Opakowania a środowisko. Wymagania, standardy, projektowanie, znakowanie - ebook

1 WSTĘP

W celu uporządkowania głównych założeń gospodarki odpadami opakowaniowymi, jednolitych we wszystkich krajach członkowskich UE, w taki sposób, aby nie tworzyć barier handlowych oraz z uwagi potrzebę wyodrębnienia specyficznej problematyki opakowań poużytkowych, w grudniu 1994 r. została ustanowiona dyrektywa dotycząca opakowań i odpadów opakowaniowych (94/62/WE). Dyrektywa ta stała się kamieniem milowym, stworzyła bowiem nową filozofię myślenia o odpadach, kładąc nacisk na metody przeciwdziałania ich powstawaniu. O odpadach należy myśleć, projektując, a następnie produkując opakowania pod kątem prowadzenia selektywnej zbiórki w gospodarstwach domowych oraz wykorzystania przy użyciu uzasadnionych ekonomicznie metod zagospodarowania poprzez recykling lub odzysk energii.

Wytyczne dyrektywy, zatwierdzone na drodze parlamentarnej w poszczególnych krajach członkowskich w formie wewnętrznych przepisów, stworzyły warunki do budowy systemów organizacyjno-prawnych wprowadzających odpowiedzialność producentów za wytworzone odpady (producentów opakowań zobligowano do wytwarzania opakowań spełniających wymagania związane z właściwą gospodarką odpadami, natomiast przedsiębiorców wprowadzających na rynek wyroby w opakowaniach – do odzysku i recyklingu opakowań poużytkowych). Wprowadzony został również krajowy system sprawozdawczości związanej z opakowaniami i odpadami opakowaniowymi, chociaż jak wskazują eksperci w określonych branżach opakowaniowych nie wszystkie przedsiębiorstwa przekazują dane i prawidłowo wypełniają obligatoryjne formularze. Na podstawie danych pochodzących z tego systemu masę opakowań wprowadzonych na rynek krajowy w 2014 r. można szacować na około 4,9 mln ton (900 tys. ton z tworzyw sztucznych, 90 tys. z aluminium, 160 tys. ton ze stali, 1600 tys. ton papieru i tektury, 1030 tys. ton szklanych, 1100 tys. ton z materiałów naturalnych), , co w przeliczeniu na mieszkańca stanowi około 130 kg (dla porównania średnio w UE ponad 165 kg, w Niemczech ponad 200 kg, Francji 195 kg, we Włoszech ponad 190 kg).

Obowiązująca obecnie ogólna strategia postępowania z odpadami zakłada ściśle określoną hierarchię działań. W pierwszej kolejności należy zapobiegać powstawaniu odpadów oraz minimalizować ich ilości. W odniesieniu do metod postępowania z wytworzonymi odpadami preferowany jest recykling, potem odzysk energii, a na końcu dla odpadów, których nie da się wykorzystać przemysłowo – unieszkodliwianie (np. deponowanie na składowiskach).

Wynika z tego nowe podejście do problemu odpadów opakowaniowych polegające na rezygnacji z liniowego modelu gospodarki na rzecz modelu gospodarki opakowaniowej w obiegu zamkniętym (nacisk na odzysk poprzez ponowne użycie oraz recykling). Nowe propozycje legislacyjne Unii Europejskiej w tym zakresie zakładają do roku 2030 dla odpadów komunalnych 65% poziom recyklingu i zredukowanie ich deponowania na składowiskach do poziomu jedynie 10%. Zabronione ma być również składowanie odpadów pochodzących z selektywnych zbiórek, zaś dla odpadów opakowaniowych, które mają znaczny udział w odpadach komunalnych, obligatoryjny poziom recyklingu będzie wynosił 75%. Oznacza to znaczne podniesienie sprawności krajowego systemu organizacyjno-prawnego, co będzie stanowić duże wyzwanie. Skalę tego wyzwania można ocenić na podstawie danych ilościowych zawartych w tabelach 1.1–1.4 oraz na rysunkach 1.1–1.4.

Na rysunku 1.1 przedstawiono procentowy udział określonych grup materiałowych w krajowych odpadach opakowaniowych, z uwzględnieniem opakowań wielomateriałowych. W krajowych odpadach opakowaniowych 40% to odpady z papieru i tektury, 26% szklane, 15% z konwencjonalnych tworzyw polimerowych, 11% z drewna i surowców naturalnych, 4% wielomateriałowe, 3% stalowe oraz 1% z aluminium.

