ضایعات PE در بسته بندی غذایی و غیر غذایی

کاربرد ضایعات پلی اتیلن در بسته بندی غذایی و غیر غذایی

باوجود دسته بندی گسترده، ضایعات بسته بندی اغلب حاوی مخلوطی از مواد مختلف هستند که بازیافت مواد با کیفیت بالا را به ویژه در بسته بندی انعطاف پذیر دشوار می کند. این امر تا حدودی به دلیل استفاده گسترده از لمینت های چندلایه و بسته بندی حاوی مواد مختلف است. برای بهبود کیفیت بازیافت پس از مصرف و توسعه فرایندهای بازیافت بهینه، داشتن درک جامعی از ترکیب ضایعات صنعت بسته بندی سورتینگ شده ضروری است. بنابراین در این مطالعه، سورتینگ پلی اولفین برای بسته بندی انعطاف پذیر در سه کشور اروپایی به تفصیل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با انتخاب پلاستیک های مختلف متفاوت کسر جرمی آنها در جریان زباله تعیین می شود. این نشان می دهد که کسرهای غنی از پلی اتیلن (PE) مناسب برای بسته بندی های انعطاف پذیر از 85 تا 90 درصد پلی اتیلن تشکیل شده اند اما همچنین حاوی مقدار مشخصی از دیگر مواد نیز هستند. تجزیه و تحلیل دقیق ساختارهای لایه ای در بسته بندی های مختلف روش بسته بندی چندلایه و مواد پلیمری/غیر پلیمری به کار رفته در آنها را نشان داد. این آنالیز نشان می دهد، به ویژه در بسته بندی مواد غذایی با 63-84 درصد از بسته بندی های چندلایه و 50 تا 70 درصد از سورتینگ چندماده ای، که نسبت بالایی از مواد خارجی وجود دارد و در مرتب سازی نیز وارد می شوند. این بینش ها کمک ارزشمندی به توسعه بسته بندی های قابل بازیافت، روندهای بالقوه سورتینگ و فرایندهای بازیافت باتوجه به چالش های بازیافت حلقه بسته بسته بندی مواد غذایی می کند.

نیاز به بسته بندی همچنان درحال افزایش است و نشان از تغییر به سمت بسته بندی انعطاف پذیرتر دارد. پلاستیک به دلیل پایین بودن قیمت نفت و گاز، مواد محبوب با سهم 33 درصدی در بازار بسته بندی مصرفی جهان است. پلی اتیلن سبک (LDPE) و پلی اتیلن خطی سبک (LLDPE) پلیمرهای اصلی مورد استفاده در بسته بندی های انعطاف پذیر هستند. پلی اتیلن به تنهایی تمام الزامات مورد نیاز در بسیاری از محصولات بسته بندی را تامین نمی کند؛ به همین دلیل معمولا با سایر پلیمرها در ساختارهای چند لایه ترکیب می شود، به عنوان مثال برای کاهش اتلاف مواد غذایی و محافظت از محصولات بسیار حساس. با این حال، از 3.2 میلیون تن پلاستیک مورد استفاده برای بسته بندی در سال 2021 در آلمان، 3.19 میلیون تن زباله تولید شد که از این مقدار تنها 55 درصد بازیافت شد. پلاستیک های بازیافتی در واقع جایگزین پلاستیک بکر می شوند. از سال 1994، باهدف یکسان سازی بالقوه زیرساخت های بازیافت تعاریف و دستورالعمل هایی برای بسته بندی و ضایعات حاصل از صنعت بسته بندی در اروپا تدوین شد همچون سپرده گذاری در طرح‌های بازیافت. سورتینگ یک طرح پایه مشابه در همه کشورها است که شامل باز کردن کیسه، جداسازی محصولات سبک (فیلم) ازطریق غربالگری و سورتینگ نزدیک به مادون قرمز (NIR) است. مراحل و روند سورتینگ متفاوت است. در برخی از تاسیسات، از سورتینگ NIR برای بسته بندی کوچک PE انعطاف پذیر استفاده می شود که در مواد سنگین درحین غربالگری جمع آوری شده است. در فرانسه، آلمان و بلژیک که محور بحث در اینجا هستند، اگرچه از بقایای سورتینگ برای بازیابی انرژی استفاده می کنند اما باقیمانده ضایعات بسته بندی انعطاف پذیر نیز دسته بندی می شوند زیرا تاثیر مثبتی بر نرخ بازیافت و دسترسی به مواد خام ثانویه دارد. در شکل زیر روند نمونه برداری در این مطالعه نشان داده شده است.

