Термічна утилізція відходів пластмас

Термічні методи використовуються в тих випадках, коли всі інші методи не можна застосувати.

Рис. Методи термічного знешкодження та утилізації відходів пластмас.

Спалювання використовується для знешкодження побутового сміття в склад якого входять полімери. Так спалювання дозволяє отримувати у Великобританії – 2 %, у США – 1, 5 % загальної кількості енергії, що споживається цими країнами. При горінні деякі полімери виділяють шкідливі гази: аміак, оксиди азоту, ціаністі сполуки. Тому необхідне додаткове обладнання для очищення та знешкодження газових викидів. Агресивні викиди при високих температурах підвищують корозію апаратури та обладнання для спалювання, що у свою чергу підвищує кількість і вартість ремонтів. З цієї причини пластмасові відходи частіше всього спалюють із побутовим сміттям, в міст у якому полімерів не перевищує 10 %.

Перспективним методом термічного знешкодження відходів полімерів є термоокиснювальна деструкція, коли полімер під дією температури та кисню повітря розкладається на речовини з меншою молекулярною масою. Більшість полімерів починають розкладатися при температурі 150-250 °С. Існують термостійкі полімери, активна деструкція яких починається з 350-400 °С.

Піроліз різних полімерів відбувається при різних температурах. Наприклад, піроліз відходів полістирольних пластиків досліджено в широкому інтервалі температур, як при атмосферному тиску так і при вакуумі. Низькотемпературний піроліз відходів полістирольних пластиків при атмосферному тиску в середовищі азоту при 329 °С дозволяє виділити 62 % стиролу від загальної кількості газу, що виділяється. При підвищенні температури піролізу до 700-800 °С вихід стиролу можливо збільшити до 75-85 %.

Піроліз окремих видів пластмас відбувається з утворенням великої кількості вихідних мономерів, які можуть використовуватись в рециклі. Розділення відходів полімерів на індивідуальні компоненти викликає досить серйозні труднощі, тому розробляються процеси піролізу сумішей відходів пластмас. В результаті піролізу утворюється газ, рідка та тверда фази (табл. 1).

Таблиця 1