Recyklace polystyrenu: Drcení a postup

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. Recyklace plastů je strategie, která opětným využíváním odpadů šetří přírodní zdroje a současně omezuje zatěžování životního prostředí škodlivinami.

Pojem recyklace pochází z anglického slova „recycling“, což znamená znovuvyužití nebo navrácení do cyklu. 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.

Základní kroky recyklace plastů

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

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. PP).
2. Čištění a sušení: Před dalším použitím je vhodné recyklát důkladně vysušit a případně profiltrovat od jemných nečistot.
3. Mísení s panenským materiálem: Obvykle se recyklát nepoužívá samostatně, ale mísí se s novým (panenským) granulátem.
4. Testování a kontrola kvality: Výsledný směsný materiál je vhodné testovat mechanicky (např. pevnost, houževnatost) nebo vizuálně (barva, lesk, povrch).

Technologie granulace

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.
• Při granulaci ze strun za tepla se granule odřezávají bezprostředně po vytlačení taveniny plastu z granulační hlavy.

Doprava materiálu

Doprava materiálu slouží k dodání suroviny až ke zpracovatelskému zařízení. Sila jsou vhodná pro všechny typy plastikářských provozů a pro dopravu všech typů a druhů plastů. K pneumatické dopravě se používají buď vakuové, nebo tlakové systémy, anebo jejich kombinace. Ve většině firem se v dnešní době kombinuje doprava např. se sušením nebo barvením granulátu, resp.

Čtěte také: Jak třídit polystyrenový odpad

Sušení plastů

Sušení je technologický proces, který vede ke snížení obsahu absorbované vlhkosti. Průběh sušení závisí na charakteru spojení vlhkosti s materiálem. Z technologického hlediska je nejdůležitější určení doby sušení. Podle typu vzduchu se mění i doba sušení. Podle tlaku se sušárny dělí na atmosférické a vakuové. Vakuové sušárny zkracují dobu sušení.

Typy recyklace plastů

Mechanická recyklace

Mechanická recyklace je proces, během kterého se z plastového odpadu získává výrobek bez využití chemické reakce recyklovaného materiálu. Mechanická recyklace zachovává molekulární strukturu. Tento mechanický postup se může dělit podle zpracované suroviny a hodnoty výrobku na recyklaci primární a sekundární.

Primární mechanická recyklace

Při primární mechanické recyklaci se z jednodruhového plastového odpadu získává výrobek stejné či podobné kvality, jako měl původní materiál či recyklovaný výrobek. Recyklovaný materiál se mechanicky rozdrtí, vypere, vysuší a přetaví jej do granulátu při nízkých teplotách, aby nedocházelo ke štěpení molekul. Následně se míchá s čistým panenským plastem vstupujícím do zpracování. Tato metoda u zpracovatelů plastů převažuje.

Sekundární mechanická recyklace

Sekundární mechanická recyklace je proces, ve kterém se získá materiál nebo výrobek s vlastnostmi odlišnými od původního materiálu nebo výrobku. Postup lze využít při zpracování některých typů směsných plastových odpadů, kompozitních výrobků a méně kvalitních průmyslových a technologických plastových odpadů.

Mechanická recyklace vyžaduje plasty, které lze skutečně recyklovat. Design plastového produktu hraje jednu z hlavních rolí v mechanické recyklaci. Pokud se například plastový obal skládá z vícevrstvé folie, není praktické jej recyklovat. Podle Evropského úřadu pro bezpečnost potravin nelze granulát z mechanické recyklace opětovně použít v obalové technologii potravin. Granulát by mohl obsahovat zdraví škodlivé látky, které by se mohly dostat do potravin. Pouze PET lahve, které si spotřebitelé přivezou zpět na zálohu, mohou být znovu použity na nové obaly potravin.

Čtěte také: Recyklovaný šedý polystyren ve stavebnictví

Dalším limitujících faktorem a výzvou mechanické recyklace plastů je barva recyklovaného plastu. Výsledný plastový granulát po rozdrcení a přetavení je černošedý produkt. Z tohoto nelze vyrobit plastové výrobky s brilantními barvami. Kromě toho mají granule vyrobené z recyklovaného plastu často nepříjemný zápach. Tento zápach lze přenést na výrobek. Tento problém lze překonat vylepšeným recyklačním procesem, např. optickými separátory. Ani tato vylepšení však nepracují se stoprocentní účinností.

Chemická recyklace

Chemickou recyklací se rozumí chemicko-fyzikální rozklad odpadů až do stupně rozložení molekulových vazeb. Za vysoké teploty a bez přítomnosti kyslíku vzniká syntetický olej nebo plyn. Ty mají širokou škálu využití, například pro výrobu pohonných hmot, různých chemikálií, ale zejména monomerů.

