城市塑料垃圾現(xiàn)行處理技術(shù)分類
來源：北京裂源環(huán)保技術(shù)設(shè)備有限公司 閱讀：4603 更新時(shí)間：2008-04-25 17:20
關(guān)鍵詞:塑料垃圾,焚燒,填埋
由于技術(shù)真空，世界上還沒有針對(duì)城市塑料垃圾進(jìn)行工業(yè)實(shí)踐的成熟技術(shù)和項(xiàng)目。城市塑料垃圾的出路目前主要依靠焚燒和填埋，即使是一個(gè)先進(jìn)的焚燒發(fā)電技術(shù)，也通過焚燒塑料垃圾獲得電能。但是其能源的耗費(fèi)，由于溫度、壓力、環(huán)保等的要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出塑料本身的能源價(jià)值。焚燒爐的出口煙氣溫度必須達(dá)到1000度左右，同時(shí)確保在1300度以上的條件下物料保持2秒以上。流行的各類焚燒和涉及焚燒的裂解技術(shù)、汽化技術(shù)主流，都需要極高溫度和壓力。
下圖是德國(guó)一家著名公司組合焚燒/填埋/堆肥/能源化綜合處理城市垃圾的工藝示意圖：
其工藝說明稱：焚燒的條件為>1200度；總焚燒量為20%；填埋為40%；發(fā)酵肥料40%。塑料全部焚燒。該資料稱該工藝是一個(gè)綜合的處理模式，焚燒和填埋占總處理的60%。
大量的國(guó)際會(huì)議、學(xué)術(shù)報(bào)告、專業(yè)刊物、網(wǎng)站介紹瀏覽不難發(fā)現(xiàn)：
對(duì)已經(jīng)分類的城市塑料垃圾進(jìn)行能源化的工業(yè)實(shí)踐很少見。而把城市塑料垃圾作為一個(gè)混合的對(duì)象進(jìn)行工業(yè)實(shí)踐的幾乎是零。
全世界將近90%的城市塑料垃圾都被無可奈何的傾倒進(jìn)填埋廠和焚燒（發(fā)電）廠。投入到填埋和焚燒（發(fā)電）的能源代價(jià)，遠(yuǎn)大于人們所應(yīng)得的能源回報(bào)。因此，填埋和焚燒發(fā)電不能作為一種新興的技術(shù)方向，只能是未來城市塑料垃圾能源化處理技術(shù)的一種過渡。它們所進(jìn)行的能源化努力雖然值得贊賞，但是其根深蒂固的技術(shù)經(jīng)濟(jì)弊端和社會(huì)負(fù)面效果，已經(jīng)使得各國(guó)政府對(duì)它們開始警惕，并加以限制。由于城市塑料垃圾的能源化意義巨大，沿著能源化的道路發(fā)展城市塑料垃圾的處理方向是毫無疑義的。在國(guó)際上，除了焚燒和填埋，涉及城市塑料垃圾的處理技術(shù)五花八門，但基本上可以分成一下三個(gè)方面：
（一）以生產(chǎn)生產(chǎn)單體等精細(xì)化工產(chǎn)品為對(duì)象的技術(shù)
由于生產(chǎn)單體或精細(xì)化工產(chǎn)品的前提是必須要求他的原材料潔凈度高，雜質(zhì)逾少逾好，除了良好的工藝條件外，產(chǎn)品的雜質(zhì)含量會(huì)直接影響其質(zhì)量和銷售價(jià)格；但是，在不同種類塑料垃圾的混雜狀態(tài)下，無論用何種方法，都很難挑出單一的品種，這是生產(chǎn)單一精細(xì)化工產(chǎn)品莫大的難題。例如：1990年美國(guó)生產(chǎn)的PVC樹脂約為3.6Mt，其中PVC的瓶制品銷量為92.08Kt，而回收卻為0.73Kt；回收僅占銷量的0.8%，在分辨PVC材質(zhì)時(shí)，只能采用近紅外線技術(shù)，很明顯這是一項(xiàng)十分復(fù)雜的、高成本的分選工作。