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环境保护工程中废弃塑料的处理技术

2021-01-17宋小刚河北省沧州生态环境监测中心

环球市场 2021年34期
关键词:塑料工艺

宋小刚 河北省沧州生态环境监测中心

一、废弃塑料的种类

塑料有很多种类,从受热后的反应状态看,塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料就是塑料在加热之后变得柔软并具有可塑性;热固性塑料指的是塑料在加热后会增加一定的硬度和密度,使塑料从液体转变成固体。两者都有非常强的耐腐蚀性和难分解的特性,但热塑型塑料和热固性塑料有根本上的不同,热固性塑料的处理比热塑性塑料的处理更为困难。此外,从塑料的不同应用方面来看,可以将塑料分成工程用的塑料、通用型的塑料和功能型的塑料。工程用的塑料是指工程施工中使用的塑料,该塑料在各方面都具有非常优良的性能,具有韧性强和抗高温的特点。通用塑料指的是日常生活中人们常用的包装塑料袋和塑料保鲜膜等,此类塑料制品往往被大量制造。功能塑料主要用于特殊工程中,是一种根据实际的需求而强化专项能力的塑料。

二、废弃塑料处理回收工艺

(一)简单回收

简单回收是在根据废弃塑料的具体类型进行的分类回收,回收以后按照类别做二次利用和处理,提高其使用的效率,节约生产的成本,减少环境污染,确保生态环境建设。在整体上分析,简单回收废弃塑料的工艺多数应用在大型塑料中,因为这些塑料表面光滑同时硬质高,只使用烘干、洗涤和消毒的技术,就能够有效地进行回收处理。例如一些塑料桶和塑料瓶以及塑料板等等材料,其工艺包含了压缩粉碎-筛选水洗-浸泡清洗-烘干消毒,然后利用NaHSO3浸泡废弃塑料,将其放在50℃环境中烘干。

在这个过程中,简单回收工艺有直接工艺和再生工艺两种,再生工艺是以同种类型的树脂原料添加为前提,对废弃塑料展开的再生产过程,这项工艺让材料的质量和性能得到了根本性的保证。直接工艺属于一种简易加工的方式,依据是材料来源和性质的差异。另外,在废弃塑料清洗的过程中,能够使用一些树脂原料、化学试剂进行塑料的性质的调节和改变,防止之后产生塑料环境污染。

(二)复合再生

复合再生工艺能够减少对环境的污染。在该工艺中,包含的剪切、重塑和碾压程序,能够更好地掌握企业的生产成本,对环境保护有着重要的作用。在当前,热载体处理法和比例配制法等等都是废弃塑料复合再生工艺的程度和环节。在比例配制法中,能够和清洗、干燥以及脱水环节结合,加强塑料的密度筛分,同时按照塑料差距做好处理。热载体处理法主要是采用热载体间加热和废弃塑料的混合方式,保证在350℃的环境中,使用熔融方式工作。要不断提高复合再生工艺的使用效率,提高废弃塑料的性能和适用性,就需要加强对塑料的改性处理,使其最终成为复合材料。塑料复合再生工艺的材料有玻璃复合、木材复合、改性沥青等,它们有着很好的发展和应用空间。

三、废弃塑料常见处理技术

(一)焚烧

焚烧是目前废弃塑料处理中较常使用的一种方式,而焚烧中以石灰焚烧最为常见。该方法是通过焚烧过程中,燃料油热值和塑料热值间的差异,将产生的热量进行回收利用,将废弃塑料转化成热能,供应相关领域使用。不过在焚烧过程中,容易产生硫和灰成分,生成较多的二氧化硫,需要对其加以科学处理,避免再次污染。另外,在焚烧技术研究中,也要注重金属元素的科学处理,防止污染物的再次排放,达到环境工程目标。

(二)分类回收

废弃塑料的回收利用需先做好废弃塑料的分类处理,按照分类后的特征采用合理的处理工艺,实现重复利用。目前常见的塑料种类以低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯、高密度聚乙烯、聚酰胺这几种为主。在分类处理中,由于多采用人工作业方式,很多材料因为性能相似,很难被科学分出。近几年相关部门一直在研究采用机械作业方式完成回收处理,以加大废弃塑料回收利用率,减少污染的产生。国外一家环境设备公司利用红外线对塑料加以辨认,不仅迅速而且准确,但是分拣的经济成本较高,难以得到大范围普及。

(三)填埋技术

填埋技术的优势在于,所需时间较短、处理难度低,不会带来较大的工作压力。填埋技术主要是将产生的废弃塑料利用机械设备运送到指定地方进行填埋,利用自然环境或土壤性能,促进垃圾分解。但该方法不适用于大体积或不容易分解塑料的填埋处理,可能会对周边环境及土壤资源带来破坏。对此,就需要采取适当的方法缩短填埋时间。其他的处理技术相比,填埋技术操作简单,但应该在合适的情况下使用,以节约资源,保护环境。

