废塑料回收利用前景

邓梦龙

(兰州新区市政投资管理集团有限公司，甘肃 兰州 730030)

1 概述

近年来，世界各国塑料工业已经得到长足的发展，塑料加工业已经发展成为一个品种繁多，门类齐全的经济支柱产业。但是，废旧塑料由于自身重量轻、体积大、难降解，燃烧后产生多种有毒物等特性，使废旧塑料的处置十分困难。同时，废旧塑料热值较高，蕴含着巨大的再生资源，因此，废旧塑料的回收利用，对节能减排和环境保护有十分重要的意义。

2 废塑料回收预计

2.1 废旧塑料回收依据

塑料的使用量巨大，由其在我国较为寒冷的西北地区，农用塑料诸如地膜、农用帐篷、编织袋的使用占有很大比重，同时，饮料瓶、食品袋、塑料饭盒、塑料包装及容器、洗具、桶以及电子产品外壳也占有一定比重；因而废旧塑料的产生是较为突出的一个问题。进行废旧塑料回收利用，生产出再生颗粒不仅解决了废旧塑料的处置问题，同时也缓解了对能源的过度依赖，对相对贫困的西北人民来说，是较为实际的做法。

利用废旧塑料制造再生颗粒可以运用专用造粒设备，将废旧聚乙烯、聚丙烯等塑料通过破碎－清洗－加热塑化－挤压成型工艺，加工生产出市场畅销的再生颗粒。生产1t可获利润500－800元。利用废旧塑料生产塑料编织袋，例如，山东枣庄市山亭区桑村镇正在进行再生颗粒的生产制造，并利用再生颗粒进行加工，全镇已建立塑料颗粒加工厂201家，塑料编织袋厂23家，日产编织袋5亿条，形成了废旧塑料的收购、运输、加工及印刷一条龙，年销售额达3.5亿元。

2.2 需解决的问题

废旧塑料回收利用生产设计需要解决的问题包括：厂房建设、废旧塑料收集、废旧塑料分选、处理工艺选择以及处理、经济效益评估、环境影响评价等部分。进行废旧塑料回收利用生产设计优点是：废料来源广泛、厂房选址较简便、经济效益好、对环境保护有重要意义；缺点是：收集难度较大，技术水平、设备工艺待提高，投入成本较高。

3 工程设计

3.1 总体工程设计

厂区总体工程建设设计过程中应充分考虑交通便利、集散简便、土地面积广泛且较为廉价、可以充分利用、对周边环境造成二次污染影响分析等多个相关因素。

3.2 配套系统与辅助设施

3.2.1 辅助设备区域设置

1）原料接收站。废旧塑料的回收利用第一步即是回收，因此废旧塑料接收站是生产的第一个环节，必须保证回收的质量和数量，以保证原料的充足供应。每个回收站应配备运输车辆、回收工作人员、计量装置如地磅和电子秤等，同时应该设有一定容量的存贮仓库，足以应付回收高峰期的吞吐量。

2）仓库。仓库主要是用于废旧塑料存贮、废旧塑料分选、产品的存放、生产设备以及零件的放置，容量上应该满足日吞吐量要求，且运入运出方便，方便机械操作，通风良好，防止腐臭，开展独立分区设置，分区标号要明显使之能够分选原料，使之利于卖出调货并能够满足至少10d产品库存。

3）污水处理设施。主要用于接收处置厂区内生产及生活过程中产生的各类污水，并将处置达标后的污水排放至城镇污水处理设施。

3.2.2 给排水及供电系统

1）给水系统。厂区的供水系统包括一般性生产供水系统、工艺及特种供水系统、生活及消防供水系统。

2）排水及供电系统。一是生产生活污水。用于排放生产过程中污染浓度较大、机械设备冲洗含杂质较多的生产污和用于排放使用过但轻度污染的废水及生活废水统一通过收集管道排入厂区污水处理设施集中处置后接入市政管网统一收集。二是雨水排放系统。由专门设计的雨水收集管路收集，用于路面、建筑物，绿化等地的消耗使用。三是供电系统。厂房的供电系统包括厂区外线供电系统、厂内变配电系统、车间内电器设备的配电系统、厂区以及室内照明系统以及电器相关维修服务系统等部门。其中，最大耗电莫过于生产设备，主要是所选择的高频节能电磁加热造粒机组，是工厂耗电量最大的设备。

