廢塑料再生的核心問題是經(jīng)再生處理后能進(jìn)入下一個生命周期,進(jìn)而可以被重復(fù)利用。
從商業(yè)角度看廢塑料再生要有市場才可以持續(xù),像廢PET瓶的回收再生是有利可圖的,但是像農(nóng)用地膜,純市場化是虧本的,但是可以通過政府補(bǔ)貼、基金補(bǔ)貼等方式進(jìn)行補(bǔ)償。
在塑料結(jié)束一個生命周期后,有哪些因素制約它進(jìn)入下一個生命周期呢?
塑料種類繁多
因塑料制品的要求不同,生產(chǎn)的原材料千變?nèi)f化,塑料制品生命周期的完結(jié),產(chǎn)生的廢塑料種類不勝枚舉,主要分為以下幾類:
(1) 原生塑料:通過人工合成制造出來的塑料。常見的有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS) 等上百種;混雜塑料再生后應(yīng)用價值不高、甚至無法應(yīng)用。
(2) 改性塑料:為滿足特定塑料制品要求,采取比如著色、阻燃、導(dǎo)電、軟硬度、耐高寒、高抗沖擊等改性措施后,衍生出上萬種性能獨特的塑料。
(3) 復(fù)合材料:為滿足特定的要求,需要將多種塑料通過分子間的優(yōu)化設(shè)計和復(fù)合加工形成了千變?nèi)f化的復(fù)合塑料品種。
(4) 再生塑料:經(jīng)過首次或多次再生的塑料,再生標(biāo)準(zhǔn)不一,更為復(fù)雜多樣。
殘留物復(fù)雜
塑料制品應(yīng)用在不同的環(huán)境中所出現(xiàn)的殘留物也是千變?nèi)f化。如塑料瓶用于裝食物和飲用水,那殘留物主要是食品的殘留物,如塑料袋用于裝化肥或者農(nóng)藥,那殘留物就是化肥或農(nóng)藥,還有一些塑料制品應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,那殘留物就是一些工業(yè)原料。
此外,這些塑料制品在結(jié)束生命周期后是被丟于生活垃圾還是隨意丟棄或是集中處理,其殘留物也有很大不一樣。
塑料可再生性迥異
廢塑料并非全部都是可再生或有再生價值的,比如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等熱固性塑料;還有一些粘染了危險品的塑料,比如殘留血液、放射性、毒品、病毒等,這些產(chǎn)品是不可以用于再生塑料制品。
理化指標(biāo)的差異
同一種類塑料因其前一生命周期的性能要求所作的改性、復(fù)合,使用過程性能折損等等,致使同一種類廢塑料的理化指標(biāo)千差萬別。
要想實現(xiàn)塑料的高效循環(huán),不斷提高再生塑料品質(zhì),解決制約廢塑料再生的瓶頸,是廢塑料人一直努力的目標(biāo),下面的方案在不斷摸索中總結(jié)出的經(jīng)驗。
如何解決廢塑料分類問題
(1) 分類標(biāo)準(zhǔn)
廢塑料的表征特點因素很多,采用什么標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行分類?分類的準(zhǔn)確度(單純度) 如何掌握?哪些塑料品種因相融性等各種原因需要嚴(yán)格區(qū)分?同類品種廢塑料的理化指標(biāo)該如何考量?等等,至今仍然是沒有理想的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)有再生塑料行業(yè)通常按:種類、用途、理化指標(biāo)、加工方法等方面分類。
美國塑料工業(yè)協(xié)會制定的塑料種類標(biāo)志代碼、通稱1-7 分類,起碼解決了單純性好的塑料分類,比如飲料瓶PET、日用品包裝瓶HDPE 等的分類的問題。我國目前還沒有統(tǒng)一的廢塑料行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)。
分類建議:①以下游用戶的需要倒推分類標(biāo)準(zhǔn);②分類標(biāo)準(zhǔn)按需求靈活化、多樣化;③需考慮經(jīng)濟(jì)性和可操作性。
(2) 分類手段
近幾十年為實現(xiàn)分類自動化,國內(nèi)外許多企業(yè)、研究單位都在努力研發(fā)自動化分類技術(shù)和裝備;目前在顏色、密度、導(dǎo)電率、光折射等方面有許多科技成果并已經(jīng)在生產(chǎn)中應(yīng)用。
但就混雜廢塑料分類,至今自動化還存在著許多不足之處,難以擺脫依靠人手憑經(jīng)驗進(jìn)行分類的局面。
所以最現(xiàn)實的做法:①人工為主,自動化為輔;②設(shè)法改善分揀工人的作業(yè)環(huán)境;③減少分類類別,簡化分揀作業(yè)的難度;④塑料制品企業(yè)盡量使用少復(fù)合、改性的塑料作原料。
(3) 分揀工序衛(wèi)生問題——寧缺毋濫
對一些殘留物不明、品種不明、或存在對人有毒有害物質(zhì)的廢塑料,盡可能遵循銷毀的處理原則,而非再生利用。就改善人工分揀衛(wèi)生條件,可考慮:人工分揀場所采用作業(yè)區(qū)正壓送鮮風(fēng),對分揀工人個人防護(hù);對一些無害雜質(zhì)多的廢塑料,可以通過先清洗,再人工分揀的辦法,解決衛(wèi)生問題。
