塑料包装废弃物的处理处置

20世纪末以来，全球面临着严峻的环境和资源问题。水、空气、城市固体废弃物的污染，大气臭氧层的损耗，温室效应等导致生态环境急剧破坏和环境污染日趋恶化。与此同时，不可再生资源被肆意开发和过渡消耗，以及由于全球人口持续增长而造成的农业可耕地日益减少，对人类生存所处的环境和依存的资源都构成严重的威胁。面对严峻的现实，世界各国都被迫理性地探索新的发展模式和发展战略，寻求一条经济增长和社会发展与资源、环境和谐发展良性循环的发展道路。从源头抓起，节约原材料消耗、清洁生产、减少垃圾产生量及加强资源综合利用和可再生资源的利用作为重要策略。
废弃塑料所产生污染是社会可持续发展的一大公害。由于塑料包装废物多呈白色，所以其对环境的污染通常称为“白色污染”。环境中的塑料废物主要有两个来源．一是产品的塑料包装物．二是农用薄膜塑料包装废弃物对环境与社会危害极大．所以将其回收利用尤为重要。一般可采取以下途径：其一制造建筑材料；其二制造日杂用品；其三制作化工产品：其四裂解气、油和单体其五与其他垃圾一起焚烧进行热回收(蒸汽、热气和发电)。塑料包装回收工艺可分为再生、热解和焚烧3种。再生又分单纯再生和复合再生。由于人们对塑料包装废物带来的环境危害缺乏足够的认识。造成塑料包装废物被大量随意丢弃．同时又缺乏有效的回收、处理处置系统和与之有关的专项管理法规和经济政策，致使“白色污染”愈演愈烈，已经成为社会广为关注的环境问题。
1、塑料废弃物回收利用技术和国内外塑料废弃物回收利用概况
遵循循环经济的理念，塑料包装废弃物的回收利用被认为是最有效治理环境污染，及有效利用资源、节约能源的好办法。因此当前世界各国都把塑料废弃物的处理方向积极转向再生资源和二次资源的开发利用。我国是世界塑料生产、消费大国，也是塑料、废塑料进口量最大的国家之一。据报导，目前全球塑料消费量达2.6亿多吨。2008年我国塑料表观消费量5191.4万吨，在全球塑料总消费量中约占20%。我国塑料制品市场很大。据了解2008年我国塑料包装材料产量1261万吨。在塑料制制品总量中约占1/3，再加上农用、日用一次性消费品，则约一半的塑料制品一年内变为废弃物，而目前回收率还较低。而且我国每年塑料缺口量很大，约45%依靠进口解决。因此，加强塑料废弃物资源化再利用，潜力很大。近10多年来，随着塑料科技的发展，特别是循环经济法的颁布与实施，许多国家对曾经一度困挠社会的塑料废弃物，加强资源化再利用，并正在逐步建立一整套从立法、回收、再利用、检验、销售等回收利用的管理体系，并研发出多种多样的回收利用技术；循环利用技术，材料回收利用技术，能源回收利用技术，化学回收利用技术，油化、气化技术，堆肥化技术等等。各国根据收集的资源情况，经综合技术经济评估后采用不同的方法处理。如回收的废弃物是经分类回收、成分单一、受污染较轻，多数作为材料再生利用。目前该方法是技术较成熟，较有实效的首选方法；而对一些污染较严重，多元、多层混杂较难分离的一次性包装废弃物，则采用焚烧发电或制成固体燃料回收热能较为适宜；化学回收利用技术是物质闭环反馈式循环利用的方法，近年来，发展十分迅速，特别用于PET瓶回收利用，倍受关注。以上三种方法是当前较成熟，也是实用化主要发展方向。而油化、气化技术较复杂，仍处于实用化进程开发阶段。而堆肥化技术则是与生物降解塑料(特别用作垃圾袋)相结合的好方法，但生物降解塑料目前尚处于研发阶段。材料回收利用是回收利用技术中投资较小，工艺较简单易行的方法，是能源利用率最高的回收方式。但过去其回收料主要用来制备中低档产品或仅作为为降低产品成本与新料共混的填充料使用。近年来，为提高产品的质量和附加值，许多国家在塑料废弃物的分选、分离技术和开发适用改性添加剂及改性技术的研发方面正加大科技投入，并取得了较好的进展。
