Recyklace plastů v České republice: Co to je a proč je důležitá

Zvyšování materiální životní úrovně, růst spotřeby surovin a energií a nárůst průmyslové výroby přinášejí i negativa dneška. Nutným požadavkem zůstává pokles nároků na primární surovinové zdroje, což lze při současném objemu produkce zajistit pouze postupným zaváděním „rozumných“ technologií jakož i důslednou separací a recyklací využitelných surovin. Materiál, bez kterého si dnes už neumíme představit každodenní život, nejen v civilní i průmyslové sféře, jsou plastické látky.

V uplynulém století dosáhly z materiálů největší dynamiku růstu výroby i spotřeby plasty. Základní masové typy plastů jako polyethylen (PE), polypropylen (PP), polyvinylchlorid (PVC) a polystyren (PS) postupně rozšiřovaly své aplikace. Plasty nás doslova obklopují, ať jsme kdekoli - tvoří nedílnou součást našich životů. Výčet produktů, ve které se každoročně promění zhruba 8 % vytěžené ropy, by snad neměl konce. U možností využití různých druhů plastů je to podobné. Moderní technologie dokážou s vytříděnými plasty divy.

Problémové plasty a hygienická rizika

Širokospektrální mnohostranné využití plastů vytváří jednak značný tlak na dostatečné surovinové zdroje a naopak po využití vzniklé odpady vytvářejí značný kvantitativní a kvalitativní problém jak dlouhověký materiál zneškodnit, popřípadě opětovně využít. Odpad z plastů lze označit jako problémový odpad z několika důvodů:

• Při volném skládkování jsou mnohé téměř nezničitelné.
• Pod označením plasty se skrývá široký sortiment materiálů, které jsou navíc často vzájemně kombinovány.
• Mohou být kombinovány s jinými neplastovými materiály.
• Různé plasty jsou často vzájemně nekompatibilní a tak ve směsi jen problémově, případně vůbec nezpracovatelné.
• Při spalování se produkují exhaláty s vysokým obsahem a množstvím HCl.

Látky využívané pro výrobu a zpracování plastů patří často z hygienicko-toxikologického hlediska mezi zvláště toxické až po ty relativně neškodné. Může dojít k ovlivnění zdravotního stavu člověka přicházejícího do styku s plasty. Při hodnocení hygienických vlastností plastů se pozornost koncentruje na otázky mikrobiologické, senzorické a možné nebezpečí kontaminace baleného zboží látkami obsaženými v obalovém materiálu. Při posuzování cizorodých látek se přihlíží k jejich patofyziologickým účinkům, jako jsou akutní toxicita, chronické účinky, dráždivost na kůži, spojivkový test, biokumulace v organizmu, karcinogenita, mutagenita a jiné.

Metody úpravy a recyklace plastů

Základní surovinou pro výrobu plastů je ropa. Na výrobu asi jedné tuny termoplastu se spotřebuje průměrně zhruba 2,5 tuny ropy. Je všeobecně známo, že plasty jsou velmi odolné proti přirozenému rozkladu. Rozeznáváme tři základní skupiny plastů: termoplasty, duroplasty, elastomery. Recyklovat však lze zejména první skupinu plastů. Směs plastových odpadů různého druhu zhoršuje kvalitu výsledného produktu, a proto takto recyklované produkty mají pouze podřadnější použití. Z takového odpadu se vyrábějí podpůrné sloupy na upevnění dopravních značek a révy, případně se taková drť přidává do povrchů silnic.

Čtěte také: O matematické idealizaci přírody

Plasty lze recyklovat pyrolýzou (termickým rozkladem), chemicky (hydrolytickou degradací ve vodním prostředí nebo v prostředí vyšších alkoholů) a mechanicky. Pyrolýzou se získávají paliva, rozpouštědla a jiné recyklovatelné produkty. Je to proces, při kterém se z plastového odpadu získává výrobek, během něhož neprobíhá chemická reakce recyklovaného materiálu. V současnosti téměř bezvýhradně převažují mechanické technologie. Plastový odpad je přiváděn do taveniny nebo viskózně elastického stavu tvarovaný a pak ochlazený.Plastový odpad se může dále zpracovávat, nebo recyklovat v závislosti na složení jak běžnými plastikářskými technologiemi, tak i speciálními recyklačními technologiemi.

