廢棄塑料處理的現狀調查與思考

趙賀 張屹

【摘要】：本文對廢棄塑料處理廠展開調查研究，發現處理廠的生產工藝基本滿足國家要求，但回收利用率較低，產品多為低端產品。對各種回收處理技術進行討論，從廢棄塑料的特點、處理現狀等方面分析廢棄塑料回收處理過程中存在的問題，并提出相應的建議。

【關鍵詞】：廢棄塑料 回收處理 資源化技術

我國塑料市場需求量逐年增大，產生大量的廢棄塑料，其回收再利用率卻只有30%左右。本文介紹廢棄塑料的特點，結合處理現狀，對各種回收處理技術進行討論，對廢棄塑料回收處理過程中存在的問題提出相應的建議。

1.廢棄塑料的特點

1.1.降解難，污染重

塑料是五大通用高分子材料之一，高分子材料是由大量共價鍵聯結而成的相對分子質量達到104，甚至更高的一種難降解的材料。高分子加工成制品過程中添加大量助劑以及有毒性輔料，未被收集處理的廢棄塑料進入生態中破壞和腐化形成塑料垃圾和微塑料，對水體、土壤造成破壞【1】。

1.2.種類復雜，分類困難

塑料制品的種類復雜，根據使用需求不同可分為：塑料薄膜、板材、管材、等【1】。大量不同種類的廢棄塑料混雜在一起被收集，既浪費大量勞動力增加回收成本，又大幅降低回收利用率。

1.3.產生總量大，利用率低

我國塑料制品生產量和使用量巨大，塑料因其性能優良運用在多種行業。因此我國每年產生大量的廢棄塑料，但是利用率較低。主要原因在于我國的廢棄塑料再回收利用體系不夠完善，再回收生產的技術仍需要創新，降低處理成本，提高利用率，達到節能減排的目標。

2.廢棄塑料回收處理的主要技術

2.1. 直接再生

直接再生是將廢棄塑料經過擠出造粒后加入塑化劑或其它加工助劑再加工。此方法操作簡單，對生產設備要求不高;但對要求原料成分較純凈且污染較少，不進行改性的再生塑料的物理化學性能大幅降低，不能再生產高質量的產品【2】，限制應用范圍。

2.2.改性再生

改性再生是利用化學或物理方法對廢棄塑料進行改性處理生成再生塑料。現階段廢棄塑料改性再生主要應用于：木塑材料、建筑材料、涂料和膠黏劑等領域。改性再生有化學改性和物理改性兩種方式【3】。

2.2.1.化學改性

化學改性是對廢舊塑料處理后生產的再生料進行交聯、接枝、氯化等化學處理或者使用再生料對其它制品進行改性的方法【2】。

2.2.2.物理改性

物理改性是利用機械共混的手段對廢棄塑料進行改性的方法。

2.2.2.1.填充改性及纖維增強復合材料

填充改性主要是指在聚合物基體中添加與基體在組成和結構上不同的固體添加物。廢棄的熱塑性塑料經過纖維增強改性后制成纖維增強復合材料，其拉伸強度和抗沖擊性能都超過原材料【3】。

2.2.2.2.共混改性

在共混體系中，主要是兩種或兩種以上不同塑料品種的共混改性。采用共混技術苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物增韌回收聚苯乙烯泡沫塑料，提高共混物抗沖擊性能，卻不會降低材料剛性和強度，使制品具有很好的力學性能，可替代市場上抗沖擊性聚苯乙烯產品【3】。

2.3.裂解制油

2.3.1.熱裂解

熱裂解法是指在隔絕空氣的情況下，將塑料加熱到一定溫度后進行的，有機物分解成可燃的氣、液、固態的烴類化合物，再經過分餾工藝制成不同種類的燃油。

2.3.2.催化裂解

催化裂解法是在塑料加熱階段加入催化劑，以降低反應的溫度，提高產率，縮短反應時間，在廢棄塑料裂解制油的綜合應用上催化裂解法優于熱裂解法。

2.3.3.熱解-催化改質

熱解-催化改質法是將廢棄塑料在無氧或缺氧的狀態下加熱熔融裂解成氣態，然后將氣體通入到裝有催化劑的催化管中進行催化改質的過程。

2.3.4.催化裂解-催化改質

催化裂解-催化改質法是指將廢棄塑料直接與催化劑置于熱解反應器中接觸進行氣化，然后將氣體通入到催化管中進行反應，是催化熱解和熱解-催化改質兩種方法的結合。這種方法既降低反應所需的溫度，縮短反應時間，同時還能得到高品質的產品油。

2.3.5.共焦化

共焦化技術是將煤與廢棄聚苯乙烯塑料共煉焦，用廢PS塑料代替部分煉焦用煤，并作為粘結劑與煉焦配煤一起進入焦爐煉焦。在這一過程中，可以通過分餾得到煤油，焦油等產品。此方法在生產優質冶金焦的同時，提高焦油的產量和品質，并改善焦爐煤氣。

2.3.6.超臨界流體解聚

超臨界流體解聚廢棄塑料是在超臨界介質中的解聚反應，利用超臨界流體優良的溶解能力和傳質性能分解或降解廢棄塑料，經過加工得到燃油。可以選擇超臨界介質的種類，以方便后續處理;將解聚的產率提高到99%，避免二次污染。

3.淮南廢棄塑料處理現狀—以淮南某塑料回收企業為例

從調研的企業來看，當前廢棄塑料資源化主要采用直接再生的方法。廢棄塑料原料主要為購物袋、包裝袋、塑料瓶等。選用的廢塑料原料再生性能良好，通過分揀、破碎、清洗、晾干、熔融造粒進行直接再生處理。優點是成本較低，有效降低二次污染。但是料種類較為單一，生產的產品質量不高，限制廢棄塑料回收利用效率。

4.結語

對于塑料再生企業，建議將廠區集中建在工業集聚區，并配備相應的污水及廢物處理站，以此降低二次污染;對于企業采用的再生處理技術，建議采用更高效率的處理方式，如改性再生、裂解等，既提高產品品質，擴展產品的應用范圍，還提高廢棄塑料資源的利用率。通過對比分析，各種回收技術均有其自身的局限性且難以徹底根除污染，新技術的提出迫在眉睫。

【參考文獻】：

【1】 鄧義祥， 雷坤， 安立會， 等. 我國塑料垃圾和微塑料污染源頭控制對策[J]. 中國科學院院刊， 2018，33（10）：1042-1051.

【2】 伍躍輝. 廢塑料資源化技術評估與潛在環境影響的研究[D]. 哈爾濱工業大學， 2013.

【3】 張耀東， 馬彥龍， 衛愛麗. 廢舊塑料改性再生技術現狀及進展[J]. 資源再生， 2008（09）：44-46.

基金項目：2018年安徽省大學生創新創業訓練計劃項目（201810361287）.