Znaczenie projektowania w działaniach zapobiegających powstawaniu odpadów opakowaniowych
Gospodarkę odpadami opakowaniowymi w Unii Europejskiej reguluje Dyrektywa 94/62/EC dotycząca oakowań i odpadów opakowaniowych, ustanowiona w grudniu 1994 r. dr inż. Hanna Żakowska
Wytyczne Dyrektywy 94/62/EC
Wytyczne tej dyrektywy zostały w poszczególnych państwach członkowskich zatwierdzone na drodze parlamentarnej i obecnie realizowane są systemy organizacyjno-prawne związane z przeciwdziałaniem powstawaniu odpadów oraz racjonalną ich gospodarką. Preferuje się te rodzaje opakowań, które spełniają wymagania ekologiczne oraz są przydatne do ponownego przetwórstwa (recycling) lub termicznych metod utylizacji połączonych z odzyskiem energii.
Dyrektywa 94/62/EC dotyczy wszelkich opakowań oraz odpadów opakowaniowych. Gospodarka opakowaniami i odpadami z jednej strony powinna uwzględniać wymagania ekologiczne, z drugiej nie stwarzać przeszkód w wzajemnej wymianie handlowej między krajami Unii Europejskiej. Zgodnie z jej wytycznymi gospodarka opakowaniami i powstałymi z opakowań odpadami powinna być oparta na następujących zasadach.
1. Przeciwdziałanie powstawaniu odpadów opakowaniowych
Dotyczy to między innymi:
- ograniczenia ilości i masy samych opakowań tam gdzie jest uzasadnione i nie odbywa się to kosztem jakości pakowanego wyrobu,
- projektowania opakowań przy uwzględnieniu późniejszych metod ich utylizacji.
- wprowadzanie technologii bezodpadowych itp.
2. Stosowanie w możliwie szerokim zakresie opakowań wielokrotnego użycia
Racjonalna gospodarka opakowaniami powinna uwzględniać, w możliwie najszerszym zakresie, stosowanie opakowań wielokrotnego użycia. Opakowania zwrotne stają się odpadem dopiero po wielokrotnej rotacji. Dyrektywa określa wymagania dla tych opakowań.
- Opakowania wielokrotnego użycia w czasie przewidzianym na określoną ilość rotacji i przy normalnych warunkach użytkowania, powinny wykazywać zadawalające cechy fizyko-mechaniczne.
- Opakowania po przejściu określonego cyklu rotacji powinny spełniać wymagania przydatności przyszłych metod utylizacji.
3. Stosowanie odpowiednich dla poszczególnych rodzajów odpadów metod utylizacji
Wtórne przetwarzanie (recykling)
Dla opakowań poużytkowych, które ze względu na skład materiałowy są przydatne do wtórnego przetwo- rzenia oraz są przedmiotem selektywnej zbiórki.
Recykling - proces technologiczny wtórnego przetwarzania odpadów opakowaniowych (lub wyselekcjonowanych materiałów pochodzących z odpadów) prowadzący do wytworzenia opakowań lub innych wyrobów. Pojęcie to dotyczy również przetwarzania organicznego, lecz nie odnosi się do odzyskiwania energii. Opakowania, które będą po zużyciu poddane utylizacji przez recycling materiałowy muszą być produkowane w taki sposób, który umożliwia przetworzenie określonej procentowo masy materiału opakowaniowego oraz wykorzystanie tego materiału do wytwarzania wyrobów rynkowych, zgodnie z obowiązującymi w UE normami. Ustanowione w tych normach udziały procentowe mogą być różne, zależne od typu materiału opakowaniowego.
Dyrektywa uwzględnia kompostowanie jako metodę recyklingu organicznego.
Recykling organiczny (kompostowanie) to proces technologiczny, polegający na przetworzeniu biodegradowalnych odpadów opakowaniowych, przeprowadzany przy zachowaniu kontrolowanych warunków i użyciu mikroorganizmów (grzybów), prowadzący do uzyskania produktu organicznego - kompostu lub metanu (składowanie odpadów na wysypisku nie traktuje się jako formy recyklingu organicznego).
Odpady opakowaniowe, przetwarzane w celu uzyskania kompostu, powinny wykazywaæ biodegradowalność, która nie stanowi przeszkody w selektywnej zbiórce i samym procesie kompostowania.
Odpady opakowaniowe biodegradowalne powinny wykazywaæ zdolność fizycznego, chemicznego, termicznego i biologicznego rozkładu, w którym kompost ostatecznie jest przekształcany na dwutlenek węgla, biomasę i wodę.
Spalanie z odzyskiem energii
Odzyskiwanie energii - odzyskanie energii cieplnej w wyniku spalania odpadów opakowaniowych (spalanie samych odpadów opakowaniowych, jak i odpadów opakowaniowych, razem z innymi rodzajami odpadów).
Odpady opakowaniowe utylizowane dla odzyskiwania energii, powinny reprezentowaæ sobą minimalną wartość kaloryczności, pozwalającą na optymalizację odzysku energii.
Przedstawione zasady preferują działania zmierzające do ograniczenia ilości odpadów opakowaniowych oraz stosowanie opakowań wielokrotnego użycia. W odniesieniu do powstałych już odpadów, o ile jest to możliwe, powinno się z nich odzyskiwać materiały, które są użytecznymi surowcami. Dla odpadów sprawiających trudności przy segregacji przewiduje się spalanie z odzyskiem energii. Odpady o dużym udziale materiałów ulegających biodegradacji powinny być kompostowane. Najmniej korzystne dla środowiska jest deponowanie opakowań poużytkowych na wysypiskach. Ta metoda powinna znaleźć zastosowanie jedynie w odniesieniu do odpadów ostatecznych, których nie można wykorzystać przemysłowo w inny sposób.
