מיחזור הוא מונח כללי המתאר סוגים רבים של תהליכים בהם חומרי פסולת עוברים עיבוד ופירוק לחומרי הגלם השונים מהם הם מורכבים, על מנת שניתן יהיה לעשות שימוש חוזר באותם חומרי גלם לשם ייצור מוצרים חדשים. חומרים הניתנים למיחזור מחולקים למספר קטגוריות מרכזיות: חומר אורגני, נייר וקרטון, פלסטיק, זכוכית, גזם, ומתכת. כמו כן ישנם מוצרים השייכים לאחת הקטגוריות, כגון פסולת אלקטרונית (מתכת ופלסטיק), צמיגים (גומי), מחסניות דיו (פלסטיק) ושמן, אשר ממוחזרים בנפרד בטכניקות אחרות.

כמו תהליכים רבים בהם נעשה כיום שימוש תכוף, גם מאמצי המיחזור הגדולים החלו בעתות מלחמה בכדי לשרת את המאמץ המלחמתי. ישנן עדויות כתובות לכך שבתקופות קדומות כלי נשק כגון חרבות שלהבן כהה ושריונות שספגו מהלומות הותכו ומהם חושלו כלי מלחמה חדשים. בעידן המודרני תהליכי מיחזור היו קיימים מראשית המאה ה 20 אך תפסו תאוצה רק בפרוץ מלחמת העולם השניה. כתוצאה מהפסקת היבוא במלחמת העולם הראשונה מחיריהם של חומרי גלם בבריטניה הרקיעו שחקים, דבר אשר בתורו העלה את מחירי המוצרים ופגע בחוסנו של העם. הממשל הבריטי החליט כי בכדי למנוע מדבר דומה להתרחש בזמן מלחמת העולם השניה, יש לכפות על איסוף ושימוש מחדש במוצרים, ובעיקר נייר ומתכת שהיו מאז ומעולם קלים יחסית למיחזור. ממשלת בריטניה פתחה במבצעי האיסוף והמיחזור ב 1939, ושלוש שנים לאחר מכן תקנות דומות הועברו בארה"ב, כאשר זו הצטרפה למלחמה.

מתוך משקלה הכולל של הפסולת הביתית בישראל חומר אורגני מהווה כ 40%, הנייר והקרטון כ 25%, והפלסטיק כ 15%. 20% הנותרים מורכבים מזכוכית, מתכות, גזם, טקסטיל וחומרים אחרים. חלק מהפסולת מופרדת מראש במיכלים ייעודיים כגון מיכלי איסוף לבקבוקי פלסטיק, לניירות, ולבקבוקי זכוכית. עם זאת, חלק גדול אינו מופרד ברמת האזרח, אלא מועבר למרכזי מיון שם נעשית ההפרדה הן באופן ידני והן בתהליכים ממוכנים המבוססים על בליעה שונה של אורכי גל שונים ועל תכונות מגנטיות של מתכות.

לפי נתוני המשרד לאיכות הסביבה משנת 2007 כ 15% מהפסולת הביתית ממוחזרת, ויחד עם המיחזור של פסולת תעשייתית סך המיחזור במשק עומד על כ 23%.
 


 

מיחזור נייר
מיחזור נייר מתחיל בכתישתו לפיסות קטנות והעברתן למיכלים המכילים מים וכימיקלים. התערובת מחוממת, והכימיקלים השונים מסייעים לפירוק הנייר לסיבי צלולוז דקיקים היוצרים עיסת נייר המורכבת מ 98% מים ו 2% סיבים. העיסה מוזרמת דרך מספר רשתות המסננות ממנה חומרים מזהים כגון פיסות פלסטיק, דבק, או סיכות מתכת. לאחר מכן נעשה שימוש בכימיקלים פעילי שטח (surfactants) ולחץ אוויר אשר יחדיו גורמים לדיו וחומרי דבק לצוף בבועות לראש המיכל, שם הם מופרדים משאר התערובת. במקרים מסויימים העיסה עוברת תהליכי הלבנה ועידון באמצעות סט נוסף של כימיקלים, אך שלב זה תלוי ביעודו של הנייר הממוחזר. העיסה מותזת על יריעות רשת גדולות המועברות דרך מכבשים שתפקידם להפעיל לחץ הגורם ליציאת המים והתגבשות הסיבים יחדיו לנייר. לבסוף, היריעות עוברות חימום וייבוש סופי.

