隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和包裝工業(yè)的迅速崛起,包裝廢棄物也同時大量增加,若不及時加以處理,將會嚴(yán)重地污染環(huán)境,久而久之形成一種惡性的不可治理的趨勢。目前包裝廢棄物的回收處理與再利用已成為各國環(huán)境保護(hù)的當(dāng)務(wù)之急,也是治理全球性環(huán)境污染的首要措施。本文擬對塑料包裝廢棄物的回收處理及再利用技術(shù)作一些闡述。
一、包裝廢棄物的回收處理對包裝廢棄物進(jìn)行回收處理可以節(jié)約能源,節(jié)省資源,減少環(huán)境污染,同時可減輕垃圾填埋和焚燒的壓力。據(jù)不完全推算,目前我國每年包裝廢棄物為1600萬噸左右,占城市廢棄物體積的25%.長此以往將會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染,并對資源造成巨大浪費。我國每年因固體廢棄物造成的經(jīng)濟(jì)損失以及可利用而未加以利用的廢棄物資源價值篼達(dá)300億人民幣。
以塑料包裝材料為例。我國每年塑料包裝制品達(dá)300萬噸左右,其廢棄物的回收再利用可節(jié)約大量的能源和資源。如采用塑料廢料制成塑料零件和包裝容器,與用純樹脂制造塑料零件和包裝容器相比,可節(jié)約所需能量的85~96%;如采用焚燒法回收塑料廢料雖然可以節(jié)約能源,但與回收再利用法相比,后者可以節(jié)約更多的能源,例如:45.4千克的篼密度聚乙烯的燃燒值為1.9萬焦耳,但回收再利用可節(jié)約3.8萬焦耳的能量。
包裝廢棄物的回收利用一般分為材料回收和熱能回收兩大類。目前國內(nèi)包裝廢棄物的回收利用以材料回收為主。
材料回收技術(shù)是將經(jīng)過分選(按包裝材料種類)的包裝廢棄物,利用相應(yīng)的處理技術(shù),使之再生為新的同類材料。就再生技術(shù)而言,各種不同種類的包裝廢棄物一般都可以進(jìn)行材料回收利用,但其再生材料的經(jīng)濟(jì)性卻有較大差異。其中紙、玻璃和金屬的回收再生的經(jīng)濟(jì)性較為合理,塑料不夠理想。
熱能回收是將混雜的可燃性包裝廢棄物投入焚燒爐內(nèi)燃燒,將燃燒過程中產(chǎn)生的熱能作為能源,用以進(jìn)行發(fā)電和取暖。熱能回收前一般不需對混雜的包裝廢棄物進(jìn)行嚴(yán)格的分選,其回收處理的結(jié)果使固體垃圾的體積和重童大大減少,是一種方便的包裝廢棄物處理方法。但值得一提的是回收過程中產(chǎn)生的煙氣要采用可靠的技術(shù)措施加以處理,防止造成大氣的二次污染。
二、塑料包裝廢棄物的回收與處理現(xiàn)狀塑料包裝材料的種類及用途我國塑料包裝材料的使用童占整個塑料產(chǎn)量的26%左右。塑料包裝的品種多,成型種類多,兼具多種優(yōu)良性能,如分為耐常溫的、耐低溫的、耐篼溫的、耐拉伸的、耐壓的、防震的等各種材質(zhì),在包裝界應(yīng)用很廣泛,不論是食品(固體的、液體的)、工業(yè)品、雜貨品、化工品、文化用品等都可采用。目前應(yīng)用較多的塑料包裝材料有:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚釀、尼龍、乙嫌一醋酸乙烯共聚物等。塑料成品形式有薄膜、纖維及剛性成型材料。其中薄膜可制成各種塑料包裝袋,纖維可以編織成手提袋或較大型的編織袋,剛性成型材料可以制成各種塑料桶、塑料瓶、塑料包裝盒、周轉(zhuǎn)箱、鈣塑箱等。
塑料包裝廢棄物的回收處理現(xiàn)況我國每年用于包裝的塑料制品約300多萬。但每年對塑料的回收率僅達(dá)10%左右,而且只是對一些硬質(zhì)塑料包裝容器進(jìn)行回收。就此情況國家已采取了相應(yīng)的措施,在今后5年中,將投入500億元人民幣進(jìn)行固體廢棄物的處理,使其城市存童控制為1.8億噸,無害化學(xué)處理綜合利用達(dá)45%。目前,國家在安徽投資1000萬元已建成國內(nèi)最大的廢塑料資源再生利用基地,其他省市也相繼有了一些回收處理中心,每年回收處理塑料廢棄物產(chǎn)值多達(dá)億元以上。
環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn),以加強(qiáng)全球環(huán)保意識。德國是當(dāng)前發(fā)達(dá)國家中最重視環(huán)境保護(hù)和包裝廢棄物回收的國家,其頒布的包裝一包裝廢棄物處理法令指出:其管理目標(biāo)是包裝材料能夠回收再利用以及要減少包裝廢棄物的產(chǎn)生。這是世界上第一個有關(guān)包裝廢棄物處理的法律。日本制定了塑料廢棄物再循環(huán)目標(biāo),加大對塑料廢棄物的回收處理,同時利用從垃圾中分離塑料的機(jī)械系統(tǒng),可以有效地將PE薄膜及袋類分離出來進(jìn)行處理。歐共體計劃2005年之前對廢棄物回收率達(dá)到90%。
