Утилізація використаної тари і пакувальних матеріалів

      - заводи повинні регенерувати відходи за власною ініціативою, створювати спільні центри з переробки використаної тари на прикладі фірми Coca-Cola і Північно - Американської з переробки відходів. Пластмасові пляшки переробляють тут у кількості 100 тис. т. щорічно, із них виготовляють лавки в парках, квіткові горщики тощо;

       розробляючи новий  вид упаковки, необхідно враховувати  фактори екології, можливості її  повторної утилізації;

       - популяризація  виробів із відходів  упаковки. У Німеччині, наприклад, перероблені відходи використовують як папір для друкування газет (50-60 %), для виготовлення скляних пляшок (50 %), алюмінієвих корків (35  %).

       - використання теплової енергії від спалювання відходів. Таким чином спалюється 75-80 % сміття. У США побудовано спеціальні установки, що дозволяють одержувати 525 кВт-рік енергії від спалювання однієї тонни відходів.

 

      3.2 Утилізація полімерної упаковки

 

      Полімери становлять вагому і все зростаючу частку у виготовленні пакувальних матеріалів. Їх використання негативно впливає на довкілля. Це пов’язано з тим, що в основному полімерні матеріали виробляються із природно - невідновлюючої сировини: нафти і газів. Їх запаси помітно вичерпуються ,тому виникає необхідність у використанні полімерів, які б виготовлялися із природно - відновлюючих джерел сировини, наприклад дерев, рослин тощо.

      Важливим фактором , який впливає на погіршення  екологічної обстановки, є повільний темп асиміляції відходів полімерних матеріалів при виробництві і після використання. Приблизно протягом 80 років під дією світла, тепла, вологи і мікроорганізмів полімерний матеріал може деградувати настільки, що його компоненти будуть засвоєні природою.

      Всесвітня організація GREENPECE веде боротьбу проти застосування полівінілхлориду, оскільки залишки мономеру, які в ньому містяться, канцерогенні. Звалище полівінілхлориду – екологічна бомба повільної дії. У Німеччині щорічно на звалище вивозиться не менше300 тонн кадмію у вигляді використаних упаковок.

      З екологічної  точки зору, краще використовувати  в упаковках харчових продуктів  полімерні пластифікатори, міграція  яких в упакований продукт  у 20 разів менша, ніж наприклад, ефірів адипінової кислоти. Тобто поліолефіни містять менше пластифікаторів, ніж полівінілхлорид.

      Шкідливі екологічні  наслідки використаних упаковок  харчової продукції на довкілля  можна знизити різними способами: збиранням і вторинною переробкою  використаних упаковок традиційними способами, застосуванням полімерних композицій, здатних переходити в розчин і підлягати вторинній переробці, розробкою і використанням біорозкладувальних полімерних матеріалів. Також запропоновано використовувати спеціальні нешкідливі речовини, які наносять на поверхню готових до вживання продуктів або напівфабрикатів, що виконують роль захисних упаковок. Дослідженнями Академії прикладної біотехнології (м. Москва) встановлено, що застосування покриття із водних дисперсій полімеру на сирах порівняно з традиційними дозволяє знизити трудові затрати виготовлення ситру на 10 % скоротити втрати продукції на 2 % і отримати суттєвий  економічний ефект.

      До складу речовин, які виконують роль захисних  упаковок, можуть також входити  натуральні органічні сполуки типу целюлози або протеїнів. Нанесення їх здійснюється напилюванням, «забризкуванням» або «занурюванням» у розчин. Після приготування страви плівку можна не видаляти, оскільки вона їстівна. Ведеться пошук  шляхів ефективного використання вторинних полімерів із  використаних упаковок.

      Особливу увагу  приділяють питанням збирання  і повторного використання упаковок  із поліетилентерефталату (ПЕТ). Підприємства в Нідерландах подрібнюють таку тару в гранули і поставляють в інші країни для переробки на волокна, нитки. Крім цього, розроблено автоматичне  сортування і збір ПЕТ-упаковок, з побутового сміття. З використаного ПЕТ виготовляють лотки, ящики для пляшок, упаковки для непродовольчих товарів,  пляшки для кетчупу.

      На розробку і застосування полімерних композицій, здатних розчинятись у воді та піддаватися вторинній переробці, направлені зусилля дослідників різних країн. Так, наприклад, у США створений новий полімер Enviroplast  для заміни таких пакувальних матеріалів, як ПС, ПВХ і папір. Цей матеріал не містить крохмалю і піддається біорозкладанню. Enviroplast допущений до контакту з харчовими продуктами, швидко розчиняється  у гарячих органічних речовинах.  Із нього можна виготовляти кришки для пляшок з питною водою або використовувати у поєднання з восковим покриттям.

