Recyklace plastů: Proces, výhody a možnosti

Recyklace plastů je ekologický způsob, jak se zbavit nepotřebného odpadu a podpořit tak výrobu nových produktů s minimem vzniku nových plastů. Zapojte se do recyklace a šetřete tak životní prostředí.

Pojem recyklace pochází z anglického slova „recycling“, což znamená znovuvyužití nebo navrácení do cyklu. Recyklace plastů je strategie, která opětným využíváním odpadů šetří přírodní zdroje a současně omezuje zatěžování životního prostředí škodlivinami. V procesu recyklace plastů se odpady stávají vstupními surovinami pro výrobu nových produktů. Recyklace plastů umožňuje zajištění surovin v případě jejich nedostatku, snížení nákladů při stoupajících cenách primárních materiálů a snížení ekologické zátěže životního prostředí produkovanými odpady.

Recyklace plastového odpadu je dnes nezbytnou součástí moderní výroby plastových dílů. Přináší ekonomické i ekologické výhody, přispívá k udržitelnému hospodaření s materiály a zároveň pomáhá firmám splnit stále přísnější normy v oblasti ochrany životního prostředí.

Jak probíhá recyklace plastů?

Prozkoumejte problémy a mýty o recyklačním průmyslu, zejména v oblasti nakládání s plastovým odpadem. Tento hluboký pohled s odborníkem na polymery odhaluje nuance a skryté pravdy recyklačních procesů a nutí nás přehodnotit naše současné postupy pro udržitelnější budoucnost.

Nakládání s plastovým odpadem dělíme na dvě úrovně. Jedna se týká chování občana jako individuality, druhá občana jako součásti komunity. Evropané mají snahu odpad třídit. Aby však zacházení s plastovým odpadem bylo racionální a šetrné, komunita musí mít vhodnou infrastrukturu. Investice do odpadového hospodářství se lépe zhodnocují v místech s vysokou hustotou zalidnění.

Čtěte také: Jak funguje koloběh uhlíku?

Existují čtyři základní možnosti, co se s plastovým odpadem může stát:

1. Odhození: To je nejhorší možnost.
2. Skládkování: Uložení odpadu pod zem.
3. Spalování: Plast můžeme poměrně efektivně pálit. Jeho výhřevnost se pohybuje kolem 45 megajoulů na kilogram- zhruba dvojnásobek hodnoty hnědého uhlí. Plasty navíc hoří samy, nepotřebují žádné speciální podmínky nebo zařízení a mohou i fungovat jako palivo pro spalování jiných, nebezpečných materiálů. Tím uchováme panenskou energii, např. z plynu, pro daleko chytřejší využití.
4. Recyklace: Většina plastů má jednu základní nevýhodu, která plyne z jejich struktury. Polymery, ze kterých se plasty vyrábějí, jsou dlouhé řetězce- můžeme si je představit jako špagety. Polymerní materiál funguje, protože „špagety“ se do sebe zaplétají jako klubka hadů- proto drží. Když jsou ale „špagety“ kratší, zaplétají se hůř a výrobek má horší mechanické vlastnosti. Přepracováním tedy často získáváme horší materiál, pro který musíme hledat uplatnění. Navíc takto mechanicky můžeme zpracovávat jen jednu skupinu plastů- termoplasty. Reaktoplasty, to znamená polymerní sítě.

Jsou dva typy odpadů- průmyslový, který produkují firmy, a komunální, jejž produkujeme my. Z dat o komunálním odpadu víme, že kolem čtyřiceti procent z toho jsou plasty. Mechanická recyklace není jediná možnost jejich zpracování. Plastový odpad můžeme přepracovat i chemickým nebo termickým způsobem. Chemicky umíme efektivně recyklovat např. polyetylentereftalát a polymery používané na výrobu vláken, polyamidy, polyestery a podobné. Umíme je rozebrat na základní stavební jednotky a po přečištění z nich můžeme ten samý polymer vytvořit znovu.

Jsou ještě další dva parametry určující výhodnost takového přepracování- cena primární suroviny, tedy ropy, a cena energie. S levným zdrojem energie bude výhodnější ropu přepracovávat než primárně zpracovávat. Existují také termické metody- zahříváním plastu se jeho řetězce zkrátí. Proces může být nízkoteplotní nebo vysokoteplotní. Produkt nízkoteplotního procesu se velmi podobá ropě- je to uhlovodíková kapalina, kterou můžeme opět spálit na energii, nebo zpracovat jako primární ropu. Při vysokoteplotním procesu za teplot kolem 1300 stupňů, můžeme plastovou hmotu „rozsekat“ na syntézní plyn- oxid uhelnatý a vodík.