באופן כללי, ניתן למחזר נייר בערך חמש פעמים לפני שסיבי הצלולוז הופכים לקצרים ושבירים מדי בכדי לעבור שוב את התהליך. על פי רוב לאחר לאחר תהליך המיחזור ישנה ירידה באיכותו של הנייר, ועל כן הוא מיועד למוצרים אשר דורשים נייר באיכות נמוכה יותר. למשל, נייר באיכות גבוהה כגון זה המשמש להדפסת ירחונים ימוחזר לנייר המיועד למדפסת ביתית, וזה בתורו ימוחזר למגבות נייר או נייר טואלט.

בארץ מעריכים כי כ 20-25% מהנייר הנצרך בשנה מועבר למרכזי מיחזור (כ 200,000 טון בשנה), כאשר בארה"ב ומדינות רבות בארופה ההערכה קרובה יותר ל 50%.


ערימות נייר לפני מיחזור. תמונה זו נלקחה מוויקיפדיה.

מיחזור פלסטיק
על מיכלים ומוצרי פלסטיק מוטבע סמל המיחזור (משולש המורכב משלושה חיצים) ובמרכזו מספר הנע בין 1-7, אשר מייצג את סוג הפלסטיק ממנו עשוי אותו מוצר. בתהליכי מיחזור ישנה חשיבות להפרדת הפלסטיק לסוגיו השונים מאחר ולכל אחד מהם הרכב כימי שונה ועירובם זה בזה גורם לירידה באיכות הפלסטיק מאחר והם יוצרים שכבות נפרדות שלא מתמזגות זו בזו. אחד האתגרים הנובעים מכך הוא מוצרים מעורבים, למשל בקבוקי משקה בהם הבקבוק עצמו עשוי P.E.T.(פוליאתלין טרפתלט), הפקק מ H.D.E.P(פוליאתלין בצפיפות גבוהה), והתווית מ P.V.C.(פוליויניל). עיקר מיחזור הפלסטיק בארץ ובעולם מתמקד במוצרי P.E.T.ובעיקר בבקבוקי משקה, אך ישנו גם מיחזור של שקיות פלסטיק (העשויות H.D.E.Pאו L.D.E.P.) וסוגי פלסטיק אחרים בהיקפף מצומצם יחסית.

בקבוקים ומיכלים אשר נאספים לשם מיחזור מגיעים למרכזים שם הם ממוינים לפי סוג הפלסטיק וצבעו. לאחר מכן בקבוקים ומיכלים עוברים שטיפה אוטומטית בסבון וקיטור אשר במהלכה מורות תוויות וחומרי דבק. המיכלים הנקיים נגרסים לפיסות פלסטיק קטנות, אלו מומסות ומעוצבות לפתיתי פלסטיק עגולים. הפתיתים נמכרים למפעלי פלסטיק המייצרים מהם מגוון מוצרים כגון אריזות פלסטיק וכן סיבי פלסטיק המשמשים בתעשיית הטקסטיל. את רוב סוגי הפלסטיק האחרים שאינם P.E.T., ובעיקר H.D.P.E.מעבדים יחדיו ליצירת לוחות פלסטיק המשמשים לייצור ריהוט גן, גדרות וחיפוי.

