廢舊塑料資源利用在我國(guó)的發(fā)展分析

楊菁

摘 要：文章主要針對(duì)我國(guó)當(dāng)前存在的廢舊塑料資源進(jìn)行了分析，并著重對(duì)其利用現(xiàn)狀展開(kāi)了論述，通過(guò)對(duì)比分析不同的資源特點(diǎn)以及利用工藝，對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并提出了廢舊塑料資源利用對(duì)社會(huì)的發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：再生；廢舊塑料資源；利用；技術(shù)

引言

在傳統(tǒng)的材料應(yīng)用中，主流材料主要有木材、鋼鐵、布料以及皮革等，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域廣泛的被應(yīng)用開(kāi)來(lái)。而塑料自其發(fā)明以來(lái)，逐漸的成為了當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的材料，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其應(yīng)用已經(jīng)超出了鋼鐵材料的應(yīng)用量。但是塑料制品難以降解，因此廢舊的塑料資源會(huì)造成環(huán)境污染。為了解決這一難題，避免廢舊塑料造成的環(huán)境問(wèn)題，廢舊塑料資源化研究成為了當(dāng)前社會(huì)的有一大課題，如何才能夠提取其中有用的資源，成為了目前研究人員的核心研究?jī)?nèi)容。

1 回收利用技術(shù)

塑料這一材料的質(zhì)量相對(duì)較小，且降解十分困難，塑料制品一般體積都相對(duì)較大，對(duì)廢舊塑料制品進(jìn)行無(wú)害化處理難度相對(duì)較高。目前所使用的方式主要有衛(wèi)生填埋、焚燒以及再生利用三種，而再生利用的是未來(lái)對(duì)廢舊塑料資源化的主要方式，具體利用技術(shù)包括以下幾種。

1.1 直接利用

通過(guò)簡(jiǎn)單處理可以實(shí)現(xiàn)廢舊塑料的資源化，即重新利用。簡(jiǎn)單處理主要包括分選→分離→破碎→清洗→干燥，在完成上述預(yù)先處理步驟后在進(jìn)一步進(jìn)行熱熔處理，熱熔后對(duì)材料進(jìn)行拉絲冷卻和切粒處理，再生塑料便由此產(chǎn)生。廢舊塑料的來(lái)源較多，因此成分相對(duì)較為復(fù)雜，由于塑料種類(lèi)多，因此材料性質(zhì)具有較大的差異，所以在進(jìn)行廢舊塑料資源化處理錢(qián)首先需要將回收的廢舊塑料中的雜質(zhì)去除，將塑料品類(lèi)進(jìn)行單一化處理，從而提高再生料的品質(zhì)。廢舊塑料首先需要進(jìn)行干燥處理，但是這一步驟耗能相對(duì)較高。由于廢舊材料中具有較多的雜質(zhì)，因而濾網(wǎng)極易遭到堵塞，所以需要常常更換。直接利用是較為簡(jiǎn)單的方式，但是其材料的力學(xué)性能相對(duì)較低，不能再次利用在高檔鏟平中。在實(shí)際的應(yīng)用中通常還會(huì)加入改性技術(shù)，對(duì)其力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改善，從而滿足材料的應(yīng)用需求，或者將其開(kāi)發(fā)為全新的高分子結(jié)構(gòu)材料。但是這樣耗資就會(huì)明顯提高，因而大多還是利用改性技術(shù)進(jìn)行處理。

1.2 改性

改性塑料的表觀消費(fèi)量逐年增長(zhǎng)，平均年增長(zhǎng)率超過(guò)15%，2010年我國(guó)改性塑料產(chǎn)品的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到5830萬(wàn)噸。我國(guó)改性塑料產(chǎn)品主要集中于家電和汽車(chē)行業(yè)，這也與近些年我國(guó)家電和汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)相吻合。

塑料改性一般是指通過(guò)機(jī)械共混或化學(xué)接枝對(duì)再生料進(jìn)行改性。經(jīng)過(guò)改性的再生制品其力學(xué)性能得到改善或提高，甚至高于原樹(shù)脂的性能，可以做檔次較高的再生制品。

但至今改性技術(shù)仍有其缺陷：（1）“增重”問(wèn)題，非金屬礦物的密度比合成樹(shù)脂大很多，通常要大2～3倍，有的如重晶石粉的密度比聚乙烯大5倍左右；（2）填料表面處理問(wèn)題，填料顆粒與高分子基體之間的界面非常復(fù)雜，填料顆粒表面處理技術(shù)及效果還有待進(jìn)一步研究；（3）改性利用固然增加了廢舊塑料的附加值，但是再生料仍擺脫不了降級(jí)使用，并且改性之后塑料的再分離也是問(wèn)題。