歐洲各國(guó)對(duì)此也面臨同樣的困難；對(duì)硬質(zhì)PVC的回收，多采用物理方法；如塑料瓶，一般都和各種垃圾混合在一起的，目前均用手工挑選，歐洲的一些國(guó)家由于衛(wèi)生的原因使用機(jī)器，但目前卻不能令人滿意，有些國(guó)家把收來的PVC塑料瓶就地磨碎，并將其洗凈、干燥、粉碎成小片，待用。在澳大利亞只有一家回收PVC的公司，預(yù)計(jì)目前的回收率僅為6%。由于類似的塑料瓶有不同種類的塑料，而得到較為純凈的PVC廢棄瓶就十分困難，因此，發(fā)達(dá)國(guó)家一直在尋找分選的方法。美國(guó)新澤西州Rutger大學(xué)研究使用了一種X射線瑩光探測(cè)儀，以區(qū)分是否含氯。但是，不論用甚麼方式，目的僅僅是盡量分選出PVC，最后仍然采取物理方式生產(chǎn)再生制品，很明顯，分選的重要工序，其二次污染的處理成本非常高昂。
較為常見的是對(duì)苯乙烯單體的回收；由于聚苯乙烯的熱分解過程系無規(guī)則的降解過程，在分解時(shí)，可生成苯乙烯、甲苯、乙苯等。一般的工藝是使聚苯乙烯先裂解，經(jīng)過蒸餾即可得到苯乙烯單體。此外，尚有制造涂料、黏合劑等方法；但是這種單體或化工原料的生產(chǎn)必然會(huì)受到原材料的挑選和市場(chǎng)容量的嚴(yán)肅挑戰(zhàn)，對(duì)于大規(guī)模處理塑料垃圾而言，幾乎是杯水車薪。
（二）以轉(zhuǎn)換能源產(chǎn)品為對(duì)象的技術(shù)
a.按照一定比例配比的城市垃圾發(fā)電（其中含塑料垃圾）（RGF;MassBurn）下圖是一個(gè)日處理1000噸垃圾的焚燒廠遠(yuǎn)景
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b.生物垃圾和城市塑料垃圾混合進(jìn)行能源利用（目前沒有工業(yè)實(shí)施項(xiàng)目的報(bào)導(dǎo)）
c.醫(yī)療用塑料垃圾的能源化處理技術(shù)（沒有工業(yè)規(guī)模意義）
d.以某些特定塑料垃圾再加工作為其它行業(yè)助燃劑的技術(shù)（沒有工業(yè)實(shí)施項(xiàng)目的報(bào)導(dǎo)）
e.汽化裂解獲得燃油和燃?xì)?/span>
（三）以再生塑料為目的的機(jī)械回收處理技術(shù)
-制粒再生塑料：常規(guī)的制粒再生塑料工藝過程是：收集-予分選-分選-破碎-分離雜質(zhì)-濕研磨-沖洗、脫水-干燥-熔融-造粒-注塑成型-再生塑料制品。其中，分選和分離是該工藝的重要工序。在分選中，一般采用以下幾種方法；如：密度法、浮選法、空氣分選法、磁分選法、靜電分選法、光學(xué)分選法、手工分選法、低溫分選法、旋液分選法等。有些塑料垃圾與其他物質(zhì)粘合在一起，需要采用加熱法、濕漿法、電動(dòng)分離法、化學(xué)分離法、打漿分離法、生物分離法等。
-聚稀烴類薄膜和容器回收利用：使用純物理方法生產(chǎn)再生制品
如農(nóng)用地膜，包裝薄膜和容器、編織袋、周轉(zhuǎn)箱等，它們的回收工藝與上述基本相同，大致的過程為：粉碎-清洗-脫水-烘干-造粒-各類制品，如：再生薄膜、再生電纜盤、污水管、貨架….等。聚丙烯回收料的再生制品多為塑料打包帶、捆扎繩等，由于再生塑料的老化，導(dǎo)致所有再生塑料制品壽命短的特點(diǎn)，因此，很快又形成了塑料垃圾。