ישנם תהליכים המאפשרים להפריד את חומרי הצבע מהפלסטיק, אך איכותו של הפלסטיק המתקבל ירודה יחסית. על כן מעדיפים להפריד תחילה את הפלסטיק לצבעים שונים – כך שפלסטיק בצבע מסויים תמיד ממוחזר לפלסטיק באותו הצבע, פרק לפלסטיק שקוף לו ניתן להוסיף חומרי צבע בהמשך.

מנתוני חברת "אביב" האחראית על מיחזור הפלסטיק בארץ עולה כי 14% מהפלסטיק עובר למיחזור (כ- 22,000 טון בשנה), כאשר בארה"ב ומדינות רבות בארופה ההערכה קרובה יותר ל 20%.


מכונה למיחזור פלסטיק. תמונה זו נלקחה מוויקיפדיה.

מיחזור זכוכית
זכוכית היא אחד מהחומרים הבודדים אותם ניתן למחזר שוב ושוב. ייתרון נוסף של מיחזור זכוכית הוא העובדה כי תהליך זה לרוב זול יותר מייצור הזכוכית, מאחר וטמפרטורת ההתכה של הזכוכית נמוכה בהרבה מזו של חול גולמי ממנו מיוצרת זכוכית. במקרים רבים בקבוקי זכוכית כלל לא מגיעים למיחזור, אלא נשטפים, מחוטאים, ועוברים ישירות לשימוש-מחדש.

בקבוקים, זגוגיות, ומוצרי זכוכית אחרים מועברים למרכז בו הם ממויינים לפי צבעם, ומופרדים מזכוכיות חסינות-חום (פיירקס) אותן יש למחזר בנפרד. הזכוכיות נגרסות לפיסות גסות, תוויות ופיסות נייר מופרדות באמצעות משאבה בלחץ גבוהה, פיסות מתכת מופרדות על ידי שימוש במגנט, ואבנים על ידי שימוש בלייזר. שברי הזכוכית מותכים בטמפרטורה של כ 1,500 מעלות, ובמצב הנוזלי מוספת לזכוכית הממוחזרת זכוכית חדשה שלא עברה מיחזור, כך שהמוצר הסופי מכיל 50%-80% זכוכית ממוחזרת. מיד לאחר ההתכה הזכוכית הנוזלית מועברת לתבניות ומועברת לתנור שם נעשה תהליך של קרור מדורג ואיטי התורם לחוסנה של הזכוכית.

כיום ממוחזרת בארץ בכל שנה כ 10-20% מתוך צריכת הזכוכית, כאשר בארה"ב מדובר במספרים דומים של 25-30%.


מרכז מיחזור זכוכית. תמונה זו נלקחה מוויקיפדיה.

מיחזור פסולת אורגנית
מיחזור פסולת אורגנית הוא למעשה תהליך המיחזור העתיק והטבעי ביותר. הרבה לפני הופעת האדם, חומר אורגני כגון בעלי חיים וצמחים מתים עברו תהליכי פירוק על ידי חיידקים ושימשו כחומר מזון ליצורים אחרים.

פסולת אורגנית מהווה את הרכיב המרכזי מתוך כלל הפסולת הביתית. כאשר פסולת מעורבת מגיעה למפעלי מיחזור החומר האורגני מופרד משאר האשפה בתוך גלילי מתכת גדולים המכילים סכינים חדות אשר כותשות את הפסולת הרכה, וזו נופלת דרך חרירים בגליל למיכלי איסוף. הפסולת האורגנית מועברת לאחד מאתרי הקומפוסטציה, יחד עם גזם הנאסף על ידי רשויות מקומיות, פסולת בעלי חיים ממשקים חקלאיים, ובוצה ממפעלים לטיהור שפכים. חומרים אלו מעורבבים ביחסים קבועים ומדודים, עוברים תהליך מבוקר בטמפרטורות ורמות לחות קבועות בו החומר האורגני מתפרק ומתייצב, ומתקבל קומפוסט המשמש לצרכים חקלאיים.


קומפוסט. תמונה זו נלקחה מוויקיפדיה.

