PVC – polyvinyl clorua, một loại vật liệu được sử dụng rất rộng rãi để làm lớp phủ cho sàn nhà, cửa sổ, cửa ra vào, dây cáp điện, đường ống và làm bao bì.
Hàng năm, 3,7 triệu tấn PVC được sản xuất tại các nước thuộc Liên minh Châu Âu (EU); còn tại Anh, có 0,7 triệu tấn PVC được tiêu thụ và 0,18 tấn được thải bỏ.
Trong quá trình sản xuất PVC, chì và cađimi được bổ sung để làm chất ổn định, nhằm ngăn cản quá trình thoái hóa theo thời gian và trong quá trình gia công. Các chất dẻo hóa trên cơ sở các hợp chất phtalat được bổ sung với tỷ lệ cao và một lượng nhỏ các chất bột màu và phụ gia được bổ sung để tạo ra PVC có các tính chất phù hợp với các ứng dụng đặc biệt.
Hiện nay, Tổ chức Hòa Bình Xanh đang kêu gọi cấm sản xuất PVC với lý do mà họ đưa ra là monome và một số phụ gia cho PVC có tính chất độc hại và khi đốt cháy PVC có thể tạo ra đioxin, một chất có khả năng gây ung thư rất cao. Thế nhưng, một số ý kiến khác lại cho rằng PVC là một loại vật liệu rất cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp và các vấn đề về môi trường của nó có thể giải quyết được.
Vinyl 2010 là một sáng kiến của các nhà sản xuất vinyl của Hội đồng Châu Âu và của các nhà sản xuất khác nhằm nâng cao sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp PVC, hướng vào công nghệ, hiệu quả môi trường, thu gom rác thải PVC và tái chế.
Các biện pháp lựa chọn để thải bỏ rác thải PVC bao gồm: chôn lấp, thiêu hủy và tái chế. Hệ thống thu gom và vận chuyển cũng cần phải được xem xét để xác định toàn bộ hiệu quả về môi trường và kinh tế của từng biện pháp đó.
Phản ứng polyme hóa
Biện pháp thiêu hủy:
Thiêu hủy là một biện pháp thường được sử dụng ở nhiều nước thuộc EU và có thể sẽ được mở rộng ở Anh. Axit clohyđric được tạo ra khi đốt cháy PVC cần được loại ra khỏi các khí ống khói nhờ quá trình làm sạch khí bằng vôi. Quá trình này tạo ra cặn rắn cần loại bỏ. Các chất đioxin có khả năng gây ung thư cao có thể được tạo ra trong khí ống khói và cặn rắn. Người ta đang tiến hành nghiên cứu để tìm ra phương pháp thiêu hủy PVC mà không gây ra ô nhiễm trong các nhà máy thu hồi nhiệt chuyên dụng.
Các nguồn rác thải chất dẻo hỗn hợp có thể được xử lý bằng quá trình nung nóng chảy để tạo ra một sản phẩm mới. Thế nhưng, do nhiệt độ phân hủy và nóng chảy của PVC lại thấp hơn so với của rất nhiều chất dẻo khác nên lại gây ra khó khăn do việc tạo thành axit clohyđric. Một số nhà máy đã sử dụng máy quét quang học để tách riêng PVC. Hiện nay, quy trình Redop đang được thử nghiệm rất rộng rãi, tập trung vào khử clo hóa cho rác thải nhựa hỗn hợp bao gồm cả PVC và sử dụng hàm lượng hyđrocacbon như là một nguyên liệu thương mại thay thế cho than trong sản xuất thép.
Do khả năng hòa tan của PVC trong một số loại dung môi mà trong đó, các loại chất dẻo khác lại không bị hòa tan nên người ta có thể tách riêng được PVC. Hiện nay, Công ty Solvay đã có quy trình Vinyloop, theo quy trình này, rác thải PVC được hòa tan và PVC được tái kết tủa. Các phụ gia có giá trị như chì và phtalat được giữ lại trong sản phẩm thu được. Một nhà máy theo quy trình Vinyloop đang hoạt động tại Ferrara( Italia) với công suất 250 – 750 tấn rác thải PVC/ tháng và một thỏa thuận liên doanh với Kobelco Eco-Solutions (Nhật Bản) để xây dựng một nhà máy tái chế PVC đầu tiên ở châu á, công suất 12.000 tấn/ năm, sẽ hoạt động từ năm 2005 đã được thông báo vào tháng 1/2004.
Biện pháp tái chế:
Do PVC không có cấu trúc hóa học phức tạp hoặc các nguyên tố có giá trị, vì vậy, ít có khả năng tạo ra các sản phẩm có giá trị cao trong quá trình tái chế. Thế nhưng, nếu quá trình tái chế tạo ra được các sản phẩm có một giá trị nào đó về thương mại và lại thải bỏ được PVC thì nó lại có thể có hiệu quả so với chi phí đầu tư.
Công ty Dow BSL đang vận hành một nhà máy tái chế PVC tại Leipzig (Đức), nhà máy này có thể tiếp nhận rác thải có hàm lượng clo cao và chuyển hóa nó thành axit clohyđric tinh khiết phục vụ cho sản xuất PVC tiếp theo và tạo ra nhiệt, hơi nước từ thành phần hyđrocacbon.
Nhà máy Stigsacs tại Đan Mạch là một nhà máy sử dụng quá trình thủy phân để chuyển hóa. Đây là quá trình khử clo hóa của PVC và tạo ra một dung dịch hữu cơ không chứa clo được sử dụng làm nguyên liệu. Công suất của nhà máy này là 40.000 tấn rác thải PVC/ năm. Nói chung, quá trình sản xuất HCl tinh khiết, phù hợp cho các mục đích sử dụng khác là một cái đích của quá trình xử lý rác thải có hàm lượng clo cao.
Triển vọng của quá trình tái chế
Hiện nay, mới chỉ có 2-3% rác thải PVC được tái chế tại các nước thuộc EU. Các quá trình có khả năng đối với tái chế PVC sẽ được xây dựng cùng với sự phát triển của nghiên cứu. Quá trình tái chế có tăng lên hay không còn phụ thuộc vào hệ thống thu gom và giá cả liên quan của các biện pháp thải bỏ đã lựa chọn. Tỷ lệ tái chế cũng phụ thuộc vào các quy định được áp dụng đối với quá trình tái chế PVC có chứa phtalat và các kim loại nặng.
Hoahocngaynay.com
Nguồn Vinachem/Chemistry & Industry
