Деполимеризация отходов пенополиуретана предполагает два наиболее распространённых варианта: это обработка посредством органических растворителей с дальнейшим использованием получаемых растворов (чаще - дисперсных смесей), а также высокотемпературный гликолиз. Втором способ считается более эффективным, особенно если речь идет о больших объемах.

Гликолиз – это процесс, в котором происходит расщепление макромолекул по эфирным и/или уретановым связям (менее вероятно – со сложноэфирной и мочевинной группами), и деструкция (разрушение) линейных макромолекул. В качестве конечного продукта гликолиза выступает полиольная смесь (полиолы обладают концевыми гидроксильными группами).

Гликолиз протекает при температуре 180 – 200 градусов С в течение 3-4 часов, в относительно небольших (около 200 литров) реакторах с обратным холодильником и мешалкой. При повышении температуры скорость процесса увеличивается. Эффективность процесса повышает также применение катализаторов – например, октоата олова или триэтилендиамина.

Получаемые в результате продукты используются как добавки в асфальтовые и асфальтобетонные смеси, мастики различного назначения, клеи, лаки, краски и т.д. Они улучшают свойства перечисленных составов, такие, как, например, как тепло-, водо- и морозостойкость.

Названные продукты могут также ограниченно вводиться в полиольные компоненты, используемые при производстве ППУ.

Еще одним способом химической переработки отходов ППУ является пиролиз: их нагревание до определённой температуры без доступа воздуха. В результате пиролиза ППУ разлагается; конечными продуктами являются газы и масла различного состава, которые могут использоваться как химическое сырьё или топливо. Кроме того, продукты пиролиза могут подвергаться гидрогенизации (обработке водородом) с целью получения продуктов с улучшенными свойствами.

Брикетированные отходы ППУ могут использоваться в металлургии – например, как восстановитель железной руды. По сути, это тоже один из вариантов пиролиза.

Тем не менее, как бы удобны и перспективны не были химические и физические способы утилизации ППУ, значительную часть отходов переработать они - в силу целого ряда объективных причин - оказываются неспособными. Поэтому значительную часть отходов ППУ (прежде всего, образующихся при утилизации труб ППУ) приходится подвергать сжиганию. Как выяснилось в ходе промышленных испытаний, в которых отходы ППУ использовались как топливо, что они достаточно хорошо горят, удобны при загрузке в печь, при этом их теплотворная способность практически эквивалентна аналогичному показателю некоторых марок угля. Наиболее серьезной проблемой, ограничивающей использование отходов ППУ в качестве топлива, является выделение при их сжигании значительного количества высокотоксичных газов, например, цианидов, что требует дооснащения печей оборудованием для их улавливания.