进口再生塑料颗粒污染特性及加工过程的主要影响因素研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:darksmile11
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中国全面禁止进口废塑料伴随着进口固体废物管理制度改革的推进已成定局,作为塑料制品加工原料的进口再生塑料颗粒成为我国塑料制品原料的重要补给。研究进口再生塑料颗粒物性及污染物特性对进口再生塑料颗粒质量标准的完善尤为重要。目前学者对塑料制品中污染物的研究较多,而对进口再生塑料颗粒还鲜有研究。为降低进口塑料制品原料引起的环境风险概率,本文以进口再生塑料颗粒为研究对象,筛选颗粒中特征污染物及对自身物性并分析含量特征,明确再生塑料颗粒中特征污物含量、污染物特性及迁移特征并在实验室进行模拟研究,分析影响物性的主要因素,为完善进口再生塑料颗粒质量标准污染物指标提供合理数据支撑。(一)进口再生塑料颗粒物性及特征污染物含量特征。根据文献调研及预实验总结进口再生塑料颗粒主要物性为含水率、灰分、密度,特征污染物主要为重金属(Ba、Zn、Pb、Sb)、挥发性有机物(VOCs)。PE型颗粒中重金属Ba含量最高,每种在37.10~1339.57mg/kg之间。PP型颗粒中重金属Zn含量最高,每种在38.15~942.81mg/kg。PET型颗粒中重金属Sb含量最高,每种63.51~182.90mg/kg。PS型颗粒中重金属Sb含量最高,每种在19.76~216.56mg/kg之间。ABS型颗粒中重金属Ba含量最高,每种在27.94~1350.46mg/kg。5种类型进口再生塑料颗粒可挥发4-12种VOCs,本文中最为主要的一种VOC为1,2,4-三甲基苯,每种类型中最高含量分别为PE-2为384.66μg/m~3、PP-10为76.18μg/m~3、PET-2为291.33μg/m~3、PS-3为62.86μg/m~3、ABS-2为260.70μg/m~3。(二)清洗条件对再生塑料颗粒特征污染物含量的影响。清洗一次、二次、三次清洗液中重金属总含量分别为901.32μg/kg、426.87、380.09μg/kg。超声清洗和湿法清洗清洗液中重金属总量分别为1047.18μg/kg、763.84μg/kg。碱水清洗和普通水洗清洗液中重金属总量分别为930.49、763.84μg/kg。在5℃、20℃、35℃、50℃是清洗液中重金属总含量为914.68、966.07、1052.24、386.13μg/kg。综上,最佳清洗条件可选择常20℃~35℃下采用湿法碱水清洗,清洗次数为两次。(三)清洗后的废塑料物性、特征污染物含量分析。10种废塑料所检测出的重金属种类多于进口再生塑料颗粒,主要有重金属As、Zn、Ba、Sb、Cr、Ni,废塑料中重金属As含量最高,在30~400mg/kg之间,其中废汽油桶、废化工桶、废油墨瓶重金属含量高于其他7种废塑料。10种清洗后的废塑料经检测分析挥发出的VOCs皆为苯系物,沾染物较少或无沾染物的废塑料如废PET瓶能检出2-4种VOCs,而含有沾染物的废塑料可以检测出6种以上的VOCs。10种废塑料的物性指标除含有沾染物的废汽油桶、废化工桶、废油墨瓶略有差别外,其他7种废塑料与对应进口再生塑料颗粒皆有相似之处。(四)废塑料污染物、物性与再生颗粒相关性分析。10种废塑料与5类进口再生塑料颗粒相互对应。污染特性与废塑料相似,进口再生塑料颗粒物性、特征污染物及推荐用途来推断进口再生颗粒来源于某种废塑料,而特征污染物来源、迁移及物性影响因素也可根据这些来推理判断。根据以上研究结果提供进口再生塑料颗粒及特征污染物溯源分析数据,同时为进口再生塑料颗粒提供重金属、VOCs、含水率、密度、灰分提供控制指标数据,严格把控进口标准,在源头上减少污染物的迁移,以获取更高品质的塑料制品原料即进口再生塑料颗粒。
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