廢舊農膜回收處理的設備技術研究

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730207）

1 薄膜回收工藝

廢舊薄膜的加工工藝過程如下：粉碎→清洗→脫水→烘干→造粒。

對于在生產過程中產生的邊角料或試車時產生的廢膜，因為不含雜質，可以直接粉碎、造粒，回收利用。包裝薄膜和農用薄膜的回收，難點是分選和除去雜質及附著在薄膜表面的其他物質，如灰塵、油漬、顏料等。

1.1 廢舊薄膜的粉碎

廢舊薄膜的粉碎和其他物料不一樣，主要原因是廢舊薄膜質地軟，且含有大量泥沙、秸稈等雜質，因此宜打包壓實后再破碎。破碎設備可以根據廢舊薄膜的種類、形狀和所需要破碎的程度來選擇，不同材質的廢舊薄膜應采用不同的破碎設備。對于廢舊薄膜這樣具有較高延展性的韌性塑料，適宜采用剪切式粉碎設備。粉碎設備有干式和濕式之分。干式粉碎機可以直接對收集到的廢舊薄膜進行粉碎，其特點是結構簡單，投資小，但由于所粉碎的廢舊薄膜含有較多的雜質，刀具磨損較大。濕式粉碎機則需要對收集到的廢舊薄膜進行預清洗后再粉碎，其特點是增加了一道工序，但刀具磨損小，噪音低[2]。

回收的廢舊薄膜體積密度較小，用普通粉碎設備很難破碎。常用的干式粉碎（切碎）設備不大適用于處理廢舊農膜。一般采用濕式粉碎設備，粉碎（切碎）刀的使用壽命也長，刀口類型多。由于粉碎后薄膜碎片常常還夾雜著少量的泥沙雜質，因此有必要配備進一步分選泥沙的裝置[3]。

1.2 廢舊薄膜的洗滌

回收的廢舊農膜含有大量的泥沙，如果直接用于造粒，會嚴重影響產品的質量，除泥沙外，還含有油漬、顏料、農藥、秸稈等，因此在造粒之前必須進行徹底的洗滌。在洗滌過程中，可以適當加入洗滌劑。洗滌的方式有干洗和水洗兩種，干洗成本較大，不適用，大多采用水洗方式。清洗設備按工作方式分類有連續式和間歇式，按結構分類有敞開式和封閉式。不論何種方式，都有一個產生強洗滌作用的撥輪或滾筒。撥輪或滾筒的高速轉動使廢舊薄膜碎片受到較強的離心力作用，從而使附著在廢舊薄膜上的附著物脫落。由于薄膜與附著物的密度不同，脫落的附著物最終沉淀下來，廢舊薄膜碎片浮于水面上。為了取得更好的清洗效果，薄膜碎片用水清洗后，可送入摩擦清洗機繼續清洗，在摩擦清洗機內，薄膜碎片表面受到較大的摩擦作用而使附著物脫落。

農用塑料薄膜一般用于農業的棚膜或者地膜，其回收時的主要問題是泥沙的清洗。一般情況下，農膜表面附著的泥沙含量與單位質量農膜的表面積成正比。據資料介紹，厚度為10mm的薄膜所含泥沙量約占其總質量的70%，厚度為150mm的薄膜所含泥沙量約占其總質量的30%。農膜的清洗比較費時費力，如果清洗不徹底，容易磨損回收加工設備。對于與農藥接觸嚴重的廢農地膜，需進一步用石灰水清洗，以中和去毒，再用冷水漂洗、曬干[4]。

1.3 廢舊薄膜的脫水

經破碎清洗后的廢舊薄膜含有大量的水分，需要經過進一步的甩干脫水。甩干脫水的方式主要有篩網過濾脫水和離心甩干脫水。篩網脫水是將清洗干凈的廢舊薄膜碎片輸送到有一定目數篩孔要求的篩網上，讓水與廢舊薄膜碎片分離，然后再甩干脫水。篩網的放置形式既可以平放，也可以傾斜。帶有振動器的篩網脫水效果更好。離心式脫水機是以高速旋轉的甩干桶產生的離心力使廢舊薄膜碎片脫水，類似洗衣機的原理。

1.4 廢舊薄膜的烘干

經脫水處理后的薄膜碎片仍含有一定量的水分，要使含水量降低到0.5%以下，必須進行烘干處理。烘干方式通常采用通入熱風干燥器或加熱器產生的熱風，為了節約能源，降低成本，通入的熱風應該循環使用。

1.5 廢舊薄膜再造粒

造粒的工藝分為冷切造粒和熱切造粒兩大類，選用哪種方法造粒，要看塑料的品種和成型設備而定。在廢舊薄膜的回收造粒過程中，通常需要利用擠出機，廢舊薄膜由擠出機熔融塑化以后，由擠出機擠成條形狀，再按照所需規格直接熱切粒或冷卻后切粒備用。在擠出機的前端安裝有過濾裝置，包括廢粗濾板和濾網，其作用是用于清除破碎后的廢舊薄膜中的殘存雜質，如沙子、纖維以及其他熔點較高的塑料，以保證產品的質量和擠出過程順利進行[1]。

