowaniach, jeżeli jest możliwe znalezienie ich odpowiedników w tekturowych pudełkach, papierowych torbach czy szklanych butelkach (mleko, owoce, warzywa, kasze, sól, oleje, napoje, kosmetyki i wiele innych). Należy także unikać kupowania mleka lub soków w "kartonowych" (plastikowo-tekturowo-aluminiowych) pudełkach - opakowania te nie nadają się do powtórnego napełnienia czy przetworzenia - muszą trafić na wysypisko. Unikać powinniśmy również jednorazowych plastikowych sztućców, naczyń, maszynek do golenia, zapalniczek - przedmioty te mają swe wielorazowe, trwałe, a dzięki temu także tańsze odpowiedniki (rozkład plastikowych dodatków może trwać nawet 500 lat!). W razie, gdy nie jest możliwe uniknięcie plastikowych opakowań, starajmy się użyć ich wielokrotnie.

PAMIĘTAJ - ZMIANA TWOICH PRZYZWYCZAJEŃ (lub nieuleganie modzie na wszystko co z Zachodu) POMOŻE ROZWIĄZAĆ PROBLEM!

Opracował : Greg