Recyklace měkkých plastů v České republice

O legislativní problematice obalových odpadů byl čtenář informován v prvním čísle Světa balení. Tento příspěvek se dívá na významnou část obalových odpadů, totiž plasty, z hlediska technologických možností jejich recyklace. Je zaměřen především na nejfrekventovanější obalové plasty - polyolefiny, zejména polyethylen (PE) a polypropylen (PP), polyvinylchlorid (PVC) a polyethylentereftalát (PET).

Recyklaci rozlišujeme přímou neboli materiálovou (využití odpadních plastů a pryží, většinou ve formě hrubší či jemnější drti, jako druhotné suroviny), chemickou (podrobení odpadních polymerních materiálů např. pyrolytické nebo hydrolytické degradaci, jejímž výsledkem jsou produkty typu paliv, rozpouštědel, či znovu polymerovatelné monomery) a energetickou, resp. oxidační, kam spadá i spalování odpadů za účelem využití jejich energetické hodnoty.

Spalování je speciální případ oxidační degradace, při níž nejdříve vznikají těkavé organické produkty, které se v plynné fázi prudce oxidují. Tento způsob recyklace polymerních odpadů je snadno proveditelný a celkem běžný především proto, že všechny polymerní materiály jsou v podstatě snadno spalitelné (při teplotách okolo 900 o C). Je odůvodnitelný i ekonomicky, zvláště když se odpadového tepla využívá pro výrobu páry nebo elektrické energie. Tuto skutečnost lze názorně ilustrovat porovnáním hodnot výhřevnosti několika průmyslových odpadů a hnědého uhlí spalovaného u nás (tab.I).

Protože část exhalací může být agresivní, podobně jako při spalování severočeského hnědého uhlí obsahujícího značný podíl síry, je třeba spaliny před vypuštěním do ovzduší důkladně čistit.

Materiálová recyklace plastů

Bylo vyvinuto zařízení, na kterém je možno zpracovávat odpad veškerých typů termoplastů o přibližně stejném tavném indexu. Umožňuje zpracovávat i termoplastický odpad s obsahem až 30 % přísad (vláknitého výztužného materiálu, minerálních plniv apod.), např. na velkoplošné přepravky. Podobně se vyrábějí palety a kontejnery z granulátu odpadních termoplastů.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Na palety z odpadních materiálů se používá směs 50 % plastového odpadu a 50 % papírového odpadu. Materiál je po homogenizaci plastikován a vytlačován na pásy, které se navrství na příslušnou tloušťku a za studena vylisují do žádaného tvaru. Palety označované jako "K-Pal" jsou složeny ze dvou dílů, mezi nimiž je uložen přepravovaný výrobek, a proto jsou vhodné pro volné stohování.

Vzhledem k podobnosti vzhledu takto získávaného materiálu vzhledu dřeva a také pro jeho vynikající odolnost vůči povětrnosti se z něj dále vyrábí také zahradní nábytek (obr. 2), vybavení dětských hřišť (obr.3), okenní rámy, dekorativní květináče apod. (obr.4). Netříděné plastové odpady ve směsích s dalšími (prach, dřevo, hliník, papír, lepenka atd.) se zpracovávají na přepážky, cívky, laťky na ploty, meliorační trubky apod. Linku lze upravit na výrobu granulátu homogenního odpadu.

V hospodářsky vyspělých státech se sbírají v mnoha podnicích, obchodních organizacích a třídí i z komunálních odpadů již téměř deset let. Zpracovávají se zejména opět na fóliové materiály a desky, ale také na kryty elektropřístrojů a jiné vstřikované dílce, přepravky, trubky pro zavlažování, kanalizační roury apod.

Vliv teploty na zpracování recyklátu

Při zpracování recyklátu hraje velkou roli teplota, protože na ní závisejí tokové charakteristiky materiálu, a to především u polyethylenu. Ukazuje to názorně tab.II porovnávající tzv. exponent toku (směrnici logaritmické závislosti smykové rychlosti na smykovém napětí) původního vysokohustotního polyethlylenu (PE-HD) a jeho recyklátů zpracovaných vstřikováním při různých teplotách.

