Maciej Diaków
Każdy niezagospodarowany, nie mający sprecyzowanego przeznaczenia produkt, taki, jak np. materiał, surowiec, wyrób gotowy staje się odpadem. Każdy odpad staje się surowcem lub materiałem, gdy zostanie odpowiednio zagospodarowany. Każde tworzywo nabywane, przetwarzane i transportowane przez człowieka może stać się produktem użytecznym bądź odpadem o różnej uciążliwości dla środowiska przyrodniczego.
W naturalnym systemie nie ma, a człowiek nie wytwarza żadnej substancji, która miałaby tylko i wyłącznie właściwości odpadu i nie można byłoby jej przemienić na surowiec wtórny [1].
Odpady z tworzyw sztucznych stanowią jedną z trudniejszych barier do pokonania w systemie gospodarowania odpadami. Głównym powodem takiej sytuacji jest przytłaczająca ilość wytwarzanych tworzyw, jak i powszechne ich stosowanie we wszystkich sektorach gospodarki. Kierunek ten jest niezmienny od wielu lat, skutkiem tego jest wielki wzrost produkcji i zużycia tworzyw polimerowych, których ilość w 2010 roku przekroczyła w skali światowej 265 mln ton [2, 3].
Spośród różnych sektorów przemysłu, największym odbiorcą tworzyw sztucznych jest branża opakowaniowa (około 36% produkcji tworzyw). Drugim największym odbiorcą tworzyw sztucznych jest branża sprzętu AGD (ok. 20%). W budownictwie zużywa się 19% tworzyw sztucznych, w przemyśle elektrycznym oraz elektronicznym 9%, motoryzacyjnym 8% oraz rolnictwie 2%. Pozostałe sektory przemysłu zużywają 6% produkcji tworzyw sztucznych [3].
Zdecydowana większość wyrobów z tworzyw sztucznych prędzej czy później staje się odpadem. Opakowania z tworzyw sztucznych mają krótki „czas życia” w porównaniu np. z wyrobami wykorzystywanymi w branży budowniczej, gdzie mija blisko 25 lat zanim wyroby z tworzyw sztucznych staną się odpadami [4].
Według danych zawartych w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami, w 2000 roku odpady opakowaniowe z tworzyw sztucznych wyniosły 471 tys. ton, co w przeliczeniu na jednego mieszkańca wynosi 12,2 kg. Szacunki dotyczące odpadów opakowaniowych z tworzyw sztucznych wykazują, iż w roku 2007 było ich około 700 tys. ton (18,1 kg na mieszkańca), a w 2010 roku osiągnęły poziom bliski 741 tys. ton (19,2 kg na mieszkańca) [3].
Do produkcji materiałów opakowaniowych i opakowań używane są jednorodne polimery, kopolimery lub odpowiednio dobrane mieszaniny, dzięki którym uzyskuje się korzystniejsze właściwości użytkowe wyrobu. Odrębną grupę opakowań z tworzyw sztucznych tworzą opakowania wielowarstwowe. W laminatach uzyskiwanych przez łączenie warstw folii z tworzyw sztucznych wprowadza się również warstwy wykonane z innych materiałów (np. tektura, papier, folia aluminiowa). Dzięki temu opakowania charakteryzują się właściwościami, których nie można uzyskać poprzez zastosowanie tylko jednego polimeru, jednocześnie stanowiąc bardzo poważny problem w systemie odzysku i recyklingu [5].
Laminaty przez swoją wielowarstwowość i łączenie z różnymi polimerami oraz z innymi materiałami stanowią poważny problem segregacyjny w systemie gospodarki odpadami. Stosowanie laminatów powoduje w systemie recyklingu zwiększenie kosztów m.in. segregacji, których nie można już przeprowadzić metodami ręcznymi, lecz bardziej skomplikowanymi, złożonymi, a tym samym kosztowniejszymi.
Planując metody gospodarowania odpadami tworzyw sztucznych, poza ilościową i jakościową charakterystyką odpadów pożądane byłoby, aby brać pod uwagę również dostępność indywidualnych technologii, uwarunkowania prawne oraz sposobności zbytu otrzymanych produktów. Podstawowa metoda gospodarowania odpadami wykorzystywana do tej pory w Polsce to składowanie. Jest to najtańszy sposób. Inne metody prowadzące do wykorzystania odpadów wiążą się ze znacznymi nakładami finansowymi, co nie sprzyja ich rozpowszechnianiu [3].
