摘 要:本文主要从工艺流程、装备特点、技术原理等方面介绍“白色污染”国内最新的治理技术与装备, 并通过对新技术装备的阐述, 为我国塑料制品废弃物资源化和循环经济发展提供参考。
关键词:白色污染; 废弃物管理; 治理技术; 资源化;
Abstract: The progess, the technical principles and characteristics of the latest technology and equipment for governance in China was introduced.Object to elaborate the new technical equipment and provide reference for the development of waste resources and circular economy of plastic products in China.
Keyword: White pollution; Waste management; Treatment technology; Resource utilization;
我国的废弃塑料制品种类主要有塑料包装物、编织品、日常生活塑料袋和农用地膜等。据不完全统计, 目前国内废弃塑料已达约1500万t, 且塑料制品废弃物总量仍在持续增长。这些废弃塑料的存放、运输、加工应用及后期处理若不得当, 势必会造成二次污染, 严重破坏生态环境, 威胁人类生存空间。因此, 对塑料废弃物的一次性无害化治理已刻不容缓。本文归纳总结了国内塑料制品废弃物治理技术研究与应用现状。
1、 废塑料“白色污染”的形成及危害
1.1、 白色污染形成的原因
以聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物为生产原料制成的外观呈白色的一次性塑料制品的废弃物造成的环境污染通常被直观形象地表述为白色污染。由于这类塑料制品废弃物化学性质比较稳定, 在自然环境中降解速度极慢, 对周边居民居住环境和生态环境造成了严重不利影响。
1.2、“白色污染”现状
“白色污染”对环境不利影响主要体现在对人感官上的“视觉污染” (直观影响) 和“持久性污染” (潜伏影响) 两方面。
视觉污染是指塑料废弃物因人为或自然原因被置于自然环境中, 对周边环境造成一定程度上的破坏。它破坏了自然环境的景观美感和卫生条件, 给人们的视觉带来的感官影响, 被称为“视觉污染”.
持久性污染是指塑料废弃物难以自然降解而带来的对周边土壤、地下水污染等长期深层次负面影响。
2、“白色污染”治理工艺
2.1、 管理层面
2.1.1、 对塑料制品废弃物的立法
1996~2007年, 国家先后颁布了《中华人民共和国防固体废弃物处理法》《防止舰舶垃圾和沿岸固体废弃物污染长江水质域管理规定》《关于加强重点交通干线、流域及旅游景区塑料包装废弃物管理的若干意见》《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》等一系列政策法律法规, 对塑料制品的使用、废弃物回收处理做出了法律上的规定。
2.1.2、 强制回收利用
回收后的废旧塑料包装物经再加工后可以回用于造粒、炼油、制漆等多个行业。回收利用不仅可以避免“视觉污染”, 还能实现废弃物的“减量化、资源化、无害化”处理, 并取得一定的经济效益和环境效益。
2.2、 工艺技术思路
治理“白色污染”要从社会、自然环境的系统性全面考虑, 积极通过行政、科技、法律、经济措施综合管理。应以相关法律法规为准绳, 加强环保教育宣传、加大管理力度, 以回收利用为主要手段, 实现废弃物资源化、无害化。
2.2.1、 资源化
废弃物资源化即最大程度上对废弃物进行回收再利用。根据塑料制品废弃物的数量、性质、可回收性、经济性等多角度衡量回收利用的可行性。某公司利用独有专利技术生产化工原料炭黑和基础润滑剂, 基础润滑剂广泛用于机械、风电、农机具润滑等领域, 炭黑产品用于橡胶塑料填料补强剂。1t废塑料至少能回炼450kg可代替石油产品, 为废弃塑料一次性无害化处理利用找到了最有效的途径。目前, 高效回收技术和设备的研制开发、产品工业化以及产品回收利用途径等方面仍存在较多限制难题亟待解决, 需要政府和社会从财政、政策上进行投入和扶持。