Chemická recyklace plastů je prakticky jediná cirkulární technologie, která umožňuje jeden a ten samý zdroj využívat stále dokola. Oproti recyklaci fyzikální ta chemická není limitována problematikou degradace, tj, krácení makromolekul, vytváření dvojných vazeb, které zapříčiňují žloutnutí, či vzniku tzv. I když to zní ideálně, chemická recyklace má své plusy i mínusy.

Společnost BASF zase odpad zahřívá na 850°C, kdy vznikají ethylen a propylen, které jsou surovinami pro výrobu dalších produktů. Podle jedné z největších chemických firem na světě by díky tomuto procesu bylo možné recyklovat až dvě třetiny všech plastových odpadů.

Technologii založenou na zpracování PET a polyesterových vláken speciálními enzymy, které rozkládají plasty na jejich komponenty jen s malou spotřebou energie a bez použití tlaku nebo rozpouštědel, už vyvinula a patentovala i francouzská společnost Carbios.

Čtěte také: Dopravní systémy pro recyklaci

Srovnání mechanické a chemické recyklace

• Mechanická recyklace vyžaduje nekontaminované toky plastového odpadu. Většina plastů nelze mechanicky recyklovat opakovaně. Do mechanické recyklace jedné tuny plastových odpadů je nutné investovat 1 MW elektrické energie a použít 4 m3 vody.
• Oproti tomu chemická recyklace nevyžaduje důkladné třídění, může důsledně recyklovat většinu používaných plastů. Po chemické recyklaci se plast stává prakticky nekonečně recyklovatelný.
• Mechanická recyklace představuje více než 99,9% infrastruktury a podnikání v recyklační oblasti. Chemická recyklace je dosud pouze její nepatrnou částí.
• Mechanická recyklace je v úpadku a všechny aspekty naznačují že není dále ekonomicky životaschopná. Naproti tomu se chemická, a zvláště termochemická recyklace se jeví jako velmi perspektivní způsob recyklace plastových odpadů.

Recyklace specifických plastů

PET (polyethylentereftalát)

Pro recyklaci PET lahví existuje řada postupů. Jednou cestou jsou postupy materiálové recyklace opět na materiál pro výrobu nápojových lahví označované jako B2B (bottle-to-bottle). Všechny postupy B2B jsou založeny na důkladném vyčištění suroviny (PET-flakes) a jejím následném zpracování v tavenině tak, aby nedocházelo ke štěpení řetězců PET. Velké objemy PET lahví jsou zpracovávány na vlákna. Plně postačující formou suroviny pro tento způsob recyklace je vytříděná a dobře vypraná drť odpadního PET.

PE (polyetylen)

Polyetylenové fólie jsou tříděny podle barvy (bezbarvé a barevné) a přepracovány opět na materiál pro výrobu fólií (primární recyklace). Postup sestává z mletí fólií na nožových mlýnech, praní, sušení a zpracování extruzí na granulát. Extrudery musí být vybaveny filtrací taveniny, kde se zachytí zbytky nežádoucích příměsí.

PVC (polyvinylchlorid)

Recyklace PVC je relativně náročná. Při posuzování možností recyklace je třeba brát v potaz aditiva do PVC přidávaná (stabilizátory, maziva, plnidla). Plastové produkty z PVC nikdy nevhazujte do kontejnerů na plast. Máte-li jich více, odvezte je do sběrného dvora.

EPS (pěnový polystyren)

Aby byla recyklace efektivní, musí být polystyren kvalitně vytříděný. V principu by neměly vadit samolepky, izolepa nebo potisky. Co může vadit je barevný pěnový polystyren. Barviva snižují kvalitu recyklátu a o ten pak není zájem. Problematický je polystyren ze stavebnictví.

Pěnový polystyren (známý také jako EPS, z anglického expanded polystyrene) patří mezi plasty, které nás obklopují dnes a denně. Najdeme ho ve stavebnictví jako izolační materiál, v ochranných obalech pro elektroniku, v přepravních boxech na potraviny a v mnoha dalších výrobcích. EPS je výjimečný materiál - tvoří ho z 98 % vzduch a jen z 2 % samotný polystyren.

Díky tomu má vynikající tepelně-izolační schopnosti, je lehký, voděodolný, pevný v tlaku a skvěle tlumí nárazy. Přestože se jedná o 100% recyklovatelný materiál, jeho recyklace v praxi naráží na určité výzvy a mnohdy kolem ní panuje řada mýtů. Všechny důležité informace proto najdete na jednom místě.

