 Однако наряду с выдающимися положительными качествами, у этих синтетических продуктов есть один существенный недостаток - они, в отличие от многих природных материалов, выполнив свои функции, не уничтожаются достаточно быстро под действием агрессивных факторов окружающей среды - света, тепла, атмосферных газов, микроорганизмов, а продолжают существовать в виде долгоживущих отходов, причиняя в некоторых случаях непоправимый ущерб живой природе. Известны многочисленные случаи гибели редких морских животных, например, гигантских морских черепах, которые проглатывают пластиковые мешки, плавающие на поверхности моря, принимая их за медуз, являющихся для них кормом.
На помощь природе должен придти человек: он создает полимерные материалы для своих нужд, он и должен избавить природу от их негативного воздействия. Однако уничтожение полимерных отходов оказалось не менее сложным и дорогостоящим, чем их производство, и человек пошел и пока продолжает идти по наиболее простому пути - складируя эти отходы вместе с другим мусором на поверхности Земли и таким образом создавая новые грандиозные творения своих рук - свалки. Каждый член человеческого сообщества в настоящее время в год генерирует примерно 200 кг отходов (в США - 700 кг), из них 10 - 15% - полимерных, доля которых непрерывно возрастает, и если продолжать вывозить отходы на свалки, в скором времени человек создаст совершенно новый пейзаж: все крупные населенные пункты будут окружены сплошным кольцевым валом, состоящим из захороненных отходов. Ширина вала будет постоянно расти, и он будет накатываться не только на города, но и на поля, луга, леса, вторгаться в моря и океаны. Темпы роста размеров свалок в развитых странах опережают рост населения. Население земного шара увеличивается в год на полтора - два процента, а объем мусорных свалок - на 6%. Содержимое свалок, постепенно разлагаясь, отравляет окружающую среду продуктами распада, и, хотя полимеры и являются достаточно инертными компонентами мусора, они также постепенно разрушаются, выделяя опасные для живых организмов вещества, в том числе сверхтоксичные соединения диоксинового и фуранового ряда. Таким образом, чтобы продолжать использовать полимерные материалы во все возрастающих количествах, человечество должно незамедлительно разработать эффективные методы утилизации или уничтожения полимерных отходов. Рассмотрим ситуацию, сложившуюся в этой области в настоящее время. Стоимость полимерных материалов достаточно высока, поэтому и полимерные отходы рассматриваются как ценные продукты, подлежащие материальному рециклингу, то есть переработке с получением: 1. исходных полимеров, наполнителей, армирующих элементов; 2. мономеров; 3. других химических соединений, пригодных для использования. Наиболее привлекательным представляется первый способ рециклирования, однако на пути его осуществления существуют серьезные трудности. Даже если полимерные отходы тщательно отделены от другого мусора, их практически невозможно переработать в полимерный рециклат с удовлетворительными свойствами из-за присущей полимерам особенности - неспособности смешиваться друг с другом или, говоря строго научно, их термодинамической несовместимости. При смешении полимеров даже близкой химической природы (например, полиэтилен и полипропилен) образуются двухфазные дисперсные системы, свойства которых чаще всего гораздо хуже, чем свойства исходных компонентов. Поэтому перед переработкой полимерных отходов, например упаковки, путем плавления в гранулы, пригодные для изготовления литьем новых полимерных изделий, необходима тщательнейшая сортировка отходов по химическому составу. Так при переработке бутылок из полиэтилентерфталата допускается содержание бутылок из поливинилхлорида в количестве не более 500 штук на миллион. Ясно, что это может быть достигнуто только при кропотливой утомительной ручной сортировке и только при наличии специальной маркировки на каждом изделии, так как по внешнему виду бутылок такую сортировку сделать невозможно. Тщательную сортировку способны проводить, например, женщины из бедных филиппинских семей, собирающие и продающие для переработки полимерную тару различного назначения, выброшенную волнами на берег моря. Разрабатываются сложнейшие промышленные системы сортировки, в которых разделение полимеров основано на небольших отличиях в их физико-химических свойствах. В одной из таких систем отходы упаковочных материалов после дробления на частицы в несколько мм проходят магнитную сепарацию для отделения черных металлов, затем электрическую сепарацию, основанную на токах Фуко, для отделения цветных металлов, промывку для удаления растворимых загрязнений, грохочение, сепарацию по плотности (флотацию), электростатическую сепарацию. Для более высокой точности электростатической сепарации может быть применен усовершенствованный