廢塑料回收利用前景

鄧夢龍

(蘭州新區市政投資管理集團有限公司，甘肅 蘭州 730030)

1 概述

近年來，世界各國塑料工業已經得到長足的發展，塑料加工業已經發展成為一個品種繁多，門類齊全的經濟支柱產業。但是，廢舊塑料由于自身重量輕、體積大、難降解，燃燒后產生多種有毒物等特性，使廢舊塑料的處置十分困難。同時，廢舊塑料熱值較高，蘊含著巨大的再生資源，因此，廢舊塑料的回收利用，對節能減排和環境保護有十分重要的意義。

2 廢塑料回收預計

2.1 廢舊塑料回收依據

塑料的使用量巨大，由其在我國較為寒冷的西北地區，農用塑料諸如地膜、農用帳篷、編織袋的使用占有很大比重，同時，飲料瓶、食品袋、塑料飯盒、塑料包裝及容器、洗具、桶以及電子產品外殼也占有一定比重；因而廢舊塑料的產生是較為突出的一個問題。進行廢舊塑料回收利用，生產出再生顆粒不僅解決了廢舊塑料的處置問題，同時也緩解了對能源的過度依賴，對相對貧困的西北人民來說，是較為實際的做法。

利用廢舊塑料制造再生顆粒可以運用專用造粒設備，將廢舊聚乙烯、聚丙烯等塑料通過破碎－清洗－加熱塑化－擠壓成型工藝，加工生產出市場暢銷的再生顆粒。生產1t可獲利潤500－800元。利用廢舊塑料生產塑料編織袋，例如，山東棗莊市山亭區桑村鎮正在進行再生顆粒的生產制造，并利用再生顆粒進行加工，全鎮已建立塑料顆粒加工廠201家，塑料編織袋廠23家，日產編織袋5億條，形成了廢舊塑料的收購、運輸、加工及印刷一條龍，年銷售額達3.5億元。

2.2 需解決的問題

廢舊塑料回收利用生產設計需要解決的問題包括：廠房建設、廢舊塑料收集、廢舊塑料分選、處理工藝選擇以及處理、經濟效益評估、環境影響評價等部分。進行廢舊塑料回收利用生產設計優點是：廢料來源廣泛、廠房選址較簡便、經濟效益好、對環境保護有重要意義；缺點是：收集難度較大，技術水平、設備工藝待提高，投入成本較高。

3 工程設計

3.1 總體工程設計

廠區總體工程建設設計過程中應充分考慮交通便利、集散簡便、土地面積廣泛且較為廉價、可以充分利用、對周邊環境造成二次污染影響分析等多個相關因素。

3.2 配套系統與輔助設施

3.2.1 輔助設備區域設置

1）原料接收站。廢舊塑料的回收利用第一步即是回收，因此廢舊塑料接收站是生產的第一個環節，必須保證回收的質量和數量，以保證原料的充足供應。每個回收站應配備運輸車輛、回收工作人員、計量裝置如地磅和電子秤等，同時應該設有一定容量的存貯倉庫，足以應付回收高峰期的吞吐量。

2）倉庫。倉庫主要是用于廢舊塑料存貯、廢舊塑料分選、產品的存放、生產設備以及零件的放置，容量上應該滿足日吞吐量要求，且運入運出方便，方便機械操作，通風良好，防止腐臭，開展獨立分區設置，分區標號要明顯使之能夠分選原料，使之利于賣出調貨并能夠滿足至少10d產品庫存。

3）污水處理設施。主要用于接收處置廠區內生產及生活過程中產生的各類污水，并將處置達標后的污水排放至城鎮污水處理設施。

3.2.2 給排水及供電系統

1）給水系統。廠區的供水系統包括一般性生產供水系統、工藝及特種供水系統、生活及消防供水系統。

2）排水及供電系統。一是生產生活污水。用于排放生產過程中污染濃度較大、機械設備沖洗含雜質較多的生產污和用于排放使用過但輕度污染的廢水及生活廢水統一通過收集管道排入廠區污水處理設施集中處置后接入市政管網統一收集。二是雨水排放系統。由專門設計的雨水收集管路收集，用于路面、建筑物，綠化等地的消耗使用。三是供電系統。廠房的供電系統包括廠區外線供電系統、廠內變配電系統、車間內電器設備的配電系統、廠區以及室內照明系統以及電器相關維修服務系統等部門。其中，最大耗電莫過于生產設備，主要是所選擇的高頻節能電磁加熱造粒機組，是工廠耗電量最大的設備。