Na druhé straně, mechanické vlastnosti recyklovaného materiálu se mění poměrně málo, podobně jako při recyklaci polypropylenu.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Recyklace polyethylenu a polypropylenu

Jedná se především o nejrůznější duté obaly (lahve, kelímky, dózy, kontejnery všech velikostí). Obalový odpad tohoto typu bývá ve srovnání s fóliovým odpadem více znečistěn jak zbytky baleného obsahu, tak součástmi obalu z jiných materiálů (uzávěry obalů, etikety, adhezní prostředky atd.). Regranulát z PE je možno znovu zpracovat buď samotný, nebo ve směsi s panenským polyethylenem na tuhé duté obaly, a to buď jednovrstvé (pouze pro nepotravinářské aplikace), nebo vícevrstvé, což je ovšem technicky i ekonomicky náročnější. Soustředným výtlačným vyfukováním jsou např. vyráběny dvou- až čtyřvrstvé lahve na základě PE-HD.

Regranulát z PP, který pochází většinou z recyklovaných skříní automobilových akumulátorů, se zpracovává ponejvíce opět na tyto výrobky a dále i jiné vstřikované součásti.

Recyklace polyvinylchloridu (PVC)

Ohebné polyvinylchloridové obalové fólie (filmy) se využívají zejména pro jejich nastavitelné (kvalitou a kvantitou změkčovadla) bariérové vlastnosti ke skupinovému i spotřebitelskému balení, hlavně masa a masných výrobků. Proto se použité nacházejí především v komunálním odpadu, jehož podstatná část je i ve velmi vyspělých státech stále ještě zneškodňována, resp. spalována. S myšlenkou třídit je a recyklovat přišla firma Reynolds již před deseti lety, ale její realizace se příliš významně nerozšířila.

Určitou komplikací při recyklaci, zejména lahví, je jejich třídění. Ačkoli lze PVC na základě rozdílné hustoty poměrně snadno oddělit od polyolefinů, opak platí při separaci od PET, jehož hustota je prakticky stejná jako polyvinylchloridu. Je-li PVC znečištěn polyethylentereftalátem, nedochází při zpracovatelských teplotách k roztavení PET a je třeba jej odfiltrovat. V opačném případě, je-li PET znečištěn polyvinylchloridem, PVC degraduje při teplotách nutných ke zpracování polyethylentereftalátu.

Jakmile je však separace provedena, nečiní zpracování PVC při jeho recyklaci potíže. Odpady se drtí (melou), v případě potřeby restabilizují, eventuálně přidají maziva a znovu tváří. Při zpracování recyklátu nedochází k tvorbě větších emisí do ovzduší než při zpracování panenského PVC.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Většina recyklátu se zpracovává na trubky, zejména k dopravě médií bez tlaku, např. kanalizační, protože v těchto případech neplatí žádná omezení. Zpracování recyklovaného PVC opět na obaly, tj. recyklace v pravém slova smyslu, je velkou výzvou ze strany ekologických lobby, naráží však na velmi přísné požadavky na lesk, barvu a průzračnost obalů.

Kromě toho poměrně velká cena recyklátu jej více předurčuje k cenově náročnějším aplikacím. Navíc obsah recyklátu bývá legislativně omezen. Proto na širší využití recyklovaného PVC zůstávají obalové materiály celosvětově spíše jen, i když horkým, kandidátem. V Americe je recyklace polyvinylchloridových obalů zcela zanedbatelná. V Evropě, zvláště v oblasti lahví, je podstatně významnější.

Recyklace polyethylentereftalátu (PET)

Vytlačované fólie z vysokomolekulárního PET neobsahujícího kontaminanty se používají k výrobě blistrových obalů, pohárků, misek na potraviny apod. Již před deseti lety se k výrobě těchto obalů spotřebovalo nejméně 36 000 tun panenského polymeru a trh s tímto typem PET stále roste, i když současně sílí tlak na jeho recyklaci.

