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生活垃圾废塑料分选技术与资源化工艺综述

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/3/31     浏览?#38382;?b class="red" id="hits">    

资讯2


  对国内外生活垃圾废塑料分选技术和资源化工艺进行了简单介绍,提出了三种垃圾废塑料资源化与分选技术的优化组合工艺。建议环保企业需综合国内生活垃圾特点,合理组织生活垃圾废塑料资源化,利用分选工艺和设备的组合方式得出最佳产品和最大资源化。

  随着社会经济飞速发展,人类城市生活垃圾产量逐年增大,其中废塑料的比例也?#25163;?#24180;上升趋势。目前,我国城市生活垃圾中可回收物比例已超 30%,主要为塑料、纸类、橡胶、金属和玻璃等,其中废塑料所占比例相当大。

  废塑料对生态环境影响不可忽视,如因它的难?#21040;?#24615;,可造成“白色污染”问题。国内对生活垃圾和填埋场废塑料的分选方式,多为通过成套分选设备将其分类,分选出的废塑料根据当地市场需求或政府要求寻求出路。

  分选方法主要利用废塑料的物化性质,通过相应的分选设备将废塑料从生活垃圾或中分出。资源化方面可将废塑料直接再生、改性再生、焚烧、催化裂解、氢化裂解?#21462;?

  目前国内仍未建立相对完善的垃圾废塑料分选技术和资源化利用决策支持技术体系,在垃圾废塑料分选或者是将其资源化利用工艺上均缺乏科学的研 究基础,关于两者间联系的研究则更加薄弱。因各国国情不同,?#20998;?#21450;日本、美国等发达国家源头分类工作较为细致,致使后预处理和资源化利用体系较完善,而我 国此工作?#34892;?#25968;年才可达到。如美国在废塑料回收用方面根据宪法执行垃圾分类和资源化利用,日本、美国相关单位通过研发水力旋风分离器对垃圾中塑料分选; 美国某工学院研?#23631;?#21033;用溶剂的选择性分选废弃塑料技术。对于国外垃圾处理和资源化利用技术,我国只可借鉴不可成套照搬。

  废塑料的资源化利用方法虽多,但个别废塑料资源化工艺对原料特征和纯度要求较高,如生活垃圾仅通过单功能滚筒筛和重力风选机分选出的废塑料附着泥沙等杂物多,若用来造粒,应从分选工艺上进行设备优化组合,采用合理的设备组合和优化达?#33014;?#32493;资源化工艺需求。

  由此可见,为了跟紧国家环保政策,满足市场需求,若将废塑料处理真正达到“无害化、减量化、资源化”的目?#27169;?#31526;合国情的生活垃圾废塑料分选技术及其资源化利用技术间联系的研究分析势在必?#23567;?

  本文通过简单介绍生活垃圾中废塑料占?#21462;?#29305;征等,以及垃圾废塑料分选工艺和资源化利用等方面内容,综合分析几者间的联系,得出了?#35270;?#20013;国国情的垃圾废塑料分选及资源化利用的三套工艺。

  一、垃圾中废塑料所占比例和特征

  由于填埋场垃圾中有机物将随时间?#21040;猓?#22269;内各区域填埋场内垃圾组分存在?#27426;?#24046;别。如钱千春在连续填埋14 年的垃圾填埋场研究废塑料在垃圾组分中占有较大比例。而方文君对湖?#26412;?#38376;老填埋场研究分析得出,全部填埋场垃圾中,腐殖土占很大比例,塑 料 占 10% 左 右,腐 殖 土 占 75. 7%,塑 料 占10.1%,石块占 8.7%,木竹、织物、玻璃、金属、纸张所占 的 比 例 较 小,分 别 为 2.2%、1.4%、0.6%、0.3%、0.1%,其他量极少或难以辨识的垃圾( 包括螺壳、橡胶、骨头、尿布、皮革等) 占0.9%。

  塑料是一种由单体聚合形成的高分子材料,分为热塑性和热固塑性。热固性塑料受热固化成型后成后呈不熔不溶性,如酚醛树脂、环氧树脂、氨基树 脂?#21462;?#35813;性质塑料不可利用热塑回收利用。热塑性塑料应用广泛,在?#27426;?#28201;度范围内可反复加热软化熔融流动成型和冷?#20174;?#21270;。热塑性塑料生活垃圾中主要常见的有 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等,可用于回收利用。

