生活垃圾塑料分選及利用技術

梁吉東，黎 軍

（廣東產品質量監督檢驗研究院，廣東佛山 528300）

在生活垃圾中，塑料垃圾占比較多。由于塑料制品耐熱性良好、質量輕巧，具備較高可塑性，因此被廣泛應用到日常生活中。然而塑料制品壽命短，容易產生氧化反應，所以無法長時間使用，產生大量廢氣塑料垃圾。聚乙烯、聚苯乙烯為常見塑料制品，對塑料垃圾進行焚燒處理，會加劇環境污染。塑料制品自身降解時間非常長，還會污染土地資源，所以必須實現廢塑料垃圾的資源化利用。通過相關調查可知，廢塑料多源于包裝塑料，且制作材料不同，其中最常見的就是聚乙烯、聚苯乙烯。由于廢塑料種類較多，會加劇垃圾處理難度，因此必須合理應用垃圾塑料分選技術，科學處理廢塑料垃圾。

1 廢塑料分選技術

1.1 光電分選技術

光電分選技術，通過塑料對X線的不同吸收率，分選處理塑料。光電分選技術優勢顯著，不會破壞廢塑料。分選處理操作時，邊移動，邊分離廢塑料。通過應用光電分選技術，能夠使人工成本降低，還可以提升廢塑料處理效率。光電分選技術包括X射線技術、熒光X射線技術，上述技術應用區別在于作用機理。針對X射線技術，可以將X射線轉變為電信號，通過電信號，對塑料種類進行判斷，通過壓縮空氣，吹落塑料制品，實現分選效果。熒光X射線技術，將X射線照射塑料上，產生熒光X射線。利用分光處理技術，檢定塑料成分，分選處理塑料制品。從總體上看，光電分選技術，主要借助塑料對X射線光反應不同，從而開展的分選處理操作。

1.2 色彩分選技術

色彩分選技術，通過不同顏色，分選處理廢舊塑料。將廢舊塑料通過多個濾色器具，之后換算不同亮度，將計算電流值進行分類處理，確保廢舊塑料分選效果。從本質上看，色彩分選技術聯合顏色識別裝置、材料分離裝置，通過不同廢塑料的裝置反應，利用光辨別顏色，分離不同種類廢塑料，實現分選操作。色彩分選技術應用范圍限制大，只有確保廢舊塑料顏色差異較大，才可以應用該項分選技術。

1.3 風力分選技術

在分選處理廢舊塑料時，使用風力分選技術，需要粉碎處理廢舊塑料，確保處理顆粒基本均勻。由于顆粒均勻度，對風力分選效果影響非常大。塑料粉碎處理后，將其置入分選裝置內噴射，風力裝置做好逆向、橫向操作，塑料所受氣流阻力、自身重力重合度不同，此時塑料掉落位置偏差大，可以有效分選廢舊塑料。在應用風力分選技術時，應當掌握技術機理，廢舊塑料粉碎度、顆粒均勻度，對分選結果影響非常大。同時，風力分選技術利用廢舊塑料密度差，形成不同合力，實現分選處理目的。當廢舊塑料密度接近、形狀不規則時，則無法應用風力分選技術。

1.4 風力搖床分選技術

隨著風力分選技術發展，逐漸出現風力搖床分選技術，該項技術通過創面振動、上升空氣流作用，確保廢舊塑料按照密度分層。風力搖床分選技術，能夠確保塑料顆粒均勻性。通常來說，在應用風力搖床分選技術時，通過床下孔隙吹出空氣流，借助重力作用，大粒徑、大密度顆粒集中在下層；小粒徑、小密度顆粒集中在上層。在床面摩擦力、振動加速度作用下，下層顆粒向上運動，上層顆粒向低側，由此分離不同密度塑料。同時，相比于常規風力分選技術，風力搖床分選技術可以應用到形狀不規則塑料中。

1.5 電磁靜電分選技術

電磁靜電分選技術，通過極性廢塑料、電場相互作用，可以實現分離操作。該項技術原理在于借助高壓電，確保廢舊塑料顆粒帶電荷，在電極電場作用下，能夠分離帶電顆粒。在帶電極廢塑料處理中，可以應用電磁靜電分選技術，特別是聚氯乙烯分選中。在應用電磁靜電分選技術時，技術應用優勢較高，比如分選操作不會產生污水，相同密度塑料，也可以實現分選處理。然而，電磁靜電分選技術也存在不足，當廢舊塑料成分復雜時，需要進行多次分選處理。電磁靜電分選技術是一種干式法，不會污染環境，具備良好工作條件，因此技術應用范圍廣。