Dla porównania rysunek 1.2 ilustruje strukturę odpadów opakowaniowych w państwach Unii Europejskiej.2 FUNKCJE I ROLA OPAKOWAŃ W GOSPODARCE RYNKOWEJ

• opakowanie zbiorcze, tj. opakowanie przeznaczone do sprzedaży użytkownikowi końcowemu/konsumentowi w miejscu zakupu określonej ilości towaru w opakowaniach jednostkowych lub przeznaczone do uzupełniania oferty towarowej na regałach w punkcie sprzedaży; opakowanie to może być usunięte z towaru bez naruszania jego cech;

• opakowanie transportowe, tj. opakowanie przeznaczone do składowania, manipulacji i transportu, zazwyczaj pewnej ilości towaru w opakowaniach jednostkowych lub zbiorczych, mające na celu ułatwienie manipulacji i zabezpieczenie towaru przed narażeniami transportowymi. Jako opakowań transportowych nie traktuje się kontenerów do transportu drogowego, kolejowego, wodnego i lotniczego.

Rys. 2.1. Opakowanie naturalnej wody mineralnej składające się z następujących elementów: butelka, zamknięcie i etykieta. Dane ze strony internetowej

Każde opakowanie: jednostkowe, zbiorcze i transportowe może składać się z kilku elementów oraz składników.

System pakowania towarów obejmuje zazwyczaj trzy stopnie pakowania, tj. opakowania jednostkowe bezpośrednie, zbiorcze i transportowe. Liczba stopni pakowania w systemie jest uzależniona od wielu czynników: warunków transportu, odległości, rodzaju produktu, rodzaju transportu itd. Czasami towary są wprowadzane do obrotu jedynie z uwzględnieniem pierwszego stopnia, tj. w opakowaniu bezpośrednim jednostkowym lub transportowym.

Przykładowy system pakowania kawy mielonej przedstawiono na rysunku 2.2. Obejmuje on trzy stopnie pakowania:

• opakowanie jednostkowe – torebka z barierowej folii wielowarstwowej (rys. 2.2.a);

• opakowanie zbiorcze – taca z tektury i folia termokurczliwa z PE do uformowania pakietu 12 sztuk opakowań jednostkowych (rys. 2.2.b);

• opakowanie transportowe w formie paletowej jednostki ładunkowej obejmujące: paletę drewnianą EURO i folię rozciągliwą z PE-LD do uformowania jednostki (rys. 2.2.c).

Rys. 2.2. System pakowania kawy mielonej obejmujący trzy stopnie: a) opakowanie jednostkowe, bezpośrednie; b) opakowanie zbiorcze; c) paletowa jednostka ładunkowa (źródło: COBRO)

Podstawowe materiały opakowaniowe to materiały uwzględnione w aneksach 1–6 Decyzji Komisji Europejskiej 97/129/WE:

• tworzywa sztuczne, z podziałem na poszczególne polimery,

• papier i tektura,

• szkło,3 OPAKOWANIA A ŚRODOWISKO W UJĘCIU REGULACJI PRAWNYCH I NORMATYWNYCH UE

3.7. Ocena zgodności opakowań z wymaganiami przy użyciu norm zharmonizowanych

Generalnie dla opakowań składających się z różnych materiałów ocena efektu cieplnego towarzysząca spalaniu jest obliczana na podstawie udziału masy poszczególnych materiałów oraz ich wartości opałowych. W ocenie uwzględnia się również zawartość popiołu uzyskanego ze spalania poszczególnych materiałów. Efekt cieplny przy spalaniu niektórych materiałów opakowaniowych zestawiono w tabeli 3.3.

Tabela 3.3. Efekt cieplny przy spalaniu niektórych materiałów opakowaniowych według PN-EN 13431:2007

+----------------------------------+-----------------------+-----------------------------------------+
| Skład materiałowy | Efekt cieplny | Zawartość popiołu |
+----------------------------------+-----------------------+-----------------------------------------+
| Tektura: | 8 MJ/kg | 11% (pochodzące z pokrycia mineralnego) |
| | | |
| 66% celuloza | | |
| | | |
| 23% lignina | | |
| | | |
| 11% pokrycie mineralne | | |
+----------------------------------+-----------------------+-----------------------------------------+
| PP z 50% udziałem węglanu wapnia | 10,5 MJ/kg | 30% (tlenek wapnia) |
+----------------------------------+-----------------------+-----------------------------------------+
| PS z 2% TiO₂ | 22 MJ/kg | 2% (tlenek tytanu) |
+----------------------------------+-----------------------+-----------------------------------------+
| Laminat: | 21 MJ/kg | 23% (tlenek glinu) |
| | | |
| 71% PE | | |
| | | |
| 12% Al | | |
| | | |
| 17% PET | | |
+----------------------------------+-----------------------+-----------------------------------------+
| Laminat: | 20 MJ/kg | 41% (tlenek glinu) |
| | | |
| 49% PE | | |
| | | |
| 22% Al | | |
| | | |
| 29% PET | | |
+----------------------------------+-----------------------+-----------------------------------------+

3.7.7. Kryteria przydatności do biodegradacji i kompostowania

Opakowania i materiały opakowaniowe przydatne do kompostowania lub obróbki w warunkach beztlenowych powinny wykazywać zdolność do biodegradacji (biodegradowalność) i dezintegracji podczas obróbki biologicznej, a produkty tego procesu nie powinny wpływać negatywnie na jakość uzyskanego kompostu.

