生活垃圾塑料分选及利用技术

梁吉东，黎 军

（广东产品质量监督检验研究院，广东佛山 528300）

在生活垃圾中，塑料垃圾占比较多。由于塑料制品耐热性良好、质量轻巧，具备较高可塑性，因此被广泛应用到日常生活中。然而塑料制品寿命短，容易产生氧化反应，所以无法长时间使用，产生大量废气塑料垃圾。聚乙烯、聚苯乙烯为常见塑料制品，对塑料垃圾进行焚烧处理，会加剧环境污染。塑料制品自身降解时间非常长，还会污染土地资源，所以必须实现废塑料垃圾的资源化利用。通过相关调查可知，废塑料多源于包装塑料，且制作材料不同，其中最常见的就是聚乙烯、聚苯乙烯。由于废塑料种类较多，会加剧垃圾处理难度，因此必须合理应用垃圾塑料分选技术，科学处理废塑料垃圾。

1 废塑料分选技术

1.1 光电分选技术

光电分选技术，通过塑料对X线的不同吸收率，分选处理塑料。光电分选技术优势显著，不会破坏废塑料。分选处理操作时，边移动，边分离废塑料。通过应用光电分选技术，能够使人工成本降低，还可以提升废塑料处理效率。光电分选技术包括X射线技术、荧光X射线技术，上述技术应用区别在于作用机理。针对X射线技术，可以将X射线转变为电信号，通过电信号，对塑料种类进行判断，通过压缩空气，吹落塑料制品，实现分选效果。荧光X射线技术，将X射线照射塑料上，产生荧光X射线。利用分光处理技术，检定塑料成分，分选处理塑料制品。从总体上看，光电分选技术，主要借助塑料对X射线光反应不同，从而开展的分选处理操作。

1.2 色彩分选技术

色彩分选技术，通过不同颜色，分选处理废旧塑料。将废旧塑料通过多个滤色器具，之后换算不同亮度，将计算电流值进行分类处理，确保废旧塑料分选效果。从本质上看，色彩分选技术联合颜色识别装置、材料分离装置，通过不同废塑料的装置反应，利用光辨别颜色，分离不同种类废塑料，实现分选操作。色彩分选技术应用范围限制大，只有确保废旧塑料颜色差异较大，才可以应用该项分选技术。

1.3 风力分选技术

在分选处理废旧塑料时，使用风力分选技术，需要粉碎处理废旧塑料，确保处理颗粒基本均匀。由于颗粒均匀度，对风力分选效果影响非常大。塑料粉碎处理后，将其置入分选装置内喷射，风力装置做好逆向、横向操作，塑料所受气流阻力、自身重力重合度不同，此时塑料掉落位置偏差大，可以有效分选废旧塑料。在应用风力分选技术时，应当掌握技术机理，废旧塑料粉碎度、颗粒均匀度，对分选结果影响非常大。同时，风力分选技术利用废旧塑料密度差，形成不同合力，实现分选处理目的。当废旧塑料密度接近、形状不规则时，则无法应用风力分选技术。

1.4 风力摇床分选技术

随着风力分选技术发展，逐渐出现风力摇床分选技术，该项技术通过创面振动、上升空气流作用，确保废旧塑料按照密度分层。风力摇床分选技术，能够确保塑料颗粒均匀性。通常来说，在应用风力摇床分选技术时，通过床下孔隙吹出空气流，借助重力作用，大粒径、大密度颗粒集中在下层；小粒径、小密度颗粒集中在上层。在床面摩擦力、振动加速度作用下，下层颗粒向上运动，上层颗粒向低侧，由此分离不同密度塑料。同时，相比于常规风力分选技术，风力摇床分选技术可以应用到形状不规则塑料中。

1.5 电磁静电分选技术

电磁静电分选技术，通过极性废塑料、电场相互作用，可以实现分离操作。该项技术原理在于借助高压电，确保废旧塑料颗粒带电荷，在电极电场作用下，能够分离带电颗粒。在带电极废塑料处理中，可以应用电磁静电分选技术，特别是聚氯乙烯分选中。在应用电磁静电分选技术时，技术应用优势较高，比如分选操作不会产生污水，相同密度塑料，也可以实现分选处理。然而，电磁静电分选技术也存在不足，当废旧塑料成分复杂时，需要进行多次分选处理。电磁静电分选技术是一种干式法，不会污染环境，具备良好工作条件，因此技术应用范围广。