A. Primární mechanická recyklace

Při primární mechanické recyklaci se z jedno druhového plastového odpadu získává výrobek stejné či podobné kvality, jako měl původní materiál či recyklovaný výrobek. Takovým způsobem je již dlouhodobě zpracovaných více než 95 % technologických odpadů přímo zpracovateli plastů. Recyklovaný materiál stačí převážně nadrtit na přiměřeně jemnou frakci a následně ji míchat s čistým poprvé zpracovaným plastem vstupujícím do zpracování. Existuje jen málo zpracovatelských technologií, kde není možné odpady tímto postupem zpracovat.

B. Sekundární mechanická recyklace

Pod sekundární mechanickou recyklací plastového odpadu rozumíme proces, ve kterém se získá materiál nebo výrobek, jehož vlastnosti jsou odlišné 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. Výrobky z PVC, které obsahují i jiné materiály a nelze je oddělit (kompozitní výrobky), lze recyklovat na takové produkty, kde směsné složení není problémem. V některých zemích EU byly zavedeny recyklační systémy. Obecně platí zásada, čím je požadovaná vyšší kvalita výrobku, tím by měl být odpad lépe upraven. Čím více se má plastový odpad přibližovat charakteristice plnohodnotné druhotné suroviny, tím více se musí odpad upravovat.

C. Fyzikální postupy

Fyzikální postupy založené například na rozpouštění se používají v případech, kdy je plastový odpad znečištěný cizorodými těžko odstranitelnými příměsemi, nebo jde o směsné plastové odpady s příměsemi plastů, které nelze odstranit běžnými jednoduchými postupy např. oddělování PVC a PET od PE a PS tříděním podle hustoty ve vodném roztoku.Pro recyklaci některých typů PVC odpadů byl vyvinut postup VinyLoop, který využívá rozpouštědla k izolaci PVC od mědi, vláken a jiných polymerů. Technologie spočívá v rozpouštění PVC ve vhodném rozpouštědle (methylethylketonu), následně oddělení cizorodých příměsí z roztoků filtrací, vysrážení pročištěného PVC vodní párou a regeneraci použitého rozpouštědla. Takový recyklát je pak vhodný pro další zpracování. Struktura granulátu je vhodná pro zpracování válcováním, vytlačováním a vstřikováním.

Chemická recyklace

Chemická recyklace plastových odpadů využívá technologické postupy, při nichž probíhají chemické reakce. V průběhu procesu chemické recyklace jsou plastové odpady podrobovány působení zvýšené teploty, a to buď v přítomnosti, či nepřítomnosti kyslíku, případně za přídavku vodíku. Makromolekulární látky se štěpí na nízkomolekulární sloučeniny s jednoduššími řetězci často podobné ropným frakcím. Tepelné krakování plastového odpadu se provádí hydrogenací, pyrolýzou nebo zplyňováním. Získané uhlovodíky jsou nejčastěji využívány jako surovina v petrochemickém průmyslu. Z tohoto důvodu jsou směsné plastové odpady nejdříve upravovány. Tato úprava spočívá ve vytřídění a rozředění odpadů s vyšším obsahem chloru a odpady s nižším nebo nulovým obsahem chloru.

Čtěte také: Co znamená zákon a příroda?

Další možnost je tepelné odstranění halogenů před vlastním zpracováním pyrolýzou v kapalné fázi. Vznikající chlorovodík bývá neutralizován nebo průmyslově využit. Chemická recyklace odpadů s dominující složkou PVC je určena především k zpětnému získání chlorovodíku a uhlovodíku.

Recyklace směsného a jedno druhového plastového odpadu

Pro účinné zpracování směsného plastového odpadu jsou vhodné technologie intruze, tzv. vtlačování do formy. Vyrábějí se takto tlustostěnné výrobky jako tyče, desky a profily, z nichž se vyrábějí hotové výrobky. Podmínkou takového zpracování je, aby měla vsázka požadované složení, zejména složku, která je schopna se roztavit a zajistit, aby se materiál spojil. Tavení zajišťuje PE, jehož musí být minimálně 65 %.

