PVC废塑料处理现状 □叶晓靳 包平
□叶晓靳 包平 PVC塑料是世界五大通用塑料之一,现全世界PVC树脂总需
PVC塑料是世界五大通用塑料之一,现全世界PVC树脂总需求量为2000万t左右,其中以西欧、美国、日本消费量较高,占全世界消费量的60%以上。1997年美国消费量547.8万t,西欧547.8万t,日本187.1万t。就国内而言,1994年PVC树脂的生产能力就超过了150万t,现除海南、西藏、新疆外共有70多家PVC树脂生产厂,消费量从1991年的83.6万t到1994年超过150万t,目前已近200万t,若包含台湾省产量在内,我国的PVC生产能力将超过日本,仅次于美国占世界第二位。根据轻工总会的预测,到2000年,PVC最终产品将为260万t,约占全部塑料产品的32.5%。另外,从消费构成上看,PVC树脂用于建筑材料方面占65%,包装占8%,电器、电子占7%,家具占5%,其他方面占15%。无论是我国塑料工业的发展,还是建筑业、包装业的发展,都会促使PVC塑料产品的大量产生,同时会带来大量的PVC废塑料,这其中包括生产中的下脚料及使用后废弃的PVC塑料产品。大量PVC废塑料的产生势必对我国本不太好的环境状况造成更大的威胁。如何防止PVC废塑料对人类生态环境的破坏,国内外均开始了大量的研究工作。 一、国外PVC废塑料的处理情况
一、国外PVC废塑料的处理情况 PVC不像PE、PP、PET等高分子材料那样,在大分子结
PVC不像PE、PP、PET等高分子材料那样,在大分子结构中只含有C、H、O3种元素。它的大分子链上除含C、H外还含有Cl原子,而在加工PVC时又要添加诸如增塑剂、热稳定剂、润滑剂、着色剂、填料等助剂,而这些助剂有的是对人体有一定危害的,如铅盐、镉盐稳定剂等。这就使PVC废塑料的处理比PE、PP及PET要复杂,且要求更高。一般来讲,废塑料的处理在国外大致有3种方法。 1.掩埋处理
1.掩埋处理 此方法是处理废塑料的原始方法,欧美各国在90年代以前主要
此方法是处理废塑料的原始方法,欧美各国在90年代以前主要采用此方法。例如,美国1988年填埋处理废塑料占总废塑料量的80%,德国为65%。此方法处理不仅会使耕地减少、地基变软,而且还会污染地下水源,产生有害气体,因而受到环保部门和居民的强烈反对。美国联邦环境保护局以及各州政府都制定了处理城市固体垃圾(含废塑料)的有关法规,并禁止地埋。 2.焚烧处理
2.焚烧处理 据估计,在欧洲有30%的城市垃圾作焚烧处理,其中约有0.
据估计,在欧洲有30%的城市垃圾作焚烧处理,其中约有0.7%是PVC废塑料(总量约100万t),占欧洲PVC塑料销售量的18%。在美国则有15%的城市垃圾作焚烧处理,约有0.4%为PVC废塑料。PVC废塑料燃烧过程主要包括加热、熔融、解聚、分解等步骤。在此过程中PVC会脱除HCl,生成共轭双键不饱和烃,接着碳链断裂环化生成石墨化炭粒子。 因此,PVC的燃烧不仅会放出HCl、Cl2、CO、芳香化
因此,PVC的燃烧不仅会放出HCl、Cl2、CO、芳香化合物等多种有毒气体,而且还生成大量有害的黑烟。此外,PVC在加工中要加入诸如增塑剂和热稳定剂等助剂,而常用的增塑剂DOP在燃烧时会发生氧化分解生成一些带有臭味的化合物,致使PVC塑料废气带有一种恶臭气味。色谱分析表明,PVC塑料废气实际上是一种以DOP类增塑剂为主要成分,含有少量固体粉尘的有机烟雾,这种烟雾的0.5~5μ粒子可直接进入人体肺泡,形成矽肺、石棉肺、尘肺等疾病。另外,常用的热稳定剂二盐基硬脂酸铅和三盐基硫酸铅以及一些镉类稳定剂,对人体的毒害也越来越受到重视。现美国已开始禁止在有些PVC制品中使用铅盐稳定剂。因此对于废塑料的焚烧处理就要求有烟气吸收洗涤塔,以除去大部分的有毒、有害烟气。但是吸收塔的运转费用较大,通常占焚烧炉运转总费用的30%。 3.回收再生处理
3.回收再生处理 再生利用可分为单纯再生和复合再生,单纯再生是指企业生产系
再生利用可分为单纯再生和复合再生,单纯再生是指企业生产系统排出的废塑料,其回收、分类较容易,可制出高质量的再生颗料。如树脂厂和塑料加工厂的边角料和清洁的废塑料多采用单纯再生法处理;而那些一般废弃物中的废塑料,回收后要加以分类、分离、再生处理,其成本较高,一般小单位难以承受,因而只能采取复合再生,即简单的加以分类、分离、再作减容固化处理,并再生用作燃料等。 在工业发达的国家,由于加工业规模庞大,厂家少,其产生的下
