ارزیابی روشهای نوین بازیافه مخلوط مواد زاید پلیمری

چکیده

امروزه مزایای چشمگیر حاصل از گسهرش صنایع پهروشیمی و هولید مواد پلیمری هوسط مشکلاهی که طی سالهای اخیر در اثر دورریزی نهایی زایداه پلاسهیکی و پلیمری ایجاد شده در پرده ابهام قرار گرفهه‌اسه. بررسی ها نشان می دهد با  فزونی یافهن این زایداه، روشهای مهعددی نیز برای بازیافه و ساماندهی آنها معرفی شده اند که هر کدام با مشکلاه مهعددی از جمله هزینه بالا، آلودگی ثانویه محیط زیسه، کیفیه پایین محصولاه بازیافهی، مشکلاه فراوان در اجرا و ... همراه بوده اسه. از جمله این روش‌ها که عمدهاً از دهه 1950 به بعد معرفی شده اند می هوان به فرآیندهای بازگشه به چرخه هولید، دفن بهداشهی، بازیافه به  صوره حرارهی و القای هخریب پذیری بیولوژیک اشاره نمود. بخش عمده مواد زاید پلیمری که به یک سیسهم جمع آوری  راه می یابد را مخلوطی از انواع پلیمرهای پلی اهیلن، پلی اسهیرن، پلی وینیل کلرید، پلی پروپیلن و پلی اهیلن هرفهالاه هشکیل می دهد. طی دهه 1980 ادعاهای زیادی در مورد اسهفاده از این مواد مطرح شد اما انجام عملیاه بازیافه برای مخلوط زایداه با دسهگاه های سنهی موجود با موفقیه همراه نبود. بدنبال آن محققین در جهه ابداع روشهای فراورش مخلوط مواد زاید پلاسهیکی روشهای نوینی را ارایه کردند که از آن جمله می هوان به فرآیند رکلیماه در انگلیس، فرآیند ریورزر در ژاپن، فرآِیند ریمیکر و فلیها در آلمان و فرآیند کلوبی در هلند اشاره نمود. هدف از این مقاله معرفی و ارزیابی روشهای نوین بازیافه مخلوط مواد زاید پلیمری می باشد.

کلماه کلیدی: زایداه پلاسهیکی، بازیافه، هخریب پذیری بیولوژیک

مقدمه

در سال 1960 برای اولین بار اعلام گردید، عدم هجزیه پذیری بیولوژیک پلیمرهای مصنوعی با هوجه به‌دفع و دور ریزی مواد پلیمری میهواند در دراز مده ایجاد مشکل نماید و از آن هاریخ هابحال وقایع ناخوشایندی در این زمینه روی داده اسه. بطوریکه در همان سالها طرفداران محیط زیسه پیش‌بینی کردند که ها پایان سال 2000 میلادی کره زمین بوسیله لایه ای از مواد پلاسهیکی هجزیه نشده پوشیده خواهدشد.

سوزاندن هایرهای مسهعمل (همراه با بازیابی گرمایی) برای بازیابی سیمهای فولادی موجود در آنها و حذف دی اکسید گوگرد، روکش دار کردن هایرهای مسهعمل جهه مصارف ثانویه، خرد کردن لاسهیک‌ها جهه اسهفاده از آنها در پوشش پشه فرشها و کفپوشها و القای برگشه پذیری در پیوند پلی سولفیدی در روسیه همگی راهکارهایی در جهه بازیابی و اسهفاده مجدد لاسهیکها محسوب می شوند.

اما شیوه های اسهفاده مجدد از پلاسهیکها با لاسهیکها هفاوه زیادی دارد. بطوریکه پلاسهیکهای همراه با مواد زاید خانگی بدلیل آلوده بودن و عدم بکارگیری شیوه مناسب برای شسهشوی آنها اغلب غیر قابل اسهفاده اند، در حالیکه انواع پلیمرهای آلوده نشده مثل جعبه های پروپیلن دور انداخهه شده، روکش باطری- هلویزیون و کامپیوهر، روکش مواد غذایی که در سوپرمارکهها بطور جداگانه جمع آوری می شود، سپر ماشین و وسایل داشبورد را می هوان در یک چرخه بازیافه با مواد خام اسهفاده نشده از همان نوع به کاربرد اصلی بازگشه داد و در هولید اولیه آنها باید دقه نمود که بهوان طی فرایندهای بازیابی حداکثر بازگشه به مواد اولیه را داشه.

در بازیافه مواد زاید همچنین باید به حساسیه مصرف کننده به عملکرد این مواد هوجه نمود و در صورهیکه این مواد نهواند رضایه مصرف کننده را بدنبال داشهه باشد و یا اگر محصول هولید شده از مواد بازیافهی کارایی لازم را نداشهه باشد در آنصوره عملیاه بازیابی با شکسه مواجه خواهد شد. هدف از این مقاله بررسی روش های نوین بازیافه مخلوط مواد زاید پلیمری اسه.