Przedsiębiorcy produkujący wyroby ponoszą odpowiedzialność za powstałe opakowania. Obowiązkiem przedsiębiorców jest zapewnienie odzysku i recyklingu opakowań, określonego w ustawie jako procent masy lub liczby opakowań wprowadzanych w określonym roku na rynek. Wymagania ustawowe wobec wprowadzających odpady opakowaniowe stale wzrastają, co powinno zapewnić sprawniejsze wywiązywanie się przedsiębiorstw z narzuconych na nich obowiązków. Co roku poziomy recyklingu oraz odzysku odpadów opakowaniowych są przedstawiane w rozporządzeniu Ministra Środowiska. Tab. II przedstawia ilość odpadów, jaka została poddana odzyskowi i recyklingowi w 2010 roku oraz jaka powinna zostać poddana odzyskowi i recyklingowi w latach przyszłych. Tabela powstała zgodnie z regulacjami wynikającymi z ustawy dotyczącej obowiązków przedsiębiorców w zakresie gospodarowania niektórymi odpadami, opłacie produktowej, depozytowej oraz zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska dotyczących określenia corocznych poziomów odzysku i recyklingu dla odpadów opakowaniowych i poużytkowych [7, 8].
W systemie obowiązków przedsiębiorstwa, wynikających z ustawy, newralgicznym zagadnieniem jest pojęcie odzysku i recyklingu. W świetle przepisów nie wszystkie rodzaje odzysku uznawane są również jako recykling, co w przypadku osobnego wyliczania odzysku i recyklingu ma konkretny wymiar finansowy. Zgodnie z obowiązującymi przepisami, za recykling uznaje się taki odzysk, który opiera się na ponownym przetworzeniu substancji bądź materiałów zawartych w odpadach w procesie produkcyjnym, w zamyśle otrzymania substancji lub materiału o zastosowaniu początkowym bądź o innym przeznaczeniu, w tym także recykling organiczny. Przepisy nie uznają zatem za recykling odzysku energii w wyniku bezpośredniego spalania [9].
Odpady z tworzyw sztucznych to w głównej mierze różnego rodzaju zużyte, opróżnione z zawartości opakowania. Dzieje się tak z powodu przytłaczającej liczby opakowań wyprodukowanych z tworzyw sztucznych, które są stosunkowo tanie oraz zapewniają bezpieczeństwo pakowanego produktu. Sektor opakowaniowy jest branżą, w której produkt końcowy w bardzo szybkim czasie staje się odpadem. Opakowania wykonywane są przede wszystkim z tworzyw termoplastycznych, np. polistyrenu (PS), polipropylenu (PP), polietylenu (PE), polichlorku winylu (PVC), politereftalanu etylenu (PET).
Na składowiskach wydziela się tworzywa sztuczne z mieszaniny odpadów, odseparowując tym samym od tworzyw sztucznych m.in. zanieczyszczenia metalowe przy wykorzystaniu magnesów lub strumieni powietrza. Potem odizolowane polimery są przekazywane do dalszego rozdrobnienia w granulatorach w celu otrzymania cząstek o wielkości rzędu od 1 do 2 mm. Rozdrobnione w ten sposób odpady są czyszczone z zanieczyszczeń. Jest to bardzo istotny proces, ponieważ pozostawione zanieczyszczenia mogą znacznie pogorszyć jakość wydzielonych polimerów.
Recykling materiałowy prowadzi do uzyskania produktów gorszej jakości i droższych niż gdyby były one otrzymywane z ropy naftowej. Takie zagospodarowanie surowców odpadowych nie jest więc atrakcyjne ekonomicznie bez dotacji zewnętrznych, a te mogą natomiast stać się absurdalne, zachęcając do umyślnej produkcji odpadów [10].
Zakłady zajmujące się przetwarzaniem tworzyw sztucznych chętnie przyjmują odpady posegregowane wedłud odpowiednich rodzajów polimerów, gdyż recykling takich polimerów pozwala uzyskać recyklat wysokiej jakości, w przeciwieństwie do recyklingu prowadzonego na tworzywach sztucznych pomieszanych, gdzie razem ze sobą znajdują się różne gatunki polimerowe [11].
Dobór odpowiedniej segregacji tworzyw sztucznych uzależniony jest od źródła powstawania odpadów (szczególnie w zależności od postaci odpadów oraz ich stopnia zanieczyszczenia), rodzajów tworzyw sztucznych, ilości odpadów. Sortownie w celu doboru optymalnego sposobu segregacji odpadów powinny przeanalizować powyższe założenia i w zależności od uwarunkowań swojego zakładu oraz potrzeb przedsiębiorstwa przetwarzającego odpady wybrać najkorzystniejszą metodę sortowania.
Metody sortowania odpadów z two
rzyw sztucznych można podzielić na:
n mechaniczne, wykorzystujące różnice gęstości właściwych różnych tworzyw polimerowych, detekcyjne, elektrostatyczne,
n chemiczne, np. selektywne rozpuszczanie,
n ręczne (prowadzone przez pracowników odpowiednio do tego przeszkolonych) [10].
