Отечественная тара из вторичного сырья: проблемы и перспективы
Казалось бы, превращение технологических и бытовых отходов в полезный ресурс – это перековка проблемы в перспективу с эффектом сколь очевидным, столь и многоплановым. Налицо улучшение экологической ситуации, ресурсов и энергосбережение, выражающееся в звонкой монете, то есть подразумевающее вполне конкретную и немалую экономическую выгоду. Однако использование разных видов вторсырья в условиях «отдельно взятой страны» может иметь различную степень эффективности. В этом можно убедиться на примере отечественной тарной отрасли.
Зарубежный опыт и отечественные реалии
В качестве конкретного примера (для сравнения) возьмем потребительскую тару для напитков. Теоретически существующий уровень технологий позволяет превратить в новую тару любой из четырех самых популярных ее видов: побывавшие в употреблении стеклянные и пластиковые бутылки, металлические банки и упаковки из многослойного картона. Более того, предприятия, специализирующиеся на производстве тары из данных видов вторсырья, функционируют во многих странах и, таким образом, успешно воплощают теорию в практику.
Например, завод компании Cleanaway Plastic Recycling GmbH в Ростоке (Германия) ежегодно перерабатывает 6000 т прозрачных ПЭТ-бутылок в новые бутылки и текстильные волокна по технологии, позволяющей достичь качества конечной продукции, аналогичного качеству бутылок из первичного материала. Однако стоит учитывать, что завод функционирует в Германии – стране, где 9 из 10 домохозяек самостоятельно
сортируют отходы, что отслужившие бутылки для завода собираются в рамках действия Дуальной системы (DSD), действие которой регулируется государственным постановлением, а сама Германия находится в зоне действия директив ЕС по отходам в целом и по упаковочным отходам в частности.
Данный пример как нельзя лучше поясняет, почему для Украины в большинстве случаев теория остается теорией. Эффективное использование вторсырья – проблема, глубоко интегрированная в общий экономический и культурный контекст, проблема многоплановая и потому требующая комплексного решения. Поэтому, говоря о перспективности того или иного вида вторсырья, нельзя не учитывать ряд специфических для Украины факторов. В частности, того, что государственных механизмов по стимуляции использования вторичного сырья нет. Внедрение систем раздельного сбора отходов носит экспериментальный характер и, как правило, не действует ввиду отсутствия потребительской культуры как таковой. Основными способами утилизации отходов по-прежнему являются захоронение на полигонах или сжигание. То есть предприятия, ориентированные на использование вторичных ресурсов как основных, обрекают себя на работу с нестабильными поставками нестабильных объемов недоброкачественного сырья. Причем – без какой бы то ни было государственной или муниципальной поддержки.
Это, так сказать, отечественная объективная данность, в жестких условиях которой приходится конкурировать вторичному пластику, стеклобою и металлолому как материалам для будущей потребительской тары. И условия эти выстраивают четкую иерархию их перспективности. Наиболее ценным становится вторсырье, требующее наименьших затрат на его сбор, сортировку и обогащение; сырье, имеющее наибольшую структурную устойчивость и не нуждающееся в дополнительной модификации при переработке, которая ведет к неизбежному удорожанию продукции; сырье, переработка которого не обязывает к фундаментальным инвестициям в новое оборудование и инновационные технологии.
Краткая история жестебанки
Если придерживаться четкой схемы «тара из тары», то металлическую банку придется вывести из конкурентного поля первой. Однако не стоит забывать, что цветной металл, ставший ломом, не утрачивает своей структуры. Он легко отделяется от прочих отходов
с помощью электродинамической сепарации, а также флотационным и гравитационным методами. Его переработка не требует обогащения. Таким образом, ценность металлолома как вторсырья несомненна.
В Украине алюминиевая или жестяная банка может быть переплавлена во многие изделия, но вновь банкой стать не может. Лента, служащая полуфабрикатом для изготовления банки, относится к видам проката, в Украине не производимым, даже из первичного сырья. Баночная лента поставляется в Украину из России, Китая и Турции. А организация прокатного производства, скажем, на «Запорожстали» потребует инвестиций, исчисляемых в десятках миллионов евро. Таким образом, перспективность производства металлической «тары из тары» в Украине представляется более чем эфемерной.
ВПЭТ + ПЭТ = ?
Получение восстановленного полиэтилентерефталата (ВПЭТ), способного служить сырьем для производства новых ПЭТ-бутылок –
процесс довольно сложный.
На сегодняшний день пластмассы представляют собой, пожалуй, наиболее проблемное вторичное сырье. В отличие от стеклобоя и металлолома, полимерные отходы – это хаотичное смешение разнородных элементов, требующих поэтапного отделения. Причем проблема сортировки этого многообразия усугубляется количеством модифицирующих добавок и наличием композитной упаковки, в которой пластик фигурирует наряду с другими материалами. «Насчитывается около 150 видов пластиков, 30% из них – это смеси различных полимеров. Для достижения определенных свойств и лучшей переработки в полимеры вводят различные химические добавки, которых уже более 20, а ряд из них относятся к токсичным материалам. Выпуск добавок непрерывно возрастает. Если в 1980 г. их было произведено 4000 т, то к 2000 г. объем выпуска возрос уже до 7500 т...»1.
Вполне понятным, таким образом, является утверждение сотрудников кафедры химического, силикатного и полимерного машиностроения КПИ И. Коваленко и А. Ветровой: «Всі…17 методів сортування (полімерів – авт.) потребують доопрацювання та вдосконалення. Тому актуальними, на даний момент, залишаються розробка нових методів сортування і вдосконалення існуючих, що дасть можливість більш ефективно сортувати пластмаси і призведе в майбутньому до отримання більш якісної вторинної сировини».