מיחזור מתכת
במקרים רבים מיחזור מתכת זול יותר מייצורה מחומרי גלם, אך כתוצאה ממשקלה הרב ישנן עלויות עקיפות המייקרות את תהליך המיחזור. עיקר המתכות המופנות למיחזור נאספות על ידי קבלנים פרטיים, ומקורן בעיקר במכוניות, גרוטאות, מכשירי חשמל לבנים (מקררים, מכונות כביסה), פחיות משקה ושימורים, ופסולת מתכת מענף הבניה.

במרכזי המיחזור נעשית הפרדה של המתכות מחלקי הפלסטיק, הזכוכית והטקסטיל, ולבסוף הפרדה בין מתכות ברזליות למתכות אל-ברזליות. המתכות הברזליות עוברות דחיסה והתכה בטמפרטורה גבוהה, ויציקה לתבניות היוצרות מטילי פלדה אשר משמשים כחומר גלם במפעלים. המתכות האל-ברזליות מועברות במקרים רבים כמו שהן למפעלים העושים בהם שימוש כחומר גלם.

מתכות הן החומרים הממוחזרים ביותר בעולם, כאשר בארץ אחוזי המיחזור עומדים על כ 60% ובארה"ב על כמעט 85%.


פחיות אלומיניום גרוסות ומכנות למיחזור. תמונה זו נלקחה מוויקיפדיה.

חומרים נוספים
ישנן קטגוריות נוספות של חומרים העובירם תהליכי מיחזור שונים. פסולת אלקטרונית מכילה מתכות יקרות כגון נחושת, זהב, כסף, פלטינום ועופרת, אותן ניתן לחלץ ממכשירים, להתיך, ולעשות שימוש מחדש. עם זאת חומרים אלו נמצאים בעיקר במעגלים מודפסים, ותהליכי ההפרדה שלהם מסובכים ויקרים.

צמיגי גומי גם הם ממוחזרים, כאשר חלקם מופנים לפירוק ועיבוד למוצרים אחרים בהם נעשה שימוש בגומי או מועברים בשלמותם לשימוש בפרוייקטים הנדסיים כבולמי רעש ומילוי קרקע. חלקם מועברים למפעלים שם נעשה בהם שימוש כחומר דלק חלופי.

שמן משומש ממסעדות רבות נאסף ומשמש בתעשיית ייצור הביו-דיזל, דלק חלופי היכול לשמש כמעט בכל רכב המצוייד במנוע דיזל.


צמיגים חתוכים ומוכנים למיחזור. תמונה זו נלקחה מוויקיפדיה.

יתרונות וחסרונות
אחד החסרונות הבולטים במיחזור הוא הצורך העלויות המשניות הנובעות מהתהליך – הצורך לשנע את המוצרים למרכזי מיחזור, ובמקרים רבים למיינם באופן ידני. ישנו קושי בשקלול העלות הכוללת של תהליכי מיחזור, הן במישור הכספי והן במישור האנרגטי. עם זאת, חלק מהנסיונות לכמת את עלות התהליכים העלו כי במקרים מסויימים מיחזור חומרים הינו יקר יותר מהשילוב של הטמנת הפסולת (הדרך המקובלת להפטר מפסולת שאינה מיועדת למיחזור) וייצור החומרים מחומרי גלם. מהבחינה הסביבתית ישנן טענות כי לעתים צריכת הדלק, החשמל, המים, ופליטת המזהמים לאוויר אשר כרוכה בתהליכי מיחזור שונים גורמת ליותר נזק מאשר ייצורם של החומרים הנחוצים.