(四)化学处理

化学处理是利用化学分解的方式将废弃塑料中的有害物质提出,将其转变成无害环保物质,避免二次污染的产生。该技术的成熟度较高,在回收利用上的效果较好。化学处理的优势在于:首先,提高混合脏塑料的处理效率,如PP、PE、PS、PU、PA;其次,回收产物的附加值较高。该方法能够对废弃塑料实施拆解和重组,并生成柴油或新的塑料原料,而处理过程中产生的废渣可作为燃料、工业原材料。最后,安全环保。化学处理是在低温、绝氧、无明火的条件下进行的,不会产生二噁英等有害气体,且在处理中不会使用大量水源,不用担心造成水资源浪费或产生大量废水的情况,确保处理过程的安全性。目前化学处理中较常使用的方式以热裂解技术为主,又被分为高温热裂解和低温热裂解两种形式。其中,高温裂解的温度控制在700℃-800℃;低温裂解的温度稳定在400℃左右。依托热裂解,能够将废弃塑料中的高分子材料转变为其他产品,该技术值得广泛推广应用。

(五)光分解

光分解技术是利用人造太阳光和成本低廉的催化剂,将废弃塑料分解成燃料并应用到电力生产中的一种技术措施,生产过程中不会产生任何温室气体。光分解技术在使用中,要求太阳光强度达到规定标准,促使废弃塑料中一些金属物质发生离子反应,破坏原有的分子结构,快速溶解,再通过后续处理形成所需燃料的原材料,整个分解过程维持在6d左右。而就当前光分解的技术水平来看,该技术存在一定的局限性。其一,目前该技术只能在人造太阳光的支持下完成,在自然太阳光下完成废弃塑料分解的效果尚未达到理想水平;其二,在光分解后仅可以生成甲酸,分解效率及分解后产品多样性不理想。

四、废弃塑料燃烧处理的环保措施

(一)做好烟尘防治

对于当前对废弃塑料采用的处理方式,以焚烧发电等为主。为保障处理过程中降低对环境的影响,则应当注重其烟尘防治。在实践中应当针对废弃塑料焚烧所产生的烟尘,应当按照我国及地方相关标准,采用先进的除尘器装置,通过对焚烧产生的烟尘颗粒进行拦截,进而保障烟尘含量得到有效降低,并能够在很大程度上净化烟尘内部含有的酸性物质,减小当地出现酸雨的概率,避免周边环境出现过度腐蚀等污染问题。通常情况下,对废弃塑料的焚烧处理需采用干式、半干式或者湿式等处理措施,保证其焚烧烟尘得到净化。

(二)有效处理异味

由于废弃塑料的材质为聚氯乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯等,其在焚烧时会产生刺鼻异味,对空气质量会造成相对较大的影响,危及人体健康。因此在对废弃塑料进行焚烧处理时,应当采取有效措施进行降低异味。比如通过在塑料垃圾进出口位置设置风幕,避免气味出现泄漏而扩散到外部环境。并设立足够功率的吸风机来降低塑料焚烧等产生烟气和异味,尽可能的保障焚烧期间的通氧量,提高塑料燃烧处分性,并适当进行燃烧翻动等,实现其充分燃烧,降低异味造成的空气污染。

(三)净化二噁英

二噁英是废弃塑料处理过程中产生的一种有毒有害气体,是当前环保工程中需重点关注和处理的内容之一。因此在处理塑料垃圾时,应当从其形成源入手,采取有效的环保措施进行预防。比如在塑料焚烧纸钱,可通过垃圾预埋的方式降低二噁英对环境产生的危害,有效控制二噁英的生成量。同时也可采用持续高温来对二噁英进行分解,将焚烧温度提升到800℃,能够在很大程度上快速分解二噁英,从而降低对污染的不利影响。

(四)渗滤液、飞灰等污染物防治

为充分保障垃圾处理的有效性,多数会对其采取预埋处理工序,此时塑料垃圾会差生一定的渗滤液。综合考虑环保工程的要求和,应当强化渗滤液收集装置建设,合理规划渗滤液收集池,高效进行防渗处理,避免对地下水及河流、土壤等产生危害。并且还应当科学安排塑料垃圾的堆放时间,防止塑料制品产生大量垃圾原液,降低污染程度。另外对废弃塑料进行焚烧发电时,会产生一定量的飞灰,对空气环境造成较大的影响。因此在焚烧处理中,需要对烟气和燃烧工况进行改善,以此降低飞灰对大气的污染现状。并且垃圾焚烧也会产生一定的重金属物质,在处理时需严格按照我国相关环保标准,采用除尘器、活性炭等开展吸附工序,避免废弃塑料在回收利用以及资源化的过程中生成飞灰等污染。

五、结束语

综上所述,在环境保护工程中,废弃塑料处理是重中之重,具有很强的现实意义和价值。当前国内处理废弃塑料主要使用掩埋、焚烧以及降解等工艺技术,在实际中容易受到不同因素的影响。因此需要充分考虑各项工艺技术存在的成本因素和环保因素,选择最优的技术,确保废弃塑料处理工作的高效开展。同时,要设置有效的管理制度,加强对源头的控制,这才是根本性的废弃塑料生产方式,加强源头处理,才能够起到事半功倍的效果。

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