Συςκευαςία και Περιβάλλον

Transcript

1 Συςκευαςία και Περιβάλλον

2 Οικιακά Απορρίμματα: ΗΠΑ Γαλλία Ελλάδα 200 εκ. τόννοι 20 εκ. τόννοι 4 εκ. τόννοι 30-40% κ.β. των απορριμμάτων αυτϊν αποτελοφν τα υλικά ςυςκευαςίασ: Χαρτί, γυαλί, πλαςτικά και μζταλλα

3 Μζκοδοι διάκεςθσ των απορριμμάτων Μζχρι το 1960: Σε ανοικτοφσ λάκκουσ - Μικροοργανιςμοί και τρωκτικά ζρχονταν ςε επαφι με τα απορρίμματα Καίγονταν κάτω από ανεξζλεγκτεσ ςυνκικεσ Μόλυνςθ του αζρα με καπνό και ρφπουσ Βιματα προσ τθν βελτίωςθ ςτθν διάκεςθ των απορριμμάτων Η υγειονομικι ταφι (sanitary land fill) Η καφςθ κάτω από ελεγχόμενεσ ςυνκικεσ (incineration) Η ανάκτθςθ των υλικϊν ανακφκλωςθ (recycling)

4 Μζκοδοι διάκεςθσ των απορριμμάτων Η υγειονομική ταφή είναι θ πιο διαδεδομζνθ μζκοδοσ (ΗΠΑ, Ευρϊπθ), λόγω: Ευκολίασ λειτουργίασ τθσ μεκόδου Χαμθλοφ κόςτουσ ςε ςχζςθ με τισ άλλεσ μεκόδουσ Συςτιματα διαλογισ και ανάκτθςθσ των πρϊτων υλϊν: απαιτοφν προχωρθμζνθ τεχνολογία απαιτοφν ςθμαντικά κεφάλαια για επζνδυςθ αποδίδουν περιοριςμζνθσ κακαρότθτασ προϊόντα

5 Μζκοδοι διάκεςθσ των απορριμμάτων Οι τρόποι διάκεςθσ κακορίηονται από τθν πυκνότθτα του πλθκυςμοφ και από το τεχνολογικό επίπεδο τθσ χϊρασ. Λόγω μείωςθσ των ελεφκερων χϊρων ςτισ προθγμζνεσ χϊρεσ, κερδίηει ςυνεχϊσ ζδαφοσ θ ανακφκλωςθ και ςε κάποιο βακμό θ καφςθ των απορριμμάτων. Στθ Δυτικι Ευρϊπθ θ μζκοδοσ τθσ υγειονομικισ ταφισ χρθςιμοποιείται κατά 70% Στθν Ιαπωνία χρθςιμοποιείται κατά 15%, ενϊ το μεγαλφτερο μζροσ καίγεται ςε ειδικοφ αποτεφρωτιρεσ. Στθν Ελλάδα το ςφνολο ςχεδόν των απορριμμάτων καταλιγουν ςτθν υγειονομικι (και μθ) ταφι. Όλεσ οι υπάρχουςεσ μζκοδοι διαχείριςθσ απορριμμάτων ζχουν πλεονεκτιματα και μειονεκτιματα και θ υγειονομικι ταφι εμπεριζχεται ςε όλεσ τισ μεκόδουσ, λόγω του ότι υπάρχουν κατάλοιπα για ταφι ςε κάκε μζκοδο (π.χ. τζφρα, αδρανι υλικά κλπ.).