4 可行性研究

4.1 廢舊塑料收集可行性

近些年，隨著經濟的高速發展，塑料需求量每年增長巨大，塑料原料的價格也不斷增長，極大地推動了塑料市場的活力，廢棄塑料的價格亦不斷上漲，其中較為純凈的聚乙烯、聚丙烯回收料價格最高時接近未漲前原料價位。

4.2 收集方式

考慮到今后成本及效益預算，可以采用兩種方式收集廢舊塑料：垃圾場人工分選式回收和店面回收兩種方式。垃圾場人工分選式回收是指在較大的垃圾貯存區或是垃圾回收中轉站對垃圾中的塑料進行專門分選回收，這樣的回收工作效率高、成本較低。但一般來說由于拾荒者大都對垃圾中的塑料進行過初步分選，因此一些居民小區產生的垃圾塑料含量不高，而公共場合產生的垃圾含量相對較高，所以垃圾場人工分選式回收適用于那些人口密集，垃圾量較多的大型轉運站。對于店面回收，是各地方都存在普遍現象，一些高年紀老人由于生活較為貧困，對小區，街道產生的飲料瓶、塑料外殼進行拾荒，達到一定數量后再集中賣掉獲得一定收益。目前，以這樣的方式進行的塑料回收占有比重達30%～40%。

4.3 收集路線

廢舊塑料回收路線基本可以按照垃圾回收路線進行，對于一些較大的垃圾中轉站或是垃圾貯存場可以建設一些專門用于中轉塑料的倉庫，進行設點收集，避免重新選擇場地，既便于回收廢舊塑料，又經濟實惠。

5 原料及工藝

5.1 原料及產量的分析

5.1.1 原料方案

根據各種塑料不同的使用特性，塑料可分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類型。其中通用塑料就是我們日常生活接觸、使用最多且最頻繁的一種塑料，其用途包括農用地膜、農用帳篷、編織袋，飲料瓶、食品袋、塑料飯盒、塑料包裝及容器等。這類塑料主要成分是聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)這四種（見表1）。因此，廢舊塑料回收的對象主要就是通用塑料。

表1 常見塑料制品及主要成分

5.1.2 產量分析

國內廢舊塑料的產量分析（僅以2008、2009年為例）：2008 年，我國塑料使用總量達5194.4萬t，高居世界第二。塑料制品實際消費總量3387.8萬t，實際廢棄塑料回收量900萬t左右，回收率約30.5%（詳見表 2）。

表2 2005--2008廢舊塑料使用量 （單位：t）

5.2 工藝流程

5.2.1 原料揀選

由于廢舊塑料來源復雜，常夾雜有織物，橡膠，金屬，泥紗等雜質，而且不同品種的塑料混在一起，既會對加工造成困難，生產的制品質量造成影響，而且混入的金屬雜質還會損壞加工設備。因此，廢舊塑料分揀一般有手工分選和機械分選兩種方法。

5.2.2 破碎:廢舊塑料粉碎

通常采用各種類型的破碎機械，對物料施加不同機械力來完成的，如拉伸力、擠壓力、沖擊力和剪切力等。經過粉碎，研磨或剪切等手段，將其破碎成一定大小的碎片或小塊物料，一般小于2cm。

5.2.3 清洗

該池主要是針對破碎后的塑料進行揉搓清洗，最大限度的降低原料的含沙含雜量，采用半機械化方式進行。即將破碎后的廢舊塑料碎屑放于水槽中進行機械攪拌、外加風力高速摩擦沖洗，分為2～3個清洗池，循環沖洗3h左右，最后進入離心甩干機或是烘干設備進行干燥。

