Переработка пластика

Пластик — это синтетический материал, состоящий из длинных цепочек углеводородов, которые при полимеризации образуют прочную структуру, способную становиться мягкой при нагревании. Его термопластичные свойства позволяют легко придавать веществу нужную форму с помощью давления или механической обработки.

Благодаря своей универсальности и низкой стоимости, широко применяется в упаковке, строительстве, изготовлении игрушек и других товаров. Однако массовое его потребление приводит к накоплению отходов, особенно в крупных городах. Решением проблемы является развитие переработки, позволяющей возвращать пластмассу в производственный цикл.

Пластик часто критикуют за его недолговечность, но с точки зрения экологии он менее затратен, чем металл или бумага. Основная проблема — это неправильная утилизация: в России ежегодно образуется около 3 миллионов тонн пластиковых отбросов, из которых перерабатывается лишь 10-12%, остальное отправляется на свалки, что создает дефицит сырья для переработчиков.

На полигонах он разлагается, выбрасывая вредные вещества в атмосферу. Из-за недоразвитой системы раздельного сбора рециклинг остается проблемой, но предпринимаются шаги к улучшению ситуации, такие как «мусорная» реформа 2019 года и сотрудничество государства с бизнесом для создания инфраструктуры и внедрения новых технологий.

Пластмассовые отбросы различаются по типу полимера, из которого они произведены, и именно от этого зависит возможность их утилизации. Однако далеко не все виды пластика легко утилизируются: некоторые элементы требуют сложной технологии, а другие практически не перерабатываются. Основная трудность — отсутствие налаженной системы разделения мусора, из-за чего большинство пластмассы оказывается на свалках. Хотя рециклинг возможен, в России из-за слабой система отдельного сбора отбросов его потенциал остается нераскрытым.

Это система обозначений, позволяющая распознать категорию полимера и оценить его пригодность для вторичной обработки. В ее основе — узнаваемый знак в виде треугольника из стрелок с цифрой от 1 до 7, где каждая цифра указывает на определенную разновидность.

Это прочный и жесткий термопластичный материал, который отличает высокая стойкость к химическим воздействиям и долговечность. Он обладает низким уровнем водопоглощения и хорошей термостойкостью, что делает его популярным для производства упаковки, труб и различных контейнеров. ПЭВП также выдерживает низкие температуры, что расширяет область его применения. Поддается вторичной обработке, что помогает сократить экологический след и способствует повторному использованию веществ. На таких изделиях обычно размещают знак с цифрой 2 в треугольнике.

Это вещества, образующиеся в процессе производства и промышленной деятельности. Они включают в себя: химические соединения, металлы, стекло, строительные компоненты, пластиковые изделия и другие остаточные продукты. Кроме этого, они представляют опасность для экологии и здоровья человека, если не будут надлежащим образом переработаны или безопасно утилизированы. Оптимальное управление промышленными отходами важно для минимизации их воздействия на экосистему и повышения устойчивости производственных процессов.

Это универсальный термопласт, который интенсивно задействуется в строительстве для создания труб, оконных рам, покрытий для пола и упаковок. Он отличается высокой прочностью, стойкостью к воде и химвеществам. Тем не менее, из-за наличия вредных добавок, таких как фталаты и кадмий, процесс его рециклинга сложен. На продукции из ПВХ часто можно увидеть знак с номером 3 внутри треугольника.

Это прочный и химически устойчивый термопласт, который обладает отличной стойкостью к воздействию растворителей, кислот и щелочей. Он широко используется благодаря своей надежности и долговечности, а также легко поддается обработке, что способствует снижению воздействия на окружающую среду и поддерживает вторичное использование ресурсов. На продукции из ПП обычно размещается метка с числовым значением - 5.

Термопластичный полимер, получаемый из стирола, который отличается прозрачностью, жесткостью и легкостью. Он устойчив к влаге, радиации, кислотам и щелочам, но разрушается под действием концентрированных кислот. Используется в производстве упаковки, одноразовой посуды, рекламной продукции, а также в строительстве и теплоизоляции, особенно в виде вспененного или экструдированного полистирола. Однако полистирол не разлагается в природе, что делает переработку и повторное использование ПС важно для экологии. Маркировка полистирола (PS) — 6.

Включает несколько этапов: сбор отбросов, разделение по типам и степени загрязнения, очистка, измельчение, плавление и прессование в гранулы. Эти действия позволяют превратить использованную пластмассу во вторичное сырье, снижающее нагрузку на природу и экономящее ресурсы.

Подготовка начинается с его централизованного сбора из различных источников — от бытовых до промышленных. Далее вещества проходят первичное распределение по видам полимеров, что необходимо для эффективной последующей утилизации.

Сбор — ключевой этап рециклинга, организованный на разных уровнях. В жилых домах, офисах и торговых центрах устанавливают контейнеры для сортировки, а магазины и муниципалитеты внедряют программы по приему и вывозу мусора. Также работают международные экологические организации и специализированные компании. Успех системы зависит от участия граждан и поддержки властей.

Затем пластик сортируется по типам, таким как PET, HDPE, PVC, LDPE и PP, с учетом маркировки и свойств. Это может происходить вручную или автоматически с использованием оборудования, анализирующего цвет, плотность и прозрачность. Отобранный мусор затем направляется в соответствующие контейнеры.