Podstawą każdego sposobu selekcjonowania mieszanin tworzyw sztucznych jest identyfikacja jej składników na podstawie oznakowań, analizy instrumentalnej czy metod chemicznych [11].
Ważnym aspektem rozdzielania mieszanin tworzyw sztucznych jest identyfikacja poszczególnych jej składników. Najłatwiejsze jest rozdzielanie tworzyw na podstawie oznakowań. Wyroby danego gatunku powinny mieć indywidualne oznakowanie za pomocą stempla z numerami kodowymi oraz symbolami polimerów przyznawanych na podstawie decyzji Komisji 97/129/WE. Opakowania wytwarzane z tworzyw sztucznych znakowane są kodem od 1 do 19. Wraz z kodem numerycznym powinno się posługiwać symbolem literowym materiału, np. HDPE.
W krajach Unii Europejskiej wprowadzony został dobrowolny system identyfikacji materiału opakowaniowego (ID- identification system). Tab. III prezentuje symbole tworzyw sztucznych oraz ich kody numeryczne, natomiast tab. IV przedstawia kody i symbole opakowań składających się z wielu materiałów [6].
Wydzielanie z mieszaniny odpadów z tworzyw sztucznych na podstawie sygnowanych symboli może odbywać się ręcznie lub mechanicznie. Aktualnie odchodzi się od segregacji ręcznej z powodu zbyt wolnej pracy, nadmiernych kosztów, częstej zawodności czy z przyczyn higienicznych. Metoda sortowania mechanicznego jest szybka i umożliwia podział tworzyw na gatunki o bardzo wysokiej czystości i odpowiedniej jakości [10].
Dzisiaj, wykorzystywane są różnorakie tworzywa sztuczne przez przedsiębiorstwa w celu wytwarzania wyrobów (nie tylko opakowaniowych), co utrudnia ich późniejsze odzyskiwanie materiałowe z powodu sporych kosztów zbierania, oddzielania, selekcji czy samego procesu recyklingu. Z tego powodu za zasadne uznaje się podjęcie kroków zmierzających do ujednolicenia materiałów polimerowych stosowanych do wytwarzania opakowań oraz innych wyrobów, w których jest to tylko możliwe [6].
W zasadzie wszystkie tworzywa sztuczne mogą zostać poddane procesowi recyklingu. Od początku pojawienia się tworzyw sztucznych stosowany był ich recykling, ale tylko w fazie produkcyjnej. Recykling odpadów poużytkowych z tworzyw polimerowych jest bardziej skomplikowanym procesem i w większości przypadków realizowany po wcześniejszym wprowa-
dzeniu przepisów, których egzekwowanie jest obowiązkowe. Główną przyczyną takiego stanu rzeczy jest fakt, iż tworzywa sztuczne zazwyczaj nie stanowią jednogatunkowego materiału, zawierają różnorakie surowce i tym samym mają indywidualne właściwości. Powoduje to duże trudności w separacji oraz rozpoznawaniu polimerów. Gdy policzymy do tego koszty za zbiórkę odpadów polimerowych, staje się jasne, że bardzo często
recykling przestaje być opłacalny w zestawieniu z ceną za surowiec pierwotny [12].
Obecnie w Polsce dominuje klasyczny recykling materiałowy, jeśli chodzi o opakowania z tworzyw sztucznych. Technologia prowadzenia recyklingu mechanicznego (materiałowego) dostosowywana jest w zależności od liczby zbieranych odpadów z opakowań, od rodzajów zebranych tworzyw sztucznych oraz użytego sposobu gospodarowania odpadami. Recykling mechaniczny to mało skomplikowana oraz skuteczna metoda recyklingu tworzyw sztucznych. Polega ona na ponownym przetwórstwie materiału. Najpierw następuje wydzielenie, rozdrobnienie i przetopienie zużytego polimeru, a potem z oczyszczonego tworzywa wytwarza się nowy produkt za pomocą technik wytłaczania bądź wtrysku [13].
Metoda recyklingu materiałowego umożliwia odzyskiwanie z odpadów, czystych, wysokojakościowych polimerów, które nadają się do ponownego przetwarzania. Otrzymany surowiec nazywany jest regranulatem, recyklatem bądź regeneratem. Właściwości regranulatu są na ogół gorsze niż tworzywa, z którego został otrzymany. Zazwyczaj regenerat jest 2-3 razy droższy od nowego surowca (wiąże się to z kosztami segregacji odpadów, przygotowania do przerobu, jak i samego procesu przetwarzania). Nie odstrasza to jednak firm motoryzacyjnych, w których wykorzystywanie recyklatów jest najczęstsze [14].
Jakość recyklatu decyduje o sposobie jego zagospodarowania. Można z niego produkować włókna techniczne, pojemniki, materiały izolacyjne, folie, wyroby konstrukcyjne, karnistry, torby itp. [13].