5.2.4 熔融、拉絲

原料通過漂洗后，通過加熱設備或是甩干機進行干燥，之后進入高溫熔融設備進行高溫熔化，這里只發生物理變化，而沒有化學裂解，最后將熔融的塑料拉絲，冷卻成型，產生的廢渣返回工序、循環處理。

5.2.5 切粒、包裝

將拉絲后的條狀塑料輸入造粒機進行切割，即得到塑料再生顆粒，按照市場常見規格進行按量包裝，貯存庫中，即可銷售。

6 環境影響分析

廢舊塑料的回收利用是以資源回收、保護環境為目的，對于生產過程中產生的污染物要合理處置。對于廢舊塑料回收工廠來說，最主要的污染物質是廢水、噪音、揚塵和廢渣。總之，再生顆粒的生產活動絕不能以犧牲環境為代價，不能只看眼前，不顧長久，使廢舊塑料的回收利用實現經濟和環境效益的雙豐收。

6.1 廢水

生產過程中產生的廢水，主要來自廢舊塑料的漂洗、設備的清洗以及車間走道的沖洗環節。建議處理方案采用無氧生物降解沉降方式，先將高濃度污水送入曝曬池，進行無氧生物降解，48h后進入沉淀池，12h后將上清液部分進行測試，符合污水綜合排放標準（GB 8978-1996）后向城鎮污水處理廠排放。

6.2 噪音

噪音主要來自機械的運轉，包括漂洗設備、熔融設備和切割設備。對于噪音的控制可以選擇采用隔音設備對污染源進行處置，例如采用隔音板、墻面和天花板使用消音材料和裝置，使廠界噪音降到45dB以下，達到 《工業企業廠界噪音標準》（GB l2348-90）要求，同時，對生產區和生活區多種植植被樹木，也有利于降低噪音。

6.3 粉塵

粉塵主要是廢舊塑料的運輸存貯、預處理、分選以及切割環節產生的，對于車間外部廢舊塑料的運輸以及存貯，應該盡量采取封閉式；車間內部要經常沖洗，避免雜質堆積，保持車間潔凈。同時，對于粉塵較多的設施如攪拌、切割、料倉等，應該配備吸塵器，可采用負壓收塵系統和袋式收塵器除塵；對于輸料系統，要采用密封式。

6.4 廢渣

廢渣主要是廢舊塑料分選環節分選出來的廢品、次品（不可用于廢舊塑料再生）以及廢舊塑料的運輸、存貯、以及車間遺留或是損失的殘次品，對于這些廢渣進行分選后將無法利用部分送往生活垃圾填埋場填埋處置。

6.5 廢氣

由于沒有高溫裂解或是催化熱解工藝，只有加熱熔融工序，廢舊塑料只發生物理變化，化學反應幾乎沒有，因而不產生類似CH4和CH2等小分子物質；PVC中的HCl聚丙烯腈中的HS、聚氨酯中的氰化物也不會排出；基本不產生CO、NOX和含磷類化合物。

7 發展前景

7.1 廢舊塑料再生顆粒制造的優點及缺點

優點在于選址方便，地價低廉，原料來源充足，工藝流程相對簡單，設備便宜且操作簡便；同時有可觀的經濟效益和環境效益。但是相對產值缺點也十分明顯：需要大量的勘察、論證及規劃，步驟較多，事項繁瑣；原料收購費用巨大，且年總投入隱患較高；較大的費用造成融資困難等。

7.2 改進意見

在資源回收和環境保護日顯重要的今天，國家制定了許多相關制度和政策來鼓勵和支持資源回收和環境保護型企業的發展。對于再生顆粒工廠的籌建，可以利用國家的政策傾斜，得到一定的優惠，例如爭取在土地費用、銀行利率、納稅金額以及建廠的調研論證和技術經驗方面得到國家的扶持和幫助，從而更有利于企業的投資和運行。同時，應系統的對工廠的選址、廠房建設、收購收集、工藝流程、環境等面進行生產設計和可行性分析，當有一定經驗和產出后，再進行適當規模的擴大。