1、废塑料的回收处理与利用摘要：固体废物的处理原则，首先是要实现固体废物排放的最佳控制，也就是说要把排放量降低到最小程度。不可避免地要排放的固体废物要进行综合利用，使之再资源化；目前条件下不能再利用的。要进行无害化处理，最后合理地还原于自然环境中。在固体废物再资源化过程中，需要采用各种处理技术。目前多采取物理的、化学的和生物的方法进行处理。在处理和处置过程中，应防止二次污染。对于必须排放的固体废物也应妥善处理，使其安全化、稳定化、无害化，并尽可能减少其容积和数量。本文基于固体废弃物的处理原则对废塑料的回收及利用进行了简要的概括，着重介绍了废塑料的裂解制油、再生及焚烧等方面的处理技术。关键字：聚苯乙
3、旧塑料的出现引起人们的高度重视，目前城市生活垃圾的处理方式主要有填埋、焚烧、堆肥三种方式，而适于废旧塑料处理方式的只有焚烧和填埋。一般的废塑料不易分解，如果填埋处理，它进入土壤之后，长期不腐烂，它占用大量土地资源，而且影响土壤的通透性和渗水性，因而破坏土质，严重危害植物的生长，降低土地的使用价值，带来长期的深层次的环境问题。焚烧处理塑料垃圾，如果处理不妥，会释放出多种有害的化学物质，对大气造成二次污染，例如二恶英、氯化氢、氰等。二回收利用及处理技术1.通用热塑性树脂再利用聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等热塑性废塑料于1.工程及建筑材料，例如用于合成木材、进入孔盖、仿真木材和作物支架。加拿大和日本今年
4、兴起用废塑料制仿木制品的开发。如加拿大协德技术公司开发的仿木技术，可用废塑料袋、瓶、膜等垃圾，经粉碎、搅拌、加工后直接生产出比木板强度高，不怕风吹日晒，不怕腐蚀虫蛀的板材，适于做露天桌凳、吊板、屋顶、高速公路隔音板、路边立柱、下水道井盖等。日本爱因限公司则开发成功利用废塑料和木屑和约主一半制成的超级复合木材，性能比前者更好，用途更广，我国天津正引进建厂；2.农业和渔业中使用的材料；3.各种产品例如窗口、盒式磁带盒和玩具中的材料。即使是混合的热塑性树脂，只要其比是稳定的，也可以按照其性质用于种产品中。如果废塑料按照颜色和树脂类型恰当地分类，则可以把它们加工，制成要作为模塑树脂常用材料用的粒料、絮
5、状物和颗粒。在这种情况下，这样的树脂与新合成的树脂混合用于产品中，该产品在功能上类似于用来提取废塑料的原产品。在很多情况下，这种再循环类型也能用于树脂生产工艺中作为无规则物产生的、未使用过的工业废物，或者那些在树脂模塑及加工工艺中作为边角料产生的废物。（1）聚苯乙烯日本1996年的聚苯乙烯产量达到22.5万吨。其中，理论上可以再循环的18万吨用于鱼容器、家用电器包装等，其余的4.5万吨出口或用于耐用商品中。这18万吨中，28.7%或5.2万吨被再循环。这个再循环数量中，53.5%是作为要用来在国外制造再循环产品的锭材出口的，20.7%被加工成粒料和再循环，21.5%被粉碎和再循环，4.5%被
6、用来作为能源。再循环的发泡聚苯乙烯用来制作形形色色的日用品，例如文具商品和盒式磁带盒。（2）农用聚氯乙烯膜日本1997年的农用塑料膜炎的使用面积约为24万公顷，产生的废塑料量为18万吨。其中58%的10.5万吨为氯乙烯膜，7.5万吨为聚乙烯膜。用于温室的塑料膜的使用年数为34年，农用聚乙烯膜为45年，聚酯薄膜为710年，氟化膜为1015年。农用聚乙烯膜是最早被捕回收再利用的，有45%被捕制成塑料砖瓦或鞋底。（3）酯瓶再循环酯瓶因其良好的隔气性、透明性和重量轻等特点，逐渐替代了玻璃瓶。日本1998年的回收再利用率达到了32万吨的16.9%。1997年的再资源化商品中，72%为衬衫、地毯等纤维
