论文部分内容阅读
摘 要： 随着塑料制品消费量的不断增大，废弃塑料不断增多，严重污染了环境，对废塑料的回收利用能有效缓解全球的环境和资源问题。本文介绍了几种废塑料的分离与回收的方法，以及重新利用的加工方法。
关键词： 废塑料 分离回收 再生利用 可持续发展
2011年寒假，我在雨润公司进行了两周的实践活动，活动期间学习并了解了关于废旧塑料回收再利用的许多知识，由此引发了一些对于可持续发展的认识。
20世纪末，全球面临着严峻的环境和资源问题。水、空气、城市固体废弃物的污染，大气臭氧层的损耗，温室效应等导致生态环境急剧破坏和环境污染日趋恶化。与此同时，不可再生资源被肆意开发和过度消耗，以及由于全球人口持续增长而造成的农业可耕地日益减少，对人类生存所处的环境和依存的资源都构成严重的威胁。人类在应付全球资源匮乏及生态环境日益恶化的问题上，提出了“节能、安全、高效、循环、绿色与环保”的口号，加大了对太阳能、水能、风能、地热能等无污染资源的开发，以及对废弃资源的合理循环利用力度。
一
随着塑料工业的持续高速发展，塑料包装得到了广泛的应用，但由于塑料包装废弃物的日益增多，“白色污染”问题已对生态环境造成了严重影响。为了解决“白色污染”问题，政府、企业和广大科技工作者都做了许多工作。主张少用、限用、禁用的有之，提倡并制定地方法规强制推行降解塑料的有之，提出利用经济手段（收税、收费）引导消费的也有之，遗憾的是诸多措施收效甚微。限用、禁用让老百姓感到不便，收费则给老百姓增加了负担。
据有关部门统计，一个中等城市每年产生的塑料废弃物，可满足二十家中、小型塑料企业的原料需求，废旧塑料资源被现代经济学家称之为“人类的第二矿藏”、“城市里的宝藏”。开发利用废旧塑料资源，既可有效治理污染，又可创造巨大的经济和环境效益，是利国利民的绿色环保产业。
废塑料是在民用、工业等用途中使用过且最终淘汰或替换下来的塑料的统称。它按再利用途径的不同可分为：（1）再生塑料；（2）再加工塑料；（3）回收塑料；（4）可重复使用塑料；（5）可回收再利用塑料；（6）不可回收再利用塑料。随着塑料制品消费量的不断增大，废弃塑料不断增多。
二
（一）废旧塑料的处理方法
目前，废旧塑料处理方法很多，主要有以下几种。
1.焚烧。焚烧回收热能是废旧塑料处理的主要方法，将废旧塑料集中焚烧处理具有处理量大、成本低、效率高等优点，但是我国目前还没有专门的废旧塑料焚烧炉，废旧塑料焚烧的稳定性差，产生了成分复杂的废气和大量毒性极强的污染物，对大气环境造成二次污染，如多氯二苯并二恶英（pcdds）和多氯二苯并呋喃（pcdfs），因此要对废旧塑料燃烧排放的气体进行控制，防止二次污染物对大气环境的影响。另外，废旧塑料焚烧法存在着投资大、设备损耗和维修运转费用高的问题。
2.填埋。与废旧塑料焚烧法相比，废旧塑料的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，成为现在世界各国广泛采用的废旧塑料最终处理方法，但废旧塑料由于密度小、体积大,占用空间大；塑料废弃物难以降解，填埋后将成为永久垃圾，废旧塑料中的添加剂析出后还会污染土壤和水体资源，而且目前废旧塑料填埋作业不规范、技术水平低，废旧塑料填埋场产生的渗滤液污染了地下水、大气和土壤。同时该法填埋了大量可利用的废旧塑料，这与可持续利用背道而驰，没能从根本上解决废旧塑料的资源化问题。
3.回收。废旧塑料的回收再利用切合可持续发展的科学观，目前各国都在积极地研究各种方法和技术。回收废旧塑料，首先要进行分离。