  近五年间经工程?#23548;?#21644;实验分析得知: 所作填埋场垃圾分选物废塑料,薄膜塑料袋占总废塑料比例最大,平均可达70%以上。其中白色塑料薄膜( PE) 、彩色薄膜塑料( PE) 分别为 24.5%,39.7%。瓶装塑料大多在填埋前以被拾荒者回收,而薄膜塑料因其利用价值低,基本全部被直接与其他垃圾混合填埋。

  填埋场与生活垃圾中废塑料元素组分也存在?#27426;?#24046;异,主要为 C、N、O、S、Cl、Si、Al 等,有研究证明,填埋场中废塑料的 C 含量较新生生活垃圾中废塑料低,而 N、O、Si、Al 较高,S、Cl 含量差异较小。

  二、废塑料的分选技术

  1.?#27425;?#26009;粒度差异分选

  国内主要利用机械筛将垃圾中大于和小于筛孔物料通过滚动、振动的方式将其分离的技术,国内常见的筛孔设为40~80mm。生活垃圾通过输送机械直接进入该项工序,可将垃圾分为大于和小于筛孔两类物料,仅靠此工序无法完成废塑料的分离,需经其他设备优化组合。?#23548;视?#29992;中往往将几种工艺串联,才获得理想的废塑料分选效率。

  2. 重力分选

  利用空气、水、重液等介质,通过垃圾颗粒密度大小差异将混合物料分选。国内利用该原理进行垃圾分选的技术主要为:

  (1)气流分选。即利用气流运动将抛洒在空中的物料打散,其对轻重物料作用不同,致使轻重物料运行轨迹的差异进行分选。其中,涡流风选是一种特殊的?#31185;?#27969;分选的方法,它将气流形成涡流将筛上轻质物中废塑料进一步与其他杂物分离。

  (2)重介质分选。主要利用水将垃圾物料中大于和小于水密度的物料分离。

  (3)跳汰分选。即将物料在垂直方面往复运动,利用垃圾混合物中物料密度差异将其分层。重力分选技术因其技术简单,成本?#31995;停?#22312;国内生活垃 圾分选分类中应用较广。国内生活垃圾的复?#26377;裕?#23548;致该技术不能充分发挥其优势性,往往不能有效将轻重物料分离,需配合其他方法一并处理。

  3. 光、电、磁效应差异的分选

  (1)光学分离技术。根据垃圾物料表面对光的反射差异分离物料的方法。但该办法对进入光电分选机物料要求较高,如垃圾中分选出的废塑料需经处理后去除表面附着物,且含水?#24335;系停?#22269;内生活垃圾和废塑料的分选不适用。

  (2)电力分选。利用固体废物中各组分在电场中电性差异进行分选的方法。主要有静电分选、高压电分选和?#26800;?#27969;分选等几种: 静电分选技术是利用各种废塑料不同的静电性进行分选,对于多种混杂在一起的废旧塑料需通过多次分选,特别适用于带极性的聚氯乙烯,分离纯度可达99%。

  (3)磁力分选。借助分选设备产生的磁场?#22266;?#30913;性物质从中分离的方法。垃圾中废塑料本身不带磁性,但在分选工艺中增加该工艺可使垃圾物料中去除铁磁物杂质,对废塑料的分选效果影响有待研究。

  (4)光、电、磁效应分选技术。目前在国内尚属技术含量高、设备造价高等阶段,且对送入分选的物料要求很高,如含水率、物料纯?#27426;?#31561;,需?#32454;?#37197;合其他分选方法,才可施展其作用。国内自主研发该技术的企?#21040;?#23569;,多为国外进口的方式,主要原因是国内市场需求量较少。

  4.?#27425;?#26009;其他性质差异的分选技术

  该部分内容为国内垃圾分选设备采用较少的技术,主要利用惯性、摩擦和浮选等原理进行垃圾分类。

  (1)惯性分选。主要是基于垃圾组分中物料重量差异进行分选的一种方式。目前国内将该方法用于废塑料分选的设备尚?#27426;?#35265;。

  (2)摩擦分选。通过垃圾组分中物料的摩?#26009;?#25968;差异,在斜面介质表面运动或碰撞弹跳时产生运动、弹跳轨迹差异进行分类。

  (3)浮选。是将浮选药剂与废物料和水的料浆按?#27426;?#27604;例混合,浮选剂还可增强物料的亲水和疏水性,进而更高效地将预分选物质分离出的一种技术。

  当前国内外垃圾分选技术很多,需根据废塑料资源化利用去向,合理选择何种或多种技术组?#31995;?#21150;法进行实施。


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