浅析废塑料的循环利用

张蕾蕾 赵新 李沃儿

摘 要：随着塑料制品的使用量增多，废塑料的回收和循环利用也越来越受到重视。本文介绍了废塑料回收再利用的常用方法，分析了当前与废塑料循环利用相关的新政策，并对废塑料循环利用面临的挑战和机遇进行了简要分析。

关键词：废塑料;循环利用;挑战

中图分类号：TQ320.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）08-0038-02

0 引言

塑料具有质量轻、比强度高、化学稳定性高、绝缘性能好、易加工、经济实惠等优点，被广泛应用于各个领域，尤其是电子电器和包装行业。在电视机、冰箱、洗衣机等常见家用电器中，塑料的占比达25%～60%[1]，而目前大量使用的一次性包装产品几乎全部是塑料制品。塑料给人们带来了很多便利，然而随着塑料废弃物越来越多，废塑料的难降解问题也逐渐暴露出来。传统的填埋方式已经满足不了日益增多的废塑料产生需求，且会污染土壤环境。随着资源与环境问题的日益突出，废塑料的回收和循环利用也越来越受到重视。

1 回收利用技术

1.1 预处理技术

废塑料的预处理一般包括：分离、分类、破碎和清洗。预处理是后续再生和资源化的基础，是必不可少的步骤。

塑料制品的存在形式可分为两种，一种是自身成型，如塑料瓶、塑料袋等;另一种是与金属等嵌合组成器件。自身成型的塑料制品成分单一、结构简单，废弃后一般不需要分离，只需做好分类、破碎和清洗。与金属等嵌合组成的器件则首先需要将塑料从金属等其他材料中分离出来，大型器件用人工拆解及分类就能很好的将塑料分离，较小的元器件需要破碎后利用相关仪器进行塑料分选，分选可选用涡流分选、静电分选、磁选等[2]。不同种类的塑料其回收利用方式不尽相同，做好不同种类塑料之间的分选是废塑料回收再利用的前提工作，有利于提高后续再利用效率和产品质量。不同种类塑料之间的分选方法有手工分选、风力分选、流态化分选、浮选、离心分离、电磁分离等[3]。

破碎是将废塑料破碎成较小的碎片或颗粒，易于后续加工的进料或与其他原料混合。破碎分为干式、湿式和半湿式破碎三种。目前，最常用的是干式破碎机，其中最具代表性的是机械式塑料破碎机。机械式塑料破碎机根据其刀型可分为爪刀、片刀和平刀破碎机。爪刀破碎机具有很强力度，尤其适用于各种硬性塑料的破碎;片刀破碎机适用于普通片材、管材、型材、包装材料等塑料制品的破碎;平刀破碎机适用于箱类、薄管件、吹塑件、瓶等塑料的破碎。

废塑料表面通常会有油污、灰尘等污垢，这些污垢会对后续的再生成型工艺产生影响，有的甚至会影响到再生产品的性能，因此，在再生或资源化利用前，要对破碎的塑料进行清洗。常用的清洗的方式有人工清洗、机械清洗、超声波清洗等。

1.2 再生利用技术

废塑料的再利用技术以再生法为主，是将塑料废弃物经过前期处理，变成液态后，再重新塑形使用的方法。包括熔融再生法、溶剂再生法、化学再生法等。

熔融再生法是指将废塑料破碎、分选、清洗后加热熔融再重新塑化，是最简单的再生方法，广泛应用于农业、渔业、建筑业和工业等领域。其加工方法主要有挤出加工法、压缩加工法和发泡加工法三种，其中挤出加工工艺流程如图1所示。熔融再生法操作简单、成本低、适用性强，但这类产品的力学性能较差、不适合制作高档次制品、附加值比较低如图1所示。

溶剂再生法，也称溶解再生法，即通过选择合适的溶剂（如甲醇、甲苯、丙酮、环己烷、氯仿等）对塑料废弃物进行溶解再生的过程，其工艺流程如图2所示。

化学再生法也叫化学回收法，是指在加热和化学剂的作用下高分子发生降解，形成低分子质量的产物，使之可以进一步利用的方法，是处理塑料最彻底的方法[4]。目前主要有裂解法、醇解法、气化法、氢化还原法等。裂解也叫热解，是在无氧或缺氧的环境中，通过高温加热使废塑料中的大分子键断裂，形成低分子热解油、气体和固体残留等[5]。广东某能源科技有限公司采用低温热解法，将回收的PP、PE、PS等几种废塑料混合热解制油，得到的裂解油经过提取，蒸馏、多次催化裂解、分馏等工艺，可以得到优质的油品。醇解法是在废塑料中加入醇解剂混合搅拌，在一定条件下使之进行醇解、酯化、聚合等一系列反应，得到含有羟基的低分子聚合物和聚酯类的副产物。醇解法能得到高质量的单体，同时过量的醇解剂经过处理后可以回收再利用。其大体的工艺流程如图3所示[6]。