Metody utylizacji w warunkach polskich
Według danych opracowanych przez Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Opakowań w Warszawie, w 1998 r. powstało ponad 2,6 mln ton odpadów opakowaniowych (bez uwzględnienia opakowań drewnianych), co stanowi 20-25% masy odpadów komunalnych. Oznacza to, że w przeliczeniu na jednego mieszkańca wytworzono około 70 kg takich odpadów. Dane te są oparte na szacunkach, gdyż statystyka państwowa nie uwzględnia ewidencji odpadów opakowaniowych.
Z danych wynika, że około 2 mln ton odpadów opakowaniowych zostało zdeponowanych w Polsce na składowiskach razem z odpadami komunalnymi. Masę poszczególnych rodzajów opakowań obciążających środowisko naturalne w Polsce można zatem szacować na:
- ponad 685 tys. ton poużytkowych opakowań z papieru i tektury,
- ponad 790 tys. ton poużytkowych opakowań szklanych,
- ponad 407 tys. ton poużytkowych opakowań z tworzyw sztucznych,
- ponad 164 tys. ton poużytkowych opakowań metalowych,
- ponad 124 opakowań wielomateriałowych (laminaty, folie wielowarstwowe itp.).
Te pokaźne ilości materiałów, które potencjalnie można wykorzystać jako surowce wtórne lub źródła energii, w warunkach polskich deponowane są łącznie z odpadami komunalnymi na składowiskach.
Utylizacja przez wtórne przetwórstwo jest realizowana w ograniczonym zakresie. Poniżej przedstawiono charakterystykę poszczególnych rodzajów opakowań, pod kątem możliwości ich wtórnego przetworzenia w warunkach krajowych.
Opakowania z papieru i tektury
Generalnie produkty przemysłu papierniczego bez udziału innych tworzyw ( np. max udział PE do 3%), oceniane są pozytywnie z punktu widzenia możliwości wtórnego przetworzenia. Zakłady celulozowo-papiernicze przyjmują makulaturę z opakowań, jeżeli tektura lub papier nie są powleczone asfaltem, parafiną, woskami itp. Stosuje się je do wytwarzania papieru i tektury na: nowe opakowania (nie stykające się bezpośrednio z artykułami spożywczymi), ręczniki i papiery toaletowe, papiery gazetowe, koperty na przesyłki pocztowe itd. Obecnie w kraju nie przetwarza się pudełek z materiałów wielowarstwowych z udziałem polietylenu (również z aluminium) stosowanych do mleka i jego przetworów oraz soków owocowych.
Opakowania szklane
Wszystkie opakowania szklane jednorazowego użycia, lub zużyte zwrotne można potencjalnie wykorzystać przemysłowo w hutach szkła. Zastosowanie stłuczki w procesie topienia szkła obniża zużycie energii, zwiększa wydajność i przedłuża czas użytkowania pieców hutniczych. Powoduje poza tym obniżenie emisji tlenków azotu i zmniejsza zużycie wody. Szacuje się, że 1% wzrost zastosowania stłuczki szklanej w procesie topienia szkła pozwala zmniejszyć o około 0,25% zużycie energii. Przy produkcji różnych wyrobów szklanych dodatek stłuczki może przekraczać nawet 50% masy.
O przydatnoœci opakowań szklanych do recyklingu decyduje przede wszystkim ich czystość oraz dokładność segregacji na odmiany (szkło bezbarwne, brazowe, zielone) i gatunki.
Opakowania z tworzyw sztucznych
Poużytkowe opakowania z tworzyw sztucznych nie ulegają biodegradacji na wysypiskach a niektóre z nich charakteryzują się sztywną konstrukcją i znaczną objętością. Wymagają zatem dodatkowej przestrzeni na składowiskach odpadów, chociaż potencjalnie po przetworzeniu można uzyskać z nich tworzywo wtórne o dobrych parametrach do formowania wyrobów różnymi metodami przetwórczymi. W odniesieniu do tworzyw sztucznych stosowane są następujące metody ponownego przetwórstwa:
I. Recykling prosty tzw. materiałowy (mechaniczny) wykorzystujący termoplastyczne właściwości tworzywa. Ten rodzaj przetwórstwa dotyczy głównie czystych (jednorodnych) polimerów lub ich mieszanin.
II. Recykling chemiczny (surowcowy) polega na częściowej degradacji tworzywa do związków niskocząsteczkowych lub całkowitej depolimeryzacji (do związków wyjściowych lub ich pochodnych).
Zużyte opakowania z tworzyw sztucznych w postaci butelek, pojemników, skrzynek, beczek, kształ tek oraz folii z różnych tworzyw sztucznych (PE, PP, PET, PS) mogą być przedmiotem wtórnego przetwórstwa. Zakłady przetwórcze przyjmują najchętniej odpady posegregowane na poszczególne polimery:
- Zużyte opakowania polietylenowe i polipropylenowe, np. butelki, kanistry, beczki, skrzynki, poje- mniki i worki oraz folie, przetwarzane są na surowiec wtórny, który znajduje szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach, głównie do produkcji artykułów technicznych. Przykładowe wykorzystanie to produkcja: kanistrów, folii, wiader, pojemników magazynowych, skrzynek balkonowych, doniczek, niektórych części samochodowych, rur osłonowych do kabli w telewizji kablowej, sieci elektrycznej i telefonicznej, a także rur kanalizacyjnych.
