2013-01-18|Umieszczone w: Chemia, |przez: ZetKa

Recykling materiałów polimerowych jest jednym z ważniejszych problemów gospodarki odpadami, których łączna ilość w ostatnich latach wzrosła, szczególnie w dużych miastach.Wśród odpadów komunalnych tworzywa sztuczne stanowią od 7 do 14 % ogólnej masy, co stanowi nawet do 30 % ich objętości. Ocenia się, że w Polsce powstaje rocznie około 800 tys. ton odpadów tworzyw sztucznych. Ich zagospodarowanie wymaga współdziałania administracji samorządowej i centralnej z przemysłem, handlem oraz wykorzystania istniejącego potencjału naukowo-technicznego.
Obecnie na świecie produkuje się i stosuje ok. 5000 różnych polimerów, są to głównie polietylen (PE), polipropylen (PP) oraz polistyren (PS), polichlorek winylu (PCW), a także w coraz większym stopniu poli (tera-ftalan etylenu) (PET) i poliuretan (PU). Stanowią one 80% światowej produkcji polimerów, która wynosi obecnie 170 mln ton. Produkcja tworzyw sztucznych w Polsce w 2004 roku wyniosła około 1,5 mln ton (z czego 261 tys. ton zostało przeznaczone na eksport), natomiast import - 873 tys. ton. Na początku lat dziewięćdziesiątych w Polsce zużycie tworzyw na osobę wynosiło zaledwie 17 kg, obecnie wartość ta wzrosła do ponad 50 kg (prawie dwukrotnie mniej niż wynosi średnia dla krajów UE).
           

Pochodzenie odpadów z tworzyw sztucznych.
Podstawowe źródło odpadów stanowią opakowania, na które przeznacza się ok. 30% produkowanych tworzyw. Dodatkowo ilość ta zwiększa się w wyniku importu materiałów polimerowych w postaci jednorazowych opakowań wielu wyrobów. Oprócz opakowań do wzrostu ilości odpadów tworzyw sztucznych przyczyniają się: duża liczba wytwarzanych produktów jednorazowego użytku (reklamówki, sztućce, naczynia itp.), coraz krótszy cykl użytkowania wielu wyrobów (sprzęt gospodarstwa domowego, długopisy, akcesoria elektroniczne itp.), wzrastający udział tworzyw sztucznych w zaawansowanych technologicznie wyrobach (samochody, samoloty, roboty przemysłowe itp.), zastępowanie metali tworzywami w coraz większej liczbie części maszyn, a także zwiększone wykorzystanie tworzyw w budownictwie (ocieplenia, tynki, elementy dekoracyjne), drogownictwie, rolnictwie czy w przemyśle odzieżowym. Dodatkowym źródłem powstawania odpadów technologicznych jest sam przemysł przetwórstwa tworzyw sztucznych, jednak tego typu odpady, ze względu na ich dobrą jakość, są w dużej części zagospodarowywane na miejscu poprzez powtórne przetwórstwo z tworzywami oryginalnymi.
           
Gospodarka odpadami w świetle prawa polskiego
Podstawy gospodarki odpadami w Polsce regulują następujące akty prawne:
- Ustawa z dnia 29 lipca 2005 r. o zmianie ustawy o odpadach oraz o zmianie niektórych innych ustaw
- Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i opłacie depozytowej
- Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach
- Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. o opakowaniach i odpadach opakowaniowych.
Celem tych ustaw jest dostosowanie polskiego prawa do standardów i dyrektyw UE w świetle potrzeb społecznoekonomicznych i wymogów ochrony środowiska w Polsce. Ustawa o odpadach wymaga, aby tworzono plany gospodarki odpadami: krajowy, wojewódzkie, powiatowe i gminne i poddawano je aktualizacji nie rzadziej niż raz na 4 lata. Muszą one być skorelowane z programem ochrony środowiska, planem zagospodarowania przestrzennego, strategią rozwoju oraz planem zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe. Na rys. 1. przedstawiono zakładane limity odzysku niektórych grup odpadów zawierających materiały polimerowe, przyjęte w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami na najbliższe lata.
Zakładane limity odzysku i recyklingu wybranych grup odpadów w Polsce w poszczególnych latach.
           
