廢塑料回收再生工藝及環(huán)保要求

摘要：塑料的不斷需求導(dǎo)致了塑料垃圾在填埋場(chǎng)的堆積，消耗了大量的空間，造成了環(huán)境問題。本文對(duì)廢塑料回收方式、廢塑料的回收再生工藝進(jìn)行了闡述，對(duì)廢塑料回收的環(huán)保要求進(jìn)行了分析，并探討了我國(guó)廢塑料回收再生的前景，以供參考。

關(guān)鍵詞：廢塑料回收;環(huán)保要求;再生工藝;發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）04-00-01

Abstract： The continuous demand for plastics has led to the accumulation of plastic waste in landfills， consuming a lot of space and causing environmental problems. In this paper， the recycling methods of waste plastics and the recycling process of waste plastics are expounded， the environmental protection requirements of waste plastics recycling are analyzed， and the prospects of waste plastics recycling in China are discussed for reference.

Key words： Waste plastic recycling; Environmental protection requirements; Regeneration process; Development prospects

50多年來，塑料在提高人們的生活水平方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是建筑、醫(yī)療、電子、汽車、包裝等行業(yè)眾多產(chǎn)品創(chuàng)新的要素。2018年全球塑料產(chǎn)量達(dá)到2.99億t左右，塑料需求的持續(xù)增長(zhǎng)導(dǎo)致了每年垃圾的堆積。根據(jù)歐洲的統(tǒng)計(jì)，大約38%的塑料垃圾仍被填埋，26%被回收，36%被用于能源回收。這表明，塑料垃圾在垃圾填埋場(chǎng)的比例仍然很高，廢舊塑料占據(jù)了很大的空間，塑料可能需要數(shù)十億年才能自然降解。為了進(jìn)一步解決塑料填埋處理問題，回收方法被認(rèn)為是處理塑料廢物的另一種方法。對(duì)廢塑料進(jìn)行再加工重新利用可以使其“變廢為寶”，減少環(huán)境污染問題，社會(huì)效益明顯?；诖?，本文對(duì)廢塑料回收再生工藝及環(huán)保要求進(jìn)行了研究。

1 廢塑料回收利用的主要方式

1.1 廢塑料回收相關(guān)處置規(guī)范要求

相關(guān)企業(yè)在回收、包裝、處理廢塑料過程中必須要滿足《廢塑料回收與再生利用污染控制技術(shù)規(guī)范》（HJ/T364-2007）、《廢塑料加工利用污染防治管理規(guī)定》（環(huán)境保護(hù)部發(fā)展改革委商務(wù)部公告2012年第55號(hào)）和《廢塑料綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》（2016年1月1日起施行）等技術(shù)規(guī)范要求。

1.2 回收方式的分析

現(xiàn)階段，我國(guó)廢塑料回收方式除了物理回收、化學(xué)回收之外，還有能量回收，國(guó)內(nèi)有關(guān)文件指出，廢塑料應(yīng)該優(yōu)先選擇直接再生，其次選擇改性再生[1]。其中，物理回收是最為常見的廢塑料回收方式。這一回收方法是通過破碎、團(tuán)粒等方式在不改變廢塑料性能的前提下進(jìn)行的。烯烴類、苯乙烯類、聚醚聚酯類、酚醛塑料等廢塑料大多可以采用可以回收方式，而且成本相對(duì)較低，工藝較為簡(jiǎn)單。

化學(xué)回收是利用化學(xué)方法改變廢塑料的原有成分，采用熱解技術(shù)、解聚技術(shù)等對(duì)有用的成分加以利用，這一方式再利用程度相對(duì)較高。其中，熱解技術(shù)較為常見。熱解是通過熱和壓力將長(zhǎng)鏈聚合物分子熱解成更小、更不復(fù)雜的分子的過程。這熱解過程中產(chǎn)生的三大產(chǎn)品是石油、天然氣和焦炭，對(duì)工業(yè)特別是生產(chǎn)和精煉廠具有重要價(jià)值。熱解技術(shù)被眾多專家推崇是因?yàn)樵摴に嚹軌蛟?00℃左右的中等溫度下產(chǎn)生高達(dá)80%的液體油。此外，熱解也非常靈活，可以根據(jù)喜好對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行操作，優(yōu)化產(chǎn)品收率，所生產(chǎn)的液體油可用于多種用途，如熔爐、鍋爐、渦輪和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，無需升級(jí)或處理。與循環(huán)利用不同，熱解不造成水污染，即使熱解副產(chǎn)物氣態(tài)也具有可觀的熱值，可重復(fù)利用以補(bǔ)償熱解裝置的總能量需求，被認(rèn)為是綠色技術(shù)。

