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发布时间:2020-05-19 01:02:01

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作者:侯红霞

出版社:河北科学技术出版社

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废旧物品回收利用

废旧物品回收利用试读:

前言

垃圾是伴随着人类活动产生的。从原始人类开始,我们的祖先为了应对变化无常的大自然,学会了制造和使用工具,在北京周口店的北京猿人山洞里,发现了猿人烧火留下的灰烬,还有猎食动物后剩余的骨头,这些现今所发现的远古遗留的物品对当时的北京猿人来说都是垃圾。因此可以说,垃圾与人类如影随形。

人们在生产和生活过程中不可能对原料进行百分之百的利用,必然会产生一定量的废物,另外在自然资源的开采和人类对产品的消费过程中,也会产生各种废物,垃圾的产生似乎是不可避免的。最初人类处置垃圾的方法极为简单,当过多的垃圾恶化了生活环境和居住条件时,就采用迁徙的方式,因此垃圾也不会过多地影响人们的生活。

然而,今天的我们,不能置垃圾于不顾,不能任由生活中所产生的垃圾慢慢侵蚀着地球,使之成为一个大的垃圾场。否则的话,大量的生活垃圾、工业垃圾、电子垃圾和医疗垃圾等排入环境,而且垃圾处理不当不仅会侵蚀土地,对大气、水、土壤造成污染,严重威胁人类的生存环境和人体健康,而且会造成资源浪费,影响国民经济发展。

我们知道,垃圾并不是一无是处的,它也是一种放错地方的资源,只要我们打破传统思维,真正做到:把垃圾分类—回收—资源化处理,那么摆在我们面前的垃圾将是一个资源的“金矿”。近年来,随着各国环保意识的增强,垃圾的能源化与资源化利用得到重视,以最大限度地达到垃圾的“无害化、减量化、资源化”的目标。

我们可以从源头上控制垃圾的产量,尽可能使垃圾进行充分的资源化利用,使更多的垃圾作为“二次资源”进入新的产品生产循环,变废为宝,从而减少最终排放到环境中的垃圾,而且可以降低垃圾处理成本,具有社会、经济、生态三方面的效益。

憧憬生态,向往绿色。绿色、健康、无垃圾的生活,是每个人心中的向往,在绿色的生活中,一切都是美丽的。

本书从多个方面介绍了各类垃圾的特点及其相应的处理方法和资源化利用的问题,在这里,我们能看到我国目前垃圾资源化水平的进步,也能看到不足。希望我们每个人从自己做起,从生活小事做起,科学减少身边垃圾的产生,打造无垃圾的绿色生活。第一章常见生活垃圾的回收利用

生活垃圾即是人们在日常生活中产生的废弃物品,随着生活水平的提高,生活垃圾的数量也日益增多。废纸、废旧塑料和废旧玻璃都是人们日常生活中常见的垃圾,随意丢弃它们的方法并不可取。分类回收,然后经专业工厂的处理才是适应可持续发展需要的。那么,常见的生活垃圾该如何回收呢?回收后的垃圾又有什么样的用处呢?第一节废纸的回收与利用废纸回收

为了节约能源,减少污染负荷,减少森林砍伐,废纸的回收利用近十年来引起了越来越大的重视。特别是废纸回收利用带来的节省投资、降低成本以及减少废水治理等方面的好处,更给废纸的回收利用带来了巨大的推动力。按照国内外有关数据统计,每生产1吨再生高档文化纸,可节约净水100立方米,节约电600千瓦·时,减少工业废气排放大约67628升,且可节省大量用于处理废渣的资金。此外,再生纸生产使用的化学药剂量比原生纸少,对河流的污染也要比原生纸小得多。可见,废纸再生与利用对减少污染、改善环境、节约能源及木材、保护森林资源等方面是非常有益的。森林之美

目前我国造纸工业所用的废纸分为两大类:一类是国内废纸,主要有旧瓦楞纸箱、书刊杂志纸、旧报纸、纸箱厂的边角料、印刷厂的白纸切边、水泥袋、混合废纸及杂废纸等;另一类是进口废纸,主要有美国废纸、欧洲废纸及日本废纸,华南沿海部分纸厂使用一些中国香港地区废纸。

