浏览次
美国是世界塑料生产大国。据统计，到2000年，美国年生产塑料3400余万t，废旧塑料超过1600万t。日本是塑料生产第二大国，20世纪80年代，其年均废旧塑料排放量占生产量的46%。德国每年有20万t的PVC垃圾。意大利的废旧塑料约占城市固体废弃物的4%。巴西2004年塑料消费量400万t，年人均塑料消费量23.6kg，2005年上半年塑料树脂的消费量亦增加31%，目前巴西热塑性塑料产量已达650万t。1995年，我国塑料制品行业销售额达1100亿元；2000年，我国塑料制品的年产量已经突破1200万t[1]，并以13%的年增长速度高速发展，废旧塑料的总量也将急剧增长，我国每年产生的废弃塑料量约为500万t左右。2001年，我国合成树脂已名列美国、德国、日本之后居第4位，总产量达1204万t，但远远满足不了社会消费的需求，进口合成树脂达1426万t，进口废塑料223万t，创历史进口最高记录。因而2001年全国塑料表观消费量为2400多万t，人均超过18kg。2005年，中国塑料消费量接近4000万t，按地膜、塑料袋、快餐盒等一次性用途占10%比例计算，一年的废弃量就达400万t。1997年，世界塑料总产量突破14000千万t，其体积相当于10亿t钢材；目前世界合成树脂的产量已达2亿t，大量消费后塑料的处理问题已成为当今地球环境保护的热点。
1废旧塑料的危害
塑料具有优异的化学稳定性、耐腐蚀性、电绝缘性、绝热性、优良的吸震和消音隔声作用，并具有很好的弹性，能很好地与金属、玻璃、木材等其他材料粘接，易加工成型。在4大工业材料中，塑料的数量、作用、地位、应用范围急剧扩张，节节领先，大量代替金属、木材、纸张等。塑料这种可任意成型、性能优良的化工原料，搭载着现代科技列车，被日益广泛地应用到我们生活中的每个方面。但是，塑料在为我们提供方便的同时，也对环境造成了某些负面影响[2]。由于塑料具有耐腐蚀、不易分解特性，尤其是一次性塑料包装废弃物、塑料农地膜被人们随意丢弃而造成的视觉污染，即所谓的“白色污染”，一些地用薄膜因为埋在土里而成为土壤污染源，埋废塑料对环境造成的潜在危害，即所谓的潜在污染。一些动物因为吃进不能被其消化的塑料薄膜而最终死亡，即所谓的直接污染。
废旧塑料日积月累，严重影响了地球的生态环境，同时也造成了资源的浪费。环境与发展的矛盾日益突出，因而对废旧塑料的治理已经刻不容缓，引起了世界各国的极大关注。在悉尼市一个垃圾分拣场旁边，矗立着一块耐人寻味的标语牌：“Profit from the change”[3]，翻译过来就是：利润来自于变化，意思即只要使用方式改变、思维方式改变，就可以获得利润。的确，“垃圾只是放错了地方的资源”，这样一个事实，如今已得到大多数人的认同，澳大利亚在垃圾处理上，已经形成了政府与企业良性互动的机制。发达国家同澳大利亚一样，解决塑料发展与环境问题的成功策略是实施“三R”战略，即塑料制品的减量(Reduce)，再使用(Reuse)和塑料废弃物的回收利用(Recycle)。
2废旧塑料治理对策
废旧塑料治理对策：减量、再生利用、降解材料废旧塑料的治理需要遵循减量化原则，主要是废弃塑料压缩减容技术、薄膜袋装容器技术，在确保应用性能的前提下，尽量将制品薄型化技术；提高产品耐老性能、延长寿命、多功能化、产品适量设计，不过多使用塑料件；无工业废料化，在所有生产塑料制品的加工厂中，都不可避免的产生塑料废料。这些废料来自于加工机械开车和停车、不合格产品等。这种类型的材料被定义为“工业废料”。遵循资源再利用化原则，主要是熔融再生，热裂解，能量回收，回收化工原料及其他等方法。遵循降解材料化原则，完全生物降解材料、水溶性材料、可食薄膜，虽然降解材料能解决废旧塑料的污染，但无法将能源再生利用。
