废弃塑料的回收和利用
废弃塑料的回收和利用陈树（深圳市鸿业工程建设监理公司深圳黄翔峰李春鞠（同济大学环境科学与工程学院上海200092）被淘汰；焚烧法可以回收大量热能用于供热或发电，但管道、设备腐蚀，尾气污染问题有待解决；目前一些再生技术可以变废为宝，以废弃塑料生产化工原料、燃油、涂料、建材等，而且产生的二次污染少，因此越来越受到重视。在废弃塑料的资源化过程中，废弃塑料的回收和预处理是关键的环节。
1前言塑料具有质轻、强度高、耐腐蚀、易加工等优良性能，可以替代金属、木材、纸张、坡璃等，应用广泛。近年来，由于石油工业突飞猛进的发展，塑料产量猛增。与此同时，由于塑料的老化性，塑料制品使用周期短，而且由于地膜、一次性餐具等的大量使用，许多塑料制品尚未老化便被丢弃，因而许多废弃塑料进入城市固体垃圾。据统计，废弃塑料量约占塑料产量的70%，占城市垃圾的10%.而目前，全世界每年塑料回收量仅占消耗量的2~3%.由于废弃塑料难以生物降解，当他们与其他垃圾一起填埋时，既破坏了土壤结构，又占据了土地，带来严重的环境污染。为此，世界各国便开始致力于废弃塑料的处理。
2废弃塑料的处理和利用目前，国内外废弃塑料的处理主要有3种方式：焚烧、卫生填埋和再生利用。
2.1卫生填埋卫生填埋无需从垃圾中分离塑料，从废弃物的收集到处理都十分的简单，而且投资小，因此是目前世界上普遍采用的方法，但由于塑料无法被生物降解、填埋场地日趋紧张和资源面临枯竭等原因，填埋法处理塑料逐渐被淘汰，取而代之，废弃塑料的资源化利用。
2.2焚烧焚烧也是一种资源化途径。通过燃烧，废弃塑料可产生大量热能并大幅度减容，减少了填埋时对环境的危害。废弃塑料与其他垃圾相比，具有很高的热值，发热量约8000~9000Kj/kg，高于煤而略低于重油；而且废弃塑料中灰分低，燃烧速度快；含硫量很低，不存在二氧化硫污染问题。国外以之代替煤或油用于高炉喷吹和水泥回转窑或者制成垃圾固型燃料用于发电，收到很好的经济效益。例如德国不莱梅钢铁公司投产的7万T/年的高炉喷吹废弃塑料粒装置，每年可代替重油7万T，仅此一项2年便收回投资。另外，回收和生产废弃塑料粒的成本仅为填埋处理费的1/2，具有较好的节能效果和社会效益。由于废弃塑料中含有较多氯的成分，采用一般垃圾焚烧处理时，所产生的氯化氢气体会腐蚀锅炉和管道，并且尾气中含有呋喃、二恶英等污染物。为此必须控制废弃塑料中含氯量或净化尾气。此外，美国开发的RDF技术（垃圾固形燃料）也是中扬长避短的方法。RDF技术即将废弃塑料与废纸、木屑、果壳和下水污泥等其他可燃垃圾混杂，制成发热量500Kj/kg、均匀粒度的固形燃料、以稀释氯，并能提高发电效率，而且便于贮存、运输，可代替煤供应锅炉和工业窑炉使用。在日本，由伊腾忠商事和川崎制铁合资的资源再生公司，已批量生产RDF，使垃圾发电站蒸汽参数由小于300*C提高到450*C左右，发电效率由原先的15%提高到20 ~25%，显著提高了发电效率。对于污染程度严重，品种混杂，含杂质较多的废弃塑料，这是一种较为简单的回收利用方法。
2.3再生废弃塑料的再生利用范围很广。目前常用的技术有以下几种：熔融再生。回收的废弃塑料经粉碎、清洗等预处理后，进行熔融，挤出成型或造粒成为新的塑料制品和塑料加工原料。对于混合废弃塑料，有的须分离后再生；性能相近的，可通过加入添加剂提高互溶性而再生。废弃塑料经净化后可压制成公园花坛围栏、长条板凳等；或分类净化后生产成各种颗粒作为原料，再生产出外观漂亮的塑料制品。我国周口农膜厂在此方面已取得阶段性研究成果。该厂将废弃塑料经过滤、精选、分级、破碎、造粒、出膜等过程生产出农用薄膜。但目前，在我国从事废弃塑料再生利用的主要为乡镇企业，生产设备简陋，技术简单落后，回收塑料不加清洗，致使废弃塑料中含有大量杂质，加工时导致塑料老化机械性能下降，因而再生塑料外观、质量不佳，降低了其性能和使用价值。
热解制燃料。将塑料加热时，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或其混合物能分解成低分子烃的混合物，经重整后得到不含硫的汽油馏分（占60%）煤油馏分及部分气体。1kg这样的塑料可以产生1L油品和少量残炭。但混合塑料中含有聚氯乙烯或ABS塑脂时，需先加热至一定程度使之放出氯化氢和含氰气体，加以吸收处理后，在继续加热升温或通过催化剂分解得到油和气。目前具体技术有3种：①在无氧情况下650~850*C单纯热分解，可得到50%的液体燃料；②经400*C左右热分解后，再通过200*C催化柱进行接触热分解，液体燃料可达80%；③氢化还原法。