垃圾去哪儿了——废玻璃的“来生”

陈伟熙

提到再生资源，人们一般会想到废钢、废纸、废金属、废塑料、废弃电器和报废汽车，因为这些品种存量巨大，而且都有很高的回收利用价值。但对于废玻璃的回收利用，人们就很陌生，专门从事废玻璃回收业务的企业也很少。

事实上，作为一种有着数千年应用历史的材料，玻璃与人类社会的发展和人们的日常生活息息相关。随着对玻璃制品，尤其是与人们生活密切相关的玻璃包装、装修玻璃的消费需求日益增长，废弃玻璃的数量也逐年增多，由此产生了不小的问题。

占用资源 危害环境

一方面，企业为满足消费者需求而增加玻璃的生产量，与此同时，生产中的废弃玻璃量不容小觑，如在平板玻璃的生产过程中，正常切割所产生的边角料占总产量的15%～25%，还有相当一部分废玻璃是定期停产产生的，约占玻璃生产总量的5%～10%。玻璃废丝是玻璃纤维生产过程中必然会产生的一种工业废渣，产生量一般占玻璃纤维产量的15%左右。人们日常生活中丢弃的玻璃包装瓶罐及打碎的玻璃窗碎片等也是废玻璃的来源之一。另一方面，玻璃制品使用后的处理渠道也亟待拓宽。根据联合国的相关统计，废玻璃在固体废弃物中的占比已经达到7%。在城市生活垃圾中，欧美发达国家的废玻璃占比为4% ～8%。我国的情况亦不容乐观，每年产生的废玻璃约有1040万吨，占国内固体废弃物总量的5%左右。随着综合国力的增强和人们生活水平的提高，废玻璃的总量不断增加。

废玻璃是一种生活垃圾，它的存在既容易给人们的生产和生活造成伤害和不便，又会带来环境污染，占用宝贵的土地资源，增加环境负荷，还造成了大量的资源和能源的浪费。据统计，每生产1吨玻璃制品，约消耗700～800千克石英砂、100～200千克纯碱和其他化工原料，合计每生产1吨玻璃制品，要用去1.1～1.3吨原料，而且还要消耗大量煤、油和电。更麻烦的是，废玻璃是一种无法通过焚烧、无法在填埋中自然降解且无法采用一般的物理、化学方法加以分解和处理的废弃物。有研究表明，玻璃及其制品的自然降解时间可长达4000年。对于人类社会来说，这种降解速度实在是太过漫长。由于玻璃制造和加工等原因，废玻璃中一般含有锌、铜等重金属，如果处理不当，可能还会污染土壤和地下水。另外，玻璃容易破碎，一旦有人或动物试图吞下或舔食玻璃碎片上残存的食物或饮料，就有可能受到严重伤害。

事实上，包括我国在内的世界上许多国家都十分重视对废玻璃的回收与利用，并不断探索其回收利用的新技术、新途径。

洗心革面 再度归来

废玻璃根据其来源可分成日用废玻璃（器皿玻璃、灯泡玻璃）和工业废玻璃（平板玻璃、玻璃纤维）。如何回收利用废玻璃呢？让废弃的玻璃自身循环再利用，当然是再好不过的一种办法。把废玻璃加以回收利用，能产生显著的节能减排效益：每回收利用1吨废玻璃，可以节约0.58吨标准煤，减少二氧化碳气体排放1.26吨，减少固体废弃物排放1.16吨。采用这种处理方式的主要集中在包装玻璃容器方面，如啤酒瓶、饮料瓶等。如果在有效期内提高它们的重复使用次数，不仅可以提高利用效率，而且可以降低生产成本。以啤酒瓶为例，重复使用一个啤酒瓶所节省的能源可以使40瓦的灯泡持续亮4个小时。据了解，目前，占玻璃包装容器产量1/3的包装瓶能够被重复使用。

对于纯大多数废玻璃来说，若要在“来生”重新以玻璃的面目现身，并不像那些废啤酒瓶或是汽水饮料瓶一般“幸运”，它们需要下大力气“洗心革面”，甚至还要回炉“锻炼”一番。

我国的废玻璃回收利用起步较晚，并且主要由玻璃工厂自行回收边角废料，酒厂回收酒瓶。20世纪80年代末至90年代，国内出现了以废玻璃为原料，生产再生平板玻璃的小平拉玻璃廠，当时用废玻璃生产再生玻璃是我国废玻璃利用的主要途径。但是，通过各大、中、小城镇废品收购站回收的废玻璃则微乎其微。