Tyto procesy fungují dobře za podmínek vědeckých studií, kde se jako vstupní surovina používají čisté polymery. Ve skutečnosti vstupní plasty ale budou smíchané i s jinými formy odpadů. Fungují tyto procesy i za přítomnosti nečistot? Podívejme se například na recyklaci polyetylentereftalátu, tedy PET lahví. Je-li PET recyklát čistý a čirý, může podstoupit takzvaný bottle- to - bottle proces. To znamená, že primární PET recyklát můžeme jednou až dvakrát přepracovat na PET láhev, která získá hygienický atest. Před zahájením procesu ale musí být materiál důkladně vyčištěný, což vyžaduje náklady. Jelikož láhvový PET je jeden z nejkvalitnějších PET materiálů, tento proces se vyplatí. U některých materiálů tomu tak ale není.

Recyklace plastů v České republice

Obyvatelstvo poměrně dobře i ochotně třídí svůj domácí odpad. To znamená, že do vzdělávání moc investovat nemusíme. Je i dostatek míst pro sběr tříděného odpadu. Jedním problémem je například zpracovávání komunálního odpadu, kde 40 až 60 procent skládkujeme, protože nemáme jiné možnosti.

Čtěte také: Kyslík v přírodě

Je to kombinace těchto vlivů. Skladovací poplatek za tunu odpadu je cca. 500 Kč, což je dvacet Euro. Ve Švédsku je to 140 Euro. Náklady na spálení jedné tuny se pohybují od třiceti do sedmdesáti Euro, cenu většinou podmiňuje vzdálenost, z jaké se odpad dováží. V České republice máme celkem osmnáct spaloven odpadu, ale čtrnáct z nich je určeno pouze pro spalování nebezpečného a nemocničního odpadu. Podívejme se do Německa. Tam mají vyhlášku, že od roku 2001 s přechodným obdobím do roku 2005 nesmí nezpracovaný odpad na skládku. Vybudovali infrastrukturu, která to umožňuje. Nám stačí se poučit a zainvestovat.

V téměř celé ČR se plasty třídí do žlutých kontejnerů nebo pytlů. Jedná se o nejrozšířenější kontejnery na tříděný odpad. Do kontejnerů se třídí prakticky veškeré plasty, se kterými se doma setkáte. Vždy je potřeba se řídit instrukcemi na nálepkách na kontejneru. Důležité je také se snažit zmenšovat objem plastového odpadu již při jeho třídění a tím nejjednodušším je např.

Vytříděné plasty z barevných kontejnerů se sváží svozovými auty vybavenými lisem. Lis v nástavbě auta zmenšuje objem vyhozených plastů a vozy pojmou až 6x více těchto odpadů. Díky tomu vyvezou mnohem větší počet kontejnerů. Dotřiďování plastů dle jednotlivých druhů materiálů probíhá na linkách v ČR ručně. Svezený odpad se nakládá na dopravník, který prochází vyvýšenou kabinou. V ní stojí podél pásu 4 - 8 pracovníků, kteří vybírají jednotlivé druhy plastových odpadů. Nežádoucí nečistoty, které projdou skrz kabinu, se odváží obvykle na energetické využití.

Zpracování a využití recyklovaných plastů

Před samotnou recyklací se dotříděné plasty melou, následně propírají a dále zpracovávají podle konkrétních požadavků jednotlivých zpracovatelů. Při recyklaci plastů dochází k jejich roztavení a regranulaci. Granuláty se přidávají do vstřikovacích lisů, které formují nové výrobky. Nejrozšířenější je zpracování PET lahví, ze kterých se vyrábějí umělá vlákna, zátěžové koberce nebo opět nové lahve.

Materiál dále využíváme jako výrobní materiál pro zajímavé produkty, včetně špičkových zatravňovacích tvárnic.

Čtěte také: Cyklus Antonína Dvořáka

Kroky efektivní recyklace odpadu při vstřikování plastů:

1. Třídění odpadu podle typu plastu: Prvním krokem je oddělení jednotlivých druhů plastů. Recyklace funguje spolehlivě jen tehdy, když není materiál kontaminován jiným typem polymeru (např. ABS vs.
2. Drcení na granulát: Pomocí mlýnků se zmetky, vtoky a další odpad rozdrtí na frakci vhodnou pro další zpracování.
3. Čištění a sušení: Před dalším použitím je vhodné recyklát důkladně vysušit a případně profiltrovat od jemných nečistot.
4. Mísení s panenským materiálem: Obvykle se recyklát nepoužívá samostatně, ale mísí se s novým (panenským) granulátem.
5. Testování a kontrola kvality: Výsledný směsný materiál je vhodné testovat mechanicky (např. pevnost, houževnatost) nebo vizuálně (barva, lesk, povrch).