我国是世界废纸最大的进口国和消费国,2007年废纸浆消耗量4017万吨,其中进口废纸浆1805万吨。近几年,中国废纸使用量约占全球的30%,而在10年前这一数字仅为10%。然而,我国的废纸回收利用率较低,与世界平均水平及发达国家之间还有很大的差距,我国的废纸回收利用有着巨大的发展潜力。同时,我国面临着对进口废纸资源依赖程度高等问题。伴随着我国经济的快速发展和纸张消费量的提高,废纸需求量还将进一步增加。我国大陆人均森林资源匮乏,目前废纸的回收率仅为30%左右。回收利用废纸具有积极的经济意义和社会意义,也有极为广阔的扩展空间。为此,我国政府加大了在政策、资金与技术上的支持力度,废纸回收产业将成为一个新兴的投资热点。废纸——黄板纸

纸张的原料主要为木材、草、芦苇、竹等植物纤维,废纸又被称为“二次纤维”,最主要的用途还是纤维回用生产再生纸产品。废纸已经成为最重要的造纸原料。废纸回用、再生新纸或纸板,可以节约资源能源、减少污染。另外,废纸再生过程所产生的污染明显低于化学纸浆,尤其是不进行高温蒸煮处理的废纸浆,污染负荷显著降低。因此,废纸再生利用是造纸工业发展的重要途径。由于利用原木造浆的传统造纸消耗大量木材、破坏生态,并造成严重的污染。因此,利用废纸的“城市造纸”已经和造林、造纸一体化的“林浆纸一体化”成为现代造纸业的两大发展趋势。城市造纸同时还起到消纳城市垃圾的作用,体现“城市生产,城市消纳”的精神。废纸的再生工艺

废纸的回收利用有两类加工方法,即机械处理法和化学机械处理法。大部分机械处理法不用化学药品,回收所得浆料用于生产包装用纸,如牛皮衬纸、纸板、瓦楞纸板等。所用废纸原料主要是不含机械浆的废纸,如瓦楞纸板箱、纸盒、旧书和账本等;但有时也使用含有机械浆的废纸,如新闻纸、杂志纸等。化学机械处理法即废纸脱墨工艺,脱墨的主要目的是破坏油墨对纸纤维的黏附力,使油墨从纤维上剥离并分散于水中。常用原料为新闻纸、印刷纸和书写纸等,又可分为两大类:含磨木浆(机械木浆纸)25%或以下的纸和含磨木浆大于25%(可达90%)的纸。为了便于废纸及纸板的分离成浆,尤其是分离各种彩印纸的油墨,常在机械处理或化学机械处理之前增加废纸蒸煮工艺处理。由于废纸种类以及再生的品种不同,废纸的加工工艺也各不相同,分别介绍如下:

1.废纸蒸煮工艺

原始的废纸再生工艺,多采用蒸煮的方式,在加料、加温条件下离解废纸,工艺操作均比较简单,但能耗大,制浆得率低而污染相对较重。由于节能和环保的要求,国际上逐步以水力碎浆机(碎解废纸的专用设备)取代了蒸煮。尽管水力碎浆机的功能也日益改进,但有时仍不能满意地处理着色废纸。因此采用蒸煮工艺处理着色废纸仍在应用,尤其是在水力碎解设备功能较落后的我国。废纸回收破碎机

2.机械处理工艺

废纸经破碎离解后,通过除渣器除去杂物即可用于造纸,用水量较少,水污染较轻。但如需要时也可增加上述蒸煮工艺,以充分离解废纸。

3.脱墨处理工艺印刷油墨难处理

由于回收的废纸附有大量的油墨,因此在制造再生纸中废纸浆的脱墨已成为一项关键的技术。印刷油墨是由颜料、连接料和附加料经充分搅拌、反复研磨而成的均匀的有色胶黏状流体。它是一种结构比较复杂的稳定悬浮体,而不是简单的混合剂。通常情况下,颜料是油墨组分中唯一的有色体,所以颜料是导致再生浆白度下降的主要原因。废纸脱墨要除去的油墨粒子是连接料黏结颜料而形成的微小粒子。其中连接料既是颜料分散介质,又作为黏合剂将颜料粒子黏附在纸张表面,是颜料粒子脱除的主要阻力所在,对废纸的脱墨性能影响最大。我国废纸回收利用现状

国内造纸厂进口的废纸量呈逐年增加趋势。我国废纸回收利用随着造纸工业快速发展而增长,废纸回收利用正在全国各地加快发展,尤其是沿海地区发展迅猛,其中包括广东、广西、福建、浙江、江苏、山东等省,以及京、津、沪三大城市。浙江省造纸行业从20世纪80年代起就调整原料结构,大力提倡与推广废纸造纸,取得成功。现在废纸在该省造纸纤维原料中的比重超过76%,达到国外回收利用废纸的先进水平。当前的问题是发展不平衡,有些省市废纸回收利用步伐还比较缓慢,主要体现在以下方面:

1.回收水平较低

我国目前的废纸资源,远远无法满足国内造纸的需要,而且国内废纸市场不甚规范:一是机关、企业、学校、个人浪费纸的现象较为普遍,节约用纸、利用废纸意识淡薄;二是废纸回收环节薄弱,经营管理落后,没有建立相应的政策和法规,因而回收利用的水平不高。随着计划经济的改革,原有的废纸收购系统已经不能适应现在蓬勃发展的市场经济。民营收购形式已是今后发展的主流,但是由于管理部门没有相应的管理制度和法律法规,所以国内废纸收购成了无序的市场,其中最为明显的表现是:低价压价、掺水掺杂质,严重影响废纸回收质量,威胁到纸厂生产;三是国内废纸质量不高,但这将随着国产纸张档次的提高而有所改善。浙江大力提倡废纸造纸

2.缺乏相应标准

废纸是由收集而来的,品种混杂,国外一些先进国家均制定了废纸回收分类相关标准。随着我国社会环境保护意识的增强,国内越来越多的纸厂用废纸替代部分木浆及草浆来生产各种纸张、纸板,以期降低成本,减少污染物的排放。因此,制定我国的“废纸回收分类标准”刻不容缓。

3.进口废纸出现诸多问题

国内废纸的短缺导致用大量外汇进口废纸,从品种上看一般有用于生产再生新闻纸的废旧新闻报刊、生产箱板纸的废旧瓦楞纸板箱,以及回浆用的乱码纸和白纸切边等。由于废纸是一种特殊的商品,因此经常发生一些质量问题和索赔事件。从近几年进口废纸的质量情况来看,普遍反映从美国和欧洲发运的废纸质量在不断下降,索赔不断。提出索赔的废纸往往是国外的商检是合格的,报关前的商检也是合格的,而收货的时候却是不合格的。

4.废纸处理设备比较先进让废纸得到有效利用

当今世界制浆造纸技术正向减少污染,节约能源、水资源和充分利用纤维再生资源等方面发展。近年来,我国已经从国外引进多套废纸处理生产线,其中包括未漂牛皮纸及瓦楞纸箱废纸、废旧报纸、漂白印刷纸废纸以及其他废纸的处理设备,最大废纸处理生产线日产能力达到500吨。其中包括碎浆、筛选、净化、除渣、洗涤、浓缩、热分散、搓揉、浮选、脱墨、漂白等先进技术装备。这些进口设备对加快我国废纸利用起到了重要作用,它大大缩短了我国废纸处理技术、装备与世界先进水平的差距。

另外,国内轻工机械厂和科研部门对废纸处理设备的研究开发做了大量工作。有些设备已接近国外先进水平,可靠实用,适合于中小企业处理各种废纸,能较多保持废纸纤维的原有强度,做到节水、节能、纤维流失小、维修方便、价格合理,有利于被企业接受。

虽然废纸制浆造纸可以减轻污染,但并不是说没有污染,尤其是废纸在脱墨过程中的污染还是比较严重的。近年来,我国已从国外引进多套废纸脱墨污水处理装置,一般均为气浮法。华南理工大学开发的絮凝沉淀法,已在广东、山东造纸企业中应用。白水回收装置机型很多,使用广泛,效果很好。废纸的资源化

用废纸或厚纸板做原料,可以采用生物技术生产乳酸等化工产品,还可以生产各种功能材料,如隔音材料、包装材料、除油材料,亦可用于制作日用品、纸质家具等。除再生纸生产外,低品质或混杂了其他材料的废纸还有其他广泛的再生用途。

1.采用生物技术生产乳酸

现有一种以旧纸为原料,经葡萄糖生产乳酸的低成本生产乳酸的方法。乳酸可用于发酵、饮料、食品和药物生产中,还可以作为可生物降解塑料的原料。该方法使用的原料主要为旧报纸,一般先用磷酸把旧报纸处理一下,然后在纤维素酶的存在下制成葡萄糖。该工艺比通用的方法需要纤维素酶的用量少且时间短,由此得到的低成本葡萄糖可用普通的发酵方法制得L-乳酸。

2.日用品或工艺专用品

随着环保要求越来越严格,以往使用的一次性杯、盘、饭盒及包装材料等均为不可降解产品,属于禁止使用之列。目前,其有效的替代品为纸浆模塑产品。“纸浆模塑”是以纸浆料为原料,用带滤网的模具,在压力(负压或正压)、时间等条件下,使纸浆脱水、纤维成型而生产出所需产品的加工方法。纸浆模塑环保餐具

