Что такое переработка пластика и как она работает на самом деле

Только о 9% всего когда-либо произведенного пластика было переработано. Эта единственная статистика из широко цитируемого исследования, опубликованного в Научные достижения говорит вам о неприятном факте: большая часть того, что люди выбрасывают в синие контейнеры, не превращается в новый продукт. Переработка пластика - это процесс сбора, сортировки, очистки и переработки отходов пластика в сырье, которое может быть использовано в производстве, но разрыв между тем, как люди думают, что это работает, и тем, как это работает на самом деле, огромен. В этой статье мы рассмотрим каждый этап процесса, объясним, какие пластмассы действительно перерабатываются, и дадим вам практическую основу, чтобы перестать тратить силы на желаемую переработку.

Что на самом деле означает переработка пластика

Отбросьте маркетинговый ход, и вот основная идея: переработка пластика позволяет превратить отходы потребительского или промышленного производства во вторичное сырье - как правило, гранулы или хлопья, - которое производители могут снова подавать на производственные линии. Полученный продукт не идентичен первичной смоле. В большинстве случаев это пониженная версия, поэтому представители отрасли часто называют ее утилизация а не истинная переработка по замкнутому циклу.

Например, бутылка для воды из ПЭТ редко становится другой бутылкой для воды. Чаще всего из нее делают полиэфирное волокно для одежды или подложку для ковров. Молочный кувшин из ПНД может стать дренажной трубой или пластиковой доской для пиломатериалов. Материал теряет структурную целостность каждый раз, когда его плавят и реформируют, потому что полимерные цепи укорачиваются под воздействием тепла. Это физическая реальность, о которой умалчивают большинство кампаний по переработке.

Почему это различие имеет значение? Потому что если вы понимаете, что у переработанного пластика есть пределы, вы начинаете принимать более разумные решения - и как потребитель, сортирующий свой мусорный бак, и как бизнесмен, оценивающий оборудование для переработки пластика для переработки. Рециклинг действительно ценен. Она сокращает объем свалок, снижает выбросы парниковых газов по сравнению с первичным производством и сохраняет нефтяное сырье. Но она не является волшебным ластиком для пластиковых отходов. Это один из инструментов в большой системе.

Пошаговый процесс переработки пластика от контейнера до нового продукта

Путь от мусорного бака до пригодных для использования пластиковых гранул включает в себя больше этапов, чем многие себе представляют. Вот что физически происходит на каждом этапе.

Сбор и вывоз мусора на обочину

Все начинается с того, что вы помещаете контейнер в урну на обочине, сдаете его в муниципальный центр переработки или в общественный пункт сбора. Грузовики забирают смешанное вторсырье - пластик, бумагу, стекло, металл, все вместе - и отвозят его на предприятие по переработке материалов, которое обычно называют MRF (произносится как “мурф”). Некоторые грузовики имеют внутренние перегородки, отделяющие мусор от вторсырья, даже если кажется, что они сваливают все в один отсек.

Сортировка на сортировочном заводе

Именно здесь начинается настоящая работа. Смешанный поток сбрасывается на площадку и загружается на конвейерную ленту. Сначала рабочие проводят ручную предварительную сортировку, чтобы удалить очевидные загрязнения - пластиковые пакеты, которые засоряют оборудование, пищевые отходы, случайные неперерабатываемые материалы, такие как садовые шланги или электроника.

Тогда на смену приходят автоматизированные системы. Оптические сортировщики используют датчики ближнего инфракрасного диапазона (NIR) для идентификации различных типов полимеров по тому, как они отражают свет. Баллистические сепараторы отделяют плоские предметы (например, пленку) от жестких контейнеров. Вихретоковые сепараторы удаляют алюминий. Магниты извлекают черные металлы. Воздушные классификаторы отделяют легкие материалы от более тяжелых. Цель: разделить каждый тип материала на чистые, разделенные тюки, готовые к продаже переработчикам.

Хорошо работающий завод MRF может перерабатывать от 30 до 40 тонн материала в час. Но вот в чем загвоздка - уровень загрязнения на многих предприятиях составляет от 15% до 25%. Эта загрязненная фракция отправляется прямиком на свалку.

