CC BY
185
УДК 678:55
ИССЛЕДОВАНИЕ ОТХОДОВ УПАКОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПЛАСТМАССЫ С ЦЕЛЬЮ ИХ ДАЛЬНЕЙШЕЙ УТИЛИЗАЦИИ
Н.В. Островская; Л.В. Дуболазова, Дальрыбвтуз, Владивосток
Исследованы отходы современных упаковочных материалов из пластмассы, представляющих собой использованную упаковку для пищевых продуктов, с целью их дальнейшей утилизации. Проведен анализ типов пластмасс, попадающих в бытовые отходы, и даны рекомендации по их переработке.
Потребительский спрос на упакованную продукцию в настоящее время создал проблему уничтожения огромного количества использованного упаковочного материала. Современные технологии производства различных типов упаковочных материалов в первую очередь направлены на их применение в пищевой промышленности.
В основном упаковка, применяемая для пищевых продуктов, представляет собой пластмассу различных типов (табл. 1) или материалы, комбинированные с пластмассой.
Таблица 1
Свойства и обозначение пластмасс, широко использующихся для изготовления упаковки для пищевых продуктов
Тип пластмассы Обозначе ние Химическая формула Молекуля рная масса ■103 Плотно сть, г/см3
Поливинилхлорид PVC ]п 10-150 1,351,43
Полипропилен РР 300-700 0,900,92
Полистирол РS 250-350 1,041,05
Полиэтилен: высокого давления (низкой плотности) низкого давления (высокой плотности) РЕ 50-800 50-3000 0,910,93 0,920,97
Полиэтилентерефт алат РЕТ [-(-OC)C6H4(CO)OCH2CH2-]n 20-40 1,381,40
Выбор именно пластмассовых материалов для упаковки пищевых продуктов очевиден: использование пластмассы позволяет увеличить срок хранения продукции, обеспечить неизменность ее вкусовых качеств. Пластмассовая упаковка влаго-, жиро- и газонепроницаема, не пропускает запахи, устойчива к низким и повышенным температурам, к температурным колебаниям, обладает химической инертностью и стабильностью.
Использование вместо глазирования в холодильном консервировании упаковок из пластических масс, предохраняет рыбную и другую продукцию от усушки и окисления жира, повышает ее срок хранения.
За последнее время выросла потребность использования одноразовой посуды, которая, так же как и упаковочный материал, находит свое место на городских свалках. Хотя и имеются технологии прямой переработки пластиковой посуды в новую пластиковую посуду («Ресайклинг»), но данные технологии в России пока не применяются. Утилизация пластиковых отходов, в основном «пищевого» назначения, представляет собой важную задачу.
Нами, по данным выпуска упаковочной продукции, попадающей на отечественный рынок и, следовательно, после ее использования попадающей в отходы, показан рост бытовых пластмассовых отходов за последние два десятилетия (рисунок). Если до 1993 г. наблюдался рост пластмассовых отходов, преимущественно относящийся к типам пластмасс, не используемых в качестве упаковочного материала для пищевых продуктов, то к 1994 г. стал преобладать рост отходов пластмасс, относящихся к «пищевой» пластмассе. На сегодняшний день рост отходов упаковочной пластмассы для пищевых продуктов достиг своего максимума, так как упаковывается все: хлеб, овощи, рыба, мясо, молочные продукты и пр.
Применение упаковочных пластмассовых материалов обеспечивает сохранность товара,
увеличивает потребительский спрос из-за привлекательности упаковки, имеет более низкую стоимость по сравнению с традиционными материалами. Прозрачность пластика придает
привлекательность продаваемой продукции и выполняет функции рекламы продуктов, видимых через пленку покупателю. Товар, благодаря применению
Кол-во, %
Рост количества бытовых отходов за последние десятилетия: 1 - пластмасса, используемая в качестве упаковки для пищевых продуктов и посуды, одноразового применения («пищевая» пластмасса); 2 - пластмасса общего бытового назначения
пластиковой упаковки, надежно защищен от внешних воздействий. Пластик может задерживать ультрафиолетовые лучи. Товары, обжимаемые пленкой, не колются, не бьются, не повреждаются при транспортировке, могут обладать очень высокой скользящей способностью, что представляется удобным при погрузке. Пластики способны выдерживать широкий диапазон температур: могут нагреваться и охлаждаться вместе с упакованными в них продуктами.
