废塑料合理再生利用的探讨

中国注塑网

表1欧盟1997-1998年废塑料再生利用情况项目全部废塑料包装容器部分1997 1前言随着石化工业的发展和人民生活水平的提高，塑料在我国生产、生活领域的应用亦日渐广泛。由于废塑料的处理跟不上，其造成的环境污染已成为社会关心的焦点。　　目前除少量产业废塑料作为原料再生利用外，其他大多作填埋和焚烧处理，但填埋时由于长期不分解，易污染地下水源；焚烧时又易产生二恶烷和呋喃等剧毒物质。因此废塑料的再生利用是亟等解决的问题。我国在这方面目前还处于起步和探索阶段，为了在发展中少走弯路，本文介绍欧盟（主要是德国）和日本在这方面的情况和经验，以供。　　2欧盟废塑料的再生利用简况欧盟各国废塑料的年发生量约1700万t，和美国相仿，为日本的2倍。由于重视环保，从上世纪90年代以来，德国为首等国家狠抓包装容器废塑料（占全部的1/2以上）的再生利用，但由于要求较高，欧盟的推广和进展并不快，到1998年废塑料和再生利用率仅29.4%尚低于日本的44%同时填埋处理的占67.7%焚烧处理的占2.9%.具体情况见表1.由表1可以看出，废塑料总体和包装容器部分的再生利用率均有所提高，后者的提高幅度更大，尤其是在化学方面的再生利用（油化、气化和高炉喷吹等）全部为德国的包装容器废塑料，都说明德国对包装容器废塑料的再生利用的管理起了重大作用。　　德国于1991年颁布的《垃圾减量法》中规定，居民大力减少废物的同时，必须对占生活垃圾容积1/2以上的包装容器废物，严格按金属罐壳、玻璃瓶、废塑料和纸分类投放，然后由包装容器制造商合资成立的德国废物回收利用公司（DSD公司）负责进一步分类和委托再生利用，所需费用通过征收包装容器产品绿点税来解决。　　在政府的支持下，巴斯夫化学公司等开发成功油化和气化技术，不莱梅钢铁厂开发成功向高炉喷吹废塑料代油技术（由于塑料在高炉中起还原剂作用，故归入化学利用）。DSD公司从统筹废塑料的合理利用出发，既考虑补助费高低的经济因素（供原料利用的优质废塑料基本不补助，高炉喷吹补助150马克/t，油化补助240马克/t，填埋费约300马克/t），并考虑能源、环保因素，故主张不能作原料再生利用的废塑料优化供化学利甩基本上不作燃料利用（利用效率低和污染大气）。　　据此，高炉喷吹废塑料得到了推广，从1998年DSD公司回收的63万t废塑料的用途看，除供原料用的24万t外，高炉喷吹为16.3万t、气化为11万t，油化为8.7万t，其他3万t.但是这种分类回收再生利用方法过分繁琐（如其它同类品种玩具废塑料亦不可混入），大部为人工分选，造成劳动成本高，厂家负担重，以致未能在欧盟其它国家推广，甚至德国专家亦对此怀疑，主张只把可供原料用的废塑料分类投放，其它废塑料则和一般垃圾一并送焚烧发电厂焚烧，反而有利于降低处理成本，只要采用先进的垃圾焚烧炉同样可使烟气排放达标。这点经验很值得我们注意。　　3日本的废塑料再生利用情况日本学习德国经验，于1995年颁布了《包装容器再生法》，决定从1996年起先对再生技术成熟的PET瓶进行再生利用，其它废塑料从20⑴年4月起进行分类回收和再生利用，具体由塑料处理促进协会组织并由各制造厂承担处理费用。几年来积极开展工作的PET瓶的再生利用率已由1996年的2.9%（0.51万t/14.2万t）提高到2000年的33.3%（12万t/36万t）总的废塑料的再生率亦由1995年的35%提高到50%，见表2.表2日本废塑料的再生利用情况万t年度总量再生利用（1）原料利用（2）燃料利用（a）发电用（b）供热用（3）化学利用日本经产省计划到2010年将废塑料的再生利用率提高到90%，并基本上不再焚烧减容（见表3日本废塑料再生利用计划％年份原料利用燃料利用化学利用再生利用减容焚烧填埋注：表2.表3资料来源同表1.日本废塑料再生利用情况及其特点如下。　　原料利用：主要是加工废品作为原料再生利甩如1999年共利用134万t，此项占87万t，占产业废塑料490万t的25. 