Мытье и чистка

После сортировки по типам полимеров тюки с пластиком поступают в ресайклеры или переработчики. Первое, что они делают, - моют все. Этикетки, клей, остатки пищи, грязь - все это должно быть удалено. Промышленные системы промывки пластика Для удаления загрязнений используйте горячую воду, фрикционные мойки, а иногда и ванны с каустической содой. Этот этап очень важен. Даже небольшое количество остатков может испортить всю партию переработанной смолы.

Измельчение и уменьшение размеров

Чистый пластик поступает в промышленные шредерные машины которые измельчают его на мелкие, однородные хлопья - обычно от 10 до 20 миллиметров. Постоянный размер хлопьев важен, поскольку от него зависит, насколько равномерно материал будет плавиться на следующем этапе. Слишком крупные куски создают холодные зоны, а некрупная пыль забивает фильтры.

Идентификация, разделение и контроль качества

Даже после сортировки в MRF некоторые смешанные полимеры проскальзывают. На уровне ресайклера хлопья проходят еще один этап сепарации. В резервуарах с поплавковой раковиной используются различия в плотности - например, ПЭТ тонет в воде, а ПП плавает. Дополнительная БИК-сортировка отлавливает оставшиеся перекрестные загрязнения. Цветная сортировка отделяет прозрачные хлопья от цветных, поскольку прозрачный материал стоит дороже.

Плавление и гранулирование

Отсортированные, очищенные хлопья попадают в экструдер - нагретый ствол с вращающимся шнеком, который расплавляет пластик в однородную расплавленную массу. Этот расплав проходит через фильеру, охлаждается (обычно с помощью водяной бани или воздуха) и разрезается на небольшие цилиндрические гранулы. Эти гранулы, часто называемые “регриндом” или “переработанной смолой”, являются готовым продуктом, который покупают производители. Полный машина для гранулирования пластмасс В зависимости от конфигурации установка обычно обрабатывает от 200 до 2 000 килограммов в час.

Производство новых продуктов

Гранулы продаются производителям продукции, которые смешивают их с первичной смолой (или используют отдельно для более низких требований) и изготавливают из них новые изделия методом литья под давлением, выдува или экструзии. Бутылки, контейнеры, трубы, автомобильные детали, упаковочная пленка, мебель - области применения широки, хотя уровень качества в значительной степени зависит от того, насколько чистым и последовательным является исходное сырье для вторичной переработки.

Понимание кодов пластиковых смол и значения цифр от 1 до 7

Эти маленькие цифры, выбитые внутри треугольного значка со стрелкой на пластиковых изделиях? Это идентификационные коды смолы, а не символы переработки. Это одно из самых распространенных и вредных заблуждений в области утилизации отходов. Код говорит вам о том, из какого типа полимера изготовлен предмет. Он ничего не говорит о том, принимает ли его ваша местная программа.

Главный вывод: ПЭТ #1 и ПЭВП #2 - единственные пластики, рынки переработки которых стабильно высоки в большинстве регионов. Номер 5 ПП набирает обороты - некоторые крупные компании, производящие потребительские товары, инвестируют в инфраструктуру переработки ПП, - но в зависимости от того, где вы живете, его все еще можно перерабатывать или не перерабатывать. Все остальное либо экономически нецелесообразно перерабатывать в больших масштабах, либо активно вредит потоку переработки при смешивании.

ПВХ - особенно проблемный загрязнитель. Даже небольшое количество ПВХ, попавшее в партию ПЭТ, может испортить всю партию, поскольку ПВХ разлагается при температуре переработки ПЭТ и выделяет соляную кислоту. Одна неправильно идентифицированная бутылка может испортить тонны пригодного для вторичной переработки материала.

Какие пластики можно перерабатывать, а какие нет

Вот честный ответ, который редко дают кампании по переработке отходов: Быть технически перерабатываемым и быть практически перерабатываемым - две совершенно разные вещи.

