廢塑料合理再生利用的探討

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表1歐盟1997-1998年廢塑料再生利用情況項(xiàng)目全部廢塑料包裝容器部分1997 1前言隨著石化工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，塑料在我國生產(chǎn)、生活領(lǐng)域的應(yīng)用亦日漸廣泛。由于廢塑料的處理跟不上，其造成的環(huán)境污染已成為社會關(guān)心的焦點(diǎn)。　　目前除少量產(chǎn)業(yè)廢塑料作為原料再生利用外，其他大多作填埋和焚燒處理，但填埋時由于長期不分解，易污染地下水源；焚燒時又易產(chǎn)生二惡烷和呋喃等劇毒物質(zhì)。因此廢塑料的再生利用是亟等解決的問題。我國在這方面目前還處于起步和探索階段，為了在發(fā)展中少走彎路，本文介紹歐盟（主要是德國）和日本在這方面的情況和經(jīng)驗(yàn)，以供?！　?歐盟廢塑料的再生利用簡況歐盟各國廢塑料的年發(fā)生量約1700萬t，和美國相仿，為日本的2倍。由于重視環(huán)保，從上世紀(jì)90年代以來，德國為首等國家狠抓包裝容器廢塑料（占全部的1/2以上）的再生利用，但由于要求較高，歐盟的推廣和進(jìn)展并不快，到1998年廢塑料和再生利用率僅29.4%尚低于日本的44%同時填埋處理的占67.7%焚燒處理的占2.9%.具體情況見表1.由表1可以看出，廢塑料總體和包裝容器部分的再生利用率均有所提高，后者的提高幅度更大，尤其是在化學(xué)方面的再生利用（油化、氣化和高爐噴吹等）全部為德國的包裝容器廢塑料，都說明德國對包裝容器廢塑料的再生利用的管理起了重大作用。　　德國于1991年頒布的《垃圾減量法》中規(guī)定，居民大力減少廢物的同時，必須對占生活垃圾容積1/2以上的包裝容器廢物，嚴(yán)格按金屬罐殼、玻璃瓶、廢塑料和紙分類投放，然后由包裝容器制造商合資成立的德國廢物回收利用公司（DSD公司）負(fù)責(zé)進(jìn)一步分類和委托再生利用，所需費(fèi)用通過征收包裝容器產(chǎn)品綠點(diǎn)稅來解決?！　≡谡闹С窒拢退狗蚧瘜W(xué)公司等開發(fā)成功油化和氣化技術(shù)，不萊梅鋼鐵廠開發(fā)成功向高爐噴吹廢塑料代油技術(shù)（由于塑料在高爐中起還原劑作用，故歸入化學(xué)利用）。DSD公司從統(tǒng)籌廢塑料的合理利用出發(fā)，既考慮補(bǔ)助費(fèi)高低的經(jīng)濟(jì)因素（供原料利用的優(yōu)質(zhì)廢塑料基本不補(bǔ)助，高爐噴吹補(bǔ)助150馬克/t，油化補(bǔ)助240馬克/t，填埋費(fèi)約300馬克/t），并考慮能源、環(huán)保因素，故主張不能作原料再生利用的廢塑料優(yōu)化供化學(xué)利甩基本上不作燃料利用（利用效率低和污染大氣）?！　?jù)此，高爐噴吹廢塑料得到了推廣，從1998年DSD公司回收的63萬t廢塑料的用途看，除供原料用的24萬t外，高爐噴吹為16.3萬t、氣化為11萬t，油化為8.7萬t，其他3萬t.但是這種分類回收再生利用方法過分繁瑣（如其它同類品種玩具廢塑料亦不可混入），大部為人工分選，造成勞動成本高，廠家負(fù)擔(dān)重，以致未能在歐盟其它國家推廣，甚至德國專家亦對此懷疑，主張只把可供原料用的廢塑料分類投放，其它廢塑料則和一般垃圾一并送焚燒發(fā)電廠焚燒，反而有利于降低處理成本，只要采用先進(jìn)的垃圾焚燒爐同樣可使煙氣排放達(dá)標(biāo)。這點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)很值得我們注意。　　3日本的廢塑料再生利用情況日本學(xué)習(xí)德國經(jīng)驗(yàn)，于1995年頒布了《包裝容器再生法》，決定從1996年起先對再生技術(shù)成熟的PET瓶進(jìn)行再生利用，其它廢塑料從20⑴年4月起進(jìn)行分類回收和再生利用，具體由塑料處理促進(jìn)協(xié)會組織并由各制造廠承擔(dān)處理費(fèi)用。