废旧塑料的回收与利用研究(论文)

题目:废旧塑料的回收与利用研究
2010年1月
摘要
中国每年产生的废旧塑料量为500万吨左右，由于塑料具有耐腐蚀、不易分解的特性，尤其是一次性塑料包装废弃物、塑料农地膜被人们随意丢弃而造成的视觉污染，即所谓的“白色污染”。

废塑料对环境造成的潜在危害，已成为我国社会各界关注的热点问题。

而它的这一特性以及在垃圾中重量小、体积大，决定了它的最终处置不宜填埋，但它是热值很高的大分子材料，回收利用符合我国可持续发展的基本国策，也能充分利用其内在价值，并节约资源，保护环境。

正确处理发展与环境的关系，合理利用自然资源是21世纪提出的迫切要求。

随着我国塑料工业的不断发展，废弃塑料再生利用越来越成为我国资源再生和环境保护事业的重要方面。

治理白色污染是个庞大的系统工程，需要各部门，各行业的共同努力，需要全社会在思想上和行动上的共同参与和支持，有赖于全民科技意识、环保意识的提高。

政府部门在制定法规加强管理的同时，可把发展环保技术和环保产业作为刺激经济和扩大就业的重要渠道，使废塑料的收集、处理及回收利用产业化。

目前我国回收和加工企业分散，规模小，很多国内外塑料回收与加工的新技术和新设备无法推广实施，回收加工产品质量低下，因此对塑料回收企业应进行规范化管理，以提高其科技含量和经济效益。

在回收利用的同时，更需研究环境可降解的塑料，寻求切实可行的替代品。

关键字：环境保护废旧塑料再生
A BSTRACT
China's annual volume of waste plastics produced 500 million tons, due to plastic resistant to corrosion and decomposition of the characteristics is not easy, especially in disposable plastic packaging waste, plastic agricultural film caused by people carelessly discarded visual pollution, the so-called "white pollution. " Waste plastic potential impact on the environment has become a hot issue in the community. This feature, and that its weight in rubbish small and large size determines its ultimate disposition is not appropriate landfill, but it is a very high calorific value of macromolecular materials, recycling in line with our basic national policy of sustainable development, but also take full advantage of its intrinsic value, and save resources, protect the environment. Correctly handle the relationship between development and environment, rational use of natural resources is requested that the 21st century. With the continuous development of China's plastics industry, recycling of waste plastics recycling, and increasingly become an important aspect of environmental protection.
White pollution is a huge project that calls for all departments and sectors to work together, the whole society in thinking and action on the participation and support of national science and technology depends on consciousness, environmental awareness raising. Government departments to strengthen management