バイオ医薬品プラスチックを木材製品にリサイクルする

バイオ医薬品の製造スクラップは、さまざまなポリマー、多層フィルム、および一部の危険物質で構成されています。リサイクルプログラムは、この対処が難しい川を廃棄する必要がないことを実証しています。

世界的なバイオ医薬品製品サプライヤーのミリポアシグマは、混合した使い捨てプラスチックスクラップを販売可能な木材製品にリサイクルするために、専門廃棄物管理会社トライアンビレート・エンバイロメンタルと提携しました。

目標は、毎年世界中で埋め立てまたは焼却されている約 30,000 トンのバイオ医薬品の使い捨て製品を減らすことです。 2015 年に米国東部でこのプログラムが開始されて以来、3,357 トンがリサイクルされました。

ミリポアシグマの顧客持続可能性ソリューションのグローバルマネージャーであるジャクリーン・イグナシオ氏は最近、Plastics Recycling Updateと対談し、企業が独自の流れを廃棄から実行可能な最終市場に転換するという課題をどのように克服したかについて説明しました。

ドイツに本拠を置くメルク KGaA が所有するミリポアシグマは、生物源から作られ人体に注射される高分子薬であるバイオ医薬品の製造に使用される使い捨てプラスチック製品を提供しています。それらの製造には、細胞を増殖させ、それらの細胞の成分を抽出し、複数の段階で製品を精製することが含まれます。

使い捨てプラスチックには、バイオリアクターバッグ、チューブ、濾過システム、化学薬品容器、手袋、靴カバーなどが含まれます。 2011 年から 2012 年にかけて、ミリポアシグマがパイロットプロジェクトの一環として使い捨てプラスチックのリサイクルに初めて顧客と協力し始めたとき、回収業者に輸送する前に材料を分離する必要がありました。場合によっては、バイオ製薬会社のスタッフがアイテムを手動で切断して、さまざまなプラスチックを分離する必要があることを意味しました。

このアプローチは安全でもコスト効率でも悪く、リサイクル業者が必要とする量を提供できませんでした。

「明らかに、そのようなプログラムを展開した場合、そのコストが利益を上回り、維持することはできなかったでしょう」とイグナシオ氏は述べた。

同社は、マサチューセッツ州サマービルに本拠を置き、危険な化学物質や生物有害廃棄物の収集と処分を提供する会社である Triumvirate Environmental と提携することで解決策を見つけました。イグナシオ氏が使い捨てプラスチックの転用に関する提案要請を出したとき、三頭政治はすでにミリポアシグマの有害廃棄物を扱っていた。

両社は協力してバイオ医薬品リサイクルプログラムを開発し、2015 年に開始しました。このプログラムを通じて、混合プラスチック (ほぼすべてがポリオレフィン) がさまざまなグレードのプラスチック木材にリサイクルされます。

このパートナーシップを通じて、ミリポアシグマの顧客である製薬会社は、スクラップ材料を収集してもらうために Triumvirate と契約します。イグナシオ氏によると、ミリポアシグマは処理コストを補うために三頭政治に年間料金を支払っており、これによりミリポアシグマの顧客のコストを抑えることができるという。

「私たちは試合に肌を合わせる必要があると感じています」と彼女は語った。

三頭政治は、ピッツバーグのダウンタウンから南東約40マイルに位置するペンシルバニア州ジャネットの87,000平方フィートの施設でプラスチックをリサイクルしている。イグナシオ氏によると、その設置面積とサービスエリアの関係で、同社はミシシッピ川以東のバイオ医薬品メーカーからのみプラスチックを収集しているが、将来的には西海岸にもサービスを提供するつもりだとイグナシオ氏は語った。

ミリポアシグマは、東海岸の 30 のバイオ医薬品施設で年間約 4,500 トンの使い捨てプラスチックが生成されていると推定しています。

使い捨てプラスチックは PE、HDPE、LDPE、PP で構成されていますが、バイオリアクターバッグにはナイロン 6 の層を備えた複数素材のフィルムが使用されています。流れの中には危険とみなされるものとそうでないものがあるとイグナシオ氏は説明しました。

危険とみなされていない物質はジャネット施設の第2工場に送られ、そこで最初に細断されるとイグナシオ氏は説明した。その後、磁石と渦電流選別器により鉄金属と非鉄金属を除去します。その後、原料の組成やプラスチック木材の希望グレードに応じて、フロートシンクタンクが使用されることもあります。タンクは混合物中の PE と PP の割合を増やすのに役立ちます。また、リサイクルシステムを詰まらせる可能性がある、粉状に砕かれた珪質堆積岩である残留珪藻土を除去するのにも役立ちます。

その後、フレークはフロートシンクタンクに入るかどうかに関係なく、乾燥機に移動します。それは、バイオ医薬品の濾過プロセスで水分が残留している可能性があるためです。次に、プラスチックは細断され、押出機に送られ、再び細断されます。最後に、材料は押出成形されて木材、パーキングストップ、スピードバンプなどの製品になります。同社は単軸押出機を使用しています。 Triumvirate は着色剤を組み込んでいますが、使用しているその他の添加剤の詳細については明らかにしませんでした。

生物有害な原料は第 1 工場に送られ、そこでニュージャージー州の会社 Positive Impact Waste Solutions (PIWS) が提供する機械が独自の乾燥化学混合物で滅菌し、粉砕します。滅菌されたフレークは、第 2 プラントで材料に混合されます。

バージンプラスチックを一切使用せずに作られた Triumvirate の工業グレードの木材製品は、BestPLUS ブランドで販売されています。複数のサイズと色で入手可能なこの木材は、造園、コンクリートの形成と支保工、パレット、ピクニックテーブル、その他の用途に使用されます。イグナシオ氏によると、三頭政治は輸送用パレットの製造にもプラスチックを使用しており、バイオ医薬品メーカーは木製パレットによって施設内に持ち込まれる汚染のリスクを軽減するために使用しているという。

66 か国にサービスを提供するミリポアシグマは、このプログラムを他の地域にも拡大したいと考えています。しかし、課題はまだ残っています。イグナシオ氏は、三頭政治の技術はすべての場所で規模を拡大したり再現したりするのが難しく、処理システムが設置される場所であればどこでも木材の購入者が必要になると指摘した。

「近い将来にこれを拡張することは、すぐにできることではありません。そのため、代替技術を探してきました」と彼女は言いました。

その中には、プラスチックをモノマーに分解する解重合も含まれます。問題は、原料をまだ選別して準備する必要があることだとイグナシオ氏は語った。

彼女の会社はまた、リサイクルが最も難しいと考えられているものの、依然として材料の流れのかなりの割合を占めているリアクターバッグや多層フィルムなど、一部の品目の販売先を探しています。

その間、三頭政治は西海岸への拠点を確立するために取り組んでいます。ライフサイクル評価では、西海岸のバイオ医薬品メーカーから使い捨てプラスチックスクラップを処理のためにペンシルベニア州に輸送する場合、輸送コストが高く、温室効果ガスの利点が減少することが示されました。

「来年には、少なくとも西海岸から東部への輸送物を集めて凝縮する方法が確立され、温室効果ガスの排出量、つまり二酸化炭素排出量と輸送コストの観点から見ても合理的になることを願っています。」とイグナシオは言いました。

写真提供：ミリポアシグマ。

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