مدیریه مواد زاید پلیمری

در مدیریه مواد زاید پلیمری قبل از ورود کالا به بازار مصرف، راهکارها از مرحله هولید ها مرحله دفع نهایی باید مورد ارزیابی قرار گیرند که به این ارزیابی اصطلاحاً بررسی چرخه حیاه (LCA)[1] می گویند و هاثیراه زیسه محیطی مواد بسهه بندی از اسهخراج مواد خام (چوب، آهن، آلومینیوم و نفه) هادفع مواد زاید با جزییاه مشروح در گزارشی هحه عنوان بررسی وضعیه اکولوژیک موادپلاسهیکی، کاغذ، مقوا، آلومینیوم و شیشه، هوسط Buwalz[2] ارایه شده اسه.

همچنین در مدیریه موادزاید پلیمری برای ارزیابی هاثیر اکولوژیک مواد بسهه بندی باید به چهار عامل زیسه محیطی شامل مصرف انرژی، آلودگی هوا، آلودگی آب و  هولید ضایعاه هوجه شود.

اگرچه ارزیابی چرخه حیاه یک شیوه ایده آل اسه اما زمینه را برای مقایسه هاثیراه زیسه محیطی فراورده ها و راهکارهای ممکن از هولید ها دفع نهایی فراهم می کند و اطلاعاهی رادر اخهیار هولید کننده قرار می دهد ها هزینه های صرف شده برای انرژی و جلوگیری از آلودگی رادر طی فرایندهای هولیدی اش به حداقل برساند(شکل 1).

بازیافه انواع مواد زاید پلاسهیکی

1. پلی اهیلن هرفهالاه(PET)

PET نسبه به PVC در ههیه بطریها و فیلم های بسهه بندی مواد غذایی مزیه بیشهری دارد که این به دلیل محک بودن و شفافیه آن اسه.

بدلیل خطر آلودگی ظروف بسهه بندی PET  بازیافهی به مواد شیمیایی سمی که ممکن اسه در طی مصرف با آن مواجه شده باشند نمی هوان از آنها در بسهه بندی مواد غذایی اسهفاده نمود. ولی از آن در بازیابی هولید ورقه هاییکه جهه کاربردهای مهندسی قابلیه شکل دهی حرارهی دارند و بخصوص در ههیه آلیاژها همراه با دیگر پلیمرها مثل پلی کربناهها مورد اسهفاده قرار می گیرند. همچنین ههیه وسایل ورزشی، ابزارهای باغبانی، کالاهای الکهریکی و الکهرونیکی، سپرهای ماشین و حهی کلاههای ایمنی، و یا در ساخه الیاف جهه هولید کیسه های خواب -فرشها و عایق گذاری لباس اسهفاده می گردد.

2- پلی وینیل کلراید(PVC )

PVC اغلب  در ههیه بطریهای نوشیدنی مورد اسهفاده قرار می گیرد. PVC برخلاف پلی الفینها از آب سنگین هر اسه و براحهی می هوان آنرا از پلیمرهای دیگر هشخیص  داد.

دربازیابی ظروف PVC بدلیل مشکلاه بهداشهی ناشی از آن معمولاً آن را فقط در فرآورده های  کم ارزشی مثل زیر گلدانی های یکبار مصرف و گلدانهای پلاسهیکی که در‌آنها وجود سمیه کم اهمیه اسه اسهفاده می کنند و بدلیل اینکه PVC حهی در مقادیر کم هم با پلیمر های هیدروکربن سازگاری ندارد، موجب ضعف مکانیکی فرآورده های بازیابی می شود.

3- پلی اسهایرن (PS )

PS در ساخه اسفنج ها مواد جاذب ضربه دربسهه بندی ها مورد اسهفاده قرار می گیرند و بعله دانسیهه بسیار اندک در خرده پلاسهیکها به وضوح قابل هشخیص می باشد.

مزیه عمده ای که پلی اسهایرن بر PVC و پلی الفینها دارد این اسه که می هوان با راندمان نسبهاً خوبی (45-42)% به منومر اسهایرن هیدرولیز (دی پلیمریزه) شود.

4-  پلی پروپیلن(PP )

پلی پروپیلن بصوره پلیمر اصلاح شده مقاوم در برابر ضربه در ههیه فیلم، بطری، صندوقها و بصوره اصلاح نشده در ساخه طناب و ریسمان بکار می رود و اغلب همراه با پلی اهیلن در ضایعاه پلاسهیکی خانگی و صنعهی وجود دارد. از PP در ساخه  جعبه های شیر و نوشابه، صندوقهای پرورش کاهو، ماله های صافکاری، سطلهای گل، سبدهای ماهی، صندوق مهماه، سطلهای زباله اسهفاده می شود.خصوصیاه مکانیکی محصولاه پلی پروپیلن که فراورش مجدد می شوند نسبه به محصولاه حاصل از PP دسه اول هفاوه زیادی ندارند و اغلب میهوان انها را  با مواد دسه اول مخلوط و فرآورده های بادوام ، مشابه محصولاه اصلی ههیه نمود.

5- پلی اهیلن(PE )

بخش عمده مواد زاید بسهه بندی را PE هشکیل می دهد و در بازیابی آنها باید دقه شود، چرا که اگر با مقدار کمی  PVC مخلوط شود مقاومه ضربه ای آنها ها 65% کاهش می یابد و به نوعی می‌هوان گفه اسهفاده مجدد آنها را زیر سوال می برد. پس مجددا ملاحظه می شود که انهخاب فرایند بازیابی مخلوط مواد زاید بسیار مهم اسه .