in the formulation of laws and regulations, while the development of environmental technologies and can bring environmental protection industry to stimulate the economy and the expansion of employment as an important channel for waste plastics collection, processing and recycling of industrial production. Recovery and processing enterprises in China now scattered, small scale, many domestic and international plastic recycling and processing of new technologies and new device can not promote the implementation of the recovery of processed products of poor quality, so the plastic recycling business management should be standardized to improve its
content and technology economic benefits. In recycling the same time, more research environment required degradable plastic, to seek viable alternatives.
key words：Environment protection Waste Plastics Regeneration
目录
摘要 (2)
Abstract (I)
目录 (III)
绪论 (1)
第一章我国塑料工业的基本概况 (9)
1.1．概述 (9)
1.1.2限制废旧塑料再生的因素 (10)
1.2．我国塑料制品生产与使用情况 (10)
1.2.1 我国塑料制品的生产情况 (10)
1.2.2 我国塑料制品的使用情况 (12)
1.3废旧塑料的来源领域 (13)
1.3.1 产业系统和使用于消费系统的废旧塑料 (13)
1.3.2 农业领域和商业部门的废旧塑料来源 (13)
1.3.3 家庭日用中的废旧塑料制品 (14)
第二章废旧塑料的再生 (15)
2.1 废旧塑料的物质再生 (15)
2.1.1废旧塑料的物理再生 (15)
2.1.2 废旧塑料的化学再生 (16)
2.2 废旧塑料的能量再生 (17)
2.2.1 直接焚烧技术 (17)
2.2.2 制作燃料RDF焚烧技术 (18)
2.3 废塑料的热解油化工艺 (19)
2.3.1 废旧塑料的热分解 (19)
2.3.2 废旧塑料的催化裂解 (20)
第三章典型塑料的回收与利用 (22)
3.1 聚乙烯塑料的回收利用 (22)
3.1.1废旧聚乙烯再生的简介 (22)
3.1.2 废旧聚乙烯的改性 (23)
3.2聚丙烯塑料的回收与利用 (24)
3.2.1废旧聚丙烯的再生简介 (24)
3.2.2聚丙烯的热解回收与焚烧 (25)
3.3聚氯乙烯的回收与利用 (26)
3.3.1 废旧聚氯乙烯的简介 (26)
3.3.2聚氯乙烯的裂解和焚烧 (28)
第四章废旧塑料回收与利用研究进展 (30)
4.1 废旧塑料的鉴别技术 (30)
4.1.1 废旧塑料传统的鉴别方法 (30)
4.1.2废旧塑料的近代鉴别技术 (33)
4.2废旧塑料的分离技术 (35)
4.2.1废旧塑料的传统分离技术 (35)
4.2.2 废旧塑料的近代分离技术 (35)
4.3废旧塑料的传统与近现代的回收与利用 (36)
4.3.1废旧塑料的物理与化学循环技术 (36)
4.3.2废旧塑料的超临界流体技术 (36)
第五章废旧塑料利用的典型实例 (38)
5.1 废旧塑料做涂料和作燃料 (38)
5.1.1 废旧塑料制作涂料 (38)
5.1.2 取代重油作燃料 (38)
5.2 天然溶剂处理和制作为木材 (41)
5.2.1 用天然溶剂再生处理 (41)
5.2.2 废旧塑料和纸转化成坚硬的木材 (41)
5.3 以生物降解塑料取代传统塑料 (42)
5.3.1 可与聚乙烯竞争的生物降解性塑料 (42)
5.3.2 Vertix生物降解薄膜 (42)
结论 (44)
致谢 (45)
参考文献 (46)
绪论
随着我国塑料工业的发展，塑料制品不论是在社会生产和人们的生活中都得到广泛应用。

