Відходи хімічного синтезу: утворення та попередження

Проблеми утворення відходів

Неефективне використання ресурсів та капіталів
Екологічні ризики

Проблемні відходи

Японія, 1965 р. (Minimata Bay)

Environmental Disasters

Cuyahoga River – Cleveland, Ohio
There were many things being dumped

Основні відходи хімічної індустрії

Оксиди нітрогену
NxOy

Леткі органічні сполуки

Неорганічні солі: солі Na, K;

Варіанти поводження з відходами

Зберігання

Повторне використання

Переробка, відновлення енергії

Попередження/
Зменшення
утворення

Трансформація технологій у боротьбі з відходами

Roger A. Sheldon, E factors, green

Трансформація технологій у боротьбі з відходами

Синтез фенолу (до 1950-х рр.) сульфуванням

Трансформація технологій у боротьбі з відходами

Синтез фенолу кумольним методом (загальний вихід

Співвідношення відходів до цільового продукту:
Хімічний процес

Субстрат

Цільовий продукт

Повторне використання
розчинників та

Вартість відходів

Mike Lankaster, Green Chemistry: An Introductory Text, RSC publishing, 2010,

Основні напрями

Переробка, утилізація, знешкодження

Виключення використання/утворення небезпечних продуктів

Переробка відходів

Фізична: розділення (фільтрування, дистиляція)

Хімічна: нейтралізація,
окислення,
відновлення,
переведення в осади,
електрохімічна

Біологічна

Переробка відходів

Хімічна: 1.нейтралізація,
2.окислення,
3.відновлення,
4.переведення в осади,
5. електрохімічна

1. Кислі і лужні розчини;

“Проблемні” відходи

Агрохімія

Миючі засоби

Споживчий пластик

Споживчий пластик

Відходи синтезу вихідних речовин та полімерів
Експлуатаційні проблеми (санітарно-гігієнічний аспект) та

Полімери

Поліетилен (ПЕ)

Поліпропілен (ПП)

Полістирол (ПС)

Полімери

Полівінілхлорид (ПВХ)

Поліетилентерефталат (ПЕТ)

Полімери

Полімери

Світове виробництво становить 130 млн. тонн з щорічним збільшенням на 10%.

Пластмаси/пластики

Таблиця 1. Добавки, що входять до складу пластиків

Пластмаси/пластики

Схема стабілізації та функціоналізації поліолефінів (ПО)

Антипірени

Загальні структурні формули полібромодифенілових етерів (ПБДЕ),
полібромодифенілоксидів (ПБДФО), тетрабромобісфенолу-А (ТББФА)
та

Пластмаси

У муніципальних відходах розвинених країн
18-30% об`єму сміття складають пластики, що

Щорічно у Британії викидається близько 13 міліардів пластикових пакетів.

Гуангдонг, Китай,
15

Сміттєві “плями” у Світовому океані

ВОДА

Червоне море

ВОДА

Поводження з полімерними відходами

Зберігання на сміттєзвалищах
Рекуперація енергії
Механічний рециклінг
Хімічний рециклінг

Організація сховища твердого сміття (сміттєзвалища)

На кожного міського мешканця України в середньому припадає

Могадішу, Сомалі, 9 лютого 2005 Жінка перед сміттєзвалищєм.

Проблеми:

Поводження з полімерними відходами

Зберігання на сміттєзвалищах
Рекуперація енергії
Механічний рециклінг
Хімічний рециклінг

Спалювання з використанням

Рекуперація енергії

Таблиця 2. Енергетична цінність пластмасових відходів, сумішей та традиційних видів

1. Випадкове утворення високотоксичних речовин

Проблема:

TCDD – еталон токсичності в тоскикології

>

>

Для діоксинів,

1. Випадкове утворення високотоксичних речовин

Проблема:

Історія діоксинів почалась в 30-х ХХ

Поводження з полімерними відходами

Зберігання на сміттєзвалищах
Рекуперація енергії
Механічний рециклінг
Хімічний рециклінг

Необхідність розділення полімерів на окремі види
Мала насипна густина
Необхідно обирати застосування, що

Проблема:

Необхідність розділення полімерів на окремі види

Схема разділення суміші ПВХ, ПС та ПЕ

Поліетилен-
терефталат (ПЕТ)

Маркування полімерної упаковки

Поліпропілен (ПП)

Полістирол (ПС)

Полівінілхлорид (ПВХ)

Поліетилен

Поводження з полімерними відходами

Зберігання на сміттєзвалищах
Рекуперація енергії
Механічний рециклінг
Хімічний рециклінг

Хімічна рециркуляція

екструзія з хімічною деструкцією матеріалу
піроліз,
гідрогенізація,
газифікація,
спалювання з рекуперацією

Піроліз – термічний разклад органічних продуктів у присутності кисню або без

Розщеплення (ПЕТ) до вихідних речовин

Хімічна рециркуляція

Продукти розщеплення знову використовують як сировину