Efektivní recyklace odpadu při vstřikování plastů není jen ekologickým gestem, ale reálnou cestou ke snížení nákladů a zlepšení konkurenceschopnosti.

Vliv nahrazení plastů jinými materiály

Víme, že nahrazením plastu jinými dostupnými materiály bychom většinu environmentálních ukazatelů zhoršili. Zvýšili bychom produkci CO2, objem a hmotnost odpadu i spotřebu energie na transport. Porovnejme například půl litrovou PET láhev s půl litrovou skleněnou láhví. Energie na životní cyklus skleněné láhve je dva a půl krát větší, než na životní cyklus PET láhve. Náklady na životní cyklus tisíce polyetylenových sáčků jsou pěti až šesti násobně nižší, než náklady na tisíc papírových. Pokud bychom plasty nahradili konvenčními materiály jako je kov, dřevo, sklo a papír, bude to dražší, spotřebujeme víc energie a zatížíme životní prostředí ještě víc. Možná v budoucnu vymyslíme lepší materiál, který plasty plně nahradí.

Technologie přípravy plastů k recyklaci

Mezi technologie přípravného zpracování plastů patří např. základních geometrických tvarů, které mohou mít tvar krychle, čoček, válečků, atd. Technologie, která se používá pro výrobu granulí, se nazývá technologie granulace. Základní metody granulace plastů: granulace z pásu a granulace ze strun (za studena a za tepla). Granulace z pásu je nevhodná pro tvrdé materiály. Technologie granulace ze strun využívají technologii vytlačování taveniny plastu skrz granulační hlavu s velkým množstvím kruhových otvorů. Získává tavenina tvar strun, které jsou dále sekány na granule buď za studena, nebo za tepla. Ochlazeny v kapalině (nejčastěji voda) a následně jsou sekány na granule. Nevýhodou je velké množství strun, které se mohou slepovat, trhat nebo lámat. Termoplastů. Při granulaci ze strun za tepla se granule odřezávají bezprostředně po vytlačení taveniny plastu z granulační hlavy. Probíhá buď za současného účinku vody, anebo s následným chlazením vodní mlhou. Viskozitou taveniny. Technologie se používá pro většinu termoplastů.

Při zpracování plastů vzniká odpad, který se dělí na technologický a užitný odpad. Technologický odpad vzniká při výrobě (vtokové systémy - tzv. výrobky, odstřiky, apod.). Užitný odpad vzniká vlivem působení vnějších vlivů v různých podobách (časové, tepelné, oxidační, vlivem povětrnosti, apod.). Technologický nebo užitný odpad je možné pro další zpracování používat buď ve formě recyklátu, nebo regenerátu (jedná se o materiál s obdobnými vlastnostmi, jako má originální polymer). Odpad, který je pouze nadrcený, rozemletý. Recyklát je odpad granulovaný (viz technologie granulace) a případně upravený přísadami, plnivy, aditivy. Recyklát má vyšší tekutost (vliv orientace makromolekul a plniva jako důsledek tlakových procesů během zpracování). Recyklát obsahuje částí recyklátu, určitý procentuální obsah prachových částí (doporučuje se odsávání prachu a prachových částí). Důležitá je stejná velikost vstupních částic. Pro zlepšení užitných a zpracovatelských vlastností se používají aditiva. Recyklace se provádí buď jako čistý tříděný odpad, nebo jako směs z rozdílných dílů. Důležitá je jednak čistota a jednak na plast stejného chemického složení (obecně jsou plasty nemísitelné). Pro další použití je důležité třídění jednotlivých skupin. Jedná se např. o linky, kde dochází k ručnímu třídění, flotačnímu třídění, apod. Provozní linka na regranulaci (studená strunová granulace) a detail dávkování do velkoobjemových pytlů. Recyklát se používá buď samostatně, anebo jako určitý procentuální podíl ve směsi s originálním materiálem. Použití 100% recyklátu a regranulátu se řídí požadavky na konečné vlastnosti plastových dílů. V některých odborných pramenech je doporučeno max. 15%, v jiných max. 20%.