塑料已与钢材、木材、水泥构成当今世界的四大基础材料。

塑料以优良的性能在整个国民经济建设中发挥着不可替代的作用。

在塑料制品消费量不断增长的情况下，废塑料的量也随之增加，对环境及资源的影响日趋突出。

塑料废弃物的回收、处理、再生利用已成为全球关注的问题。

必须引起我们的高度重视。

一、我国塑料工业基本现状
中国塑料工业是建国后逐步发展起来的，50年来，塑料工业从无到有，从小到大，从弱到强健康发展，取得了举世瞩目的成就。

我国已步人世界塑料大国行列，既是生产大国，也是进口大国，同时还是消费大国；塑料制品总产量已超过2000万吨，位居美国之后，名列世界第二位。

塑料制品行业是轻工业中近几年来发展速度较快的行业之一，增长速度一直保持在10％以上；据中国轻工业信息中心最新统计，2003年上半年塑料制品行业全部国有和年产品销售收入达500万元及以上非国有独立核算工业企业共计8004个，累计完成工业总产值(90年不变价)1344.8亿元，比上年同期增长20.55％，占轻工行业总产值的10.4％，产值总额在轻工22个主要行业中位居第三。

实现产品销售率96.89％，高于轻工行业的平均水平。

塑料制品产量从地区分布上看，广东省、浙江省、江苏省三省塑料制品产量合计为 773.7万吨，占全国塑料制品总量的55.25％。

广东省的塑料薄膜、塑料鞋、日用塑料制品、其他塑料制品产量居全国首位。

浙江省塑料棒管材、塑料丝及编织品、塑料合成革产量居全国首位。

江苏省塑料板片材、塑料人造革、泡沫塑料居全国首位。

二、废塑料的主要来源
一般来讲，废塑料的来源主要有以下几个方面：
(1)生活中产生的废塑料。

这类材料绝大多数是包装材料。

因此，它们基本上是由高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)及聚酯等塑料组成。

这些包装材料都是具有良好加工性能的材料。

(2)由塑料复合材料组成的废塑料。

这些材料的主要形式是复合薄膜及片材、多层管材、异型材及模塑制品。

(3)塑料加工过程中产生的废料。

这类材料容易回收利用。

因为知道其种类和填充程度，材料本身清洁并且纯度比较好。

(4)来自工程材料混合物的废塑料。

这类材料产生于家用电器、机械设备的维修部门。

由于规格不统一成分不一致，回收利用困难较多。

(5)电缆绝缘材料。

这类材料可能具有多层结构，或者是加工时产生的未分类废料的混合物，或者是边角料。

在电缆生产中，估计大约有3%的边角余料，在使用部门约有20％的破碎电缆。

三、国外废塑料回收利用基本情况
全世界塑料总量已超过12000万吨。

随着塑料产量的增加，废弃塑料数量也在不断增加，全球废弃塑料量也已达到4000多万吨。

全世界循环利用废旧塑料的数量已由1988年的90万吨增加到1998年的430万吨，到2000年为1250万吨，预计2003年将超过1500万吨。

塑料废弃物的回收利用已成为世界各国环境保护工作中要加以认真解决的重要课题。

各国根据自己的国情在不同程度上研究对策和制定有关的安全卫生及环境保护法律、法规和相关政策积极鼓励企业提高塑料回收和利用率。

世界废塑料主要是在包装、建筑、消费、工业、汽车等领域的废弃物。

国外废旧塑料的回收主要采取以下两种方法，一是熔融再生利用法，这种方法有单纯再生利用和复合再生利用两种属物理过程，此法一般由下列工序组成：预处理-分类-清洗-破碎-熔融造粒-重新成型。

二是热分解回收利用法。

美国废塑料回收利用的情况
美国是世界合成树脂生产大国，1999年生产量达到3150万吨。

据美国塑料生产者协会的数据，到2000年，美国生产3400万吨塑料制品，塑料废弃物达1600～1700万吨左右，其中包装材料所占比重较大。

尽管塑料废弃物逐年增加，而将塑料废弃物作为垃圾进行填埋的可用地却在逐年减少，填埋的费用也越来越
高，会造成"二次污染"等诸多问题，因此，在美国已建立了6800多个废旧塑料回收网点积极处理废弃物并提高再生利用的价值。

70年代初，美国就开始研究塑料对环境的污染问题，制止乱丢废弃物。

由于填埋塑料废弃物会影响生态环境，造成二次污染，美国几乎每个州都制订了使用塑料及处理塑料废弃物的法规和相关政策。

欧洲废旧料回收使用情况
欧洲一些城市固体废弃物中，塑料约占总质量的7.4％，总容积的15％～20％。

欧洲每年消耗各种树脂3000多万吨。

最近10年，塑料增长率稳定在年均4％～6％的范围。

其中用于建筑的塑料占16％，汽车工业占10%，农业占4%，包装材料占38%，不同领域的大宗用品约占32%。

用量最大且使用期限最短的是包装材料，使用期限平均为1～3个月。

为了促进塑料回收，欧洲塑料协会下的欧洲塑料回收者组织设立了标准与认证、塑料包装、膜、功能塑料(负责电子、电器和机动车用塑料)、PVC与建筑用塑料、篓与托盘等工作组，分别处理塑料回收的相关事宜。

欧盟国家对固体废弃物的管理采取一致行动，目标一体化，但也考虑各自的地理环境、人口、工业生产能力、国民的生活习惯等因素。

在瑞士达沃斯召开的"92国际回收讨论会"上提出，固体废弃物管理-体化方案基于三项原则：
(1)防止废弃物产生；
(2)废弃物回收和再利用；
(3)不可回收废弃物的安全处理。

由此进一步提出了改进废弃物回收的四项倡议：环境检查；综合控制污染；生态标志或产品检查；优先考虑废弃物的利用。

欧洲许多大城市固体废弃物的回收利用率占7％以上。

但也有一些城市对固体废弃物采用焚烧回收的方法：德国、瑞士、丹麦、法国、瑞典焚烧技术较为完善，但由于焚烧时存在有害气体的散发，受到有关法规的限制，到2000年焚烧回收能量占塑料废弃物回收总量的36%，荷兰达到40%。