      На ринках деяких  країн  Західної Європи, США. Японії  з’вились плівки, пляшки, литі вироби, які здатні розчинятись у воді за 15-45 хвилин. Ці полімерні матеріали виготовляють на основі полівінілового спирту (ПВС). Вони одержали торгову назву Vіnex.

      У США розроблено нову технологію виробництва саморозкладувальних полімерів. Для цього підвищили температуростійкість. ПВС, а Vіnex синтезували із вінілового спирту і вінілацетату. Він випускається у вигляді «таблеткового» матеріалу, легко піддається утилізації за допомогою  вологи і широко розповсюджених мікроорганізмів та використовується при загортанні товарів, які не містять вологи, а також для ламінованого паперу.

      В Італії з’явився саморозкладу вальний полімер, до складу якого входить поліамід, поєднаний з полімерними сполуками. Довільне розкладання забезпечує введення до складу полімерної плівкової композиції полігідроксибінітрату і полігідроксибутіратвалєрату. Механічна міцність готових виробів практично така сама, як і звичайного ПЕ.

      Розробка біорозкладувальних  полімерів базується також на  використанні як наповнювач крохмалю. Наприклад, у Канаді планується  виготовлення плівкових виробів  виробів з поліпропілену  (ПП) з крохмальним наповнювачем. Це сприяє саморозкладанню ПП під дією оточуючих факторів.

     У США створено  новий термопластичний полімер Novon, який здатний до біодеградації в аеробних і анаеробних умовах у присутності вологи. Він переробляється у вироби екструзією, литтям і порливом. Застосовується для одноразових упаковок як саморозкладувальний матеріал для харчової промисловості та інших галузей. За своїми механічними властивостями він  займає проміжне місце між ПС і ПП.

      Фірма  Biologische Verpackungssysteme (Німеччина) виробляє полімерний матеріал Біофак (Віорас). Він застосовується у виробництві упаковок і виготовляється із промислового крохмалю без введення нафтохімічних компонентів. Упаковка з цих матеріалів є еластична і стабільна, може перфоруватися, нарізатися, маркуватися. Цей матеріал знаходить широке застосування при упакуванні хлібобулочних виробів, сухих продовольчих товарів, яєць. Ба опак широко застосовується в Німеччині, Австрії, США, Швейцарії.

      У Німеччині розроблено  і організовано промислове виробництво  плівки з біополімерного матеріалу, який являє собою поліетилен високої густини (LDPE), до складу якого входять вуглеводи і жирні кислоти. Поверхня матеріалу пориста і на неї можна наносити флексографський друк.

     Після використання  упаковок  із цієї плівки матеріал розкладається під дією мікроорганізмів і вологи, які добре проникають крізь пористу поверхню плівки. В умовах аеробного компостування процес розкладання біоплівки проходить дуже швидко і не впливає на грунтові води. При згорянні біоплівки не утворюються токсичні гази, це не супроводжується виділенням неприємних запахів. Процес зберігання упаковок із біоплівки в традиційних складських умовах довготривалий.

      Розроблено фоторокладувальні  полімерні плівки з регульованим  терміном експлуатації, особливістю яких є здатність після певного часу розкладатись під дією світла на дрібні фрагменти. Остання потім руйнуються мікроорганізмами грунту і включаються в загальний біологічний цикл. Застосування фоторозкладу вальних плівок дозволить виключити трудомісткий процес збору і переробки використаної плівки. Розроблено і впроваджено у виробництво процес одержання плівки на їх основі. Термін служби таких плівок становить 3-3,5 місяці.

      Компанія ІСІ Amerikan ins. Виробляє термопластик, який піддається природному, біологічному розкладанню. Він має властивості, схожі з поліпропіленом. Це лінійний поліефір РНВV, який виробляється шляхом ферментації цукру за допомогою бактерій Alcaligenes entrophys. Розкладання цього матеріалу відбувається під дією мікроорганізмів, які знаходяться в грунті.

      На підприємствах  комунальних служб міст відходи  упаковки харчових продуктів  можуть спалювати разом з іншим  сміттям або використовувати  як домішки до основного виду  палива.

 

       3.3 Утилізація  алюмінієвої тари

 

      У розвинутих країнах збільшуються обсяги повторної переробки алюмінієвих банок.  Тому споживачі прогнуть придбати харчові продукти, фасовані в таку тару, яку після використання вмістимого можна здати за гроші.

      В США майже 90 %  населення надає перевагу продуктам, фасованим в алюмінієву тару, а не в жерстяну. В даний час банки, повністю виготовлені із алюмінію , широко застосовуються в США для упакування різних напоїв. Для іншої харчової продукції використовують в основному жерстяні банки (95 % із білої жерсті та 5 % із алюмінію).