Практически любой термопластик можно быть переплавлены и реформированы. Вопрос в том, поддерживает ли это экономика. Переработка происходит только тогда, когда кто-то готов купить полученный материал по цене, покрывающей расходы на сбор, сортировку, очистку и переработку. Когда первичная смола дешева (а это часто так, поскольку она производится из субсидируемого ископаемого топлива), переработанная смола с трудом выдерживает конкуренцию.

Пластмассы, которые надежно перерабатываются

• Прозрачные ПЭТ-бутылки - золотой стандарт. Высокий спрос на волокно и рынки "бутылка в бутылку".
• Натуральные контейнеры из ПНД - Молочные кувшины и аналогичные бутылки натурального цвета имеют прочные конечные рынки.
• Цветные бутылки из ПНД - бутылки для моющих средств и шампуней. Немного ниже по стоимости, чем натуральный ПЭВП, но все равно широко перерабатывается.

Пластмассы, которые технически можно перерабатывать, но которые часто выбрасывают

• Контейнеры из полипропилена (#5) - Прием расширяется, но далеко не повсеместно. Проверьте свою местную программу.
• Пленка ПВД (#4) - нельзя выбрасывать в контейнеры на обочине (они засоряют оборудование MRF), но их можно возвращать в магазины по программам drop-off.
• Термоформы для ПЭТ - контейнеры с крышкой, изготовленные из ПЭТ. Некоторые пункты переработки отходов принимают их, многие - нет, поскольку они имеют другие характеристики плавления, чем ПЭТ-бутылки.

Пластмассы, которые почти никогда не перерабатываются

• Полистирол (#6) - слишком легкие, слишком легко загрязняются пищей и слишком дешевые, чтобы оправдать затраты на их сбор.
• Черные пластиковые лотки - Оптические сортировщики NIR не могут обнаружить черный пластик, потому что пигмент сажи поглощает инфракрасный свет. Сортировочные машины буквально не видят их.
• Многослойная и ламинированная упаковка - пакеты для чипсов, пакеты для сока, выдавливаемые трубки. Многочисленные полимерные слои, соединенные вместе, не могут быть разделены экономически выгодно.
• Биопластика и компостные материалы - Они загрязняют обычные потоки вторсырья, и большинство компостных заводов также не могут их переработать. Удручающее бездействие.

Если вы хотите понять экономические аспекты, которые делают переработку отходов жизнеспособной или нет, то распределение стоимости рынка переработанного пластика дает более подробную картину.

Механическая и химическая переработка и почему это важно

Почти вся переработка пластика, происходящая сегодня, - примерно 99% - является механической. Однако химическая переработка (иногда называемая “передовой переработкой”) привлекает чрезмерное внимание средств массовой информации и инвестиций в промышленность. Понимание разницы важно, потому что эти два подхода имеют совершенно разные возможности, ограничения и экологические характеристики.

Механическая переработка

Это процесс сортировки-мойки-измельчения-расплава-гранулирования, описанный ранее. Он проверен, масштабируется в коммерческих масштабах и относительно энергоэффективен. Недостатки: деградация полимеров ограничивает количество циклов, через которые может пройти материал (обычно 2-3 раза до неприемлемого снижения качества), требуется чистый и хорошо отсортированный исходный материал, и он не может эффективно работать со смешанными или загрязненными пластиками.

При механической переработке также выделяется микропластик. Исследование, опубликованное в журнале Журнал о достижениях в области опасных материалов обнаружили, что даже предприятия с современными системами фильтрации сбрасывают микропластик в сточные воды. Это реальная экологическая проблема, над решением которой промышленность работает, но пока не решает.

Переработка химикатов

Химическая переработка расщепляет пластик на молекулярном уровне - до мономеров или углеводородного сырья - с помощью таких процессов, как пиролиз (термическое разложение без доступа кислорода), газификация, или деполимеризация. Обещания: он может работать со смешанными, загрязненными и многослойными пластиками, которые не поддаются механической переработке, а выход теоретически может соответствовать качеству первичной смолы.