1.3 裂解

在高溫高壓催化劑的條件下，廢舊塑料可以裂解，產(chǎn)生再生油，該產(chǎn)物可以作為化工原料以及燃料使用。溫度適宜的條件下，在一定的壓力下，催化劑會(huì)催化反應(yīng)，廢舊塑料便會(huì)裂解，生成低分子化合產(chǎn)物，通過(guò)這一反應(yīng)可以制得柴油、汽油。廢舊塑料裂解油的方式主要有三種即熱裂解-催化改質(zhì)法、催化熱裂解法以及熱裂解法。其中最為簡(jiǎn)單的廢舊塑料回收技術(shù)即熱裂解法。通過(guò)對(duì)反應(yīng)物持續(xù)的提供熱能，從而克服裂解的活化能。從而使得高分子聚合物反應(yīng)，產(chǎn)成低分子化合物。通過(guò)該方式能夠最大程度的減少投資，降低工藝難度，但是該種方式所產(chǎn)生的油品質(zhì)相對(duì)較低，雜質(zhì)較多，且出油率相對(duì)較低。還需要長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)，所得到的有機(jī)燃料中可用燃料含量低。在三種方法中，催化裂解法成本相對(duì)較低，且工藝簡(jiǎn)便，相對(duì)比熱裂解法，其產(chǎn)物中芳構(gòu)化油品以及異構(gòu)化油品相對(duì)較多。但是反應(yīng)中催化劑會(huì)很快受到反應(yīng)影響而失去活性，催化劑的回收相對(duì)較為困難，因而裂解反應(yīng)會(huì)受到嚴(yán)重影響，反應(yīng)速率也相對(duì)較低，這是該方式目前無(wú)法逾越的技術(shù)瓶頸。二段法即熱裂解-催化改質(zhì)法，主要是裂解廢舊塑料后針對(duì)裂解氣改制。該方式能夠?qū)ι鲜鰞煞N方式中的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，從而提高裂解所得到的柴油、汽油含量以及品質(zhì)。該種方式的運(yùn)行成本相對(duì)較低，且操作較為辯解，但是前期的投入成本較高，且工藝復(fù)雜。

1.4 氣化

廢塑料氣化技術(shù)是利用氣化介質(zhì)將塑料分解，以獲得合成氣。這些氣體可作為生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料，也可作為燃料來(lái)發(fā)電和供熱。氣化法是一種簡(jiǎn)單可行的回收廢塑料的方法，氣化產(chǎn)物不僅可用于高效、低污染聯(lián)合循環(huán)電站發(fā)電和供熱，還可用于制造高附加值的化工產(chǎn)品。同時(shí)，可通過(guò)高溫氣化溫度控制等措施抑制二

英的產(chǎn)生。

1.5 替代法

在煉鋼工業(yè)的高爐煉鐵過(guò)程中，廢塑料可以作為還原劑代替焦炭。在煉鋼高爐中吹入粉碎的廢塑料，廢塑料在高溫下裂化生成CO與H2等還原性氣體，使鐵礦石還原為鐵。該法投資小、成本低，可直接利用已有的設(shè)備，而且可對(duì)混合塑料進(jìn)行處理。在煉鋼溫度下，廢舊塑料材料燃燒會(huì)十分充分，產(chǎn)生二氧化碳、水兩種產(chǎn)物，有效減少有害氣體的產(chǎn)生。但是該種技術(shù)下需要將再生塑料加工成一定的粒度，因而生產(chǎn)成本便有所增加。煉焦時(shí)若僅僅使用煤炭其焦油產(chǎn)量相對(duì)比加入脫氯塑料、去雜質(zhì)塑料的煤炭要低很多。因此混合塑料可以通過(guò)該種方式進(jìn)行處理，其利用率也相對(duì)較高。并且，該種方式能夠有效節(jié)約資源，是的溫室氣體排放量大大降低。在水泥的燒制加工過(guò)程中，化石燃料也可以為廢舊塑料所替代。在水泥窯中加入脫氯廢塑料，不但能夠有效降低化石燃料的使用率，而且在燃燒時(shí)廢舊塑料所產(chǎn)生的酸性氣體還能夠作為水泥生產(chǎn)的中和劑。該方式在近些年開(kāi)始得到推廣，其經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保型也得到了工業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)可。

2 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前廢舊塑料的再生利用中，所推廣研究的技術(shù)大多傾向于污染小且高效便于操作的經(jīng)濟(jì)性工藝技術(shù)，這也成為了廢舊塑料技術(shù)發(fā)展的新型趨勢(shì)。

首先，針對(duì)廢舊塑料的資源化處理方式相對(duì)較較多，因而其利用方法的選擇就顯得十分重要，對(duì)于不同的廢舊塑料需要選擇不同的處理方式，合理的方式不但回收率高，且對(duì)環(huán)境的影響也最小。能夠以最小的投入獲得最大的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。其次，配套設(shè)施也是對(duì)廢舊塑料進(jìn)行回收再利用的關(guān)鍵內(nèi)容。廢舊塑料的回收利用中，相關(guān)工藝設(shè)備的研發(fā)也是重點(diǎn)內(nèi)容之一，如何才能夠?qū)⒀邪l(fā)的新技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的生產(chǎn)力，即將技術(shù)落實(shí)到塑料再生利用中，是目前技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的努力方向。最后，廢舊塑料的再生利用并非能夠通過(guò)單一的方法能夠?qū)崿F(xiàn)的，想要有效提高廢舊塑料的利用率，要綜合各種方式，尋求出一個(gè)最佳的組合方式才能夠克服單一方法中的不足，滿足廢舊塑料的利用要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

廢舊塑料的資源性和污染性并存，通過(guò)對(duì)其資源化再利用，消除其環(huán)境污染性并作為資源加以回收利用，是刻不容緩的事。在我國(guó)的廢塑料處理技術(shù)中，通過(guò)合理的資源再生技術(shù)，可以有效實(shí)現(xiàn)資源的回收以及再利用。保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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