英国仍以填埋为主，约占其城市固体废弃物的80%。

日本废塑料回收利用情况
日本是亚洲塑料废弃物回收利用工作做得比较好的国家之一。

日本塑料废弃
物的收集、分类、处理、利用都已系列化、工业化。

其原因在于有健全的组织系统(日本有118个回收站点)，有明确的目标，制定了一系列方针、政策、法规，并采取了有效的措施。

在20世纪70年代初，日本就开始重视塑料废弃物的回收利用工作，涉及厚生省、通产省和农林省三个部门。

厚生省的对策室制订法规；通产省制订方针、政策，提出研究课题，通过塑料处理协会等民间组织来具体实施：农林省主管农林塑料废弃物处理工作，通过日本园艺设施协会和地方农政局，并与通产省及各农业民间组织协同进行。

日本国土面积相对较小，居民居住密度高，塑料废弃物的填埋比较困难，人均产生的废弃物量较大，主要采用焚烧方式处理。

日本政府1991年实施的再生资源利用促进法，对纸、玻璃、建筑材料进行回收，包括回收废弃的汽车、空调。

电视、冰箱和洗衣机；1992年修正了关于废弃塑料处理回收的一些规定和措施，强调回收PET包装瓶、发泡PS、PVC农膜，同时还制定了每年PET回收目标，到2000年回收发泡PS达35%，PVC农膜的回收目标由原来的30％～40％提高到50％；并提出减少包装材料用量，加大生物降解塑料的开发等；1996年又制定了包装材料回收法。

2000年，对997万吨废旧塑料的处理中，填埋307万吨(31％)，焚烧521万吨(53％)，回收利用约139万吨(14％)。

目前，大约有600家企业在积极地从事回收利用塑料废弃物的工作。

回收处理后可利用的约占废旧塑料总量的50％，为494万吨，不可利用(填埋、燃烧不利用热量)为503万吨。

最终可作为原料再次利用的139万吨，来自生产加工过程的有88万吨，来自使用后的塑料制品51万吨。

这51万吨中PET 瓶子12.5万吨，接下来依次为农用塑料、包装膜、EPS包装材料、容器、电缆料、汽车用塑料、管道、EPS盘、家电、非EPS瓶等等。

日本回收再造的139万吨塑料原料有30万吨出口，109万吨留在国内再次使用。

四、我国废塑料回收利用基本情况
我国塑料工业相关部门对塑料废弃物的回收利用一直十分重视，在1975年7月原国家轻工业部就在上海主持召开"全国废旧塑料回收利用经验交流会"，会
议指出废旧塑料回收利用不是权宜之计，而是一个长远的工作，1978年9月还组织对废旧塑料回收技术及装置进行了实地考察。

1996年原中国轻工业总会塑料工业办公室和塑料加工应用研究所又制订了"塑料制品的回收技术"国家标准。

20世纪90年代以来，我国塑料加工工业迅速发展，塑料制品的产量由1980年约100万吨增至2002年的超过2000万吨。

目前，每年有大量的废旧塑料产生，塑料的回收利用也在逐年发展。

近几年，我国废旧塑料的进口量也在不断增加，2002年已经接近250万吨。

目前，全国已经形成一批较大规模的废塑料回收交易市场和加工场所，主要分布在广东、浙江、江苏、山东、河北等地。

其中河北文安、望都、霸州；浙江台州、东阳、慈溪：江苏从化、徐州、兴化：山东临沂、莱州；河南安阳、长葛、漯河；安徽五和县；广东顺德、汕头、南海等地的废塑料回收、加工、经营市场规模越来越大，交易额大都在几个亿以上，呈现出蓬勃发展之势。

从事废塑料行业的人也越来越多，为城乡富裕劳动力提供了就业、致富的门路，这当然还必须政府有关部门结合当地实际情况会同有关专业协会共同合理规划、并配以正确的指导措施，达到综合治理的目的。