幾年來積極開展工作的PET瓶的再生利用率已由1996年的2.9%（0.51萬t/14.2萬t）提高到2000年的33.3%（12萬t/36萬t）總的廢塑料的再生率亦由1995年的35%提高到50%，見表2.表2日本廢塑料的再生利用情況萬t年度總量再生利用（1）原料利用（2）燃料利用（a）發(fā)電用（b）供熱用（3）化學(xué)利用日本經(jīng)產(chǎn)省計(jì)劃到2010年將廢塑料的再生利用率提高到90%，并基本上不再焚燒減容（見表3日本廢塑料再生利用計(jì)劃％年份原料利用燃料利用化學(xué)利用再生利用減容焚燒填埋注：表2.表3資料來源同表1.日本廢塑料再生利用情況及其特點(diǎn)如下?！　≡侠茫褐饕羌庸U品作為原料再生利甩如1999年共利用134萬t，此項(xiàng)占87萬t，占產(chǎn)業(yè)廢塑料490萬t的25. 3%，另有27萬t為從產(chǎn)業(yè)用畢廢品中回收的；而從生活廢品中回收的占10萬t，僅占全部生活廢品486萬t的2%，主要是PET瓶類，主供纖維制品原料，現(xiàn)用來制PET瓶原料的技術(shù)已開發(fā)成功，今后將擴(kuò)大。另外，汽車緩沖器、洗衣機(jī)的洗衣筐，電視機(jī)的殼體等作為原料利用的技術(shù)亦試用成功；此外還開發(fā)成功利用廢塑料加木屑壓制成超級板材的技術(shù)這些都將促進(jìn)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種形式：利用垃圾焚燒爐發(fā)電和供熱及RDF3種。后者即為將廢塑料混合其它可燃垃圾并加入適量石灰壓制成的垃圾固形燃料，發(fā)熱量高達(dá)18840~20934kJ/kg，十分有利于提高燃燒效率，用于發(fā)電時效率可比垃圾焚燒爐高1~2倍，用于燒水泥時其灰分亦可作為水泥的有機(jī)組成得到利用；加上它便于貯存和運(yùn)輸，又有利于提高垃圾發(fā)電站的規(guī)模，綜合效果較好，其產(chǎn)量已由1995的4萬t發(fā)展到2000年的19萬t.其它燃料利用方面，除少量利用廢塑料混入煤中燒水泥熟料和石灰外，主要是混入垃圾或單獨(dú)焚燒發(fā)電和供熱的。鑒于這種方式能效低且污染不易控制，日本在塑料分類回收基礎(chǔ)上正著手大力發(fā)展專燒廢塑料的小型發(fā)電系統(tǒng)和燒煤摻燒廢塑料的發(fā)電技術(shù)，前者如薩尼克斯公司已在北海道建成7.4萬kW發(fā)電機(jī)組，年可燃用廢塑料20萬t；最近又在下關(guān)市建設(shè)1.8萬kW發(fā)電機(jī)組，將于2004年投產(chǎn)，可就近利用當(dāng)?shù)氐膹U塑料5萬t/a今后還擬發(fā)展20萬kW.在大型燃煤發(fā)電摻用廢塑料方面，中部電力已受新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）的委托進(jìn)行試驗(yàn)。　　廢塑料化學(xué)利用是上世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的新技術(shù)。發(fā)展較早的是油化裝置，新瀉縣的6000t/a裝置已于1999年5月轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。20⑴年4月札幌市塑料再生公司建成1.48萬t/a裝置，現(xiàn)已正式運(yùn)行。三笠市道央油化中心亦于同期建成6000t/a裝置并正式運(yùn)行。另外三菱重工在茨城縣建有5t/d工試裝置，重點(diǎn)研究油化工藝改進(jìn)技術(shù)和降低成本?！　≡谒芰蠚饣矫?，環(huán)保設(shè)備大戶荏原公司和化工大戶宇部興產(chǎn)公司于1999年建成1.5t/a廢塑料氣化試驗(yàn)裝置，可用PVC等含氯廢塑料氣化后，對氯化鹽酸回收后，所產(chǎn)氣供作制氨原料，試成后于2001年又?jǐn)U建了1.5萬t/a.今后還擬在關(guān)東和關(guān)西地區(qū)再建10萬t/a.新日鐵和達(dá)依塞爾公司受NEDO和日本清潔中心委托投資4億~ 5億日元在富津市建5t/a廢塑料氣化試驗(yàn)裝置，于2001年下半年用含氯廢塑料為原料，通過吹入氧和蒸汽使之局部氧化先回收鹽酸，然后用合成氣制甲醇和醋酸。川崎制鐵和住友金屬公司亦引進(jìn)國外氣化熔渣爐技術(shù)，將含氯廢塑料氣化后供作化工原料。　　在高爐噴吹廢塑料方面，日本鋼管公司（NKIO學(xué)習(xí)德國技術(shù)于1996年在京浜廠4093m3高爐試噴產(chǎn)業(yè)廢塑料成功，以后在京浜廠建成3萬t/a造粒裝置，1999年又在京浜廠和福山丁各建成4萬t/a造粒裝置，使2000年噴吹量達(dá)11萬t/a 2001年又?jǐn)U大到15萬t/a計(jì)劃到2010年達(dá)30萬t/a.根據(jù)鋼鐵聯(lián)盟1996年頒布的行業(yè)節(jié)能環(huán)保計(jì)劃，鋼鐵企業(yè)2010年共利用廢塑料100萬t，節(jié)能2%的目標(biāo)，新日鐵公司在廢塑料油化試驗(yàn)基礎(chǔ)上，試驗(yàn)成功在煉焦煤中可摻入廢塑料1%，經(jīng)過焦?fàn)t干餾，廢塑料的40%變?yōu)榻範(fàn)t煤氣，40%變?yōu)榛じ碑a(chǎn)品焦油和粗苯20%變?yōu)榻固?，能量轉(zhuǎn)化率高達(dá)90%以上，遠(yuǎn)高于廢塑料的高爐噴吹和油化、氣化。2000年冬在君津丁和名古屋廠各建成4萬t/a裝置試用，2001年又在八幡廠和室蘭廠又各建成2萬t/a裝置試用。　　日本政府在廢塑料再生利用方面的措施基本上學(xué)習(xí)了德國依法促進(jìn)居民分類投放和制造企業(yè)負(fù)擔(dān)再生利用費(fèi)用的原則，但在具體實(shí)施方面更多依靠市場機(jī)制，以充分發(fā)揮各方的積極性和主觀能動性，故進(jìn)展較快，主要經(jīng)驗(yàn)有以下幾點(diǎn)。　　對廢塑料的再生委托收費(fèi)，充分考慮到再生利用的難易程度和經(jīng)濟(jì)效益，一般混合廢塑料為2萬~3萬日元/t，含氯廢塑料為4萬日元/t，可供原料利用的單種廢塑料還可不收費(fèi)，從而調(diào)動了各方的積極性。　　在再生利用方向上，除大力支持節(jié)能效果好的原料利用，并大力支持開發(fā)分選技術(shù)外，還從塑料品種性能差別大的實(shí)際出發(fā)，并未像德國那樣限制燃料利用而鼓勵擇優(yōu)發(fā)展?！　≡谏鲜稣吖膭钕拢剂侠玫脑鲩L幅度仍大于原料利用，除發(fā)電外，現(xiàn)用于燒水泥熟料和石灰廢塑料的已達(dá)10萬t/a，2005年將達(dá)25萬~30萬t.另外新日鐵公司并未滿足推廣NKK已成功的高爐噴吹技術(shù)而開發(fā)成功了效益更好的焦?fàn)t摻用法?！　?我國的現(xiàn)狀和應(yīng)采取的措施我國的廢塑料數(shù)量和日本相仿，但在再生利用方面除原料利用較好外，其它均未形成規(guī)模。如前幾年就有的數(shù)處油化生產(chǎn)廠因產(chǎn)品質(zhì)量不合格等問題，已于去年被明令停產(chǎn)；原海南科技實(shí)業(yè)公司用混合廢塑料熔融擠壓后生產(chǎn)包裝箱效益很好，后因故遷到淮陰市無大發(fā)展，亦未能推廣；天津中欣資源再生公司引進(jìn)日本愛因公司的用廢塑料和木屑制造超級板材的生產(chǎn)線，亦因資金問題未能投產(chǎn)?！吨袊苯饒?bào)》也曾報(bào)道了首鋼向生態(tài)型企業(yè)邁進(jìn)，已組成焦煤配入廢塑料5%的攻關(guān)組，以幫助北京市處理廢塑料的消息?？