4 可行性研究

4.1 废旧塑料收集可行性

近些年，随着经济的高速发展，塑料需求量每年增长巨大，塑料原料的价格也不断增长，极大地推动了塑料市场的活力，废弃塑料的价格亦不断上涨，其中较为纯净的聚乙烯、聚丙烯回收料价格最高时接近未涨前原料价位。

4.2 收集方式

考虑到今后成本及效益预算，可以采用两种方式收集废旧塑料：垃圾场人工分选式回收和店面回收两种方式。垃圾场人工分选式回收是指在较大的垃圾贮存区或是垃圾回收中转站对垃圾中的塑料进行专门分选回收，这样的回收工作效率高、成本较低。但一般来说由于拾荒者大都对垃圾中的塑料进行过初步分选，因此一些居民小区产生的垃圾塑料含量不高，而公共场合产生的垃圾含量相对较高，所以垃圾场人工分选式回收适用于那些人口密集，垃圾量较多的大型转运站。对于店面回收，是各地方都存在普遍现象，一些高年纪老人由于生活较为贫困，对小区，街道产生的饮料瓶、塑料外壳进行拾荒，达到一定数量后再集中卖掉获得一定收益。目前，以这样的方式进行的塑料回收占有比重达30%～40%。

4.3 收集路线

废旧塑料回收路线基本可以按照垃圾回收路线进行，对于一些较大的垃圾中转站或是垃圾贮存场可以建设一些专门用于中转塑料的仓库，进行设点收集，避免重新选择场地，既便于回收废旧塑料，又经济实惠。

5 原料及工艺

5.1 原料及产量的分析

5.1.1 原料方案

根据各种塑料不同的使用特性，塑料可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。其中通用塑料就是我们日常生活接触、使用最多且最频繁的一种塑料，其用途包括农用地膜、农用帐篷、编织袋，饮料瓶、食品袋、塑料饭盒、塑料包装及容器等。这类塑料主要成分是聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)这四种（见表1）。因此，废旧塑料回收的对象主要就是通用塑料。

表1 常见塑料制品及主要成分

5.1.2 产量分析

国内废旧塑料的产量分析（仅以2008、2009年为例）：2008 年，我国塑料使用总量达5194.4万t，高居世界第二。塑料制品实际消费总量3387.8万t，实际废弃塑料回收量900万t左右，回收率约30.5%（详见表 2）。

表2 2005--2008废旧塑料使用量 （单位：t）

5.2 工艺流程

5.2.1 原料拣选

由于废旧塑料来源复杂，常夹杂有织物，橡胶，金属，泥纱等杂质，而且不同品种的塑料混在一起，既会对加工造成困难，生产的制品质量造成影响，而且混入的金属杂质还会损坏加工设备。因此，废旧塑料分拣一般有手工分选和机械分选两种方法。

5.2.2 破碎:废旧塑料粉碎

通常采用各种类型的破碎机械，对物料施加不同机械力来完成的，如拉伸力、挤压力、冲击力和剪切力等。经过粉碎，研磨或剪切等手段，将其破碎成一定大小的碎片或小块物料，一般小于2cm。

5.2.3 清洗

该池主要是针对破碎后的塑料进行揉搓清洗，最大限度的降低原料的含沙含杂量，采用半机械化方式进行。即将破碎后的废旧塑料碎屑放于水槽中进行机械搅拌、外加风力高速摩擦冲洗，分为2～3个清洗池，循环冲洗3h左右，最后进入离心甩干机或是烘干设备进行干燥。