зарядный барабан. Барабан вращается на горизонтальной оси и выполнен из электроизоляционного материала. Внутри барабана находится электрод в форме дуги окружности с углом 150 град. Второй электрод с углом 90 град. расположен вне барабана так, что между ним и барабаном образуется расходящийся книзу зазор. После прохождения барабана смесь полимеров разделяется на две фракции по химическому составу и одну смешанную. Эластомеры можно отделить от термопластов электростатической сепарацией на наклонной плоскости, по которой частицы резины перемещаются скачками, а частицы термопластов сползают со скоростью, зависящей от величины электрического заряда, характерного для каждого вида термопласта. При флотации с использованием специальных поверхностно-активных веществ можно эффективно разделять полиэтилен и поливинилхлорид. В другой автоматической системе сортировки пластики разделяются по сигналам сложного оптического устройства, работающего в инфракрасной области спектра. В результате указанных выше трудностей сбора и сортировки получение одной тонны рециклата такого широко используемого для производства упаковки полимера как полиэтилентерефталат, в ФРГ обходится примерно в три тысячи немецких марок, тогда как тонна исходного полимера стоит всего 1600 марок. По данным фирмы RIGK (ФРГ) с экономической и экологической точек зрения повторная переработка полимерных отходов целесообразна лишь при наличии чистосортных отходов и возможности получения продуктов, пользующихся спросом. Получение дохода в этой отрасли представляется проблематичным, поэтому в Европе пошли по пути принуждения производителей и пользователей полимерной упаковки к решению задачи ее утилизации или уничтожения. ЕЭС приняло директиву 94/62/СЕ, определяющую основные требования к упаковке с точки зрения воздействия на окружающую среду. Все страны, производящие упаковку для Европы или в Европе, должны придерживаться этой нормы, чтобы избежать жестких экономических санкций. Страны - члены ЕЭС, в свою очередь, приняли законодательные акты, направленные на упорядочение сбора, переработки или уничтожения полимерных отходов на своих территориях. Так в Италии принят закон 22/97, который предписывает допускать к продаже только упаковку, отвечающую Европейским стандартам. Создан Национальный Консорциум Упаковки, учрежденный производителями и пользователями упаковки в равных долях (CONAI). Он координирует сбор, сортировку и транспортировку материалов, определяет общие условия вывоза отходов теми, кто их произвел, разрабатывает и дополняет программы по управлению движением упаковки и соответствующих отходов. Организации с аналогичными функциями созданы и успешно функционируют в Европейских странах. В связи со снижением бюджетных ассигнований на экологические цели в США рекомендуется усилить информационную активность коммерческих организаций по оказанию помощи муниципалитетам для организации сбора отходов по отдельным видам. Население должно знать конечную цель сбора отходов. Американским Советом по пластмассам развивается программа сбора и утилизации полимерных бытовых отходов. Основное внимание уделяется процедуре выбора сборщиков отходов и заключению ими контрактов, просвещению жителей в плане целесообразности сортировки отходов, предоставлению удобных контейнеров и организации их транспортировки к местам переработки. Положительным примером заботы об охране окружающей среды является деятельность правительства ФРГ. В 1993 году на экологические программы в этой стране было затрачено 6о млрд. марок - больше, чем в какой-либо другой стране мира. В 1994 году в этой сфере работало 956 тыс. человек. В 1998 году принят закон, резко ограничивающий начиная с 2005 года возможность захоронения отходов с содержанием компонентов органического происхождения более 5%. 
В ФРГ действует система DSD (Dual System Deutchland), которая работает подобно обычной системе сбора муниципальных отходов. Система объединяет около 600 ведущих компаний, производящих предметы домашнего обихода, бытовую технику, мебель, и производителей полимерной тары и упаковки (контейнеры, упаковочная лента, пленка, вкладыши и т.д.). Система занимается организацией пунктов сбора и переработки упаковочных материалов, оснащением соответствующих предприятий оборудованием. Так в 1997 году построен новый завод по переработке полимерных отходов, использующий в качестве сырья промышленные и бытовые полимерные отходы в виде пленки, контейнеров, бутылок, стаканов и других видов тары и упаковки. Схема переработки включает предварительную сортировку на отдельные фракции: бутылки и контейнеры, пленка и стаканы, которые раздельно отмываются и поступают в мельницу на мокрое измельчение до частиц размером около 15 мм. Затем следует дополнительная очистка от прилипших частиц бумаги, клея, древесины, минеральных загрязнений.
|
