За последние 10 лет во всем мире произведено пластиковых изделий больше, чем за все предыдущее время. Это связано с относительно невысокой стоимостью и уникальными свойствами пластмасс, позволяющие эффективно заменять традиционные конструкционные материалы.
Такой резкий рост производства пластиков приводит к росту неутилизированных пластиковых отходов, создавая проблему мирового значения. В настоящей статье рассматривается влияние отходов пластиков на природу и на здоровье человека, а также технологии переработки отходов с примерами разнообразных изделий из вторичных пластмасс.
Содержание
Пластик убивает нашу планету
Только 20% пластиковых отходов утилизируется, остальная часть накапливается на полигонах, свалках и в окружающей среде, включая мировой океан. В нем накоплено более 150 млн тонн пластиковых отходов и ежегодно это количество увеличивается на 6-12 млн тонн. Если эта тенденция сохранится, то к 2050 году масса пластика превысит массу рыбы.
Морские течения сносят пластиковый мусор, образуя целые «пластиковые континенты». Площадь самого большого мусорного пятна из отходов пластмасс в Тихом океане составляет от 700 до 1500 кв. км.
Образование микропластика

Под действием солнечной радиации и энергии волн пластик распадается на мельчайшие частицы, сохраняющие все свойства исходных пластмасс (микропластик). Они имеют размеры от долей микрона до нескольких миллиметров. Это делает микропластик значительно более опасным по сравнению исходными пластиковыми отходами.
Микропластик является причиной гибели множества морских обитателей (рыб, птиц, морских животных). Они проглатывают его частицы, принимая его за планктон. При вскрытии их желудки до 80% заполнены микропластиком.
Малые размеры и низкая плотность приводит к тому, что частицы микропластика разносятся ветром на большие расстояния. В результате он стал частью биосферы нашей планеты. Микропластик обнаружен на необитаемых островах, на горных вершинах, в Арктике и в Антарктиде. В крупных городах ежегодно оседают тонны микропластика.
Влияние микропластика на здоровье человека

Микропластик может попадать в организм человека с воздухом, водой и пищей, но основное количество попадает с водой. Его частицы обнаружены как в водопроводной, так и бутилированной воде, но в последней их в 2-3 раза больше.
Ученые признают, что микропластик способен негативно влиять на здоровье человека, но не имеют пока данных для количественного подтверждения этого. Негативные проявления возможны за счет следующих факторов:
- абразивного влияния частиц микропластика на желудочно-кишечный тракт;
- микропластик является сорбентом, способным адсорбировать загрязняющие вещества из воды;
- возможность выделения токсичных компонентов пластмасс (красителей, пластификаторов, стабилизаторов и др.). В подкожном слое дельфинов были обнаружены токсичные фталаты, являющиеся пластификаторами ряда полимерных материалов.
Классы опасности отходов пластика
Согласно Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО) отходы продукции из пластиков относят к следующим классам;
- 4 34 000 00 00 0-отходы продукции из пластмасс, не содержащие галогенов незагрязненные;
- 4 35 000 00 00 0-отходы продукции из галогенсодержащих пластмасс незагрязненные;
- 4 38 000 00 00 0-отходы продукции из пластмасс загрязненные.
К первому классу относят большинство незагрязненных пластиков (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиэтилентерефталат и др.). Они относятся к 5 классу опасности, например:
- 4 34 110 02 29 5-отходы пленки полиэтилена и изделий из нее незагрязненные;
- 4 34 110 01 20 5-отходы пенополиэтилена незагрязненные.
Это дает возможность проводить работы по сбору и переработке незагрязненных негалогенированных отходов пластмасс без получения лицензии на обращение с отходами.
А вот отходы незагрязненных галогенированных пластмасс и все отходы загрязненных пластмасс относятся к 4 классу опасности и при особых загрязнениях к 3 классу опасности. Все виды работ по обращению с такими отходами можно осуществлять только после получения лицензии на обращение с отходами 1-4 классов опасности. Это существенно осложняет работы по сбору и переработке таких отходов.
Сбор и обработка отходов пластика