2 生活垃圾塑料的資源化應用

2.1 物理回收處理

物理回收技術操作簡單，多為熔融再生、改性再生。通過再生技術，能夠回收成本簡單、便于清洗的廢舊塑料。復合再生法，可以回收多品類、多雜質廢舊塑料。在回收再生之前，需要分離和篩選廢舊塑料，技術工藝復雜度高，且再生塑料穩定性不足，無法應用于高檔產品生產中。改性再生，利用化學、物理改性法，可以加強廢舊塑料耐熱性、抗沖擊性、抗老化性，同時擴展塑料應用渠道，加強應用價值。在城市生活垃圾處理中，廢舊塑料分選難度比較大，并且以一次性薄膜為主，二次利用價值不高，表面附著大量有機物。清潔處理時，會產生較多污水，所以該類廢塑料無法造粒，需要通過無機填料復合制備，形成木塑復合型材料。工藝流程如圖1所示。

圖1 廢塑料木塑產品工藝流程

2.2 化學回收法

應用化學回收法，以化學方法促使廢塑料轉化為化工原料、燃料油、單體等，包括化學分解回收法、熱分解回收法。高溫熱裂解、催化裂解，為常用廢塑料化學回收法。圖2為基本工藝流程圖。通常情況下，將廢舊塑料加熱至400℃，迫使塑料分解，此時會產生高溫油氣，待至冷卻后，能夠掌握液態油質量、廢舊塑料種類、反應時間、溫度指標等與催化劑種類的影響關系。廢塑料裂解制油，將石油作為原料，屬于化學制造逆過程。通過實踐經驗可知，廢塑料裂解制油操作具備可行性。熱分解處理中，選擇適宜催化劑，能夠獲得重油、輕油，附加值非常高。在城市生活垃圾中，分選廢塑料主要為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，以上塑料制品的得油率比較高，因此能夠應用到生活垃圾廢塑料處理中。

圖2 廢塑料裂解制油工藝流程

2.3 能量回收法

能量回收法，是使用焚燒爐焚燒處理廢塑料時，回收釋放能量。通過熱交換器，將熱能轉化為熱水。焚燒處理法，可以減少廢塑料堆積，使其減容90%以上，廢塑料燃燒熱效率非常高，聚乙烯燃燒熱達到45.52GJ/kg，聚丙烯燃燒熱高達42.84GJ/kg，明顯高于木材燃燒熱。在生活垃圾中，包含多種無法回收、難清潔、難分選混合廢塑料，通過能量回收法，可以實現資源化、減量化處理。然而在廢舊塑料中，包含聚氨酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯等成分，焚燒處理會產生毒害物質。比如，聚氯乙烯燃燒時，會產生大量氯化氫氣體；聚氨酯、聚丙烯腈燃燒時，會產生氰化氫。在焚燒處理時，應當嚴格控制污染物排放，以免對環境造成不良影響。

3 生活垃圾塑料資源化應用方向

3.1 加強領導，制定資源處理政策

廢舊塑料資源化處理，必須由政府部門領導，全面發揮出政策引導作用，分類收集生活垃圾，處理廢塑料污染問題。由政府牽頭，注重廢舊塑料處理行業的政策傾斜，加大支持與保護力度，實現企業的綠色化發展。

3.2 制定和實行行業標準

廢舊塑料資源化使用，多集中在中小型廠家，因此要針對廢舊塑料資源化利用中，制定質量控制體系與標準，按照行業要求，實現規范化建設發展。聯合廢舊塑料回收技術，制定技術規范與標準。

3.3 提升分選回收技術的自動化水平

針對生活垃圾塑料分選，應當研發自動化技術設備，高效分離廢舊塑料，不再依賴化學分離法、人工分離法，全面提升廢舊塑料分選效率。注重研發廢舊塑料再生技術、環境保護技術、污染控制技術，擴展廢舊塑料資源化使用途徑，實現資源化處理，避免出現二次污染影響。

4 結束語

生活垃圾處理已經成為重要舉措，高效分選生活垃圾，對環境保護工作的作用非常大。注重廢舊塑料分選處理，實現資源化利用，能夠提升廢舊塑料的二次利用效率。由于不同分選技術的優勢不同，因此在實踐操作時，必須詳細分析技術優勢與不足，充分發揮出分選分離效果，以推動城市現代化建設發展。