Реальность сложнее. Большинство предприятий по переработке химических отходов работают в опытных или демонстрационных масштабах. Потребление энергии значительно выше, чем при механической переработке. Пиролиз, в частности, вызывает критику, поскольку значительная часть продукции представляет собой мазут, который сжигается - что технически является “рекуперацией энергии”, а не переработкой. Сайт Обзор Википедии о переработке пластика отмечает, что переработка сырья требует значительно больших энергетических и капитальных затрат, чем механические методы.

Моя честная оценка: химическая переработка будет играть определенную роль в обработке тех потоков отходов, которые не может переработать механическая переработка. Но это не серебряная пуля, и некоторые игроки отрасли используют бренд “продвинутая переработка” для "зеленой рекламы" того, что по сути является сжиганием пластика в топливо. Следите за тем, что на самом деле получается в результате процесса, а не только за тем, что говорится в пресс-релизе.

Как избежать Wishcycling и правильно перерабатывать пластик в домашних условиях

Велоспорт желаний - Бросать что-то в контейнер для мусора, надеясь, что это пригодно для переработки, - одна из самых больших проблем, с которыми сталкиваются предприятия по переработке отходов. Звучит безобидно. Но это не так. Одна жирная коробка из-под пиццы или пластиковый пакет могут загрязнить целый тюк чистого вторсырья, отправив всю партию на свалку.

Вот практичный контрольный список, который действительно работает:

Проверка утилизации по 5 пунктам
1. Это жесткий пластиковый контейнер с маркировкой #1, #2 или #5? Если да, продолжайте.
2. Он пустой? Соскребите или вылейте оставшееся содержимое.
3. Достаточно ли она чистая? Достаточно быстрого ополаскивания - не обязательно, чтобы он был безупречным.
4. Надеты ли крышки и крышки? Современные сортировочные установки могут с ними справиться. Свободные крышки проваливаются сквозь сетки и теряются.
5. Не рассыпано ли оно (не упаковано)? Никогда не упаковывайте вторсырье в пластиковый пакет. Работники MRF не могут достаточно быстро открыть пакеты на линии, и пакеты заклинивают сортировочное оборудование.

Распространенные ошибки, которые губят грузы для вторичной переработки

Пластиковые пакеты и пленка в контейнерах на обочине. Это загрязнитель номер один на предприятиях MRF по всей Северной Америке. Пленка наматывается на валы сортировочного оборудования и останавливает работу линии. Если в вашем населенном пункте нет специального пункта приема пленки, верните ее в пункты приема товаров в магазинах вместо этого.

Контейнеры с пищевыми загрязнениями. Банка из-под арахисового масла, внутри которой остался дюйм продукта? Это мусор, а не переработка. Не нужно мыть ее с мылом, но нужно выскрести и промыть.

Неконтейнерные пластики. Игрушки, вешалки, корзины для белья, садовые горшки - даже если на них нанесен код смолы, большинство программ по сбору мусора не принимают неконтейнерный жесткий пластик. Инфраструктура сортировки предназначена для бутылок, кувшинов и банок.

“Танглеры”.” Садовые шланги, удлинители, веревки, гирлянды. Они наматываются на оборудование MRF и приводят к дорогостоящим остановкам. Они являются бичом существования каждого оператора предприятия.

Если вы сомневаетесь, ознакомьтесь со списком допустимых материалов в местном муниципалитете. Сайт Ассоциация переработчиков пластмасс также предлагает полезный инструмент под названием RecycleCheck, где можно ввести свой почтовый индекс и получить конкретные рекомендации.

Часто задаваемые вопросы о переработке пластика

Сколько раз можно перерабатывать пластик?

Большинство пластмасс можно подвергать механической переработке 2 - 3 раза прежде чем полимерные цепи разрушатся настолько, что материал станет полезным. ПЭТ держится немного лучше, чем другие полимеры. После этого материал обычно перерабатывается в более низкосортные продукты, такие как волокнистый наполнитель или строительные материалы. Для более глубокого изучения этих ограничений см. анализ лимитов на переработку пластика.

Какой процент пластика перерабатывается во всем мире?