2.2.2、 无害化 (可降解)
近年来, 我国塑料回收利用技术取得许多进展。通过开发新型可降解塑料取代传统塑料制品或在传统塑料制品生产过程中添加一定量的对环境无潜在危害的绿色改性剂, 在不改变塑料制品质量性能的同时, 降低其降解稳定性, 在自然环境条件下较快地降解为无害化碎片或碎末。我国降解塑料具有代表性的是当前天津丹海股份有限公司开发的淀粉基生物降解技术和系列产品, 目前已形成30kt/a母料及制成品的生产规模。其工艺特点是淀粉液态下真空脱水, 微细化处理及覆羟改性技术等, 技术在国内处于领先水平, 是亚洲最主要的降解塑料生产基地[1].此外根据国外经验, 对不具备回收可行性的一次性塑料产品, 采用可降解塑料替代传统产品被认为是最合理选择, 在短期内可实现较快速降解, 从而实现塑料废弃物减容、减量、无害化的目的。
2.3、 技术装备
2.3.1、 旋转催化裂解设备及工艺
刘冰等人发明一种旋转式连续催化裂解设备, 它包括自动上料、除渣装置, 旋转催化裂解釜, 除蜡分配装置, 立式多段冷凝装置, 气体净化储存柜。该设备以废橡胶、废塑料为原料, 供料实现自动化, 通过连续的催化裂解和冷却, 得到燃料油产品。反应过程中产生的炭黑产物自动排渣, 经过磁选、风选、细粉、活化分级包装处理后得到优质炭黑产品。全套设备在全密闭常压无氧状态下催化裂解, 安全可靠, 无二次污染, 可同时获取炭黑、燃料油、燃气等新的产品, 达到自动供料、除渣连续化生产, 耗能低, 产品的合格率和产出率提高得到充分保障[2].
2.3.2、 新型热裂解釜
欧阳林[3]公开了一种新型环保废旧橡塑热裂解釜, 其主体工艺设备是内部设置搅拌装置和旋转催化床的裂解釜体, 进料口、供热气口、分馏气口设置在裂解釜体上部, 炭黑出口设置在裂解釜体下部。在裂解釜体内部的加热列管呈环状分布。搅拌装置由耐腐蚀材质的搅拌杆和搅拌叶片组成。由于裂解釜内加热列管采用环状均匀分布设计, 能保证有机物料在裂解过程中温度受热快速均匀, 显着提高固体有机物料的裂解速率及产能, 既减缓橡胶塑料废弃物对环境的污染程度, 又生成了新能源制品, 达到了节约资源并循环利用的目的。
3、 新型环保废旧橡塑精解分流器
欧阳林等人[4]还公开了一种新型环保废旧塑料精解分馏器[4], 精解釜体上部设置有分馏塔 (内部设置有不锈钢网催化床) , 与轻质、重质烃燃料冷凝器连接分别有烃燃料产品储存罐。分馏塔内部根据功能单元流程分别设置轻质、重质烃分馏室与催化室, 精解釜体侧面设置有温控装置。通过对精解釜内不同功能单元进行差异化设计, 提高了烃类产品裂解精细度, 并且显着提高精解物产量, 实现废弃物资源循环利用, 变废为宝。
4、 结语
工农业发展离不开能源。节约能源是我国实施清洁能源政策的重要组成部分, 对于企业也是实现其清洁生产, 降低能耗成本的重要手段。积极利用可再生资源, 降低资源消耗和环境成本以获取更好的经济效益和社会效益是未来经济发展的主流。以塑料制品废弃物为原料, 生产出高附加值的再生产品, 既符合“资源-产品-废弃物-再生资源”的未来发展趋势, 又满足坚持“努力创新, 科学管理, 消灭白色污染, 净化人类生活空间”的理念, 可较好实现“资源再生利用”的循环经济发展模式。通过技术革新消除废弃塑料污染源, 不仅有利于解决能源短缺和环境污染问题, 同时使废弃物和污染物资源化, 为当地发展循环经济做出一定贡献, 可谓“一举多得”, 具有显着的社会效益、环境效益和经济效益。
参考文献:
[1]李星, 刘东辉, 黄云华。我国可降解塑料的现状和发展趋势[J].化工生产与技术, 2004, 11 (1) :26-32.
[2]刘冰。旋转连续催化裂解设备[P].中国专利:2010202689872, 2010-07-23.
[3]欧阳林。新型环保废旧橡塑热裂解釜[P].中国专利:2008201477840, 2008-07-02.
[4]欧阳林。新型环保废旧橡塑精解分流器[P].中国专利:2008201477855, 2008-07-02.