2、塑料废弃物的分选、分离技术
塑料的品种较多，它们的生产原料不同，废弃物来源复杂，通常是两种或多种塑料及与其它物质(如金属、橡胶、织物、纸等)的混合物。由于各种塑料及其它材料的物化特性差异及不相容性，使直接回收后的混合物的加工性能受到较大影响。为了提高回收产品的利用价值，一般先将收集的塑料废弃物进行分选，分离，然后根据不同的材料和不同的应用性能要求，采用不同的回收利用技术加以处理。塑料废弃物的分选分离主要集中在PE、PP、PVC和PS以及PET等5种主要塑料品种，分选分离技术过去以手工分选为主，以后主要采用红外光谱分选，并逐步开发了比重分离技术，溶剂分离技术，利用润湿性分离技术，磁性分离技术，静电分离技术及计算机分离技术等等。

塑料废弃物回收再生料的改性添加剂及改性技术塑料废弃物直接再生利用的主要优点是工艺简单、再生产品成本低，但其主要缺点是其力学性能大幅度下降，只能制得中低档制品。为了改善塑料废弃物再生料的性能，适应专用制品的质量要求，提高其附加值，近年来对回收料的改性添加剂配方及改性技术的研发愈来愈受到重视。改性添加剂目前添加剂在废旧塑料的回收利用中起着重要作用，可以改进回收料的质量、开辟新的应用领域，有效的提高替代新料的系数。研发的改性添加剂主要有聚合物添加剂(冲击改性剂、相容剂)，填充增强剂(纤维、木粉、无机粉体材料)，功能性添加剂(稳定剂、链增长剂、润滑剂、反应性高分子)，其中相容剂和稳定剂是实际应用最广泛的添加剂。而相容剂的作用是可以破坏相间界面，使其产生粘合力，增加界面亲合力，而处于稳定的微相分离状态，从而使其机械性能得到改善。其添加量一般在5%左右，就可获得较好效果。
塑料废弃物回收料的改性技术包括共混合金化技术，填充增强改性技术和交联改性技术等。⑴共混、合金化技术该技术主要将一种塑料废弃物回收料与其它塑料共混或合金化，其技术关键在于提高共混物之间的相容性，改善由于各相之间不良的界面粘结力和应力传递而造成的较差的力学性能。⑵填充增强技术该技术与新料的填充增强改性技术类似，包括添加无机粉体材料、木粉等进行填充改性、添加纤维进行增强改性，添加弹性体进行增韧改性等，可以制得具有与新料性能接近的复合材料。值得关注的木塑复合材料木塑复合材料(WPC)是利用木纤维(木粉)或其它天然纤维和热塑性塑料废弃物(如PVC、PS、PE、PP等)为主要原料，经高温混熔，再经挤出成型，或挤压成型，或热压成型加工制得的一种廉价新型复合材料，被喻为“合成木材”之美称。它兼具木材和塑料的优点。有类似木材的外观及二次加工性，但比木材尺寸稳定性好，不会产生裂缝和翘曲，不怕虫咬；具有塑料的优良物性、耐用、耐腐蚀，吸水性小，而且具有热塑性塑料的加工性，容易成型，但比塑料硬度高等。已广泛用于建筑模板，护墙板、隔板、楼梯扶手、铁路枕木、户外围栏、包装和物流用组合托盘等。不仅在环保、废弃物资源化再利用方面存在优势，并且作为一种可替代木材，钢材的新型材料备受人们关注。市场潜力和产业化发展前景十分看好。
