廢塑料回收再生工藝及環保要求

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

關鍵詞：廢塑料回收;環保要求;再生工藝;發展前景

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：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揮著至關重要的作用，是建筑、醫療、電子、汽車、包裝等行業眾多產品創新的要素。2018年全球塑料產量達到2.99億t左右，塑料需求的持續增長導致了每年垃圾的堆積。根據歐洲的統計，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的比例仍然很高，廢舊塑料占據了很大的空間，塑料可能需要數十億年才能自然降解。為了進一步解決塑料填埋處理問題，回收方法被認為是處理塑料廢物的另一種方法。對廢塑料進行再加工重新利用可以使其“變廢為寶”，減少環境污染問題，社會效益明顯。基于此，本文對廢塑料回收再生工藝及環保要求進行了研究。

1 廢塑料回收利用的主要方式

1.1 廢塑料回收相關處置規范要求

相關企業在回收、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規范》（HJ/T364-2007）、《廢塑料加工利用污染防治管理規定》（環境保護部發展改革委商務部公告2012年第55號）和《廢塑料綜合利用行業規范條件》（2016年1月1日起施行）等技術規范要求。

1.2 回收方式的分析

現階段，我國廢塑料回收方式除了物理回收、化學回收之外，還有能量回收，國內有關文件指出，廢塑料應該優先選擇直接再生，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、團粒等方式在不改變廢塑料性能的前提下進行的。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，而且成本相對較低，工藝較為簡單。

化學回收是利用化學方法改變廢塑料的原有成分，采用熱解技術、解聚技術等對有用的成分加以利用，這一方式再利用程度相對較高。其中，熱解技術較為常見。熱解是通過熱和壓力將長鏈聚合物分子熱解成更小、更不復雜的分子的過程。這熱解過程中產生的三大產品是石油、天然氣和焦炭，對工業特別是生產和精煉廠具有重要價值。熱解技術被眾多專家推崇是因為該工藝能夠在500℃左右的中等溫度下產生高達80%的液體油。此外，熱解也非常靈活，可以根據喜好對工藝參數進行操作，優化產品收率，所生產的液體油可用于多種用途，如熔爐、鍋爐、渦輪和柴油發動機，無需升級或處理。與循環利用不同，熱解不造成水污染，即使熱解副產物氣態也具有可觀的熱值，可重復利用以補償熱解裝置的總能量需求，被認為是綠色技術。

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。在對購物袋、地膜等廢塑料進行預處理時，要根據種類、制品形狀等分揀廢塑料。對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。在將其送入破碎機破碎后，接著進行喂料（添加劑），用高速捏合機捏合后，用單螺桿和雙螺桿擠出機熔融擠出后進入冷卻水槽直接水冷硬化，并采用風干機進行干燥處理，接著進入切粒機切粒成型即為成品[2]。

在造粒過程中，要嚴格控制螺桿轉速、切刀轉速等參數，盡可能的防止粒料發生粘粒。一般情況下，直徑65㎜的單螺桿擠出機溫度約為150℃，轉速約為25r/min;直徑51～150㎜的雙螺桿擠出機溫度約為140℃，螺桿轉速為20r/min。直徑6㎜平行雙螺桿擠出機造粒聚乙烯，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量，降低熔體粘度，保證再生料的質量。

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，發現和開發潛在能源的興趣越來越大。已經開發的一些新能源包括太陽能、風能、地熱和水力發電技術。近年來，利用廢棄物進行能源轉化已成為滿足日益增長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，因此可以轉化為有價值的能源。因此，熱解是近年來引起人們廣泛關注的廢物最小化途徑之一。

熱解不造成水污染，即使熱解副產物氣態也具有可觀的熱值，可重復利用以補償熱解裝置的總能量需求，被認為是綠色技術，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，參數對優化產品收率和成分起著重要作用。在塑料熱解過程中，關鍵的工藝參數可能會影響液體油、氣體和焦炭等最終產品的生產，這些重要參數可概括為溫度、反應器類型、壓力、停留時間、催化劑、流化氣體類型及其速率。通過調整參數，可以獲得理想的產品。一是溫度控制。溫度是熱解過程中最重要的操作參數之一，因為溫度控制著聚合物鏈的裂解反應。國外研究表明，溫度對反應速率的影響最大，可能會影響所有塑料的液、氣、炭的產品組成。操作溫度的要求很大程度上取決于產品的偏好。如果選擇氣態或炭化產物，建議溫度高于500℃。如果選擇液體，建議溫度在300～500℃之間。二是壓力和停留時間的控制。有研究表明，在較高的溫度下，壓力對氣體產物的影響較大。壓力高時向較低分子量一側移動，也會影響液體產物的碳數分布[3]。壓力和停留時間都是溫度相關的因素，可能會對塑料熱解在較低溫度下的產物分布產生潛在的影響。三是催化劑的選擇。有文獻報道，催化裂化催化劑是優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產生，且產油率極低，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、經濟和環保效益

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，有助于當地的經濟發展，促進地方工業企業經濟不斷強大，同時在采取了廢水、廢氣、噪聲、固廢等污染治理措施后，可以達到有效控制污染和保護環境的目的，因此有著良好的社會、經濟和環保效益，發展前景廣闊。

參考文獻

[1]熊天啟，朱躍昆，陳國周等.廢舊塑料再生工藝創新及思考[J].云南科技管理，2017，30（5）：74-76.

[2]孔茗.新環保要求下報廢車用塑料回收利用現狀分析與展望[J].塑料科技，2018（6）：120-122.

[3]陳北平.廢塑料再生利用的難點與破局[J].資源再生，2017（11）：48-49.

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

收稿日期：2019-03-05

作者簡介：鄭驥（1979-），男，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為環境工程和咨詢。