3废旧塑料处理方法
废旧塑料处理方法：目前主要采用填埋、焚烧和回收再利用3种方法因国情不同，各国有异。美国以填埋为主，欧洲、日本以焚烧为主。填埋处理，因塑料制品重量小、体积大，且不易腐烂，会导致填埋地成为软质地基，今后很难利用，焚烧处理，因塑料是热值很高的大分子材料，发热量大，易损伤炉子，加上焚烧后产生的气体会促使地球暖化，有些塑料在焚烧时还会释放出有害气体而污染大气，是引起恶英与氯气的元凶。回收再用的方法，由于耗费人工，回收成本高，且缺乏相应的回收渠道，目前世界回收再用仅占全部塑料消费量的15%左右。
一个中等城市每年产生的塑料废弃物，可满足20家中、小型塑料企业的原料需求，废旧塑料资源被现代经济学家称之为“人类的第二矿藏”、“城市里的宝藏”。若塑料的废弃量达400万t，这相当于4套百万t乙烯装置匹配的塑料产量，而百万t乙烯需要千万t炼油为其提供原料。石油和煤是不可再生资源紧缺，从节约地球资源和保护地球环境的角度考虑，塑料的回收再用具有重大的意义。为此，目前世界各国都投入大量人力、物力，开发各种废旧塑料回收利用的关键技术，致力于降低塑料回收再用的成本的开发其合适的应用领域。
4废旧塑料回收现状
2002年4月19日欧洲塑料制造者协会最新发布的数据显示：2000年在所有应用领域中再循环和以其他方法回收的塑料显著增长，减少了垃圾中的废塑料处置。2000年西欧塑料需求增长了3%，达到3676.9万t，但是通过机械再循环、再生原材料和能量回收的总回收量增长了11%。2000年西欧塑料消费和回收的一项分析显示：尽管塑料需求增长了，使用后废弃塑料总量仍然低于所有材料的废料总量的1%，废塑料回收的增长达到36%，已经减少了废塑料的填埋，一个最重要的因素就是减少了塑料对环境的负面影响。2000年有8个国家回收了超过50%的包装用废塑料，他们是荷兰、瑞士、丹麦、挪威、德国、瑞典、奥地利和比利时。美国塑料工业协会(SPI)在全美设立了6000多个回收点，日本也有近1000个。英国塑料制品的年回收量逐年增加[4]，1995年英国塑料回收总量仅为11.25万t，2001年塑料回收总量增加到29.5万t，塑料年均回收增加率达到了23.2%。在欧盟塑料回收立法的压力下，尤其是包装和包装废料指令(94/62/EC)，使得塑料包装的回收成为英国塑料制品回收主体，1995年包装回收量达到了塑料回收总量的75.1%，2001年包装回收量为塑料回收总量的91.2%。包装回用给自己公司带来净利润的同时，还获得管理方法和回收目标被载入政府的《最优方法手册》的荣誉。几乎所有的塑料加工厂都回收这部分塑料废料，塑料回收企业也回收这种塑料废料，其回收的塑料废料主要来自于热成型废料和不合格的制品。通过这种方式回收的塑料一年回收量达到了(25～30)万t，在生产阶段中浪费的塑料不足1%。
巴西估计每年回收105.6万t，参与的公司达到492个。根据巴西塑料包装协会(PLASTIVID)杂志的最新调研，2003年工业回收达到70.3万t。在包装领域中，塑料用量的增长快过任何一种其他包装材料。美国、日本和德国包装用塑料占塑料总消费的份额分别为27.2%、32.8%和27.2%，超过40%的国家有：新西兰、克罗地亚、芬兰，南非、意大利、西班牙等国，新西兰高达55%，发达国家中以意大利塑料包装与塑料消费比例最高为49%。欧洲委员会最近建议，将欧盟各国的包装和包装废弃物回收再利用率目标从2001年的50%～60%提高到2006年的60%～75%。对于塑料原料的回收再利用，欧洲委员会建议达到的目标是100%。