В целом по миру этот показатель колеблется около 9% всего когда-либо произведенного пластика. Текущие ежегодные показатели переработки варьируются в зависимости от страны - некоторые европейские государства достигают 30-40% для пластиковой упаковки, в то время как в США этот показатель приближается к 5-6% для всего объема пластиковых отходов. Эта цифра увеличивается, если рассматривать только ПЭТ-бутылки, где показатели сбора в штатах с депозитным возвратом могут превышать 70%.

Безопасен ли переработанный пластик для контакта с пищевыми продуктами?

Да, при правильной обработке. Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) и Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (EFSA) одобрили использование переработанного пластика в пищевой промышленности. Переработанный ПЭТ (rPET) является наиболее распространенным одобренным материалом. Ключевым требованием является “суперчистый” процесс переработки, который удаляет загрязняющие вещества до уровня ниже порога безопасности. Не весь переработанный пластик соответствует этому стандарту - только материал, полученный в результате сертифицированных процессов переработки пищевых продуктов.

Что происходит с пластиком, который не может быть переработан?

Три основных направления: полигон (самый распространенный исход во всем мире), сжигание мусора с рекуперацией энергии (распространено в Европе и Японии, где на заводах по переработке отходов в энергию вырабатывается электричество), или утечка в окружающую среду как загрязнение окружающей среды. Небольшая, но растущая часть отходов направляется на предприятия по переработке химических веществ, хотя их мощности по-прежнему ограничены.

Имеет ли значение ополаскивание контейнеров?

Да, но не так много, как вы думаете. Достаточно быстрого ополаскивания для удаления большинства остатков пищи. Вы не пытаетесь сделать его чистым в посудомоечной машине - вы пытаетесь предотвратить загрязнение материала другим вторсырьем в течение нескольких дней или недель до его переработки. Сильно загрязненные предметы, которые не поддаются разумной очистке, следует отправить в мусорное ведро.

Почему в разных городах принимают разные пластики?

Потому что рециклинг - это рыночная система, а не универсальный стандарт. То, что принимает ваш город, зависит от того, какие утилизаторы работают поблизости, какие контракты заключил ваш MRF и какая технология сортировки установлена. Город, в котором установлен более новый MRF, оснащенный современными оптическими сортировщиками, может принимать более широкий спектр пластика, чем город, в котором используется более старое оборудование. Вот почему проверка местных правил является обязательной.

Почему понимание процесса переработки пластика имеет реальное значение

Система переработки не работает не потому, что технология плохая. Она терпит неудачу из-за плохого исходного материала. Загрязнение от благонамеренных, но дезинформированных потребителей является самой большой операционной проблемой на перерабатывающих предприятиях по всему миру. Когда вы поймете, какие пластики имеют реальные конечные рынки, как на самом деле работает сортировка и почему пластиковый пакет застревает в механизме, вы перестанете быть частью проблемы.

Три вещи, которые вы можете сделать прямо сейчас и которые окажут огромное влияние:

1. Ознакомьтесь с местным списком материалов, принимаемых к использованию. Добавьте его в закладки. Это займет пять минут и навсегда избавит вас от догадок.
2. Перестаньте класть пластиковые пакеты в мусорные контейнеры на обочине. Собирайте их отдельно и возвращайте в магазины.
3. Фокус на #1 PET и #2 HDPE. Эти два вида смолы составляют подавляющее большинство успешно перерабатываемого пластика. Если вы правильно их используете, вы уже опережаете большинство домохозяйств.

Переработка пластика не идеальна. Сама по себе она не решит кризис пластиковых отходов - сокращение и повторное использование занимают более высокое место в иерархии отходов, и на то есть веские причины. Но при правильном подходе, когда чистый материал поступает на хорошо оборудованные предприятия, работающие эффективно. перерабатывающее оборудование, Он действительно избавляет свалки от миллионов тонн отходов и заменяет производство первичной смолы. Это важно. Ваше участие в этом процессе - правильная сортировка, предотвращение загрязнения, знание того, что действительно принимается, - это то, с чего все начинается.