塑料回收业的发展对废塑料回收利用机械设备提出了要求，设备的引进与开发也引起人们极大的重视。

前几年北京从日本引进了一套废弃塑料回收装置；上海由联合国提供一套比利时回收废弃塑料装置；成都引进一套奥地利废弃塑料回收装置。

目前我国自己已经能够研制聚乙烯、聚丙烯废料回收生产设备、塑料破碎机、回收造粒机组(包括排气式挤出造粒)、切粒设备等。

现在，国内市场出现了国外与国内设备企业同庭抗争的局面，外国设备企业借助广告、展会等手段来占领中国市场，例如奥地利爱尔玛、德国爱宝、意大利鲍山、意大利索玛等，有的已经在中国建立生产厂，有的在中国设立代表处。

国内近几年也涌现了一批优秀的塑料回收加工企业，其中南京橡塑机械厂等。

目前，我国每年可回收的塑料废弃物量若按制品总量的20％计算，将约400万吨。

如此大量的塑料废弃物的产生，对环境保护带来了很大的压力。

据估计，每年社会上能够回收利用的塑料废弃物约在300万吨，如能处理和利用得当，将会产生一定的经济效益和社会效益，对我国塑料工业的健康发展具有重要的意义。

随着塑料在日用品、包装领域的应用迅速增加，城市垃圾中塑料废弃物的含
量不断增长，由于污染的废弃塑料回收清洗分离处理的费用提高，再制品的开发利用量又较低，因此回收部门不愿回收，致使城市垃圾几乎绝大部分都采用填埋的方式，不仅占有土地，而且造成二次污染。

我国目前废弃塑料的清洗分离技术水平较低，再制品的开发也是低档的产品，经济效益不可能很高。

塑料废弃物的综合利用是一项系统工程，涉及政策法规等问题，它与社会的发展是密切相关的，开展塑料废弃物的利用研究是一件十分迫切的事情。

五、我国废旧塑料回收利用的发展前景
目前我国对废塑料的回收处理主要有三种方式：填埋、焚烧、再生利用。

采用填埋或焚烧法处理塑料废弃物的问题较多。

填埋时，塑料留在土壤内长期不分解，使土壤处在不稳定状态，并有可能使塑料中的有害物(稳定剂、颜料等)溶出，造成二次污染。

将废弃塑料焚烧回收能量，涉及到废气、废渣、热循环过程中对环境无害处理的技术环节，废气处理一定要确保密闭处理、不泄露，废渣处理过程中确保其稳定性、无害化，否则会严重污染环境，降低回收效果。

焚烧处理从充分利用资源的角度来看，今后这一处理方法也必须减少。

而作为再生原料再利用主要是熔融再生加工利用，能充分循环利用有限的自然资源，能做到对环境无害处置，是理想的回收途径。

此外，还有热分解回收油、气的利用和燃烧热利用。

关于热分解回收油、气的利用的技术，多年来国内外一直在研究，但技术尚未成熟。

2001年由中国环境保护产业协会组织石化、轻工、废物处理和环境管理的专家召开了"废塑料油化技术"专家座谈会。

与会专家就该技术目前提出了意见和建议：距实用阶段尚有很大距离；油化的技术处于工艺示范阶段，须前后处理系统，成本较高，难以商业化推广；国内油化技术工艺系统化差，设备简陋，存在安全隐患：故不易推广。