- Zużyte folie i butelki poliestrowe PET, głównie po napojach gazowanych, mogą stanowić surowiec wtórny. W kraju możliwości przetwórcze w tym zakresie są jeszcze ograniczone. Odpady mogą być wykorzystane przy produkcji żywic poliestrowych, poliuretanów i pianek poliuretanowych, a także włókien oraz folii. Granulat zawierający rozdrobnione butelki poliestrowe może być stosowany również w produkcji wyrobów formowanych wtryskowo.
Opakowania metalowe
Większość opakowań metalowych wykonanych z jednego rodzaju blachy (stalowej lub aluminiowej)jest przydatna do ponownego przetwórstwa.
Odpady stalowe pochodzące ze zużytych opakowań (puszki po napojach i żywności konserwowanej, pudełka), mogą być oddzielane od pozostałych odpadów za pomocą separatorów magnetycznych, a następnie wykorzystane w hutach jako złom. Bez procesu odcynowania blachy stalowej, złom opakowaniowy może być dodawany w niewielkich ilościach do produkcji żeliwa lub gorszych gatunków stali.
Odpady aluminiowe pochodzące ze zużytych puszek do napojów, pojemników aerozolowych oraz tub, po oczyszczeniu są pełnowartoœciowym surowcem do produkcji różnych wyrobów aluminiowych.
Kompostowanie odpadów komunalnych jest stosowane od lat sześćdziesiątych również w Polsce. Dwa zakłady o największej zdolności przerobowej w Warszawie i Katowicach, oparte są na technologii "DANO", w innych miastach pracują kompostownie o mniejszych zdolnościach. Utylizacja przez kompostowanie jest uzasadniona ze względów ekologicznych i ekonomicznych. Najbardziej efektywna jest w przypadku połączenia z selektywną zbiórką i obróbką wstępną polegającą na wydzieleniu z odpadów surowców wtórnych.
Profesjonalne spalanie odpadów komunalnych, połączone z odzyskiem energii i oczyszczaniem chemicznym gazów wylotowych (spełniające wymagania przepisów w zakresie dopuszczalnych poziomów emisji szkodliwych substancji, takich jak: pyły, dioksyny, tlenki siarki, węgla i azotu oraz niektórych metali ciężkich), nie jest w Polsce realizowane. Pracują jedynie w niektórych miastach spalarnie odpadów szpitalnych. Planowane są również inwestycje w zakresie wykorzystania tworzyw sztucznych, jak paliwa przy produkcji cementu.
Znaczenie projektowania
Czynniki, które wpływają na możliwość utylizacji można podzielić na:
- Zależne od samych opakowań
Materiał opakowania, zastosowane zamknięcia, etykiety i dodatki, a nawet forma konstrukcyjna, mogą w znacznym stopniu ułatwić wykorzystanie opakowania jako surowca wtórnego lub jako źródła energii. O tym czy opakowanie będzie przydatne do recyklingu, decyduje zatem projektowanie.
- Zewnętrzne, zależne od systemu organizacyjno-prawnego w zakresie gospodarki odpadami opakowaniowymi oraz dostępności różnych technologii utylizacji.
System organizacyjno-prawny jest oparty na odpowiedzialności (również finansowej) poszczególnych "ogniw łańcucha opakowaniowego". Zazwyczaj "wąskim gardłem" dla recyklingu bywa selektywna zbiórka oraz ich przygotowanie do dalszego przetworzenia, gdyż wymaga znacznych kosztów. Istotne są również technologie.
W państwach, w których te systemy są sprawne i gdzie pracują zakłady o wystarczających zdolnościach przerobowych, ilość odpadów opakowaniowych deponowanych na wysypiskach znacznie ograniczono.
Projektowanie odgrywa istotną rolę zarówno w zapobieganiu powstawania odpadów, jak i w racjonalnych metodach utylizacji już powstałych odpadów. Dobór wszystkich elementów składających się na właściwe zapakowanie wyrobu powinien uwzględnić również etap utylizacji odpadów (recykling, spalanie z odzyskiem energii, biodegradację). Należy w poszczególnych fazach prac projektowych dążyć do podejmowania decyzji akceptowanych z ekologicznego punktu widzenia.
1. Etap projektowania technologii produkcji materiału opakowaniowego lub opakowania
- wskazane są technologie bezodpadowe lub niskoodpadowe, nie powodujące zagrożeń dla środowiska i bezpieczeństwa ludzi
2. Etap projektowania technologii pakowania
- eliminowanie nadmiaru opakowań i unikanie pakowania wielostopniowego, tam gdzie nie wpływa to na właściwe zabezpieczenie wyrobu
- dobór opakowań jednostkowych, zbiorczych i transportowych dostosowanych do technologii utylizacji, systemu selektywnej zbiórki i przepisów dotyczących gospodarki odpadami w danym państwie
3. Etap projektowania opakowań
- analiza możliwości zastosowania do danego wyrobu opakowania wielokrotnego użycia
- dobór materiałów, formy konstrukcyjnej, wzornictwa dostosowany do rodzaju pakowanego wyrobu i uwzględniający możliwość utylizacji
- dobór elementów dodatkowych łatwo usuwalnych, które nie ograniczają ponownego przetwórstwa
- dobór materiałów zapewniających dobre właściwości użytkowe a charakteryzujących się niską masą
- dla opakowań, które są przedmiotem selektywnej zbiórki stosowanie jednorodnych materiałów
- dla opakowań kombinowanych łatwość oddzielenia poszczególnych materiałów
- stosowanie przez producentów znaków identyfikujących materiał, a nawet symbol wskazujący na przydatność do recyklingu (ewentualnie symbol wskazujący, że opakowanie podlega systemowi selektywnej zbiórki)
Obniżanie masy obserwuje się w odniesieniu do opakowań z tradycyjnych materiałów takich jak szkło, metal czy tworzywa sztuczne. Jednocześnie tworzywa sztuczne, charakteryzujące się niską masą, zastêpują niektóre opakowania szklane i metalowe. Stosowanie materiałów wielowarstwowych z udziałem różnych tworzyw sztucznych oraz udziałem nowych polimerów i kopolimerów o specjalnie dobranych wła ściwościach, umożliwiło również zmniejszenie masy opakowań z tworzyw sztucznych. Nowe materiały eliminują tradycyjne, dla których uzyskanie specjalnych cech użytkowych nie jest możliwe lub wymaga zastosowania materiału o znacznej grubości, a tym samym większej masie. Należy jednak podkreślić, że taka zamiana nie wpywa korzystnie na moliwość recyklingu. Z reguły opakowania poużytkowe składające się z różnych polimerów oraz z udziałem papieru i aluminium są przydatne do spalania.
