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塑料包装废弃物的处理及利用

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塑料包装材料有其不可替代的优点,但从环境保护的角度讲,如果忽视包装废弃物的处理,任其泛滥成灾,将对塑料包装工业的发展造成很大的负面影响。

目前,发达国家对塑料包装废弃物的处理方法主要有卫生填埋法、焚烧处理法、热解处理法、再生利用法等。现分述如下。

1.卫生填埋法

这种方法的优点是处理手段简单,但由于塑料包装废弃物埋在地下缺少氧化,自然分解几乎不可能。因此,此法没有从根本上减少对环境的污染,相反给子孙后代留下了污染源。我国人口分布不平衡,人均耕地占有量大大低于世界平均水平,除少数地广人稀的地区外,此法实际上是不可取的。

2.焚烧处理法

与填埋法相比,无论从资源的二次利用,还是从减少环境污染来讲,焚烧法都要好于上述方法。因为城市废物(其中塑料包装废弃物占相当比例)焚烧后,体积可减少95%,重量可减少50%,并可回收热能。尤其对于再生利用困难的热固性塑料、复合塑料膜、聚苯乙烯发泡塑料等,采用此法处理更为简单合适。在美国约有15%,日本及欧洲则高达80%的城市废料是采用此法处理的。在我国,焚烧法处理城市垃圾也在逐渐推广。如深圳安装了两台日本三菱重工生产的垃圾焚烧炉,既发电又供热,配套安装两台6000kW发电机组,运行费20元/t垃圾,处理垃圾量250t/日,处理成本26~35元/t垃圾。经济效益和社会效益颇佳。

焚烧法不足之处在于:焚烧过程中存在重金属、多核芳烃、二氧化碳等对空气、土壤造成的二次污染。因此,研究更先进、无污染的焚烧技术和设备是亟待解决的问题。

3.热解处理法

塑料包装废弃物经热解处理,可得到化工原料、燃料油和可燃性气体。从资源回收的角度讲,这种方法是比较现实可行的。我国塑料原料十分短缺,进口量大,人均消费塑料远低于世界人均水平。尽可能回收塑料资源,既可节省有限的资源和能源,又有利于防止环境污染。

丁业发达国家和地区通过热解从塑料包装废弃物中回收化工原料和能源的技术可为我国借鉴。德国某公司从塑料包装废弃物热解得到原油,技术可行,经济效益可观;美国肯塔基|·463.com888大学把废弃塑料转变为高质量燃料油,其成本与进口油相差无几;我国台湾省采用热解法将废塑料加热裂解成低分子物,再分离得到汽油、柴油及重油等产品,回收率达65%左右。我国从废塑料中回收化工产品及燃料油的工作也已进入实用化阶段。北京某公司开发的“废塑料油化技术”已获成功,其年处理3000-6000t废塑料的成套设备,经过一年半的考核,生产的汽油、柴油等产品已批量上市。

废塑料还可通过热解回收化工原料。美国PET瓶生产厂家将废弃的PET瓶热解生产出纯PET树脂,可再制成饮料瓶;我国的科研人员也发明了废塑料回收生产ABS塑料,废聚苯乙烯裂解还原成苯乙烯单体的技术方法。

4.再生利用法

塑料包装废弃物的再生利用,不仅可节省资源,降低生产成本,而且还可减少环境污染。近年来,塑料原材料价格上扬,更使废旧塑料的复用备受重视,许多国家正在积极研究再生利用的途径。

废旧塑料(包括塑料包装废弃物)再利用的主要方法有:软质聚氯乙烯经过挑选、清洗、晾干后粉碎,再加入适量助剂重新塑化造粒成形,加入新料中使用。聚乙烯薄膜加入适量滑石粉、碳酸钙等无机填料,经热挤冷压生产桶、盆等小器皿。聚丙烯编织袋回收清洗后粉碎造粒生产打包带或撕裂膜。利用铝塑复合膜中铝具有导电性的特点制作抗静电功能材料。利用废聚氯乙烯、聚苯乙烯可制作建筑材料,在这两种废料中加入碳酸钙、润滑剂和增塑剂,经混炼、压延、印花等工序可制成各种建材。这种塑料建材有防潮、防腐、隔音、不变质等优点,用来制作河堤与湖边护岸、门窗,可代替木材和水泥。不同种类的废旧塑料混合、熔融、挤压冷却处理后,可制造桌椅、路标、栏杆、钢缆轴及集装箱等。

塑料包装废弃物回收利用的关键之一是要有高效、节能的分离、清洗、烘干、粉碎及造粒设备。美国采用漂浮一沉淀技术来分离塑料碎片,已建成每小时处理450~2250kg PET和HDPE混合物的生产线。我国许多单位也研制成功粉碎周转箱的大型粉碎机,专门粉碎塑料薄膜的粉碎机及废膜清洗造粒生产线,并采用短长径比螺杆或阶梯式螺杆等先进设备,从而使再生颗粒的色泽和质量有显著提高。

5.以废治废

综合利用热熔性的废旧塑料可以再生利用,而一些三相交联固化的高聚物,如常用作包装缓冲衬垫、电冰箱保温层的聚氨酯发泡塑料一旦废弃,再生利用困难,若将其焚烧处理,则造成大气污染。因此,对这类废塑料现已研究出一种以废治废的利用方法。该方法利用聚氨酯泡沫塑料孔隙度大,分子中含有大量极性基团,可以对废水中的苯胺、苯酸及乳化油进行有效吸附。研究表明,废聚氨酯泡沫塑料经简单机械处理后,不仅在一定条件下可有效吸附上述有毒物质,而且一经改变条件还可解析再生,反复使用,从而达到以废治废的目的。

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