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废塑料回收过程的污染分类及防治
作者:北京化工大学机电工程学院 张冰    来源:雅式工业专网
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随着国家社会、经济的快速发展,家用电器制品、汽车和新型建筑装饰材料消费量的迅速增加,塑料材料的应用得到了迅速的发展。目前世界塑料年消费量已达2.6亿吨,中国年消费塑料4578万吨。2007年中国进口废料684万吨,估计2008年进口量维持2007年水平;国内回收量2007年约为800万吨,2008年达900多万吨,回收废塑料材料相当於当年聚合物消费量的1/3强。废塑料已成为世界最主要废弃物来源之一,而废塑料材料本身及其回收、处理过程不科学对周边环境产生了巨大的不良影响。近年,很多国家开始对减少废塑料回收与循环再利用过程环境污染加以重视。

回收过程污染分类

衡量废塑料回收过程各工艺对环境影响的主要指标有:固体废弃物、废水、噪声和废气。

固体废弃物:主要来自清洗过程产生的废料、废水处理产生的污泥、废气处理产生的活性炭以及部分不可回收废塑料。

废水:是主要污染源,分离和清洗废塑料产生大量工业废水,量大、污染重、成分复杂。

评价废液污染的主要指标有:氧平衡(COD、BOD)、重金属含量(Pb、Hg、Ag、Au、Cr、Ni等)、有机无机污染物指标(酚类、脂类、油类,氟化物、氰化物、氯化物、磷酸盐等)。

噪声:主要是指拆解回收过程中各种机械振动、摩擦、撞击如破碎机、分选机产生的噪声等,用噪声值db来衡量。

废气:回收过程对大气污染不严重,主要是加工PVC有一些挥发性物质与粉尘,造成大气污染。此外,回收制冷设备时产生的制冷剂、发泡剂(CFC、HCFC)等会破坏臭氧层。

塑料回收再生流程对环境的影响是指整个过程中各环节各种排放量的总和。表1列出了废塑料处理过程中可能存在的污染物质。

表1 废塑料回收过程中的环境影响因素
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防治措施

固体废弃物影响防治

为防止废塑料及其粘附的物质向周边扩散造成污染,废塑料堆放场所应与地面及周围环境实行有效隔离,并定期清理积压的混合废料,进行无害化处理。

由於大部分固体废弃物具有可燃性,如不是含卤塑料,可直接掺入燃煤中作为锅炉、电厂的燃料;如为含卤塑料,为避免产生大气污染,则需运入垃圾焚烧发电厂作为焚烧原料。

废水污染防治

废水污染物常为废塑料上的粘附物质。废塑料品种及所处环境不同造成的水污染也不同:1.悬浮物污染:接触或包装过棉纱、化纤、石英砂、水泥、碳酸钙等;2.有机物污染:接触或包装过粮食、饲料、饮料等;3.油脂污染:接触或包装过油脂类物质;4.溶解物污染:接触或包装过氯化钠、纯碱等;5.颜色污染:接触或包装过染料颜料等;6.PH值污染:接触或包装过强酸强硷性物质;7.微生物污染:主要来源於一次性医用器材或生活消费後废塑料;8.有毒物质污染:接触或包装有毒有害物质。

目前废水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。物理处理法通常采用沉淀、过滤、离心分离、气浮、蒸发结晶、反渗透等方法,将废水中悬浮物、胶体物和油类等污染物分离出来,使废水初步净化。

化学处理法通常采用中和、混凝、氧化还原、萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗透等方法,分离、去除废水中污染物。

生物处理法又分需氧处理和厌氧处理两种。其中,需氧处理法目前常用的有活性污泥法、生物滤池和氧化塘等;厌氧处理法,又名生物还原处理法,主要用於处理高浓度有机废水和污泥,使用消化池等处理设备。

对於1-3类废水,由於无有毒有害物质,常采用物理处理方法,如隔栅、筛网过滤法,分级沉淀法,气浮法等简单处理後排放;对於4-8类废水,目前国内多数中小型加工企业并不具备处理能力,从发展角度看,对这类废塑料建立集中无害化处置与污水处理设施是一种可供考虑的方案。

此外,废水中污染物浓度与废塑料性质有密切关系,如粗料, 面含有许多纸张、土粒等杂物,且为多种类型塑料,其废水产生量较大,处理一吨废塑料产生的废水可达10吨,且清洗和破碎工序产生的废水中有机物、悬浮物含量高,其中COD可达2000mg/m3,而SS可达500mg/m3。对使用进口一级颗粒料及二级颗粒料的废塑料,则可不进行清选,即使清选,每吨废塑料产生的废水量也仅约为2吨,一般COD为500mg/m3,SS为200mg/m3。废水生化实验显示,不同废塑料产生的废水生化差异较大,但其可生化性一般不是很好。

实际生产中,可用混凝处理工艺去除废水中大部分悬浮物,再把废水回用到生产工序中去,减少废水排放量。外排的废水可与生活污水混合提高其可生化性,经生物处理後排放。

噪声污染防治

废塑料回收企业的选址应远离居民区,同时可考虑以下措施:调整生产工艺,提高机械精密度;采取高空排放或在密闭、半密闭环境中加工,增大操作场所空间,增加操作场所门窗;采用多孔吸声材料(玻璃纤维、矿渣棉、毛毡等),可降低噪声5-10分贝;工作人员使用个人防护用品,如耳塞、耳罩、防噪声头盔,并实行噪声作业与非噪声作业轮换制度。

废气影响防治

加工企业也应远离居民区。除PVC加工过程中排出的挥发性气体较多外,一般其他废塑料加工产生的废气很少,使用风机抽出排放。

应对沾染污染物、有刺激性气味的废塑料进行专区特殊加工方式处理,消除重度污染物和刺激性气味的污染後再进入回收加工流程。风机排气口通入含碱性物质的水箱,可以有效去除刺激性物质。

有机废气产生的源头主要来自造粒与开放式混炼过程中,高温混炼过程会释放少量有机气体,主要来自於废塑料部分高分子裂解成小分子和原塑料中的部分添加剂,大多有剌激性气味,须作适当处置。

采用活性炭吸附法处理低浓度、大风量或间歇作业产生的废气,去除效果较佳,且活性炭可再生回用,用蒸汽将吸附物质析出,析出的有机溶剂再经分离处理後作无害化排放。采用集气罩收集及活性炭吸附有机气体的方式进行处理,可使有机废气去除率达90%以上。

部分使用杂混的废塑料进行造粒时,还会因废塑料高温炭化而产生黑烟,可借鉴油烟处理工艺,进行运水烟罩处理。

此外,行业应积极引导、扶持一批有规模和水平的废塑料加工基地,逐步取消作坊式工厂,改进分类技术,将有效减少废塑料回收加工过程对环境的污染。 (end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (5/31/2009)
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