在15~30mpa压力，470*C下，废弃塑料在氢气中发生反应，生成一种含60%链烷烃、30%石脑油、1%芳香烃的合成油。欧洲各国和日本对废弃塑料的油化处理十分重视，进行了大量研究和试验，并已有许多较大规模实践。以德国重伯油公司10T/d试验装置为例，混合废弃塑料在600~800*C和1000*C下加热30min，可分解出35~58%的柴油和23~40%的煤气。近年来，我国在此方面也有所研究。抚顺和石油学院研制出的FZ―W型废弃塑料裂解催化剂，不仅成本低、活性高、再生性强、寿命长，还可抑制几种不需要的副反应，使产品回收率达到70~ 81%.北京双新技术交易公司科研人员，利用农膜、塑料编制袋、食品袋、快餐盒、饮料瓶、泡沫塑料等塑料废弃物，生产汽油和柴油，经国家级检验中心检测，其品质优于《GB484*89》70号汽油标准和《GB252―87》零号柴油标准；而且每1.43T原材料可生产汽、柴油1T（各占50%）转化率为70%以上，生产成本仅1200~1400元*T.气化法。他的优点在于能将城市垃圾在一条线上加工，无需分离塑料。但操作需要高于热解法。温度高于900C压力要达到6Mpa在德国西门子公司开发的城市垃圾气化系统中，未分类城市垃圾在450C旋转窑中进行热解。每吨城市垃圾能产生655kg合成气和345kg固体，经去除坡璃、石头和金属后，剩余部分与汽油一起进入1300C的焚化炉，所产生的热量用于发电，每小时产生350kw热能，越来越多诸如此类的垃圾气化工程正在德国各地兴建。
除了以上方法，废弃塑料还可作为原材料，用以合成涂料、建材等其他化工产品。我国鸡西市职工大学的杨波等曾介绍一种以废弃泡沫塑料制取建筑涂料的方法，简单易行，而且技术可靠且有很好的经济效益。适用于中小型企业回收利用泡沫塑料。
另外，以废弃聚乙烯塑料为原料，添加其他化工原料，还可生产出防水嵌缝用的塑料油膏、防水耐低温油毡、防水卷材、拼装地板、母质塑料板材、人造板材、塑料砖等新型建筑材料。对此国内也有了成熟技术。然而与前述方法相比，以废弃塑料生产新材料虽然能变废为宝，达到资源化的目的，却仍面临再次废弃后的处理与处置问题，而且由于添加了其他化工原料，这些难以降解的新材料可能比废弃塑料更难处理或处置，因此需要进一步研究这些新型材料的再生利用或处置出路。
3废弃塑料的回收和预处理在废弃塑料的资源化过程中，关键的环节不是再生工艺，而是废弃塑料的回收和预处理。因为大多数再生利用技术对废弃塑料种类、杂质含量等有一定的要求，如果不能满足就无法收到良好的经济效益。尤其在我国，垃圾分类收集程度很低，废弃塑料回收及预处理已成为其再生利用发展的控制步骤。
在废弃塑料收集和回收方面，国内外尤其是德国有许多值得借鉴的经验。德国法律强令要求在1995年前实现塑料包装物64%的回收利用率。而且德国城市垃圾分类收集之细致全面堪称全球楷模。城市垃圾被分为纸类垃圾、包装垃圾和厨余物3大类加以收集。这样就给后续垃圾分类处理带来很大方便，也使得诸如塑料、纸张、坡璃等可回收利用的物资能够较为方便地回收。据统计，1996年全德国仅包装垃圾便回收550T，占包装物总量的86%，其中塑料包装回收率达到68%.一些再生技术，要求对塑料进行一定程度的分离。这是难以在收集过程得到实现的，必须借助一定的机械设备。目前常用的分离方法有重力浮选法、高压静电法、X射线法。重力浮选法是以水为介质，利用各种塑料密度差异进行分离。
例如聚乙烯和聚丙烯的比重小于1.0，聚氯乙烯和聚苯二甲酸乙二醇脂比重大于1.3，聚苯乙烯密度在1.0~1.1之间。高压解电法是将洗净干燥的8cm以下混合塑料切片互相摩擦后，根据不同品种塑料所带不同电荷加以分离。聚氯乙烯中含有氯，可对X射线发出荧光，从而被检出，因此可用X射线检出大块塑料。对于物理性质相似的塑料，用一种方法有时难以达到分离要求，可以将几种方法串联组合起来。此外，近年来又开发出近红外光分离，水力旋风分离、溶剂分离等新分离技术。
4结束语废弃塑料从收集到回收利用的过程面对的不仅仅是技术上的难题，可能更多的是人们环境意识的淡薄和环境管理的不完善。固体废弃物处理尤其是资源化利用，必须辅以政府干预和公众环境教育，才能使目前许多技术得以实际应用并推广开来。废弃塑料仅仅是城市固体废弃物中为数不多的一部分可回收物资，它的再用技术虽具有一定的特殊性，但其再用的思路与其他可利用废弃物资具有共同点。希望在全社会呼唤消灭“白色污染”的呼声下，废弃塑料再生利用能由研究报告、设计图纸走向大规模的生产实践，并以此带动城市垃圾分类收集程度的提高，带动越来越多的废弃物资走上再生利用的道路！