目前,法国、美国、日本、加拿大等国家的纸浆模塑业均已具备了相当的规模。在一些工业发达国家,纸浆模塑制品在工业产品包装领域所占比重已高达70%,其中绝大部分使用的原料为100%的废纸浆,已基本取代了体积大、回收困难、再生费用高、废弃物不可降解、焚烧处理会污染环境的聚苯乙烯泡沫塑料作缓冲衬垫材料。

我国的纸浆模塑业起步较晚,迄今才有十余年的历史,但也取得了长足的进步,已由简单的果托、蛋托之类的低档产品发展到工业品包装和食品包装物上。但是,我国纸浆模塑制品在工业产品包装领域所占比重仅为5%。

3.生产隔热、隔音材料

隔热、隔音材料被广泛地应用于工农业生产和人们生活之中,如建筑物的隔热、隔音,化工厂或热电厂的设备及管道的保温层等。目前,能耗高低已作为衡量工厂管理水平的重要指标之一。因此,非常有必要生产性能优良、物美价廉的隔热、隔音材料,以满足迅速发展的工农业生产及人们物质文化水平提高的需求。利用废纸或厚纸板生产密度小、隔热、隔音性能好、价格低廉的材料,是一种节约资源、变废为宝的有效途径。

4.废纸发电

英国近年来推出了一种高效、廉价的废纸处理方法,即废纸发电:将大批包装废纸用烘干压缩机压制成固体燃料,将该固体燃料在中压锅炉内燃烧,产生2.5兆帕以上压力的蒸汽,该蒸汽推动汽轮发电机发电,产生的废气用于供热。燃烧固体废纸燃料放出的二氧化碳比烧煤少20%,有益于环境保护。

5.制造新型建筑和装饰材料

日本利用旧报纸制造新型建筑和装饰材料获得成功。该新型建材的制作过程是:先将旧报纸与废木材一同粉碎成粉末,再加入由农用膜等原料制造的特殊树脂并加工成型;将成型后的材料表面磨光,再印刷上各种木纹后,外形就和真木材一模一样了。该材料的优点是:具有木材的清香,强度可与某些合金相媲美,同时防潮能力强,最适合于作建筑外部平台的铺装材料。

6.制作纸质家具

在新加坡,人们利用旧报纸、旧书刊等废纸原料,卷成圆形细长棍,外裹塑胶纸,制作成手工纺织的地毯、坐垫、手提包、猫窝、门帘,甚至茶几、床等家庭用具。在制作时,可根据各种家庭用具的不同造型,卷编出不同的图案,再饰以色彩,使制作出来的家庭用具既实用又美观。纸质家具重量轻,组装拆卸方便、省时省力、造价低、容易回收。其制作工艺简单,只需将各种废纸收集起来,经压缩处理制成一定形状的硬纸板,即可像拼积木一样组装成各种家具。在家具表面涂上保护漆,可解决“负重”和“怕水忌潮”的问题,很适合我国的住房状况,另一方面也可以节约木材资源,保护生态环境。纸质家具

此外,废纸还可用于园艺及农牧业生产;废纸打浆后制成小花盆;用于农牧生产中可改善土壤质量,并可加工成牛羊饲料(美国、英国、澳大利亚)。从废纸中提炼再生酶后可用于废纸脱墨,生产白色再生纸。废纸在化学工业上也可利用,如生产羧甲基纤维素(CMC)、助滤剂,与合成纤维混合生产工业抹布。总体说来,废纸的回收处理产业化能够带来较高的社会效益、环境效益和经济效益。通过“科学化分类、专业化处理、无害化利用”,可以减少对废纸资源的消耗,保护生态环境。知识链接废纸的回收率

一年内使用的废纸总量按100%计算的话,则瓦楞纸板占45%、报纸占24%、杂志占15%、黄纸占3%,剩下的部分是复印、印刷等用的优质纸。

瓦楞纸板和黄纸是由同样的原料再生得来的;报纸大多数是由报纸及其他印刷或信息用纸再生的;杂志则是由瓦楞纸板和黄纸为原料;而卫生纸的原料则以白色的优质纸为主。

瓦楞纸板和黄纸90%以废纸为原料制成,它被誉为再循环的优等生。除此以外其他的纸废纸利用率则不超过30%。虽然废纸的利用率为纸总量的58%,由于不可能超过瓦楞纸板和黄纸的废纸利用率,因此必须提高其他纸的废纸利用率。