我国每年废塑料有数百万吨，进口废旧塑料也超过200万吨。

据有关部门统计"九五"期间，我国累计回收利用废塑料1000多万吨。

废塑料回收利用应用前景广阔，抓好废旧塑料的回收利用，变废为宝，将给再生利用回收企业带来发展的机遇。

我国塑料市场的潜力较大，新兴行业利用的塑料也在不断增加。

中国汽车工业协会快报数据显示，今年第一季度我国共生产汽车101.97万
辆，同比增长54.7％。

继2002年火爆行情后，2003年仅第一季度，国内汽车工业就实现了产量和增长的"双突破"，其产量突破100万辆，增长率突破50％。

汽车产量的猛增以及汽车轻量化的要求，带动了汽车用塑料需求的不断增加。

而与此同时，每年要处理从报废汽车上拆卸下来的废弃塑料需以万吨计，汽车用塑料环保化的问题成为摆在我们面前的重要课题。

塑料工业是朝阳工业，它正以不可逆转的趋势在社会生活中很多领域逐步替代木材、钢材等传统材料。

塑料再生料制品也以其优异的性价比和环保性能成为生活中不可缺少的重要部分。

最近，世界著名零售业巨头沃尔玛公司透露，现在他们使用的包装材料有70％是可回收塑料包装筐而不是瓦楞纸箱。

其中最重要的一个原因就是纸箱没有统一的占地标准和展示产品的功能。

目前可回收利用的塑料废弃物主要来自两个方面：一是塑料加工厂产生的副产物、污染的树脂及加工过程的边角残料、清洁的废塑料制品，这部分材料易于收集，可进行有效的回收利用；另一部分是各工业部门、商业、家庭、农业等领域使用过的严重污染的塑料制品，如废弃的农膜、工业用品、日用塑料等。

目前，不仅废弃的聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚酯(PS)、酚醛等塑料被回收利用，而且废弃的泡沫塑料、热固性塑料等也得到利用。

城市垃圾(包括工业垃圾中的废弃塑料)利用清洗和分解除掉污秽物料(因为
需要高纯度的物料)的有效系统是具有重要意义的，这不仅关系到处理混杂塑料垃圾的技术对提高回收料的质量、降低成本的作用，而且与再生塑料制品的开发应用和其性能也密切相关。

六、废塑料回收利用存在的问题
目前我国回收和加工企业分散、规模一般较小，很多国内外的废旧塑料回收与加工新技术和设备难以推广实施，回收加工产品质量低下。

对废塑料再生利用宣传力度不够，人们对废旧塑料再生利用认识和环保意识不足。

废旧塑料的回收与利用是朝阳产业，一方面由于在宣传力度不够，人们对塑料的回收利用价值认识不足，导致了社会上对塑料制品的不良印象。

人们说起塑料就是漫天飞的"白色污染"，但应当指出：治理的根本出路在于增强人们的环保意识，作好"白色污染物"的回收与处理。

目前，在我国塑料制品的大多数产品
中无回收标志，这给企业的回收、分类造成诸多不便。

有些比较有价值的塑料的回收利用还没有引起大家的注意，如光盘的回收，以及前面提到的家电用塑料，汽车用塑料的回收。

加强对这些塑料的回收，具有一定的现实意义。

另外，塑料回收利用技术开发投入严重不足。

由于资金投入少，技术开发能力弱，导致废塑料加工处理工艺落后，技术及装备水平极低，使得一些与废塑料加工处理相伴的环境污染物未能妥善处理。

即使是先进适用的技术，也由于现行政策落实不到位或缺少资金而难以推广应用。

由于我们对废塑料的加工处理技术还比较落后，与资源
综合利用和环境保护的要求差距甚远。

全国范围内对废塑料回收利用网点不健全。

现在全国范围内回收塑料的网点虽然比较多，但是能够大量正确处理这些废旧塑料，使这些塑料发挥其最大功效的企业还不是很多。

也就是说，塑料回收处理企业没有将废旧塑料的经济效益发挥到最大。

另外，塑料回收率低，不易回收利用的再生资源丢弃现象严重。

国家对废塑料回收利用的扶持政策较力。

国家对塑料回收、加工、利用企业的扶持力度不够。

企业实际上没有在资金上、税收减免政策上和其它方面得到有效支持。

由于废旧塑料的回收加工可能产生"二次污染"。

废塑料回收利用企业普遍经营规模小、工艺技术落后。

尽管国家出台了一些优惠政策鼓励和扶持塑料回收企业的发展，但目前绝大多数废塑料回收加工企业仍是微利或无利，基本没有条件和能力开发、引进或采用新技术、新工艺、新设备，产品的技术含量和附加值较低，从而阻碍了废塑料回收利用的发展进程。

总而言之，近20多年来，废塑料回收利用的研究进展表明，废塑料的处理不单纯是厂的技术问题，它需要建立全社会的处理体系，建立科学合理的资源回收技术系统，也需要政府的支持和生产部门的重视，各个环节的相互配合，并制定相关的法规加以保证。

促使废塑料回收再利用事业健康发展。