塑料废弃物的回收利用途径塑料对环境的影响

塑料废弃物的回收利用途径塑料对环境的影响作为一种新型材料，塑料在各个领域得到广泛的应用，且其年增长率达到6%，高于其它材料。目前，塑料在工农业各部门和人们的生活领域广泛地取代了大量的金属、木材、纸张、玻璃、皮革等。塑料在我们的现代生活中，对减少环境压力起着重要的作用，主要表现在以下几个方面：（1）包装：由于塑料重量轻、强度大、抗冲击性好、透明、防潮而且防腐蚀，因此能减轻包装重量、减少被包装物品的破损，故塑料广泛应用于包装，塑料包装占塑料总量的1/4；（2）汽车：汽车采用塑料零部件减少了燃料废气的排放；（3）建筑：塑料建材良好的保温性能减少了室内升温和能量的消耗，而且可在50年内无需维护或涂油漆；（4）农用地膜：80年代以来，农用地膜、大棚膜被采用而且应用越来越广，极大地提高了农作物的产量。农用地膜的使用对我们这样一个人多地少的农业大国来说意义重大。但是，塑料有一个致使的弱点，即其自然降解时间长，达到100年以上。塑料朱可降解性，导致其废弃物能够长期存在下去，特别是其中的不少包装材料、农用地膜、饮料瓶等，属于塑料的短寿命范畴，往往消费一次即被丢弃，所以，塑料废弃物成为了一个越来越突出的环境问题，形成了所谓的“白色污染”。因此，有必要探讨塑料废弃物的回收方法和途径。塑料废弃物的来源塑料废弃物的来源主要有：1）生产废料指生产过程中的废料如废品、边角料等；2）包装包括各种塑料袋、塑料桶、饮料瓶、泡沫塑料等；3）工业废料包括电器、汽车等报废以后的塑料零部件；4）农业和建筑用废料包括农用地膜、大棚膜以及各种建筑用塑料制品。塑料废弃物的处理途径填埋填埋是处理塑料废弃物最简单的方法。但是填埋的缺点是明显的：（1）填埋意味着推动所有可以利用的资源；（2）塑料废弃物由于比重小，体积大，因此，填埋所占用的空面积大；（3）塑料废弃物难以降解，填埋后将妨碍填埋场的再利用（如各种植物则无法生长）；（4）塑料中的添加剂析出还代会污染土壤及水资源。综上所述，将大量的塑料废弃物填埋是不可取的。目前，国外已有多家研究机构正致力于研究开发能分解塑料的微生物或酶，据报导，日本通产省的生命科学工业研究院发现了两个能分解塑料的细菌新品种，能使0.2%的聚乙烯醇在四天内全部降解，聚脲醛树脂在两周内降解30%。因此，如果能将某种微生物引入填埋场以降解塑料，将是解决塑料废弃物的一条有效途径。循环再生塑料的循环再生分为两个步骤，首先是从混合废旧塑料中分离出不同种类的塑料，然后是进行再生。预分类和材料的识别为了便于进行塑料的再分类，世界上许多国家都建立了塑料的识别标志编码，通常将塑料分为七大类：01代表PET，02代表HDPE；03代表PVC；04代表LDPE；05代表PP；06代表PS；07代表其它塑料。塑料制品上都要有上述标记，以便于回收的旧塑料进行预分类。混合废旧塑料的分离对于无法进行人工分离的大量的混合废旧塑料，则需要采用其它的分离技术，主要有以下几种方法：1）相对密度法由于不同塑料具有不同的密度，则将粉碎的塑料投入液体中，相对密度大的塑料下沉，相对密度小的上升，可达到分离的目的；2）空气分离法利用流动空气将不同密度的塑料进行分离，密度小的流得最远，大的流得近。影响空气分离的因素主要有固体的大小、密度和形状；3）水分分离法利用水流代替空气的水力旋流器可用来分解密度不同的塑料。经粉碎洗净的塑料混合物在储槽内形成浆状物，由离心泵定量送入水力旋流器，在旋流器上方得到密度较小的塑料，下方为较大的塑料。选择适当的运转条件，塑料将得到最佳的分离，是一种成功的方法；4）漂浮法利用塑料表面张力的不同来进行分离，该方法要用湿润剂和浮液，与材料相对密度、尺寸及形状无关，其分离效率相当高；5）静电分离法由于塑料具有不同的极性，故有不同的静电发生状态和带电情况，因而可将塑料分离。电动力学分离技术就是利用旋转鼓轮固定电极产生的高达20-40kv电晕将塑料或塑料与纸分离；6）X射线荧光分离法利用塑料特征基团的X射线荧光发射强度来检测塑料，然后进行分离。该技术已用于分离PVC，但灵敏度需要进一步提高；7）热熔法即在不同的温度下，将熔融的塑料分离开来，但这种技术存在着实际问题，一方面不同的聚合物存在熔融重合区，另一方面，熔体聚合物可能会破坏分子结构；8）溶剂分离法利用溶剂在不同温度下将不同的聚合物溶解，从而达到分离的目的；9）红外线分离法即利用红外线来区分不同的塑料。例如：PET和PVC瓶能够通过红外技术来分离，因为红外线能识别氯原子，识别出的PVC可利用空气喷嘴从塑料流中喷射出去。塑料废弃物的再生分离出的塑料废弃物再生途径有两条，一是机械再生法，一是化学再生法。机械再生法是将分离出的单一品种的塑料废弃物经过干燥后，在塑料挤出机挤出后再熔化，同时加入颜料和所需的添加物如紫外线稳定剂就得到了能满足用户需要的最终小颗粒。化学再生法是通过热解、氢化或化学试剂等使聚合物降解成单体或聚合物短链，转化为石油、单体和化工原料。另外，还可以在高炉中使用废旧塑料产生碳化物作为炼钢所需的成份。再生制品的标记再生制品与非再生制品应进行严格的标记，因为塑料经过再生后，其性能有所降低，杂质的含量也会增加，而且再生塑料制品不能用于直接与食品接触的包装。能量回收废旧塑料在欧洲被称为“白色石油”，就是指塑料所含有的高能量。通常是利用塑料的发热量取代工厂用的燃料，如在水泥窑或动力工厂。但塑料直接燃烧会产生某些有毒气体，因此需要先进的燃烧炉，而且，工业燃烧炉比较昂贵。（作者傅志红单位华南理工大学工业装备与控制系）