Za ilość i rodzaj opakowań wprowadzanych rynek są odpowiedzialni producenci i użytkownicy opakowań. Od nich zależy ilość oraz rodzaj powstających odpadów poużytkowych. Te ogniwa mają największy wpływ na ostateczną postać opakowań, a także na wyrabianie i kształtowanie nawyków konsumentów, nie zawsze uzasadnionych z ekologicznego punktu widzenia. Przy braku instrumentów ekonomicznych wpływających na wybór korzystniejszych dla środowiska wariantów, producenci kierują się przede wszystkim kryterium zysku. W przypadku polskiego rynku presja na aspekt ekologiczny opakowań nie jest dostatecznie silna. Na razie dotyczy przede wszystkim nowości, atrakcyjności formy i kształtu, estetyki, wygody i funkcjonalności.
Tendencje światowe w zakresie utylizacji odpadów poużytkowych idą w kierunku zastosowania właściwej dla tych odpadów formy utylizacji.
Na możliwość wykorzystania odpadu poużytkowego jako surowca wtórnego, istotny wpływ ma rodzaj zastosowanego materiału lub materiałów. Najkorzystniejszym wariantem jest wykonanie opakowania z jednorodnego materiału.
Również materiał, z którego wykonane jest opakowanie decyduje o możliwości wykorzystania odpadów do produkcji kompostu. Kompostowanie powinno być stosowane dla opakowań wykonanych z materiałów biodegradowalnych. Z tradycyjnych materiałów opakowaniowych jedynie papier, tektura, celofan i drewno ulegają biodegradacji (materiały niepowlekane, bez uszlachetnionej powierzchni). Makulatura jest jednak wartościowym surowcem wtórnym, który powinien trafić do zakładów papierniczych.
Ciekawymi materiałami są biopolimery i polimery wytwarzane przez bakterie. Pod wpływem enzymów bakterii następuje ich rozpad na kompost. Przykładem takiego materiału jest Biopol, kopolimer blokowy kwasu hydroksymasłowego z kwasem hydroksywalerianowym. Biopol jest wytwarzany w procesie fer mentacji glukozy przez bakterie Alcaligenes eutrophus i gromadzony w ich komórkach jako materiał zapasowy.
Materiały biodegradowalne mogą być atrakcyjną alternatywą dla niektórych opakowań z tworzyw sztucznych, lecz z uwagi na wysokie ceny i specyficzne właściwości nie mogą ich całkowicie zastąpić. Z pewnoœcią tam, gdzie jest to uzasadnione ekonomicznie i nie odbywa się to kosztem pakowanego wyrobu można stosować materiały biodegradowalne.
Projektowanie opakowań z tworzyw sztucznych pod kątem ponownego przetwórstwa
Przydatność poużytkowych opakowań z tworzyw sztucznych do ponownego przetwórstwa jest ograniczona różnorodnością polimerów i rodzajem opakowań. Różnorodność tworzyw sztucznych (PE, PP, PET, PVC, PS, PA, kopolimery i kombinacje tych tworzyw) z jednej strony jest zjawiskiem bardzo pozytywnym, gdyż umożliwia dobór właściwych cech do wymagań pakowanego produktu. Natomiast z punktu widzenia przeciwdziałania powstawaniu odpadów, może być znacznym utrudnieniem w prowadzeniu selektywnej zbiórki, a następnie we wtórnym przetworzeniu. Z pewnością dla tworzyw sztucznych zbiórka lub skup, związany jest z większymi problemami niż w przypadku innych materiałów opakowaniowych, takich jak szkło, metal, papier czy tektura. Gromadzone w jednym pojemniku poużytkowe opakowania z tworzyw sztucznych wymagają dodatkowej specjalistycznej segregacji, która podnosi cenę surowca wtórnego. Sama identyfikacja polimeru (lub polimerów) w opakowaniu nie jest łatwa. Aby uzyskać wtórne tworzywo o zadawalających parametrach jakościowych wymagany jest surowiec jednorodny.
Najkorzystniejszym dla recyklingu wariantem jest wykonanie opakowania z wartościowego, nie barwionego, jednorodnego polimeru i zastosowanie dodatkowych elementów (takich jak: etykiety, klej, zamknięcie) nie utrudniających przetwórstwa. Im mniej jest tych elementów dodatkowych oraz im łatwiej jest je usunąć, tym prościej jest przetworzyć odpady na wartościowy surowiec.
dr inż. Hanna Żakowska
Kierownik Zespołu d/s Ekologii Opakowań
Centralnego Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Opakowań
w Warszawie
ekopack@cobro.org.pl
Źródło: ''
Wytyczne tej dyrektywy zostały w poszczególnych państwach członkowskich zatwierdzone na drodze parlamentarnej i obecnie realizowane są systemy organizacyjno-prawne związane z przeciwdziałaniem powstawaniu odpadów oraz racjonalną ich gospodarką. Preferuje się te rodzaje opakowań, które spełniają wymagania ekologiczne oraz są przydatne do ponownego przetwórstwa (recycling) lub termicznych metod utylizacji połączonych z odzyskiem energii.