3%，另有27万t为从产业用毕废品中回收的；而从生活废品中回收的占10万t，仅占全部生活废品486万t的2%，主要是PET瓶类，主供纤维制品原料，现用来制PET瓶原料的技术已开发成功，今后将扩大。另外，汽车缓冲器、洗衣机的洗衣筐，电视机的壳体等作为原料利用的技术亦试用成功；此外还开发成功利用废塑料加木屑压制成超级板材的技术这些都将促进原料利用比例的上升和提高再生利用效益的改善。　　燃料利用主要有3种形式：利用垃圾焚烧炉发电和供热及RDF3种。后者即为将废塑料混合其它可燃垃圾并加入适量石灰压制成的垃圾固形燃料，发热量高达18840~20934kJ/kg，十分有利于提高燃烧效率，用于发电时效率可比垃圾焚烧炉高1~2倍，用于烧水泥时其灰分亦可作为水泥的有机组成得到利用；加上它便于贮存和运输，又有利于提高垃圾发电站的规模，综合效果较好，其产量已由1995的4万t发展到2000年的19万t.其它燃料利用方面，除少量利用废塑料混入煤中烧水泥熟料和石灰外，主要是混入垃圾或单独焚烧发电和供热的。鉴于这种方式能效低且污染不易控制，日本在塑料分类回收基础上正着手大力发展专烧废塑料的小型发电系统和烧煤掺烧废塑料的发电技术，前者如萨尼克斯公司已在北海道建成7.4万kW发电机组，年可燃用废塑料20万t；最近又在下关市建设1.8万kW发电机组，将于2004年投产，可就近利用当地的废塑料5万t/a今后还拟发展20万kW.在大型燃煤发电掺用废塑料方面，中部电力已受新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的委托进行试验。　　废塑料化学利用是上世纪90年代后期发展起来的新技术。发展较早的是油化装置，新泻县的6000t/a装置已于1999年5月转入商业运行。20⑴年4月札幌市塑料再生公司建成1.48万t/a装置，现已正式运行。三笠市道央油化中心亦于同期建成6000t/a装置并正式运行。另外三菱重工在茨城县建有5t/d工试装置，重点研究油化工艺改进技术和降低成本。　　在塑料气化方面，环保设备大户荏原公司和化工大户宇部兴产公司于1999年建成1.5t/a废塑料气化试验装置，可用PVC等含氯废塑料气化后，对氯化盐酸回收后，所产气供作制氨原料，试成后于2001年又扩建了1.5万t/a.今后还拟在关东和关西地区再建10万t/a.新日铁和达依塞尔公司受NEDO和日本清洁中心委托投资4亿~ 5亿日元在富津市建5t/a废塑料气化试验装置，于2001年下半年用含氯废塑料为原料，通过吹入氧和蒸汽使之局部氧化先回收盐酸，然后用合成气制甲醇和醋酸。川崎制铁和住友金属公司亦引进国外气化熔渣炉技术，将含氯废塑料气化后供作化工原料。　　在高炉喷吹废塑料方面，日本钢管公司（NKIO学习德国技术于1996年在京浜厂4093m3高炉试喷产业废塑料成功，以后在京浜厂建成3万t/a造粒装置，1999年又在京浜厂和福山丁各建成4万t/a造粒装置，使2000年喷吹量达11万t/a 2001年又扩大到15万t/a计划到2010年达30万t/a.根据钢铁联盟1996年颁布的行业节能环保计划，钢铁企业2010年共利用废塑料100万t，节能2%的目标，新日铁公司在废塑料油化试验基础上，试验成功在炼焦煤中可掺入废塑料1%，经过焦炉干馏，废塑料的40%变为焦炉煤气，40%变为化工副产品焦油和粗苯20%变为焦炭，能量转化率高达90%以上，远高于废塑料的高炉喷吹和油化、气化。2000年冬在君津丁和名古屋厂各建成4万t/a装置试用，2001年又在八幡厂和室兰厂又各建成2万t/a装置试用。　　日本政府在废塑料再生利用方面的措施基本上学习了德国依法促进居民分类投放和制造企业负担再生利用费用的原则，但在具体实施方面更多依靠市场机制，以充分发挥各方的积极性和主观能动性，故进展较快，主要经验有以下几点。　　对废塑料的再生委托收费，充分考虑到再生利用的难易程度和经济效益，一般混合废塑料为2万~3万日元/t，含氯废塑料为4万日元/t，可供原料利用的单种废塑料还可不收费，从而调动了各方的积极性。　　