在工业发达的国家,由于加工业规模庞大,厂家少,其产生的下脚料相对集中、且数量较大,因而有专业的回收公司进行单纯再生的工作。如美国德克萨斯州的LOGWOOD PLASTIC公司,它一方面用收集到的各种塑料下脚料制成产品,并且还出售这种下脚料供应别的生产厂家作原料使用。而对于废弃物中废塑料的收集利用就复杂得多。例如美国杜邦公司与美国最大的废品回收厂商废品处理公司(Waste Man-agement)合办设立的PRA公司就备有废塑料回收系统,包括分类、分离、破碎、洗涤、脱水、干燥等工序,但这套系统投资庞大。另外,现在各个国家均开始重视废塑料的再资源化,它可分为3个方面:用作化工原料、提取油品、制做活性炭。如日本用硫酸、氯化氢与空气混合气体对废PVC等塑料进行炭化处理,制得质量上乘的活性炭。 二、国内PVC废塑料的处理情况
二、国内PVC废塑料的处理情况 我国的废PVC处理还处于初始阶段,与发达国家有一定的差距。
我国的废PVC处理还处于初始阶段,与发达国家有一定的差距。主要体现在工业下脚料的利用及废弃物中塑料处理的问题上。在我国对于废弃于垃圾中的PVC废塑料基本不进行回收利用,既使是复合再生进行简单分离,减容固化后作燃料的利用率也极低。通常是随生活垃圾一并处理,一般为堆积或填埋。这对于耕地少、人口多的我国来讲,无疑是一种资源浪费和环境破坏。 对于生产系统排出的废PVC下脚料及从各废品收购站回收到的
对于生产系统排出的废PVC下脚料及从各废品收购站回收到的废PVC,在我国基本有2个渠道加以利用。一是塑料加工厂的废PVC“自产自消”,即自己生产的PVC下脚料,破碎后按一定比例再掺入到新料中使用加以消化。二是收购用后的废PVC,一般被一些小乡镇企业所利用,生产一些难以保证质量的小产品。这2种方法对废PVC的利用都存在着很大的缺点。首先,这种简单把下脚料破碎掺入新料中的方法,实质上对PVC制品的质量是有一定影响的。因为PVC是一种热稳定性较差的高聚物,当每经过一次加工时,它的高分子链就会受到破坏,其制品强度就会受到影响。在国外,使用此种工业下脚料时,一般不再做原来的制品,而是用来生产其他一些质量要求相对较低的产品,从而保证产品的品质。即使是在原产品中使用,也不是简单与新料掺混后使用。例如德国某生产塑料门窗异型材厂,它的PVC下脚料经过破碎后单独塑化,与新PVC料一起共挤出,这样在型材外层是PVC新料,内层则是回收后的PVC料,这样即保证了产品的品质,又回收利用了废PVC,还降低了成本。其次,由于PVC的配方比较复杂,我国的塑料加工厂规模小,生产品种又多,因而PVC下脚料的差异很大,所以在收集使用中也会出现质量问题。尤其是乡镇企业,技术力量薄弱,使用收购到的PVC往往掺有其他塑料品种,如PE、PP等。而在使用中又不加以分类,这就使与PVC相容性很差的PE、PP也随PVC一起制成成品,造成产品质量低劣。 随着我国塑料工业的不断发展,对于它所引起的环保问题也越来
随着我国塑料工业的不断发展,对于它所引起的环保问题也越来越受到国家的重视。1996年4月1日由国家环保局制定的多项有关法规均已出台,从宏观上给废PVC的利用指出了方向。因此,我们应加速PVC废塑料处理领域的研究工作,为此提出如下建议: ①国家相关法规出台后,应加紧有关实施细则的制定,以便于落
①国家相关法规出台后,应加紧有关实施细则的制定,以便于落实。 ②目前废PVC的再资源化水平在我国还很低,因此建议有关部
②目前废PVC的再资源化水平在我国还很低,因此建议有关部门加大对环保方面的投资,以改变我国环保技术水平低、设备陈旧的面貌。 ③改变塑料加工企业小规模生产的方式,发展规模效应,在加工
③改变塑料加工企业小规模生产的方式,发展规模效应,在加工企业推行使用专用料。如PVC型材、管材等产品均有国家标准,可由企业生产出PVC专用配方料供各加工厂使用,这样既可统一标准保证产品质量,杜绝偷工减料,又便于PVC下脚料的回收利用。 ④大力宣传垃圾分类分装办法,把可回收的废塑料集中起来处理。
④大力宣传垃圾分类分装办法,把可回收的废塑料集中起来处理。以提高废塑料的回收利用率,减少地埋和焚烧。