正确对待塑料包装废弃物与环境问题近十多年来，随着塑料包装材料迅速发展及其废弃物对环境带来的负面影响，社会上对它出现了种种非议和责难，有些出于不了解、有些是人云亦云，有些是商业操作，别有用心。因此要确保塑料包装材料的可持续发展，必须正视问题，排除干扰，正确对待塑料包装材料与环境的问题。⑴严肃科学地认识塑料包装材料在国民经济发展中的作用，以及无可争辩的综合优越性。它作为现代化的新型包装材料，已获人们共识并在国民经济各部门的应用实践中发挥了节能、省料、减排的效果，因此其不断发展的趋势非人为的各种阻力所能抑制的。⑵塑料包装材料具有坚实、耐用的优点，其废弃物特别是一次性废弃物用后如不妥善处理，听任其随意丢弃，对环境的污染甚至危害是严重的。塑料包装材料行业和各相关部门应面对这个现实，树立环境意识，加强回收利用，综合治理，使塑料包装与环境协调发展。⑶塑料包装材料大部分属热塑性塑料，其本身的特性表明了可回收再资源化的特点；塑料也是可降解的，老化便是降解的一种表征，只是较难降解，降解周期较长而已。目前有些舆论宣传“塑料几十年，甚至几百年不能降解”，“塑料不能回收利用”等，给人们造成塑料包装废弃物是环境污染的元凶的错误认识，从而成为了禁用的依据。但通过多年的实践，已充分显示塑料包装材料可回收利用的现实，即使是较难收集的一次性塑料包装废弃物，只要端正认识，科技先行，管理到位，法规配合，标准护航，它也能再转化为材料或能量资源，如一次性塑料包装废弃物热能回收利用以及最近开发成功的PET瓶从资源—产品—再资源的反馈式循环发展等都是成功的案例。⑷任何材质的废弃物对环境适性的评价不能凭直觉或常识判断什么对环境有益，什么对环境有害，对环境负荷影响若仅从其用后处理的难易程度进行评价是不科学、不合理的，因为环境问题是很复杂的，必须从整个生命周期，即从原料开采、运输、制造、加工、流通、消费、废弃物处理全过程对资源、能源及环境的影响进行综合分析评价，才能对材料的环境适性进行公正合理的评价。塑料包装材料的生产、加工成型是无污染排放、低消耗、高效率的过程；塑料质轻、而且易成型薄壁化、轻量化包装产品，从而可节约原料，减少垃圾和二氧化碳的排放量，降低运输能耗。而且大部分塑料包装废弃物是可回收利用的，据此，塑料包装材料应归属于资源节约型的环境友好材料范畴。在对待塑料包装废弃物处理和环境关系的问题上，不应不加分析采取一刀切的办法。而应根据各地塑料包装废弃物的资源状况和流向、处理技术的基本条件、经济合理性以及环境效益等不同情况区别对待，综合分析，多法并举，或作为材料回收利用，或焚烧回收能量，或油化、汽化回收化学原料，或开发降解塑料减轻污染，或生物降解塑料与准肥化相结合……无论开发那一种产品，其废弃物采用那一种方法处理，只要对环保有利、对可持发展有利，都应予以支持和引导，让它们在市场中去竞争、完善和发展。
塑料包装薄膜(袋)是否结实耐用，与其厚薄虽有一定关系，但不成正比；是否易回收利用，虽也有一定关系，但主要是管理是否到位的问题。因此不区分采用何种牌号原料、工艺、规格大小、负荷标准，而一刀切禁止生产销售厚度在0.25mm以下的塑料袋是不科学的。因为从上世纪末以来，石化工业和塑料工业的科技进步已开发出一些力学性能优异的塑料原料(如茂金属聚烯烃等)和先进、精密的技术、加工工艺(如双向拉伸、薄壁化、发泡技术等)和设备，可以采用较少原料、较薄的厚度而制得同规格、同强度的塑料薄膜(袋)，这不仅节约了资源、能耗，同时也减少了废弃物的产生量，这完全符合国际固体废弃物治理法规中减量化、从源头抓起的原则和要求，而且国外实践经验证明，只要加强管理和监督，一次性塑料包装薄膜(袋)的废弃物是可以回收利用的。
