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塑料包裝廢棄物的處理及利用

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塑料包裝材料有其不可替代的優(yōu)點(diǎn),但從環(huán)境保護(hù)的角度講,如果忽視包裝廢棄物的處理,任其泛濫成災(zāi),將對塑料包裝工業(yè)的發(fā)展造成很大的負(fù)面影響。

目前,發(fā)達(dá)國家對塑料包裝廢棄物的處理方法主要有衛(wèi)生填埋法、焚燒處理法、熱解處理法、再生利用法等?,F(xiàn)分述如下。

1.衛(wèi)生填埋法

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是處理手段簡單,但由于塑料包裝廢棄物埋在地下缺少氧化,自然分解幾乎不可能。因此,此法沒有從根本上減少對環(huán)境的污染,相反給子孫后代留下了污染源。我國人口分布不平衡,人均耕地占有量大大低于世界平均水平,除少數(shù)地廣人稀的地區(qū)外,此法實(shí)際上是不可取的。

2.焚燒處理法

與填埋法相比,無論從資源的二次利用,還是從減少環(huán)境污染來講,焚燒法都要好于上述方法。因?yàn)槌鞘袕U物(其中塑料包裝廢棄物占相當(dāng)比例)焚燒后,體積可減少95%,重量可減少50%,并可回收熱能。尤其對于再生利用困難的熱固性塑料、復(fù)合塑料膜、聚苯乙烯發(fā)泡塑料等,采用此法處理更為簡單合適。在美國約有15%,日本及歐洲則高達(dá)80%的城市廢料是采用此法處理的。在我國,焚燒法處理城市垃圾也在逐漸推廣。如深圳安裝了兩臺日本三菱重工生產(chǎn)的垃圾焚燒爐,既發(fā)電又供熱,配套安裝兩臺6000kW發(fā)電機(jī)組,運(yùn)行費(fèi)20元/t垃圾,處理垃圾量250t/日,處理成本26~35元/t垃圾。經(jīng)濟(jì)效益和社會效益頗佳。

焚燒法不足之處在于:焚燒過程中存在重金屬、多核芳烴、二氧化碳等對空氣、土壤造成的二次污染。因此,研究更先進(jìn)、無污染的焚燒技術(shù)和設(shè)備是亟待解決的問題。

3.熱解處理法

塑料包裝廢棄物經(jīng)熱解處理,可得到化工原料、燃料油和可燃性氣體。從資源回收的角度講,這種方法是比較現(xiàn)實(shí)可行的。我國塑料原料十分短缺,進(jìn)口量大,人均消費(fèi)塑料遠(yuǎn)低于世界人均水平。盡可能回收塑料資源,既可節(jié)省有限的資源和能源,又有利于防止環(huán)境污染。

丁業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)通過熱解從塑料包裝廢棄物中回收化工原料和能源的技術(shù)可為我國借鑒。德國某公司從塑料包裝廢棄物熱解得到原油,技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)效益可觀;美國肯塔基大學(xué)把廢棄塑料轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量燃料油,其成本與進(jìn)口油相差無幾;我國臺灣省采用熱解法將廢塑料加熱裂解成低分子物,再分離得到汽油、柴油及重油等產(chǎn)品,回收率達(dá)65%左右。我國從廢塑料中回收化工產(chǎn)品及燃料油的工作也已進(jìn)入實(shí)用化階段。北京某公司開發(fā)的“廢塑料油化技術(shù)”已獲成功,其年處理3000-6000t廢塑料的成套設(shè)備,經(jīng)過一年半的考核,生產(chǎn)的汽油、柴油等產(chǎn)品已批量上市。

廢塑料還可通過熱解回收化工原料。美國PET瓶生產(chǎn)廠家將廢棄的PET瓶熱解生產(chǎn)出純PET樹脂,可再制成飲料瓶;我國的科研人員也發(fā)明了廢塑料回收生產(chǎn)ABS塑料,廢聚苯乙烯裂解還原成苯乙烯單體的技術(shù)方法。

4.再生利用法

塑料包裝廢棄物的再生利用,不僅可節(jié)省資源,降低生產(chǎn)成本,而且還可減少環(huán)境污染。近年來,塑料原材料價(jià)格上揚(yáng),更使廢舊塑料的復(fù)用備受重視,許多國家正在積極研究再生利用的途徑。

廢舊塑料(包括塑料包裝廢棄物)再利用的主要方法有:軟質(zhì)聚氯乙烯經(jīng)過挑選、清洗、晾干后粉碎,再加入適量助劑重新塑化造粒成形,加入新料中使用。聚乙烯薄膜加入適量滑石粉、碳酸鈣等無機(jī)填料,經(jīng)熱擠冷壓生產(chǎn)桶、盆等小器皿。聚丙烯編織袋回收清洗后粉碎造粒生產(chǎn)打包帶或撕裂膜。利用鋁塑復(fù)合膜中鋁具有導(dǎo)電性的特點(diǎn)制作抗靜電功能材料。利用廢聚氯乙烯、聚苯乙烯可制作建筑材料,在這兩種廢料中加入碳酸鈣、潤滑劑和增塑劑,經(jīng)混煉、壓延、印花等工序可制成各種建材。這種塑料建材有防潮、防腐、隔音、不變質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),用來制作河堤與湖邊護(hù)岸、門窗,可代替木材和水泥。不同種類的廢舊塑料混合、熔融、擠壓冷卻處理后,可制造桌椅、路標(biāo)、欄桿、鋼纜軸及集裝箱等。

塑料包裝廢棄物回收利用的關(guān)鍵之一是要有高效、節(jié)能的分離、清洗、烘干、粉碎及造粒設(shè)備。美國采用漂浮一沉淀技術(shù)來分離塑料碎片,已建成每小時(shí)處理450~2250kg PET和HDPE混合物的生產(chǎn)線。我國許多單位也研制成功粉碎周轉(zhuǎn)箱的大型粉碎機(jī),專門粉碎塑料薄膜的粉碎機(jī)及廢膜清洗造粒生產(chǎn)線,并采用短長徑比螺桿或階梯式螺桿等先進(jìn)設(shè)備,從而使再生顆粒的色澤和質(zhì)量有顯著提高。

5.以廢治廢

綜合利用熱熔性的廢舊塑料可以再生利用,而一些三相交聯(lián)固化的高聚物,如常用作包裝緩沖襯墊、電冰箱保溫層的聚氨酯發(fā)泡塑料一旦廢棄,再生利用困難,若將其焚燒處理,則造成大氣污染。因此,對這類廢塑料現(xiàn)已研究出一種以廢治廢的利用方法。該方法利用聚氨酯泡沫塑料孔隙度大,分子中含有大量極性基團(tuán),可以對廢水中的苯胺、苯酸及乳化油進(jìn)行有效吸附。研究表明,廢聚氨酯泡沫塑料經(jīng)簡單機(jī)械處理后,不僅在一定條件下可有效吸附上述有毒物質(zhì),而且一經(jīng)改變條件還可解析再生,反復(fù)使用,從而達(dá)到以廢治廢的目的。

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