1.3 廢塑料回收典型工藝

聚乙烯是生活中較為常見的廢舊塑料，常見的回收再生廢塑料主要包括管材、塑料薄膜等，廢塑料再生加工工藝主要為破碎和造粒。在對(duì)購(gòu)物袋、地膜等廢塑料進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，要根據(jù)種類、制品形狀等分揀廢塑料。對(duì)于有污染的包裝袋等廢塑料通過粗洗清除異物，除去沙土后離心脫水。在將其送入破碎機(jī)破碎后，接著進(jìn)行喂料（添加劑），用高速捏合機(jī)捏合后，用單螺桿和雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后進(jìn)入冷卻水槽直接水冷硬化，并采用風(fēng)干機(jī)進(jìn)行干燥處理，接著進(jìn)入切粒機(jī)切粒成型即為成品[2]。

在造粒過程中，要嚴(yán)格控制螺桿轉(zhuǎn)速、切刀轉(zhuǎn)速等參數(shù)，盡可能的防止粒料發(fā)生粘粒。一般情況下，直徑65㎜的單螺桿擠出機(jī)溫度約為150℃，轉(zhuǎn)速約為25r/min;直徑51～150㎜的雙螺桿擠出機(jī)溫度約為140℃，螺桿轉(zhuǎn)速為20r/min。直徑6㎜平行雙螺桿擠出機(jī)造粒聚乙烯，溫度依次200～220℃、230～240℃、240～250℃、250～260℃[3]。在加工過程中，必須要去除廢塑料中的水分，保證加工材料充分干燥，盡可能防止因水分降解減小分子質(zhì)量，降低熔體粘度，保證再生料的質(zhì)量。

2 塑料熱解分析

由于塑料的需求量逐年增加，煤炭、天然氣等化石燃料的減少，特別是塑料本身所含的石油，隨著能源需求的增加，發(fā)現(xiàn)和開發(fā)潛在能源的興趣越來越大。已經(jīng)開發(fā)的一些新能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)岷退Πl(fā)電技術(shù)。近年來，利用廢棄物進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化已成為滿足日益增長(zhǎng)的能源需求的一種智能化途徑。塑料從石化原料中提取，具有較高的熱值，因此可以轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的能源。因此，熱解是近年來引起人們廣泛關(guān)注的廢物最小化途徑之一。

熱解不造成水污染，即使熱解副產(chǎn)物氣態(tài)也具有可觀的熱值，可重復(fù)利用以補(bǔ)償熱解裝置的總能量需求，被認(rèn)為是綠色技術(shù)，過程處理也比一般的回收方法更容易和靈活。在任何工藝過程中，參數(shù)對(duì)優(yōu)化產(chǎn)品收率和成分起著重要作用。在塑料熱解過程中，關(guān)鍵的工藝參數(shù)可能會(huì)影響液體油、氣體和焦炭等最終產(chǎn)品的生產(chǎn)，這些重要參數(shù)可概括為溫度、反應(yīng)器類型、壓力、停留時(shí)間、催化劑、流化氣體類型及其速率。通過調(diào)整參數(shù)，可以獲得理想的產(chǎn)品。一是溫度控制。溫度是熱解過程中最重要的操作參數(shù)之一，因?yàn)闇囟瓤刂浦酆衔镦湹牧呀夥磻?yīng)。國(guó)外研究表明，溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響最大，可能會(huì)影響所有塑料的液、氣、炭的產(chǎn)品組成。操作溫度的要求很大程度上取決于產(chǎn)品的偏好。如果選擇氣態(tài)或炭化產(chǎn)物，建議溫度高于500℃。如果選擇液體，建議溫度在300～500℃之間。二是壓力和停留時(shí)間的控制。有研究表明，在較高的溫度下，壓力對(duì)氣體產(chǎn)物的影響較大。壓力高時(shí)向較低分子量一側(cè)移動(dòng)，也會(huì)影響液體產(chǎn)物的碳數(shù)分布[3]。壓力和停留時(shí)間都是溫度相關(guān)的因素，可能會(huì)對(duì)塑料熱解在較低溫度下的產(chǎn)物分布產(chǎn)生潛在的影響。三是催化劑的選擇。有文獻(xiàn)報(bào)道，催化裂化催化劑是優(yōu)化塑料熱解制油的最佳催化劑。值得注意的是，并不是所有類型的塑料都推薦熱解。PVC熱解過程中有少許HCL產(chǎn)生，且產(chǎn)油率極低，因此在熱解過程中并不建議PVC廢塑料使用。

3 廢塑料回收社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益

綜上所述，廢塑料回收可以最大程度的解決固體廢棄物污染問題，有助于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)地方工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)不斷強(qiáng)大，同時(shí)在采取了廢水、廢氣、噪聲、固廢等污染治理措施后，可以達(dá)到有效控制污染和保護(hù)環(huán)境的目的，因此有著良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益，發(fā)展前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

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[4]薛行飛.廢塑料回收再生工藝及環(huán)保要求[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018（10）：22+25.

收稿日期：2019-03-05

作者簡(jiǎn)介：鄭驥（1979-），男，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程和咨詢。