Dyrektywa 94/62/EC dotyczy wszelkich opakowań oraz odpadów opakowaniowych. Gospodarka opakowaniami i odpadami z jednej strony powinna uwzględniać wymagania ekologiczne, z drugiej nie stwarzać przeszkód w wzajemnej wymianie handlowej między krajami Unii Europejskiej. Zgodnie z jej wytycznymi gospodarka opakowaniami i powstałymi z opakowań odpadami powinna być oparta na następujących zasadach.
1. Przeciwdziałanie powstawaniu odpadów opakowaniowych
Dotyczy to między innymi:
- ograniczenia ilości i masy samych opakowań tam gdzie jest uzasadnione i nie odbywa się to kosztem jakości pakowanego wyrobu,
- projektowania opakowań przy uwzględnieniu późniejszych metod ich utylizacji.
- wprowadzanie technologii bezodpadowych itp.
2. Stosowanie w możliwie szerokim zakresie opakowań wielokrotnego użycia
Racjonalna gospodarka opakowaniami powinna uwzględniać, w możliwie najszerszym zakresie, stosowanie opakowań wielokrotnego użycia. Opakowania zwrotne stają się odpadem dopiero po wielokrotnej rotacji. Dyrektywa określa wymagania dla tych opakowań.
- Opakowania wielokrotnego użycia w czasie przewidzianym na określoną ilość rotacji i przy normalnych warunkach użytkowania, powinny wykazywać zadawalające cechy fizyko-mechaniczne.
- Opakowania po przejściu określonego cyklu rotacji powinny spełniać wymagania przydatności przyszłych metod utylizacji.
3. Stosowanie odpowiednich dla poszczególnych rodzajów odpadów metod utylizacji
Wtórne przetwarzanie (recykling)
Dla opakowań poużytkowych, które ze względu na skład materiałowy są przydatne do wtórnego przetwo- rzenia oraz są przedmiotem selektywnej zbiórki.
Recykling - proces technologiczny wtórnego przetwarzania odpadów opakowaniowych (lub wyselekcjonowanych materiałów pochodzących z odpadów) prowadzący do wytworzenia opakowań lub innych wyrobów. Pojęcie to dotyczy również przetwarzania organicznego, lecz nie odnosi się do odzyskiwania energii. Opakowania, które będą po zużyciu poddane utylizacji przez recycling materiałowy muszą być produkowane w taki sposób, który umożliwia przetworzenie określonej procentowo masy materiału opakowaniowego oraz wykorzystanie tego materiału do wytwarzania wyrobów rynkowych, zgodnie z obowiązującymi w UE normami. Ustanowione w tych normach udziały procentowe mogą być różne, zależne od typu materiału opakowaniowego.
Dyrektywa uwzględnia kompostowanie jako metodę recyklingu organicznego.
Recykling organiczny (kompostowanie) to proces technologiczny, polegający na przetworzeniu biodegradowalnych odpadów opakowaniowych, przeprowadzany przy zachowaniu kontrolowanych warunków i użyciu mikroorganizmów (grzybów), prowadzący do uzyskania produktu organicznego - kompostu lub metanu (składowanie odpadów na wysypisku nie traktuje się jako formy recyklingu organicznego).
Odpady opakowaniowe, przetwarzane w celu uzyskania kompostu, powinny wykazywaæ biodegradowalność, która nie stanowi przeszkody w selektywnej zbiórce i samym procesie kompostowania.
Odpady opakowaniowe biodegradowalne powinny wykazywaæ zdolność fizycznego, chemicznego, termicznego i biologicznego rozkładu, w którym kompost ostatecznie jest przekształcany na dwutlenek węgla, biomasę i wodę.
Spalanie z odzyskiem energii
Odzyskiwanie energii - odzyskanie energii cieplnej w wyniku spalania odpadów opakowaniowych (spalanie samych odpadów opakowaniowych, jak i odpadów opakowaniowych, razem z innymi rodzajami odpadów).
Odpady opakowaniowe utylizowane dla odzyskiwania energii, powinny reprezentowaæ sobą minimalną wartość kaloryczności, pozwalającą na optymalizację odzysku energii.
Przedstawione zasady preferują działania zmierzające do ograniczenia ilości odpadów opakowaniowych oraz stosowanie opakowań wielokrotnego użycia. W odniesieniu do powstałych już odpadów, o ile jest to możliwe, powinno się z nich odzyskiwać materiały, które są użytecznymi surowcami. Dla odpadów sprawiających trudności przy segregacji przewiduje się spalanie z odzyskiem energii. Odpady o dużym udziale materiałów ulegających biodegradacji powinny być kompostowane. Najmniej korzystne dla środowiska jest deponowanie opakowań poużytkowych na wysypiskach. Ta metoda powinna znaleźć zastosowanie jedynie w odniesieniu do odpadów ostatecznych, których nie można wykorzystać przemysłowo w inny sposób.
