白色污染的污染对策

如题所述

第1个回答  2016-05-10

总结国内外防治“白色污染”的实践经验,现我国防治“白色污染”应遵循“以宣传教育为先导,以强化管理为核心,以回收利用为主要手段,以替代产品为补充措施”的原则。
防治“白色污染”,首先要解决“视觉污染”问题,使市容、景观有明显改善。这主要是靠宣传教育,引导市民形成良好的生活习惯;同时要依法强化管理,促使企业和个入对自己产生的废旧塑料包装物妥善收集、处理。防治“白色污染”,更重要的是解决废旧塑料包装物对生态环境长期的、深层次的危害。这主要是通过制定和实施有利于回收利用的法规和经济政策,对废旧塑料包装物实施全面回收利用;防治“白色污染”,还应加强研究开发符合实际的替代(绿色)包装用品。现就加速我国防治“白色污染”的进程提出以下对策建议:
加强宣传教育
防治“白色污染”是一个系统工程,需要各部门、各行业的共同努力,需要全社会和全体公民的积极参与。要大力开展宣传教育,提高人们对“白色污染”危害的认识,提高全社会的环境意识,教育人们养成良好的卫生习惯。在自身严格遵守环保法规的同时,积极制止身边的不良行为。
统一思想认识,强化管理
按照“以宣传教育为先导,以强化管理为核心,以回收利用为主要手段,以替代产品为补充措施”的防治原则,一是加强对“白色污染”危害性的宣传,引导和教育市民自觉防治“白色污染”;二是对大量产生废旧塑料包装物的行业(如铁路、水运、民航、旅游、饭店、餐饮、零售等),要通过强化管理,改变无人负责、无序堆放、随意抛弃的现象;三是采取强制措施,从回收集中产生的废旧塑料包装物(如一次性泡沫餐盒)入手,逐步提高废旧塑料包装物回收利用率;四是加强替代包装产品的开发、研究,努力减少废旧塑料包装物的产生量等。
法律法规
尽快制定颁布国家防治“白色污染”的有关法规,明确生产者、销售者和消费者回收利用废旧塑料包装物的义务和法律责任。应对塑料包装物的生产、经营、消费等各个环节,分别制定具体的控制措施和引导政策,控制不易回收利用的废旧塑料包装物的产生量,鼓励提高废旧塑料包装物的回收利用率。
经济政策
制定适当的经济政策,建立在市场经济条件下消除“白色污染”的良性运作机制。运用经济手段,鼓励和促进废旧塑料包装物的“减量化、资源化、无害化”,节约和综合利用资源,防治“白色污染”,保护生态环境。
废旧塑料的回收利用
废旧塑料通常以填埋或焚烧的方式处理。焚烧会产生大量有毒气体造成二次污染。填埋会占用较大空间;塑料自然降解需要百年以上;析出添加剂污染土壤和地下水等。因此,废塑料处理技术的发展趋势是回收利用,但废塑料的回收和再生利用率低。究其原因,有管理、政策、回收环节方面的问题,但更重要的是回收利用技术还不够完善。
废旧塑料回收利用技术多种多样,有可回收多种塑料的技术,也有专门回收单一树脂的技术。塑料回收利用技术取得了许多可喜的进展,本文主要针对较通用的技术做一总结。
1 分离分选技术
废旧塑料回收利用的关键环节之一是废弃塑料的收集和预处理。尤其我国,造成回收率低的重要原因是垃圾分类收集程度很低。由于不同树脂的熔点、软化点相差较大,为使废塑料得到更好的再生利用,最好分类处理单一品种的树脂,因此分离筛选是废旧塑料回收的重要环节。对小批量的废旧塑料,可采用人工分选法,但人工分选效率低,将使回收成本增加。国外开发了多种分离分选方法。
1.1 仪器识别与分离技术
意大利Govoni公司首先采用X光探测器与自动分类系统将PVC从相混塑料中分离出来[1]。美国塑料回收技术研究中心研制了X射线荧光光谱仪,可高度自动化的从硬质容器中分离出PVC容器。德国Refrakt公司则利用热源识别技术,通过加热在较低温度下将熔融的PVC从混合塑料中分离出来[1]。