1.3 能量回收

能量回收是将废塑料直接燃烧或与其他物质共同燃烧回收能量的过程。废塑料中含有大量的C、H元素，燃烧热值可达到33.6～42MJ/kg，甚至比煤炭高，可以很好的加以利用。能量回收式利用不需要对废塑料进行分选和清洗，减少了预处理成本，处理废塑料的种类多，可以实现大批量处理，效率高，减量化明显。但废塑料燃烧时易产生二噁英等有毒有害气体，处理不当会造成二次环境污染，而对环境友好的设备和工艺投资较大、成本高，尚不能大规模推广。并且焚烧产生的飞灰处理目前也是一项世界难题。因此，能量回收是废塑料除填埋外的一种最终处置方式，其目的主要在于废物减量化，通常适用于那些无法再生利用或再生价值较低的废塑料。

2 新形势下的挑战与机遇

2.1 禁塑令

2008年6月1日，全国开始实行“限塑令”，禁止生产销售和使用超薄塑料袋，商场、超市、餐饮等场所不得免费提供一次性塑料袋、打包盒。这一政策虽然对白色污染的减少起到了一定效果，但“限制”而非“禁止”，白色污染的减少效果仍然不尽如人意。2019年2月，海南省宣布自2019年起分种类逐步推进全面禁塑，禁止生产、销售和使用一次性不可降解塑料制品。2019年10月，教育部印发了《关于在中小学落实习近平生态文明思想、增强生态环境意识的通知》，要求学校不得强制学生使用塑料书皮，努力实现“无塑开学季”，禁塑从娃娃抓起。2018年巴拿马政府宣布到2020年将完全废弃塑料袋的使用。欧洲议会也在2019年3月通过了表决，将自2021年起开始大范围禁用一次性塑料产品。这些“限塑”“禁塑”政策的颁布将在未来大幅减少废塑料的產生，也将促进可回收塑料的发展。2019年我国遵照新的《禁止进口固体废物目录》不再进口工业来源的废塑料，再生塑料全部无法进口。而我国对再生塑料的巨大需求必将刺激废塑料再生行业不断改革创新。

2.2 垃圾分类

随着上海垃圾分类的成功推进，北京、深圳等地也紧随其后出台了相应的《生活垃圾管理条例》，采取各种措施加强对生活垃圾分类和源头减量的管理。国务院也在2019年发布了《生活垃圾分类标志》，同时要求全国46个重点城市的城区实施生活垃圾强制分类。废塑料制品是生活垃圾可回收物的重要组成部分，各城市对生活垃圾的强制分类以及将在未来全面实行的全国性垃圾分类必将从源头上大幅度提高生活垃圾中可回收塑料的质量，提高有价塑料的回收率，减少资源浪费，同时提高民众的资源循环利用意识。

2.3生产者责任延伸制度（Extended Producer Respon-sibility，EPR）

EPR以资源循环利用与环境保护为最终目标，要求生产者为废弃产品带来的环境问题承担相应的责任。EPR不仅要求生产者在生产阶段尽可能采取环境保护的预防措施，而且需要对产品消费后的回收处理和最终处置承担相应的延伸责任。EPR涉及产品的全生命周期，要求产品从设计、生产、销售、回收到最终处置都履行绿色制造、循环经济的理念。欧洲一些国家已经全面实行了EPR。我国在2016年12月发布了《生产者责任延伸制度推行方案》，率先对电器电子、汽车、铅蓄电池和包装物等产品实施EPR，到2020年，EPR相关政策体系初步形成，到2025年，EPR相关法律法规基本完善，产品生态设计普遍推行，重点产品的再生原料使用比例达到20%，废弃产品规范回收与循环利用率平均达到50%。

3 前景与展望

随着科技的不断进步，废塑料的回收利用技术必然会不断创新、不断改进，从而带来成本的降低和再生产品性能的提升，不断缩短新塑料和再生塑料的差距。垃圾分类政策的推广能够提高广大民众的资源循环利用意识，同时借助物联网和互联网技术，废塑料的回收渠道和回收率必然会有很大改善。禁塑令和EPR等政策的实施能够从生产源头上鼓励塑料循环利用。尽管如此，我国的废塑料回收利用率依然偏低，要实现废塑料的循环利用和闭环建设，还需要政府、企业以及广大消费者的共同努力。

参考文献

[1] 杜拴丽，李迎春，李浩，等.电子电器用塑料的高值化再利用[J].工程塑料应用，2012，40（12）：37-40.

[2] 罗思，杜涛，杜波.废家电中塑料的再生利用技术[J].再生资源与循环经济，2017，10（4）：36-39.

[3] 李晓，崔燕，刘强，等.我国废塑料回收行业现状浅析[J].中国资源综合利用，2018，36（12）：99-102.

[4] 蒋海斌，张晓红，乔金樑.废旧塑料回收技术的研究进展[J].合成树脂及塑料，2019，36（3）：76-80.

[5] Angyal A，Miskolczi N，Bartha L.Petrochemical feedstock by thermal cracking of plastic waste[J].J Anal Appl Pyrol，2007，79（1）：409-414.

[6] 閉贤凤.废塑料资源化利用技术进展[J].科技创新与应用，2019（23）：156-157.