XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

На сегодняшний день вопросы угрозы здоровью населения и окружающей среде, вызванные загрязнением пластиковых отходов, решаются на международном и региональном опыте в области снижения данных отходов. В связи с этим, международное законодательство и деятельность по обращению с пластиковыми отходами, а также развитие системы сбора и переработки пластиковых отходов в Казахстане всячески способствует решению данной проблемы. Анализировав статистические источники, можно заметить, что в 2019 году в Казахстане образовалось 483 755,5 тонн отходов пластика. В этом же году было отсортировано 90 079 тонн отходов упаковки из пластмассы, пластика, полиэтилена и полиэтилентерефталата. Это составляет 18% от объема образовавшегося пластикового отхода. При этом объем отходов пластика, направленных на переработку, составил 17 199 тонн, что составляет 3% по сравнению с объемом образования отходов, объем отсортированного пластика достиг 19%. Экспорт пластмассовых отходов в 2019 году составил 5 962,5 тонн. С 1 января этого же года на полигонах в Казахстане введен запрет на захоронение пластика. Стоит отметить, что в прошлом году компетентные органы заключили меморандум по внедрению платного использования полиэтиленовых пакетов в нашей стране.

Ситуация в мире по захоронению, переработке, утилизации пластиковых отходов связаны с экологической и экономической неэффективностью.  Компания Coca-Cola, производящая напиток марки Dasani, объявила о намерении к 2030 году собрать и переработать пластиковый мусор в количестве, равном 100 процентам остатка. Он и другие транснациональные компании, в том числе PepsiCo, Amcor и Unilever, заявили, что до 2025 года они перейдут на 100-процентную многоразовую, перерабатываемую и биоразлагаемую упаковку. А компания Johnson & Johnson заявила, что в своих ватных палочках они будут менять пластиковую палочку на бумажную. Альтернативными методами, такими как сжигание, биологическая переработка, пиролиз, добавление пластмассовых отходов при прокладке дорог, всему этому в последние годы уделяется повышенное внимание. В Европе заводы по производству жидкого топлива на основе пластиковых отходов основаны на эффективных экологических процессах. Технология включает в себя дистилляцию нескольких видов жидкого топлива из пиролизной нефти, включая пиролиз пластика. Portlaoise от Cynar, Ирландия, имеет один работающий демонстрационный завод. Бристоль, первый коммерческий завод пластмасс в Великобритании с годовой мощностью 6.000 тонн, был запущен в эксплуатацию в октябре 2013 года. По данным Cynar, объем жидкого топлива, пригодного для использования около 1000 литров, можно производить с каждой тонны пластика.

В данной статье рассматриваются основы утилизационных процессов и дается четкое представление о утилизации пластиковых отходов, количество которых с каждым днем все возрастает. Представленный материал также фокусируется на преимуществах и недостатках различных методов утилизации путем сравнения методов по нескольким экономическим, экологическим и энергетическим параметрам.  Применение пластиковых отходов в качестве строительных материалов в бетонных конструкциях и дорожных покрытиях были признаны лучшими методами утилизациии данных отходов с индексом EEE 42,85%. Также более эффективным методом является пиролиз с энергетической оценкой 23,08%. Вынос на полигоны (в некоторых старнах запрещен выброс на полигоны) с индексом EEE составил -7,14% оказался наименее прибыльным методом утилизации и с экологической точки зрения должен быть сведен к минимуму.

Анализируемая нагрузка на окружающую среду включает производственный процесс вторичной переработки.пластиковых отходов. При утилизации 1-ой тонны пластика генерируемые выбросы парниковых газов составляют 2,36E + 03 кг эквивалента CO2, что в свою очередь подключает потенциальный вклад в глобальное потепление на 1,30E + 02 кг эквивалента CO2 на этапе подсчета, 3,52E + 01 кг эквивалента CO2 на этапе распределения и 2,15 E + 00 кг эквивалента CO2 на другие виды производства. Эффективностью утилизации пластиковых отходов явилось сырье в виде вторично переработанных гранул, выход продукции составил 39664,1 МДж и 2,11 МДж.

Вторичная переработка пластиковых отходов свалочных и производственных объектов является респектабельным вариантом для преобразования в топливо (RDF). Тем не менее, вариации в составе RDF приводят к низкому качеству топлива, получаемого из переработанных пластиковых отходов. Во многих развитых странах внедрен процесс торрефикации для улучшения свойств топлива с точки зрения теплотворной способности, получаемая энергия, это соотношение плотности и гидрофобности. Печь для торрефикации использовалась для обжига RDF из переработанного пластика при контролируемой температуре 250, 300 и 300 °C и времени пребывания в печи приблизительно 30 минут в инертной среде с использованием газообразного азота. Результаты эксперимента показали оптимальную температуру торрефикации в 250 °C, что привело к повышению теплотворной способности RDF до 14,12%, энергия эффективности 107,78%, коэффициент плотности 1,14. Данные показатели продемонстрировали большой выход энергии из торрефицированного RDF по сравнению с сырым RDF. Гидрофобные свойства торрефицированного RDF также были улучшены с помощью процесса торрефикации из-за низкой адсорбционной способности торрефицированного RDF, которая, по оценкам, составляла лишь половину от такового сырового RDF. Повышение качества топлива из RDF из вторичных пластиковых отходов, достигнутое с помощью процесса торрефикации, улучшило свойства топлива, прямое использование которого в сочетании с другими видами угольного топлива, для выработки энергии является эффективным. 

Списоклитературы:

Harvey, M., Pilgrim, S.The new competition for land: Food, energy, and climate change (2011) Food Policy, 36 (SUPPL. 1), pp. S40-S51.

Bechthold, I., Bretz, K., Kabasci, S., Kopitzky, R., Springer, A.

Succinic acid: A new platform chemical for biobased polymers from renewable resources (2008) Chemical Engineering and Technology, 31 (5), pp. 647-654

Yoo, J.H., Kim, S.H., An, D.J., Choi, W.C., Yoon, S.J. Generation efficiency of tracking type floating PV energy generation structure using Fiber Reinforced Polymer Plastic (FRP) members Key Engineering MaterialsVolume 730 KEM, 2017, Pages 212-217

Бузова, О. В. Извлечение энергии из пластмассовых отходов / О. В. Бузова, А. К. Айжарикова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 8.2 (112.2). — С. 64-66.