Recykling tworzyw sztucznych.

W dzisiejszym świecie tworzywa sztuczne są wykorzystywane niemal wszędzie, jest to materiał obecny wokół nas na każdym kroku. Stosowane są w produkcji AGD, elektronice, odzieży, opakowaniach produktów spożywczych, w motoryzacji, budownictwie i przemyśle. Właściwie trudno wyobrazić sobie dzisiaj, funkcjonowanie bez nich. W wielu przypadkach nie mają odpowiedników pochodzenia naturalnego, natomiast w innych skutecznie zastępują tradycyjne surowce, jak metal, drewno czy szkło. Tak powszechne zastosowanie, ma wpływ na ilość odpadów powstających po zakończeniu życia produktu. Odpady z tworzyw sztucznych, stanowią duży problem na wysypiskach, dlatego od wielu lat szuka się, różnych sposobów na ich odzysk, recykling lub unieszkodliwienie. Kwestia recyklingu tworzyw sztucznych jest bardzo złożona i wielowątkowa.

Największym problemem jest segregacja i podział odpadów wykonanych z tworzyw sztucznych, celem ich dalszego przetworzenia. Popularnym stał się jakościowy recykling mechaniczny w połączeniu z odzyskiem energii z odpadów wysokokalorycznych, w tym odpadów z tworzyw sztucznych. Są to dwa dobrze uzupełniające się systemy ich zagospodarowania. Recykling mechaniczny polega na ponownym zastosowaniu polimerów w ich pierwotnej postaci, odzyskanych dzięki procesom fizycznym (obróbka mechaniczna), bez zmiany podstawowych cech tworzywa. Dzięki temu procesowi otrzymuje się granulat lub re-granulat nadający się do ponownego wykorzystania w produkcji nowych pełnowartościowych produktów. Niestety zanim surowiec zostanie przetworzony musi zostać wysegregowany z mieszaniny innych odpadów i podzielony ze względu na rodzaj polimeru. Najłatwiejszymi do przetworzenia są odpady poprodukcyjne, pochodzące od jednego przedsiębiorcy, wykonane z tego samego rodzaju tworzywa sztucznego lub odpady pochodzące z selektywnej zbiórki. Odpady takie, są także najmniej zanieczyszczone, dzięki czemu wymagają najmniejszych nakładów pracy. Najcięższymi do przetworzenia są odpady wymieszane lub wielomateriałowe. W przypadku niewielkich elementów segregowanie, może być ekonomicznie nieuzasadnione, podobna sytuacja dotyczy silnie zabrudzonych tworzyw sztucznych. Tutaj bardziej rozsądne wydaje się zastosowanie innych technologii, jak na przykład odzysk energii z tworzyw. Metody odzysku energii z odpadów można podzielić na termiczne i nietermiczne. Nietermiczne to rozkład anaerobowy (fermentacja metanowa), lub chemiczny odzysk surowcowy. W przypadku metod termicznych możliwe jest przetworzenie masy odpadów na paliwo alternatywne i odzyskanie z nich w ten sposób energii. Metoda ta wydaje się także interesująca ze względu na fakt, że tworzywa sztuczne mają wartość energetyczną porównywalną z węglem kamiennym. Odzysk chemiczny, polega na poddaniu tworzyw procesom, w wyniku których zachodzi zmiana w ich budowie chemicznej. Dostępne są technologie, w których do przetwarzania tworzyw stosuje się rozpuszczalniki chemiczne, a proces przeprowadzany jest bez udziału temperatury. Jeżeli do zmian dochodzi w wyniku podgrzewania, mamy do czynienia z pirolizą, zgazowniem lub hydrokrakingiem (rozkład w obecności wodoru). Stosowanie wymienionych procesów gwarantuje odzysk wielu wartościowych substancji chemicznych, mogących znaleźć zastosowanie jako surowce do dalszej produkcji lub paliwo w przemyśle i energetyce. Piroliza to proces polegający na ogrzewaniu wsadu (np. odpadów) bez dostępu tlenu w temp. powyżej 350°C. W wyniku tej metody następuje rozkład (termiczny lub katalityczny) substancji organicznych i polimerów do substancji prostszych. Produktem finalnym jest np. olej opałowy lub olej napędowy (niestety mocno zanieczyszczony), produktem ubocznym jest gaz pirolityczny oraz koks i pyły zawierające metale ciężkie. Kolejnym termicznym sposobem przetworzenia odpadów zawierających polimery, jest zgazowanie. Zgazowaniem można określić proces polegający na ogrzewaniu wsadu z kontrolowanym niewielkim dostępem tlenu, w temp. zwykle ponad 650°C. Najczęściej zgazowanie jest następnym po pirolizie etapem reakcji. W procesie tym następuje kontrolowane utlenianie produktów pirolizy, w wyniku tej metody uzyskuje się gaz pirolityczny o wartości opałowej 4 – 10 MJ/m3, natomiast efektem ubocznym są frakcje stałe w postaci koksu i popiołów. Istnieje również technologia, polegająca na zgazowaniu w łuku plazmy (w znacznie wyższych temperaturach) z użyciem palników plazmowych. Jest to sprawdzona metoda do utylizacji odpadów niebezpiecznych. Niestety instalacja tego typu stanowi znacznie wyższy koszt inwestycyjny, w porównaniu z metodą pirolizy czy prostszej formy zgazowania. Odpady z tworzyw sztucznych są zbyt wartościowym materiałem, aby leżały na wysypiskach. Mogą być, cennym źródłem surowców wtórnych, substancji chemicznych oraz paliw płynnych, gazowych i alternatywnych. Zwiększenie udziału wszystkich metod odzysku, pozwoli na stopniowe odchodzenie od składowania ich na wysypiskach, może ograniczyć wydobycie paliw kopalnych, przyczyniając się tym samym do ochrony środowiska naturalnego, może być również sposobem na częściowe uniezależnieniu się od dostaw surowców energetycznych.

Zbigniew Wilk