張海兵，張援方

（北京市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)計科學(xué)研究所，北京100028）

廢棄飲料包裝的回收處理

張海兵，張援方

（北京市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)計科學(xué)研究所，北京100028）

闡述了廢棄飲料包裝對環(huán)境的影響及其回收處理技術(shù)現(xiàn)狀；介紹了將組成飲料包裝的紙漿、鋁箔、塑料3種材料進行有效分離，實現(xiàn)資源再利用的廢棄飲料包裝回收處理工藝，并根據(jù)其工藝特點著重介紹了紙漿回收系統(tǒng)和熱解法鋁塑分離系統(tǒng)。

廢棄飲料包裝；回收；處理技術(shù)

1 廢棄飲料包裝對環(huán)境的影響

據(jù)有關(guān)資料顯示，2004年我國丟棄的飲料包裝超過40億只（折合質(zhì)量4萬多t），2006年達100億只以上。2007年3月，利樂公司宣布將投資6 000萬歐元（6.16億元人民幣）在呼和浩特建立1座年產(chǎn)80億只利樂包裝的現(xiàn)代化的包裝材料加工廠，2008年第四季度投入使用。可見，隨著人民生活水平的提高和我國日益增長的乳制品和飲料工業(yè)需求的增長，飲料包裝的使用量呈逐年增加的趨勢；與此同時，丟棄的飲料包裝勢必越來越多，給城市環(huán)境造成的壓力也越來越大。

1）造成環(huán)境的觀瞻污染。使用過的飲料包裝如不進行有效的回收處理，勢必會被隨處丟棄，在增加環(huán)衛(wèi)工人清理難度同時也造成環(huán)境的觀瞻污染。

2）造成垃圾處理難度和費用的增加。2008年，北京市每日該類包裝使用量（600萬只以上）約60 t，年使用量約2.2萬t。如果不能回收利用而采用填埋處理，每年要占用2萬m3的填埋空間，相當(dāng)于2 000 m2填埋用地；且組成飲料包裝的材料鋁箔和聚乙烯，填埋后幾乎不可降解，還存在重金屬污染的可能。

3）焚燒處理加大煙氣污染治理難度。該類垃圾如果進行焚燒處理，雖然紙塑可當(dāng)燃料燒掉，但鋁焚燒后會加大煙氣污染治理的難度和成本。

4）造成資源浪費。飲料包裝是由進口優(yōu)質(zhì)紙、鋁箔和聚乙烯材料復(fù)合而成，以北京市為例，1 a使用量為2.2萬t，按組成這種包裝的紙、塑料、鋁所占比例分別為75%、17%、8%計算，則相當(dāng)于1.65萬t紙漿、0.374萬t塑料、0.176萬t鋁的可貴“資源”被丟掉。

2 廢棄飲料包裝回收處理技術(shù)現(xiàn)狀

德國是廢棄飲料包裝回收利用較好的國家，每年回收13萬t，回收處理率達75%。首先將廢棄飲料包裝破碎，分離形成纖維紙漿和鋁塑材料，并把纖維紙漿擠壓后，運到芬蘭和德國的造紙廠造紙。由于食品包裝紙板纖維長，質(zhì)量好，因而受到造紙廠歡迎。將剩下的鋁塑材料送到水泥廠作為生產(chǎn)水泥用的添加劑三氧化二鋁加以利用。

目前，國內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)在做飲料包裝的回收處理工作，一種與德國回收處理方式類似，即提取紙漿后，剩下的鋁塑材料用作填加料制作電線的穿線管、井蓋等。另一種是將廢棄復(fù)合紙包裝回收后，經(jīng)過清洗、粉碎、加熱、壓制等工序，制成彩樂板，再生產(chǎn)出垃圾桶、室外地板、課桌椅、工業(yè)托盤等產(chǎn)品。國內(nèi)廢棄飲料包裝回收處理率僅有5%，資源利用率也較低，與國外有很大的差距。

3 廢棄飲料包裝回收處理技術(shù)

廢棄飲料包裝回收處理技術(shù)通過不同的處理工藝將組成飲料包裝的紙漿、鋁箔、塑料進行有效分離，從而實現(xiàn)資源的再利用。該項技術(shù)根據(jù)工藝特點主要分為紙漿回收系統(tǒng)和鋁塑分離系統(tǒng)。

3.1 紙漿回收系統(tǒng)

紙漿回收系統(tǒng)主要由紙漿回收設(shè)備和紙漿生產(chǎn)循環(huán)用水處理系統(tǒng)組成。

1）紙漿回收設(shè)備主要包括輸送機、高濃水力碎漿機、圓筒篩、打包機及制漿系統(tǒng)的粗漿池、跳篩、除渣器、壓力縫篩、擠漿機等。廢棄飲料包裝經(jīng)過該系統(tǒng)處理后，將紙與鋁塑分開，其產(chǎn)生的紙漿可達到商用紙漿的標(biāo)準(zhǔn)。其工藝流程見圖1。

圖1 紙漿回收系統(tǒng)工藝流程

2）紙漿生產(chǎn)循環(huán)用水處理系統(tǒng)主要由氣浮水處理系統(tǒng)、污泥脫水設(shè)備及循環(huán)水池組成。由于紙漿生產(chǎn)過程中用水量較大，因此生產(chǎn)用水一般循環(huán)使用。在循環(huán)使用過程中由于廢棄飲料包裝中夾帶著雜物、塵土、飲料殘留物和印刷顏料等雜質(zhì)，如果不進行處理則會使水質(zhì)變壞，一則產(chǎn)生異味，二則混入紙漿造成紙漿質(zhì)量下降。因此生產(chǎn)用水須處理達到紙漿生產(chǎn)要求后方可循環(huán)使用。生產(chǎn)用水經(jīng)絮凝、氣浮、沉淀除去懸浮物，再經(jīng)二級沉淀后循環(huán)使用。污水中的懸浮物和污泥經(jīng)脫水壓塊，可填埋處理或作為建材（磚）的添加物使用。