此外，那些小平拉玻璃厂的生产也存在不少问题。小平拉生产工艺是一种设备十分简陋、环境污染严重、能耗较高的落后生产工艺，生产出的平板玻璃不仅透光率低，而且存在大量的波筋、气泡、麻点、划伤等缺陷。不仅如此，这种玻璃质脆，极易破损。目前，我国平板玻璃已供大于求。为改变这一局面，国家已限期淘汰这些小平拉再生玻璃生产线。因此，寻找新的废玻璃合理再利用途径是需要我们认真对待和解决的一个难题。

令人欣慰的是，如今，废玻璃在浮法玻璃生产中的再利用技术已经取得突破。在我国，湖南某再生资源企业的一条浮法玻璃生产线对于废玻璃的利用率高达90%以上。也正是由于在生产过程中对废玻璃的这种高效利用，使得熔窑热点温度仅为1408℃。由于具有油耗低、助燃空气用量少等特点，其环保指标明显低于国家标准的规定，颗粒物排放浓度，二氧化硫、氮氧化物等的排放量均低于国家标准要求。据了解，这条生产线每年可加工利用废玻璃约10万吨。

改头换面 焕然一新

事实上，能够在“来生”重新以玻璃面目亮相的废玻璃毕竟是少数，绝大多数的废玻璃则是在“改头换面”之后，以新的面貌回到了这个世界。

在美国和加拿大，人们将回收的废玻璃与石子、沥青按照60%、10%和30%的比例混合，制成一种“玻璃沥青”，用于冬季路面维修和施工。实践证明，这种添加了废玻璃的筑路材料具有许多优点：加大路面摩擦力，大幅度减少车辆因横向侧滑而产生的事故；有效改善路面光反射，使之更加柔和；提高道路的耐磨性能；加快路面积雪融化速度；特别适合低气温地区使用……利用回收的废玻璃制造这种“玻璃沥青”，其工艺十分简单，且无需在颜色上进行分选。如果将玻璃废品和垃圾的处理场地设在道路修建工程附近，还能节约填料运费等。

在现实中，回收的废玻璃被广泛用于建筑工程中。

把废玻璃用在黏土砖生产中，替代部分黏土矿物组成和助熔剂，不仅可以提高黏土砖的质量，而且能节省原材料，降低生产成本。在美国，人们将回收的废玻璃作为骨料添加进混凝土中。这种掺有35%废玻璃骨料的混凝土，其抗压强度、线性收缩率、吸水性能等指标都达到了美国材料测试协会的基本标准要求。

利用废玻璃生产的微晶玻璃仿大理石，不仅可用于建筑物的墙体装饰、地面装饰，而且还可用于制造物料运输的耐磨流槽、实验台板、桌面等，其产品质量优于天然石材以及陶瓷制品。

利用回收的废玻璃生产建筑面砖，不仅可降低建筑饰面成本，从而降低工程造价；也能降低工人的劳动强度，加快施工进度；而且能改善建筑饰面易脱落和层面易被磨损的自身缺陷以及对天然矿物材料化学成分及含量严格选配的局限性，具有广阔的应用前景。制备建筑面砖的工艺简单，造出的产品不仅具有耐酸碱、强度高、不易翘曲及变色、抗老化等优点，而且还能节省能源、保护环境、综合利用开发废弃物资源、节约土地等。

通过压制成型低温烧结法或熔融法等方式，用回收的废玻璃制造的马赛克被广泛用于建筑内外饰面材料或者艺术镶嵌材料。

在建筑工程中所使用的水磨石，一般是将大理石的小粒或碎片用白水泥等胶凝材料加工而成。如果在水磨石的加工制造过程中，用废玻璃碎块代替大理石碎片，因玻璃的硬度较高，所制成的水磨石的耐磨性会明显提升。

如今，保温隔热、隔音材料被广泛用于建筑物屋顶、维护结构和楼层地板中。不仅如此，在石油化工、热能利用、发酵酿造等行业，也需要大量使用保温隔热材料等。美国一家企业发明了一种添加了废玻璃制成的“泡沫玻璃”。这是一种密度较小、强度较高、整体充满小气孔的无机非金属玻璃材料，气相占整体总体积的80%～95%。与其他无机隔热、隔音材料相比，这种“泡沫玻璃”具有隔热、隔音效果好等特点，可用来保护暖气输送管道。与传统保温材料相比，“泡沫玻璃”可以减少约25%的热损失。这种“泡沫玻璃”不吸湿，耐腐蚀，抗冻，不燃，可钉可锯，可黏结成各种所需形状；如果在生产时填入着色剂，还可以生产出各种色彩艳丽的产品，具有良好的装饰效果。