（二）废旧塑料的分离
1.人工分拣。废旧塑料的分离最简单的就是人工分拣，尽管人工耗时耗力且效率低，但仍在广泛应用。人工分拣适用于小批量的废旧塑料的分离。采用此方法容易将非塑料制品分出，还可分开较易识别的同种塑料，如PS泡沫塑料制品与PU泡沫制品，PVC硬质制品与PP制品，等等。
2.比重分离技术。该技术是目前广泛采用方法之一，是根据塑料相对密度的差异，在溶液介质（水、水—乙醇、水—盐）中进行浮沉分离。日本塑料处理促进协会研发的小悬浮分离装置一次分离效率可达到99.9%以上。美国DOW化学公司也开发了类似的分离技术，以液态碳氢化合物取代水介质分离混合塑料，已取得较佳效果。该技术的主要问题是分离品种、数量受一定限制，而且易受添加填充物的干扰。
3.溶剂分离技术。根据塑料在不同溶剂中的溶解性能进行分离。美国凯洛格公司与伦塞勒综合技术学院联合开发出溶剂法选择性分离技术，即将粉碎的塑料废弃物加入某种溶剂中，在不同的温度下，溶剂能有选择地溶解不同的塑料而将它们分离。该技术的分离效率受溶剂组成、温度影响。
4.利用润湿性分离技术。塑料一般是疏水性的，但选择性添加表面活性剂可以调整它们的润湿性能，而表面活性剂的润湿作用随不同塑料而不同，该技术就是根据润湿性的差异作为浮选的基础而进行分离的。
5.电磁分离技术。该技术最先采用电磁分离器将塑料废弃物混杂物的金属铁分离出去。近年来，日本京都大学成功地开发了将塑料废弃物片置于水槽内施以强磁的高效分选新技术。该技术主要依据不同塑料具有不同磁性及不同的浮沉深度而进行分离。另外,最新研发成功的电磁快速加热法可用于将金属塑料复合物或组件进行分离回收利用。
6.静电分离技术。主要用于PVC与铜、铝复合物或PVC与PS混合料的分离。该法是首先将塑料废弃物粉碎，然后加上高电压使之带电，再通过电极进行筛选分离。目前该法已用于从PVC包覆铜线的废弃物中分离出PVC和铜，也用于PVC与PET瓶混合废弃物碎片中将PVC与PET分离回收利用。
（三）废旧塑料的利用
塑料回收以后可再利用，一般采取以下途径：一是制造建筑材料；二是制造日杂用品；三是制作化工产品：四是裂解气、油和单体；五是与其他垃圾一起焚烧进行热回收（蒸汽、热气和发电）。
1.木塑复合制造建筑材料。用废旧聚氯乙烯、聚苯乙烯制成的建筑材料有防潮、防腐、隔音、不变质等优点，用它制作河堤与湖边护岸、门窗、墙（芯）隔板等，可代替木材和水泥。把收集来的发泡聚苯乙烯塑料废弃物清洗后破碎成一定的粒度，再加入一定的化学配剂，就可以调配成建筑涂料、胶粘剂等。加入1、2—二氯乙烯和1、2—二氯乙烷，再加入一定量的玻璃纤维，在一定条件下进行化学反应后就可以制成建筑防水材料。在这种材料中，聚苯乙烯同1、2—二氯乙烯和1、2—二氯乙烷的反应产物是防水材料的基材，玻璃纤维在防水材料中起骨架的作用，是增强材料。我比较了用发泡聚苯乙烯塑料废弃物制得的建筑防水卷材与通用的沥青油毡的性能，发现前者的性能优于后者。
2.日杂用品。用废塑料制造凳子、餐桌、路标、输送台、畜禽栏舍等，将不同种类混合的塑料包装废弃物（或其他塑料制品废弃物）熔融、挤压、冷却处理而得。欧洲一些国家,如比利时还对此研究制造了专门的机械设备。
3.化工产品。用废塑料制取化工产品，其品种繁多，方法各异。其中，聚乙烯蜡是一种品质高、国内市场紧缺，主要靠进口的化工产品，用途十分广泛。