Recyklace jedno druhových plastových odpadů:

• Polyethylen: Často stačí PE odpad nadrtíme na drť, kterou lze znovu zpracovávat na běžných vstřikovacích strojích pro nové výrobky. Z foliového PE odpadu se většinou vyrábí regranulát, který se používá hlavně na technicky méně náročné výrobky.
• Polypropylen: Zpracovává se podobně jako PE, jeho zastoupení v odpadech však bývá ve srovnání s PE několikanásobně níže. V některých případech se zpracovává nejen čistý PP regranulát, ale i směsný PE / PP regranulát.
• Polystyren: Pěnový PS je dobře rozeznatelný od jiných plastových odpadů, recykluje se většinou na technické výrobky, např. panely na zateplování. Plný polystyren je zpracovatelný na regranulát.
• Polyvinylchlorid: V současnosti se zhruba 50 % PVC odpadních plastů recykluje na zajímavé produkty jako jsou trubky, okna, podlahoviny, střešní krytiny, kabely. Recyklát z odpadních podlahovin se po úpravě s vhodnými aditivy používá na střední nebo spodní vrstvu podlahovin.
• PET: Základní surovinou nejrozšířenějších plastových lahví je polyetylentereftalát, který je nejrozšířenějším polymerem z polyesterových polymerů. Polyesterové láhve jsou hygienicky neškodné. Chemickou recyklaci lze považovat za perspektivní technologii zhodnocení odpadního PET.

Recyklace plastového odpadu z výroby

Při výrobě může vznikat poměrně velké množství plastového odpadu. Výrobní plastový odpad představuje v drtivé většině jednodruhový plast bez mechanických nečistot jako: zmetky výrobků, výtoky z vytlačovacích trysek, vtokové soustavy ze vstrekolisovách forem, odřezky fólií - volně ukládané nebo v kotoučích. Vzhledem k poměrně vysoké čistotě plastového odpadu je jejich materiálové zhodnocení technologicky jednodušší. Zpravidla se používá čistý vytříděný kusový plast ve formě drtě se zrnitostí 4 až 8 mm podobný originálnímu plastovému granulátu. Drť se následně přimíchává do nové suroviny vstupující do vstřikovacího lisu nebo extruderů. Takto se dá plast postupně používat ve výrobním procesu několikrát.

Využití plastových recyklátů

Recyklované plasty mohou být použitelné v oblasti výstavby dálnic a v železniční dopravě. V současnosti jsou rozpracovány i další možnosti využití plastových odpadů a to hlavně pro výrobu nosných sloupků pro dopravní značky, sněhové zábrany, výbavu odpočívadel a parkovišť jako jsou stoly, lavice, popelnice, protihlukové bariéry apod. Další návrhy směřují pro aplikace směsných plastových odpadů na profily pro výztuhu a ochranu podzemních chodeb. Ačkoliv aplikace je původně určena pro oblast hornictví, může se najít uplatnění i při budování tunelů a průzkumných chodeb.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Získávání energie z plastů

Odpadní plasty, které se nedají transformovat přes klasické recyklační postupy, je možné zhodnotit alespoň energeticky. Spalování odpadních plastů s cílem získat energii, která by jinak musela být získána z jiných neobnovitelných zdrojů, můžeme též tedy považovat za druh recyklačního procesu. Plasty jsou snadno spalitelné běžně při teplotách kolem 900° C a mají ve srovnání s ostatními palivy vysoký energetický obsah. Díky poměrně vysokým hodnotám výhřevnosti polymerů (PE 43,3 MJ/kg; PP 44 MJ/kg; PVC 18-26 MJ/kg; PS 44 MJ/kg; PET 23MJ/kg; PA 30 MJ/kg) lze odpad z plastů využívat jako hodnotné zdroje energie. Energetické využití se uplatní hlavně v cementářských pecích, železárnách a ve speciálních spalovnách organického odpadu vybavených čističi spalin.