磥砀鞣N廢塑料利用方式在我國都有一定進(jìn)展，但均未形成產(chǎn)業(yè)。初步分析其主要原因，可概括如下?！　。?）缺乏相關(guān)法規(guī)的有效推動。從德、曰等國的實(shí)踐看，都是依法解決了分類投放、再生資金來源和考核目標(biāo)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)后，廢塑料再生利用才順利開展起來。反觀我國1996年頒布的《固體廢物污染環(huán)境防治》中雖明確規(guī)定了變廢為寶的原則，但由于實(shí)施條例和相關(guān)的再生利用法規(guī)遲遲未出臺，對實(shí)際工作的推動不大，較為突出的如垃圾分類投放這一工作就長期停留在試點(diǎn)階段。　　鑒于我國廢塑料的處理長期停留在不完善的焚燒（歐、美、日對焚燒爐均考核二惡烷濃度，而我國只對京、津、滬、4個地區(qū)考核）和簡單填埋階段，給環(huán)境帶來隱患，且造成資源的重大浪費(fèi)，背離了可持續(xù)發(fā)展方針。為此，筆者建議應(yīng)盡快把再生利用工作抓起來?！　榇龠M(jìn)居民按類交售廢塑料的積極性，除加強(qiáng)環(huán)保教育外，還應(yīng)改革垃圾收費(fèi)制度，即由目前的按人頭交費(fèi)改為按數(shù)量交費(fèi)，使居民交售后得到更多回報(bào)。在收費(fèi)方式上還可采取出售有標(biāo)志的塑料垃圾袋的辦法，即以垃圾袋成本3倍的價(jià)格出售，多加的部分即作為垃圾收費(fèi)，再從這部分中提取一定比例作為對廢塑料再生利用企業(yè)的補(bǔ)貼，再加上政府在稅制等方面的優(yōu)惠，以縮小經(jīng)濟(jì)上與國外的差距。以袋收費(fèi)還可擴(kuò)大再生制品的用途，有利于塑料的再生利用?！　』铊b于我國禁伐自然林后木材進(jìn)口量上升的情況，應(yīng)抓好以廢塑料替代木制品方面的工作。建議對淮陰和天津2個點(diǎn)應(yīng)重點(diǎn)扶持示范，然后有計(jì)劃地推廣?！　』钗覈烷_采長期依靠進(jìn)口為此應(yīng)發(fā)展廢塑料油化。建議選2~3個停產(chǎn)廠為示范點(diǎn)，組織科技力量進(jìn)行攻關(guān)，在解決產(chǎn)品質(zhì)量的同時，試驗(yàn)超臨界水油化技術(shù)，以大幅降低成本?！　』钣捎诮姑褐信淙霃U塑料時能量利用率最高，裝置簡單效益較好，并考慮我國現(xiàn)有近1億t機(jī)焦能力的實(shí)際，應(yīng)作為重點(diǎn)對象發(fā)展，建議支持首鋼的科技攻關(guān)計(jì)劃，若能達(dá)到配入焦煤的3%的水平，則噸焦可利用廢塑料40kg按全國推廣半數(shù)計(jì)，則全國每年可利用廢塑料200萬t，效果十分可觀?！　』铊b于水泥熟料回轉(zhuǎn)窯摻用廢塑料裝置簡單適應(yīng)性廣，環(huán)保達(dá)標(biāo)而節(jié)能效果好，同時我國水泥生產(chǎn)能力高達(dá)5億~6億t，工廠分布地域廣，適于就近摻燒廢塑料，可作為燃料利用的重點(diǎn)發(fā)展對象，選2 ~3個示范點(diǎn)重點(diǎn)試用成后推廣?！　?bào)道青海省太陽能光伏電站工程啟動青海省太陽能光伏電站光明工程近日正式啟動。據(jù)悉，該工程由德國援助機(jī)構(gòu)捐贈800萬歐元（約合6000萬元人民幣）國家投資266億元，旨在解決青海邊遠(yuǎn)地區(qū)無電鄉(xiāng)的基本生活用電?！　≡摴こ谭謨善趯?shí)施：一期工程為54站1682kW，二期32站1171kW〖。預(yù)計(jì)年內(nèi)完成54站的施工并正常發(fā)電。工程涉及青海省海西、海南、黃南、果洛、玉樹、海北各州。目前，該工程的第一站海西州大柴旦馬海哈薩克族村電站已投入施工。馬海電站總裝機(jī)容量為30kWT，共360塊光伏板，9月15日竣工發(fā)電。本刊