4.燃油（汽油、煤油、柴油）。许多国家和地区在这方面进行了大量的探索性研究，并取得了很大进展。日本的方法及工艺利用热变法，使用某种催化还原剂，将三种常见的废塑料向从石油中提炼塑料的催化过程逆转，从而得到燃油。
（四）国内废弃塑料回收行业基本状况
我国从事再生塑料回收利用及加工的企业和人员数量庞大且稳定增长，以个体户和农民为主，也有一些其他行业投资商。塑料再生行业为农村经济增长、为农村富余劳动力就业、增加收入提供了渠道，为资源再生利用、环境保护事业作出了巨大贡献，是环保产业的重要组成部分。
多年以来，中国塑料废弃物的回收主要依靠传统的物资回收系统进行，辅助以人工从垃圾或其他渠道回收，集中后再进行分类，然后进行加工处理的模式，到目前为止这种模式仍然发挥着重要作用，完全市场化。
（五）中国塑料回收行业存在的问题
尽管中国塑料回收行业起步较早，整体规模较大，但是，从行业发展来看，还存在多种问题。
1.全社会对这个行业缺少理性认识和政策扶持。主要表现在人们环保意识普遍不强，对废旧塑料回收利用认识不足；民众普遍认为用再生塑料职称的产品是劣质产品；国家缺乏对废弃塑料回收利用行业和再加工企业扶持的具体政策。
2.行业协会刚成立不久，对行业的协调规划作用还未充分发挥出来。塑料工业协会再生塑料专业委员会2004年才成立，目前还缺少有专业经验的专家、学者为其规划发展，行业协会的作用还没有充分发挥出来。
3.回收的制品价格上涨，企业利润大幅下滑。2005年以来，许多企业面临亏损局面。石油涨价，劳动力、运输、生产辅料成本的增加，已使全行业处于微利状态。
4.由于缺乏政府有效的领导和协调，对于清洗污水未进行处理就地排放，一些地方地下水质受到影响，生存环境变差，需要找出有效的解决方法。
三
把废弃塑料回收再利用既可保护环境，又可有效地利用这一潜在资源，其经济效益之显著，社会效益之深远必将对中国经济、社会的可持续发展产生重大影响。
关键词： 废塑料 分离回收 再生利用 可持续发展
2011年寒假，我在雨润公司进行了两周的实践活动，活动期间学习并了解了关于废旧塑料回收再利用的许多知识，由此引发了一些对于可持续发展的认识。
20世纪末，全球面临着严峻的环境和资源问题。水、空气、城市固体废弃物的污染，大气臭氧层的损耗，温室效应等导致生态环境急剧破坏和环境污染日趋恶化。与此同时，不可再生资源被肆意开发和过度消耗，以及由于全球人口持续增长而造成的农业可耕地日益减少，对人类生存所处的环境和依存的资源都构成严重的威胁。人类在应付全球资源匮乏及生态环境日益恶化的问题上，提出了“节能、安全、高效、循环、绿色与环保”的口号，加大了对太阳能、水能、风能、地热能等无污染资源的开发，以及对废弃资源的合理循环利用力度。
一
随着塑料工业的持续高速发展，塑料包装得到了广泛的应用，但由于塑料包装废弃物的日益增多，“白色污染”问题已对生态环境造成了严重影响。为了解决“白色污染”问题，政府、企业和广大科技工作者都做了许多工作。主张少用、限用、禁用的有之，提倡并制定地方法规强制推行降解塑料的有之，提出利用经济手段（收税、收费）引导消费的也有之，遗憾的是诸多措施收效甚微。限用、禁用让老百姓感到不便，收费则给老百姓增加了负担。
据有关部门统计，一个中等城市每年产生的塑料废弃物，可满足二十家中、小型塑料企业的原料需求，废旧塑料资源被现代经济学家称之为“人类的第二矿藏”、“城市里的宝藏”。开发利用废旧塑料资源，既可有效治理污染，又可创造巨大的经济和环境效益，是利国利民的绿色环保产业。
