Общеизвестна связь между увеличением производства упаковочных материалов и загрязнением окружающей среды. Использованные упаковочные материалы составляют около 30% содержимого мусорных свалок. В зоне свалок грунт обогащен тяжелыми металлами, воздух метаном, сернистым газом, растворителями. Подземные воды содержат в 40-60 раз больше, чем допущено хлора, в 2-3 раза больше серной кислоты, хрома и других токсичных веществ. При закапывании пластмасс, их разложение длится десятилетиями, а при сжигании могут образовываться токсичные вещества. При сжигании ПВХ образуется HCl, который при взаимодействии с парами воды образует соляную кислоту. Неполное сжигание ПВХ образует токсичные дымы, содержащие канцерогенные хлоруглеводороды. В условиях назревания кризисной ситуации в начале 90-х годов в ряде развитых стран разработаны и приняты законодательные акты по защите окружающей среды от упаковочных отходов. Наиболее радикальные меры были приняты в Германии, где в 1992 году запрещено сжигание упаковочных материалов. В числе мероприятий используется нанесенная на поверхности потребительской тары так называемая «зеленая точка». Обычно зеленый цвет предполагает экологическую чистоту продукта, но здесь этот знак указывает на необходимость утилизации и повторного использования данной упаковки. «Зеленая точка» используется и в других странах ЕЭС. Производитель продукта платит налог за сбор и переработку этой упаковки, а предприятие, вырабатывающее тару, обязано принять упаковку для переработки и повторного использования (рисайклинг, рециклинг).
Другими мероприятиями в Германии, а затем в странах ЕЭС является сортировка отходов упаковки потребителем. Технически это не сложно. В определенном месте устанавливаются мусорные контейнеры «кодового» цвета: для пластмассы, для бумаги, металла, стекла. В Германии 70% отходов собирается раздельно. Третьим направлением борьбы с мусором – использование возвратной тары для повторного заполнения. На Западе - молочные бутылки, в РФ – стеклянные бутылки для напитков.
Четвертое направление – масса и объем упаковки должен быть уменьшен до минимума. Пятое направление – повторное возвращение отходов упаковки в производство (бой стекла для производства стеклянной тары, макулатура в производстве упаковочной бумаги). Шестое направление – уничтожение отходов в целях получения энергии, компостирование и другие.
Наибольшие успехи в утилизации достигнуты в ряде стран для таких материалов, как бумага, картон, алюминий, стекло. Трудности в сборе и повторной переработке испытываются для таких материалов как белая жесть и пластмассы.
Переработка отходов полимерной упаковки.
Одна из самых трудно решаемых задач. Вместе с жестяной тарой занимает одно из последних мест во вторичной переработке. Полимеры хотя и занимают второе место после бумаги в общей массе упаковочных отходов, но их трудно разделить по видам. Кроме того, они бывают загрязнены другими материалами (комбинированные материалы с бумагой, картоном, фольгой). Свойства полимеров, полученных из вторичного сырья заметно ухудшаются.
Методы утилизации:
- повторная переработка полимерного материала по схеме рисайклинга для производства упаковки с низкими гигиеническими свойствами (мешки для мусора, ядохимикатов, для удобрений, торфа, земли и т.д.). ПЭТ-бутылки – бутылки для моющих средств.
- получение на основе отходов упаковки новых материалов, содержащих наполнители. Например, в Японии, ПЭТ-бутылки перерабатывают в коврики, напольные покрытия, на производство кроссовок, волокон для верхнего трикотажа. Переработанные полимеры предлагается использовать в строительстве, для покрытия стадионов, дорог. У нас в стране создан материла попролин на основе ПП и лигнина, более морозостойкий чем ПП.
- термический или каталитический крекинг (расщепление) отходов полимеров.
- пиролиз (разложение при высоких температурах) отходов полимеров. В результате крекинга и пиролиза получаются низкомолекулярные продукты, используемые на газообразное или жидкое топливо и как мономеры. При каталитическом крекинге можно получить керосин, топливные масла. При пиролизе без доступа воздуха можно получить активированный уголь.
