БЕЗОПАСНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ
- Главная
- НАШИ ПРОЕКТЫ
- НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТОВ
- ЭКОЛОГИЯ
- БЕЗОПАСНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ
ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ
- Производство полимеров достигло гигантских объемов, но их утилизация возможно только сжиганием.
- При нагреве большинство полимерных материалов выделяют чрезвычайно опасные вещества (суперэкотоксиканты).
- Основная масса людей при пожарах погибает от удушья.
- Надежного метода борьбы с этой экологической и социальной угрозой пока не существует.
Синтетические полимеры (нейлон, полиэтилен, полиуретан) совершили революцию в нашем образе жизни, но их применение создает ряд проблем.
Во-первых, синтетические полимеры получают из невозобновляемых ресурсов; во-вторых, - применение не разрушаемых в природной среде пластиков и их накопление ведут к загрязнению окружающей среды и создают глобальную экологическую проблему.
Объемы выпуска не разрушаемых в природной среде синтетических пластмасс, главным образом полиолефинов (полиэтиленов и полипропиленов), получаемых в процессах нефтеоргсинтеза огромны, к настоящему моменту они достигли 180 млн т в год и ежегодно возрастают примерно на 25 млн. При этом основная их часть складируется на свалках, так как повторной переработке в развитых странах подвергается не более 16-20 %. В настоящее время для очистки окружающей среды от пластмассовых отходов активно разрабатываются два основных подхода: захоронение и утилизация.
Захоронение пластмассовых отходов - это «бомба замедленного действия» и перекладывание сегодняшних проблем на плечи будущих поколений. Кроме того, под полигоны и свалки твердых бытовых отходов ежегодно отчуждается до 10 тыс. га земель, в том числе и плодородных, изымаемых из сельскохозяйственного оборота.
Возможные пути сокращения гигантских отходов синтетических пластиков - это утилизация, которую можно разделить на ряд главных направлений: сжигание, пиролиз, рециклизация и переработка. Однако как сжигание, так и пиролиз отходов тары и упаковки и вообще пластмасс кардинально не улучшают экологическую обстановку. Более того, сжигание - это дорогостоящий процесс, к тому же еще и приводящий к образованию высокотоксичных, а также супертоксичных (таких, как фураны и диоксины) соединений.
Повторная переработка пластмасс в определенной степени решает этот вопрос, но это требует значительных трудовых и энергетических затрат, так как для этого необходимы следующие действия: отбор из бытового мусора пластической тары и упаковки, разделение собранных отходов по виду пластиков, мойка, сушка, измельчение и только затем переработка в новое полимерное изделие. Необходимость проведения мероприятий для рециклизации пластмассовых отходов, в особенности из тары и упаковки, в ряде стран закреплена законодательно. В странах ЕС законодательные инициативы и акты обязывают производителей пластмассовой упаковки использовать при этом до 15 % в качестве сырья вторичные пластмассы. Так, для Германии эта квота составляет 50 % и должна увеличиться до 60 %. Связано это с тем, что захоронение и сжигание не решают проблемы рецикла многомиллионных синтетических отходов, и их аккумуляция в биосфере грозит глобальной экологической катастрофой. Переход на новые типы материалов, которые разрушаются в природной среде естественным путем до безвредных продуктов, становится насущной проблемой.
В России разработан и продемонстрирован на практике новый способ простого и чрезвычайно эффективного решения глобальной проблемы современности «Полимеры и биосфера», носящей сегодня как никогда острый характер. При этом, впервые, это решение носило всеобъемлющий и кардинальный характер, т.к. решало проблему обеспечения санитарно-химической, пожарной и экологической безопасности на всём пути движения полимерного материала: изготовления, эксплуатации и утилизации одновременно.
Так как сегодня в мире используется огромное количество различных полимеров, то при разработке нового способа в качестве модельного полимера был выбран поливинилхлорид (ПВХ) и не столько потому, что является одним из самых распространенных и используемых полимеров в мире, сколько потому, что при этом одновременно является и одним из наиболее опасных с экологической и социальной точек зрения (особенно при пожарах и утилизации методом обычного сжигания). Учитывая, что изменение свойств материалов на базе ПВХ существенно зависит от свойств использованных ингредиентов (целевых добавок), на первом этапе была проведена работа по замене безнадежно устаревших традиционно используемых сегодня базовых ингредиентов (фталатных, фосфатных и других видов пластификаторов).
В итоге взамен весьма опасных и токсичных пластификаторов традиционного типа были разработаны не менее эффективные добавки, относящиеся теперь уже исключительно к разряду малоопасных и нетоксичных веществ. На следующем этапе взамен традиционно используемых ингредиентов специального назначения (антипиренов, наполнителей, стабилизаторов и т.д.) ввиду их явной неспособности обеспечить необходимый уровень пожаробезопасных и экологических свойств были разработаны новые отечественные целевые добавки (модификаторы типа А), которые значительно более эффективно могли решать эти проблемы, хотя бы потому, что одновременно играли роль активных «нейтрализаторов» выделяющихся вредных веществ (таких, например, как канцерогенные полиароматические углеводороды (ПАУ) и, что особенно важно, чрезвычайно опасные суперэкотоксиканты (диоксины различных мастей). В дальнейшем с их использованием была разработана и промышленно освоена вальцево-каландровая технология получения специального напольного ПВХ-покрытия, обладавшего уникальным комплексом санитарно-химических, пожаробезопасных и экологических свойств. Достаточно сказать, что определение токсичности продуктов горения «Спецстрол» (по ГОСТ 12.1.044-89) достигло максимально возможного уровня требований безопасности, т.е. для данного класса материалов результат нельзя было улучшить (в лучшем случае его можно было только повторить).
Впервые за многие десятилетия на примере ПВХ-материалов удалось продемонстрировать принципиально новые пути выхода из опаснейшего тупика решения глобальной проблемы человечества – «Полимеры и биосфера». При этом дополнительно открылись и реальные возможности по созданию на базе ПВХ нового поколения полимерных материалов (способных например работать в условиях крайнего Севера; в электрических кабелях с полимерной изоляцией из ПВХ, устранения явления короткого замыкания по причине ее теплового старения; создавать новые виды «резин», способных обеспечивать их высокую пожарную и экологическую безопасность и т.д.
В чем слабость прежних разработок?
1. Все они носят разрозненный характер ибо полностью сосредоточены на устранении негативных последствий, а не самой причины проблемы.
2. Поиск решения у всех них лежит исключительно в рамках «традиционного мышления» и выйти из этого порочного круга пока им не удается. Поэтому, как следствие, все без исключения прежние разработки всегда отличались малой доступностью, низкой эффективностью и чрезвычайно затратным механизмом использования. В основе же нашей разработки положен совершенно иной принцип («легче предупредить, чем лечить»). Иными словами наш способ носит превентивный характер, т.е. целиком направлен на устранение самой причины проблемы, а нее следствия. Для этого собственно и была создана новая база отечественных ингредиентов (модификаторов типа А) и отработаны технологические приемы их использования. И результат не замедлил сказаться. Предлагаемый способ впервые продемонстрировал принципиальную возможность кардинального решения проблемы, т.к. носил радикальный, всеобъемлющий характер (т.е. обеспечивал санитарно-химическую, пожарную и экологическую безопасность на всем пути движения материала: изготовления, эксплуатации и утилизации одновременно).
При этом сам способ оказался чрезвычайно прост, доступен и обладает высокой эффективностью как в социальной, экологической, технологической, экономической и т.д. сферах одновременно.