近红外线具有识别有机材料的功能,采用近红外线技术[1]的光过滤器识别塑料的速度可达2000次/秒以上,常见塑料(PE、PP、PS、PVC、PET)可以明确的被区别开来,当混合塑料通过近红外光谱分析仪时,装置能自动分选出5种常见的塑料,速度可达到20~30片/min。
1.2 水力旋分技术
日本塑料处理促进会利用旋风分离原理和塑料的密度差开发了水力旋风分离器。将混合塑料经粉碎、洗净等预处理后装入储槽,然后定量输送至搅拌器,形成的浆状物通过离心泵送入旋风分离器,在分离器中密度不同的塑料被分别排出。美国Dow化学公司也开发了类似的技术,它以液态碳氢化合物取代水来进行分离,取得了较好的效果[2]。
1.3 选择性溶解法
美国凯洛格公司和Rensselaser工学院共同开发了一种利用溶剂选择性溶解分离回收废塑料的技术。将混合塑料加入二甲苯溶剂中,它可在不同的温度下选择性溶解、分离不同的塑料,其中的二甲苯可循环使用,且损耗小[1,3]。
比利时Solvay SA公司开发了Vinyloop技术,采用甲乙酮作溶剂,分离回收PVC,回收到的PVC与新原料密度相差无几,但颜色略呈灰色。德国也有溶剂回收的Delphi技术,所用的酯类和酮类溶剂比Vinyloop技术少得多。
1.4 浮选分离法
日本一家材料研究所采用普通浸润剂,如木质素磺酸钠、丹宁酸、Aerosol OT和皂草甙等,成功地将PVC、PC(聚碳酸酯)、POM(聚甲醛)和PPE(聚苯醚)等塑料混合物分离开来[4]。
1.5 电分离技术[5]
用摩擦生电的方法分离混合塑料(如PAN、、PE、PVC和PA等)。其原理是两种不同的非导电材料摩擦时,它们通过电子得失获得相反的电荷,其中介电常数高的材料带正电荷,介电常数低的材料带负电荷。塑料回收混杂料在旋转锅中频繁接触而产生电荷,然后被送如另一只表面带电的锅中而被分离。
2 焚烧回收能量
聚乙烯与聚苯乙烯的燃烧热高达46000kJ/kg,超过燃料油的平均值44000 kJ/kg,聚氯乙烯的热值也高达18800 kJ/kg。废弃塑料燃烧速度快,灰分低,国外用之代替煤或油用于高炉喷吹或水泥回转窑。由于PVC燃烧会产生氯化氢,腐蚀锅炉和管道,并且废气中含有呋喃,二恶英等。美国开发了RDF技术(垃圾固体燃料),将废弃塑料与废纸,木屑、果壳等混合,既稀释了含氯的组分,而且便于储存运输。对于那些技术上不可能回收(如各种复合材料或合金混炼制品)和难以再生的废塑料可采用焚烧处理,回收热能。优点是处理数量大,成本低,效率高。弊端是产生有害气体,需要专门的焚烧炉,设备投资、损耗、维护、运转费用较高。
3 熔融再生技术
熔融再生是将废旧塑料加热熔融后重新塑化。根据原料性质,可分为简单再生和复合再生两种。简单再生主要回收树脂厂和塑料制品厂的边角废料以及那些易于挑选清洗的一次性消费品,如聚酯饮料瓶、食品包装袋等。回收后其性能与新料差不多。
复合再生的原料则是从不同渠道收集到的废弃塑料,有杂质多、品种复杂、形态多样、脏污等特点,因此再生加工程序比较繁杂,分离技术和筛选工作量大。一般来说,复合回收的塑料性质不稳定,易变脆,常被用来制备较低档次的产品。如建筑填料、垃圾袋、微孔凉鞋、雨衣及器械的包装材料等。
4 裂解回收燃料和化工原料
4.1 热裂解和催化裂解技术
由于裂解反应理论研究的不断深入[6-11],国内外对裂解技术的开发取得了许多进展。裂解技术因最终产品的不同分为两种:一种是回收化工原料(如乙烯、丙烯、苯乙烯等)[12],另一种是得到燃料(汽油、柴油、焦油等)。虽然都是将废旧塑料转化为低分子物质,但工艺路线不同。制取化工原料是在反应塔中加热废塑料,在沸腾床中达到分解温度(600~900℃),一般不产生二次污染,但技术要求高,成本也较高。裂解油化技术则通常有热裂解和催化裂解两种。