Отходы пластика могут быть эффективно переработаны с получением вторичных пластмасс и многочисленных видов другой продукции. Для подготовки отходов к переработке во вторичные пластики (механический рециклинг) они должны пройти следующие операции:
- сбор;
- идентификация, разделение по видам пластмасс;
- сортировка по цвету с первичным удалением загрязнений;
- измельчение;
- мойка;
- сушка;
- экструдирование и гранулирование.
При этом пластиковое сырье должно удовлетворять жестким требованиям по разделению отходов по видам пластмасс (требуют различных режимов переработки) и содержанию примесей.
Основные технологии переработки

Полностью технологии переработки отходов пластика описаны в статье «Переработка пластика». Здесь остановимся на нескольких наиболее значимых технологиях.
Механический рециклинг
В нашей стране, как и в большинстве стран мира, отходы пластика перерабатывают с получением вторичных пластмасс. Для этого применяется механический рециклинг, включающий стадии обработки отходов, описанные в предыдущем разделе. Такая переработка не только улучшает экологию, но и экономически очень выгодна.
Пиролиз
Пиролитическое разложение пластиков без доступа воздуха позволяет расщепить их на исходные мономеры. В дальнейшем из них получают вторичные пластиковые изделия. Эффективность этого процесса повышается при проведении пиролиза с водяным паром.
Пиролиз отходов смеси различных пластмасс позволяет получить горючие газы, используемые для работы пиролизной установки, жидкое топливо, близкое по составу к печному, и пироуглерод, применяемый в качестве химического сырья или топлива. Таким образом, пиролиз обеспечивает безотходную утилизацию трудноперерабатываемых смесей отходов пластиков с получением полезной продукции.
Производство строительных материалов

Большая часть строительных материалов может быть получена с использованием пластиковых отходов, что открывает большие возможности по их утилизации. По сравнению с переработкой отходов пластмасс с получением вторичных изделий здесь не требуются жесткие требования к качеству предварительной сортировке отходов.
О том, как различные отходы пластика превращаются в тротуарную плитку можно узнать из следующего видео:
С использованием отходов пластика могут быть получены следующие виды строительных материалов:
- конструкционные материалы (применение пластика в качестве наполнителей бетонов, полимербетоны, древесно-полимерные композиты, полимерпесчаные облицовочные плитки и др.);
- отделочные материалы (ДСП, ДВП, МДФ, древесно-полимерные композиты, облицовочные материалы из вторичных пластмасс и др.);
- напольные покрытия (плитка из вторичных пластмасс, линолеум с добавлением отходов пластика, полимербетоны, наливные полимерные покрытия и др.);
- кровельные материалы (полимерпесчаная черепица, полимерсодержащие гидроизоляционные материалы и т. д.);
- теплоизоляционные и гидроизолирующие материалы, герметики и клеевые композиции.
Использование отходов пластика в производстве строительных материалов позволит значительно увеличить объемы их переработки, тем самым решить важную экологическую проблему. Особенно перспективно применение измельченных отходов пластика в качестве наполнителей бетонов с учетом больших объемов применения этих материалов.
Дорожное строительство
Использование тонкоизмельченных отходов пластиков повышает эластичность, морозостойкость и водонепроницаемость асфальтобетонных покрытий, что значительно увеличивает их долговечность. С учетом больших объемов дорожного строительства в нашей стране, это позволит утилизировать значительное количество пластиковых отходов.
Заключение
Отходы пластика стали мировой проблемой и угрозой окружающей среде, жизни морских обитателей и здоровью человека.
В то же время пластик может быть эффективно переработан с получением многочисленных видов полезных материалов. Его утилизация не только решает экологические проблемы, но и является выгодным бизнесом.