Я твой пластиковый пакет

chrdk — 08.08.2018

Какие метаморфозы происходят с пластиком во время его переработки

Одноразовые пакеты, пластиковые бутылки и банки проходят сквозь быт горожанина, практически не задерживаясь в его руках. Но что происходит с ними после «смерти»? Корреспондент «Чердака» разобралась, как может выглядеть путь пластикового пакета к его следующей инкарнации.

Читать оригинальный текст на chrdk.ru

Каких-то полчаса назад он был необходим, в его жизни был смысл. И вдруг все закончилось.

Она бросает его… в бак с пакетами и другой пластиковой упаковкой.

Когда-то Мишаня — обычный пластиковый пакет — проживал в овощном отделе супермаркета, хотя с тем же успехом мог обитать в любом другом магазине. Бытие полиэтиленового пакета предсказуемо, скучно и крайне коротко, а вот в небытии он может пролежать десятки лет. Рядом с Мишаней в баке оказалась бутылка из-под шампуня, по соседству — пустые банки из-под йогурта и сметаны, но уже без крышек из фольги — крышки хозяйка выкидывает в отдельный бачок для металлического мусора.

«Первый этап переработки любого материала — это попытка получить его в максимально очищенном от примесей виде. Система раздельного сбора мусора заметно облегчает стадию фракционирования, разделения материалов по типам. Это принципиально необходимо, если мы пытаемся выйти на хороший уровень качества конечного продукта», — рассказывает «Чердаку» Иван Скворцов, руководитель испытательной лаборатории полимерных материалов «Метаклэй» Сколково, магистр химической технологии и биотехнологии.

Наш Мишаня не так прост: он сделан из полиэтилена высокой плотности (HDPE, от High Density Polyethylene), на нем стоит клеймо «02». Его соседки-баночки из-под йогурта помечены цифрами 05 (PP) — они сделаны из полипропилена, из которого делают еще много всего: от труб до бутылок и мешков. Кроме них рядом с Мишаней лежат ПЭТ-бутылки (полиэтилентерефталат, значок «01») из-под молока и другие соседи, с цифрами на боках от 01 до 07. Нет среди них только 03-х, поскольку согласно системе маркировки пластмасс в России и в Европе, «03» — это поливинилхлорид (ПВХ), из которого делают канистры для жидкостей, напольные покрытия и многое другое, включая те же пакеты, — они не так безопасны, как их «сотоварищи».

«Самые простые вещи, которые можно легко отсортировать и принять в качестве вторсырья, — это полиэтилен и полипропилен. Они и упаковка в виде бутылки от напитков — это полиэтилентерефталат, ПЭТ, — хорошо подходят для вторичной переработки. А многослойные упаковочные пленки, которые чаще всего применяют в пластиковой упаковке типа Tetra Pak или для колбасных, сырных, мясо-молочных изделий, переработать очень сложно. Чаще всего эта тоненькая упаковочка на сосиске состоит из 9—15 слоев. Многослойные изделия содержат много разных по типу и по функциям полимерных компонентов. И переработать их или вообще невозможно, или технически очень сложно и экономически очень дорого», — говорит Скворцов.

Часы бегут, день сменяет ночь, а Мишаня все лежит в баке, никому уже не нужный. Он лежит и лежит, а сверху на него продолжают сыпаться пластиковые отходы. Лишь когда бак наполняется, чьи-то руки извлекают мешок из контейнера, спускают в подвал и, открыв электрическим ключом люк с табличкой «Пластик», закидывают Мишаню и его компаньонов в пасть люка. Когда уже этот бак наполнился, срабатывают оптические датчики, пол проваливается и мусор отправляется по трубе до перевалочной станции. Оттуда отходы забирает автомобиль и везет на завод по переработке.

«О, пошла движуха», — отмечает Мишаня.

Вскоре мешки с мусором вскрывают автоматы и высыпают содержимое на транспортерную ленту. Люди, стоящие вдоль нее, выкидывают из горы отходов куски фольги, затесавшиеся между пластиковых банок, и прочий непластиковый мусор. После этого пакет и его товарищей вновь везут на ленте транспортера, пропуская через металлоотделитель. Затем их, ставших уже «сырьем», долго трясут в баллистическом сепараторе. Подбрасывая отходы, тот разделяет сырье по его баллистическим характеристикам: бутылки, канистры из-под бытовой химии и другой круглый, способный держать форму мусор идет в одну сторону, а наш легковесный герой вместе с пленками и прочими парящими материалами улетает в другую.

На этом путешествие по заводу не заканчивается: идущие по конвейеру отходы просвечивают лазеры.