      Переробка використаних  алюмінієвих банок значно простіша  за утилізацію жерстяних (відпадає  необхідність видалення поздовжнього  шва), а розроблені технології  дозволяють практично переробляти  всю використану тару. У США 95 % тари для фасування напоїв виготовляють із алюмінію, із них 80 % утилізують, внаслідок чого одержують 950 тис. тонн вторинного алюмінію. У Франції 27 % усього алюмінію, що випускається, одержують із вторинної сировини, в Японії –

40 %, у Німеччини – лише 30), а в Швеції більше 90 %.

      В Італії щорічно  споживається 1 млрд. алюмінієвих банок з прохолоджуючими напоями. В країні функціонують фірми і об’єднання, які займаються збутом і переробкою вторинної тари, по всій території країни розміщено 36 тис. контейнерів для збирання, і розроблено спеціальні заходи щодо стимулювання цього. Розробка і пресування алюмінієвих банок у блоки проводиться у ряді міст Італії, потім блоки направляються в центр переробки. Досвід показав, що вторинний алюміній придатний для повторного виготовлення харчової тари за тією самою те6хнологією, за якою виготовляються нові банки із первинного алюмінію.

 

      3.4 Екологічна безпека при утилізації пакувальних матеріалів і тари

 

      Шляхи і засоби  стимулювання виробництва екологічно  безпечних видів упаковки потребують двох аспектів. Самі пакувальні матеріали можуть різними шляхами сприяти охороні довкілля. Наприклад, на упаковці може міститися важлива інформація, необхідна для безпеки споживача, присвячена охороні довкілля, особливо в аварійних ситуаціях, повторного використання, для здійснення тих чи інших видів регенерації, рециркуляції. З іншого боку, пакувальні матеріали можуть значною мірою сприяти виникненню проблем, пов’язаних з організацією процесу видалення відходів. Адже пакувальні відходи становлять від 15 до 50 % загальної маси побутових відходів у різних країнах.

      В окремих країнах  передбачені відповідальні розцінки  і тарифи на послуги із збиранням  використаної упаковки 

     Більшість розвинутих країн Європи тільки через 7-10 років досягли рівня 45-65 % утилізації відходів упаковки, що відповідає вимогам Директиви європейського парламенту.

      Східноєвропейські  країни – нові члени ЄС, відповідно  до Директиви ЄС досягли рівня 15-25 %, і тільки до 2012 року повинні досягти рівня 60 % використаної упаковки.

      Раніше ПЕТ використовували  тільки у вигляді  орієнтованих  волокон і плівок, а зараз –  при виготовлення споживчої тари  для упакування різних рідких  продуктів: мінеральної води, безалкогольних  напоїв, олії, оцту, пива тощо. Поширені  три основних методи переробки відходів ПЕТ-матеріалів у вироби тривалого користування:

      1. Хімічна переробка (гідроліз, гліколіз або метаноліз), отримання вихідних речовин (диметилд-фталату, терефталевої кислоти, етиленгліколю) і використання їх як сировини для поліконденсації або як добавки до первинних матеріалів.

     2. Переробка однорідних  за складом відходів ПЕТ передбачає  збір, сортування і миття двовісно орієнтованих ПЕТ-пляшок, які після подрібнення, гранулювання, кристалізації і сушки можуть використовуватися для повторної переробки.

      3. Переробка з  іншими полімерними матеріалами.

      Найбільш перспективними  визнано метод отримання гранульованого  матеріалу з якісними показниками, які мало відрізняються від  звичайної сировини. Відходи, що  переробляються, багаторазово перекристалізовують і екстрагують у глибокому вакуумі. ПЕТ для пляшок відрізняється за властивостями від ПЕТ для волокон і плівок: він має більш високу молекулярну масу, в’язкість і санітарно-гігєнічні показники (більш низький вміст ацетальдегіду).

      Технологічні відходи  за своїми властивостями мало  відрізняються від вихідної сировини, але містять більше вологи  і пороху.

      Пакувальні матеріали  можуть бути придатними лише  для визначеного методу регенерації, циркуляції і повторного використання. Наприклад, придатний для спалювання поліетилен біологічно не розкладається і тому не може бути використаний для компостування.

      Екологічна сумісність  полімерних упаковок значною  мірою залежить від типу полімеру або від того, чи підлягає він повторному використанню. Якість повторно використаних матеріалів погіршується із збільшенням у них частки домішок. Полімерні компоненти, які підлягають переробці, мають певні обмеження гігієнічних норм, оскільки їх очищення трудомістке.

      Пластичні матеріали, як правило, не здатні до біохімічного розкладання і тому непридатні до компостування. Деякі пластмаси містять стабілізуючі речовини або забарвлені пігменти, які часто включають метали. Хімічний склад пластичних матеріалів значною мірою визначає можливості їх спалювання, а також рівень викидів токсичних речовин. Наприклад, в результаті повного спалювання поліетилену і поліпропілену утворюється лише вода і окис вуглецю без будь-яких інших залишків.