Ze směsí recyklovaného a panenského PET se ve světě začaly před deseti lety vstřikováním vyrábět rázuvzdorné základny přivařované ultrazvukem k měkkým nápojovým lahvím. Původně průzračné, později „zamrzlé“, nakonec začaly obchodní společnosti preferovat barevné.

Z peletizovaného recyklátu PET se vyrábějí kartony k balení vajec, fólie pro blistrová balení kosmetických výrobků, přepravky pro plechovky a jiné duté obaly na nápoje, lehčené fólie nahrazující izolační lehčené fóliové materiály z polystyrenu a řada dalších produktů, jejichž vývoj stále pokračuje.

Recyklace polyethylentereftalátových měkkých nápojových lahví má své počátky téměř shodné s jejich uvedením na trh. Již v roce 1984 bylo v devíti státech USA sesbíráno a recyklováno téměř 98 % použitých lahví, což činilo 45 500 tun. Na základě tohoto experimentu se rozeběhla recyklace PET lahví v celých Spojených státech.

V současné době se v USA recykluje 27,1 % všech polyethylentereftalátových obalů. Výsledkem je vysoce čistý PET a PE-HD o střední čistotě (kontaminovaný polypropylenem, ethylenvinylacetátovým kopolymerem a adhezivy).

Regranulát polyethylenteraftalátu se pak ve většině případů (asi 78 %) zpracovává na vlákna (což v České republice činí a.s. Silon v Plané nad Lužnicí), dále na lepicí pásky (7 %), slitiny a směsi (7 %), polyoly (7 %), fólie (1 %) a ještě méně na lahve (0,5 %).

Jsou-li konečným produktem polyoly, nejedná se pochopitelně o recyklaci materiálovou, ale chemickou, založenou na hydrolytickém procesu, který také může pokračovat novou polykondenzací monomerů, jejímž výsledkem je vlastně opět panenský PET, byť byl vyroben recyklací. Přes jeho čistotu prakticky shodnou se skutečně panenským PET se jej při výrobě lahví používá jen 25 %.

Vidíme tedy, že recyklačních technologií máme k dispozici celou řadu. Problematika obalových plastových odpadů není zdaleka jen věcí technickou, ale spíše společenskou a legislativní (organizace sběru odpadů a dalšího nakládání s nimi) i ekonomickou, která ovšem zase musí být řešena legislativní cestou.

Iniciativa na podporu recyklace měkkých obalových plastů

V České republice byla založena Iniciativa na podporu recyklace měkkých obalových plastů, jejímiž ustavujícími členy jsou potravinářské firmy Mondelez International, Nestlé a Unilever. Cílem této nové iniciativy je podpora cirkulární ekonomiky měkkých plastových obalů, která je založena na principech efektivního využívání zdrojů, prevence vzniku odpadu a znečištění. I když 73 procent obyvatel odpady pravidelně třídí, tak vytříděné měkké obalové plasty se recyklují jen z malé části, většina je energeticky využita v průmyslu.

„Chceme spolupracovat s komerčním sektorem, státní správou nebo například s akademickou obcí, abychom pomohli přechodu k účinné recyklaci měkkých obalových plastů v Česku,” uvedla Jana Blecherová z Nestlé, která je koordinátorkou iniciativy. “Víme, že pro efektivní sběr, lepší třídění a inovativní recyklaci těchto obalů je potřeba vytvořit funkční spolupráci řady institucí a široké veřejnosti, proto je naše iniciativa otevřena každému, kdo chce změnu jako my,” uzavřela Blecherová.

Měkké plastové obaly jsou účinné nejen v potravinářském průmyslu, protože zabalí relativně velké množství produktu při nízké hmotnosti, což minimalizuje emise uhlíku a zároveň poskytuje různé výhody, včetně ochrany produktu, konzervace a zajištění kvality. Tyto obaly představují 44 procent celkového spotřebitelského odpadu z obalů v EU.