«Мы направляем луч на объект и можем „прочитать“ отражение. И в зависимости от отражения машина решает, какой полимер перед ней. Так оценивается каждый кусок мусора, каждый объект», — говорит «Чердаку» Микко Койвуниеми, менеджер по линии продуктов финской государственной энергетической компании Fortum Corporation. Машины узнают определенный вид пластика, а все остальные сдувают в сторону.

«Вручную можно выбрать только крупные фракции. Будущее сортировки — за оптическими и баллистическими датчиками. Их можно запрограммировать отличать один тип пластика от другого, и воздухом его будет выбивать с линии, по которой идут отходы. Датчики можно настроить на тип, цвет, объем фракций. Допустим, датчик настроен на ПЭТ. Тогда из общего потока отходов будет выбиваться именно этот вид, остальной будет идти по ленте», — рассказывает «Чердаку» Полина Вергун, председатель совета директоров ГК «Чистый город», оператора в сфере обращения с отходами.

У сортировки есть две стадии: на первой отбирается нужный вид пластмассы, на второй из него удаляются другие виды пластмассы.

Какие-то отходы во время сортировки попадают в категорию неперерабатываемых — либо они сильно загрязнены, либо сделать из них вторсырье слишком дорого. Сюда же попадает часть твердых коммунальных отходов, или всего того, что мы выкидываем в мусоропровод или контейнер каждый день: многослойные упаковки, загрязненные бумага или картон, текстиль и так далее. Такие остатки не везут хоронить на свалки, а делают из них восстановленное топливо — измельчают, очищают от примесей в металлоотводах и прессуют. Эти брикеты сжигают и получают электричество.

«Приехали», — снова думает наш Мишаня, оставшись в одном контейнере с такими же пакетами, бутылками от шампуня, пищевыми контейнерами и другим пластиком из полиэтилена высокой плотности.

Пластики одного типа прессуют, и, когда набирается достаточное количество такого «сырья», его отправляют на очистку, ведь производители частенько вводят в материал присадки: красители, стабилизаторы для увеличения хладо- или теплостойкости, защищающие содержимое упаковки от воздействия солнечных лучей, УФ-абсорберы или даже асептические агенты — чтобы продукты питания не деградировали от бактерий. Таких компонентов в пластиковом изделии может быть от трех до восьми и более. Порой установить эти компоненты и разделить просто невозможно, рассказывает Скворцов из Сколково.

После очистки материал идет на переработку. В один прекрасный день это происходит и с Мишаней. Его снова выгрузили кататься на транспортере, потом нашего героя мешали и дробили в воде барабаны и крутящиеся лопатки, а затем, уже по частям, кружила и сушила центрифуга.

«Отмывка от краски, которая чаще всего наносится на изделия в виде этикеток, наклеек, либо что-то прямо впечатывается принтером на поверхность, делается водой, заправленной химическими компонентами: щелочами, кислотами. Затем мы пытаемся отделить такие вещи, как стекло или примеси других полимеров. Чаще всего это происходит методом флотации: в воду добавляются поверхностно-активные вещества и погружается наша разделяемая смесь и пропускают пузырьки воздуха. Элементы разделяются по разности плотностей: чем элемент плотнее, тем он будет плавать ниже в танке-сепараторе, чем меньше плотность — тем выше. И дальше то, что упало на дно, и то, что плавает на поверхности, раздельно собирают», — рассказывает Скворцов.

Мишаню, уже в виде хлопьев из пленки, отправляют на промывку, чтобы удалить и нейтрализовать все то, чем его отмывали, затем — на просушку, после чего продолжают терзать в экструдере — машине, которая расплавляет и продавливает материал через очень узкое отверстие и превращает в гранулят.

«Экструзионная машина — это, по сути, большая мясорубка. Это винтовой шнек, который вращается внутри установки, а снаружи его окружает цилиндрическая рубашка с нагревом. Сильно нагревать не надо, иначе мы можем получить ухудшения свойств материала. Он уже не новый, а мы его еще раз нагреваем и рискуем его свойства убить. Выше 200 градусов на стадиях разделения и очистки точно никогда не нагревают. Его нагревают, чтобы разрозненные по цвету и виду хлопья или гранулы стали одной однородной массой. И в эту же стадию мы можем добавить различные активные компоненты химической природы для стабилизации свойств нашего материала и [чтобы] попытаться вернуть их первоначальный уровень, который был в исходном сырье», — говорит Скворцов.

В зависимости от того, какие характеристики пластика нужны заказчику, добавляют разные присадки, или стабилизаторы. По словам Койвуниеми, перерабатывать пластик без добавления стабилизаторов можно 8−10 раз, а со стабилизацией — почти бесконечно. С ним согласна Полина Вергун: «В случае поломки контейнера, изготовленного из вторичного пластика, он опять возвращается на этап, где опять происходит дробление, сушка, гранулирование, и получается тот же контейнер. Мы должны применять технологии, которые способны довести вторичку до первичного состояния, при котором улучшаются технические характеристики сырья, повышается пластичность. Мы можем бесконечное количество раз использовать его при производстве товаров».