掺入废玻璃制成的“玻璃棉”是一种呈蓬松棉絮状的短纤维，它具有密度小、导热系数低、吸声系数高等优点，是一种高效、优质的保温材料和吸声材料。在制造这种玻璃棉时，先将经过清洗并干燥好的废玻璃加入熔化炉中，熔融好的玻璃液流出后，被喷吹成短细纤维。短细纤维经集棉输送带收集成棉层，再经过固化，可制成软质卷毯、半硬板或硬板等。

还有一些回收的废玻璃被加工成玻璃微珠。玻璃微珠一般分为实心玻璃微珠和空心玻璃微珠两种。由于其主要生产原料就是玻璃，因而它们具有玻璃所固有的坚硬、透明、良好的耐腐蚀、耐磨、耐热和电绝缘、化学稳定性以及独特的定向光反射性等特点。这种由废玻璃加工制造的玻璃微珠，其圆整度好，流畅性好，被广泛应用于许多行业。它不仅可作为原料、制药等精细化工的研磨介质，机械加工工业中精加工的喷丸抛光剂，工程塑料、橡胶等有机材料工业的增强填充材料，交通、电影、航海、纺织、美术广告等行业的反光材料，化学工业的催化剂载体，而且可作为固体浮力材料以及宇航工业、医疗技术和尖端科研的超低温材料和绝缘材料等。目前，在交通标识上所使用的反射颜料就是由玻璃微珠和玻璃棉所制造的。几乎所有微珠都是用100%的废玻璃做成的。据报道，美国每年用来制作玻璃微珠的废玻璃消耗量在5万吨以上。美国加利福尼亚的一家玻璃纤维厂是美国仅有的一座大型玻璃棉生产企业，它使用50%的废玻璃来生产玻璃棉。在生产过程中，该企业发现，使用废玻璃生产玻璃棉，在原材料和能源消耗方面具有非常明显的优势—使用30%的废玻璃可节省60%的二氧化硅和40%的纯碱，节省能耗在10%以上。

协同合作 完善系统

目前，我国日用玻璃生产企业、平板玻璃生产企业、汽车玻璃生产企业、工业技术玻璃生产企业、电子及光学玻璃生产企业均实施了废玻璃的全部回收利用工程，并在北京、上海、广州、深圳等大城市的部分居民生活小区设置了不同颜色的垃圾回收箱，专门分装日常生活中被废弃的玻璃。不过，废玻璃回收利用是一项复杂且庞大的系统工程，需要全社会协同合作，才能达到回收利用的最佳效果。

回收废玻璃的目的在于利用，所以人们希望尽可能将废玻璃中的资源全部挖掘出来。日本三井物产公司当年大量从我国进口废玻璃，主要是利用回收技术从中提取镧、铈等稀土元素。镧、钕、镨、铒、铈等稀土元素都是极佳的玻璃着色剂。镧玻璃具有高折射、低色散特性，广泛用于制造各种透镜和高级照相机、摄像机镜头，尤其是高空摄影装置的镜头；铈防辐射玻璃，用于汽车玻璃和电视玻壳；钕玻璃用于激光材料制造，是制作巨型激光器最理想的材料，主要用于受控核聚变装置。从废玻璃中重新提取稀土元素的成本很低，技术门槛也并不算高。废玻璃经过稀土元素的提取后，仍可作为一种原材料进行再利用。

鑒于废玻璃有着广泛的用途，我们应当建立全方位的废玻璃回收、加工处理、再利用的网络体系，尽最大可能实现废玻璃的回收与再利用。以上海为例，该市于2018年6月建成了世界上产能最大、自动化程度最高、分拣品种最齐全的生产加工线，这是我国首个以废玻璃回收利用为核心的“城市矿产”示范基地。据了解，被纳入示范基地的上海某再生资源利用企业引进德国成套技术，可将分拣处置后的玻璃杂质含量控制在3‰，还能将废玻璃按照颜色细分为透明、纯白、棕色、绿色等。由于分拣精细、杂质低，这些废玻璃再生利用后的价值也能获得较大提升。随着4条自动化分拣线的建成投产，该企业所形成的废玻璃回收加工能力，可彻底解决上海市及周边地区废玻璃回收的难题。这套智能化废玻璃分拣处置系统，最大程度节省了手工作业，改变了以往废玻璃分拣过程中对于水洗的依赖，首创“干洗”分拣法，提高了分拣效率和质量，成功解决了废水处理的污染难题。