淺析廢塑料的循環(huán)利用

張蕾蕾 趙新 李沃兒

摘 要：隨著塑料制品的使用量增多，廢塑料的回收和循環(huán)利用也越來(lái)越受到重視。本文介紹了廢塑料回收再利用的常用方法，分析了當(dāng)前與廢塑料循環(huán)利用相關(guān)的新政策，并對(duì)廢塑料循環(huán)利用面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：廢塑料;循環(huán)利用;挑戰(zhàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ320.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）08-0038-02

0 引言

塑料具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性高、絕緣性能好、易加工、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，尤其是電子電器和包裝行業(yè)。在電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)等常見(jiàn)家用電器中，塑料的占比達(dá)25%～60%[1]，而目前大量使用的一次性包裝產(chǎn)品幾乎全部是塑料制品。塑料給人們帶來(lái)了很多便利，然而隨著塑料廢棄物越來(lái)越多，廢塑料的難降解問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)。傳統(tǒng)的填埋方式已經(jīng)滿(mǎn)足不了日益增多的廢塑料產(chǎn)生需求，且會(huì)污染土壤環(huán)境。隨著資源與環(huán)境問(wèn)題的日益突出，廢塑料的回收和循環(huán)利用也越來(lái)越受到重視。

1 回收利用技術(shù)

1.1 預(yù)處理技術(shù)

廢塑料的預(yù)處理一般包括：分離、分類(lèi)、破碎和清洗。預(yù)處理是后續(xù)再生和資源化的基礎(chǔ)，是必不可少的步驟。

塑料制品的存在形式可分為兩種，一種是自身成型，如塑料瓶、塑料袋等;另一種是與金屬等嵌合組成器件。自身成型的塑料制品成分單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廢棄后一般不需要分離，只需做好分類(lèi)、破碎和清洗。與金屬等嵌合組成的器件則首先需要將塑料從金屬等其他材料中分離出來(lái)，大型器件用人工拆解及分類(lèi)就能很好的將塑料分離，較小的元器件需要破碎后利用相關(guān)儀器進(jìn)行塑料分選，分選可選用渦流分選、靜電分選、磁選等[2]。不同種類(lèi)的塑料其回收利用方式不盡相同，做好不同種類(lèi)塑料之間的分選是廢塑料回收再利用的前提工作，有利于提高后續(xù)再利用效率和產(chǎn)品質(zhì)量。不同種類(lèi)塑料之間的分選方法有手工分選、風(fēng)力分選、流態(tài)化分選、浮選、離心分離、電磁分離等[3]。

破碎是將廢塑料破碎成較小的碎片或顆粒，易于后續(xù)加工的進(jìn)料或與其他原料混合。破碎分為干式、濕式和半濕式破碎三種。目前，最常用的是干式破碎機(jī)，其中最具代表性的是機(jī)械式塑料破碎機(jī)。機(jī)械式塑料破碎機(jī)根據(jù)其刀型可分為爪刀、片刀和平刀破碎機(jī)。爪刀破碎機(jī)具有很強(qiáng)力度，尤其適用于各種硬性塑料的破碎;片刀破碎機(jī)適用于普通片材、管材、型材、包裝材料等塑料制品的破碎;平刀破碎機(jī)適用于箱類(lèi)、薄管件、吹塑件、瓶等塑料的破碎。

廢塑料表面通常會(huì)有油污、灰塵等污垢，這些污垢會(huì)對(duì)后續(xù)的再生成型工藝產(chǎn)生影響，有的甚至?xí)绊懙皆偕a(chǎn)品的性能，因此，在再生或資源化利用前，要對(duì)破碎的塑料進(jìn)行清洗。常用的清洗的方式有人工清洗、機(jī)械清洗、超聲波清洗等。

1.2 再生利用技術(shù)

廢塑料的再利用技術(shù)以再生法為主，是將塑料廢棄物經(jīng)過(guò)前期處理，變成液態(tài)后，再重新塑形使用的方法。包括熔融再生法、溶劑再生法、化學(xué)再生法等。

