可以減少城市、鄉(xiāng)村和農(nóng)田、水中固體廢棄物，防止環(huán)境污染的一大緊要措施，也是可再生資源利用的一種途徑

節(jié)約能源

保護環(huán)境，充分利用資源。

干廢品要懂學的知識

廢舊塑料通常以填埋或焚燒的方式處理。焚燒會產(chǎn)生大量有毒氣體造成二次污染。填埋會占用較大空間；塑料自然降解需要百年以上；析出添加劑污染土壤和地下水等。因此，廢塑料處理技術的發(fā)展趨勢是回收利用，但目前廢塑料的回收和再生利用率低。究其原因，有管理、政策、回收環(huán)節(jié)方面的問題，但更重要的是回收利用技術還不夠完善。

廢舊塑料回收利用技術多種多樣，有可回收多種塑料的技術，也有專門回收單一樹脂的技術。近年來，塑料回收利用技術取得了許多可喜的進展，本文主要針對較通用的技術做一總結(jié)。

1 分離分選技術

廢舊塑料回收利用的關鍵環(huán)節(jié)之一是廢棄塑料的收集和預處理。尤其我國，造成回收率低的重要原因是垃圾分類收集程度很低。由于不同樹脂的熔點、軟化點相差較大，為使廢塑料得到更好的再生利用，最好分類處理單一品種的樹脂，因此分離篩選是廢舊塑料回收的重要環(huán)節(jié)。對小批量的廢舊塑料，可采用人工分選法，但人工分選效率低，將使回收成本增加。國外開發(fā)了多種分離分選方法。

1.1 儀器識別與分離技術

意大利Govoni公司首先采用X光探測器與自動分類系統(tǒng)將PVC從相混塑料中分離出來[1]。美國塑料回收技術研究中心研制了X射線熒光光譜儀，可高度自動化的從硬質(zhì)容器中分離出PVC容器。德國Refrakt公司則利用熱源識別技術，通過加熱在較低溫度下將熔融的PVC從混合塑料中分離出來[1]。

近紅外線具有識別有機材料的功能，采用近紅外線技術[1]的光過濾器識別塑料的速度可達2000次/秒以上，常見塑料（PE、PP、PS、PVC、PET）可以明確的被區(qū)別開來，當混合塑料通過近紅外光譜分析儀時，裝置能自動分選出5種常見的塑料，速度可達到20～30片/min。

1.2 水力旋分技術

日本塑料處理促進會利用旋風分離原理和塑料的密度差開發(fā)了水力旋風分離器。將混合塑料經(jīng)粉碎、洗凈等預處理后裝入儲槽，然后定量輸送至攪拌器，形成的漿狀物通過離心泵送入旋風分離器，在分離器中密度不同的塑料被分別排出。美國Dow化學公司也開發(fā)了類似的技術，它以液態(tài)碳氫化合物取代水來進行分離，取得了較好的效果[2]。

1.3 選擇性溶解法

美國凱洛格公司和Rensselaser工學院共同開發(fā)了一種利用溶劑選擇性溶解分離回收廢塑料的技術。將混合塑料加入二甲苯溶劑中，它可在不同的溫度下選擇性溶解、分離不同的塑料，其中的二甲苯可循環(huán)使用，且損耗小[1，3]。

比利時Solvay SA公司開發(fā)了Vinyloop技術，采用甲乙酮作溶劑，分離回收PVC，回收到的PVC與新原料密度相差無幾，但顏色略呈灰色。德國也有溶劑回收的Delphi技術，所用的酯類和酮類溶劑比Vinyloop技術少得多。

1.4 浮選分離法

日本一家材料研究所采用普通浸潤劑，如木質(zhì)素磺酸鈉、丹寧酸、Aerosol OT和皂草甙等，成功地將PVC、PC（聚碳酸酯）、POM（聚甲醛）和PPE（聚苯醚）等塑料混合物分離開來[4]。

1.5 電分離技術[5]

用摩擦生電的方法分離混合塑料（如PAN、、PE、PVC和PA等）。其原理是兩種不同的非導電材料摩擦時，它們通過電子得失獲得相反的電荷，其中介電常數(shù)高的材料帶正電荷，介電常數(shù)低的材料帶負電荷。塑料回收混雜料在旋轉(zhuǎn)鍋中頻繁接觸而產(chǎn)生電荷，然后被送如另一只表面帶電的鍋中而被分離。

