Rys. 1. Sposób zagospodarowania tworzyw sztucznych w latach 2006-2011 [5]
2. Recykling odpadów tworzyw sztucznych
Poliuretany stanowią ok. 7% produkowanych tworzyw polimerowych. Znajdują one zastosowanie w produkcji pianek poliuretanowych, elastomerów czy włókien elastycznych.
Rozważane są różne metody zagospodarowania odpadów poliuretanowych [1], co przedstawiono na rysunku 2.
Oprócz odzysku i recyklingu istnieją dwie inne opcje - składowanie oraz wywożenie odpadów poliuretanowych. Składowanie jest nadal powszechne na świecie jednak deponowanie odpadów porowatych poliuretanowych na składowiskach jest kłopotliwe ze względu na to, że zajmują dużą powierzchnię i nie ulegają biodegradacji. Potrzebne jest opracowanie sposobów wykorzystania odpadów poliuretanowych, z powodu ograniczonej powierzchni składowisk, kosztów składowania oraz wymagań prawnych. Eksport porowatych wyrobów poliuretanowych faktycznie ma miejsce: w 2000 roku około 60 000 ton odpadów z produkcji pianki PU było eksportowane z Europy do USA, gdzie były przetwarzane [6].
Z poliuretanów, złożonych m.in. z grup węglowodorowych mogą być pozyskiwane związki o krótszych łańcuchach węglowych występujących np. w postaci smarów, oleistych cieczy i gazów. Procesy tego typu są pożądane ze względu na potencjalne zastosowanie uzyskiwanych produktów. Mogą one być traktowane jako paliwa alternatywne, a w związku z tym stają się cennym surowcem dla przemysłu rafineryjnego czy petrochemicznego. Nieustannie prowadzi się badania nad destrukcyjnym przetwarzaniem odpadów tworzyw sztucznych. [3] Poszukuje się optymalnych metod, opłacalnych z punktu widzenia ekonomicznego, jak również ekologicznego.
Aktualne technologie potrafią odzyskać pierwotną wartość kaloryczną poliuretanów oraz zredukować zużycie paliw kopalnych. Odzysk energii jest uważany za jedyną odpowiednią metodę usuwania odzyskanych materiałów, które nie mają zastosowania na rynku. Wzrost działalności procesów termicznych, włącznie ze zgazo-waniem, pirolizą i dwustopniowym spalaniem przyczynia się do usuwania znaczących ilości resztek PU bez większych trudności [7].
Odzysk energii jest zwykle brany pod uwagę, jeżeli na odzyskane materiały nie ma zbytu, ale mogą być wykorzystane jako surowiec energetyczny. Proces recyklingu lub odzysku jest bardzo trudny w przypadku materiałów ze środkami zmniejszającymi palność. Spopielanie pianki PU powoduje redukcję objętości o ok. 99%, co ma duży wpływ na zmniejszenie powierzchni składowiska odpadów, a także zniszczenie chlorofluorowęglowodorów (CFC) i innych szkodliwych substancji. Jednak obecność środków zmniejszających palność komplikuje procesy odzysku energii i prowadzi się intensywne badania dotyczące wpływu tych związków na procesy spalania [7].
Od dłuższego czasu pracownicy Katedry Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów Politechniki SI. w Gliwicach prowadzą badania nad sposobami termicznego zagospodarowania odpadów poliuretanowych. Jednak wybór metody termicznej utylizacji winien być poprzedzony wnikliwą analizą właściwości fizyko-chemicznych wykorzystywanej substancji palnej, a w szcze-
Recykling poliuretanów | ||||
ł |
ł | |||
Recykling materiałowy Regranulacja Prasowanie z zastosowaniem reaktywnego środka wiążącego Spiekanie reaktywne |
Recykling surowcowy Glikoliza Hydroliza Hydroglikoliza Piroliza |
Odzysk energii Spopielanie Spalanie |
Rys. 2. Przegląd opcji zagospodarowania odpadów poliuretanowych 16]