Впрочем, говорит Иван Скворцов, пластики теряют 20% свойств после всех стадий очистки и переработки. Другими словами, контейнер, изготовленный из вторичного материала, будет на 20% слабее, чем из первичного, даже если в них обоих внесли стабилизаторы. При этом если потери свойств составляют всего 10−12%, то вносить присадки экономически неоправданно и дешевле купить первичный материал. Современная химия позволяет «реанимировать» материал многократно, почти до полного восстановления. Но это будет дорого, долго и энергозатратно.

«Полимеры, к сожалению, очень не любят циклы переработки из материала в изделие. Материал — сам полимер — при этом разрушается, причем, весьма вероятно, что необратимым образом разрушается: его свойства, прозрачность, долговечность падают, хладо- и температуростойкость падают. Строго говоря, нельзя сохранить свойства пластика после переработки на уровне первичного изделия, не поднимая цену. Без вторичного комплекса добавок изделие не будет служить. Поэтому мы добавляем активные агенты», — говорит он.

В Мишаню же ничего не добавляют. Через полчаса после начала помывки он осыпался в мешок гранулами серого цвета — все пластики, какими бы пестрыми и цветастыми они раньше ни были, без красителей приобретают такую окраску.

Полежав какое-то время рассыпчатым, бывший пакет вновь обрел форму. Гранулы купила компания, производящая различные изделия из пластмассы, и Мишаню с другим гранулятом засыпают в литейную машину, из которой он выходит уже садовой лейкой.

Помимо леек из переработанного пластика делают мусорные контейнеры, щетки для уличной уборочной техники, пластиковые трубы, пластиковый сайдинг, мебель и даже одежду. Но вот изготавливать из переработанной пластмассы медицинские изделия, например имплантаты, или изделия, которые будут контактировать с едой, нельзя.

В борьбе с пластиковым мусором — а во всем мире, как заявила в этом году ООН, каждый год производится около триллиона одноразовых пластиковых пакетов — последний можно сделать и биоразлагаемым. И тогда после использования пакет из биоразлагаемого пластика можно будет без зазрения совести выкинуть — закопать на специальном полигоне или смыть в водосток, где он разложится. Правда, такие биоразлагаемые присадки дороже, чем те, что используются для стабилизации вторичного материала.

«В нашу вторичку мы добавляем 20—25% по массе компонентов, дружественных природе. Да, мы снижаем прочность и долговечность, [и] у пакета срок службы будет не 10 лет, а максимум 6 месяцев. После этого стабилизирующие добавки полностью отработают себя и оголят материал, доступный к переработке бактериями. Дальше его можно безболезненно закапывать в почву. Бактерии сначала сожрут все то, что было на поверхности, — целлюлозу или крахмал. А потом примутся сжирать полиэтилен. Бактерии действительно едят полиэтилен, но только если он предварительно немного окислился кислородом воздуха и облучился УФ-лучами от солнца», — рассказывает Скворцов.

Post-mortem

Приятно знать, что в конце концов любой такой «мишаня» все-таки разрушится. Но в России, по данным на конец 2016 года, свалки с коммунальными и производственными отходами, только по официальной информации, занимали площадь Рязанской области — 4 млн га. Каждый год каждый из нас выбрасывает 400—500 кг твердых коммунальных отходов — весь наш бытовой мусор от пищевых отходов до старой мебели и одежд. На всю страну набирается 70 млн тонн — по крайней мере, такую цифру назвалВладимир Путин на прямой линии в июне 2018 года. По данным «Гринпис», из этого количества лишь 2% (1,4 млн тонн) сжигается и 4% (2,8 млн тонн) следует по пути Мишани; Минприроды считает, что утилизируется чуть больше — 7% отходов (но не уточняет, какая доля приходится на сожженный и переработанный во вторсырье пластик), а 90%, т. е. 63 миллиона тонн ТКО, попадает на свалки.

Если сравнивать наши успехи с большинством развитых стран, то те давно ушли от захоронения отходов на полигонах, как опасного и неэффективного способа обращения с потенциальными ресурсами. Так, в Финляндии, чью практику обращения с отходами мы описали выше, в 2016 году на свалках было захоронено лишь 3% отходов из 27 млн тонн, образовавшихся за год; это 810 тыс. тонн против российских 63 миллионов.

Более половины всех коммунальных отходов наши северные соседи переработали в топливо и сожгли, а еще примерно 11 млн тонн отправились на переработку во вторсырье. Это почти в четыре раза больше, чем объем производимого пластикового вторсырья в России.