塑料廢棄物回收處理技術(shù)塑料包裝廢棄物的回收處理技術(shù)大體分為回收再利用技術(shù)、焚燒獲取能置或重獲原料技術(shù)及填埋技術(shù)三種:回收再利用是一種最積極的促進(jìn)材料再循環(huán)使用的方法,是保護(hù)資源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效的回收處理方法。此種方法又可分為回收循環(huán)復(fù)用、機(jī)械處理再生利用、化學(xué)處理回收再生利用等三種方法。
回收循環(huán)復(fù)用是指不再有加工處理的過程,而是通過潔后直接重復(fù)再用。這種方法主要是針對一些硬質(zhì)、光滑、干凈、易洗的較大容器,如托盤、周轉(zhuǎn)箱、大包裝盒,及大容量的飲料瓶、盛裝液體的桶等。這些容器經(jīng)過技術(shù)處理,衛(wèi)生檢測合格后方可使用。
首先將其分類和挑選,合乎基本要求的再進(jìn)行水洗4酸洗4堿洗4消毒4水洗4亞硫酸氫鈉浸泡水洗蒸餾水洗50烘干4再用。
機(jī)械處理再利用包括直接再生和改性再生兩大類。
直接再生利用主要是指廢舊塑料,經(jīng)前期處理破碎后直接塑化,再進(jìn)行成型加工和造粒。直接再生根據(jù)其廢棄塑料的來源及用途又可分成三種:①不必分撿、洗等前期處理,直接破碎后塑化成型。這種方法主要用于包裝制品的生產(chǎn)過程中的邊角料和殘品,它們可以直接送入料斗與新料同時使用,不需任何前處理;還可用于雖經(jīng)使用,但十分干凈,沒有任何污染的塑料容器等。②要經(jīng)過分離洗、干燥、破碎等前處理。尤其對有污染的制品,首先要粗洗,除去砂土、石塊、金等雜質(zhì),以防損壞機(jī)器;然后離心脫水,再送入破碎機(jī),再進(jìn)行精洗,以除掉包裝內(nèi)部的雜質(zhì)。洗后經(jīng)干燥,直接塑化成型或造粒。其對象一般為各種用途和形狀的包裝容器、口袋、薄膜等。③要經(jīng)過特別預(yù)處理。如PS泡沫塑料,體積大不易輸入處理機(jī)械,所以要事前進(jìn)行脫泡減容處理。因為制品種類不同采用不同的脫泡機(jī)。
出版與印改性再利用的目的是為了提篼再生料的基本力學(xué)性能,以滿足再生專用制品質(zhì)童的需要。改性的方法分為三類:一類是物理改性,即通過混煉工藝,通??梢赃M(jìn)行活化無機(jī)粒子的填充改性、廢舊塑料的增韌改性、廢舊塑料的增強(qiáng)改性、回收塑料的合金化等過程制備復(fù)合材料和多元共聚物;另一類是化學(xué)改性,即通過化學(xué)交聯(lián)、接枝、嵌段等手段使其分子結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化,改變材料性能,從而獲得更優(yōu)良的特殊性能?;瘜W(xué)改性方法很多,但最本質(zhì)的是要在舊的大分子鏈上或鏈間起到化學(xué)反應(yīng),也就是說要依靠分子鏈上或鏈端的反應(yīng)性基團(tuán)進(jìn)行再次反應(yīng),或在鏈上接上某種特征基團(tuán)或接上一個特性支鏈,或在大分子鏈間反應(yīng)基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng),形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),其結(jié)果是舊篼分子的結(jié)構(gòu)變性,從而導(dǎo)致其性能的改善和提篼;第三類是物理化學(xué)改性。它的工藝過程和特點是在特定的桿擠出機(jī)中,使多種組分的材料在進(jìn)行物理共混改性的同時,進(jìn)行化學(xué)接枝改性;兩者改性完畢后又進(jìn)一步加強(qiáng)共混,然后在特定的溫度下造?;蛑苯映尚?。這是一種集接枝、交聯(lián)、共混為一體的綜合體系,其優(yōu)勢既可以縮短改性過程的時間和生產(chǎn)周期,使生產(chǎn)連續(xù)化,又能得到更有效的改性效果。
化學(xué)處理回收再生,是將包裝廢棄塑料經(jīng)過熱解或化學(xué)試劑的作用進(jìn)行分解,其產(chǎn)物為單體在質(zhì)量上與新的原料基本相同,可以與新料同等使用,形成再生資源,使自然資源的使用真正形成一個封閉的循環(huán)圈,達(dá)到治理污染的目的。