Doprava materiálu

Doprava materiálu slouží k dodání suroviny až ke zpracovatelskému zařízení. Materiál se většinou dopravuje v pytlích o váze 25 kg, nebo ve velkých pytlích o váze až 500 kg, oktabínech. V moderních provozech na zpracování plastů používají venkovní sila, která pojmou kolem 20 t. Ta se plní přímo z cisteren. Sila jsou vhodná pro všechny typy plastikářských provozů a pro dopravu všech typů a druhů plastů. Od sil jsou k dalšímu zpracování většinou dopravovány čerpadly. Na silech jsou umístěna síta a sila mají zařízení s automatickým čištěním a zásobníkem pro prach. Granuláty jsou dopravovány přímo ke strojům, anebo do sušáren a odtud ke vstřikovacím strojům. Způsob dopravy závisí na vzdálenosti dopravy, dalších požadavcích na úpravu granulátu (barvení, sušení, přidávání regenerátu, apod.). K pneumatické dopravě se používají buď vakuové, nebo tlakové systémy, anebo jejich kombinace. Potrubí mají průměr do 100 mm a jsou buď z oceli, z litiny, nebo ze slitin hliníku s úpravou proti opotřebení. Podtlakový systém možno použít do vzdálenosti 100 m, zatímco přetlakový systém lze použít až do vzdálenosti 200 m. V přetlakovém systému však dochází k mnohem většímu opotřebení potrubí, zvýšené tření může způsobit měknutí granulí, příp. Způsob dopravy je buď centrálně k jednotlivým strojům do plnícího zařízení nad násypkou, nejenom vakuových plnících zařízení, ale i spirálových dopravníků a sacích a přetlakových zařízení. Ve většině firem se v dnešní době kombinuje doprava např. se sušením nebo barvením granulátu, resp. se kombinuje originál polymeru s drtí (potom se používají kompaktní zařízení s dvěma vstupy. Dávkování se provádí objemově (volumetricky) nebo hmotnostně (gravimetricky). Takto upravený a promísený granulát odchází do násypky stroje. Volba způsobu dávkování závisí hlavně na přesnosti dávkování jednotlivých komponent. Čerpadla se používají k dopravě roztoku polymeru, premixů, atd. nebo pístovými čerpadly. Doprava se používá i k přidávání přísad, k sušení, k míchání, k separaci prachu, apod. (viz obr. 2.16).

Sušení plastů

Vlhkost se do plastů dostává při emulzní polymerace, anebo při granulaci hmoty, kdy vytlačovaný profil prochází vodní chladicí lázní. A protože některé plasty jsou navlhavé, sušení je technologický proces, který vede ke snížení obsahu absorbované vlhkosti. Nadměrná vlhkost se projevuje zhoršováním kvality povrchu výrobků (tvoření šmouh, tzv. stříbření nebo bublinek), nebo vlhkost u hydrolyticky citlivých plastů. Proto se používají vstřikovací lisy, které jsou vybaveny odplyněním. Vlhkost se projevuje při vysokém parciálním tlaku vodních par. Projeví se to zmenšením průměru struny a vznikem bublin během odstřiku taveniny plastu. Průběh sušení závisí na charakteru spojení vlhkosti s materiálem. Obsah vlhkosti závisí na okolních podmínkách, a to na teplotě a na relativní vlhkosti okolí. Proto se granulát skladuje v suchém prostředí. Z technologického hlediska je nejdůležitější určení doby sušení. Doba sušení závisí na počáteční vlhkosti, ale může se dle typu plastu a typu aplikace měnit, např. u optických dílů. Před zpracováním se musí granulát předehřát v sušárnu. Pokud se granulát nedostatečně vysuší, dojde naopak k navlhání. Proto musí být granulát v suchém ovzduší asi do 30 minut. Sušení se provádí teplého vzduchu. Sušárny se dělí podle nepřetržitým, nebo periodickým provozem. Podle uspořádání proudění se dělí na souproudé, protiproudé, nebo s kříženým proudem. Souproudé sušení je vhodné pro materiály, které se snadno suší a mají malou navlhavost. Při protiproudém sušení se suchý materiál stýká s ochlazeným vzduchem. Teplý vzduch se stýká s vysušeným materiálem. Protiproudé sušení je energeticky méně náročné, výstupní teplota je nižší. Hodí se pro polymery, které nesnášejí velkou rychlost sušení. Další dělení je podle oběhu vzduchu na sušárny s oběhem vzduchu otevřeným nebo uzavřeným. Podle typu vzduchu se používá okolní vzduch, suchý vzduch, horký vzduch, tlakový vzduch. Podle typu vzduchu se mění i doba sušení. Podle tlaku se sušárny dělí na atmosférické a vakuové. Vakuové sušárny doba sušení. Při sušení je nutné sledovat rychlost ztráty vlhkosti) a hlavně dobu sušení, jinak vzniká nebezpečí vzniku tzv. „přesušení“ polymeru, které se projevuje změnou barvy.

tags: #cyklus #recyklace #plastu #proces

Oblíbené příspěvky:

• Instalace kulového ventilu
• Ekologická výchova na Kaprálově mlýně
• Test ekologických gelů do myčky
• Cena mobilní spalovny
• Odpad ve Zvanovicích