Spalování PVC

PVC má podobnou výhřevnost jako dřevo či papír, ale produkuje podstatně méně oxidu uhličitého na 1kg materiálu, který vzniká při spalování klasických materiálů, jako jsou olej, dřevo nebo uhlí. Významný je však výskyt chlóru a vznik sloučenin chlóru a dioxinů jako zplodin hoření při spalování. Podíl chlorovodíku z odpadního PVC ve spalovnách tvoří zhruba 40 - 60 %, což je významné pro ohrožení zdraví obyvatelstva a životního prostředí. Při spalování sloučenin obsahujících chlor mohou vznikat dioxiny. Moderní spalovny odpadů musí mít vybudovanou vysokoteplotní sekci, která vznik dioxinů minimalizuje, případně zachycuje v tzv.

Třídění plastového odpadu

Obecně jsou technologie materiálového využití plastového odpadu založeny na vyčištění odpadu od mechanických nečistot tzv. praním, odseparováním nežádoucích příměsí, oddělení jednotlivých druhů plastu obsažených v odpadech, vysušení materiálu a v následném zhodnocení ve formě plastového polotovaru určeného k výrobě nových výrobků. Všechny tyto operace seřazeny do technologické separační linky vyžadují, aby do nich vstupoval vytříděný plastový odpad. Třídicí dopravníkový pás má v procesu materiálového využití plastových odpadů nezastupitelné postavení pro mechanické oddělení jednotlivých složek odpadu, rozdělení odpadů a homogenizování velikosti částic odpadu.

Hospodářský význam hospodaření s odpadními plasty a jejich využití jako druhotných surovin spočívá zejména v obohacování domácí surovinové základny. Stupeň využitelnosti druhotných surovin a jejich podíl na celkové produkci je zároveň významným měřítkem průmyslové, technické a vědeckovýzkumné vyspělosti země. Recyklace odpadů je jednou z cest vedoucích nejen k řešení surovinového problému, ale také k účinnému snižování nežádoucího zatížení životního prostředí problémovým...

Pyrolýza plastového komunálního odpadu

Pyrolýza je termický proces, který působením tepla rozkládá organické látky bez přístupu kyslíku. Jedná se o fyzikálně-chemický děj, řadící se mezi technologie, které působí na odpad teplotou, která přesahuje mez jeho chemické stability. Produkce plastů neustále roste. Fenoménem zejména poslední doby je však nedostatek materiálu. Otázka recyklace tak ještě více nabývá na významu. Evropa však zdaleka nedisponuje potřebnou mírou recyklačních kapacit.

„Termochemická recyklace plastového odpadu je uznávanou terciární, nebo recyklační cestou suroviny, při které se plastové odpadní materiály zpracovávají zpět na výrobu základních petrochemikálií, které lze použít jako surovinu pro výrobu primárního plastu, nebo rafinovaných paliv,“ vysvětluje RNDr. Radek Hořeňovský, předseda klastruWASTen.

Ačkoli mechanická recyklace vysoce převyšuje ostatní používané recyklační metody, nedokáže si efektivně poradit s plastovým komunálním odpadem. Problematická je různorodost použitých materiálů i omezení při opakované recyklaci u většiny plastů. Pro chemickou recyklaci tyto aspekty nepředstavují problém.

Polyethylen ve všech formách (HDPE, LDPE, LLDPE) je hlavní složkou plastového komunálního odpadu. Vedle majoritní kapalné frakce po termochemické recyklaci plastů je jejím vedlejším produktem frakce plynná, tedy směs plynů. „Získaná kapalná frakce má velký potenciál recyklovat zpět do petrochemického průmyslu jako surovina pro výrobu nových plastů, nebo výrobu rafinovaných paliv,“ dodává Radek Hořeňovský.

Výtěžky a vlastnosti konečného kapalného produktu termochemické recyklace závisí na složení plastového odpadu. Požadovaných vlastností konečných produktů lze dosáhnout odpovídajícím smícháním plastových odpadů. Sofistikované technické řešení současných technologií termochemické recyklace však umožňuje zpracovat široké spektrum odpadních plastů ve směsi a výsledkem je kapalný produkt stabilní požadované kvality.

Výhody zpracování pyrolýzou

V Evropě je v současné době recyklováno přibližně asi jen 10 % plastového odpadu, a to většinou mechanickou recyklací. Metody termochemické recyklace by mohly podíl recyklace odpadních plastů významně zvýšit. Na rozdíl od mechanické recyklace dokáže metoda termochemické recyklace zpracovat i směsi odpadních plastů. Kompozitní materiály, které by za běžných podmínek skončily na skládce nebo ve spalovně, mohou být recyklovány právě termochemicky.