废塑料是在民用、工业等用途中使用过且最终淘汰或替换下来的塑料的统称。它按再利用途径的不同可分为：（1）再生塑料；（2）再加工塑料；（3）回收塑料；（4）可重复使用塑料；（5）可回收再利用塑料；（6）不可回收再利用塑料。随着塑料制品消费量的不断增大，废弃塑料不断增多。
二
（一）废旧塑料的处理方法
目前，废旧塑料处理方法很多，主要有以下几种。
1.焚烧。焚烧回收热能是废旧塑料处理的主要方法，将废旧塑料集中焚烧处理具有处理量大、成本低、效率高等优点，但是我国目前还没有专门的废旧塑料焚烧炉，废旧塑料焚烧的稳定性差，产生了成分复杂的废气和大量毒性极强的污染物，对大气环境造成二次污染，如多氯二苯并二恶英（pcdds）和多氯二苯并呋喃（pcdfs），因此要对废旧塑料燃烧排放的气体进行控制，防止二次污染物对大气环境的影响。另外，废旧塑料焚烧法存在着投资大、设备损耗和维修运转费用高的问题。
2.填埋。与废旧塑料焚烧法相比，废旧塑料的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，成为现在世界各国广泛采用的废旧塑料最终处理方法，但废旧塑料由于密度小、体积大,占用空间大；塑料废弃物难以降解，填埋后将成为永久垃圾，废旧塑料中的添加剂析出后还会污染土壤和水体资源，而且目前废旧塑料填埋作业不规范、技术水平低，废旧塑料填埋场产生的渗滤液污染了地下水、大气和土壤。同时该法填埋了大量可利用的废旧塑料，这与可持续利用背道而驰，没能从根本上解决废旧塑料的资源化问题。
3.回收。废旧塑料的回收再利用切合可持续发展的科学观，目前各国都在积极地研究各种方法和技术。回收废旧塑料，首先要进行分离。
（二）废旧塑料的分离
1.人工分拣。废旧塑料的分离最简单的就是人工分拣，尽管人工耗时耗力且效率低，但仍在广泛应用。人工分拣适用于小批量的废旧塑料的分离。采用此方法容易将非塑料制品分出，还可分开较易识别的同种塑料，如PS泡沫塑料制品与PU泡沫制品，PVC硬质制品与PP制品，等等。
2.比重分离技术。该技术是目前广泛采用方法之一，是根据塑料相对密度的差异，在溶液介质（水、水—乙醇、水—盐）中进行浮沉分离。日本塑料处理促进协会研发的小悬浮分离装置一次分离效率可达到99.9%以上。美国DOW化学公司也开发了类似的分离技术，以液态碳氢化合物取代水介质分离混合塑料，已取得较佳效果。该技术的主要问题是分离品种、数量受一定限制，而且易受添加填充物的干扰。
3.溶剂分离技术。根据塑料在不同溶剂中的溶解性能进行分离。美国凯洛格公司与伦塞勒综合技术学院联合开发出溶剂法选择性分离技术，即将粉碎的塑料废弃物加入某种溶剂中，在不同的温度下，溶剂能有选择地溶解不同的塑料而将它们分离。该技术的分离效率受溶剂组成、温度影响。
4.利用润湿性分离技术。塑料一般是疏水性的，但选择性添加表面活性剂可以调整它们的润湿性能，而表面活性剂的润湿作用随不同塑料而不同，该技术就是根据润湿性的差异作为浮选的基础而进行分离的。
5.电磁分离技术。该技术最先采用电磁分离器将塑料废弃物混杂物的金属铁分离出去。近年来，日本京都大学成功地开发了将塑料废弃物片置于水槽内施以强磁的高效分选新技术。该技术主要依据不同塑料具有不同磁性及不同的浮沉深度而进行分离。另外,最新研发成功的电磁快速加热法可用于将金属塑料复合物或组件进行分离回收利用。