شکل 1:

درمقایسه با بسته بندی های پلاستیکی سفت و سخت (مانند پلی پروپیلن (PP) و پلی اتیلن سنگین (HDPE))، بسته بندی انعطاف پذیر اغلب برای مواد غذایی کاربرد دارد. بازیافت ترکیب پلیمرهای مختلف در فیلم‌های به اصطلاح چندلایه و تبدیل آن به یک ماده خام ثانویه باکیفیت در بسته بندی های مشابه با بسته بندی های حاصل از فرایندهای بازیافت حرارتی مکانیکی موجود در فروشگاه ها امکان پذیر نیست. درمقابل، از مخلوط مواد برای بازیابی انرژی و سورتینگ در کاربردهای با عملکرد پایین تر استفاده می شود. در جدول زیر ضایعات جمع آوری شده، پراکندگی آنها در بسته بندی غذایی و غیرغذایی ارائه شده است.

جدول 1:

دستیابی به درک کلی و جامع تری از سورتینگ فعلی (باتوجه به بسته بندی انعطاف پذیر) به عنوان پایه ای برای بهبود زیرساخت های سورتینگ و شناسایی پتانسیل های بازیافت شناخته نشده ضروری است. چندین مطالعه به طور مختصر ترکیب پلیمری ضایعات را بررسی کرده اند.

جمع بندی

در این مطالعه، به بررسی ترکیب ضایعات بسته بندی انعطاف پذیر پرداخته ایم که باوجود سورتینگ مشابه، بین کشورهای موردنظر متفاوت است. 3 کشور فرانسه، بلژیک و آلمان برای بررسی سورتینگ پلی اتیلن (PE) که در بسیاری از کشورهای اروپایی رواج دارد انتخاب شدند. ضایعات بسته بندی جمع آوری شده و نمونه برداری شده در اینجا با مواد اولیه ضایعات جمع آوری شده برای بازیافت در کشورهایی که از سیستم گسترده جمع آوری ضایعات سبک بسته بندی استفاده می کنند مطابقت دارد. مواد انتخاب شده در این مطالعه نشان دهنده پتانسیل جمع آوری ضایعات بسته بندی سبک ازطریق سیستم های EPR هستند و اینکه می توانند در سایر کشورهای اروپایی برای همگن سازی جریان زباله‌های بسته بندی انعطاف پذیر در سراسر اروپا اجرا شوند. این مطالعه ضرورت همسویی و هماهنگ سازی مقررات و زیرساخت ها را برای افزایش دسترسی به امکانات بازیافت و بازیافت با کیفیت بالا را نشان می دهد. همانطور که از بازیافت "حلقه بسته" برای بسته بندی مواد غذایی جدید استفاده شود، یافتن راه حل های مناسب برای سورتینگ بسته بندی مواد غذایی و غیرغذایی ضروری است. علاوه براین، برای دستیابی به بازیافت با کیفیت بالا به فناوری‌های بازیافت جدید مورد نیاز است. نمونه ضایعات مورد مطالعه در اینجا نشان می‌دهند که باکمک سورتینگ پلی اولفین‌های مخلوط، بسته بندی مواد غذایی انعطاف پذیر در این سورتینگ خاص تا 60-50 درصد وزنی تقویت می شوند که می توان از آن به عنوان ماده اولیه برای حذف مواد غیرغذایی استفاده کرد. بنابراین، رویکرد "فقط غذایی" برای هر فرآوری پایین دست در دستیابی به پلیمرهای خالص مناسب برای بسته بندی مواد غذایی ضرورت دارد؛ حتی اگر بسته بندی در چنین بخش غذایی شامل انواع مختلفی از پلی اتیلن (32-8 درصد پلی پروپیلن، 10-5 درصد پلی آمید، 10-5 درصد پلی اتیلن ترفتالات) باشد. با این حال، فناوری‌های متناسب با این جریان ورودی مانند لایه‌برداری و/یا بازیافت مبتنی بر حلال را می توان بیشتر توسعه داد و اجرا کرد. با این اقدام می توان به بازیافت با کیفیت بالاتر دست یافت و به طور بالقوه امکان استفاده چرخشی از بسته بندی مواد غذایی انعطاف پذیر را فراهم کرد. یافته های حاصل از این مطالعه اثبات می کند که در بسیاری از کشورها همچون فرانسه، آلمان و بلژیک منابع ارزشمند عمدتا در صنعت بسته بندی مواد غذایی به دلیل مصرف بیش از حد به دام افتاده اند. روش‌های مورد مطالعه در اینجا به درک بهتر جریان‌های زباله که مبنایی برای توسعه هدفمند بازیافت با کیفیت بالا و اقتصاد چرخشی هستند کمک می کنند. به طور کلی، صنعت بسته بندی مواد غذایی با جمع آوری ضایعات و سورت بندی آنها توسعه یافته و به فرآوری های بیشتری نیز دست می یابد.