废塑料回收再利用LCA

1、废塑料回收再利用LCA胡炳镛，关肇基,刘湘宁合成树脂发展与环境的协调石化技术与应用2001,19（3）:139-1471废塑料回收再利用发达国家先是采取填埋和简单焚烧的办法处理废塑料。由于可供填埋场地的不断减少,费用的急剧上升以及简单焚烧带来的二次污染等问题,这2种方法难于从根本上解决废塑料处理的问题。自80年代末期开始,随着可持续发展理论的提出,为了实现合成树脂与环境的相互协调,发达国家政府开始对包含废塑料在内的垃圾资源回收利用体系和相关产业的建设给予了高度重视，已形成相当规模和相对完善的产业体系，称之为“3R”产业，即Redetion（减少使用）、Recycle（回收循环）、Reuse（重

2、复使用）。在减少使用方面，不断的技术革新使过去10年中欧洲28%的塑料包装减轻了平均质量，减重达180万t,已超过每年回收150万t包装塑料的数量1。最近，各国又提出在聚合物的设计阶段就应考虑使用后的回收利用问题。例如，日本丰田公司提出制造环境友好型汽车，使占丰田汽车车重90%的材料都可以回收利用。1.1废塑料回收废塑料的回收是进行再利用的基础。其难度在于数量大、分布广、品种多、体积大，许多废塑料与其他城市垃圾混在一起，给回收造成很大困难。目前，国外在废塑料回收方面已积累了不少经验，他们把废塑料的回收作为一项系统工程，政府、企业、居民共同参与。1.2废塑料的再利用主要有再生利用、热能利用以及分

3、解产物的利用（包括热分解和化学分解）。再生利用这是一种简单可行的方法，实现了废塑料的重复使用，可分为简单再生和改性再生2类。简单再生指废塑料经过分类、清洗、破碎、造粒后直接进行成型加工，所得制品性能欠佳，一般只能制成档次较低的产品。改性再生是指通过化学或机械方法对废塑料进行改性。改性后的再生制品力学性能得到改善，可以做档次较高的制品。在化学添加剂方面，汽巴-嘉基公司生产出一种含抗氧剂、共稳定剂和其他活性、非活性添加剂的混合助剂，可使回收材料性能基本恢复到原有水平;荷兰有人开发了一种新型化学增容剂，能将包含不同聚合物的回收塑料键合在一起。美国采用固体剪切粉碎工艺（SolidStateShearP

4、ulverization，3SP）进行机械加工，无须加热和熔融便可将树脂进行分子水平剪切，形成互容的共混物。共混物大部分由HDPE和LLDPE组成，极限拉伸强度和挠曲模量可与HDPE和LLDPE纯料相媲美。焚烧回收热能对于难以进行清洗分选回收的混杂废塑料，可以在专门的焚烧炉中焚烧以回收热能。木材的燃烧热为14.65GJ/kg，聚乙烯为46.63GJ/kg，聚丙烯为43.95GJ/kg，聚氯乙烯为18.08GJ/kg，ABS为35.26GJ/kg，均高于木材，若能将这部分热能加以回收是很有意义的。但是要回收燃烧热，需要专门的焚烧炉。目前，美国有焚烧炉500多座，日本有300多座。废塑料热能回收可

5、最大限度减少对自然环境的污染，不需要繁杂的预处理，也不需与生活垃圾分离，焚烧后废塑料的质量和体积可分别减少80%和90%以上，燃烧后的渣滓密度较大，再掩埋处理也很方便。因此，这种集环保、发电于一体的工业技术，正在使废塑料成为一种资源，在国际上已成为新的投资热点。日本通产省于1993年公布了“21世纪废塑料处理规划及实施方案”6。1995年，日本通过焚烧回收热能的废塑料约占总回收量的28%，1997年提高到30%7，远高于再生量所占11%的比例。21世纪初，日本废塑料的热能利用将占废塑料回收总量的70%。详见表1。表1日本废塑料处理现状及21世纪远景规划处理方式所占比例/%1992年1995年2