Metody utylizacji w warunkach polskich
Według danych opracowanych przez Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Opakowań w Warszawie, w 1998 r. powstało ponad 2,6 mln ton odpadów opakowaniowych (bez uwzględnienia opakowań drewnianych), co stanowi 20-25% masy odpadów komunalnych. Oznacza to, że w przeliczeniu na jednego mieszkańca wytworzono około 70 kg takich odpadów. Dane te są oparte na szacunkach, gdyż statystyka państwowa nie uwzględnia ewidencji odpadów opakowaniowych.
Z danych wynika, że około 2 mln ton odpadów opakowaniowych zostało zdeponowanych w Polsce na składowiskach razem z odpadami komunalnymi. Masę poszczególnych rodzajów opakowań obciążających środowisko naturalne w Polsce można zatem szacować na:
- ponad 685 tys. ton poużytkowych opakowań z papieru i tektury,
- ponad 790 tys. ton poużytkowych opakowań szklanych,
- ponad 407 tys. ton poużytkowych opakowań z tworzyw sztucznych,
- ponad 164 tys. ton poużytkowych opakowań metalowych,
- ponad 124 opakowań wielomateriałowych (laminaty, folie wielowarstwowe itp.).
Te pokaźne ilości materiałów, które potencjalnie można wykorzystać jako surowce wtórne lub źródła energii, w warunkach polskich deponowane są łącznie z odpadami komunalnymi na składowiskach.
Utylizacja przez wtórne przetwórstwo jest realizowana w ograniczonym zakresie. Poniżej przedstawiono charakterystykę poszczególnych rodzajów opakowań, pod kątem możliwości ich wtórnego przetworzenia w warunkach krajowych.
Opakowania z papieru i tektury
Generalnie produkty przemysłu papierniczego bez udziału innych tworzyw ( np. max udział PE do 3%), oceniane są pozytywnie z punktu widzenia możliwości wtórnego przetworzenia. Zakłady celulozowo-papiernicze przyjmują makulaturę z opakowań, jeżeli tektura lub papier nie są powleczone asfaltem, parafiną, woskami itp. Stosuje się je do wytwarzania papieru i tektury na: nowe opakowania (nie stykające się bezpośrednio z artykułami spożywczymi), ręczniki i papiery toaletowe, papiery gazetowe, koperty na przesyłki pocztowe itd. Obecnie w kraju nie przetwarza się pudełek z materiałów wielowarstwowych z udziałem polietylenu (również z aluminium) stosowanych do mleka i jego przetworów oraz soków owocowych.
Opakowania szklane
Wszystkie opakowania szklane jednorazowego użycia, lub zużyte zwrotne można potencjalnie wykorzystać przemysłowo w hutach szkła. Zastosowanie stłuczki w procesie topienia szkła obniża zużycie energii, zwiększa wydajność i przedłuża czas użytkowania pieców hutniczych. Powoduje poza tym obniżenie emisji tlenków azotu i zmniejsza zużycie wody. Szacuje się, że 1% wzrost zastosowania stłuczki szklanej w procesie topienia szkła pozwala zmniejszyć o około 0,25% zużycie energii. Przy produkcji różnych wyrobów szklanych dodatek stłuczki może przekraczać nawet 50% masy.
O przydatnoœci opakowań szklanych do recyklingu decyduje przede wszystkim ich czystość oraz dokładność segregacji na odmiany (szkło bezbarwne, brazowe, zielone) i gatunki.
Opakowania z tworzyw sztucznych
Poużytkowe opakowania z tworzyw sztucznych nie ulegają biodegradacji na wysypiskach a niektóre z nich charakteryzują się sztywną konstrukcją i znaczną objętością. Wymagają zatem dodatkowej przestrzeni na składowiskach odpadów, chociaż potencjalnie po przetworzeniu można uzyskać z nich tworzywo wtórne o dobrych parametrach do formowania wyrobów różnymi metodami przetwórczymi. W odniesieniu do tworzyw sztucznych stosowane są następujące metody ponownego przetwórstwa:
I. Recykling prosty tzw. materiałowy (mechaniczny) wykorzystujący termoplastyczne właściwości tworzywa. Ten rodzaj przetwórstwa dotyczy głównie czystych (jednorodnych) polimerów lub ich mieszanin.
II. Recykling chemiczny (surowcowy) polega na częściowej degradacji tworzywa do związków niskocząsteczkowych lub całkowitej depolimeryzacji (do związków wyjściowych lub ich pochodnych).
Zużyte opakowania z tworzyw sztucznych w postaci butelek, pojemników, skrzynek, beczek, kształ tek oraz folii z różnych tworzyw sztucznych (PE, PP, PET, PS) mogą być przedmiotem wtórnego przetwórstwa. Zakłady przetwórcze przyjmują najchętniej odpady posegregowane na poszczególne polimery:
- Zużyte opakowania polietylenowe i polipropylenowe, np. butelki, kanistry, beczki, skrzynki, poje- mniki i worki oraz folie, przetwarzane są na surowiec wtórny, który znajduje szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach, głównie do produkcji artykułów technicznych. Przykładowe wykorzystanie to produkcja: kanistrów, folii, wiader, pojemników magazynowych, skrzynek balkonowych, doniczek, niektórych części samochodowych, rur osłonowych do kabli w telewizji kablowej, sieci elektrycznej i telefonicznej, a także rur kanalizacyjnych.
- Zużyte folie i butelki poliestrowe PET, głównie po napojach gazowanych, mogą stanowić surowiec wtórny. W kraju możliwości przetwórcze w tym zakresie są jeszcze ograniczone. Odpady mogą być wykorzystane przy produkcji żywic poliestrowych, poliuretanów i pianek poliuretanowych, a także włókien oraz folii. Granulat zawierający rozdrobnione butelki poliestrowe może być stosowany również w produkcji wyrobów formowanych wtryskowo.