6 Αποικοδόμθςθ υλικϊν ςυςκευαςίασ Μετά τθν κατανάλωςθ του προϊόντοσ που εμπεριζχεται ςτθν ςυςκευαςία, θ ςυςκευαςία κα πρζπει να διατεκεί με κάποιο τρόπο (ταφι, καφςθ, ανακφκλωςθ). Η αποικοδόμθςθ (degradability) των υλικϊν ςυμβαίνει όταν αυτά εκτίκενται ςε μζςα που βοθκοφν ςτθν διάςπαςι τουσ. Αποικοδόμθςθ είναι θ διεργαςία που περιλαμβάνει ςχάςθ δεςμϊν ενόσ μακρομορίου με αποτζλεςμα τθν μείωςθ τθσ μοριακισ μάηασ και τθν αλλαγι φυςικϊν, χθμικϊν κλπ. ιδιοτιτων του. Το χαρτί και το φίλμ κυτταρίνησ (ςελλοφάν) είναι τα μόνα υλικά που αποικοδομοφνται ςχετικά εφκολα κάτω από οποιεςδήποτε ςχεδόν ςυνθήκεσ Τα χάρτινα κουτάκια (90% χαρτόνι και 10% πολυαιθυλζνιο) αποςυντίθενται ςε λιγότερο από ζνα χρόνο ςε αρκετά υγρά εδάφη Το αλουμίνιο αποικοδομείται μετά από χρόνια Τα πλαςτικά αποικοδομοφνται μετά από 450 χρόνια Το γυαλί δεν αποικοδομείται

7 Αποικοδόμθςθ υλικϊν ςυςκευαςίασ Ο ρυκμόσ αποικοδόμθςθσ εξαρτάται από τη φφςη του υλικοφ και από τισ ςυνθήκεσ του περιβάλλοντοσ: Το οξυγόνο, θ υγραςία, το ph Η ςφςταςθ των απορριμμάτων Ο τφποσ των μικροοργανιςμϊν Το είδοσ ταφισ Το υλικό τθσ επικάλυψθσ Η τοπογραφία τθσ περιοχισ Το βάκοσ τθσ χωματερισ Η πυκνότθτα και το μζγεκοσ των απορριμμάτων κλπ

8 Αποικοδόμθςθ υλικϊν ςυςκευαςίασ Αλουμίνιο και πλαςτικά χαρακτθρίηονται από χαμθλοφσ βακμοφσ αποικοδόμθςθσ και μειωμζνθ ςυμβατότθτα με το περιβάλλον. Τισ περιςςότερεσ επικρίςεισ ςυγκεντρϊνουν οι: Πλαςτικζσ φιάλεσ και δοχεία Είδθ εφκαμπτθσ ςυςκευαςίασ (ςακοφλεσ, φιλμσ, κλπ) λόγω των: 1. Πολφ χαμθλοί ρυκμοί αποικοδόμθςθσ 2. Χαμθλό βάροσ μετακίνθςθ με τον άνεμο και το νερό 3. Μεγάλοσ όγκοσ μεγάλθ επιφάνεια κατά τθν ταφι 4. Ανθςυχία με τθν ςχετικά με τθν ςυμπεριφορά χλωριωμζνων παραγϊγων (PVC) κατά τθν καφςθ 5. Η υπεριϊδθσ ακτινοβολία βοθκά ςτθν αποικοδόμθςθ

9 Τρόποι αποικοδόμθςθσ των πλαςτικϊν Υπάρχουν διάφοροι τρόποι αποικοδόμθςθσ, όπωσ κερμικι, μθχανικι κλπ. Πιο ςθμαντικζσ: φωτοαποικοδόμθςθ βιολογικι αποικοδόμθςθ χθμικι αποικοδόμθςθ Φωτοαποικοδόμηςη (photodegradation) Φυςικζσ και χθμικζσ αλλοιϊςεισ με τθν επίδραςθ υπεριϊδουσ ι ορατισ ακτινοβολίασ. Για να καταςτεί ζνα πολυμερζσ φωτοαποικοδομιςιμο υπάρχουν 2 τρόποι: 1. Ειςαγωγι ςτο μόριο του πολυμεροφσ φωτοευαίςκθτων ομάδων, κατά προτίμθςθ ςτθν κφρια αλυςίδα του πολυμεροφσ 2. Ανάμιξθ του πολυμεροφσ με πρόςκετα τα οποία αρχίηουν τθν αποικοδόμθςθ

