Широкое использование пластмасс принесло миру огромные экологические проблемы. По данным Программы ООН по окружающей среде, из 7 миллиардов тонн пластиковых отходов, образующихся во всем мире, менее 10% было переработано. Поскольку количество пластиковых отходов продолжает расти, то, как эффективно перерабатывать и утилизировать эти отходы, стало глобальной проблемой. Ниже мы подробно сравним четыре наиболее часто используемых метода переработки пластика и проанализируем их преимущества и недостатки.
Свалка: постепенно уходит со сцены истории
Эффективность переработки: Низкая
Свалка — это давний метод утилизации отходов и одна из первых широкомасштабных технологий утилизации пластиковых отходов, используемых в мире. Его основной принцип — закапывать пластиковые отходы под землю, чтобы избежать прямого воздействия на окружающую среду. Однако из-за своей высокой стабильности и низкой способности к разложению пластиковые материалы вряд ли могут разлагаться естественным путем на свалках. Это приводит к долгосрочному нахождению пластиковых отходов на свалках, и фактически никакой реальной «переработки» достигнуто не было.
Уровень загрязнения: Высокий
Хотя пластиковые отходы захоронены глубоко под землей, они все же могут выделять вредные вещества в результате долгосрочных химических реакций или физических процессов. К этим вредным веществам относятся тяжелые металлы, летучие органические соединения и добавки. Они могут проникнуть в слой грунтовых вод и загрязнить источник воды. Что еще более серьезно, так это то, что как только эти загрязнители попадают в грунтовые воды, их практически невозможно удалить. Это окажет глубокое воздействие на окружающую среду и здоровье людей.
Сложность процесса: Низкая
Первые свалки практически не требовали сложных сооружений или технологий. Строителям нужно было лишь выкопать участок земли и закопать мусор. Однако с увеличением количества свалок и растущей нехваткой мест для свалок стоимость строительства современных свалок продолжает расти. Кроме того, современные свалки должны быть оборудованы комплексными очистными сооружениями. Это может в определенной степени снизить воздействие на окружающую среду.
Область применения: широкая
Поскольку свалка не ограничена по типу мусора, на ней можно перерабатывать практически все виды пластиковых отходов. Поэтому в последние несколько десятилетий он широко использовался. Однако с постоянным усилением политики защиты окружающей среды свалки постепенно сошли со сцены истории. В частности, в развитых странах и регионах свалки заменяются более экологически чистыми и устойчивыми методами переработки.
Сжигание: высокая эффективность и риски сосуществуют
Эффективность переработки: Средняя
Сжигание — это метод переработки, при котором пластиковые отходы преобразуются в тепло или электричество посредством высокотемпературного сжигания. В отличие от захоронения, сжигание может быстро сократить объем пластиковых отходов, обычно до менее 10% от первоначального объема. Однако в процессе сжигания пластмассы преобразуются в другие формы энергии или веществ и не могут быть переработаны в пластиковые изделия. Таким образом, сжигание является скорее окончательным методом переработки пластиковых отходов.
Уровень загрязнения: Высокий
При сжигании пластиковых отходов образуется большое количество вредных газов, в том числе углекислого газа, угарного газа, хлористого водорода и т. д. Эти газы оказывают большое разрушительное воздействие на атмосферную среду, особенно диоксины. Будучи стойким органическим загрязнителем, он представляет серьезную угрозу для здоровья человека. Неполное сгорание в процессе сжигания также может привести к образованию твердых частиц и дыма, которые, если их не эффективно устранить, еще больше усугубят загрязнение воздуха.
Сложность процесса: Высокая
Технология сжигания относительно сложна и требует разнообразного оборудования, такого как высокотемпературные печи, оборудование для очистки отходящих газов и системы рекуперации энергии. Поскольку процесс сжигания требует строгого контроля температуры и очистки от загрязняющих веществ, затраты на строительство и эксплуатацию объектов относительно высоки. Строительство мусоросжигательных заводов должно соответствовать строгим стандартам защиты окружающей среды, особенно в развитых странах, что приводит к дальнейшему увеличению инвестиций в объекты.
Область применения: широкая
Энергозатратность высокотемпературного горения при сжигании высока. Однако тепловая энергия, выделяющаяся в процессе сжигания, может быть использована для выработки электроэнергии или отопления, образуя вторичное использование энергии. Это частично компенсирует негативное влияние высокого энергопотребления. Переработка методом сжигания практически не ограничена типом и масштабом пластиковых отходов и позволяет перерабатывать городские бытовые и промышленные отходы в больших масштабах.
Пиролиз: рубеж будущей переработки пластика
Эффективность переработки: Высокая
Технология пиролиза пластика разлагает отходы пластмассы на мазут, синтез-газ и другое химическое сырье при высокой температуре. Многофазная переработка позволяет добиться максимального разложения отходов. Следовательно, это эффективный способ переработки ресурсов. Продукты его пиролиза не только способствуют энергообеспечению различных промышленных объектов. В частности, пластичное пиролизное масло также можно использовать для производства пластмасс. Это реализует реальный цикл ресурсов.
Уровень загрязнения: Низкий
Вторичные загрязнители, образующиеся внутри пластиковая пиролизная машина в основном включают небольшое количество вредных газов (таких как сульфиды, оксиды азота) и остатков пиролиза. По сравнению с технологией сжигания, пиролиз производит меньше типов вторичных загрязнителей и их более низкие концентрации. Это дает пиролизу значительные преимущества с точки зрения защиты окружающей среды. Мало того, пиролизное оборудование может быть оснащено высококлассными системами очистки выхлопных газов, благодаря чему выбросы выхлопных газов соответствуют стандартам ЕС.
Сложность процесса: Средняя
За последние годы технология пиролиза пластмасс достигла значительного прогресса, постепенно перейдя от лабораторных исследований к промышленному применению. Многие страны и компании уже строят и эксплуатируют пиролизные установки, особенно в некоторых развитых регионах, где технология пиролиза широко используется. Несмотря на это, технология пиролиза пластмасс продолжает совершенствоваться. Технологии каталитического пиролиза пластмасс и непрерывного пиролиза постепенно выходят на основной рынок.
Область применения: широкая
Пиролиз использует концепцию переработки синтез-газа и имеет низкое энергопотребление. В практическом применении технология пиролиза использовалась для переработки различных пластиковых отходов, таких как промышленные отходы, упаковочные материалы и сельскохозяйственные пленки. В частности, пиролиз особенно эффективен при обработке высокополимерных пластиков (таких как ПП, ПЭ, ПС). Кроме того, технология пиролиза обладает гибкостью масштабов обработки и может эффективно работать независимо от того, является ли это небольшим местным перерабатывающим предприятием или крупномасштабным промышленным устройством.
Будущие перспективы переработки пластика
В будущем, благодаря постоянному совершенствованию технологий защиты окружающей среды, технология переработки пластика будет развиваться в более чистом и эффективном направлении. В этом процессе комплексное использование нескольких технологий может стать новой тенденцией в области переработки пластика. Это поможет не только снизить вред пластиковых отходов для окружающей среды, но и эффективно утилизировать пластиковые отходы. Таким образом, реализуется переработка ресурсов. В конечном итоге развитие технологии переработки пластика будет способствовать достижению цели «ноль отходов» и построению устойчивого общества.
