Problemy dotyczące recyklingu wyrobów z tworzyw
Produkcja światowa tworzyw polimerowych osiągnęła w ostatnich latach wielkość ponad 200 mln ton rocznie. Wzrasta także ilość odpadów, którą w tej chwili szacuje sie na poziomie ok. 65 proc. tej kwoty. Dlatego kwestie związane z recyklingiem wyrobów z tworzyw sztucznych sa tak istotne.
Tymczasem wielkość odpadów z tworzyw sztucznych kształtuje się aktualnie w naszym kraju na poziomie ich rocznej produkcji, tj. 1,1 mln ton rocznie. Warto jednak zdawać sobie sprawę z tego, że aż 450 tys. ton rocznie stanowią tworzywa wtórne z opakowań. A do tej liczby dochodzą jeszcze pozostałości z lat wcześniejszych.
Uważa sie, że w latach następnych struktura jakościowo - ilościowa odpadu tworzyw w kraju pozostanie taka sama jak w 2000 r., natomiast zwiększy się dość znacznie ilość całkowita tworzyw odpadowych z opakowań. Przewiduje się, że podskoczy ona do kwoty ok. 700 tys. ton. W globalnych odpadach komunalnych tworzywa sztuczne głównie z odpadu opakowań zajmują ok. 7 proc. pod względem masy, ale już 30 proc. pod względem objętości.
Orientacyjny skład jakościowo - ilościowy wtórnych tworzyw w Polsce, dotyczący przede wszystkim ich podstawowych rodzajów, tj. PE, PET, PP, PS, PVC przedstawia się w następujący sposób: Polietylen - 42 proc., PET - 21 proc., Polipropylen - 20 proc., Polistyren - 15 proc., PVC i inne - 2 proc.
Przedstawiając metody recyklingu należy wymienić takie jak: recykling materiałowy, zwany również mechanicznym polegający na ponownym, zachowawczym przetwórstwie tworzywa wtórnego; recykling surowcowy zwany również chemicznym, polegający na depolimeryzacji tworzyw w odpowiednich warunkach za pomocą rozpuszczalników tzw. solwoliza lub działania termicznego tzw. piroliza); recykling organiczny polegający na kompostowaniu tworzyw biodegradowalnych; a także odzysk energii przez proste spalanie tworzyw, który jednakże według postanowień legislacyjnych nie jest uważane jako recykling.
Jeśli chodzi o rozwiązywanie problemu recyrkulacji tworzyw, to wymaga ono, podobnie jak każde inne zadanie tego typu ścisłego ustalenia dwu najważniejszych zagadnień. Chodzi tu mianowicie o ustalenie warunków wejściowych na początku przedsięwzięcia oraz warunków końcowych, jakie są oczekiwane pod koniec przedsięwzięcia.
Jeśli chodzi o pierwsze zagadnienie to mamy tu do czynienia z takim faktem jak istnienie odpadów tworzyw w postaci zanieczyszczonej, bezużytecznej masy oznaczającej ich jakość, ilość, strukturę, stopień zanieczyszczenia, możliwości powtarzalnego zbioru, a także możliwości składowania.
Z kolei pożądanych efektem całego przedsięwzięcia ma być doprowadzenie do sytuacji, w której uda się uzyskać tworzywo wtórne w postaci produktu handlowego mniej lub bardziej uszlachetnione, czyli regranulat, płatki, aglomerat, wytwór użytkowy np. folia do śmieci.
Uzyskanie takiej pożądanej sytuacji można podzielić na części składowe i dążyć do osiągnięcia celów cząstkowych na danym etapie rozwoju przedsięwzięcia. Te cele składowe to:
- istnienie odpadów tworzyw w postaci bezużytecznej masy,
- selekcja masy tworzyw na poszczególne gatunki,
- odpady doprowadzone do postaci o zredukowanej objętości, bez zgrubnych zanieczyszczeń,
- tworzywo wtórne przetworzone do postaci produktu handlowego (płatek, aglomerat, regranulat),
- produkt handlowy przetworzony do postaci wytworu użytkowego.
Przejście ze stanu istnienia istnienie odpadów tworzyw w postaci zanieczyszczonej do uzyskania tworzywa wtórnego w postaci produktu handlowego, jest rozwiązywane za pomocą odpowiednich operacji jednostkowych takich jak: zbiórka odpadu, składowanie, separacja (rozdzielanie tworzyw, oddzielanie materiałów obcych), rozdrabnianie (zgrubne, precyzyjne, na mokro), mycie, suszenie (zgrubne, precyzyjne), zagęszczanie (aglomerowanie), wytłaczanie, filtrowanie masy stopionego tworzywa, granulowanie (regranulowanie), transportowanie, pakowanie, magazynowanie.
Warto przy tym wiedzieć, że wielkość zbiórki odpadu tworzywa będzie determinować wydajność linii, a co za tym idzie i koszt inwestycji. jest ona elementem decydującym o sensowności podejmowania przedsięwzięcia.
Projektowanie konstrukcji elementów z tworzyw zorientowanych na ochronę środowiska i recyrkulacje.
W ramach tego zadania należy dążyć do określenia celu i zadań do wykonania, takich jak: konieczność recyklingu, wielkość odpadu, zdolność do recyrkulacji, unikanie odpadu, zmniejszenie ilości odpadów, odzyskiwanie starych materiałów, usuwanie odpadów, konstruowanie zorientowane na recyrkulację.
W tym celu warto dobrze poznać zasady konstruowania wyrobów z tworzyw orientowanych na ochronę środowiska i recyrkulację. Zaliczyć do nich można dążenie do osiągnięcia wysokiej żywotności i możliwości wielokrotnego wykorzystania, preferowanie niskoodpadowych metod produkcji, stosowanie integracyjnego sposobu budowy i przyjaznych środowisku metod i technik łączenia, projektowanie łatwej wymiany części ulęgających szybkiemu zużyciu, przewidywanie możliwości łatwego montażu i rozkładania, umożliwienie objętościowo oszczędnego ujęcia materiałowego przy usuwaniu odpadu.
Ważny jest też dobór materiałów zorientowany na ochronę środowiska i recyrkulację. W grę wchodzić tu będzie: stosowanie materiałów jednolitych asortymentowo, redukowanie wielorakości tworzyw, preferowanie tworzyw termoplastycznych, stosowanie tworzyw, dla których istnieje wypróbowany system recyrkulacji, preferowanie elementów składowych monotworzywowych ponad takie z materiałów hybrydowych lub kompozytowych, stosowanie wzajemnie kompatybilnych (mieszalnych) tworzyw oraz stosowanie tworzyw przyjaznych środowisku i tworzyw odzyskanych.
Korzystano z informacji uzyskanych podczas targów Plastpol 2008 i spotkania zorganizowanego w ich trakcie przez Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników Toruniu.