Tehnologii de valorificare a deșeurilor polimerice

I. Introducere

Creșterea accelerată a populației globului ca și mobilitatea ei extrem de rapidă au generat dezechilibre locale sau globale atât în necesarul de hrană, apă, locuință, îmbrăcăminte, încălțăminte, medicamente, în răspândirea bolilor cât și în managerierea fluxurilor de materiale și energie, incluzând deșeurile. Resursele naturale neregenerabile (cărbunele, petrolul, gazele naturale, minereurile feroase și neferoase) sau regenerabile (lemnul, plantele industriale) au devenit insuficiente. Singura soluție pentru satisfacerea nevoilor materiale ale populației în creștere este obținerea unor materiale sintetice care să le înlocuiască pe cele naturale și a căror producție să poată fi ajustată conform necesităților. O variantă de materiale sintetice care a cucerit toate domeniile actuale de activitate, prin extraordinara capacitate de adaptare a proprietăților lor la cerințele aplicative sunt materialele polimerice. Astfel, polimerii sunt considerați ca “un dar al științei și tehnologiei” pentru umanitate.

Polimerii se obțin din petrol și gaze naturale prin procedee chimice. Inițial se obțin monomerii, substanțe mic-moleculare care prezintă două sau mai multe grupe funcționale care pot interacționa conducând la obținerea polimerilor, caracterizați prin molecule de dimensiuni mari.

Polimerii au proprietăți specifice, avantajoase pentru multiple aplicații: au densitate mică, rezistență chimică mare, rezistență crescută la condițiile de mediu (umiditate, radiații solare, pH), rezistență mecanică mare, se prelucrează ușor. În plus, proprietățile lor pot fi modificate și adaptate necesităților aplicative prin modificarea structurii (modificarea masei moleculare și a dispersității ei în sistem, ramificarea sau reticularea, obținerea de co-polimeri cu diferite repartiții ale monomerilor pe lanț), a morfologiei (modificarea gradului de cristalinitate, formei și dimensiunii cristalelor, obținerea polimerilor compacți sau poroși) sau prin amestecarea cu alți polimeri sau compundarea cu materiale de umplutură organice sau anorganice (sub formă de pulberi, fibre țesute sau nețesute, particule de dimensiuni diferite), obținându-se materialele compozite. Modalitățile de control a proprietăților polimerilor sunt practic infinite. De aceea, astăzi, nu există nici un domeniu de activitate umană care să nu beneficieze de binefacerile utilizării polimerilor.

II. Tipuri de deșeuri polimere

Toate materialele plastice reciclabile sunt împărțite în 7 grupe în funcție de tipul de polimer:

polietilen tereftalat (PET sau PETE)

Utilizare: recipienți pentru îmbutelierea solvenților, detergentilor lichizi și a băuturilor (în special a celor carbogazoase), ambalaje (cutii, covraje, etc) pentru produse alimentare și non-alimentare.

polietilenă de înaltă densitate (HDPE)

Utilizare: recipienți pentru îmbutelierea lapte, sucuri, jucarii, ambalaje (pungi) pentru produse alimentare și non-alimentare.

policlorura de vinil (PVC)

Utilizare: recipienți pentru ambalarea produselor alimentare și non-alimentare.

polietilena de joasa densitate (LDPE)

Utilizare: pungile, garnituri, saci pentru ambalarea produselor de alimentare congelate.

polipropilenă (PP)

Utilizare: tăvi pentru microunde, recipienți pentru margarina, iaurt, medicamente.

polisteren (PS)

Utilizare: Compact discuri, tăvile din PS expandat se utilizează pentru ambalare carne, pește, semipreparate, cești de cafea, cutii de sandwich și hamburger, tăvi cantină.

Alte materiale plastice

Materiale plastice reciclabile pot fi colectate din diferite surse: deșeuri industriale, deșeuri agricole (recipiente, conducte, foi), deșeuri de la hoteluri, restaurante, magazine; deșeuri municipale (gunoaie plastice colectate de pe străzi, parcuri, plaje), etc.

III. Recuperarea si procesarea deseurilor de mase plastice

In functie de compozitia lor chimica, deseurile de materiale plastice pot fi procesate prin urmatoarele metode:

- Ardere in incineratoare

- Reciclare

- Reutilizare directa

- Producerea de mase plastice biodegradabile

- Tratare chimica

Problematica eliminarii deseurilor de mase plastice comporta anumite aspecte particulare, si anume:

- Polimerii sunt in mare parte indestructibili in conditii ambiante, astfel ca nu se pot integra in sistemul ecologic al planetei

- Dezvoltarea rapida a industriei maselor plastice creeaza si va crea mari probleme de mediu, fiind de amintit faptul ca in anul 1990 deseurile de mase plastice aveau o pondere de 1.9% din totalul deseurilor, iar in prezeeennnt prognoza este de crestere accelerata;

- Raportul ridicat intre volum/greutate a produselor din materiale plastice;

- Diversitatea mare de materiale plastice utilizate si care nu trebuie sa fie amestecate. Statistic, ponderea diferitelor materiale plastice este urmatoarea:

- 20% polietlilena

- 20% policlorura de vinil

- 10% polistiren

- 50% alte materiale plastice

- La arderea materialelor plastice se emana gaze si mirosuri neplacutre si poluante

- Materialele plastice recuperate au un pret relativ mic

- Procedeul de incinerare a materialelor plastice se poate aplica cu rezultate bune, sub aspectul combustiei, pentru materialelel care ard usor, cum sunt polimerii si mai greu pentru produsele din PVC si fluoroplastele, care ard greu.