- разработка саморазлагающихся полимерных материалов. В этом направлении имеются успехи. Примером такого материала является полиэтилен, в композицию которого добавляют разновидности пищевого крахмала в количестве 15%. Полиэтилен при этом приобретает мутность, а закопанный быстро разрушается под действием микроорганизмов. Кроме крахмала предложены дисахариды и другие вещества. Разработаны такие добавки, как фоторазрушаемые полимеры (разрушение под действием света), гидрофильные полимеры. Предложены модификация полистирола, разрушаемого в щелочной среде.
Сбор и повторное использование металлической тары
Жестяная тара
Сбор и переработка её в большинстве стран фактически находится только в начальной стадии. Большинство жестяных консервных банок выбрасывается на свалку. Очень трудно организовать сбор жестяных банок, т.к. в массе коммунальных отходов они составляют всего около 6%. Решением этой проблемы является сбор жестяной тары населением в отдельные мусорные контейнеры. В этом случае утилизация становится экономически выгодной. Экономия затрат при производстве жести из отходов достигает 35%.
В США стоимость жестяных банок, выбрасываемых на свалки оценивается в 200млн.$, фактически утилизируется 4%. В мусоросжигательны печах металлы сплавляются, покрываются слоем стеклянного расплава (от стеклотары) – это делает их переработку нерациональной. В Германии жестяная тара утилизируется в количестве 15%, что позволяет выплавить 100 тысяч тонн металла. В Италии предполагается увеличить % утилизации жестяной тары с 1 до 18 %.
Особый экономический интерес представляет снятие с отходов жестяно-баночного производства и с бывших в употреблении жестяных банок олова для его повторного использования. Во всём мире производится 15 млн. тонн белой жести в год, для чего необходимо 190-200 тыс. тонн олова. Запасов олова хватит только на 25-30 лет.
Технология снятия олова предусматривает удаление продольного паяного шва банки, содержащего много свинца, которого не должно быть при дальнейшей технологической операции (электролитической) по снятию олова с банки. После расплавления олова стальную основу прессуют и переплавляют.
Алюминиевая тара
Сбор и переработка её осуществляется наиболее успешно, что обеспечивается рядом факторов:
- Затраты энергии на получение алюминия из отходов в 25 раз меньше, чем из бакситов.
- Технология проста и не требует отделения от других металлов
- Потребители предпочитают потреблять продукты в металлической таре, которую можно сдать потом, получив залоговую стоимость.
- 50% потребителей за рубежом предпочитают напитки в алюминиевой таре, а не в жестяной, т.к. алюминиевую можно сдать
В США утилизируется 80% алюминиевых банок, что позволяет вторично использовать 950 тыс. тонн алюминия. В Швейцарии – 90%, в Германии – практически 100%. Качество алюминия из вторичного сырья очень высокое.
Сбор и повторное использование стеклянной тары
В западной Европе 25-50% стеклянной тары получают из стекла боя. В Германии и Франции до 70%. Наибольшие успехи в утилизации стекла достигнуты в Германии. Во Франции установлено 60 тыс. контейнеров для сбора стеклянной тары и боя. В нескольких городах работают заводы, дробящие и сортирующие бой стекла (сепарация от крышек, пробок, отсос лёгких материалов, сортировка боя по цвету).
В США действует 2 тыс. фирм по сбою стеклотары, получают молотый порошок высокой чистоты. В Чехии стоят сферические пластиковые контейнеры с изображением бутылок, которые снабжены резиновой диафрагмой, чтобы дети не могли вынимать бой. Японии разработала технологию сплавления стекла с глиной для получения плитки для облицовки зданий, тротуаров.
Производство из боя менее энергоёмкое, чем из песка. Экономия в год только в Великобритании 2 млн. фунтов стерлингов.
Утилизация бумажно-картонной тары.
В начале 90-х годов в мире собиралось и перерабатывалось 4,5 млн.тонн бумаги и картона. Доля переработки (включая дерево) составляет в отдельных странах до 75%. Но по прежнему эти материалы составляют 48% бытового мусора.
Картон используется для производства вторичного картона, бумагу – для изготовления новой бумаги. Сложность утилизации – растительное волокно при каждой переработке измельчается, качество продукции ухудшается.
Характеристика бумаги и картона, в состав которых входит макулатура, даны выше.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему