宋小剛 河北省滄州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心
塑料有很多種類,從受熱后的反應(yīng)狀態(tài)看,塑料可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料。熱塑性塑料就是塑料在加熱之后變得柔軟并具有可塑性;熱固性塑料指的是塑料在加熱后會(huì)增加一定的硬度和密度,使塑料從液體轉(zhuǎn)變成固體。兩者都有非常強(qiáng)的耐腐蝕性和難分解的特性,但熱塑型塑料和熱固性塑料有根本上的不同,熱固性塑料的處理比熱塑性塑料的處理更為困難。此外,從塑料的不同應(yīng)用方面來(lái)看,可以將塑料分成工程用的塑料、通用型的塑料和功能型的塑料。工程用的塑料是指工程施工中使用的塑料,該塑料在各方面都具有非常優(yōu)良的性能,具有韌性強(qiáng)和抗高溫的特點(diǎn)。通用塑料指的是日常生活中人們常用的包裝塑料袋和塑料保鮮膜等,此類塑料制品往往被大量制造。功能塑料主要用于特殊工程中,是一種根據(jù)實(shí)際的需求而強(qiáng)化專項(xiàng)能力的塑料。
簡(jiǎn)單回收是在根據(jù)廢棄塑料的具體類型進(jìn)行的分類回收,回收以后按照類別做二次利用和處理,提高其使用的效率,節(jié)約生產(chǎn)的成本,減少環(huán)境污染,確保生態(tài)環(huán)境建設(shè)。在整體上分析,簡(jiǎn)單回收廢棄塑料的工藝多數(shù)應(yīng)用在大型塑料中,因?yàn)檫@些塑料表面光滑同時(shí)硬質(zhì)高,只使用烘干、洗滌和消毒的技術(shù),就能夠有效地進(jìn)行回收處理。例如一些塑料桶和塑料瓶以及塑料板等等材料,其工藝包含了壓縮粉碎-篩選水洗-浸泡清洗-烘干消毒,然后利用NaHSO3浸泡廢棄塑料,將其放在50℃環(huán)境中烘干。
在這個(gè)過(guò)程中,簡(jiǎn)單回收工藝有直接工藝和再生工藝兩種,再生工藝是以同種類型的樹(shù)脂原料添加為前提,對(duì)廢棄塑料展開(kāi)的再生產(chǎn)過(guò)程,這項(xiàng)工藝讓材料的質(zhì)量和性能得到了根本性的保證。直接工藝屬于一種簡(jiǎn)易加工的方式,依據(jù)是材料來(lái)源和性質(zhì)的差異。另外,在廢棄塑料清洗的過(guò)程中,能夠使用一些樹(shù)脂原料、化學(xué)試劑進(jìn)行塑料的性質(zhì)的調(diào)節(jié)和改變,防止之后產(chǎn)生塑料環(huán)境污染。
復(fù)合再生工藝能夠減少對(duì)環(huán)境的污染。在該工藝中,包含的剪切、重塑和碾壓程序,能夠更好地掌握企業(yè)的生產(chǎn)成本,對(duì)環(huán)境保護(hù)有著重要的作用。在當(dāng)前,熱載體處理法和比例配制法等等都是廢棄塑料復(fù)合再生工藝的程度和環(huán)節(jié)。在比例配制法中,能夠和清洗、干燥以及脫水環(huán)節(jié)結(jié)合,加強(qiáng)塑料的密度篩分,同時(shí)按照塑料差距做好處理。熱載體處理法主要是采用熱載體間加熱和廢棄塑料的混合方式,保證在350℃的環(huán)境中,使用熔融方式工作。要不斷提高復(fù)合再生工藝的使用效率,提高廢棄塑料的性能和適用性,就需要加強(qiáng)對(duì)塑料的改性處理,使其最終成為復(fù)合材料。塑料復(fù)合再生工藝的材料有玻璃復(fù)合、木材復(fù)合、改性瀝青等,它們有著很好的發(fā)展和應(yīng)用空間。
焚燒是目前廢棄塑料處理中較常使用的一種方式,而焚燒中以石灰焚燒最為常見(jiàn)。該方法是通過(guò)焚燒過(guò)程中,燃料油熱值和塑料熱值間的差異,將產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收利用,將廢棄塑料轉(zhuǎn)化成熱能,供應(yīng)相關(guān)領(lǐng)域使用。不過(guò)在焚燒過(guò)程中,容易產(chǎn)生硫和灰成分,生成較多的二氧化硫,需要對(duì)其加以科學(xué)處理,避免再次污染。另外,在焚燒技術(shù)研究中,也要注重金屬元素的科學(xué)處理,防止污染物的再次排放,達(dá)到環(huán)境工程目標(biāo)。
廢棄塑料的回收利用需先做好廢棄塑料的分類處理,按照分類后的特征采用合理的處理工藝,實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。目前常見(jiàn)的塑料種類以低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯、高密度聚乙烯、聚酰胺這幾種為主。在分類處理中,由于多采用人工作業(yè)方式,很多材料因?yàn)樾阅芟嗨?,很難被科學(xué)分出。近幾年相關(guān)部門(mén)一直在研究采用機(jī)械作業(yè)方式完成回收處理,以加大廢棄塑料回收利用率,減少污染的產(chǎn)生。國(guó)外一家環(huán)境設(shè)備公司利用紅外線對(duì)塑料加以辨認(rèn),不僅迅速而且準(zhǔn)確,但是分揀的經(jīng)濟(jì)成本較高,難以得到大范圍普及。
填埋技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于,所需時(shí)間較短、處理難度低,不會(huì)帶來(lái)較大的工作壓力。填埋技術(shù)主要是將產(chǎn)生的廢棄塑料利用機(jī)械設(shè)備運(yùn)送到指定地方進(jìn)行填埋,利用自然環(huán)境或土壤性能,促進(jìn)垃圾分解。但該方法不適用于大體積或不容易分解塑料的填埋處理,可能會(huì)對(duì)周邊環(huán)境及土壤資源帶來(lái)破壞。對(duì)此,就需要采取適當(dāng)?shù)姆椒s短填埋時(shí)間。其他的處理技術(shù)相比,填埋技術(shù)操作簡(jiǎn)單,但應(yīng)該在合適的情況下使用,以節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境。
化學(xué)處理是利用化學(xué)分解的方式將廢棄塑料中的有害物質(zhì)提出,將其轉(zhuǎn)變成無(wú)害環(huán)保物質(zhì),避免二次污染的產(chǎn)生。該技術(shù)的成熟度較高,在回收利用上的效果較好?;瘜W(xué)處理的優(yōu)勢(shì)在于:首先,提高混合臟塑料的處理效率,如PP、PE、PS、PU、PA;其次,回收產(chǎn)物的附加值較高。該方法能夠?qū)U棄塑料實(shí)施拆解和重組,并生成柴油或新的塑料原料,而處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣可作為燃料、工業(yè)原材料。最后,安全環(huán)保?;瘜W(xué)處理是在低溫、絕氧、無(wú)明火的條件下進(jìn)行的,不會(huì)產(chǎn)生二噁英等有害氣體,且在處理中不會(huì)使用大量水源,不用擔(dān)心造成水資源浪費(fèi)或產(chǎn)生大量廢水的情況,確保處理過(guò)程的安全性。目前化學(xué)處理中較常使用的方式以熱裂解技術(shù)為主,又被分為高溫?zé)崃呀夂偷蜏責(zé)崃呀鈨煞N形式。其中,高溫裂解的溫度控制在700℃-800℃;低溫裂解的溫度穩(wěn)定在400℃左右。依托熱裂解,能夠?qū)U棄塑料中的高分子材料轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌a(chǎn)品,該技術(shù)值得廣泛推廣應(yīng)用。
光分解技術(shù)是利用人造太陽(yáng)光和成本低廉的催化劑,將廢棄塑料分解成燃料并應(yīng)用到電力生產(chǎn)中的一種技術(shù)措施,生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何溫室氣體。光分解技術(shù)在使用中,要求太陽(yáng)光強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),促使廢棄塑料中一些金屬物質(zhì)發(fā)生離子反應(yīng),破壞原有的分子結(jié)構(gòu),快速溶解,再通過(guò)后續(xù)處理形成所需燃料的原材料,整個(gè)分解過(guò)程維持在6d左右。而就當(dāng)前光分解的技術(shù)水平來(lái)看,該技術(shù)存在一定的局限性。其一,目前該技術(shù)只能在人造太陽(yáng)光的支持下完成,在自然太陽(yáng)光下完成廢棄塑料分解的效果尚未達(dá)到理想水平;其二,在光分解后僅可以生成甲酸,分解效率及分解后產(chǎn)品多樣性不理想。