7、制品：13%为包装箱中的隔离材料、文具等的垫材；9%为洗发液窗口等制品。美国对使用过的酯瓶后，在后，在再生处理厂加工成鳞片状或颗粒状，用于纤维单独回收后，在再生处理厂加工成鳞片状或颗粒状，用于纤维填充物、隔热材料、成塑料制品（汽车外壳、手柄、开头等）。从目前看，纤维制品方面的再利用是主流。今后，可使用再生酯瓶树脂的商品的开发成为迫切课题。（4）化学品再循环系指废塑料在使其还原成单体或使其液化-气化之后用来作为石油化工原料。例如，在日本，关于聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲脂生产工艺中产生的副产品单体的再循环，正在进行研究。聚烯烃塑料再循环的研究也正在进行中。近期目标是通过热衷分解使聚烯烃液化，并使之
8、以烯料油形式回收。用过的塑料的作为原材料的用途仍处于实验阶段。其成功取决于大量经过仔细分类的废塑料的的稳定供应，和使再循环材料能与新合成材料竞争的技术开发。2.废塑料的在高炉中作还原剂人们正在注意用磨碎的废塑料代替焦炭和粉煤从生产铁水的高炉底部进料作矿石还原剂的方法。这种方法在德国已经得到了应用。在日本，钢材制造商已经成为开始于用这种方法进行实验。如在高炉喷吹方面学习德国经验，于1997年建成40.93m3高炉,年产3万吨产业废塑料造粒装置并按200kg/t试喷成功，日本钢铁联盟予以充分的肯定，在2010年节能、减废企业自主行动规划中规定全行业2010年喷吹100万吨，约占钢铁能耗的2%。日本
9、1998年发展了农用薄膜喷吹并新建年产3万吨的造粒装置，1999年又新建含氯废塑料的脱氯和造粒工试装置，既可保证高炉烟气二恶英达标，又可将氯以盐酸回收作冷加工厂酸洗用。继之是实施废塑料焦炉原料化。日本于1999年秋将塑料用于发电，这种方法的主要优点在于废塑料可以用于以高炉为基础的现行钢材制造设施。作为预处理，废塑料只需加工到能将进料投到高炉中即可。目前，这种方法看来是以聚氯乙烯之外的混合塑料的为基础的。希望这种方法不仅能应用于工业区废物中的塑料的，而且是也能应用于一般废物中的塑料。目前，正在进行研究与开发，以减少该废物的氯乙烯万分或其再循环时产生的氯。3.废塑料的热再循环热再循环系指当废塑料等
10、可燃废物在焚烧炉中燃烧时所释放的热量用于供热或发电之目的。当按塑料的类型分类收集有困难时，这能有效地节省资源。将废塑料作为燃料的两种做法，一种是直接燃用。例如将废塑料和废弃轮胎，作为粉煤的一种替代物，直接从喷煤孔上方开孔喷废塑料粒，用来作为水泥窑中的一种热源，减少了辅料的使用。这种技术部可以应用于混合物塑料。废塑料的焚烧需要专门的燃烧装置，目前已研制成功的有床式燃烧炉、浮游燃烧炉、流动床式燃烧炉。此项技术的缺点是：（1）各类塑料燃烧后可能会产生大气污染，如PVC燃烧了产生氯化氢,PAN燃烧可产生HCN等；（2）此项技术的投资较高，专用燃烧装置的一次性投资大。大城市具有通过焚烧与其他可燃废物组
11、合的塑料来发电的能力。中小城市无法建立焚烧装置因为在其收集区域范围内收集的废物量太少。这个问题的一个解决办法是确定适当的收集区域，然后建设覆盖这些区域的中间加工设施，从而使在这样的设施上加工的废物能用来作为一种发电的燃料。这种通过中间加工而成的废物燃料即为另一种焚烧废塑料的方法生产垃圾固体燃料，进而回收能源。生产垃圾固体燃料由美国开发，以混合废塑料为主，掺入果壳、木屑、纤维和污水处理后的污泥等可燃垃圾，并加入少量石灰混合压制为平均发热量为45005000kcal/kg和粒度整齐的生产垃圾固体燃料，这样即稀释了燃料中的含氯量，又便于保存，运输和燃烧，有助于燃烧发电站的规模化。美国垃圾焚烧发电站1
12、71处中烧生产垃圾固体燃料的即达37处，发电效率在30%以上，比直接烧垃圾高50%左右。日本学习美国经验，1995年后大力发展生产垃圾固体燃料，现用于制生产垃圾固体燃料的废塑料约8万吨，制品多用于烧锅炉，亦有用于烧水泥的，不仅替代了煤，而且是灰分亦变成水泥的有用。4.其它废塑料再生新技术（1）用混合物废塑料制造代木制品（2）废塑料的油化它是近年来发展起来的一种塑料的再生利用技术。目前有很多油化技术的专利，需要进一步考察其经济技术可行性。以下将介绍废塑料处理的具体一些技术：三废塑料的裂解制油技术对大量的生活废塑料可采用化学回收处理即通过加热或加入一定的催化剂使塑料分解，以获得聚合单体、柴油