Opakowania metalowe
Większość opakowań metalowych wykonanych z jednego rodzaju blachy (stalowej lub aluminiowej)jest przydatna do ponownego przetwórstwa.
Odpady stalowe pochodzące ze zużytych opakowań (puszki po napojach i żywności konserwowanej, pudełka), mogą być oddzielane od pozostałych odpadów za pomocą separatorów magnetycznych, a następnie wykorzystane w hutach jako złom. Bez procesu odcynowania blachy stalowej, złom opakowaniowy może być dodawany w niewielkich ilościach do produkcji żeliwa lub gorszych gatunków stali.
Odpady aluminiowe pochodzące ze zużytych puszek do napojów, pojemników aerozolowych oraz tub, po oczyszczeniu są pełnowartoœciowym surowcem do produkcji różnych wyrobów aluminiowych.
Kompostowanie odpadów komunalnych jest stosowane od lat sześćdziesiątych również w Polsce. Dwa zakłady o największej zdolności przerobowej w Warszawie i Katowicach, oparte są na technologii "DANO", w innych miastach pracują kompostownie o mniejszych zdolnościach. Utylizacja przez kompostowanie jest uzasadniona ze względów ekologicznych i ekonomicznych. Najbardziej efektywna jest w przypadku połączenia z selektywną zbiórką i obróbką wstępną polegającą na wydzieleniu z odpadów surowców wtórnych.
Profesjonalne spalanie odpadów komunalnych, połączone z odzyskiem energii i oczyszczaniem chemicznym gazów wylotowych (spełniające wymagania przepisów w zakresie dopuszczalnych poziomów emisji szkodliwych substancji, takich jak: pyły, dioksyny, tlenki siarki, węgla i azotu oraz niektórych metali ciężkich), nie jest w Polsce realizowane. Pracują jedynie w niektórych miastach spalarnie odpadów szpitalnych. Planowane są również inwestycje w zakresie wykorzystania tworzyw sztucznych, jak paliwa przy produkcji cementu.
Znaczenie projektowania
Czynniki, które wpływają na możliwość utylizacji można podzielić na:
- Zależne od samych opakowań
Materiał opakowania, zastosowane zamknięcia, etykiety i dodatki, a nawet forma konstrukcyjna, mogą w znacznym stopniu ułatwić wykorzystanie opakowania jako surowca wtórnego lub jako źródła energii. O tym czy opakowanie będzie przydatne do recyklingu, decyduje zatem projektowanie.
- Zewnętrzne, zależne od systemu organizacyjno-prawnego w zakresie gospodarki odpadami opakowaniowymi oraz dostępności różnych technologii utylizacji.
System organizacyjno-prawny jest oparty na odpowiedzialności (również finansowej) poszczególnych "ogniw łańcucha opakowaniowego". Zazwyczaj "wąskim gardłem" dla recyklingu bywa selektywna zbiórka oraz ich przygotowanie do dalszego przetworzenia, gdyż wymaga znacznych kosztów. Istotne są również technologie.
W państwach, w których te systemy są sprawne i gdzie pracują zakłady o wystarczających zdolnościach przerobowych, ilość odpadów opakowaniowych deponowanych na wysypiskach znacznie ograniczono.
Projektowanie odgrywa istotną rolę zarówno w zapobieganiu powstawania odpadów, jak i w racjonalnych metodach utylizacji już powstałych odpadów. Dobór wszystkich elementów składających się na właściwe zapakowanie wyrobu powinien uwzględnić również etap utylizacji odpadów (recykling, spalanie z odzyskiem energii, biodegradację). Należy w poszczególnych fazach prac projektowych dążyć do podejmowania decyzji akceptowanych z ekologicznego punktu widzenia.
1. Etap projektowania technologii produkcji materiału opakowaniowego lub opakowania
- wskazane są technologie bezodpadowe lub niskoodpadowe, nie powodujące zagrożeń dla środowiska i bezpieczeństwa ludzi
2. Etap projektowania technologii pakowania
- eliminowanie nadmiaru opakowań i unikanie pakowania wielostopniowego, tam gdzie nie wpływa to na właściwe zabezpieczenie wyrobu
- dobór opakowań jednostkowych, zbiorczych i transportowych dostosowanych do technologii utylizacji, systemu selektywnej zbiórki i przepisów dotyczących gospodarki odpadami w danym państwie
3. Etap projektowania opakowań
- analiza możliwości zastosowania do danego wyrobu opakowania wielokrotnego użycia
- dobór materiałów, formy konstrukcyjnej, wzornictwa dostosowany do rodzaju pakowanego wyrobu i uwzględniający możliwość utylizacji
- dobór elementów dodatkowych łatwo usuwalnych, które nie ograniczają ponownego przetwórstwa
- dobór materiałów zapewniających dobre właściwości użytkowe a charakteryzujących się niską masą
- dla opakowań, które są przedmiotem selektywnej zbiórki stosowanie jednorodnych materiałów
- dla opakowań kombinowanych łatwość oddzielenia poszczególnych materiałów
- stosowanie przez producentów znaków identyfikujących materiał, a nawet symbol wskazujący na przydatność do recyklingu (ewentualnie symbol wskazujący, że opakowanie podlega systemowi selektywnej zbiórki)
Obniżanie masy obserwuje się w odniesieniu do opakowań z tradycyjnych materiałów takich jak szkło, metal czy tworzywa sztuczne. Jednocześnie tworzywa sztuczne, charakteryzujące się niską masą, zastêpują niektóre opakowania szklane i metalowe. Stosowanie materiałów wielowarstwowych z udziałem różnych tworzyw sztucznych oraz udziałem nowych polimerów i kopolimerów o specjalnie dobranych wła ściwościach, umożliwiło również zmniejszenie masy opakowań z tworzyw sztucznych. Nowe materiały eliminują tradycyjne, dla których uzyskanie specjalnych cech użytkowych nie jest możliwe lub wymaga zastosowania materiału o znacznej grubości, a tym samym większej masie. Należy jednak podkreślić, że taka zamiana nie wpywa korzystnie na moliwość recyklingu. Z reguły opakowania poużytkowe składające się z różnych polimerów oraz z udziałem papieru i aluminium są przydatne do spalania.