德国政府在1990年6月12日[5]，颁布了第一部包装废弃物处理法规《包装———包装废弃物的处理法令》，该法规旨在减少包装废弃物的产生。对不可避免的一次性包装废弃物，规定必须再利用或再循环。法规还强制性要求各生产企业不仅对产品负责，而且还要对其包装的回收负责，并责成从事运输、代理、销售的企业、包装企业及批发商回收他们使用后的包装物，同时也可选择将回收责任委托给专门从事回收处理的回收公司。DSD系统即是根据本法令于当年成立的专项从事废弃物回收的公司。
2001年法规要求回收60%的复合包装，实际完成65%；要求回收60%的塑料包装，实际完成87%。据统计，德国每年回收13万t复合包装。此外，德国使用塑料情况为：PE占61%，PP占18%，PET占9%，PVC占4%，EPS占2%。其废塑料包装构成为：塑料瓶占11%，塑料薄膜占23%，EPS占2%，混合塑料占64%。为此，DSD公司专门成立了DKR股份公司负责废旧塑料包装的回收。德国主要采用原料法(又称化学法)和材料法(又称物理法)对废旧塑料包装进行回收。
奥地利于1993年建立了ARA机构以及8个分支回收公司，负责对各类包装材料进行适当的与最优成本的收集、分类与回收。其中ARGEV是塑料、金属、木制、纺织、陶瓷与复合材料的回收分类公司。
奥地利消费者拥有一个由98万个回收容器组成的回收网络，其中塑料与复合材料是由黄袋子收集。在150家签约合作者的支持下，ARA机构设有的包装物回收站遍布全国。
法国于1992年4月1日出台了包装条例(No.92-377)，责成分装商与进口商对他们的包装废弃物负责。所制定的目标是2002年，所有包装废弃物必须回收75%。条例要求以ECO-Emballages. S. A命名的包装废弃物回收体系于1992年8月建成，它的股东是产品生产厂、包装材料制造商、进口商和贸易公司。具体由Eco par. S. A控制运行，共同解决包装废弃物所引发的垃圾问题。与欧洲其他国家相比，法国包装废弃物容积的增长速度较高。1995年回收70万t，而2000年已增长至240万t。2001年回收公司计划回收280万t。2002年将向75%的回收目标奋斗。意大利是目前欧洲回收利用废旧塑料工作做得最好的国家，其回收利用率可达28%。意大利还研制出从城市固体垃圾中分离废旧塑料的机械装置。意大利对废旧塑料回收一般是将塑料碎片和纸片一起收集，并用干法分选。回收料与新料混合使用，可生产垃圾袋、异型材、中空制品等。20世纪90年代初，日本回收利用废旧塑料率为7%，燃烧利用热能率为35%。日本在混合废旧塑料的开发应用方面也处于世界领先地位。如三菱石油化学株式会社研制的REVERZER设备可以将含有非塑料成分达2%(如废纸)的混合热塑性废旧塑料制成各种再生制品。日本约有20多台这样的设备，世界上有30多家公司使用这种设备加工再生制品。
美国早在20世纪60年代就已展开废旧塑料回收利用的广泛研究。在美国回收利用废旧塑料品种中包装制品占到50%，其塑料品种所占比例分别为聚烯烃类占61%，聚氯乙烯占13%，聚苯乙烯占10%，聚酯类占11%，其他占5%。据统计，美国在20世纪末废旧塑料回收率达35%以上，其中，燃烧废旧塑料回收能源由20世纪80年代的3%增至18%；废旧制品的掩埋率从96%下降到37%。美国在燃烧废旧塑料利用热能、热分解提取化工原料等方面进行了大量工作并取得了一些成果。另外，美国各州为解决塑料废弃物问题，使用了立法这样的强硬措施。