EPS je lehčený plast vyrobený z polystyrenu, který se za pomoci nadouvadla (pentanu) napění do formy tuhých pěnových bloků nebo výlisků. Typickým složením EPS je pouhých 2 % polystyrenu a 98 % vzduchu, který je uzavřen v milionu drobných buněk. Díky tomu je EPS vynikající izolant - brání úniku tepla i pronikání chladu, tlumí zvuky a zároveň má minimální hmotnost.

Ve stavebnictví se proto už desítky let používá jako izolační materiál pro zateplení fasád, střech, podlah či základů domů. Další obrovskou oblastí využití jsou obaly a ochranné prvky při přepravě zboží. Pěnový polystyren chrání křehké výrobky (např. elektroniku nebo spotřebiče) před nárazy, udržuje stabilní teplotu potravin (např. termooboxy na ryby, maso, zmrzlinu) a díky zdravotní nezávadnosti se používá i v medicíně (např. přepravní boxy na vakcíny a orgány).

Shrnutí vlastností EPS: Materiál je lehký, pevný, odolný vůči vlhkosti i plísním a zdravotně nezávadný. Nepodléhá časem rozkladu ani nevyžaduje zvláštní ochranné nátěry.

Ročně se v Evropě spotřebuje zhruba 2,2 milionu tun pěnového polystyrenu (EPS), v Česku to loni bylo 47,8 tisíc tun. Sdružení EPS ČR se zavázalo EU, že se do roku 2025 pokusí dosáhnout 50% míry recyklace v tuzemsku, což se nám podařilo splnit. Míra recyklace za minulý rok se pohybovala lehce přes 50 %. V našich snahách o postupné navyšování tohoto čísla ovšem neustáváme. Do roku 2030 bychom chtěli dosáhnout 55% míry recyklace.

V České republice loni vzniklo 4,6 tis. tun odpadu při spotřebě 47,8 tis. tun. Zhruba 3 tis. tun pocházelo z obalů a 1,3 tis. tun z polystyrenových odřezků vzniklých při zateplování budov, zbývající část je poté z demolic a dekonstrukcí. EPS je objemný a lehký materiál, a proto se i při relativně nízké hmotnosti nejedná o zanedbatelné množství. Právě díky tomu, že je z 98 % tvořen vzduchem, má nízkou uhlíkovou stopu a lze ho velmi dobře recyklovat.

Další výzvou je drahá přeprava objemného materiálu. To lze vyřešit tzv. zkompaktováním do bloků, čímž se výrazně zmenší objem odpadního polystyrenu. V diskusi zaznělo, že přední český recyklátor vyváží 100 % recyklátu do zahraničí, jelikož v tuzemsku po materiálu není, i kvůli lehce vyšší ceně oproti nové surovině, poptávka. To by se mělo změnit s evropskou legislativou PPWR, která vejde v platnost v roce 2030. Ta pojednává o tom, že plastové obaly by měly obsahovat minimálně 35 % recyklátu.

Pilotní projekty na separovaný sběr od občanů i ve sběrných dvorech fungují. Kralupy, které začaly již v roce 2021 a ročně takto vytřídí 3-4 tuny čistého odpadního polystyrenu, a Letohrad, který za minulý rok ve zkušebním provozu vysbíral 1,5 tuny čistého polystyrenu, jenž byl následně prodán recyklátorovi, jsou toho zdárným příkladem. Teď je potřeba projekty rozšiřovat do dalších obcí. Stejně tak je potřeba je odladit po nákladové stránce, aby byl separovaný sběr pro obce efektivní a finančně zajímavý.

Odpadářské společnosti, i přesto že je pro ně EPS objemově minoritní materiál, věnují problematice sběru, třídění a následné recyklace odpadního pěnového polystyrenu odpovídající pozornost. Dokonce i vytříděný odpadní EPS z dotřiďovacích linek, který je znečištěný, nachází své uplatnění v podobě izolačních zásypů nebo lehčených betonů.

Hlavním úkolem Sdružení EPS zůstává edukace a propojování odborné i laické veřejnosti v této problematice. Z debaty mezi výrobci, zpracovateli suroviny, recyklátory a státními institucemi vzešla iniciativa hledat konkrétní cesty k zefektivnění třídění a recyklace EPS.

tags: #polystyren #recyklace #drceni #postup

Oblíbené příspěvky:

• Odpadkový koš s komaxitovou úpravou
• Ohrožený plod
• ISPOP a Zahraniční Odpad
• Kvalita ovzduší v ČR
• Historie Mostu skrze Ekologické centrum