Iniciativu na evropské úrovni založily společnosti Mars, Mondelez International, Nestlé, PepsiCo a Unilever. Členství v inciativě je otevřeno všem subjektům, které se snaží o zajištění recyklace měkkých obalových plastů.

Sběr a třídění plastů v Česku

Z mnoha důvodů jsou plasty velmi oblíbeným obalovým materiálem. Mnozí výrobci zvolí k výrobě produktů právě plasty, třeba pro jejich „plasticitu“ - lze je tvarovat, ohýbat, lisovat či lít do různých tvarů a forem.

Zpětný odběr spotřebitelských plastových obalů u nás probíhá dvěma způsoby. Buď formou tzv. nádobového sběru, nebo prostřednictvím tzv. pytlového sběru, obě tyto formy sběru plastového odpadu probíhají přímo v obcích.

Nádobový sběr plastového odpadu je realizován prostřednictvím sběrných nádob na plasty, nejčastěji se jedná o žluté kontejnery, příp. se žlutým víkem, nebo jde o sběrné nádoby označené žlutou samolepkou. Nádoby na plastový odpad mohou být využívány v rámci tzv. vícekomoditního sběru, kdy do nich můžeme kromě plastů odkládat také další druhy odpadů, především nápojové kartony nebo kovy.

Sběr plastového odpadu může být realizován v rámci veřejné sběrné sítě v tzv. sběrných hnízdech, kdy můžeme na jednom místě třídit do sběrných nádob různé druhy odpadu (jsou tam nádoby na papír, kovy, sklo a další druhy odpadu). V některých obcích je možné třídit plastový odpad v rámci individuálního sběru tříděného odpadu do menších nádob, které mají občané přímo u svých nemovitostí.

Plasty můžeme v některých obcích také doma třídit do pytlů. V roce 2020 jsme měli v České republice k dispozici 252 233 kontejnerů a menších nádob na sběr plastů. Systematický sběr obalových plastů u nás začal v roce 2002, kdy vešel v platnost zákon o obalech.

Plastový odpad samozřejmě můžeme odložit také v síti sběrných dvorů. Jedná se například o větší množství polystyrenu, ale také o plastový odpad, který do sběrných nádob na plasty nepatří (novodurové trubky, stavební polystyren, obaly od barev, laků, nebezpečných látek apod.).

Na třídicích linkách probíhá tzv. dotřídění odpadu. V případě společného třídění různých druhů odpadu do jedné sběrné nádoby, tzv. vícekomoditního sběru, dochází rovněž k vytřídění dalších komodit (nápojový karton, kovy). Jakmile jsou od sebe jednotlivé skupiny odděleny, dochází k jejich slisování a svázání do balíků a předání zpracovatelům.

Potenciální rizika spojená s recyklací plastů

Při recyklaci plastů se chemické látky používané v primárních plastech (tj. plastech, které byly vyrobeny jako nové, nikoli z recyklovaných materiálů) přenášejí do recyklovaných materiálů, i když v recyklovaném plastu již neplní svou původní funkci. Například vysoce toxické zpomalovače hoření se používají v plastech pro elektroniku, v počítačích nebo v monitorech, které mohou vyžadovat plasty odolné vůči vysokým teplotám.

Když se však tyto elektronické plastové odpady recyklují, toxické zpomalovače hoření obsahuje i recyklovaný materiál. Když se tento recyklovaný plast použije na výrobu hraček nebo jiného spotřebního zboží, zpomalovače hoření v nich nemají žádný účel, ale představují významné zdravotní riziko.

Tabulka I. Porovnání výhřevnosti vybraných průmyslových odpadů a severočeského hnědého uhlí.

Tabulka II. Vliv teploty zpracování recyklátu PE-HD na exponent toku materiálu při 225 st.C.

tags: #recyklace #měkkých #plastů #v #České #republice

Oblíbené příspěvky:

• Programy pro environmentální vzdělávání
• Zimní příroda Zlínska
• Dopady znečištění ovzduší v Belchatowě
• Barva popelnice a třídění kovů
• Globální hrozby