文档介绍：废弃塑料包装物的管理及资源、环境评价
陈重酉,李志国
青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛 266033
摘要:由于塑料包装材料具有明显的资源优势,而获得广泛应用。但塑料材料的原料——石油,目前面临枯竭窘境。同时,塑料包装废弃物的处理存在巨大的环境压力。焚烧包括塑料包装废弃物在内的生活垃圾,用于发电,是日本曾经采取的方法。近年来,因存在难以逾越的生态环境问题,而逐渐废止。工业生态学的材料流的循环利用模式,是解决资源耗尽、废物充斥的理想方法。源头分离是城市固体废弃物资源化的前提条件。按塑料品种分类回收,以材料形式重复利用,保留了塑料的材料价值,还需要解决,再加工过程造成材料力学性能下降的问题。将单一品种塑料转化成单体,不同塑料品种的单体转化率有很大差距,缩合聚合物较高,而PP、PE等则不然。混合塑料的热裂解可获得化工原料和燃料,又达到减少垃圾总量和石油资源循环利用的效果,具有开发潜力。填埋方式占用土地又人为阻碍了有机垃圾回归生物圈。控制性堆肥对避免大量使用化肥、农药造成的生态环境灾难,再建农业生产的可持续性模式,发挥重要作用。生物降解塑料袋对堆肥的实施,具有特殊价值。PET和E-CO在食品包装某些应用领域有优势,而PVC食品包装物的使用和废弃后再利用都存在问题。
关键词:废弃塑料包装物;源头分离;焚烧;热解聚;以材料形式重复利用;生物降解;堆肥
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)05-1574-04
在包装领域,高分子材料比较传统材料具有明显资源、环境优势[1]。包装工业中塑料使用量的增长率超过其它任何材料。我国高分子材料在包装物方面的用量,估计超过其总生产量的32%(据称,2006年超过800×104 t,占各类包装材料总量的1/3以上),而包装物的废物转化率约为94%。合成高分子材料的原料为石油和天然气,它们属于难再生的有限天然资源。按照目前的消费速度[2],石油和天然气的世界储藏量仅够用50年。我国是资源、土地相对匮乏的人口大国,如何更有效的利用这些珍贵的天然资源,如何解决城市生活垃圾造成的巨大环境压力,已经成为急待解决的问题。
1 焚烧
用包含合成聚合物包装物在内的城市生活垃圾作为燃料,在城市中或近郊区建设小型的热电联合焚烧厂(CHP),是城市生活垃圾减量化、资源化的重要方法之一。目前,我国有不少城市已经或准备采用此法。这种方法大范围实施的主要障碍是有毒物质,特别是二噁英的排放问题[3]。在日本,90%以上的城市固体废弃物以焚烧方式处理。有文献介绍[4],日本焚烧厂附近空气中二噁英的含量是美国及一些欧洲国家的三倍,在此地区母乳中二噁英的含量增高,婴儿死亡率也比其它地方高40%~70%。
二噁英的检测属极大毒性物质的痕量分析。加之,其包括210种异构体,其中17种异构体有毒,异构体之间的毒性差别很大等特征,都增加了精确检出的难度。因为从生活垃圾中去除含氯元素的物质是不现实的(除了PVC包装物外,厨余中含NaCl等等),或者说,杜绝二噁英的生成是不现实的,唯一的办法是设法抑制二噁英的生成。研究表明,二噁英的生成量与焚烧设备以及焚烧工作条件有关[5]。换句话说,原本很优秀的设备,但由于使用过程中,烟垢和飞灰在高效过滤装置中的形成和聚积(烟垢和飞灰为二噁英生成的催化剂),就会造成二噁英排