13、、汽油和燃料气、地蜡等。该法可以处理不易以再生法利用的广泛惧的废塑料的，同时还可以获得一定数量的的新资源。但是，裂解油化技术工艺复杂，对裂解原料，裂解催化剂和裂解条件要求较高，而且投资较大，因此还在摸索推广中。1.聚乙烯、聚丙烯的裂解聚乙烯和聚丙烯的热裂解反应均是游离基反应机理。聚乙烯裂解时分子内游离基转移是主要的反应机理。生成各种游离基，然后发生键的均裂从而得到各种小分子化合物。聚丙烯裂解反应机理是无规断链产生伯、仲游离基，之后发生分子内游离基转移反应生成更稳定的叔游离基，既而进行-断裂生成各种低分子化合物。（1）热解法油化工艺该工艺将废聚乙烯或废聚乙烯与其它废塑料混合进行热解，制取蜡、
14、油品、炭黑等产品。实验结果表明，热解混合废塑料所得产物组成分散，利用价值不大，热解制得的柴油含蜡量高，凝点高，十六烷低；制得的汽油辛烷值低。中国石油大学研究指出在促进剂作用下单独废聚乙烯可得油品与合格地蜡，蜡产率5090%，制取地蜡较制取油品的经济效益要高。英、美等国也有类似专利。（2）催化热解法（一步法）油化工艺该工艺将废聚乙烯或废聚乙烯与其他废塑料的混合物及催化剂加入反应釜，热解与催化热解同时进行。工艺流程见下图：重油（继续热解）催化剂汽油废塑料热解气体柴油分离催化热解气体（用于加热）气体有专利报道，以多次改性的Y型分子筛和高活性的氢氧化铝为催化剂，可以生产汽油、柴油，总收集率85%87
17、行改性的分子筛。反应采用固定床，工艺多用一段法，即将熔融的废聚苯乙烯与催化剂混合后进行裂解。其典型工艺为：反应器的形式有液化床、管式固定床及釜式固定床3种。为了改善固定床的传热效果，可利用搅拌装置，也可先将反应釜加热到预定温度再分批投料。与固定器床相比，液化床传热迅速、均匀，物料层的温度梯度小，苯乙烯单体产率较高。随热解温度的升高，单体产率有上升趋势。只是液化床工艺的流程复杂，热解产物需经数段旋风分段冷凝才能获得所需要的产品。因此，若要使苯乙烯单体的收率达到很高水平，应采用传热速率高的的反应器，并采用较高的裂解温度。除了典型工艺之外还有催化工艺。3.苯乙烯单体的分馏提纯分馏提纯是为将苯乙烯从
18、聚苯乙烯的裂解产物中分离出来，使其达到生产新聚苯乙烯要求的聚合级标准。为防止苯乙烯在蒸馏过程中发生聚合，可加入适量的阻聚剂，并采用减压蒸馏的方法降低蒸馏温度。四废塑料的再生技术废塑料回收利用的关键也许就是对其回收率并再生，主要是熔融再生。熔融再生技术分为简单再生和复合再生处理。简单再生针对塑料的生产力过程中的边角碎料而言。这些废塑料的品种单一，较少被污染，一般经简单处理可直接加工成粒料或片料。复合再生针对从流通、消费领域回收率真废塑料的。经过分选取、预处理、熔炼、造粒、成型等工序再生。1.预处理：包括分选、破碎、清洗和干燥。2.再生料的成型前处理：包括配料、捏合、造粒3.成型：包括模压成型、
19、挤塑成型、注塑成型、压延成型、吹塑成型等。五废塑料的焚烧技术对于没有分类收集和分选的混合废塑料，进行焚烧以热能回收是最为实用的方法之一。焚烧废塑料可有两种方法，一种是直接燃用，另一种是制造垃圾固体燃料（RDF），然后燃用。一般不鼓励用废塑料的直接代替燃料。直接燃用进产生的二次污染危害很大，排气处理设施要求很高。例如燃烧会产生氯化氢，氰化氢，二恶英等。塑料的和设置高效焚烧设备均有高温，排气处理不易解决。所以除了个别回转窑、高炉等，直接燃用不应提倡。更为合理的做法是利用废塑料的制造垃圾固体燃料。垃圾固体燃料指用垃圾箱和废物制取的固体燃料，在美国通称RDF（RefuseDerivedFuel），在英国和欧洲则称WDF(WasteDerivedFuel)。1.RDF的生产（1）MJ方式将可燃垃圾（含废塑料、废纸、木屑、果壳和下水污泥等）破碎、混合、干燥后，加入1%的消石灰固化加压成型为燃料。（2）丁-卡托莱尔方式将可燃垃圾破碎并加入5%的石灰吸水发生化学反应，经干燥加压成型为燃料。共同应注意的是以城市垃圾为原料时必须除去金属、玻璃和陶瓷不燃物和一切危险品