据国家经贸委资源节约与综合利用司提供的数据表明：“九五”期间，我国累计回收利用废旧塑料1000多万t，每年大约还有1400万t废旧塑料没有得到回收利用，回收利用率只有25%。国家经贸委在《再生资源回收利用“十五”规划》中明确提出，到2005年，我国每年回收利用废旧塑料要达到(500～600)万t。目前，中国正在成为世界最大的塑料加工基地，我国的塑料回收已经有基础，当然还需要政策面引导，完善废旧物资市场体系，构建完善的废旧塑料产业链，建立垃圾分类回收机制，使废旧塑料从废弃的第一环节即进入“循环链条”，还需要加大对废物利用的科研开发力度，使其走上高技术、高经济附加值的道路。
5废旧塑料回收再生方法
废旧塑料回收再生方法[6]：熔融再生，热裂解，能量回收，回收化工原料及其它
1)熔融再生是将废旧塑料重新加热塑化而加以利用的方法。按废旧塑料的来源，此法又可分为两类：一是由树脂厂、加工厂的边角料回收的清洁废塑料的回收；二是经过使用后混杂在一起的各种塑料制品的回收再生。前者称单纯再生，可制得性能较好的塑料制品；后者称复合再生，一般只能制备性能要求相对较差的塑料制品，且回收再生过程较为复杂。
2)热裂解[7]
方法是将挑选过的废旧塑料经热裂解制得燃烧料油、燃料气。
3)能量回收是利用废旧塑料燃烧时所产生热量的方法。
4)回收化工原料。一些品种的塑料，加了聚氨酯可通过水解获得合成时的原料单体。这是一种利用化学分解废旧塑料变成化工原料进行回收的方法。
5)其他，除了上述废旧塑料的回收方法外，还有各种利用废旧塑料的方法，如将废旧聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后混入土壤中以改善土壤的保水性，通气性和排水性，或作为填料同水泥混合制成轻质混凝土，或加入粘合剂压制成垫子材料等。
6废旧塑料综合利用的主要途径
1)制造燃油[8，9]。德国巴斯夫等三家化学公司在共同的研究报告中指出，氢化作用为热裂解法的最优良方式，析解出的合成原油品质量好，可用来炼油。德国已开始在博特普建立一座有希望日产200t塑料燃油的反应炉。德国的韦巴(Ve2ba)能源化工集团公司、日本政府工业开发试验室和富土循环利用工业公司研究出了一种新方法，将废旧塑料经过清洗粉碎后，在300℃下熔融，然后在装有催化剂的两个反应器中进行转化，两个反应器的温度分别是400～420℃和200～350℃。废旧塑料即能还原为汽油、煤油、柴油等石油产品。每kg的塑料回收后转化为0.5L汽油、0.5L煤油和柴油。
美国列克星敦肯塔基大学发明了一种废塑料变成优质塑料燃料油的工艺方法，生产的燃料很像原油，甚至比原油更轻，更容易提炼成高辛烷值的燃料油。这种用废塑料生产的燃料油不含硫磺，杂质也极少。采用类似方法把塑料与煤一起液化也能生产出优质燃料油。北京双新技术交易公司利用农膜、塑料编织袋、食品袋、快餐盒、饮料瓶、泡沫等废塑料生产汽油和柴油，经国家级检测中心检测，其产品质量优于《GB484-89》中70号汽油标准和《GB252-87》中0号柴油标准；且每1.43t原材料可生产汽、柴油1t各占(50%)，转化率为70%以上，生产成本仅1200～1400元/t。北京另一家公司每t废旧塑料可提取汽油350kg、柴油350kg、炭黑100kg、气态烃200kg，几乎100%变成了有用的产品。中国科学院山西煤化所与江西西华化工公司合作，开发废塑料制油技术，1t混合废塑料可生产560kg90号汽油、140kg0号柴油、50kg蜡、190kg裂解气，炼制过程无二次污染。另据报导，我国已开发出了一步法直接催化降解液化聚烯烃制取气态烃油的工艺，总收率达85%～87%。如果能将全国50%的废旧塑料回收起来，那么可增产石油75万t，相当于新建一座年加工原油100万t的炼油厂。但在总体上，目前国内外在化学裂解法上都存在着相同的问题，即工艺及设备较复杂，回收成本高，经济效益差，在工业生产上的可行性较低等。