-廢PVC塑料的回收利用：生活垃圾的廢塑料中約有5-10%是廢PVC。PVC垃圾分解出的HCl得不到處理構(gòu)成了美國(guó)塑料城市塑料垃圾處理的巨大障礙。而PVC包裝材料回收的分類則成為又一個(gè)瓶徑。而對(duì)PVC制成的農(nóng)用地膜，我國(guó)回收的方式大致相對(duì)簡(jiǎn)單一些；方法為：分選-破碎-水洗-干燥-造粒-再生制品。
-PS廢棄物（發(fā)泡制品）的回收利用：這種廢塑料的回收，由于其物理特性，較其他廢塑料的回收相對(duì)困難的多。一方面它的體積大，密度小，同時(shí)在分選時(shí)，經(jīng)常遇到塑料與其他物質(zhì)分離的問題題，如紙、鋁箔與塑料制成的包裝物等；日本一家公司的回收方法為：泡末Ps的大塊廢棄物破碎-風(fēng)選-分離、除去雜質(zhì)-清洗-干燥-熱風(fēng)進(jìn)一步干燥-造粒。與上述情況類似，在分選、尤其對(duì)其進(jìn)行分離時(shí)，成本會(huì)大大提高。
上述第一類，企圖以獲得某一種單體化工原料而進(jìn)行總體的城市塑料垃圾規(guī)模處理，其難以實(shí)現(xiàn)的原因并不難發(fā)現(xiàn)：
-穩(wěn)定的、大量的、單一資源難以獲得（除非有穩(wěn)定的工業(yè)塑料垃圾來源；分類檢測(cè)手段雖然可以實(shí)現(xiàn)，但是投資巨大，單一品種的單體要求純凈能夠度不具有可行性
-即使獲得該種資源，被篩選出來的其它塑料垃圾仍然沒有出路，即使具有工業(yè)意義，也不具備全面處理城市塑料垃圾的環(huán)保意義
-分類的、單一的城市塑料垃圾運(yùn)輸十分困難
-投資巨大，效益難以補(bǔ)償
上述第二類，以獲得燃料和燃油能源產(chǎn)品為目的，也仍然難以實(shí)現(xiàn)城市塑料垃圾總體處理規(guī)模的原因，可以歸納為：
-仍然沒有擺脫特定城市塑料垃圾配比局限，因此仍然要把大量的城市塑料垃圾投入填埋和焚燒（最為典型的就是RDF發(fā)電法）
-即使可能將相當(dāng)?shù)某鞘兴芰侠度氲骄哂幸?guī)模運(yùn)行的技術(shù)上，如massburn(全量焚燒)發(fā)電，其熱效率利用也微乎其微，能源回收的效率大打折扣
-環(huán)保問題并沒有根除，不充分燃燒的二五因時(shí)刻威脅著社會(huì)公眾
-成品成本昂貴；
這些技術(shù)有的與POET似乎接近類似。特別是b類下，涉及汽化熱解的通用概念，在學(xué)術(shù)上有普遍的報(bào)告和討論。在專利注冊(cè)檢索發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)?shù)臒崃呀馑芰汐@得能源油氣的案例。POET和他們的不同處對(duì)比見3.5。
上述第三類，用機(jī)械方式進(jìn)行直接的再生利用和加工，以獲得一般消費(fèi)品產(chǎn)品為目的，雖然具有比較成熟的工藝和項(xiàng)目，但是作為大量消耗城市塑料垃圾的出路則沒有現(xiàn)實(shí)意義。這樣的直接消費(fèi)產(chǎn)品具有如下限制性缺陷：
-產(chǎn)品質(zhì)量無法和直接提塑料垃圾相比美
-即使提高了質(zhì)量，產(chǎn)品成本也無法允許市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)
-產(chǎn)品種類繁多，難以形成規(guī)模，從而造成小廠、小作坊行業(yè)
-二次污染問題繁多
-垃圾的產(chǎn)出率提高；并且沒有根除垃圾的減量。