日本富士循环公司的将废旧塑料转化为汽油、煤油和柴油技术,采用ZSM-5催化剂,通过两台反应器进行转化反应将塑料裂解为燃料。每千克塑料可生成0.5L汽油、 0.5L煤油和柴油。美国Amoco公司开发了一种新工艺,可将废旧塑料在炼油厂中转变为基本化学品。经预处理的废旧塑料溶解于热的精炼油中,在高温催化裂化催化剂作用下分解为轻产品。由PE回收得LPG、脂肪族燃料;由PP回收得脂肪族燃料,由PS可得芳香族燃料。Yoshio Uemichi等人[13]研制了一种复合催化体系用于降解聚乙烯,催化剂为二氧化硅/氧化铝和HZSM-5沸石。实验表明,这种催化剂对选择性制取高质量汽油较有效,所得汽油产率为58.8%,辛烷值94。
国内李梅等[14]报道废旧塑料在反应温度350~420℃,反应时间2~4s,可得到MON73的汽油和SP-10的柴油,可连续化生产的工艺。李稳宏等[3]进行了废塑料降解工艺过程催化剂的研究。以PE、PS及PP为原料的催化裂化过程中,理想的催化剂是一种分子筛型催化剂,表面具有酸性,操作温度为360℃,液体收率90%以上,汽油辛烷值大于80。刘公召[15]研究开发了废塑料催化裂解一次转化成汽油、柴油的中试装置,可日产汽油柴油2t,能够实现汽油、柴油分离和排渣的连续化操作,裂解反应器具有传热效果好,生产能力大的特点。催化剂加入量1~3%,反应温度350~380℃,汽油和柴油的总收率可达到70%,由废聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯制得的汽油辛烷值分别为72、77和86,柴油的凝固点为3,-11,-22℃,该工艺操作安全,无三废排放。袁兴中[16]针对釜底清渣和管道胶结的问题,研究了流化移动床反应釜催化裂解废塑料的技术。为实现安全、稳定、长周期连续生产,降低能耗和成本,提高产率和产品质量打下了基础。
将废料通过裂解制得化工原料和燃料,是资源回收和避免二次污染的重要途径。德国、美国、日本等都有大规模的工厂,我国在北京、西安、广州也建有小规模的废塑料油化厂,但是尚存在许多待解决的问题。由于废塑料导热性差,塑料受热产生高黏度融化物,不利于输送;废塑料中含有PVC导致HCl产生,腐蚀设备的同时使催化剂活性降低;碳残渣粘附于反应器壁,不易清除,影响连续操作;催化剂的使用寿命和活性较低,使生产成本高;生产中产生的油渣无较好的处理办法等等。国内关于热解油化的报道还有很多[43-54],但如何吸收已有的成果,攻克技术难点,是我们急需要做的工作。
4.2 超临界油化法
水的临界温度为374.3℃,临界压力为22.05Mpa。临界水具有常态下有机溶液的性能,能溶解有机物而不能溶解无机物,而且可与空气、氧气、氮气、二氧化碳等气体完全互溶。日本专利有用超临界水对废旧塑料(PE、PP、PS等)进行回收的报告,反应温度为400~600℃,反应压力25Mpa,反应时间在10min以下,可获得90%以上的油化收率。用超临界水进行废旧塑料降解的优点是很明显的:水做介质成本低廉;可避免热解时发生炭化现象;反应在密闭系统中进行,不会给环境带来新的污染;反应快速,生产效率高等。邱挺等[17]总结了超临界技术在废塑料回收利用中的进展。
4.3 气化技术
气化法的优点在于能将城市垃圾混合处理,无需分离塑料,但操作需要高于热分解法的高温(一般在900℃左右)。德国Espag公司的Schwaize Pumpe炼油厂每年可将1700t废塑料加工成城市煤气。RWE公司计划每年将22万吨褐煤、10万吨塑料垃圾和城镇石油加工厂产生的石油矿泥进行气化。德国Hoechst公司采用高温Winkler工艺将混合塑料气化,再转化成水煤气作为合成醇类的原料。
4.4 氢化裂解技术