Косвенным образом сложность технологического обеспечения переработки полимеров отражена в целевых показателях ЕС: если с 2008 г. переработку стекла планировалось увеличить на 45%, металла – на 35%, то пластмасс – лишь на 7,5%.
На этом проблемы ПЭТ как вторсырья не исчерпываются. «Проблемой, связанной с переработкой ПЭТ, является его тенденция к самопроизвольной кристаллизации с течением времени, то есть «старение». Это приводит к изменению свойств материала, что может вызвать изменение размеров изделия (усадку и коробление).
…Вторично ПЭТ перерабатывают всеми известными способами. Однако и здесь есть некоторые проблемы. Например, вещества, с помощью которых приклеивают этикетки, могут при переработке вызвать обесцвечивание и потерю прозрачности материала, а остаточная влага способна вызвать деструкцию полимера. В свою очередь, продукты разложения вызывают пожелтение материала и изменяют его механические свойства»2.
В итоге «…обычно гомополимерные смеси ПЭТ содержат лишь небольшие концентрации восстановленного полимера, поскольку даже его незначительное количество может вызвать изменение макроскопических свойств»3. Даже столь технологически продвинутая компания, как Coca-Cola Amatil, разработавшая оригинальную технологию производства бутылок из восстановленного ПЭТ, использует в составе пластика лишь 25% вторичного полимера.
Остается лишь добавить, что объемы восстановленного ПЭТ не позволяют отечественным предприятиям отнести его к сырью, имеющему стратегическое значение, что подтверждается и фактическим отсутствием рынка данного продукта.
Реалии картонной упаковки
Многослойная картонная упаковка очень хороша для фасования напитков. Однако композитный материал, из которого она состоит, переработать в первичный материал для последующего упаковывания продукции пока не представляется возможным.
Сегодня в Украине есть лишь производство, которое осуществляет переработку отходов многослойной упаковки. Благодаря этому получают целлюлозу (для производства вторичных бумаг) и полиалюминий (смесь полиэтилена и алюминия), который пригоден для изготовления разного рода композитных изделий.
Старый добрый стеклобой
На данный момент единственным регулярно использующимся в производстве тары вторичным сырьем является стеклобой. Это обусловлено рядом факторов. Прежде всего – его свойствами. Стекло в виде боя меняет форму, но не меняет свойств. Более того, введение в стекломассу боя позволяет оптимизировать технологический процесс, за счет чего снижается температура варки и, таким образом, сокращается потребление энергоносителей, а также увеличивается срок службы печей. Отделение стеклобоя от прочих твердых бытовых отходов обеспечено современными технологиями и постоянно совершенствующимся оборудованием.
Немаловажно и то, что в составе бытовых отходов стекло занимает третье место после бумаги и пищевых отходов (от 4 до 12%), что позволяет стабилизировать его поставки в промышленных объемах и рассматривать как стратегический ресурс. По данным Минжилкоммунхоза Украины, в 2010 г. на душу населения приходилось около 330 кг ТБО. Доля образования стеклобоя в ТБО составляет 8-10%. По состоянию на 01.12.2010 в Украине проживало в среднем 45,8 млн человек. Таким образом, объем образования стеклобоя в настоящий момент соответствует 1511,4 тыс. т в год, из которых перерабатывается около 20%. Ресурс в 80% представляется весьма значительным фактором дальнейшего роста.
Значимость стеклобоя как коммерчески успешного продукта может подтвердить такой факт, зафиксированный в исследовании Черкасского НИИТЭХИМа: «В этих условиях на рынке стеклобоя в Украине начала процветать спекуляция. Так как этот бизнес прибыльный, мелкие компании перекупают сырье друг у друга и потом перепродают. Как уже было сказано выше, цены на стеклобой были взвинчены посредниками до такой степени, что использование стеклобоя в варке стекла стало нерентабельным. В результате ряд заводов вынужден был отказаться от стеклобоя. Но фирмы-трейдеры начали продавать стеклобой за границу. Более половины украинского собранного стекла экспортируется в Россию и Беларусь на 30% дороже». Современные технологии позволяют расширить предел содержания боя в шихте до 90–95%. Таким образом, бутылка из чистого стеклобоя – это, фактически, реальность. И не только в Европе, но и в Украине: на сегодняшний день украинские стекольные предприятия готовы переработать 100% стеклобоя отечественного происхождения. Вопрос лишь в увеличении объемов его поставок.
Польза от переработки стекла не распространяется исключительно на стеклоделов. Утилизация 1 млн бутылок позволяет сохранить 300 т кварцевого песка и 100 т кальцинированной соды. Использование в стекломассе лишь 10% стеклобоя приводит к экономии энергии технологического цикла на 3%. На каждом центнере вводимого в шихту стеклобоя экономится 126 кг первичного сырья. Благодаря рециклингу стекла и внедрению связанных с этим технологических инноваций, за последние 25 лет выбросы отработанных газов и отходов сократились на 75%.
Резюмируя, отметим: перед каждым видом упаковки стоит проблема максимально эффективной ее утилизации. Но сегодня на украинских предприятиях лишь стеклотара может полностью перерабатываться, решая проблему отходов «под ключ».
1 Утилизация и вторичная переработка тары и упаковки из полимерных материалов: учебное пособие / А.С. Клинков, П.С. Беляев, В.К. Скуратов, М.В. Соколов, В.Г. Однолько. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. С. 3.
2 Вторичная переработка пластмасс. Ф. Ла Мантия (ред); пер. с английского под ред. Г. Е. Заикова – СПб.: Профессия, 2006, С. 22.
3 Там же. С. 209.
Юрий Пойманов