2 焚燒回收能量

聚乙烯與聚苯乙烯的燃燒熱高達46000kJ/kg，超過燃料油的平均值44000 kJ/kg，聚氯乙烯的熱值也高達18800 kJ/kg。廢棄塑料燃燒速度快，灰分低，國外用之代替煤或油用于高爐噴吹或水泥回轉(zhuǎn)窯。由于PVC燃燒會產(chǎn)生，腐蝕鍋爐和管道，并且廢氣中含有呋喃，二惡英等。美國開發(fā)了RDF技術（垃圾固體燃料），將廢棄塑料與廢紙，木屑、果殼等混合，既稀釋了含氯的組分，而且便于儲存運輸。對于那些技術上不可能回收（如各種復合材料或合金混煉制品）和難以再生的廢塑料可采用焚燒處理，回收熱能。優(yōu)點是處理數(shù)量大，成本低，效率高。弊端是產(chǎn)生有害氣體，需要專門的焚燒爐，設備投資、損耗、維護、運轉(zhuǎn)費用較高。

3 熔融再生技術

熔融再生是將廢舊塑料加熱熔融后重新塑化。根據(jù)原料性質(zhì)，可分為簡單再生和復合再生兩種。簡單再生主要回收樹脂廠和塑料制品廠的邊角廢料以及那些易于挑選清洗的一次性消費品，如聚酯飲料瓶、食品包裝袋等。回收后其性能與新料差不多。

復合再生的原料則是從不同渠道收集到的廢棄塑料，有雜質(zhì)多、品種復雜、形態(tài)多樣、臟污等特點，因此再生加工程序比較繁雜，分離技術和篩選工作量大。一般來說，復合回收的塑料性質(zhì)不穩(wěn)定，易變脆，常被用來制備較低檔次的產(chǎn)品。如建筑填料、垃圾袋、微孔涼鞋、雨衣及器械的包裝材料等。

4 裂解回收燃料和化工原料

4.1 熱裂解和催化裂解技術

由于裂解反應理論研究的不斷深入[6-11]，國內(nèi)外對裂解技術的開發(fā)取得了許多進展。裂解技術因最終產(chǎn)品的不同分為兩種：一種是回收化工原料（如乙烯、丙烯、苯乙烯等）[12]，另一種是得到燃料（汽油、柴油、焦油等）。雖然都是將廢舊塑料轉(zhuǎn)化為低分子物質(zhì)，但工藝路線不同。制取化工原料是在反應塔中加熱廢塑料，在沸騰床中達到分解溫度（600～900℃），一般不產(chǎn)生二次污染，但技術要求高，成本也較高。裂解油化技術則通常有熱裂解和催化裂解兩種。

日本富士循環(huán)公司的將廢舊塑料轉(zhuǎn)化為汽油、煤油和柴油技術，采用ZSM-5催化劑，通過兩臺反應器進行轉(zhuǎn)化反應將塑料裂解為燃料。每千克塑料可生成0.5L汽油、 0.5L煤油和柴油。美國Amoco公司開發(fā)了一種新工藝，可將廢舊塑料在煉油廠中轉(zhuǎn)變?yōu)榛净瘜W品。經(jīng)預處理的廢舊塑料溶解于熱的精煉油中，在高溫催化裂化催化劑作用下分解為輕產(chǎn)品。由PE回收得LPG、脂肪族燃料；由PP回收得脂肪族燃料，由PS可得芳香族燃料。Yoshio Uemichi等人[13]研制了一種復合催化體系用于降解聚乙烯，催化劑為二氧化硅/氧化鋁和HZSM-5沸石。實驗表明，這種催化劑對選擇性制取高質(zhì)量汽油較有效，所得汽油產(chǎn)率為58.8%，辛烷值94。

國內(nèi)李梅等[14]報道廢舊塑料在反應溫度350～420℃，反應時間2～4s，可得到MON73的汽油和SP-10的柴油，可連續(xù)化生產(chǎn)的工藝。李穩(wěn)宏等[3]進行了廢塑料降解工藝過程催化劑的研究。以PE、PS及PP為原料的催化裂化過程中，理想的催化劑是一種分子篩型催化劑，表面具有酸性，操作溫度為360℃，液體收率90%以上，汽油辛烷值大于80。劉公召[15]研究開發(fā)了廢塑料催化裂解一次轉(zhuǎn)化成汽油、柴油的中試裝置，可日產(chǎn)汽油柴油2t，能夠?qū)崿F(xiàn)汽油、柴油分離和排渣的連續(xù)化操作，裂解反應器具有傳熱效果好，生產(chǎn)能力大的特點。催化劑加入量1～3%，反應溫度350～380℃，汽油和柴油的總收率可達到70%，由廢聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯制得的汽油辛烷值分別為72、77和86，柴油的凝固點為3，-11，-22℃，該工藝操作安全，無三廢排放。袁興中[16]針對釜底清渣和管道膠結(jié)的問題，研究了流化移動床反應釜催化裂解廢塑料的技術。為實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、長周期連續(xù)生產(chǎn)，降低能耗和成本，提高產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量打下了基礎。