6、000年21世纪初填埋37372010单纯燃烧372415热利用15（发热）28（发电等）50（发电等）70（发电等）再生利用11111520但是，有些废塑料燃烧会产生HC1等二次污染气体，专用焚烧炉一次性投资较大。不过,随着燃烧技术的不断发展和完善,利用废塑料回收热能的前景还是十分广阔的。热裂解技术目前用废塑料制取化工原料技术主要是针对聚苯乙烯的回收。日本制钢所以挤出机为裂解装置，得到的聚苯乙烯分解产物中苯乙烯质量分数达到了78.6%BP公司计划建设一套2.5万t/a的装置，将来自生活和工业的废塑料净化、碾碎、加热后，处理成为一种清洁的液态烃8。国外对废塑料油化还原技术的研究始于70年代石油

7、危机时期。日本富士循环应用工业公司研究开发了将废塑料转化为汽油、煤油、柴油的技术，并建成了5kt/a规模的装置。裂解产物经分子筛催化裂化，lkg废塑料产油最多可达1L。这种技术不使用搅拌装置，只适合于聚烯烃，但不能用于含卤类塑料。为了处理含聚氯乙烯类废塑料，德国Veba公司开发了以减压渣油、褐煤、废塑料的混合物为原料，褐煤为催化剂的4万t/a废塑料油化装置，能处理含10%聚氯乙烯的废塑料。但Veba法需在氢气存在条件下加压进行，投资与操作费用很高。日本理化研究所开发的Kurata法采用Ni、Cu、A1等5种金属为催化剂，生成油主要是煤油。HC1的中和装置设计在流程后面，当聚氯乙烯含量占20%时

8、，HC1脱除率仍可达99.91%生成油中氯含量小于100pg/g。日本久保田公司采用脱氯技术可从废塑料中几乎完全除去氯乙烯，脱氯后的废塑料作为高炉喷吹原料。尽管废塑料油化还原技术日臻完善，处理范围也不断扩大，但由于受废塑料回收“半径”以及所得油品质量等方面的限制，很难在经济上可行。目前世界上只建成一套利用废塑料生产油品的工业化装置。化学分解这项技术适用于单一品种并经严格预处理的废塑料。尽管多种塑料都可用化学法分解，但目前主要用于处理聚氨酯、热塑性聚酯和聚酰胺等极性类废塑料。例如利用聚氨酯泡沫塑料水解法制聚酯和二胺，聚氨酯软、硬制品醇解法制多元醇，废旧PET解聚制粗对苯二甲酸和乙二醇等。林润惠影

9、响纸和纸板环境负荷评价LCA）的因素广东造纸1999.No.5-6,126-129产品生命周期评价（LifeCycleAssess-ment，LCA）是对产品（或服务）生命周期全过程的环境影响所作的综合评价ISO14001对环境因素并没有加以具体的说明，只提出要判断那些对环境有重大影响的因素。认为主要的环境负荷评价因素有:单位产品能源消耗量、材料在销毁过程中的能源再生比率、材料生产成本、可重复利用价值和重复利用率、产品寿命周期、生产过程中使用相关物质的环境负荷、资源的再生性、对环境的直接影响、社会经济因素、材料回收的可操作性等。对这些因素的确认应是动态的，它可随技术或经济因素的变化而有所改变。

10、这些废弃淘汰的电冰箱在产生大量有害垃圾并对环境造成不同程度影响的同时，也造成材料资源和一些稀有金属的浪费。如何有效地回收和处理这些废弃淘汰的电冰箱，使其中的材料得到有效的再利用.目前针对大量的淘汰废弃的电冰箱，采用的处理方法主要包括:1拆除冰箱中可用部件作为二手部件销售（有时是整机），目前的旧货市场往往采用这种方式。2重新修整其中的部件，从而延长冰箱的寿命。3冰箱整体粉碎，将其中的钢、铝、铜等一些价值较高的材料分离出来回收再用。4将冰箱的无用部分（如处理后的冰箱废渣）送入废物工厂,进行填埋或焚烧。黄汉生编译.废聚氨酯的回收化工新型材料.199,(7):27-29.11概述12材料回收121热压成型122粘合加压成型123挤出成型124用作填料125其他聚氨酯弹性体粉碎后可用作田径赛场,多用途场地等的弹性层或铺面材料。13化学回收131二元醇分解132胺解,水解133热解14能量回收作为化工产品,合成树脂在生产过程中可能产生的环境影响已随着催化剂效率的提高、工艺的改进、控制技术的进步和装置大型化得到了比较圆满的解决。但始料不及的是合成树脂的宝贵特性在满足了各种塑料制品需要的同时