6.静电分离技术。主要用于PVC与铜、铝复合物或PVC与PS混合料的分离。该法是首先将塑料废弃物粉碎，然后加上高电压使之带电，再通过电极进行筛选分离。目前该法已用于从PVC包覆铜线的废弃物中分离出PVC和铜，也用于PVC与PET瓶混合废弃物碎片中将PVC与PET分离回收利用。
（三）废旧塑料的利用
塑料回收以后可再利用，一般采取以下途径：一是制造建筑材料；二是制造日杂用品；三是制作化工产品：四是裂解气、油和单体；五是与其他垃圾一起焚烧进行热回收（蒸汽、热气和发电）。
1.木塑复合制造建筑材料。用废旧聚氯乙烯、聚苯乙烯制成的建筑材料有防潮、防腐、隔音、不变质等优点，用它制作河堤与湖边护岸、门窗、墙（芯）隔板等，可代替木材和水泥。把收集来的发泡聚苯乙烯塑料废弃物清洗后破碎成一定的粒度，再加入一定的化学配剂，就可以调配成建筑涂料、胶粘剂等。加入1、2—二氯乙烯和1、2—二氯乙烷，再加入一定量的玻璃纤维，在一定条件下进行化学反应后就可以制成建筑防水材料。在这种材料中，聚苯乙烯同1、2—二氯乙烯和1、2—二氯乙烷的反应产物是防水材料的基材，玻璃纤维在防水材料中起骨架的作用，是增强材料。我比较了用发泡聚苯乙烯塑料废弃物制得的建筑防水卷材与通用的沥青油毡的性能，发现前者的性能优于后者。
2.日杂用品。用废塑料制造凳子、餐桌、路标、输送台、畜禽栏舍等，将不同种类混合的塑料包装废弃物（或其他塑料制品废弃物）熔融、挤压、冷却处理而得。欧洲一些国家,如比利时还对此研究制造了专门的机械设备。
3.化工产品。用废塑料制取化工产品，其品种繁多，方法各异。其中，聚乙烯蜡是一种品质高、国内市场紧缺，主要靠进口的化工产品，用途十分广泛。
4.燃油（汽油、煤油、柴油）。许多国家和地区在这方面进行了大量的探索性研究，并取得了很大进展。日本的方法及工艺利用热变法，使用某种催化还原剂，将三种常见的废塑料向从石油中提炼塑料的催化过程逆转，从而得到燃油。
（四）国内废弃塑料回收行业基本状况
我国从事再生塑料回收利用及加工的企业和人员数量庞大且稳定增长，以个体户和农民为主，也有一些其他行业投资商。塑料再生行业为农村经济增长、为农村富余劳动力就业、增加收入提供了渠道，为资源再生利用、环境保护事业作出了巨大贡献，是环保产业的重要组成部分。
多年以来，中国塑料废弃物的回收主要依靠传统的物资回收系统进行，辅助以人工从垃圾或其他渠道回收，集中后再进行分类，然后进行加工处理的模式，到目前为止这种模式仍然发挥着重要作用，完全市场化。
（五）中国塑料回收行业存在的问题
尽管中国塑料回收行业起步较早，整体规模较大，但是，从行业发展来看，还存在多种问题。
1.全社会对这个行业缺少理性认识和政策扶持。主要表现在人们环保意识普遍不强，对废旧塑料回收利用认识不足；民众普遍认为用再生塑料职称的产品是劣质产品；国家缺乏对废弃塑料回收利用行业和再加工企业扶持的具体政策。
2.行业协会刚成立不久，对行业的协调规划作用还未充分发挥出来。塑料工业协会再生塑料专业委员会2004年才成立，目前还缺少有专业经验的专家、学者为其规划发展，行业协会的作用还没有充分发挥出来。
3.回收的制品价格上涨，企业利润大幅下滑。2005年以来，许多企业面临亏损局面。石油涨价，劳动力、运输、生产辅料成本的增加，已使全行业处于微利状态。
4.由于缺乏政府有效的领导和协调，对于清洗污水未进行处理就地排放，一些地方地下水质受到影响，生存环境变差，需要找出有效的解决方法。
三
把废弃塑料回收再利用既可保护环境，又可有效地利用这一潜在资源，其经济效益之显著，社会效益之深远必将对中国经济、社会的可持续发展产生重大影响。