將廢料通過裂解制得化工原料和燃料，是資源回收和避免二次污染的重要途徑。德國、美國、日本等都有大規(guī)模的工廠，我國在北京、西安、廣州也建有小規(guī)模的廢塑料油化廠，但是目前尚存在許多待解決的問題。由于廢塑料導熱性差，塑料受熱產(chǎn)生高黏度融化物，不利于輸送；廢塑料中含有PVC導致HCl產(chǎn)生，腐蝕設備的同時使催化劑活性降低；碳殘渣粘附于反應器壁，不易清除，影響連續(xù)操作；催化劑的使用壽命和活性較低，使生產(chǎn)成本高；生產(chǎn)中產(chǎn)生的油渣目前無較好的處理辦法等等。國內(nèi)關于熱解油化的報道還有很多[43-54]，但如何吸收已有的成果，攻克技術難點，是我們急需要做的工作。

4.2 超臨界油化法

水的臨界溫度為374.3℃，臨界壓力為22.05Mpa。臨界水具有常態(tài)下有機溶液的性能，能溶解有機物而不能溶解無機物，而且可與空氣、氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體完全互溶。日本專利有用超臨界水對廢舊塑料（PE、PP、PS等）進行回收的報告，反應溫度為400～600℃，反應壓力25Mpa，反應時間在10min以下，可獲得90%以上的油化收率。用超臨界水進行廢舊塑料降解的優(yōu)點是很明顯的：水做介質(zhì)成本低廉；可避免熱解時發(fā)生炭化現(xiàn)象；反應在密閉系統(tǒng)中進行，不會給環(huán)境帶來新的污染；反應快速，生產(chǎn)效率高等。邱挺等[17]總結(jié)了超臨界技術在廢塑料回收利用中的進展。

4.3 氣化技術

氣化法的優(yōu)點在于能將城市垃圾混合處理，無需分離塑料，但操作需要高于熱分解法的高溫（一般在900℃左右）。德國Espag公司的Schwaize Pumpe煉油廠每年可將1700t廢塑料加工成城市煤氣。RWE公司計劃每年將22萬噸褐煤、10萬噸塑料垃圾和城鎮(zhèn)石油加工廠產(chǎn)生的石油礦泥進行氣化。德國Hoechst公司采用高溫Winkler工藝將混合塑料氣化，再轉(zhuǎn)化成水煤氣作為合成醇類的原料。

4.4 氫化裂解技術

德國Vebaeol公司組建了氫化裂解裝置，使廢塑料顆粒在15～30Mpa，470℃下氫解，生成一種合成油，其中鏈烷烴60%、環(huán)烷烴30%、芳香烴為1%。這種加工方法的能量有效利用率為88%，物質(zhì)轉(zhuǎn)化有效率為80%。

5 其他利用技術

廢舊塑料還有著廣泛的用途。美國得克薩斯州立大學采用黃砂、石子、液態(tài)PET和固化劑為原料制成混凝土，Bitlgosz [18] 將廢塑料用作水泥原材料。解立平等[19]利用廢舊塑料與木料、紙張等制備中孔活性炭，雷閆盈等[20報道應用廢舊聚苯乙烯制涂料，李玲玲[21]報道塑料可變成木材。宋文祥[22]介紹了國外用HDPE作原料，通過一種特殊的方法，使長度不同的玻璃纖維在模具內(nèi)沿著物料流向的軸向同向，從而生產(chǎn)高強度塑料枕木。蒲廷芳[23]等使用廢舊聚乙烯制高附加值的聚乙烯蠟。李春生等[24]報道，聚苯乙烯與其他熱塑性塑料相比，具有熔融粘度小，流動性大的特點，因此熔融后可以很好地浸潤所接觸的表面而起到良好的粘接作用。張爭奇等[25]用廢塑料改性瀝青，將某一種或幾種塑料按一定比例均勻溶于瀝青中，使瀝青的路用性能得到改善，從而提高瀝青路面質(zhì)量，延長路面壽命。

結(jié)束語

治理白色污染是個龐大的系統(tǒng)工程，需要各部門，各行業(yè)的共同努力，需要全社會在思想上和行動上的共同參與和支持，有賴于全民科技意識、環(huán)保意識的提高。政府部門在制定法規(guī)加強管理的同時，可把發(fā)展環(huán)保技術和環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為刺激經(jīng)濟和擴大就業(yè)的重要渠道，使廢塑料的收集、處理及回收利用產(chǎn)業(yè)化。目前我國回收和加工企業(yè)分散，規(guī)模小，很多國內(nèi)外塑料回收與加工的新技術和新設備無法推廣實施，回收加工產(chǎn)品質(zhì)量低下，因此對塑料回收企業(yè)應進行規(guī)范化管理，以提高其科技含量和經(jīng)濟效益。在回收利用的同時，更需研究開發(fā)可環(huán)境消納塑料，尋求切實可行的替代品

標簽：初三廢舊回收