3.2 鋁塑分離系統(tǒng)

鋁塑分離系統(tǒng)是將廢棄飲料包裝中的紙漿回收后產(chǎn)生的鋁塑復(fù)合材料進一步進行分離的工藝系統(tǒng)。鋁塑分離的方法分為有機溶劑浸泡法、物理靜電分離法和熱解法。

1）有機溶劑浸泡法也叫化學(xué)分離法，其原理是將鋁塑復(fù)合材料破碎后放入酸性的有機溶劑中浸泡，溶劑滲入到鋁塑復(fù)合材料的粘接部位，將其徹底分離，經(jīng)沖洗后放到分選的設(shè)備里使鋁塑脫離，再經(jīng)人工或機械分揀，把塑料和鋁箔選開、洗凈、干燥。其優(yōu)點是鋁和塑料都可以回收利用，缺點是工序多、化學(xué)品消耗大、成本偏高、鋁和塑料經(jīng)過分離劑浸泡會有不同程度的質(zhì)量影響、設(shè)備要求耐化學(xué)腐蝕。

由于使用酸性的有機溶劑，如丙酮、氯仿、丙醚、乙醚、苯、甲苯等，生產(chǎn)時對操作人員的健康有害，對環(huán)境也有一定的污染。同時因使用量較大（一般設(shè)備內(nèi)保有量在20 t以上），一旦使用不當(dāng)或造成泄漏事故，后果不堪設(shè)想。

2）物理靜電分離法是將鋁塑復(fù)合材料粉碎成較細的粒徑，經(jīng)過磨粉機研磨將鋁和塑料分開，再將磨好后的材料經(jīng)靜電分選機多次分選，最終將鋁和塑料徹底分離出來，此法在理論上是可行的，但對薄膜包裝類的材料效果不理想。其優(yōu)點是沒有環(huán)境污染，缺點是效率不高、能耗比較大，大批量生產(chǎn)時還要解決設(shè)備的可靠性和耐用性的問題。

3）熱解法鋁塑分離系統(tǒng)主要由鋁塑造粒、鋁塑分離、輔助配套設(shè)備和自動控制與安全保護4部分組成，見圖2、圖3。

熱解法是將鋁塑復(fù)合材料破碎后放入密閉容器內(nèi)，并將容器內(nèi)的鋁塑物料（無氧狀態(tài)下）加熱至一定溫度，使附著在鋁箔上的聚乙烯材料氣化（即高溫解聚），從而達到鋁塑分離的目的。熱解法鋁塑分離屬于一種物理分解方法。鋁塑熱解產(chǎn)生的氣體與天然氣一樣是高質(zhì)量的燃料，可直接進行燃燒回收熱能。其燃燒后產(chǎn)生的煙氣可滿足環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。鋁塑熱解產(chǎn)生的氣體還可采用添加適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，并采取分級冷卻的方法得到石油氣、汽油、柴油和液態(tài)渣油等產(chǎn)品，但工藝復(fù)雜，技術(shù)操作水平要求較高。廢棄飲料包裝的鋁塑材料特點是成分種類少，僅為鋁和聚乙烯塑料，采用熱解法進行鋁塑分離較上述2種方法工藝簡單、環(huán)保、熱能可回收利用等優(yōu)點。

3.3 煙氣排放與熱能回收

鋁塑分離熱解過程產(chǎn)生的熱解氣僅是聚乙烯材料（含量在98%以上）的物理分解產(chǎn)物，由氣態(tài)氫、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、熱解油氣等組成。

鋁塑熱解分離產(chǎn)生的氣體，熱值高達41.8 MJ/kg，溫度可達300～350℃，是質(zhì)量很好的燃料。熱解氣體可接入熱回收裝置——鍋爐燃燒，生產(chǎn)熱水或蒸汽，可進一步利用。

4 結(jié)束語

廢棄飲料包裝的回收處理技術(shù)解決了廢棄飲料包裝對城市環(huán)境造成的影響，實現(xiàn)這類垃圾的無害化、減量化、資源化，使可貴的“資源”高質(zhì)量的回收利用，變廢為寶，對實現(xiàn)資源回收再利用、循環(huán)經(jīng)濟具有重大意義。

Recycling and Treatment of Waste Beverage Packing

Zhang Haibing,Zhang Yuanfang
（Beijing Environmental Sanitation Design Science Research Institute,Beijing100028）

The environmental impact of waste beverage packing was expounded,as well as the status of recycling technology for waste beverage packing.According to the features of the process,it is mainly composed of paper pulp recycling system and aluminum-plastic separation system with pyrolysis method.The process can separate paper pulp,aluminium foil and plastic efficiently to realize resource reuse of waste beverage packing.

waste beverage packing；recycling；treatment technology

X705

B

1005－8206（2012）03－0046－03

張海兵（1959—），高級工程師，主要從事環(huán)衛(wèi)產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和成果的推廣，以及環(huán)衛(wèi)工程的設(shè)計與管理。

（責(zé)任編輯：張藝）

2012-02-20