废塑料的处理处置技术

前言由于塑料的广泛用途及其良好的使用性能，塑料与钢铁、木材、水泥构成了现代工业的四大基础材料，推动着工农业的持续发展和当代高科技的兴起，1997年我国塑料消费量达1630万t，预计到2000年我国塑料生产量将达1000万t，每年还要进口不少塑料原料、半制成品及制成品。大量的塑料制品特别是其中的包装物使用周期非常短，大约612个月时间便废弃，很快以各种途径进人环境中，引起江河流域、交通干线、城乡结合部、旅游景区、农田的“白色污染”，而生活垃圾中的废塑料成分所占的比重从1%增加到4%左右，有的城市达到8%10%，体积比可占到1/3.塑料废弃在环境中确实已成为一个社会公害，公众越来越关注，政府也在逐步采取措施进行有效的管理。本文通过对“白色污染”的有关调，概述我国废塑料的处理措施和治理技术。

　　废塑料的回收处理方法废塑料的回收来源分类废塑料产生基本上有两大来源，一是来自塑料制品成型加工厂，将热塑性树脂直接加工成型或经过配料混合后加工成制品时不可避免地出现废品、残次品、边角料、下脚料、试验料、混合料等，我国沿海各地进口的可作原料的废塑料，大部分就是这类物品，它们污染较少，一般经过破碎即可利用。另一类就是来自各类塑料制品的使用和消费过程，从国内来看，主要是农用塑料、包装用塑料、日用品三大领域，这类废弃的塑料回收难度大，因为其使用量大、面广，使用频率高，而且随机性强，大部分与土壤、生活垃圾混合，成分复杂，“白色污染”

　　主要是这类废塑料造成的。

　　废塑料分类回收废塑料的分类回收是指依据废塑料的使用过程和成分的差别进行回收，例如，农膜、家用塑料袋一般是聚乙烯（PE）制成：编织袋、绳、汽车用保险杠、仪表盘一般是聚丙烯（PP）制成；废旧塑料鞋底、硬质板材、管材一般是聚氯乙烯（PVC）制成；各种泡沫制品、保温材料一般是聚苯乙烯（PS）制成。分类回收的难度主要在于回收价值问题，如果回收废塑料如同回收易拉罐一样有利可图，分类回收就容易实现，这涉及塑料自身的价值、回收的成本及再生品，三者统一难度较大。

　　废塑料分选由于环境中废塑料成分复杂，常常混有金属、砂土、织物、垃圾，因此，不仅应将废塑料从这些杂物中分离出来，同时不同种类的废塑料也应当归类才能满足其回收使用要求。分选方法有：手工分选法，其缺点是效率低，其优点是可将散落在环境中的零星废塑料收集起来，容易将不同品质、颜色、形状、大小的废塑料分类收集起来；磁选分类，适应于破碎前后的混有金属的废塑料的废物；风力分选，依据废物中各种密度的不同，随风飘移的距离不同而进行分离，适应于分离石块、砂粒等；另外还有静电分选、温差分选、密度分选、污染分选等方法。总之，废塑料回收首先就要分选，一般城市垃圾的分选技术都可适应。

　　废塑料的清洗和破碎目前在我国清洗工艺采取人工清洗和机械清洗两种方法。人工清洗工作效率低，手工作坊式的塑料加工厂主要采用人工清洗。机械清洗效率高，适应广，对于废农膜、混有砂土脏物的废塑料及粒子、油污制品，应分别使用不同的清洗剂，我国有直接用清水、盐水作清洗剂的机械清洗方法。

　　废塑料在简单加工前一般应进行破碎或剪切，以便进一步熔融再造粒，但有的单一品质的废塑料也可直接进行简单加工，破碎设备有压缩型粉碎机、冲击型粉碎机、剪断型粉碎机，它们在我国有各种不同型号和系列。

　　废塑料的一般性再生利用废塑料再利用可分为简单再生利用和复合再生利用两大类。简单再生利用是把单一品种的废塑料直接循环回用或经过简单加工后加以利用。例如，清洗后的农膜、拆解下来的包装材料、加工厂的残次品下脚料等，除直接回用外，有的废塑料经过粉碎、切碎、制毛、粘等简单加工为填充物、防震包装材坏境保护，坏境保护你7bookmark6料，生产无纺布、隔音隔热板、加塑混凝土和土地改良剂等，还可以熔融切片造粒，做为半制成品出售。复合再生利用是以混合废塑料为原料，再参与其它配料的利用方式，几乎所有热塑性废塑料，甚至混合少量热固性废塑料都可以再生回收利用。

　　废塑料干燥后热熔，可生产再生塑料板材，管材、棒材、各种零部件、包装容器等。在我国珠江三角洲、长江三角洲、京津塘一带经济发达地区，将废塑料加工成塑料原料的半成品生产者非常多，是形成塑料产业群的一个重要原因。