在再生利用方向上，除大力支持节能效果好的原料利用，并大力支持开发分选技术外，还从塑料品种性能差别大的实际出发，并未像德国那样限制燃料利用而鼓励择优发展。　　在上述政策鼓励下，燃料利用的增长幅度仍大于原料利用，除发电外，现用于烧水泥熟料和石灰废塑料的已达10万t/a，2005年将达25万~30万t.另外新日铁公司并未满足推广NKK已成功的高炉喷吹技术而开发成功了效益更好的焦炉掺用法。　　4我国的现状和应采取的措施我国的废塑料数量和日本相仿，但在再生利用方面除原料利用较好外，其它均未形成规模。如前几年就有的数处油化生产厂因产品质量不合格等问题，已于去年被明令停产；原海南科技实业公司用混合废塑料熔融挤压后生产包装箱效益很好，后因故迁到淮阴市无大发展，亦未能推广；天津中欣资源再生公司引进日本爱因公司的用废塑料和木屑制造超级板材的生产线，亦因资金问题未能投产。《中国冶金报》也曾报道了首钢向生态型企业迈进，已组成焦煤配入废塑料5%的攻关组，以帮助北京市处理废塑料的消息。看来各种废塑料利用方式在我国都有一定进展，但均未形成产业。初步分析其主要原因，可概括如下。　　（1）缺乏相关法规的有效推动。从德、曰等国的实践看，都是依法解决了分类投放、再生资金来源和考核目标等关键环节后，废塑料再生利用才顺利开展起来。反观我国1996年颁布的《固体废物污染环境防治》中虽明确规定了变废为宝的原则，但由于实施条例和相关的再生利用法规迟迟未出台，对实际工作的推动不大，较为突出的如垃圾分类投放这一工作就长期停留在试点阶段。　　鉴于我国废塑料的处理长期停留在不完善的焚烧（欧、美、日对焚烧炉均考核二恶烷浓度，而我国只对京、津、沪、4个地区考核）和简单填埋阶段，给环境带来隐患，且造成资源的重大浪费，背离了可持续发展方针。为此，笔者建议应尽快把再生利用工作抓起来。　　为促进居民按类交售废塑料的积极性，除加强环保教育外，还应改革垃圾收费制度，即由目前的按人头交费改为按数量交费，使居民交售后得到更多回报。在收费方式上还可采取出售有标志的塑料垃圾袋的办法，即以垃圾袋成本3倍的价格出售，多加的部分即作为垃圾收费，再从这部分中提取一定比例作为对废塑料再生利用企业的补贴，再加上政府在税制等方面的优惠，以缩小经济上与国外的差距。以袋收费还可扩大再生制品的用途，有利于塑料的再生利用。　　活鉴于我国禁伐自然林后木材进口量上升的情况，应抓好以废塑料替代木制品方面的工作。建议对淮阴和天津2个点应重点扶持示范，然后有计划地推广。　　活我国石油开采长期依靠进口为此应发展废塑料油化。建议选2~3个停产厂为示范点，组织科技力量进行攻关，在解决产品质量的同时，试验超临界水油化技术，以大幅降低成本。　　活由于焦煤中配入废塑料时能量利用率最高，装置简单效益较好，并考虑我国现有近1亿t机焦能力的实际，应作为重点对象发展，建议支持首钢的科技攻关计划，若能达到配入焦煤的3%的水平，则吨焦可利用废塑料40kg按全国推广半数计，则全国每年可利用废塑料200万t，效果十分可观。　　活鉴于水泥熟料回转窑掺用废塑料装置简单适应性广，环保达标而节能效果好，同时我国水泥生产能力高达5亿~6亿t，工厂分布地域广，适于就近掺烧废塑料，可作为燃料利用的重点发展对象，选2 ~3个示范点重点试用成后推广。　　报道青海省太阳能光伏电站工程启动青海省太阳能光伏电站光明工程近日正式启动。据悉，该工程由德国援助机构捐赠800万欧元（约合6000万元人民币）国家投资266亿元，旨在解决青海边远地区无电乡的基本生活用电。　　该工程分两期实施：一期工程为54站1682kW，二期32站1171kW〖。预计年内完成54站的施工并正常发电。工程涉及青海省海西、海南、黄南、果洛、玉树、海北各州。目前，该工程的第一站海西州大柴旦马海哈萨克族村电站已投入施工。马海电站总装机容量为30kWT，共360块光伏板，9月15日竣工发电。本刊