浅析废旧塑料的处理与综合利用

浅析废旧塑料的处理与综合利用

摘要：近年来,治理“白色污染”，消灭“白色公害”已成为全球的共识,从废旧塑料的最终处置、直接再生利用、改性再生利用、热分解以及与其他材料复合等几个方面综述了废旧塑料的综合利用途径,其中废旧塑料和其他材料复合的再生利用技术有很好的发展前途,将成为今后研究的新热点。介绍了当前几种处理和利用废旧塑料的方法,特别对废旧塑料掩埋、再生、回收、焚烧、热裂解制造燃料油和化学品的技术和存在的问题作了重点探讨。

关键词：废旧塑料;再生利用;直接利用；回收;焚烧;化学回收;热裂解;燃料油

随着塑料应用的日益广泛,塑料制品已成为人们生活的重要组成部分。然而,由于废旧塑料难于自然降解,

不为自然环境所亲和,它所造成的环境污染亦日趋严重。世界塑料产量和用量的不断增加,产生的废旧塑料也触目惊心。废弃的塑料造成的“白色污染”现象越来越严重, 全世界每年向海洋和江河倾倒大量的塑料垃圾,破坏了海洋生物的生存环境,造成鱼类等海洋生物的死亡;另外,大量塑料垃圾分散于土壤中,影响土

壤的透气性,不利于作物生长;废旧农用聚乙烯地膜,回收不利的情况致使土地在几百年内都不能耕种;一次性快餐盒随处可见;还有各种各样的包装塑料袋满天飞,造成严重的视觉污染等等。因此,寻求切实可行的废旧塑料综合防治对策已迫在眉睫,加强对废旧塑料资源的综合利用,不仅可以有效的减少“白色污染”,而且能够变废为宝,节约能源，保护环境。

1 废旧塑料的来源及分类

塑料，尤其是热塑性塑料，在合成、成型加工、流通与消费等每一个环节都会产生废料或废弃制品，统称为“塑料废弃物”，其中绝大多数产生于消费使用过程中，而且尤以包装材料、农膜及一次性药品的废弃量最大。废旧塑料主要来自两个方面:一是城市固体垃圾;二是工业固体废弃物。从总量上看,随着清洁生产策略的不断深化和推进,由工业生产所带来的废旧塑料数量呈下降趋势,然而城市固体垃圾中废旧塑料的比例却呈快速上升的趋势。据有关资料介绍,目前废塑料已占城市固体垃圾的7%左右。废旧塑料成分复杂,主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、泡沫聚苯乙烯(PSF)和聚氯乙烯(PVC),其他还有聚对苯二甲酸乙二醇(PET)、聚氨酯(PU)和ABS塑料等。除了少数废塑料如塑料制品加工过程中的过渡料和边角料是以单一塑料形式存在,可以直接再生利用外,大多数废塑料都以多种塑料混杂的形式存在于城市固体垃圾中。废旧塑料的产生：1. 树脂生产中产生的废料；2. 成型加工过程中产生的废料；3. 配混和再生加工过程中产生的废料；4. 二次加工中产生的废料；5. 工业消费后塑料废料，这类废旧废料来源广，使用情况复杂，必须经过处理才能回收再用。这类废弃物包括：化学工业中使用过的袋、桶等；纺织工业中的容器、废人造纤维丝等；家电行业中的包装材料、泡沫防震垫等；建筑行业中的建材、管材等；灌装工业中的收缩膜、

拉伸膜等；食品加工业中的周转箱、蛋托等；农业中的地膜、大棚膜、化肥袋等；渔业中的鱼网、浮球等；报废车辆上拆卸下来的保险杠、燃油箱、蓄电池箱等。6.生活消费后的废旧塑料。

由于大多数塑料品种是不相容的,由混合塑料制得的产品的机械性能较差,因此,废塑料再生利用前应按塑

料品种(化学结构)进行分类。分类可根据不同塑料的用途性质进行。例如采用目测、手感、比重、燃烧等简易方法,可以将常用的聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等塑料进行分类。再如,根据不同塑料之间存在的密度差异,可将不同种类的塑料置于特定的溶液中(如水、饱和食盐溶液、酒精溶液、氯化钙溶液等),根据塑料在该溶液中的沉浮性进行分类和鉴别。又如,利用不同塑料在溶剂中的溶解性差异,可以采用溶解――沉淀法进行分离,其方法是将废塑料碎片加入到特定溶液中,控制不同温度,使各种塑料选择性地溶解并分选。另外,当废料量大,杂物多时,还可以采用风力筛选技术,此法是在重力筛选室将粉碎的废塑料由上方投入,

从横向喷入空气,利用塑料的自重和对空气的阻力的不同进行筛选。

2 废旧塑料的处理方法概述

废旧塑料的处理方法大致可分为四种：掩埋、焚烧回收热能、材料再生和化学回收。

2.1 卫生填理

这是对废旧塑料处理最简单的方法,但是这种方法需要占用大量的土地。而塑料长期留在土壤内不分解,会使土壤长期处于不稳定状态。同时废旧塑料中所带的杂质和所含的添加剂、稳定剂、着色剂也会给环境带来二次污染。废旧塑料由于具有大分子结构,故废弃后长期不易分解腐烂,并且质量轻、体积大,暴露在空间可随风飞动或在水中漂浮。因此,人们常利用丘陵凹地或自然凹陷坑池建设填埋场,对其进行卫生填埋。卫生填埋法具有建设投资少、运行费用低和回收沼气等优点,已成为现在世界各国广泛采用的废塑料最终处理方法。在填埋过程中如果合理调度,操作机械化,可大幅度减少处理费用。一般来说,填埋场均铺设防渗层,并用机械压实压平,上面覆盖土层,进行绿化,植草、建公园或自然景观,供人们休息游玩。但填埋处理同时也存在着严重弊端:(1)塑料废弃物由于密度小、体积大,因此占用空间面积较大,增加了土地资源压力;(2)塑料废弃物难以降解,填埋后将成为永久垃圾,严重妨碍水的渗透和地下水流通;(3)塑料中的添加剂如增塑剂或色料溶出还会造成二次污染"同时该法填埋了大量可利用的废塑料,这与可持续利用背道而驰。因此,

建议填埋时先对废塑料及其包装物进行破碎,填埋已经综合利用和综合处理后的残余物。

2.2 焚烧回收热能

焚烧回收热能是废旧塑料处理的另一主要方法。将废旧塑料进行焚烧的处理方法具有处理数量大、成本低、效率高等优点,其方式主要有3种：(1)使用专用焚烧炉焚烧废旧塑料回收利用热能,所用的焚烧炉有流动床式燃烧炉、浮游式燃烧炉、转炉式燃烧炉等;(2)将废塑料作为补充燃料与生产蒸汽的其他燃料掺混使用,

这是一项可行而又比较先进的能量回收技术,例如热电厂即可使用废塑料作为补充燃料;(3)通过氢化作用

或无氧分解,使废塑料转化成可燃气体或其他形式的可燃物,再通过它们的燃烧回收热能。塑料燃烧可释放