　　废聚乙烯（PE）利用废聚乙烯（PE）制品中农膜和家用塑料袋最典型，其再生利用工艺如下：开炼法塑化与模压成型：废塑料―计量―塑炼―热熔坯―模具压制―制品挤出法塑化与成型：破碎料或再生粒料―挤出塑化―料坯计量―模具压制成型―制品。

　　吹塑中空成型：挤塑塑化―熔融型坯放人模具―通压缩空吹―定型后启模―制品。

　　废聚丙烯（PP）利用废聚丙烯制品中编织袋、打包带、捆扎绳、仪表盘、保险杠等最常见。其再生利用工艺如下：PP再生打包带：挤出塑化―打包带机头―冷却水箱前牵伸辊―加热水箱后牵伸辊―轧花纹―卷取。

　　拉丝与纺绳：挤出塑化―拉丝机头水冷却第一牵伸辊―热处理―第二牵伸辊―再热处理―热处理牵伸辊―卷取：废聚苯乙烯（PS）再生利用废PS泡沫塑料在140190T下烘烤，使其收缩脱泡，冷却后进行粉碎选粒，工艺如下：破碎PS挤出机制条模头―水槽冷却切粒。

　　另外，有的PS泡沫塑料制品中掺加了淀粉类易降解物质，这类产品废弃后再生利用受到一定的限制，因为不同成分耐热性能不一样。

　　废聚氮乙烯（PVC）再利用制再生PVC管材和制再生钙塑管材：PVC管材及配套水轮头在我国南方城市有很大的使用市场，它可替代金属管材：工艺为：废塑料破碎―粗炼―粉碎―挤出―切割―成品。

　　制钙塑地板：破碎、捏合精粗炼―放片、压光―冷却冲切成品。

　　用回收的PVC鞋底再生鞋底料：清洗―切碎―捏合―挤出塑化―切粒―冷却―包装。

　　其它废塑料再生利用包括PET瓶再造粒，尼龙再造粒等，工艺比较简单。

　　当然废塑料大量的再利用是改性利用，包括增强改性、增韧改性、填充改性、合金化等，是废塑料再生利用的主要方向。

　　废塑料的最终利用与处理处置废塑料最终处理处置在此是指废塑料不再以塑料形式回用的最终处理方式，废塑料不可能无限地回收循环利用下去，最终总要以不可用废物形式进人环境中，或者改变其塑料的性质而成为其它物质。

　　废塑料热分解热分解是将废塑料置于无氧或低氧条件下高温加热使其分解。热分解温度取决于废塑料的种类和组成以及回收的目的产品。温度超过600t热分解的主要产物是混合燃料气，如H2、CH4、轻烃；温度在400600T时的主要分解产物为混合烃、石脑油、重油、煤油混合燃料油等液态产物和腊。聚烯烃等热塑性塑料热裂解的主要产物是燃料气和燃料油。废PS塑料热解产物主要是苯乙烯单体，而PVC塑料热分解产生HCL酸性气体。

　　目前我国有关单位研制出利用回收废PE、PP塑料生产无铅汽油、柴油技术，并已获得规模化生产，生产的成套设备已出口美国，该技术对于治理“白色污染”是一条很好的途径。工艺原理为：将废塑料经初步分拣后加人反应器中，在催化剂及一定温度作用下进行裂化反应，反应后生成汽油混合物，经冷凝进人储罐分离杂质和水分。再加热后进人分馏塔将两种产品分开。催化工艺分出的气体通过火炬进行最后处理，所得到的轻组分为汽油，重组分为柴油，残渣做为焦油处理，重新参加二次反应。

　　废聚苯乙烯塑料（PSF）生产快干漆、防水涂料发泡聚苯乙塑料（PS）的发泡剂与分散剂既没有促使树脂在分子结构上发生变化，也没有使泡沫体在成分上增添什么影响树脂的新组分。有关红外光谱检测PS和PSF样，结构没有什么变化，这就为PSF再资源化提供了理论上的依据。

　　国内有将PSF溶解在二甲苯中和松香、丙三醇、氧化锌在一定温度下经混溶共聚得到PS改性树脂胶，然后再加人颜料填充料进行拌合，经分散、砂磨便制成各色PS快干漆。同时，某单位开发了不含苯的有机溶剂。