Напомним, что пластмасса не подлежит сжиганию из-за выделения токсичных веществ, а захоронение в земле требует больших по площади полигонов, причем разложение пластмассы в земле происходит десятилетиями. Предложение экологов хоронить отходы в выработанных шахтах еще не нашло своего отклика. Тонны использованного упаковочного пластикового материала отправляются ежедневно на свалки. Решением экологической проблемы уничтожения отходов является только их утилизация.
Новые авторские разработки, касающиеся переработки бытовых пластиковых отходов в различные виды изделий и строительные материалы, представлены в работах [1-10].
В табл. 2 нами представлены сведения о видах наиболее распространенных пластиковых упаковок, используемых для пищевых продуктов. Показано, из каких материалов упаковка изготовлена, и дана исследовательская информация по сбору, очистке и возможности ее утилизации.
Таблица 2
Виды наиболее распространенной пластиковой упаковки и возможность ее утилизации
Вид упаковки
Матери ал
Сбор и очистка упаковки
Утилизация
РЕТ
Сбор и очистка не представляют трудностей, за
исключением бутылок из-под масла.
Производится переработка в сырье (дробление) для производства новых изделий и в строительные материалы.
Рв или РР
Сбор и очистку возможно осуществить.
Переработка осуществима.
РЕ, РР
Сбор возможен, очистка пока невозможна.
Переработка производится.
Tetra Pak: РЕ, РЕТ, бумага, А1
Сбор возможен, очистка возможна только для упаковки из-под соков и других напитков.
Переработка возможна, даже загрязненной упаковки.
Очистка возможна.
Переработка не производится.
не
не
Из всех видов использованной пищевой пластмассовой упаковки наиболее перерабатываемыми являются полиэтилентерефталатные бутылки (РЕТ-бутылки) из-под напитков. Такие бутылки легко собирать, очищать, дробить и перерабатывать в гранулы, из которых повторно можно производить новые изделия. За последние два года утилизация полиэтилентерефталатных бутылок из-под соков, пива и других напитков в нашей стране налажена. Однако РЕТ-бутылки из-под растительного масла очистить весьма затруднительно. Их утилизация в настоящее время не производится.
На втором месте по переработке пищевой упаковки стоял бы полиэтилен (РЕ), если бы собранные отходы из полиэтилена (бутылки из-под майонеза, коробки, мешки, пакеты, пленки, крышки) можно было бы легко очищать. Технологии переработки отходов полиэтилена известны и применяются давно, однако применить их для использованной полиэтиленовой «пищевой» пластмассы, загрязненной остатками пищи, жиром, маслом, пока проблематично.
Так же из-за сложности сбора и очистки пока не подлежат утилизации полипропиленовые (РР) и полистирольные (РЭ) упаковочные материалы (баночки из-под йогуртов, обертки из-под мороженого, конфет, коробочки из-под лапши и т.д.).
Что касается упаковочных пакетов «Те^а Рак», то сбор и очистка таких пакетов из-под соков и напитков возможна без особых затруднений, но технологии переработки в новые изделия данного материала, состоящего из слоев пластика, картона (бумаги), алюминиевой фольги, пока не отработаны. Нами проведена переработка данной упаковки и сделаны выводы, что утилизация даже очень загрязненных пакетов возможна.
Наиболее распространены контейнеры и пленки из поливинилхлорида (РУС). Распространение поливинилхлоридных пленок на рынке нашей страны обеспечивается их низкой стоимостью, несмотря на ряд имеющихся у поливинилхлорида недостатков, например выделение вредных соединений при его нагреве.