2 生活垃圾塑料的资源化应用

2.1 物理回收处理

物理回收技术操作简单，多为熔融再生、改性再生。通过再生技术，能够回收成本简单、便于清洗的废旧塑料。复合再生法，可以回收多品类、多杂质废旧塑料。在回收再生之前，需要分离和筛选废旧塑料，技术工艺复杂度高，且再生塑料稳定性不足，无法应用于高档产品生产中。改性再生，利用化学、物理改性法，可以加强废旧塑料耐热性、抗冲击性、抗老化性，同时扩展塑料应用渠道，加强应用价值。在城市生活垃圾处理中，废旧塑料分选难度比较大，并且以一次性薄膜为主，二次利用价值不高，表面附着大量有机物。清洁处理时，会产生较多污水，所以该类废塑料无法造粒，需要通过无机填料复合制备，形成木塑复合型材料。工艺流程如图1所示。

图1 废塑料木塑产品工艺流程

2.2 化学回收法

应用化学回收法，以化学方法促使废塑料转化为化工原料、燃料油、单体等，包括化学分解回收法、热分解回收法。高温热裂解、催化裂解，为常用废塑料化学回收法。图2为基本工艺流程图。通常情况下，将废旧塑料加热至400℃，迫使塑料分解，此时会产生高温油气，待至冷却后，能够掌握液态油质量、废旧塑料种类、反应时间、温度指标等与催化剂种类的影响关系。废塑料裂解制油，将石油作为原料，属于化学制造逆过程。通过实践经验可知，废塑料裂解制油操作具备可行性。热分解处理中，选择适宜催化剂，能够获得重油、轻油，附加值非常高。在城市生活垃圾中，分选废塑料主要为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，以上塑料制品的得油率比较高，因此能够应用到生活垃圾废塑料处理中。

图2 废塑料裂解制油工艺流程

2.3 能量回收法

能量回收法，是使用焚烧炉焚烧处理废塑料时，回收释放能量。通过热交换器，将热能转化为热水。焚烧处理法，可以减少废塑料堆积，使其减容90%以上，废塑料燃烧热效率非常高，聚乙烯燃烧热达到45.52GJ/kg，聚丙烯燃烧热高达42.84GJ/kg，明显高于木材燃烧热。在生活垃圾中，包含多种无法回收、难清洁、难分选混合废塑料，通过能量回收法，可以实现资源化、减量化处理。然而在废旧塑料中，包含聚氨酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯等成分，焚烧处理会产生毒害物质。比如，聚氯乙烯燃烧时，会产生大量氯化氢气体；聚氨酯、聚丙烯腈燃烧时，会产生氰化氢。在焚烧处理时，应当严格控制污染物排放，以免对环境造成不良影响。

3 生活垃圾塑料资源化应用方向

3.1 加强领导，制定资源处理政策

废旧塑料资源化处理，必须由政府部门领导，全面发挥出政策引导作用，分类收集生活垃圾，处理废塑料污染问题。由政府牵头，注重废旧塑料处理行业的政策倾斜，加大支持与保护力度，实现企业的绿色化发展。

3.2 制定和实行行业标准

废旧塑料资源化使用，多集中在中小型厂家，因此要针对废旧塑料资源化利用中，制定质量控制体系与标准，按照行业要求，实现规范化建设发展。联合废旧塑料回收技术，制定技术规范与标准。

3.3 提升分选回收技术的自动化水平

针对生活垃圾塑料分选，应当研发自动化技术设备，高效分离废旧塑料，不再依赖化学分离法、人工分离法，全面提升废旧塑料分选效率。注重研发废旧塑料再生技术、环境保护技术、污染控制技术，扩展废旧塑料资源化使用途径，实现资源化处理，避免出现二次污染影响。

4 结束语

生活垃圾处理已经成为重要举措，高效分选生活垃圾，对环境保护工作的作用非常大。注重废旧塑料分选处理，实现资源化利用，能够提升废旧塑料的二次利用效率。由于不同分选技术的优势不同，因此在实践操作时，必须详细分析技术优势与不足，充分发挥出分选分离效果，以推动城市现代化建设发展。