W przypadku, gdy opakowanie składa się z różnych elementów, z których kilka jest kompostowalnych, a pozostałe nie, opakowanie jako takie nie jest kompostowalne. Za kompostowalne mogą być uważane elementy spełniające wymagania w tym zakresie, jeśli można je łatwo oddzielić ręcznie od innych niekompostowalnych elementów w czasie prowadzonej selektywnej zbiórki odpadów organicznych.

Opakowania przydatne do kompostownia (recyklingu organicznego) powinny charakteryzować się poniższymi cechami.

• Zidentyfikowany skład chemiczny, spełnienie limitów w zakresie zawartości niebezpiecznych dla środowiska pierwiastków (maksymalna zawartość metali ciężkich i innych pierwiastków przedstawiono w tab. 3.5) oraz określona zawartość węgla organicznego oznaczana na podstawie suchej pozostałości po spaleniu w temp. 550°C (co najmniej 50% zawartość lotnego węgla organicznego w postaci CO₂).

Tabela 3.4. Maksymalna zawartość metali ciężkich i innych pierwiastków w opakowaniu przewidzianym do kompostowania według PN-EN 13432

----- ------------- ------------------------------------------------
Lp. Pierwiastek Maksymalna zawartość
1. Zn 150
2. Cu 50
3. Ni 25
4. Cd 0,5
5. Pb 50
6. Hg 0,5
7. Cr 50
8. Mo 1
9. Se 0,75
11. As 5
12. F 100
----- ------------- ------------------------------------------------

• Biodegradowalność potwierdzoną znormalizowanymi metodami badań

Do badań kompostowalności powinny być zastosowane metody przebiegające w kontrolowanych warunkach tlenowych. Biodegradowalność powinna być oznaczana dla każdego materiału opakowaniowego lub jego istotnego składnika organicznego (istotny składnik organiczny – każdy składnik organiczny, którego zawartość przekracza 1% suchej masy materiału opakowaniowego). Całkowity udział składników organicznych bez oznaczania ich biodegradowalności nie powinien przekraczać 5%. Czas badań biodegradacji w warunkach tlenowych powinien wynosić maksymalnie 6 miesięcy. Dla badanego materiału biodegradacja wyrażona w procentach powinna wynosić, co najmniej 90% całości lub 90% maksymalnej degradacji odpowiedniej substancji referencyjnej (wzorca odniesienia, substancji porównawczej). Wartość graniczna dla biodegradacji jest ustalona na podstawie przemiany węgla zawartego w badanym materiale w ditlenek węgla i biomasę. Szczegółowe obliczenia zależą od zastosowanej metody badań i metody analitycznej.6 KIERUNKI PRODUKCJI OPAKOWAŃ ZWIĄZANE Z OCHRONĄ ŚRODOWISKA

Rys. 6.13. Torebki do herbaty z metalizowanej folii Natureflex. Dane ze strony internetowej

Rys. 6.14. Torebki do makaronu z folii Natureflex. Dane ze strony internetowej

Opakowania z materiałów biodegradowalnych pochodzących ze źródeł odnawialnych przydatne do kompostowania charakteryzują się cyklem życia opartym na procesach naturalnych, który można określić jako obieg zamknięty. Polilaktyd jest przykładem takiego polimeru. Jest on wytwarzany poprzez fermentację mlekową z udziałem odpowiednich szczepów bakterii i również pod wpływem enzymatycznego działania bakterii następuje jego rozkład na kompost, który stanowi podłoże do wzrostu roślin asymilujące węgiel z powietrza, przy współudziale chlorofilu i energii słonecznej.

Rys. 6.15. Opakowanie ze spienionego Ecovio. Dane ze strony internetowej

Zamknięty obieg opakowań na przykładzie opakowań z PLA został przedstawiony schematycznie na rysunku 6.16.

Rys. 6.16. Schemat zamkniętego obiegu opakowań ze źródeł odnawialnych na przykładzie opakowań z PLA (opracowanie własne)