Za ilość i rodzaj opakowań wprowadzanych rynek są odpowiedzialni producenci i użytkownicy opakowań. Od nich zależy ilość oraz rodzaj powstających odpadów poużytkowych. Te ogniwa mają największy wpływ na ostateczną postać opakowań, a także na wyrabianie i kształtowanie nawyków konsumentów, nie zawsze uzasadnionych z ekologicznego punktu widzenia. Przy braku instrumentów ekonomicznych wpływających na wybór korzystniejszych dla środowiska wariantów, producenci kierują się przede wszystkim kryterium zysku. W przypadku polskiego rynku presja na aspekt ekologiczny opakowań nie jest dostatecznie silna. Na razie dotyczy przede wszystkim nowości, atrakcyjności formy i kształtu, estetyki, wygody i funkcjonalności.
Tendencje światowe w zakresie utylizacji odpadów poużytkowych idą w kierunku zastosowania właściwej dla tych odpadów formy utylizacji.
Na możliwość wykorzystania odpadu poużytkowego jako surowca wtórnego, istotny wpływ ma rodzaj zastosowanego materiału lub materiałów. Najkorzystniejszym wariantem jest wykonanie opakowania z jednorodnego materiału.
Również materiał, z którego wykonane jest opakowanie decyduje o możliwości wykorzystania odpadów do produkcji kompostu. Kompostowanie powinno być stosowane dla opakowań wykonanych z materiałów biodegradowalnych. Z tradycyjnych materiałów opakowaniowych jedynie papier, tektura, celofan i drewno ulegają biodegradacji (materiały niepowlekane, bez uszlachetnionej powierzchni). Makulatura jest jednak wartościowym surowcem wtórnym, który powinien trafić do zakładów papierniczych.
Ciekawymi materiałami są biopolimery i polimery wytwarzane przez bakterie. Pod wpływem enzymów bakterii następuje ich rozpad na kompost. Przykładem takiego materiału jest Biopol, kopolimer blokowy kwasu hydroksymasłowego z kwasem hydroksywalerianowym. Biopol jest wytwarzany w procesie fer mentacji glukozy przez bakterie Alcaligenes eutrophus i gromadzony w ich komórkach jako materiał zapasowy.
Materiały biodegradowalne mogą być atrakcyjną alternatywą dla niektórych opakowań z tworzyw sztucznych, lecz z uwagi na wysokie ceny i specyficzne właściwości nie mogą ich całkowicie zastąpić. Z pewnoœcią tam, gdzie jest to uzasadnione ekonomicznie i nie odbywa się to kosztem pakowanego wyrobu można stosować materiały biodegradowalne.
Projektowanie opakowań z tworzyw sztucznych pod kątem ponownego przetwórstwa
Przydatność poużytkowych opakowań z tworzyw sztucznych do ponownego przetwórstwa jest ograniczona różnorodnością polimerów i rodzajem opakowań. Różnorodność tworzyw sztucznych (PE, PP, PET, PVC, PS, PA, kopolimery i kombinacje tych tworzyw) z jednej strony jest zjawiskiem bardzo pozytywnym, gdyż umożliwia dobór właściwych cech do wymagań pakowanego produktu. Natomiast z punktu widzenia przeciwdziałania powstawaniu odpadów, może być znacznym utrudnieniem w prowadzeniu selektywnej zbiórki, a następnie we wtórnym przetworzeniu. Z pewnością dla tworzyw sztucznych zbiórka lub skup, związany jest z większymi problemami niż w przypadku innych materiałów opakowaniowych, takich jak szkło, metal, papier czy tektura. Gromadzone w jednym pojemniku poużytkowe opakowania z tworzyw sztucznych wymagają dodatkowej specjalistycznej segregacji, która podnosi cenę surowca wtórnego. Sama identyfikacja polimeru (lub polimerów) w opakowaniu nie jest łatwa. Aby uzyskać wtórne tworzywo o zadawalających parametrach jakościowych wymagany jest surowiec jednorodny.
Najkorzystniejszym dla recyklingu wariantem jest wykonanie opakowania z wartościowego, nie barwionego, jednorodnego polimeru i zastosowanie dodatkowych elementów (takich jak: etykiety, klej, zamknięcie) nie utrudniających przetwórstwa. Im mniej jest tych elementów dodatkowych oraz im łatwiej jest je usunąć, tym prościej jest przetworzyć odpady na wartościowy surowiec.
dr inż. Hanna Żakowska
Kierownik Zespołu d/s Ekologii Opakowań
Centralnego Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Opakowań
w Warszawie
ekopack@cobro.org.pl
Źródło: ''
Komentarze
Ta strona jest dosyc pozyteczna ale powinniscie napiszac cos bardziej pod kontem ekonomicznym i bardziej przydatnym dla uczniow Liceow Ekonomicznych ktorzy maja takie przedmiot jak Technologia i towaroznawstwo.