Význam termochemické recyklace spočívá zejména v enviromentální rovině, protože tvoří ekologickou alternativu k metodám běžného spalování a neefektivnímu skládkování.

Recyklace komunálního a průmyslového plastového odpadu

Základním předpokladem pro úspěšnou recyklaci jakéhokoliv druhu odpadu je existence vhodného systému jeho sběru a následného dotřídění na dotřiďovacích linkách. V praxi se na dotřiďovacích linkách oba materiály třídí jednak na barevné a čiré fólie (odděleně HDPE a LDPE) a tzv. duté obaly, což je směs PP a HDPE láhví. Oba materiály se navíc vyskytují i v tzv. směsných plastech, které kromě obalů mohou obsahovat i neobalové výrobky.

1. V případě pevných obalů dochází k drcení a mletí na tzv. flakes, tj. částečky o velikosti cca 10 x 10 mm. U flexibilních obalů je proces trochu složitější. Jelikož je výstup z procesu drcení a mletí příliš lehký a špatně se s ním manipuluje, navazuje na něj proces aglomerace. Ta spočívá ve vhánění plastové drtě do válce pomocí vzduchu, přičemž zde pomocí tření vzniká teplo a drť se „speče“ do malých pevných a nepravidelných kousků, tj. aglomerátu.
2. Mnohem náročnější je výroba regranulátu, tj. recyklovaného materiálu ve formě granulí o přesně daném složení. Regranuláty mají o něco horší vlastnosti než granuláty, což je standardní forma, v níž jsou dodávány plasty z primárních surovin (např. ropy). Stejně jako v případě flaků a aglomerátu i u regranulátu musí být garantováno jejich materiálové složení a další fyzikálně-chemické parametry. K tomu je nezbytné zbavit původní odpady všech nežádoucích příměsí a nečistot, mezi které řadíme zbytky obsahu, materiály etiket, lepidla, víčka, prachové částice atd. Pro dosažení kvalitního regranulátu je rovněž zcela zásadní oddělení od sebe jednotlivých polymerů. Přestože jsou si PP a HDPE velmi podobné, ve větším množství se vzájemně kontaminují a zhoršují své vlastnosti.
3. Další metodou recyklace pevných i flexibilních polyolefinů je tzv. intruze do forem (angl. injection moulding - IM). Tato metoda spočívá ve vtlačování nadrcených plastů do forem, ve kterých se zahřívají na teplotu okolo 200 °C, při níž se taví a získávají nový tvar. Tímto způsobem se vyrábí např.

Výše popsané metody představují tzv. mechanickou nebo též fyzikální recyklaci spočívající v použití mechanických procesů, jako jsou drcení, mletí, čištění, separace, sušení či regranulace k vytvoření recyklátu. Z toho důvodu se v poslední době stále častěji hovoří o tzv. chemické recyklaci, která by fyzikální metody mohla doplnit. Chemická recyklace využívá chemické procesy, jimiž se makromolekulární látky, tj. polymery, rozpadají na látky nízkomolekulární, z nichž byly polymery původně vyrobeny.

Podle organizace Plastics Europe Recyclers (PRE) tvořila v roce 2019 instalovaná recyklační kapacita pro PE (HDPE a LDPE) a PP bezmála polovinu z celkové instalované recyklační kapacity všech polymerů v EU28. Jak je patrné z Grafu 1, největšími recyklačními kapacitami v EU disponují Německo, Itálie, Španělsko, Francie a Nizozemsko.

Odvětví, v nichž se uplatňují recykláty z pevných polyolefinů (rHDPE a rPP) jsou v podstatě tytéž jako u primárních polymerů. Odlišují se však mírou aplikace. Recyklovaný HDPE nachází největší uplatnění ve výrobě trubek a rour, a to především z toho důvodu, že zde není kladem důraz na barvu a zápach, resp. vůně, kterou si recyklát uchovává ze svého primárního použití, není překážkou. Jelikož se jak HDPE, tak PP používá k výrobě obalů pro drogistické zboží, je běžné, že recyklát z těch odpadních toků voní po avivážích, pracích prostředcích nebo sprchových gelech. Recyklát z PP se v automobilovém průmyslu používá k výrobě produktů technikou vstřikování. Dále se poměrně hojně uplatňuje v elektronice a elektrotechnice. Po obou materiálech vzrůstá rovněž poptávka v obalovém průmyslu. Používají se zejména na výrobu přepravních obalů a obalů, které nejsou ve styku s potravinami.