5.2.4 熔融、拉丝

原料通过漂洗后，通过加热设备或是甩干机进行干燥，之后进入高温熔融设备进行高温熔化，这里只发生物理变化，而没有化学裂解，最后将熔融的塑料拉丝，冷却成型，产生的废渣返回工序、循环处理。

5.2.5 切粒、包装

将拉丝后的条状塑料输入造粒机进行切割，即得到塑料再生颗粒，按照市场常见规格进行按量包装，贮存库中，即可销售。

6 环境影响分析

废旧塑料的回收利用是以资源回收、保护环境为目的，对于生产过程中产生的污染物要合理处置。对于废旧塑料回收工厂来说，最主要的污染物质是废水、噪音、扬尘和废渣。总之，再生颗粒的生产活动绝不能以牺牲环境为代价，不能只看眼前，不顾长久，使废旧塑料的回收利用实现经济和环境效益的双丰收。

6.1 废水

生产过程中产生的废水，主要来自废旧塑料的漂洗、设备的清洗以及车间走道的冲洗环节。建议处理方案采用无氧生物降解沉降方式，先将高浓度污水送入曝晒池，进行无氧生物降解，48h后进入沉淀池，12h后将上清液部分进行测试，符合污水综合排放标准（GB 8978-1996）后向城镇污水处理厂排放。

6.2 噪音

噪音主要来自机械的运转，包括漂洗设备、熔融设备和切割设备。对于噪音的控制可以选择采用隔音设备对污染源进行处置，例如采用隔音板、墙面和天花板使用消音材料和装置，使厂界噪音降到45dB以下，达到 《工业企业厂界噪音标准》（GB l2348-90）要求，同时，对生产区和生活区多种植植被树木，也有利于降低噪音。

6.3 粉尘

粉尘主要是废旧塑料的运输存贮、预处理、分选以及切割环节产生的，对于车间外部废旧塑料的运输以及存贮，应该尽量采取封闭式；车间内部要经常冲洗，避免杂质堆积，保持车间洁净。同时，对于粉尘较多的设施如搅拌、切割、料仓等，应该配备吸尘器，可采用负压收尘系统和袋式收尘器除尘；对于输料系统，要采用密封式。

6.4 废渣

废渣主要是废旧塑料分选环节分选出来的废品、次品（不可用于废旧塑料再生）以及废旧塑料的运输、存贮、以及车间遗留或是损失的残次品，对于这些废渣进行分选后将无法利用部分送往生活垃圾填埋场填埋处置。

6.5 废气

由于没有高温裂解或是催化热解工艺，只有加热熔融工序，废旧塑料只发生物理变化，化学反应几乎没有，因而不产生类似CH4和CH2等小分子物质；PVC中的HCl聚丙烯腈中的HS、聚氨酯中的氰化物也不会排出；基本不产生CO、NOX和含磷类化合物。

7 发展前景

7.1 废旧塑料再生颗粒制造的优点及缺点

优点在于选址方便，地价低廉，原料来源充足，工艺流程相对简单，设备便宜且操作简便；同时有可观的经济效益和环境效益。但是相对产值缺点也十分明显：需要大量的勘察、论证及规划，步骤较多，事项繁琐；原料收购费用巨大，且年总投入隐患较高；较大的费用造成融资困难等。

7.2 改进意见

在资源回收和环境保护日显重要的今天，国家制定了许多相关制度和政策来鼓励和支持资源回收和环境保护型企业的发展。对于再生颗粒工厂的筹建，可以利用国家的政策倾斜，得到一定的优惠，例如争取在土地费用、银行利率、纳税金额以及建厂的调研论证和技术经验方面得到国家的扶持和帮助，从而更有利于企业的投资和运行。同时，应系统的对工厂的选址、厂房建设、收购收集、工艺流程、环境等面进行生产设计和可行性分析，当有一定经验和产出后，再进行适当规模的扩大。