熔融再生法是指將廢塑料破碎、分選、清洗后加熱熔融再重新塑化，是最簡(jiǎn)單的再生方法，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、建筑業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域。其加工方法主要有擠出加工法、壓縮加工法和發(fā)泡加工法三種，其中擠出加工工藝流程如圖1所示。熔融再生法操作簡(jiǎn)單、成本低、適用性強(qiáng)，但這類(lèi)產(chǎn)品的力學(xué)性能較差、不適合制作高檔次制品、附加值比較低如圖1所示。

溶劑再生法，也稱(chēng)溶解再生法，即通過(guò)選擇合適的溶劑（如甲醇、甲苯、丙酮、環(huán)己烷、氯仿等）對(duì)塑料廢棄物進(jìn)行溶解再生的過(guò)程，其工藝流程如圖2所示。

化學(xué)再生法也叫化學(xué)回收法，是指在加熱和化學(xué)劑的作用下高分子發(fā)生降解，形成低分子質(zhì)量的產(chǎn)物，使之可以進(jìn)一步利用的方法，是處理塑料最徹底的方法[4]。目前主要有裂解法、醇解法、氣化法、氫化還原法等。裂解也叫熱解，是在無(wú)氧或缺氧的環(huán)境中，通過(guò)高溫加熱使廢塑料中的大分子鍵斷裂，形成低分子熱解油、氣體和固體殘留等[5]。廣東某能源科技有限公司采用低溫?zé)峤夥?，將回收的PP、PE、PS等幾種廢塑料混合熱解制油，得到的裂解油經(jīng)過(guò)提取，蒸餾、多次催化裂解、分餾等工藝，可以得到優(yōu)質(zhì)的油品。醇解法是在廢塑料中加入醇解劑混合攪拌，在一定條件下使之進(jìn)行醇解、酯化、聚合等一系列反應(yīng)，得到含有羥基的低分子聚合物和聚酯類(lèi)的副產(chǎn)物。醇解法能得到高質(zhì)量的單體，同時(shí)過(guò)量的醇解劑經(jīng)過(guò)處理后可以回收再利用。其大體的工藝流程如圖3所示[6]。

1.3 能量回收

能量回收是將廢塑料直接燃燒或與其他物質(zhì)共同燃燒回收能量的過(guò)程。廢塑料中含有大量的C、H元素，燃燒熱值可達(dá)到33.6～42MJ/kg，甚至比煤炭高，可以很好的加以利用。能量回收式利用不需要對(duì)廢塑料進(jìn)行分選和清洗，減少了預(yù)處理成本，處理廢塑料的種類(lèi)多，可以實(shí)現(xiàn)大批量處理，效率高，減量化明顯。但廢塑料燃燒時(shí)易產(chǎn)生二噁英等有毒有害氣體，處理不當(dāng)會(huì)造成二次環(huán)境污染，而對(duì)環(huán)境友好的設(shè)備和工藝投資較大、成本高，尚不能大規(guī)模推廣。并且焚燒產(chǎn)生的飛灰處理目前也是一項(xiàng)世界難題。因此，能量回收是廢塑料除填埋外的一種最終處置方式，其目的主要在于廢物減量化，通常適用于那些無(wú)法再生利用或再生價(jià)值較低的廢塑料。

2 新形勢(shì)下的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

2.1 禁塑令

2008年6月1日，全國(guó)開(kāi)始實(shí)行“限塑令”，禁止生產(chǎn)銷(xiāo)售和使用超薄塑料袋，商場(chǎng)、超市、餐飲等場(chǎng)所不得免費(fèi)提供一次性塑料袋、打包盒。這一政策雖然對(duì)白色污染的減少起到了一定效果，但“限制”而非“禁止”，白色污染的減少效果仍然不盡如人意。2019年2月，海南省宣布自2019年起分種類(lèi)逐步推進(jìn)全面禁塑，禁止生產(chǎn)、銷(xiāo)售和使用一次性不可降解塑料制品。2019年10月，教育部印發(fā)了《關(guān)于在中小學(xué)落實(shí)習(xí)近平生態(tài)文明思想、增強(qiáng)生態(tài)環(huán)境意識(shí)的通知》，要求學(xué)校不得強(qiáng)制學(xué)生使用塑料書(shū)皮，努力實(shí)現(xiàn)“無(wú)塑開(kāi)學(xué)季”，禁塑從娃娃抓起。2018年巴拿馬政府宣布到2020年將完全廢棄塑料袋的使用。歐洲議會(huì)也在2019年3月通過(guò)了表決，將自2021年起開(kāi)始大范圍禁用一次性塑料產(chǎn)品。這些“限塑”“禁塑”政策的頒布將在未來(lái)大幅減少?gòu)U塑料的產(chǎn)生，也將促進(jìn)可回收塑料的發(fā)展。2019年我國(guó)遵照新的《禁止進(jìn)口固體廢物目錄》不再進(jìn)口工業(yè)來(lái)源的廢塑料，再生塑料全部無(wú)法進(jìn)口。而我國(guó)對(duì)再生塑料的巨大需求必將刺激廢塑料再生行業(yè)不斷改革創(chuàng)新。

