Application of Municipal Plastic Waste as a Manmade Neo-construction Material: Issues & Wayforward

Abstract

Disposal of the enormous amounts of municipal plastic waste, MPW, generated by contemporary society has resulted in a severe threat to the inland and marine environments. In order to reduce this menace, different thermal treatment techniques of MPW (viz., incineration, gasification, and pyrolysis) are being considered and practiced. However, apart from the exorbitant cost associated with the implementation of these techniques, to achieve eco-friendly results, MPW ideally should be devoid of heavy metals, chlorine, moisture and inerts. With these limitations in view, modalities to utilize MPW, as a manmade neo-construction material that acts as a binder and/or filler for manufacturing various end-products (read composites) viz., tiles, cement concrete, paver blocks/bricks, and wood-plastic composites, have also been explored by earlier researchers. Though this practice will be a panacea for sustainable development of the present-day society, various issues associated with the (i) suitable quality and composition of MPW, (ii) incompatibility between the binder and filler, and (iii) inappropriate process(es) adopted, due to which the resultant end-products entail inferior characteristics, need to be evaluated critically. With this in view, (i) review of the engineering properties of the end-products manufactured from MPW binders and fillers, and (ii) the issues and the way forward associated with the management and utilization of MPW, as a manmade neo-construction material, have been critically synthesized and presented in this manuscript. It is believed that such a discussion would be instrumental to utilize the MPW as a sustainable construction material.

TSC Opinion

Cette étude fait le point sur les technologies qui sont disponibles pour faire face à l’augmentation très importante des déchets solides urbains. Afin de sortir des solutions qui polluent l’environnement comme l’enfouissement, des approches par incinération, pyrolyse, gazéification ont été tentées, mais ces dernières nécessitent des investissements très importants dont la rentabilité est difficile à établir. Une autre approche consiste à fabriquer des matériaux à partir de ces déchets. Selon leurs caractéristiques, une partie peut servir de liant, une autre d’agents de charge. Ainsi on peut faire des matériaux de type ciment ou intégrer les liants avec d’autres matières premières comme des déchets de bois pour en faire des composites. Les essais techniques montrent que les caractéristiques mécaniques peuvent être atteintes pour les applications envisagées. Toutefois les auteurs soulignent, qu’en général, le niveau de qualité des objets est inférieur celui des mêmes objets fabriqués avec des matières premières vierges. Se pose aussi le problème de la toxicité des éléments qui sont présents dans les déchets à court et à long terme. Cette étude a été réalisée en Inde ou la densité de population génère une profusion de déchets plastiques dont la gestion comme nouvelles matières premières est une des voies possibles. Même si localement, dans un contexte particulier, ces solutions sont envisageables, elles ne peuvent en aucun cas consistées en des solutions globales. Seule une réduction de la production à la source pourra éliminer cette augmentation massive de déchets. Cet exemple n’est pas sans rappeler celui pris par Pixar dans un de ses dessins animés nommé WALL-E ou le petit robot nettoyeur de la planète Terre compresse les déchets pour en fabriquer des briques et construire des immeubles. Malgré son coeur à l’ouvrage, ce type d’immeuble n’a pas vraiment séduit les terriens qui ont préféré aller chercher une terre numéro 2.