10 Τρόποι αποικοδόμθςθσ των πλαςτικϊν Βιοαποικοδόμθςθ (biodegradation) Δράςθ μικροοργανιςμϊν (π.χ. μφκθτεσ, βακτιρια), εντόμων κλπ. Οι μικροοργανιςμοί εκκρίνουν ζνηυμα τα οποία αντιδροφν εφκολα με τα φυςικά πολυμερι (άμυλο, κυτταρίνθ κλπ), δφςκολα όμωσ με τα ςυνκετικά πολυμερι. Λόγω τθσ υδρόφοβθσ επιφάνειάσ τουσ πολλά πλαςτικά εμποδίηουν τθν ενηυμικι δραςτθριότθτα Μερικοί τρόποι καταςκευισ βιοαποικοδομιςιμων πλαςτικϊν είναι: 1. Προςκικθ τροποποιθμζνου αμφλου ςε PE, PS, PP Κλπ 2. Συμπολυμεριςμό και προςκικθ αμφλου 3. Τροποποίθςθ φυςικϊν πολυμερϊν για παραγωγι ςυμπολυμερϊν 4. Χριςθ βιοτεχνολογικϊν μεκόδων 5. Παραςκευι πολυμερϊν επιδεκτικϊν υδρόλυςθσ

11 Τρόποι αποικοδόμθςθσ των πλαςτικϊν Χθμικι αποικοδόμθςθ Αποτζλεςμα δράςθσ χθμικϊν ουςιϊν Οξζα Βάςεισ Διαλφτεσ Δραςτικά αζρια κλπ Χθμικι αποικοδόμθςθ επιδζχονται τα διαλυτά ςτο νερό και ςε αλκαλικά διαλφματα πολυμερι όπωσ θ πολυβινυλικι αλκοόλθ Μθχανιςμοί χθμικισ αποικοδόμθςθσ χρθςιμοποιοφνται ςυχνά ςε ςυνδυαςμό με φωτοαποικοδόμθςθ ι βιοαποικοδόμθςθ.

12 Υγειονομικι Ταφι Η διάκεςθ (απόρριψθ, διάςτρωςθ, ςυμπίεςθ και επικάλυψθ) των απορριμμάτων ςε κατάλλθλο χϊρο ςε αλλεπάλλθλα ςτρϊματα πάχουσ 1m ςτα οποία μεςολαβεί ςτρϊμα χϊματοσ πάχουσ 15cm για πυροπροςταςία. Παράγοντεσ για τθν ςωςτι λειτουργία του χϊρου διάκεςθσ των απορριμμάτων είναι: Η επιλογι του χϊρου Επάρκεια όγκου και επιφάνειασ, θ απόςταςθ από τισ εξυπθρετοφμενεσ περιοχζσ, θ απόκρυψι του, θ γεωλογία και τοπογραφία τθσ περιοχισ, θ διακεςιμότθτα υλικοφ επικάλυψθσ, θ υδρολογία και κλιματολογία του χϊρου κλπ Ο ςχεδιαςμόσ και θ οργάνωςθ του χϊρου Ζργα οδοποιίασ, ςτεγανοποίθςθ τθσ βάςθσ, καταςκευι υδραυλικοφ δικτφου, περίφραξθ, κλπ Η παρακολοφκθςθ τθσ λειτουργίασ του χϊρου Στθν Ελλάδα λειτουργοφν 3200 παράνομεσ χωματερζσ και 1600 ελεγχόμενεσ και θμι-ελεγχόμενεσ ςτισ οποίεσ καταλιγουν 4 εκ. τόννοι απορριμμάτων

13 Υγειονομικι Ταφι

14 Υγειονομικι Ταφι Ζνασ χϊροσ που δεν ςυνίςταται για ΧΥΤΑ : 1. Υπόβακρο με πολλά περατά ςτρϊματα (π.χ. χαλίκι, ρθγματομζνα ςτρϊματα) 2. Ο πυκμζνασ του ΧΥΤΑ να είναι κοντά ςτον υδροφόρο ορίηοντα ι το βάκοσ από τθν επιφάνεια ςτο υπόγειο νερό να είναι μικρότερο των 10 m 3. Το υπόγειο νερό τθσ ευρφτερθσ περιοχισ να χρθςιμοποιείται για υδρευτικοφσ λόγουσ 4. Ο ΧΥΤΑ να γειτνιάηει με επιφανειακά νερά ι με πλθμμυρικι λεκάνθ (αποςτάςεισ μικρότερεσ των 100 m)