W Polsce zwiększa i będzie się zwiększać liczba przedsiębiorstw zajmujących się recyklingiem tworzyw PVC, z powodu wzrastania zapotrzebowania przemysłu na to tworzywooraz ze względu na bardzo dobre właściwości recyklatów pochodzących z tego polimeru [14].
Warto jednakże pamiętać, iż po wielokrotnie przeprowadzonym recyklingu następuje obniżenie jakości odzyskanego tworzywa do tego stopnia, iż nie nadaje się ono już do dalszego przetwórstwa i wówczas przekazywane jest na składowiska odpadów bądź przeprowadzany jest jego odzysk energetyczny [15].
Szczególnie ważne jest miejsce powstawania odpadów, gdyż odpady np. opakowaniowe, których liczba jest największa, jeśli chodzi o odpady z tworzyw sztucznych, są bardziej lub mniej zanieczyszczone. Wymagają one czyszczenia, co podnosi koszty recyklingowe. Wymagania jakościowe dotyczące regranulatów powodują, iż tylko nieznaczna ilość materiału pozyskiwanego ze źródeł wtórnych (np. komunalnych) może być przetwarzana tą metodą [16].
Czyszczenie tworzyw sztucznych przeprowadza się przeważnie z udziałem wody i substancji powierzchniowo czynnych. W zależności od czystości tworzywa, prowadzone są dalsze działania w celu określenia jego optymalnego przeznaczenia do odzysku.
My jako obywatele, jako społeczeństwo mamy ogromny wpływ na podnoszenie sprawności i efektywności procesu recyklingu. Naszym zadaniem jest nie tylko odpowiednie segregowanie odpadów do odpowiednio przygotowanych i przystosowanych pojemników, ale również wpajanie nawyku segregowania odpadów w naszym najbliższym otoczeniu, aby zachować ciągłość procesów porządkowania odpadów, które są tak potrzebne do skutecznego prowadzenia działań recyklingowych.
Dzięki działaniom recyklingowym możemy sprawić, iż nasi potomni nie odziedziczą po swoich przodkach tylko i wyłącznie sterty nie posegregowanych odpadów.
LITERATURA
[1] Rosik-Dulewska Cz., Podstawy gospodarki odpadami, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, 2007, s. 29-32, 61-65.
[2] Materiały organizacji Plastics Europe Market Research Group (PEMRG).
[3] Urbaniak W., Recykling tworzyw sztucznych w Polsce, Tworzywa sztuczne i chemia, 2009, 4, s. 14-16.
[4] Foltynowicz Z., Korzeniowski A., Urbaniak W., Wasiak W., Problemy zagospodarowania odpadów zawierających tworzywa sztuczne, Przegląd Komunalny, 1999, 9, s. 67-82.
[5] Żakowska H., Krajowy recykling odpadów opakowaniowych z tworzyw sztucznych, Recykling, 2001, 7-8, s. 14-15.
[6] Rymarz G., Odpady z tworzyw sztucznych przeznaczone do recyklingu, Recykling, 2006, 9, s. 26-27.
[7] Maćków I., Zdybek I., Szczepaniak W., Odzysk i recykling odpadów opakowaniowych, Ekotechnika, 2006, 4, s. 53-56.
[8] Rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 14 czerwca 2007, r. w sprawie rocznych poziomów odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych i poużytkowych (Dziennik Ustaw z 2007 r. Nr 109 poz. 752).
[9] Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dziennik Ustaw z 2001 r. Nr 62 poz. 628).
[10] Leboda R., Oleszczuk P., Odpady komunalne, i ich zagospodarowanie, Wydawnictwo UMCS, 2002, s. 268-272, 279, 281-286.
[11] Przywarska R., Odzysk i recykling odpadów opakowaniowych w warunkach polskich, Ochrona powietrza i problemy odpadów 2005, 3, s. 103-109.
[12] Praca zbiorowa pod redakcją Kozłowskiego M., Recykling tworzyw sztucznych w Europie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2006, s. 11-14, 85-86, 94, 101, 141.
[13] Kociołek-Balawajder. Pet czyli Poli (tereftalan etylenu) – produkcja, zastosowanie, recykling
. Materiały Otwartego Uniwersytetu Ekonomicznego [online]. www.wiedzainfo.pl/wyklady/124/pet_czyli_poli_tereftalan_etylenu_produkcja_zastosowanie_recykling.html (5 grudzień 2010).
[14] Mergiel E., Recykling surowcowy odpadowego Pet (politereftalanu etylenu) [online] www.chem.uw.edu.pl/people/AMyslinski/Megiel/24wst.pdf (5 grudzień 2010).
[15] Mucha M., Polimery a ekologia, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2002, s. 261-266.
[16] Augustyniak-Olpińska E., Recykling materiałowy tworzyw sztucznych, Tworzywa sztuczne i chemia, 2008, 6, s. 31- 33.