היתרונות המרכזיים של תעשיית המיחזור הוא החסכון במשאבים ובכסף. כמות המשאבים הזמינה לבני האדם על פני כדור הארץ היא סופית, וקצב הניצול של משאבים אלו הולך ועולה עם השנים. לפי הערכות שונות מאגרי הנפט אשר משמשים לייצור דלקים ומוצרי פלסטיק עשויים לאזול בחמישים עד מאה השנים הקרובות. עם כן, המיחזור נועד להתגבר על הבעיה הנוצרת בעקבות שימוש מאסיבי במשאבים באמצעות שימוש חוזר באותם חומרי גלם שוב ושוב. כמו כן, ישנם חומרים, בעיקר מתכת וזכוכית, אשר מיחזורם מצריך פחות אנרגיה מייצורם מחומרי גלם ועל כן הוא נחשב כזול יותר.

במקרים רבים בוחרים לראות בייתרון האמיתי של תהליך המיחזור כשימוש מחדש בחומרים במקום כרייתם המתמשכת של משאבים, גם במידה ותהליך זה אינו זול יותר כלכלית. במקרה זה ערכו של תהליך המיחזור אינו נמדד בתועלת הכספית שהוא מניב, אלא בתרומתו לאיכות החיים של דורות ההמשך.

 

מאת: עידו קמינסקי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

5 תגובות

  • אולג שוורץ

    מיחזור חומרים מרוכבים

    כיצעד ניתן למחזר חומרים מרוכבים ? האם ישנן חברות בארץ שמתעסקות במיחזור חומרים מרוכבים .

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתן אוקסנברג

    תשובה

    שלום אולג, אי אפשר לענות על השאלה הראשונה שלך מפני שמגוון החומרים המרוכבים הוא עצום וכל חומר דורש התייחסות מיוחדת ופעמים רבות שיטת מיחזור ייחודית. ישנם חומרים מרוכבים שמורכבים ממתכות, פלסטיקים, בטון ועוד. יש בארץ מספר חברות שעוסקות במיחזור חומרים מרוכבים. החברה הזו לדוגמה http://www.zohar-sba.com/index.php?m_id=7&if_link=0

  • אסף

    מחזור אריזות העשויות 80% HDPE ובתוספת 20% POLYAMID

    שלום,
    במאמר מצויין כי ישנה חשיבות להפרדה בין סוגי הפלסטיק השונים,עם זאת, ישנו קושי במחזור של מוצרים אשר כבר מורכבים מחומרים מעורבבים (בניגוד לבקבוק + תווית + פקק) אשמח לקבל מידע לגבי מחזור של מוצרים המורכבים כבר מחומרים שונים ובדגש על HDPE+POLYAMID.
    בתודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתן אוקסנברג

    תשובה

    מחזור של חומרים המורכבים מכמה פולימרים יחד מציב אתגר לא פשוט. בגלל המורכבות של תהליך ההפרדה לפולימרים המקוריים, התעשייה מצאה פתרון חלופי.
    למעשה כמעט ולא מפרידים חומרים מרוכבים כמו HDPE+PLOYAMIDE. המיחזור של חומרים אלו נעשה בשתי שיטות עיקריות ששומרות על התכונות הרצויות של החומר המרוכב, כך ניתן להשתמש בתוצרי המיחזור מיד להכנת מוצרים עם ההרכב המקורי של HDPE+PLOYAMIDE. למעשה סיבי ה- polyamide נועדו לחזק את המבנה של ה-HDPE. באחד התהליכים הנפוצים, תהליך מבוקר מאפשר את ההתכה של ה-polyamide, אבל שומר על הסיבים במצבם המקורי. לאחר התהליך אפשר להשתמש בתהליכים סטנדרטיים להכנת המוצרים המתבקשים ולמרבה הפלא תכונות החומר הממוחזר עולות פעמים רבות על תכונות החומר המקורי. נראה שהסיבים שאינם מותכים יוצרים מערכת מסועפת יותר של בתוך ה-polyamide ובפועל יוצרים חומר מרוכב חזק יותר.

  • אסף

    אפשרויות מעשיות למחזור HDPE+POLYAMID

    תודה רבה על התגובה,
    האם ידוע לך על מפעלים, גופים אשר מבצעים מחזור הלכה למעשה של חומרים מרוכבים?
    תודה