如何去除廢塑料中的殘留物
廢塑料在使用、回收、儲運等過程中,或多或少粘附、夾帶雜質(zhì)及污染物殘留。包括包裝薄膜、容器上的各種紙質(zhì)、紙塑復(fù)合、塑料標(biāo)簽、油污、被包裝物殘留、砂土等等。去除廢塑料殘留物,是經(jīng)分揀分類后廢塑料再生再利用的關(guān)鍵工序;也是再生過程可能產(chǎn)生“二次污染”的重要一環(huán)。
(1) 人工剔除
比如包裝膜上的紙質(zhì)不干膠標(biāo)簽,具有分散、黏著牢固等特點,而膜自身比較干凈,不需要進(jìn)一步消洗。通常做法是用人手將標(biāo)簽找到,再逐一剪下剔除;還有塑料內(nèi)鑲嵌的金屬條塊、如周轉(zhuǎn)箱、籮筐等的加強(qiáng)鋼帶、金屬挽手等,也需要人手拆除。
(2) 用溶劑清洗
分為物理法和化學(xué)法,有時兩者兼有。
物理法清洗:通常用水作為溶劑;但對一些物質(zhì)比如油脂等,不少企業(yè)用堿、清洗劑等溶液進(jìn)行清洗;也有用非水溶液、比如玉米油、有機(jī)溶劑等進(jìn)行清洗。
化學(xué)法:對塑料與金屬的復(fù)合材料,比如禮盒打包帶、鋁塑復(fù)合物等,用清洗方法無法分離,通常用酸將金屬溶解,再通過固液分離,達(dá)到塑料與金屬分離。清洗過程主要考慮因素:避免溶劑內(nèi)添加洗滌助劑,減少溶劑用量,便于溶劑的處理及循環(huán)回用;減少過程的能耗;清洗設(shè)備簡單易維護(hù)等等。
(3) 干篩選
目前常用有旋轉(zhuǎn)篩、振動篩、跳動篩、磁選( 包括渦流分選) 等。
目的:不用水,去除的雜質(zhì)保持干態(tài),便于雜質(zhì)的處置。
總之,在廢塑料殘留物去除方面,理論上不惜代價去除廢塑料黏糊的殘留物是沒問題的。但是否值得呢?需要考慮技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性的矛盾與統(tǒng)一,即包括主工藝、設(shè)備、能耗、環(huán)保、再生塑料的用途等多維度去權(quán)衡廢塑料清洗后產(chǎn)品的潔凈程度與投入產(chǎn)出的關(guān)系。
如何實現(xiàn)再生料性能與下游用戶對接
對塑料制品企業(yè)而言,原材料的理化指標(biāo)與加工性能合適、穩(wěn)定就行,并非越優(yōu)越好。上一生命周期的大多數(shù)塑料制品原料,較原生塑料自身已不單純,分揀過程也難以達(dá)到精準(zhǔn)分類;以此為原料造出的再生塑料,從成份、性能指標(biāo)、成本等各方面,無法與原生塑料作對比。
甚至有些場合,再生塑料較原生塑料更合適;因此塑料再生后,如何與下游用戶精準(zhǔn)對接,是廢塑料再生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
如何控制塑料再生過程中的污染
塑料再生過程的主要污染物及來源:
(1) 夾帶固廢
主要是泥土砂石、或之前被包裝物的殘留,進(jìn)入回收再生渠道的,多為屬于一般固廢的不可利用廢物。通過干篩、分揀等環(huán)節(jié)分離出來,交有資質(zhì)部門處理即可。
(2) 污水
清洗污水需考慮的因素有:①清洗溶劑是什么?比如清水、或有添加劑?②清洗對象殘留物是什么?比如機(jī)油瓶( 機(jī)油已歸類為危廢! ) 殘留機(jī)油,洗發(fā)液瓶殘留有洗發(fā)水等等。
居民生活廢塑料來料的殘留物是不單純的,不同地區(qū)、不同季節(jié),都會有所變化。因此清洗污水的處理方法,需要針對待處理的廢塑料情況進(jìn)行設(shè)計。
(3) 廢氣
主要來源為造粒廢氣。廢氣的成分與待造粒的原料有很大的關(guān)系!同樣的聚乙烯PE 薄膜原料,再生造紙膠渣造粒所產(chǎn)生的廢氣污染物濃度是最為復(fù)雜和難以處理的;其次是垃圾袋;廢氣中通常含有大量的油煙。但商場包裝用的纏繞膜、農(nóng)業(yè)用大棚膜等就較易處理。
有些品種造粒過程產(chǎn)生的廢氣帶有惡臭,比如POM等,極微量的泄漏就會引致吸入者的不適。
活性炭吸附量極其有限,很易于飽和,單純活性炭吸附處理是不足夠的。而UV 光解和等離子等技術(shù)的處理效果,與風(fēng)量、停留時間等有關(guān),應(yīng)用時要針對具體情況進(jìn)行設(shè)計。
(4) 危廢
主要是用于廢氣處理的飽和活性炭,機(jī)械減速箱的潤滑油;或有不慎回收到的屬于危廢的物資等等,需設(shè)危廢倉,交有資質(zhì)單位處理。
實現(xiàn)塑料的有效循環(huán)是解決塑料污染的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但塑料循環(huán)的過程中如何實現(xiàn)高效、環(huán)保責(zé)任廢塑料人關(guān)注的焦點。廢塑料行業(yè)與環(huán)保政策密切相關(guān),隨著年國內(nèi)環(huán)保力度的加緊,廢塑料企業(yè)實現(xiàn)資源有效利用的同時杜絕二次污染才是長久發(fā)展的良策。