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廢塑料的回收和再利用

妳應該知道的關於廢塑料回收的事情!

迄今為止,包裝行業仍然是中國塑料工業最大的應用領域。專家預測,2005年包裝塑料將增長15%以上,達到625萬噸。與日益增加的應用相比,我國包裝塑料的回收利用情況遠不樂觀。廢舊塑料回收利用的應用領域狹窄,是回收利用發展的壹大障礙。本文介紹了國內外幾種主要的塑料回收再利用技術。

燃料

起初,大量的塑料被填埋或焚燒回收,造成了大量的資源浪費。所以國外用廢塑料代替煤、油、焦用於高爐噴吹,用於水泥回轉窯代替煤燒水泥,用廢固體燃料(RDF)發電,效果理想。

RDF技術最初是由美國開發的。近年來,在日本,由於垃圾填埋場的短缺,焚燒爐處理含氯廢塑料時HCl對鍋爐的腐蝕嚴重,以及燃燒時二惡英對環境的汙染,將各種可燃廢棄物與廢塑料混合制成熱值為20933 kj/kg、粒徑均勻的RDF,不僅稀釋了氯氣,而且便於儲存、運輸和燃燒,用於其他鍋爐和工業窯爐代替煤炭。

高爐噴吹廢塑料技術也是利用廢塑料的高熱值,將廢塑料制成合適的粒度,代替焦炭或煤粉噴入高爐的壹種處理廢塑料的新方法。國外高爐噴吹廢塑料的應用表明,廢塑料利用率達到80%,排放量為焚燒量的0.1%~1.0%,有害氣體少,處理成本低。高爐噴吹廢塑料技術為廢塑料的綜合利用和“白色汙染”的治理開辟了新的途徑,也為冶金企業節能增效提供了新的手段。德國日本從1995開始申請成功。

發電

垃圾固體燃料發電最早應用於美國,RDF電站有37座,占垃圾電站的21.6%。日本已經意識到廢塑料發電的巨大潛力。在日本,壹些小型垃圾焚燒站結合大修改為RDF生產站,使集中後可以進行連續高效的大規模發電,垃圾電站蒸汽參數從30012提高到45012左右,發電效率從15%提高到20%~25%。

日本環境省正在大力支持以廢塑料為主的工業垃圾發電,並在2003年度預算中提出了65438億日元的額度,協助籌建5個廢塑料發電設施。計劃到2010年在日本建成150座廢塑料發電設施,使工業垃圾發電成為新能源的重要壹翼。

目前日本每年形成的廢塑料總量近500萬噸,而2000年為489萬噸。其中25%作為塑料原料回收利用;42%被掩埋;6%白燒了;只有3%用於發電。當然最好是100%回收,但目前部分廢塑料無法回收。

利用廢塑料發電可以減少煤和石油的消耗以及二氧化碳的排放。日本計劃到2010年將目前的垃圾發電量提高5倍,使年垃圾發電量達到400萬千瓦以上。

油化

因為塑料是石油化工的產物,從化學結構上看,塑料是高分子碳氫化合物,而汽油和柴油是低分子碳氫化合物。因此,將廢塑料轉化為燃料油是完全可能的,這也是目前研究的重點。國內外在這方面已經取得了壹些可喜的成果。例如,日本富士回收技術公司利用塑料上油技術,從1公斤廢塑料中回收了0.6升汽油、0.21升柴油和0.21升煤油。他們還投資654.38+08億日元建設了回收廢塑料的煉油廠,每天可處理廢塑料654.38+00噸,再生燃料油654.38+00,000升。肯塔基大學發明了壹項將廢塑料轉化為燃料的高科技,出油率高達86%。我國北京、海南、四川等地都報道了塑料轉化為燃料油的研究成果,但未見產業化的實際應用。

建築應用

各種廢塑料都不同程度地沾有汙垢,壹般需要清洗,否則會影響產品質量。利用廢塑料和粉煤灰制造建築瓷磚,不需要對廢塑料進行嚴格的清洗,有利於工業應用中的實際操作。向塑料中加入適當的填料可以降低成本、成型收縮率、強度和硬度、耐熱性和尺寸穩定性。綜合考慮經濟和環境,選擇粉煤灰、石墨和碳酸鈣作為填料較好。粉煤表面積大,塑料與之結合力好,能保證瓷磚強度高,使用壽命長。

