Recyklace komunálního plastového odpadu

2.2.10 Recyklace komunálního plastového odpadu

Ing. Miloš Sova, CSc.

Podle kvalifikovaného odhadu tvoří odpadní plasty asi 7 % hmotnosti z celkového množství tuhého komunálního odpadu, avšak jejich objemový podíl je přibližně dvakrát vyšší. Hlavní proud odpadních plastů směřuje do komunálního odpadu z domácností a drobných živností. Tuto směs odpadních plastů tvoří především použité obaly a drobné užitné předměty s krátkodobou životností. Přibližně 60 % všech vyrobených plastů přechází tak do 1 roku od vyrobení ve formě upotřebených výrobků (převážně obalů) do komunálního odpadu.

V současné době je využíváno jen několika málo postupů umožňujících racionální zhodnocení směsí odpadních plastů. Limitujícím faktorem je většinou ekonomika recyklačních procesů. Separace a čištění jednotlivých složek směsného plastového odpadu jsou operace technicky i ekonomicky náročné. Recykláty plastových směsí jsou však z hlediska užitných vlastností nekvalitní, tedy i velmi levné a s omezenou možností aplikace. Dosažení vyšší kvality, tj. lepších užitných vlastností recyklátů, je v podstatě jedinou cestou k jejich širšímu využití pro náročnější aplikační oblasti.

Recyklace polymerních směsí prostým míšením jejich taveniny nevede k požadovaným užitným vlastnostem výsledného materiálu. Termodynamicky podmíněná nemísitelnost naprosté většiny polymerů se projevuje separační tendencí polymerních složek směsi, což vede k hrubé fázové struktuře a špatné adhezi mezi jednotlivými fázovými útvary. Výsledkem je pak špatná soudržnost materiálu, a tedy i nevyhovující mechanické vlastnosti. Degradativní změny složek směsí pak navíc negativně ovlivňují jak mechanické vlastnosti těchto složek samotných, tak i mezifázovou adhezi ve výsledné směsi.

Mechanické a estetické vlastnosti výsledného materiálu recyklace směsného plastového odpadu významně omezují rozsah jeho aplikací na masivní dílce, které v aplikacích nahrazují dřevo nebo beton a uplatnění nacházejí především v pozemním, dopravním a vodním stavitelství a v zemědělství. V angličtině jsou tyto výrobky označovány jako „plastics lumber”, tedy doslova „plastové řezivo”. Vhodné české pojmenování tohoto druhu výrobků se doposud neujalo.

V porovnání s klasickými materiály v odpovídající cenové úrovni, tj. s měkkým dřevem nebo betonem, vykazují zmíněné směsné plastové recykláty řadu výhodných užitných vlastností. Pro aplikace jsou nejvýznamnější:

- izotropní mechanické vlastnosti materiálu (pevnost a tuhost materiálu je nezávislá na směru namáhání); při extrémním namáhání tedy nedochází ke štípání nebo odlupování materiálu;

- zanedbatelná absorpce vody; výrobky nevykazují změny rozměrů ani při dlouhodobé expozici ve vodě;

- vysoká chemická odolnost, zvláště proti působení vodných roztoků kyselin a zásad;

- odolnost vůči působení mikroorganismů včetně půdních bakterií;

- nízká povrchová energie; na výrobcích neulpívají znečišťující látky a jejich povrch se snadno čistí (výhodné při odstraňování graffiti).

Mezi vlastnosti, které naopak nejvíce omezují praktické využití těchto recyklátů, je nutné především uvést:

- poměrně nízký modul pružnosti (v porovnání se dřevem výrazně nižší tuhost v ohybu);

- poměrně vysoká hustota (v porovnání se smrkovým dřevem až dvojnásobná); projevuje se ve vyšší objemové ceně výrobků;

- nízký frikční koeficient (výrobky jsou v porovnání se dřevem kluzké, zvláště za mokra, což komplikuje aplikaci recyklátů na pochůzné plochy);

- nestlačitelnost materiálu znemožňuje spojování výrobků prvky zavedenými pro dřevo (vruty, hřebíky).

Aplikační možnosti směsných plastových recyklátů vyplývají z porovnání poměru jejich vlastností a objemové ceny s konkurenčními materiály. Pro celou řadu aplikací pak tento poměr vychází příznivě pro plastové recykláty. Hlavní výhodou výrobků z recyklátů je jejich chemická a biologická odolnost, nesrovnatelně vyšší než odolnost klasických materiálů. Tím také odpadají jakékoliv nároky na povrchovou ochranu výrobků proti účinkům vody, povětrnosti a půdním mikroorganismům a eliminují se tak náklady na údržbu v aplikaci.

Nízká povrchová energie materiálu naopak neumožňuje jiný způsob barvení výrobků než ve hmotě a vzhledem k původu a charakteru suroviny jen v barevném sortimentu omezeném na tmavé odstíny.

Recyklát směsi odpadních plastů je obvykle zpracováván na výrobky tvarově kopírující obdobný sortiment ze dřeva: latě, prkna, fošny, obkladové desky s drážkou a perem, hranoly i kulatinu. Tyto jsou pak využívány tam, kde je…