Существует несколько способов переработки пластиковых отходов.

Этот процесс включает несколько шагов: сортировку по типу, степени загрязненности и состоянию сырья, после чего следует его дробление, повторная сортировка, мойка и сушка. Затем пластмассовые отбросы плавятся в специальных установках для получения однородной массы. Для этого применяются дробилки и грануляционные машины, которые превращают предметы в пластиковые гранулы. Из них затем изготавливаются новые изделия, такие как бутылки, банки, контейнеры для пищи и другие пластиковые товары.

Эффективен для загрязненных полимеров. В отличие от механического, он позволяет расщеплять пластмассу до исходных веществ. Существует два подхода: P2P (возврат к полимеру) и P2F (превращение в сырье, например, топливо или синтетическую нефть). В процесс входят сортировка и применение технологий вроде гидролиза, гликолиза, метанолиза и термокатализа.

Делится на два типа: бескислородную и с участием инертной среды. Один из ключевых методов — пиролиз, при котором элемент разлагается при высокой температуре без доступа кислорода. В результате образуются жидкие и газообразные продукты, а также твердые остатки — технический углерод и металлы. Этот способ эффективно нейтрализует до 99% вредных соединений. Еще один метод — газификация: под действием плазмы и экстремальных температур полимер превращается в синтез-газ, который используется для производства тепловой и электрической энергии, минимизируя вредные выбросы.

Существуют также экспериментальные методы, основанные на радиации. Эти технологии используют высокоэнергетическое излучение для разрушения полимерной структуры, сохраняя при этом физические свойства материала. Однако такие методы подходят только для пластика с тонким слоем.

Проблемы остаются острыми как в России, так и по всему миру. Каждый год в стране ежегодно формируется 3.000.000 тонн пластикового мусора, но перерабатывается всего 10-12%, остальное идет на свалки. Это связано с недостаточной развитостью инфраструктуры раздельного сбора, а также с низким уровнем сознания среди населения. В глобальном масштабе ситуация не менее тревожная: из 436,66 миллиона тонн произведенной пластмассы лишь 9% перерабатывается, а 40% оказывается на полигонах. Проблемы заключаются в трудности сортировки различных типов, отсутствии единой системы переработки и недостаточной осведомленности людей о важности утилизации. Для решения этих вопросов необходимо развивать инфраструктуру, внедрять эффективные системы классификации и стимулировать осведомленность и участие граждан.

Вторичное использование пластиковых отходов применяется в разных отраслях, снижая экологическую нагрузку и экономя ресурсы.

Задействование вторсырья в различных сферах производства помогает значительно сэкономить ресурсы и минимизировать негативное влияние на природу. Из переработанных предметов изготавливаются упаковка, строительные элементы, покрытия для дорог, мебель, а также текстиль и обувь. Например, переработанный ПЭТ активно используется для создания теплоизоляционных волокон и нетканых тканей, а полимербетоны с добавлением вторсырья находят применение в строительстве, где из них изготавливают столешницы, подоконники и раковины. Таким образом, переработанный пластик становится важным компонентом для развития устойчивой экономики и сокращения потребности в новых материалах.

Вторсырье играет ключевую роль в фабрикации одежды и мебели, сокращая воздействие на природу и помогая экономить ресурсы. Из переработанных тканей, таких как старые джинсы или футболки, изготавливают новые изделия, включая сумки, коврики и мебельную обивку. Переработанная пластмасса используется для создания утепляющих волокон, применяемых в производстве теплых курток и спальных мешков. В мебельной индустрии переработанные вещества находят применение в создании столешниц, подоконников и других элементов интерьера. Таким образом, повторное применение материалов поддерживает устойчивое производство и минимизирует потребность в новых природных богатствах.

Перспективы включают внедрение инновационных методов, совершенствование инфраструктуры и повышение осведомленности населения. Ключевыми направлениями являются развитие механического ресайклинга с улучшенными технологиями классификации, применение химических и термических процессов, а также искусственного интеллекта и Интернета вещей для оптимизации рабочих процессов. Важным шагом является создание замкнутых циклов рециклинга, в которых отходы снова превращаются в полезное сырье. Эти меры способствуют сокращению загрязнения, сохранению природных ресурсов и переходу к более устойчивой экономике.

В мире рециклинга пластик остается важным экологическим вызовом. Только 9,5% всей пластмассы, произведенной в 2022 году, было переработано, а остальная масса все еще производится из невозобновляемых ресурсов, таких как нефть и уголь.

Германия, Австрия и Южная Корея занимают ведущие позиции в обработке пластиковых отбросов. Германия возглавляет список - 65,7%, в то время как в Австрии почти 96% населения активно сортирует хлам. Южная Корея, несмотря на высокие показатели, сталкивается с вызовами, такими как рост объемов пластиковых материалов и ограничения существующих перерабатывающих технологий.

В России процесс утилизация находится на начальном этапе. Менее 10% пластиковых отбросов подвергаются переработке, а большая часть уходит на свалки или сжигается. Недостаток эффективной сортировки мусора и слабая перерабатывающая инфраструктура препятствуют улучшению ситуации. Также страна продолжает импортировать отходы из других стран, несмотря на собственные проблемы с обработкой мусора.