2.2 垃圾分類(lèi)

隨著上海垃圾分類(lèi)的成功推進(jìn)，北京、深圳等地也緊隨其后出臺(tái)了相應(yīng)的《生活垃圾管理?xiàng)l例》，采取各種措施加強(qiáng)對(duì)生活垃圾分類(lèi)和源頭減量的管理。國(guó)務(wù)院也在2019年發(fā)布了《生活垃圾分類(lèi)標(biāo)志》，同時(shí)要求全國(guó)46個(gè)重點(diǎn)城市的城區(qū)實(shí)施生活垃圾強(qiáng)制分類(lèi)。廢塑料制品是生活垃圾可回收物的重要組成部分，各城市對(duì)生活垃圾的強(qiáng)制分類(lèi)以及將在未來(lái)全面實(shí)行的全國(guó)性垃圾分類(lèi)必將從源頭上大幅度提高生活垃圾中可回收塑料的質(zhì)量，提高有價(jià)塑料的回收率，減少資源浪費(fèi)，同時(shí)提高民眾的資源循環(huán)利用意識(shí)。

2.3生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度（Extended Producer Respon-sibility，EPR）

EPR以資源循環(huán)利用與環(huán)境保護(hù)為最終目標(biāo)，要求生產(chǎn)者為廢棄產(chǎn)品帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。EPR不僅要求生產(chǎn)者在生產(chǎn)階段盡可能采取環(huán)境保護(hù)的預(yù)防措施，而且需要對(duì)產(chǎn)品消費(fèi)后的回收處理和最終處置承擔(dān)相應(yīng)的延伸責(zé)任。EPR涉及產(chǎn)品的全生命周期，要求產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、回收到最終處置都履行綠色制造、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。歐洲一些國(guó)家已經(jīng)全面實(shí)行了EPR。我國(guó)在2016年12月發(fā)布了《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》，率先對(duì)電器電子、汽車(chē)、鉛蓄電池和包裝物等產(chǎn)品實(shí)施EPR，到2020年，EPR相關(guān)政策體系初步形成，到2025年，EPR相關(guān)法律法規(guī)基本完善，產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)普遍推行，重點(diǎn)產(chǎn)品的再生原料使用比例達(dá)到20%，廢棄產(chǎn)品規(guī)范回收與循環(huán)利用率平均達(dá)到50%。

3 前景與展望

隨著科技的不斷進(jìn)步，廢塑料的回收利用技術(shù)必然會(huì)不斷創(chuàng)新、不斷改進(jìn)，從而帶來(lái)成本的降低和再生產(chǎn)品性能的提升，不斷縮短新塑料和再生塑料的差距。垃圾分類(lèi)政策的推廣能夠提高廣大民眾的資源循環(huán)利用意識(shí)，同時(shí)借助物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，廢塑料的回收渠道和回收率必然會(huì)有很大改善。禁塑令和EPR等政策的實(shí)施能夠從生產(chǎn)源頭上鼓勵(lì)塑料循環(huán)利用。盡管如此，我國(guó)的廢塑料回收利用率依然偏低，要實(shí)現(xiàn)廢塑料的循環(huán)利用和閉環(huán)建設(shè)，還需要政府、企業(yè)以及廣大消費(fèi)者的共同努力。

參考文獻(xiàn)

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