15 Καφςθ (Incineration) Κατά τθν καφςθ τα απορρίμματα αποςυντίκενται κερμικά με τθν παρουςία αζρα, ςε διοξείδιο του άνκρακα και νερό Παράγονται επίςθσ μικρζσ ποςότθτεσ οξειδίων του αηϊτου, κείου και άλλων πτθτικϊν ενϊςεων, ενϊ κατάλοιπα τθσ καφςθσ είναι θ τζφρα και θ ςκουριά Κατά την καφςη μειώνεται ο όγκοσ των απορριμμάτων κατά 80-90% του αρχικοφ όγκου Σε μεγάλεσ εγκαταςτάςεισ καφςθσ γίνεται ανάκτθςθ τθσ κερμότθτασ για τθν παραγωγι ατμοφ ι θλεκτρικισ ενζργειασ Η παραγόμενθ ενζργεια χρθςιμοποιείται για κζρμανςθ κτιρίων, για ςυςκευζσ κλιματιςμοφ κλπ

16 Καφςθ (Incineration) Τα οικιακά απορρίμματα κεωροφνται μίγμα καφςιμων υλικϊν, μθ καφςιμων υλικϊν και υγραςίασ. Για ςυμφζρουςα καφςθ κα πρζπει τα απορρίμματα να ζχουν τθν ακόλουκθ ςφςταςθ: Υγραςία λιγότερη από 50% Καφςιμα υλικά περιςςότερα από 25% Μη καφςιμα υλικά (τζφρα) λιγότερα από 60% Μία τυπικι μονάδα καφςθσ περιλαμβάνει: Χϊρο αποκικευςθσ των απορριμμάτων Τροφοδοτικό μθχανιςμό για τθν φόρτωςθ των φοφρνων Φοφρνοσ με ειδικζσ κινοφμενεσ ςχάρεσ. Η υπερκζρμανςθ του χϊρου ςτουσ degc παρουςία αζρα ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν ξιρανςθ, ανάφλεξθ και καφςθ των απορριμμάτων

17 Καφςθ (Incineration) Στα πλαςτικά υλικά και τισ χάρτινεσ ςυςκευαςίεσ με πλαςτικι επικάλυψθ θ καφςθ πλεονεκτεί ζναντι τθσ υγειονομικισ ταφισ Το κόςτοσ τθσ καφςθσ είναι μικρότερο Υπάρχει και ενεργειακό κζρδοσ κατά τθν καφςθ Η ενζργεια που αποδίδεται από τθν καφςθ των πλαςτικϊν είναι περίπου θ μιςι από τθν αντίςτοιχθ ενζργεια που χρθςιμοποιείται για τθν παραςκευι τουσ. Στα μζταλλα και τα γυαλιά θ καφςθ αντενδείκνυται Παράγεται τζφρα που περιζχει άκαυςτα ςυςτατικά Είναι εμπλουτιςμζνθ ςε βαρζα μζταλλα που είναι τοξικά Παράγονται επιβλαβι αζρια κατά τθν μθ-ελεγχόμενθ καφςθ Στισ ΗΠΑ το 15% των ςτερεϊν απορριμμάτων αποτεφρϊνεται, ενϊ ςτθ χϊρα μασ θ μζκοδοσ αυτι δεν προτιμάται λόγω του ιδθ επιβαρυμζνου περιβάλλοντοσ

18 Ανάκτθςθ υλικϊν- Ανακφκλωςθ Οριςμόσ ανακφκλωςθσ: Η διεργαςία μζςω τθσ οποίασ τα άχρθςτα υλικά από το ρεφμα των ςτερεϊν αποβλιτων: ςυλλζγονται διαχωρίηονται επεξεργάηονται με ςτόχο τθ δθμιουργία νζων λειτουργικϊν προϊόντων προσ χριςθ. Η δραςτθριότθτα αυτι ζχει ωσ ςκοπό τθν φόρτιςθ του περιβάλλοντοσ με μικρότερεσ ποςότθτεσ απορριμμάτων και τθν εξοικονόμθςθ ενζργειασ και χριςιμων πρϊτων υλϊν.

