塑料为什么不能被回收利用?

如题所述

1 废旧塑料产生的环境影响
1.1 废弃塑料包装物引起的“白色污染”
塑料因其价格低廉和成型方便而被大量用于各种产品的包装。随着现代塑料工业的发展和消费水平的提高,大多数塑料制品都是一次性使用的,用完就丢,造成了环境污染。例如,用于家用电器、工业仪器仪表等包装物以及快餐盒、饮料杯等的白色发泡聚苯乙烯塑料,其特点是体积大、重量轻、不腐烂、不分解。人们用完后将其抛弃,导致铁路沿线、江河航线、城市及风景点到处都是白色泡沫,严重影响环境和市容卫生,被人们称为“白色污染”。据文献报道,1995年我国塑料制品总产量近700万吨,其中用于包装物约170万吨。这些包装物用后约有50万吨作为固体废物进入城市固废处理系统,另一部分则被用户随手乱扔,形成塑料垃圾。这些塑料垃圾乱弃于繁华城市、旅游景点的路旁、绿地或林荫树上,破坏城市风景,影响市容市貌;在多风城市,乱弃的塑料袋随风起舞,对城市供电系统造成极大威胁。包装食物、饮料的塑料包装物是蚊、蝇和细菌赖以生存和繁衍的温床,极易引起病菌传播,影响环境卫生和城市公众的身体健康。
1.2 废弃塑料填埋处理对环境的影响
作为垃圾送入城市垃圾填埋场填埋处理是目前处理废旧塑料的主要方法。随着塑料工业的飞速发展,废弃塑料产量与之成正比,由此引起的环境问题日益突出。首先是垃圾填埋侵占有限耕地,严重浪费国土资源。二是塑料垃圾填埋后经久不腐,殆害未来。耐腐蚀抗细菌本是塑料制品的一大优点,但它们成为垃圾后却成为科学家们头痛的难题,在无空气无光照的情况下,微生物难以分解有机物,塑料垃圾在填埋中需200年后方能分解殆尽。三是填埋后塑料垃圾经雨水长期冲刷,使大量有害物质带入人类的生活环境,造成对子孙后代的危害蔽脊虚。由上述所见,采用填埋法处理塑料垃圾对环境的污染是一种长期效应,在实际处置中应避免使用这类方法。
1.3 废弃塑料焚烧处理对环境的影响
为解决填埋法占地、费用高以及对环境的长期性破坏,不少国家都在积极开发焚烧废弃塑料设备,并利用焚烧所产生的热量进行发电,达到资源再利用。然而,这种貌似简单易行的方法却隐藏着极大的危害。塑料在热分解过程中,聚合物发生裂解,释放出大量的有害气体,如聚苯乙烯塑料在80℃以下可保持物质组成不变,当温度超过280℃时,其分子量开始下降,产生挥发性气体,气体中含苯乙烯单体44%,双体22%,三体及少量的甲苯、乙基苯等,这些都是对环境有极大危害的有害物质。焚烧聚氯乙烯塑料,不仅产生对环境破坏极大的氯气、氯化氢及二恶英气体,而且还产生C0、N0x、甲醛、氯乙烯、苯乙烯等有害气体,对生态环境产生极大的影响。在塑料焚烧过程中,作为塑料填充、染色等无机金属也被挥发于大气之中,如Pb、As等有害物质,造成大气污染。
2 废弃塑料回收再利用处理方法与技术
2.1 废弃塑料的回收再利用处理方法
塑料的回收不同于金属、纸和玻璃的回收,因为各种塑料的物理和化学特性的差别和各种塑料的不相容性,它们的混合物不适宜加工,因此,每一种塑料必须分别收集,然后分门别类地加以处理。在收集和分类过程中需防止污垢和外来杂质的混入,否则将影响回收料的再使用。塑料的种类不同,使用寿命也有较大差异,如低密度聚乙烯以薄膜制品为主,使用寿命1~2年;PVC管使用寿命较长,可达10年以上。因此,在加工利用废弃塑料时应根据塑料的来源、种类、沾污情况和混合状况,选择合适的回收处理方法,才能将废弃塑料转变为适宜再加工的材料。表1是不同种类塑料的再生处理方法。
2.2 废弃塑料的回收再利用技术
2.2.1 废塑料熔融加工
该技术是目前废塑料再利用中最经济和最方便的方法,因为它能够使整个材料及能量得到最充分的利用。其基本原理是废塑料经粉碎送入熔融装置,废塑料在其熔化温度内被熔化,经挤压造粒,冷却,切粒即获得二次母粒。这种技术主要遇到的问题是高能耗及废塑料中填充料的影响。
2.2.2 废塑料的水解回收技术
通过缩聚反应生产的塑料树脂,如聚氨脂、聚酰胺、聚脂、聚碳酸酯等都可以进行水解,使这些聚合物重新恢复到原始单体或中间体。塑料在加工和使用中结构是稳定的,聚合物分解需有一定的外界条件。图1是聚氨脂软质泡沫塑料的分解示意图,通过水解的产物能够作为泡沫塑料生产的起始原料。
2.2.3 废塑料的油化回收技术
塑料是由石油作原料合成的高分子化合物,当将其施加能量切断原子链,可得到类似油分子构造的物质。利用这一原理,采用加热分解,蒸馏,即可获得汽油、柴油等石油燃料,这一过程称为塑料的油化。图2是塑料油化工艺流程图。油化工艺产出的油品产率可达75%~80%以上,生成油可用作燃油锅炉用油。该技术较其它废塑料处理技术难度大成本高,但从环保角度看则是一项适用的处理技术。
2.2.4 高温热解法处理废塑料
高温热解是指高温情况下高分子材料的热降解,同时放出大量气体。其处理流程如下:燃烧区有一层沙土,通入气体使沙土如液体一样流动,形成流化床,欲处理的废资料置于流化床上,反应器是一个完全封闭的系统,温度可达600~900℃,处理废塑料时可获得44%的燃料气体,26%的芳香烃及轻质汽油和焦油的混合物,以及30%的固体残渣。这种方法适合处理那些含金属箔或金属涂层的塑料制品,获得的燃料气体和油类混合物可作为燃料使用,但剩余的30%残渣必须进行再处理。
2.2.5 燃烧法处理废弃塑料
对于那些沾污的废塑料和多次再生的废塑料制品,焚烧处理是它的最后归宿,这样可获得废塑料的热能。废塑料的生热值与相同各类的燃料油相当(见表2),燃烧获得的热能可用于发电。
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