德国Vebaeol公司组建了氢化裂解装置,使废塑料颗粒在15~30Mpa,470℃下氢解,生成一种合成油,其中链烷烃60%、环烷烃30%、芳香烃为1%。这种加工方法的能量有效利用率为88%,物质转化有效率为80%
5 其他利用技术
废旧塑料还有着广泛的用途。美国得克萨斯州立大学采用黄砂、石子、液态PET和固化剂为原料制成混凝土,Bitlgosz [18] 将废塑料用作水泥原材料。解立平等[19]利用废旧塑料与木料、纸张等制备中孔活性炭,雷闫盈等[20报道应用废旧聚苯乙烯制涂料,李玲玲[21]报道塑料可变成木材。宋文祥[22]介绍了国外用HDPE作原料,通过一种特殊的方法,使长度不同的玻璃纤维在模具内沿着物料流向的轴向同向,从而生产高强度塑料枕木。蒲廷芳[23]等使用废旧聚乙烯制高附加值的聚乙烯蜡。李春生等[24]报道,聚苯乙烯与其他热塑性塑料相比,具有熔融粘度小,流动性大的特点,因此熔融后可以很好地浸润所接触的表面而起到良好的粘接作用。张争奇等[25]用废塑料改性沥青,将某一种或几种塑料按一定比例均匀溶于沥青中,使沥青的路用性能得到改善,从而提高沥青路面质量,延长路面寿命。
多用环保袋,少用塑料袋
由于大量废旧包装塑料膜、塑料袋和一次性不可降解的塑料餐具使用 量激增,并且任意抛弃,各大中城市都普遍形成了严重的白色污染。它已同汽 车尾气、有磷洗涤剂一起列被为今年我国环保治理三大重点。
塑料是一种很难处理的生活垃圾,它混入土壤能够影响作物吸收水分和养分,导致农作物减产;填埋起来,占用土地并且上百年才可以降解。大量散落 的塑料还容易造成动物误食致死,北京南苑的麋鹿因误食附近垃圾场飞入的塑 料袋而死于非命。塑料易成团成捆,它甚至能堵塞水流,造成水利设施、城市 设施故障,酿成灾害。
我国泡沫餐具的生产和使用量极大,食品包装、购物买菜的塑料袋使用数量也 是惊人的。据粗略估计,本世纪我国的白色垃圾大约有800多万吨。塑料制品是所有生活废弃物中最难处理的部分之一,也一直是一个世界性的难题、一般 来说,采用卫生填埋、高温堆肥和焚烧这三种方法,基本上可以使垃圾处理达 到减量化、资源化和无害化。但我国的情况不容乐观,自前垃圾收集、处理远 未形成有序体系。拿北京来说,垃圾收集还未完成垃圾袋装化,更不用提分类 收集。
焚烧虽然可以销毁塑料袋,不过建一个垃圾焚烧厂是同规模填埋场的20倍的投入。至于人工降解产生有机油料的做法,需要较高纯度的塑料制品,大规模处理是不现实的。因此,卫生填埋成为能收集塑料的主要办法。北京已建起阿苏卫、北神树和安定3个垃圾卫生填埋场,垃圾填埋场底部铺设了厚厚的防渗层,并随着垃圾的堆积,上面不断用土覆盖,然后再造植被,以便保证垃圾在一个四周密闭的空间范围,不会污染地下水、土壤和周围的空气。但是,以安定垃圾填埋场为例,面积达300亩的一块土地也只够北京一个宣武区使用14年。
抵制使用不可降解塑料的做法于不久前得到一些商场的响应,他们尝试出售可降解的垃圾袋,但是购买者寥寥,因为这种垃圾袋价格在1元以上,并且不能承受较大的重量。万客隆提倡使用布袋,效果也不理想。
标本兼治是解决问题的最好办法,专家认为,一方面应及时有效地处理既生垃圾,一方面用能降解、易降解的制品代替塑料。1998年11月,一种以秸秆作成的一次性餐具首次摆上了北京百盛购物中心的快餐桌。这种餐具不但安全卫生,而且一次性使用后入土即为肥料,入水可成为鱼饲料,弃置路边,几天后就随风而去了。在1998年12月13日的“绿色一次性餐具交流会”上,100多家企业展示了他们用稻壳、纸浆、淀粉等为原料制作的餐具。一种生物全降解一次性快餐盒经北京一轻研究所30多名研究人员近三年的研究,日前已通过检测。测试证实,该餐盒使用后暴露在大自然中,40天内全部变为水和二氧化碳。这种餐盒以淀粉(玉米、木薯淀粉)为原料,加入一年生植物纤维粉和生物防水胶喷注到模具内加热发泡成型。各种新生的替代产品正处在起步阶段,但尚没有达到大规模生产推广的水平。