消泡後,加入壹定量的低沸點液體改性劑、發泡劑、催化劑、穩定劑等。加入到廢舊聚苯乙烯泡沫塑料中,加熱使聚苯乙烯珠粒預發泡,然後在模具中加熱制成具有細密閉孔的硬質聚苯乙烯泡沫塑料板,可用作建築密封材料,具有良好的保溫隔熱性能。

復合再生

復合再生用的廢塑料是從不同渠道收集來的,雜質多,種類多,雜,臟。由於各種塑料的物理化學性質差異較大,且大部分互不相容,它們的混合物不適合直接加工,再生前必須進行不同種類的分離,因此回收過程復雜。國際上有先進的分離設備,可以系統地分離不同的物料,但設備的壹次性投資較高。壹般來說,復合回收塑料不穩定、易碎,所以常被用於制備低檔產品,如建築填料、垃圾袋、微孔涼鞋、雨靴等。目前,我國沈陽、青島、株洲、邯鄲、保定、張家口、桂林、北京、上海等地已從日本、德國引進20多套熔融法回收廢塑料的裝置,主要用於生產建築材料、再生塑料制品、民用材料、塗料、塑料填料等。

合成新材料

匈牙利科學家開發了壹種新技術,可以將塑料垃圾轉化為工業原料並重新利用,從而改變了以前扔掉或隨便焚燒的做法。

據報道,科學家可以利用這項新技術將塑料垃圾加工成壹種新型合成材料。實驗表明,這種合成材料與瀝青按比例混合後用於鋪路,可以增加路面的硬度,減少碾壓痕跡的出現。還可制成隔熱材料,廣泛用於建築。專家認為,這項技術不僅在環保方面意義重大,而且可以減少石油、天然氣等壹次能源的使用,達到節能的效果。

中國科學院廣州化學研究所科學家多年研制的SPS高效減水劑系列產品,能賦予混凝土良好的保塑、防水和抗凍性能。SPS高效減水劑主要由廢聚苯乙烯塑料組成。根據聚苯乙烯容易引入離子基團的性質,通過化學反應將離子基團引入廢聚苯乙烯的苯環中,使改性後的廢聚苯乙烯具有表面活性劑的功能,使水泥失去包裹混合水的能力,達到減水的效果。此外,由於聚苯乙烯是壹種高分子量聚合物,這種改性聚苯乙烯分子在水泥混凝土凝固過程中,可以在水泥顆粒表面形成壹層薄膜,提高水泥顆粒之間的附著力,從而增強水泥混凝土的強度,成為壹種優良的水泥防水、減水劑和增強劑。

準備基礎化工原料和單體

混合廢塑料熱分解可得到液態烴,超高溫氣化可得到水煤氣,可用作化工原料。近年來,德國的赫司特公司、規則公司、巴斯夫公司、關西電力公司、三菱重工等都開發了利用廢塑料進行超高溫氣化生產合成氣,進而生產甲醇等化工原料的技術,並已產業化。

近年來,廢塑料單體的回收利用技術越來越受到重視,逐漸成為主流方向,其工業應用正在研究中。目前研究水平已達到聚烯烴90%、聚丙烯酸酯97%、氟塑料92%、聚苯乙烯75%、尼龍和合成橡膠80%的單體回收率。這些成果的工業應用也在研究中,將給環境和資源利用帶來巨大的好處。

美國巴特爾紀念研究所成功開發了從LDPE、HDPE、PS、PVC等混合廢塑料中回收乙烯單體的技術,回收率為58%(質量分數),成本為3.3美元/千克。

人造砂

從2004年開始,日本V-ARC公司開始將家用電器和汽車產生的廢塑料粉碎成人工砂。廢塑料制成的人工砂將用於地基改良材料和二次混凝土產品。將廢塑料作為人工砂再利用是非常罕見的。V-ARC計劃在2005年5月將其發展成為年產值5億日元的大企業。

資料顯示,日本每年約有500萬噸廢塑料無法再利用,大部分不得不掩埋焚燒。V-ARC打算將這些廢塑料粉碎,有效地用作人工砂。人工砂粒徑在1.5mm-7.0mm之間,可根據用途自由設定。

與天然砂相比,人工砂的特點是成本低、重量輕(不到天然砂的壹半);顆粒大小均勻,不含水等。人工砂可應用於各種建築材料、屋頂綠化材料、地基改良材料、瓦、瓦、外墻材料。

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