對(duì)于當(dāng)前對(duì)廢棄塑料采用的處理方式,以焚燒發(fā)電等為主。為保障處理過(guò)程中降低對(duì)環(huán)境的影響,則應(yīng)當(dāng)注重其煙塵防治。在實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)針對(duì)廢棄塑料焚燒所產(chǎn)生的煙塵,應(yīng)當(dāng)按照我國(guó)及地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),采用先進(jìn)的除塵器裝置,通過(guò)對(duì)焚燒產(chǎn)生的煙塵顆粒進(jìn)行攔截,進(jìn)而保障煙塵含量得到有效降低,并能夠在很大程度上凈化煙塵內(nèi)部含有的酸性物質(zhì),減小當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)酸雨的概率,避免周邊環(huán)境出現(xiàn)過(guò)度腐蝕等污染問(wèn)題。通常情況下,對(duì)廢棄塑料的焚燒處理需采用干式、半干式或者濕式等處理措施,保證其焚燒煙塵得到凈化。
由于廢棄塑料的材質(zhì)為聚氯乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯等,其在焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生刺鼻異味,對(duì)空氣質(zhì)量會(huì)造成相對(duì)較大的影響,危及人體健康。因此在對(duì)廢棄塑料進(jìn)行焚燒處理時(shí),應(yīng)當(dāng)采取有效措施進(jìn)行降低異味。比如通過(guò)在塑料垃圾進(jìn)出口位置設(shè)置風(fēng)幕,避免氣味出現(xiàn)泄漏而擴(kuò)散到外部環(huán)境。并設(shè)立足夠功率的吸風(fēng)機(jī)來(lái)降低塑料焚燒等產(chǎn)生煙氣和異味,盡可能的保障焚燒期間的通氧量,提高塑料燃燒處分性,并適當(dāng)進(jìn)行燃燒翻動(dòng)等,實(shí)現(xiàn)其充分燃燒,降低異味造成的空氣污染。
二噁英是廢棄塑料處理過(guò)程中產(chǎn)生的一種有毒有害氣體,是當(dāng)前環(huán)保工程中需重點(diǎn)關(guān)注和處理的內(nèi)容之一。因此在處理塑料垃圾時(shí),應(yīng)當(dāng)從其形成源入手,采取有效的環(huán)保措施進(jìn)行預(yù)防。比如在塑料焚燒紙錢(qián),可通過(guò)垃圾預(yù)埋的方式降低二噁英對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害,有效控制二噁英的生成量。同時(shí)也可采用持續(xù)高溫來(lái)對(duì)二噁英進(jìn)行分解,將焚燒溫度提升到800℃,能夠在很大程度上快速分解二噁英,從而降低對(duì)污染的不利影響。
為充分保障垃圾處理的有效性,多數(shù)會(huì)對(duì)其采取預(yù)埋處理工序,此時(shí)塑料垃圾會(huì)差生一定的滲濾液。綜合考慮環(huán)保工程的要求和,應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化滲濾液收集裝置建設(shè),合理規(guī)劃滲濾液收集池,高效進(jìn)行防滲處理,避免對(duì)地下水及河流、土壤等產(chǎn)生危害。并且還應(yīng)當(dāng)科學(xué)安排塑料垃圾的堆放時(shí)間,防止塑料制品產(chǎn)生大量垃圾原液,降低污染程度。另外對(duì)廢棄塑料進(jìn)行焚燒發(fā)電時(shí),會(huì)產(chǎn)生一定量的飛灰,對(duì)空氣環(huán)境造成較大的影響。因此在焚燒處理中,需要對(duì)煙氣和燃燒工況進(jìn)行改善,以此降低飛灰對(duì)大氣的污染現(xiàn)狀。并且垃圾焚燒也會(huì)產(chǎn)生一定的重金屬物質(zhì),在處理時(shí)需嚴(yán)格按照我國(guó)相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),采用除塵器、活性炭等開(kāi)展吸附工序,避免廢棄塑料在回收利用以及資源化的過(guò)程中生成飛灰等污染。
綜上所述,在環(huán)境保護(hù)工程中,廢棄塑料處理是重中之重,具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。當(dāng)前國(guó)內(nèi)處理廢棄塑料主要使用掩埋、焚燒以及降解等工藝技術(shù),在實(shí)際中容易受到不同因素的影響。因此需要充分考慮各項(xiàng)工藝技術(shù)存在的成本因素和環(huán)保因素,選擇最優(yōu)的技術(shù),確保廢棄塑料處理工作的高效開(kāi)展。同時(shí),要設(shè)置有效的管理制度,加強(qiáng)對(duì)源頭的控制,這才是根本性的廢棄塑料生產(chǎn)方式,加強(qiáng)源頭處理,才能夠起到事半功倍的效果。