　　某研究所把PSF与适量的SBS共混制成PS清漆，用此漆作PP、ASS件镀铝（或铜）的底涂料，性能完全符合镀膜要求。

　　并且还用PSF制成的纸箱防潮剂，与传统的光油、清漆相比，具有不需打底、干燥快、防潮性好、光亮度篼、成本低的优点。

　　某公司研制、生产了利用PSF为原料的系列液体防水涂料，创造了较好的社会效益和经济效益。其工艺基本步骤如下：PSF清理及清洗―配制混合溶剂―溶制母液和配制稀释液将母液与稀释液按比例稀释配制成含固量为定量的基料将过滤后的基料加人增塑剂、增韧剂、高速搅拌，充分混溶后，再投人定量GPS溶液，加人云母粉、石英粉、滑石粉等填料，高速搅拌后加人防老剂、颜料产品检验合格后进库待售。

　　废塑料的自然降解众所周知废塑料难以自然降解，在自然状态下环境中残留时间很长。因此，国内从80年代初起开始引进降解塑料技术，降解塑料的生产便成为众多塑料厂家追求的时尚，好像找到了打开市场的“金钥匙”，期望塑料废弃后能在环境中加速降解，目前国内降解塑料母料及专用料生产线达90多条，生产能力超过10万t.对于降解塑料的降解性能国内许多研究机构、科研院所及生产厂家作了大量的研究，从其分子量变化、结构、微生物分解质量变化、外观变化等研究看降解塑料在一定程度上是可降解的，如有的光降解塑料材料在夏季曝晒半个月就可变得很脆；生物降解塑料由于塑料原料中掺加了淀粉类物质，促进了微生物的消化分解，而且掺加了不同量的淀粉的降解塑料其分解释放最终产物C02量是不同的。降解塑料尽管从初始机理上得到了肯定，但随着降解的时间推移，其降解难度越来越大，远远达不到在短时间内完全或绝大部分或可控降解的要求。而且完全降解塑料还处在在实验研究阶段，成本很高导致应用范围大受限制。因此，我们认为目前技术条件下，降解塑料不可能全面也无法全面替代普通塑料，也不能将降解塑料理解为根治“白色污染”的法宝。

　　废塑料填埋处理由于城市生活垃圾中塑料废弃物及无机物比例含量高，致使制造堆肥的成本增加，很难推广应用，因而城市垃圾很大部分直接进人垃圾堆放场或填埋场，例如，北京市城区周围的几座大型现代化垃圾填埋场中，塑料垃圾比重很大。垃圾填埋法有两个优点：一是深埋于地下，对地表层的绿色植物不直接构成危害：二是处理方法简单易行，设备投资少，甚至可以只消耗人力和简单的工具即可。但是，废塑料填埋明显有其严重弊端：一是因埋人地下不见阳光和隔绝了空气，当真成了“不朽之物”，短时期内虽然无害，但最终还是有害无利的。因其积累过多会加大土地资源压力、严重妨碍水的渗透和地下水流通等；二是耗费了大量人力物力，却把可再利用的资源白白浪费掉，这与可持续发展背道而驰。

　　废塑料的焚烧处理我国目前并没有专一的废塑料焚烧炉，废塑料往往是和（上接第16页〉物质相结合，化合成为稳定的盐类，净化（脱酸）处理与水泥工艺过程一并进行；焚烧废物的残猹进入水泥熟料，成为产品，不外排，并将废物中的重金属固定在水泥熟料中，不影响水泥质量，不对环境造成二次污染。表5列出的水泥厂回转窑与典型回转窑式焚烧炉的参数比较，说明了水泥厂回转窑焚烧废物的优势。

　　表5水泥厂回转窑与典型回转窑式焚烧炉的参数比较表参数典型回转窑式焚烧炉水泥厂回转窑窑内温度/t；物料温度气体停留时间/s物料停留时间/min根据废物性质调节回转窑转速Ar/min）坏境保护市政垃圾一同焚烧，由于废塑料的热值很篼，并且随着城市生活垃圾中废塑料比重日益增加，焚烧回收热能、供给热水、生产蒸汽和发电的可能性越来越大。但是焚烧法投资大，设备损耗及维修运转费用篼，要对燃烧产生的排放气体进行控制，防止二次污染物对大气环境的影响。

　　废塑料的其它处理方式废塑料还有许多其它处理方式，诸如热分解气化回收各种有机气体，用废塑料燃烧产生的碳和氢作炼铁的还原剂，废塑料作土壤松疏和改良剂，废塑料的水解、醇解生产其分离产物等，不一一详列。

　　结束语通过以上分析，废塑料有许许多多的回收利用和处理方式，也就是说消除“白色污染”并不是没有技术，而是有各种回收利用、处理处置技术，有的有较好的经济效益和社会效益，关键在于要在回收和利用之间有一个有利于利益均衡的机制，这个机制包含了增强全民环境意识、资源节约意识、政府的调控措施、法律强制执行等。因此，对治理废塑料污染，应该有充分的自信，这种自信来自于各种治理技术和管理措施的保证。