2 廢舊農膜回收流程圖

見圖1。

圖1 廢舊農膜回收處理流程圖

3 典型的廢舊薄膜回收工藝及設備

廢膜回收生產線總體工藝流程如圖2所示。

零散的廢舊農膜→送至粉碎用圓筒碾磨機1→送到預洗滌裝置2→送到濕法切割磨碎機3→送入濕料貯倉4→計量加入到帶攪拌器的容器7→由循環泵將混合物送至水力旋流器8→水和廢舊薄膜組分進入摩擦分離器9→分離出廢舊薄膜再進入旋轉沉降槽10，使細小的殘留的雜質進一步得到分離→進入帶攪拌器的容器11→通過水力旋轉器12進入摩擦分離器13分離出細小的剩余雜質→送入離心式機械干燥器14，水與純凈的原料分離→送到熱干燥器15中徹底干燥→干凈的回料送到清潔的料倉16儲存，采用攪拌器使倉中物料保持運動狀態，防止物料間的粘結[1]。

捆好的廢舊薄膜→送至切割磨碎機5→送至撕碎的薄膜貯料倉6→計量加入到帶攪拌器的容器7→余下同上。

從16清潔的撕碎薄膜的中間緩沖倉→擠出機的料斗17→過濾捻更換器18→切料裝置19→離心式烘干機20→再造粒料貯料倉21。

4 廢舊薄膜回收利用機械

4.1 廢舊薄膜清洗機

S90-1型廢舊薄膜清洗機由大連星海塑料機械版輥廠研制生產，具有結構設計先進、緊湊合理、性能好、產量高等優點，是目前國內清洗廢舊薄膜的理想設備，產量高達120kg/h，比人工洗膜提高效率25～30倍，適用于廢舊地膜、棚膜或其他薄膜的清洗。該清洗機洗膜干凈，無雜質，洗凈率95%以上，洗后的廢舊薄膜可用于造粒和生產其他產品。

4.2 廢舊薄膜粉碎設備

南通市如皋塑料機械廠的SCP-640A型塑料破碎機是大型破碎設備，進口尺寸800mm×600mm，較大的塑料制品可直接投入機內進行破碎。該破碎機可自動翻轉機身及篩板，調試、維修及清理較方便。SCP-160B型塑料破碎機是小型破碎機，適用于塑料廢品（如廢舊薄膜）的破碎，已批量生產[1]。對廢舊薄膜而言，宜采用低速旋轉剪切式粉碎機或雙軸撕碎機（3E集團），效果比較理想。

4.3 廢舊薄膜造粒設備

1）大連星海塑料機械版輥廠生產的廢舊薄膜多功能造粒機組SZI-55/110×13（B）適用于高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氯乙烯等廢舊薄膜的粉碎和造粒，SZI-55/110×13（C）型聚丙烯廢舊薄膜多功能造粒機組在SZI-55/110×13（B）基礎上增設聚丙烯造粒裝置，結構先進，緊湊合理，性能好，產量高。

2）衡陽市塑料機械廠生產的SMPZ-200型廢舊塑料薄膜破碎造粒機組主要適用于工農業廢舊聚乙烯薄膜（厚度在0.01～0.1mm）的破碎、清洗、造粒。該機組設有輸送、破碎、清洗、脫水、風干、造粒等裝置，可以實現清洗、破碎、造粒一體化操作，供廢舊塑料薄膜加工廠立料用，具有造價低、生產效率高、功率小、結構緊湊、安裝方便等優點。

圖2 廢舊薄膜回收生產總體工藝流程圖

3）北京華盾塑料包裝器材公司生產的廢舊薄膜回收造粒機可以實現廢舊薄膜自動連續輸送喂料，過載時喂料自動停止，負荷下降到指定數值時喂料電機自動啟動繼續輸送喂料，控制裝置可以保證主機不會長期超負荷工作，延長了使用壽命。該機組可以回收高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯或高密度聚乙烯的混合料，同時通過改變切粒及冷卻方式還可以回收聚丙烯、定向聚丙烯、復合聚丙烯等廢膜。

5 廢舊薄膜回收再生技術中存在的問題

1）回收問題。薄膜在農業生產中應用廣泛，但是真正能回收的很少，原因是回收成本太高，回收利益群體主要是農膜的使用者，回收利潤和勞動價值不成比例，所以回收積極性不高。

2）洗滌問題。雖然已經有了一些洗滌方法，但是從洗滌的效果來看，還存在很大問題，主要是因為廢舊農膜在回收時含有大量泥沙和雜草等，很難分離，給后續的造粒和深加工其他產品帶來很大的影響，需要采取人工分離分出秸稈等雜質。

3）破碎問題。破碎環節需要解決的是刀片的壽命和設計問題。由于廢舊薄膜中含有許多雜質，如泥沙、秸稈等，同時廢舊薄膜質軟，對刀刃磨損很大，需要定時更換刀片，且對刀片的材質要求也較高。

4）脫水和干燥問題。用于再生造粒的廢舊薄膜要求其含水率不超過1%，而在實際生產中，從脫水甩干到儲存車間，廢舊薄膜的實際含水量還很大，有條件的需要進一步烘干處理。

5）再生制品的標準化問題。再生制品缺少統一的標準，質量不能保證。馬麗、李梅關等對廢舊薄膜干法造粒工藝研究表明,其含沙量、含水量的增加會降低其生產效率，拉絲也易斷裂，再生造粒品質大大降低，限制了再生造粒的用途和市場。