19 Ανάκτθςθ υλικϊν- Ανακφκλωςθ Η ανακφκλωςθ των υλικϊν ανάλογα με τθν περίπτωςθ διακρίνεται: Σε ανακφκλωςθ μζςα ςτο εργοςτάςιο, κατά τθν παραςκευι ενόσ προϊόντοσ Από τισ διεργαςίεσ μεταποίθςθσ προκφπτουν απορρίμματα παραγωγισ (ςκάρτα προϊόντα, αποκόμματα) εκ των οποίων ζνα μζροσ ανακυκλϊνεται εςωτερικά ςτθν μεταποιθτικι μονάδα και το υπόλοιπο τροφοδοτεί τισ μονάδεσ δευτερογενοφσ παραγωγισ. Σε ανακφκλωςθ μετά τθν χριςθ Αυτι είναι και θ πιο ςθμαντικι περίπτωςθ ανακφκλωςθσ αφοφ τα απορρίμματα που ςχετίηονται με τθν χριςθ προϊόντων είναι και τα πιο πολλά. Η ανακφκλωςθ των απορριμμάτων από τθν κατανάλωςθ εφαρμόηεται διεκνϊσ όλα και περιςςότερο, με ςτόχο τθν μείωςθ του όγκου των απορριμμάτων αλλά και τθν εξοικονόμθςθ πρϊτων υλϊν και ενζργειασ.

20 Ανάκτθςθ υλικϊν- Ανακφκλωςθ Η επιτυχισ ανάκτθςθ χριςιμων υλικϊν εξαρτάται ςε μεγάλο βακμό από διάφορουσ παράγοντεσ όπωσ είναι: Τα ποςοτικά και ποιοτικά χαρακτθριςτικά των απορριμμάτων (δυνατότθτα ανακφκλωςθσ και επεξεργαςίασ) Η εξαςφάλιςθ αγοράσ για τα προϊόντα αυτά Η εξάρτθςθ του τόπου από χριςιμα υλικά και ενζργεια Το κόςτοσ Για να ανακυκλωκεί ζνα υλικό κα πρζπει να απομονωκεί από απορρίμματα και να πωλθκεί προσ επεξεργαςία. Απαιτείται θ φπαρξθ τθσ αντίςτοιχθσ αγοράσ που κα χρθςιμοποιεί το υλικό αυτό

21 Απορρίμματα και Ανακφκλωςθ Από τα υλικά ςυςκευαςίασ αυτά που μποροφν να ανακυκλωκοφν με ςειρά ευκολίασ είναι: Χαρτί/χαρτόνι, γυαλί, τα μζταλλα (αλουμίνιο, χάλυβασ) και ςε μικρότερο βακμό τα πλαςτικά. Ενδεικτικά θ περιεκτικότθτα (%κ.β.) των αςτικϊν απορριμμάτων ςε βαςικά ανακυκλϊςιμα υλικά ςε διάφορεσ χϊρεσ είναι: Υλικό Ελλάδα Ολλαμδία Αγγλία Ασζηρία Γερμαμία Σοσηδία Καμαδάς Χαρηί Γσαλί Μέηαλλα Πλαζηικά

22 Υγειονομικι ταφι (απόκεςθ) Πλεονεκτιματα 1. Εφκολθ θ απαλλαγι των υπθρεςιϊν περιςυλλογισ από τα απορρίμματα. 2. Χαμθλό το κόςτοσ απόκεςθσ/απαλλαγισ, εφ όςον υπάρχουν χϊροι αποκικευςθσ. Μειονεκτιματα 1. Ο μεγάλοσ όγκοσ των απορριμμάτων οδθγεί ςτθν ταχεία πλιρωςθ των χωματερϊν. Δυςκολία ςτθν εφρεςθ νζων χϊρων. 2. Η γενικι απόκεςθ δεν προφυλάςςει από τισ τοξικζσ ουςίεσ. Η ςιψθ των οργανικϊν υλϊν προκαλεί δυςάρεςτεσ οςμζσ από τθν ζκλυςθ υδρόκειου. 3. Πικανότθτα μόλυνςθσ των υπογείων υδάτων. 4. Πικανότθτα ζκλυςθσ βιοαερίου, που μπορεί να γίνει αιτία πυρκαγιάσ.