另外;民众的环境保护意识仍然比较落后,这其实是阻碍白色污染治理的一个重要因素。治理白色垃圾的第一步就是垃圾分装,这只有在大多数人的自觉环保意识建立起来之后才有望进行。所以,治理白色污染的最重要一点是提高每个人的环境意识。因为白色垃圾需要百年以上时间才可以在自然界自然降解,所以解决它的污染问题真的可以称为百年难题。
一、民用包装制品
(1)生活中经常使用的超薄塑料提物袋,也是我们在超市经常见到的塑料袋。
(2)烟酒外包装使用的塑料制品。
(3)服装制革业以及外包装用的塑料制品。
(4)儿童玩具使用的塑料制品及外包装制品。
(5)封装食品使用的外包装制品。
(6)文化办公用品及文具所使用的塑料制品以及外包装使用的塑料制品。
(7)雨具、渔具、防护用具等所使用的塑料制品。
(8)餐饮业用塑料制品。
(9)文化影视界使用的塑料制品。
(10)其他生活类以及外包装所使用的塑料制品等。
二、工业用包装制品
(1)轻工业使用的塑料薄膜包装材料。
(2)广告界使用的复合型塑料制品。
(3)工业产品的外包装以及塑料制品。
(4)工业生产用塑料产品。
(5)家电类塑料封装材料。
(6)电子工业使用的塑料材料。
(7)制造家具所使用的塑料产品。
(8)汽车运输业使用的塑料制品。
(9)化学工业使用的塑料制品。
(10)建筑业使用的塑料制品。
(11)其他各种工业使用的塑料制品以及包装用塑料制品等。
三、军用类
(1)武器以及通讯使用的塑料防护用品等。
(2)服装以及战备使用的塑料制品。
(3)军需供应的塑料制品以及包装复合塑料制品。
(3)军队医疗系统使用的塑料包装制品。
(4)航天航空使用的塑料制品。
(5)科研系统使用的器材以及包装用塑料制品等。
四、农业用塑料制品
(1)农业用薄膜保温塑料制品。
(2)农业器材工具使用的塑料制品。
(3)粮食加工以及种子类包装等使用的塑料制品。
(4)肥料包装和运输以及其他类别用塑料制品等。
五、医疗系统以及药用塑料包装制品
(1)医疗器械用的塑料制品。
(2)药用包装塑料制品。
(3)其他类医用塑料制品等。
塑料制品已经深入到了我们人类生活的方方面面,塑料垃圾对环境的严重污染已经向我们人类敲响了警钟。对于塑料垃圾的回收再利用是一个利国利民的好项目,也是造福子孙后代的好事。“限塑令”的限制方向应当改为塑料产品垃圾的填埋和焚烧,只限定超薄形包装产品的生产,加快研制包装类超薄形塑料产品的替代品。实施“限塑令”决定性的因素是地方政府,而政府部门工作的管理不作为是导致国家行政命令执行受阻的主要因素。如何改变这一不利的体制管理因素?中央政府应当出台更加严厉的法律措施。关键在于如何监督并实施。地方政府一把手的积极性是主要问题。必须让地方政府将治理塑料垃圾放在第一议事日程上来,确定地方政府第一把手的责任制和问责制,形成政府分级别管理的层层把关机制。建立中央塑料垃圾处理研究小组,并由国务院统一领导实施。建立地方区域性的塑料垃圾回收机构和综合垃圾分拣加工厂,加快引进国外的先进设备,并由地区政府组建实施,禁止填埋处理和焚烧生活垃圾。严格司法行政管理制度,将塑料垃圾的处理工作上升到法律层面,制定完善的法律制约制度。对于不作为的官员实施免职问责制度。制定沟通中央信访制度,对信访举报制度实施彻底的改革,举报到哪一级就由哪一级来处理。只有完善政策制约和法律制约,行政命令才会畅通,区域环境才会得到良好的改善。只有在这种情况下,“限塑令”才不是一纸空文。

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