V úvodu je třeba říci, že z těchto dvou polymerů je ve vyšší míře recyklován pouze PE. Fólie z PP mohou být recyklovány pouze prostřednictvím IM technologií. V případě recyklátu z flexibilního polyethylenu je situace obdobná jako u pevného, s tím rozdílem, že procentuální rozložení mezi jednotlivými oblastmi aplikace je více méně stejné. Nejvíce jsou recykláty upřednostňovány ve výrobě odnosných tašek, kde je primární materiál zastoupen méně než z 10 %. Téměř 70 % recyklátu je používáno rovněž ve výrobě odpadkových pytlů a sáčků a bezmála 60 % k výrobě stavebních fólií.

Největší překážkou při využívání recyklátů je odlišnost jejich fyzikálních parametrů (např. viskozita, index toku taveniny nebo vizuální vlastnosti) oproti primárním materiálům. Rozdíly jsou způsobeny tím, že recyklát je sice směs jednoho druhu polymeru, avšak zpracovaného různými způsoby. Problém spočívá v obtížnosti určování jejich přítomnosti a množství, a tudíž i vlastností a chování této směsi ve výrobních technologiích. Dalším omezením využívání recyklátů je jejich dostupné množstvím na trhu. To je v nemalé míře ovlivněno výtěžností těchto polymerů v rámci sběrné sítě.

Jak nám jde třídění?

Díky dobrým podmínkám, které pro třídění v ČR máme, a také díky tomu, že aktivně třídí již tři čtvrtiny obyvatel, každý z nás za rok 2022 vytřídil v průměru 78 kg odpadu. Nejvyšší míry recyklace (91 %) se podařilo dosáhnout u papírových obalů a lepenky, u skleněných obalů (85 %) a u železných (85 %).

Stejně jako domácnosti se i firmy snaží chovat ohleduplně ke svému okolí. A třídění odpadu na pracovišti již bývá jakýmsi standardem. To, zda se firma chová společensky zodpovědně ke svému okolí, může mít pro její prosperitu velký význam. Lze tím získat dokonce konkurenční výhodu, protože veřejnost klade na environmentální stránku nyní daleko větší důraz, než tomu bylo v minulosti. Firmy si tedy tuto stránku musí kvůli svému kreditu velmi pečlivě hlídat.

Kromě toho také firmy často zmiňují svou účast v environmentálních projektech, jako je například Zodpovědná firma, Ukliďme Česko, #bezdopadu, nebo informují veřejnost o tom, že pravidelně platí poplatek za zpětný odběr a likvidaci obalu do Systému EKO‑KOM. A pravidelně také zveřejňují své certifikáty od EKO‑KOMu o roční úspoře CO2. Tento jejich přínos spočívá v tom, že z poplatků, které firmy do Systému zaplatí, se pak financuje sběr, svoz, dotřídění, recyklace nebo energetické využití obalových odpadů v ČR.

A právě další využití tříděných odpadů a následné využití druhotných surovin ve výrobě pomáhá snižovat takzvanou uhlíkovou stopu, tedy množství emisí CO2 vypouštěných do ovzduší. Je to opravdu velmi jednoduché! Dopad výrobku a jeho obalu na životní prostředí dokáže posoudit studie LCA. Ke společensky zodpovědnému chování patří i úspora energie. A ta se šetří i díky třídění odpadů. Respektive využíváním druhotných surovin při výrobě nových výrobků. U kovů lze dosáhnout například až 75% úspory energie, když využijeme při výrobě druhotnou surovinu oproti primární získávané z rudy.

tags: #v #cem #spociva #recyklace #co #to

Oblíbené příspěvky:

• Geografie Ameriky
• Příčiny a důsledky znečištění
• Projekt 150 ekologických domů s Bradem Pittem
• Metody čištění odpadu šetrné k přírodě
• Výtvarná výchova: inspirace přírodou a sebepoznáním