23 Πλεονεκτιματα 1. Δραςτικι μείωςθ του όγκου των ακατζργαςτων αποβλιτων (περίπου το 10% του αρχικοφ όγκου). 2. Η καφςθ (αποτζφρωςθ) των ςτερεϊν αποβλιτων μπορεί να ςυνδυαςτεί με ταυτόχρονθ παραγωγι ενζργειασ (θλεκτρικι ενζργεια, ατμόσ, ηεςτό νερό) ελαττϊνοντασ με αυτόν τον τρόπο ςθμαντικά το ςυνολικό κόςτοσ επζνδυςθσ τθσ μονάδασ καφςθσ. Μειονεκτιματα 1. Τα αζρια απόβλθτα (κυρίωσ διοξίνεσ και φουράνεσ). 2. Τα κατάλοιπα των θλεκτροςτατικϊν φίλτρων, που είναι τοξικά. 3. Η ανάγκθ τθσ αντικατάςταςθσ των φίλτρων αυτϊν ςε τακτά χρονικά διαςτιματα (περίπου κάκε 5 χρόνια). 4. Στάχτθ με μεγάλθ περιεκτικότθτα ςε βαρζα μζταλλα. 5. Η μεγάλθ περιεκτικότθτα ςτερεϊν αποβλιτων ςε υγραςία και ιδιαίτερα ςτισ μεςογειακζσ και τοπικζσ χϊρεσ. Καφςθ

24 Πλεονεκτιματα 1. Μείωςθ του όγκου των απορριμμάτων, κακϊσ 4 βαςικά ςυςτατικά τουσ (χαρτί, γυαλί, μζταλλα και πλαςτικά) διαχωρίηονται και απομακρφνονται από τα υπόλοιπα απορρίμματα. 2. Περιοριςμόσ των αποςυντεκθμζνων ςτο ζδαφοσ υλικϊν και αποτελεςματικόσ διαχωριςμόσ των επικίνδυνων αποβλιτων. 3. Εξοικονόμθςθ πρϊτων υλϊν. Μειονεκτιματα Ανακφκλωςθ 1. Πολφπλοκθ διαδικαςία ο διαχωριςμόσ, όπου απαιτείται εκτεταμζνθ και ςυνεχισ ενθμζρωςθ τθσ κοινισ γνϊμθσ, κακϊσ και ςθμαντικι επζνδυςθ ςε μονάδεσ διαλογισ (αυτόματεσ ι χειροκίνθτεσ) 2. Δεν είναι εφκολθ θ αποδοχι των υλικϊν ανακφκλωςθσ από τθ βιομθχανία, λόγω αλλοίωςθσ και ςυνεπϊσ υποβάκμιςθσ τθσ ποιότθτάσ τουσ.

25 Λιπαςματοποίθςθ (βιοςτακεροποίθςθ) Πλεονεκτιματα 1. Καλι ςυμπλθρωματικι μζκοδοσ τθσ ανακφκλωςθσ. 2. Ανάκτθςθ του οργανικοφ περιεχομζνου των απορριμμάτων. Μειονεκτιματα 1. Απαιτείται μεγάλοσ χρόνοσ παραμονισ ςτθ μονάδα ηφμωςθσ. 2. Προβλιματα δυςοςμίασ ςτθν ευρφτερθ περιοχι. 3. Προβλιματα διάκεςθσ των μεγάλων ποςοτιτων προϊόντοσ. 4. Σχετικά υψθλό κόςτοσ επζνδυςθσ.

26

27

28

29

30

31