Российские ученые предложили перерабатывать слоистые пластики в «фильтры» для воды

Ежегодно в мире образуется множество полимерных отходов. В России в 2018 году их количество составило более 3,5 млн тонн, а переработано было около 12 %.

Результаты своего исследования по этой теме пермские ученые опубликовали в журналах «Экология и промышленность России» и «Сорбционные и хроматографические материалы».

«Полимерные материалы широко используют во многих сферах, поэтому необходимо безопасно утилизировать и перерабатывать их отходы. Чаще всего это полиэтилен, полипропилен, отходы ПЭТ и композиционные полимеры. К ним относятся и слоистые пластики, которые содержат фенолформальдегидные смолы. Сейчас их преимущественно захоранивают на полигонах твердых коммунальных отходов. Но они занимают большие пространства и выделяют токсичные вещества: фенол, бензол и формальдегид», – объясняет профессор кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха, доктор технических наук Ирина Глушанкова. Слоистые спрессованные пластики содержат различные материалы, соединенные между собой наполнителями: тканями, бумагой или древесной стружкой. К ним относятся и древесно-стружечные плиты и текстолиты. Сейчас такие отходы утилизируют на полигонах ТКО (твердых коммунальных отходов), подвергают вторичной переработке или сжиганию. Однако эти способы небезопасны: в естественных условиях пластики разлагаются очень долго, а при переработке выделяют в окружающую среду опасные вещества.

Ученые Пермского Политеха использовали для переработки слоистых пластиков метод низкотемпературного пиролиза: реакция разложения отходов в этом случае проходит без доступа кислорода. В результате образуется углеродистый остаток и газы, которые могут стать жидким топливом. Углеродистый компонент также можно применять в качестве топлива или средства для очистки воды.

«Чтобы получить продукты с нужными свойствами, процесс реакции можно регулировать с помощью катализаторов. Мы перерабатывали текстолиты и древесно-стружечные плиты в лабораторной печи, используя щелочной реагент и катализирующие добавки – соли никеля или соли меди. В результате нам удалось определить наиболее эффективные условия для получения углеродного сорбента с необходимой пористой структурой и сорбционными свойствами», – поясняет Ирина Глушанкова. По мнению экологов, поглотительные свойства полученного углеродного сорбента не уступают известным аналогам, например, активным углям марок АГ-3 и БАУ. Сорбенты можно использовать для очистки сточных вод от растворенных нефтепродуктов и токсичных ароматических соединений. Также было установлено, что никель и медь в углеродных сорбентах придает им бактерицидные обеззараживающие свойства. Это позволяет использовать их для глубокой очистки или доочистки сточных вод или речной воды.