Możliwości zagospodarowania i utylizacji odpadów polimerowych
Wieloletnie doświadczenia w recyklingu odpadów materiałów polimerowych pokazały, iż system ten posiada wiele ograniczeń. Materiały polimerowe charakteryzują się olbrzymią różnorodnością pod względem struktury chemicznej i składu oraz form użytkowych. Odpady powinno się wykorzystywać zgodnie z regułami tzw. „zielonej chemii” tak, aby surowiec do wytworzenia polimerowej matrycy, tak jak i wszystkie środki pomocnicze były wykorzystywane tak długo, jak długo będzie można to racjonalnie uzasadnić. Należy również wykorzystywać do procesów produkcji surowce odnawialne, unikać substancji trujących. Trzeba także pamiętać o tym, że lepiej jest zapobiegać tworzeniu się odpadów aniżeli je unieszkodliwiać. Obecnie stosowane metody zagospodarowania odpadów polimerowych można podzielić na cztery grupy:
1. Ponowne przetworzenie (recykling materiałowy)
2. Spalanie z odzyskiem energii
3. Recykling surowcowy
4. Kompostowanie lub biodegradacja.
W praktyce obecnie w Polsce większość odpadów (szczególnie z dużych aglomeracji) trafia na składowiska coraz lepiej zorganizowane i zabezpieczone. Taka naturalna degradacja odpadów jest wprawdzie najprostszą metodą ich likwidacji, lecz najmniej ekonomiczną, społecznie nieakceptowaną i zajmującą duże przestrzenie składowisk. Należy także pamiętać, iż ze względu na konieczność wypełniania zaleceń i dyrektyw UE takie rozwiązanie stanie się prawnie niedopuszczalne dla wielu kategorii odpadów (w tym polimerowych). Jedynym sposobem utylizacji odpadów składowanych jest odzyskanie małej części energii poprzez zebranie i spalenie biogazów powstających na wysypiskach. Pewne nadzieje można wiązać z kompostowaniem tworzyw biodegradowalnych, których produkcja i wykorzystanie znajduje się na razie na bardzo niskim poziomie.
           
Recykling materiałowy
Recykling materiałowy jest procesem uzdatniania odpadów w celu otrzymania materiałów do powtórnego przetwórstwa. Jest to najbardziej racjonalny sposób utylizacji odpadów polimerowych, ponieważ odzyskiwane recyklaty umożliwiają ograniczenie produkcji polimerów oryginalnych. Dzięki temu można zmniejszyć wielkość emisji do środowiska szkodliwych związków oraz zużycie energii niezbędnej do wytworzenia nowych polimerów. Metoda ta jest jednak ekonomicznie uzasadniona tylko dla pewnej grupy polimerów oraz w przypadku odpadów dobrze posegregowanych i niezanieczyszczonych.
           
Spalanie tworzyw z odzyskiem energii
Wykorzystywanie odpadów polimerowych do celów energetycznych jest korzystne ze względu na ich wysoką wartość kaloryczną, wynoszącą średnio 35 MJ/kg (a zatem wyższą od węgla kamiennego). Mogą one być paliwem i źródłem energii w spalarniach odpadów komunalnych wyposażonych w odpowiednio zaawansowane technicznie instalacje oczyszczania spalin (zwiększając ich wartość kaloryczną), pracujących na rzecz ogrzewania lub wytwarzania energii kalorycznej dla lokalnej społeczności. Ta metoda powinna być wykorzystywana do utylizacji odpadów silnie zmieszanych i trudnych do identyfikacji. Prowadzone są także badania (funkcjonują już instalacje na skalę półtechniczną) nad koksowaniem posegregowanych odpadów w klasycznych koksowniach lub ich zgazowaniem w wysokich temperaturach.
           
Recykling surowcowy.
Rozkładanie polimerów na frakcje o mniejszej masie cząsteczkowej w celu odzyskania monomerów (oligomerów), czyli recykling surowcowy (chemiczny), choć potencjalnie bardzo korzystny, jest na razie bardzo kosztowny. Badania nad takimi procesami jak piroliza, hydroliza czy uwodornianie pozwolą być może w przyszłości na zbudowanie opłacalnej ekonomicznie, pracującej na dużą skalę instalacji wykorzystującej odpady tworzyw.
           
Zakłady Utylizacji Odpadów
Podstawowym założeniem nowego sposobu postępowania z odpadami powinno być skupienie gmin wokół kilku zakładów utylizacji odpadów (ZUO). Będzie to nie tylko wysypisko, ale także linie do segregacji odpadów, urządzenia do oczyszczenia surowców wtórnych z selektywnej zbiórki, pomieszczenia do magazynowania odpadów niebezpiecznych.
Konieczne jest też zintensyfikowanie segregacji i skupu wyrobów (aby nie trafiały na wysypiska) zawierających znaczne ilości materiałów polimerowych takich jak sprzęt AGD i RTV, komputery, płyty CD i DVD, telefony komórkowe, baterie etc.
Promowanie recyklingu powinno mieć na celu oprócz zwiększania poziomu odzysku odpadów, także usuniecie trudności w wytwarzaniu produktów z materiałów odpadowych. Wdrażanie i funkcjonowanie systemów kontroli jakości i zarządzania, przy produkcji wyrobów z recyklatów, może spowodować wzrost zaufania odbiorców.

Urszula Gryglicka