В целом по Евросоюзу картина примерно такая же. По данным Евростата, из образовавшихся в 2016 году коммунальных отходов на европейские свалки пошло 60 млн тонн, на сжигание с получением энергии — 68 млн тонн, на переработку — 72 млн тонн, на компостирование — 40 млн тонн.

В России 2017-й был объявлен Годом экологии, а обращение с отходами заявлено одной из его ключевых тем. С 1 января 2017 года должна была заработать новая система обращения с отходами. Но только 69 регионов смогли разработать к этой дате территориальные схемы обращения с отходами (документы, описывающие весь «жизненный цикл» отходов, начиная от источника их образования, количества отходов с разбивкой по видам и классам опасности — до логистики, мест обработки, утилизации, обезвреживания, размещения). Сроки были сорваны, и запуск новой системы, прежде приуроченный к Году экологии, перенесли на два года. На июль 2018-го, за полгода до второй попытки, только пять регионов готовы к переходу на новую систему обращения с отходами, пишет «Коммерсант», — разработали терсхемы, утвердили тарифы и определили регионального оператора.

Также накануне 2017 года правительство России утвердило приоритетную программу «Чистая страна», предусматривающую строительство четырех мусоросжигательных заводов нового поколения в Московской области и одного в Татарстане, которые будут вырабатывать электроэнергию за счет утилизации мусора. Совет при Президенте РФ по развитию гражданского общества и правам человека (СПЧ) в том же 2017 году дал рекомендации, в которых напомнил об экологических и медицинских рисках сжигания мусора, посоветовал перенаправить финансирование с создания мусоросжигательных заводов на создание инфраструктуры раздельного сбора мусора, а также предложил запретить производство одноразовых пакетов в России. Эти рекомендации можно считать услышанными, уверены члены СПЧ: через несколько дней после доклада Президент России Владимир Путин утвердилперечень поручений, в которых поддержал некоторые предложения СПЧ. Например, ускорить внедрение раздельного сбора мусора и не допускать захоронения на полигонах неразделенных отходов (без извлечения опасных фракций), но о сжигании мусора или запрете производства одноразовых пакетов в них, впрочем, ни слова.

Но самым запоминающимся событием Года экологии стал, конечно, скандал из-за катастрофического состояния свалки в Балашихе.

Полигон «Кучино», на дым от которого годами жаловались местные жители, закрыли всего за день, после поручения президента, после того как жители пожаловаться на свалку во время «прямой линии» в июне. Тем не менее в декабре запах сероводорода со свалки можно было почувствовать уже и в нескольких округах Москвы.

А уже в марте 2018-го несколько детей в подмосковном Волоколамске были госпитализированы из-за выбросов свалочных газов с еще одного подмосковного полигона, «Ядрово». С 2017-го года местные жители несколько раз выходили на митинги с жалобами на удушливый запах и требованием закрыть свалку. Ко времени выхода материала единственное, что сделали на свалке, чтобы хоть как-то сократить выход свалочного газа, — установили систему его сжигания и накрыли тело полигона полиэтиленовым покрытием, своего рода защитным куполом. Впрочем, 3 августа этот купол уже лопнул, как сообщает РБК со ссылкой на мэра Волоколамска.

Балашиха и Волоколамск — это только маленький кусочек айсберга, и если так дела обстоят рядом со столицей, что уж говорить о других городах («Красный бор» в Северной столице, «Игумново» под Дзержинском, полигон ТБО в Челябинске).

В марте 2018 года правительство внесло изменения в госпрограмму по охране окружающей среды, внеся в нее отдельные пункты из программы «Чистая страна», — в основном рекультивацию старых свалок. О строительстве мусоросжигающих заводов в России в госпрограмме речи не идет. Кроме того, «Чистая страна» стала частью новой нацпрограммы «Экология». Ее в начале августа представил Совету при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам глава Минприроды России Дмитрий Кобылкин. Нацпроект направлен на реализацию майских указов этого года, в него вошло 10 федеральных проектов по четырем направлениям: «Отходы», «Воздух», «Вода», «Биоразнообразие». По большому счету, нацпрограмма и должна создать в России отрасль по обращению с отходами, а кроме того, она нацелена на снижение загрязнения воздуха в городах и повышение качества воды.

А пока государственная машина разворачивается в сторону решения проблем вроде Игумново и Ядрово, нам, пожалуй, стоит начать сортировать мусор и выкидывать «мишань» в специальные контейнеры. И хотя далеко не везде есть контейнеры для раздельного сбора отходов, хорошая привычка одного может стать примером и началом новой культуры для многих.

Автор выражает благодарность Министерству экологии Финляндии и посольству Финляндии в Москве за помощь в подготовке материала.

Алиса Веселкова