Для замороженных готовых блюд упаковочными материалами могут быть полиэтиленовая, полипропиленовая пленка, картон или бумага, покрытая пластиком, алюминиевая фольга в сочетании с бумагой и пластиком и т.д. (Для упаковки используют также лакированный целлофан, картонные коробочки и формочки из алюминиевой фольги.) Широкое распространение получила, особенно в последнее десятилетие, вакуумная упаковка в полиэтиленовую пленку, которая позволяет сохранять продукцию достаточно долго даже при комнатной температуре, не позволяя ей засыхать. При использовании такой упаковки из-под продуктов (рыбы, мяса, сыра и пр.) на поверхности материала упаковки всегда имеется микрофлора, репродуцирующая развитие болезнетворных микроорганизмов. Несмотря на то, что слою пластика, контактирующему с продуктом, придают антибактериальные, антидрожжевые и антигрибковые
свойства, это не исключает экологическую безопасность упаковочного материала, выброшенного в виде мусора. Технологий по утилизации данного упаковочного материала нет. Не утилизированный, не собранный такой пластиковый мусор представляет собой биологическую угрозу и влияет на экологию в целом.
Необходимо срочно разрабатывать новые технологии утилизации бытовых отходов для всех видов пищевой пластмассовой упаковки.
Библиографический список
1. Зорина Л.Г., Островская Н.В., Добржанский В.Г. Экологическое значение перспективы утилизации пластических масс // Проблемы геоэкологии и рационального природопользования стран АТР: Матер. Международной науч.-практ. конф. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2000. С. 118-119.
2. Zorina L.G., Ostrovskay N. V., Mayorov I.S., Iarmolenko T.O. Ecological Prospects Utilization of Plastic Mass. The 13-th Scientific Symposium of Shenyang Institute of Chemical Technology and Bilateral Symposium Between Chine - Russia. Abstr. of papers. 2000. P. 2. China.
3. Зорина Л.Г., Островская Н.В., Добржанский В.Г. Экологическое значение утилизации пластмассовых материалов // Новейшие технологии в системе интеграционных процессов территорий стран АТР: Тез. докл. Первого международного инвестиционного конгресса. Владивосток: ДВГМА, 2000. С. 105-106.
4. Островская Н.В., Зорина Л.Г. Утилизация пластмассовых изделий бытового назначения // Приморские зори -2000: Сб. докл. научных чтений. Владивосток: ТАНЭБ, 2000. С. 148.
5. Зорина Л.Г., Островская Н.В., Гордиенко П.С. Утилизация полиэтилентерефталата: Матер. Межрегиональной науч.-практ. конф. Хабаровск: ХГТУ, 2001. С. 54-57.
6. Гордиенко П.С., Зорина Л.Г., Островская Н.В. Экологическое значение утилизации полиэтилентерефталата: Матер. XLIV Всеросс. межвуз. науч.-практ. конф., посвященной 20-летию гидроакустического образования на Дальнем Востоке России. Владивосток: ТОВМИ, 2001, Т. 2. С. 28-29.
7. Зорина Л.Г., Островская Н.В. Утилизация пластических масс / Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов: Матер. Дальневост. инновационного форума с международ. участием. Хабаровск: ХГТУ, 2003, Ч. 2. С. 115-116.
8. Островская Н.В. Опасность угрожающая окружающей среде от появления новых технологий пластических масс // Приморские зори - 2003: Международ. науч. чтения, посвященные памяти президента ТАНЭБ профессора Короткова В.И. Владивосток: ТАНЭБ, 2003. С. 60-62.
9. Островская Н.В., Зорина Л.Г. Облицовочный строительный материал на основе утилизированного полиэтилентерефталата // Приморские зори - 2003: Международ. науч. чтения, посвященные памяти Президента ТАНЭБ профессора Короткова В.И. Владивосток: ТАНЭБ, 2003. С. 62-63.
10. Островская Н.В. Сбор и переработка бытовых отходов, содержащих пластические массы / Промышленные и бытовые отходы: Проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля: Сб. статей XI международ. науч.-практ. конф. Пенза: АНОО «Приволжский Дом знаний», 2007. С. 39-42.