3、生物降解塑料发展中有关问题的思考
生物降解塑料开发初期，主要作为治理环境污染为主要目的之一。近年来，随着各国循环经济法相继出台，塑料废弃物的分类收集、资源回收再利用和相关法规的建立等方面得到了进一步的加强，塑料废弃物循环利用已成为全球保护地球环境，有效利用资源和开发新资源的重要战略。另一方面，生物降解塑料是材料领域中一类技术比较复杂，学科面广，受环境因素制约多，检验评价难度大的高新材料，目前虽已开发了许多产品，其中有的产品如淀粉基塑料、PLA等都已有了万吨级规模的生产线，但从总体而言生产规模还较小，而其价格又高于普通塑料，且有些产品要满足包装材料的功能要求，性能还有待进一步改进。因此生物降解塑料产品，如果当前定位在量大、面广、价廉的一次性塑料包装消费品上，无论在量、质、价等方面都难于适应市场要求，也难于被市场认可。而且生物降解塑料用后回归自然循环，也需要一定的环境条件和经历一定的周期，目前尚没有用后即逝的产品，期望它解决“白色污染”实为视角污染也是不现实的，其在用后同样需要收集，然后进行堆肥化处理，但堆肥化处理技术和设施都还有待加强。因此生物降解塑料用作一次性包装材料任重道远。长期以来，塑料包装材料的原料基础主要建立在石油资源上，由于石油资源日趋枯竭，而导致能源紧张，价格暴涨。为了减少对石油资源的过分依赖，近年来许多国家加速寻找和开发新资源和再生资源，特别是对来自天然资源的生物质塑料的开发受到极大的关注，其中尤以非粮食淀粉、植物纤维素和非食用植物油中的蓖麻油等可再生资源，作为石油资源的补充替代，以摆脱塑料包装材料对石油资源长期依存的局面，已成为许多国家严峻而紧迫的任务，大多数生物质塑料除具有普通塑料的性能外，还具有很好的减排效果。据欧洲一项调查显示，一吨淀粉基塑料相对于一吨矿物来源的PE，可减少0.8~3.2吨的二氧化碳排放量。因此从缓解资源矛盾、减轻环境污染，确保塑料包装的可持续发展的视角，以生物质为基础的生物降解塑料更倍受关注，前途光明。
4、强制收集一次性包装废弃物并资源化再利用
进入21世界以来，经济、资源及环境相协调发展，已成为世界各国的主要国策，而对塑料包装而言，如何处理三者的关系更为重要。长期以来塑料废弃物的回收利用率较低，这主要是塑料包装较大部分是一次性消费品，其中除PET饮料瓶、HDPE牛奶瓶、油瓶等已建成较有效的回收利用体系外，其它如一次性塑料包装薄膜、购物袋、多种多样的食品用软包装、一次性快餐餐具等，用后其废弃物较难收集。又由于过去把材料回收利用看成唯一的回收利用办法。而上述废弃物即使强制收集也难以有效利用，更无经济效益可言，因此常被认为不能回收，并被视为环境污染的元凶。但近年来随着垃圾回收利用技术的进步，以及循环经济理念逐渐深入人心，因此塑料薄膜袋、食品软包装废弃物回收利用已有了许多成功的案例。德国、日本等许多国家把难于分辨、分离而混杂一起的一次性塑料包装废弃物，通过焚烧回收能量技术或固体燃料技术，油化技术，气化技术回收再资源化，已取得许多宝贵经验和可喜的经济效益。一次性泡沫塑料餐具日本的回收利用技术和经验以及中国上海三分钱工程，昆山宝绿环保公司材料再生利用及开发高附加值产品的技术和经验，可以作为样板和借鉴，已被引起极大的关注。