笔记本和复印用纸中使用再生纸增加了,但消费者为了得到“白纸”,只以优质废纸作为原料,而且将废纸分解后,制成“纸浆”的过程中必须进行漂白,提高了成本。

另外,以前大部分用再生纸制造的卫生纸和无污染纸浆的产品市场占有率较高,废纸作为原料的产品市场占有率减少到70%。如果拘泥于“白纸”的话,废纸的利用率不仅将发展缓慢,价格也会变低。第二节废旧塑料的回收利用塑料容器的使用与回收

1.容器的使用牛奶容器

塑料包装材料具有强度高、成本低、耐候性好等优点,使其在与许多传统包装材料的竞争中具有较强的优势。例如在过去的几十年中,美国牛奶容器总量的塑料容器从4%上升至67%,美国工业用货运袋市场的45%以上已被塑料包装材料所占领。

从塑料包装材料所占的比例看,大致分布如下:聚乙烯占64%,聚苯乙烯占11%,聚丙烯占9%,聚酯占7%,聚氯乙烯占5%,其他4%。这些材料按用途分为薄膜(35%),瓶(27%),其他容器盒、桶、盆、杯(24%),纸和箱的涂层(9%),罩和隔板(5%)。

2.容器的回收

容器包括各种饮料瓶、冷饮盒、医药瓶、洗发香波瓶、洗涤剂瓶、车油箱、蓄电池外壳等,其容积从几十毫升到几百毫升不等。这些容器如不回收,只能与生活垃圾一起填埋或焚烧。

目前,回收利用所面临的主要问题是分类。我国已明确规定通用的几大类塑料所成型的制品要有类别标记,以方便分类,便于回收。

容器类塑料一经收集后,即发往中间处理工厂去分选。要求按树脂种类将其分类。分选的目的是为了使回收的塑料在性能上具有一致性,以保证掺混大量回收树脂生产的新产品最终的使用价值。

在材料回收厂中接收、检验、称量所收集的容器,并将其输送到分选工艺。第一道处理设备是破捆机,此装置接受成捆的原料,除去全部捆扎带并取出料捆,均匀地将容器送入多孔筛板或筛选机中。

筛选机进一步从已压实的瓶体分选回收物中的异物,除去原料中的尘土和其他松散碎片,包括碎玻璃、石子、铝护层、残液和其他污染物。离开筛选机后,将回收物传送通过磁铁分选器除去金属铁。

人工分选时,材料处理人员需在传送机的预定位置,分选所要回收的容器。所有附在容器上的保护层和密封件,由处理工在分选前或分选过程中用手工除去。采用人工分选存在下列问题:①成本高,效率低。②作业人员处在存在残留化学品或有害物质的环境中。③难以分选外观相似的树脂,例如聚氯乙烯和聚酯树脂。④由人工分选造成的材料分类误差较大。塑料分选设备

目前,国外已有商业化的自动化的容器类分选系统。有些分选系统的设计是针对某一种容器,如外观很相似的容器,按树脂种类和颜色分选。例如,聚氯乙烯瓶和聚酯瓶两者都是非常容易回收的容器,然而,当这两类瓶混合在一起回收时,由于这两种树脂之间的流变性能不相容,会影响整体质量。这也是聚酯瓶回收厂特别关心的问题,因为当聚酯加热至加工温度时,微量聚氯乙烯能引起所回收聚酯树脂的性能下降,因而在回收利用之前,必须以各种办法分选和除去聚氯乙烯树脂。

美国得克萨斯州Asoma公司开发了探测和分选聚氯乙烯瓶的技术。该装置采用X射线荧光光谱传感器探知树脂内部是否有氯原子存在,传感器和微处理器及皮带传送机相连,正常选择只需要10米/秒。这种传感器扫描聚氯乙烯/聚酯瓶流,通过喷射压缩空气,从进料流中分选出聚氯乙烯或聚酯瓶。

目前,探测和分选混合瓶的单一装置,处理量已达到400~600千克/小时。

美国的现代机械公司制造的冷冻法回收装置,可成功地将聚氯乙烯成分从聚酯碎片中分离。这种方法使用液氮在-129℃冷冻聚酯和聚氯乙烯,高速搅拌碎片,聚酯不会受影响,聚氯乙烯被碾成均匀的颗粒,然后进行机械筛选,从聚酯中分选出聚氯乙烯。这种筛选法可分选出90%的聚氯乙烯。据称,如果在分选前仅有聚氯乙烯,而没有其他成分,冷冻法处理后残留的聚氯乙烯量不会大于100毫克/千克,通常少得微乎其微。对于效率为1000千克/小时的生产线,液氮、电费及人工费大约为95美元/小时,即生产成本约为10美分/千克。对于其他可回收利用的容器也可用类似的方法分选,只是要调整检测仪器的有关参数。废旧塑料的回收及预处理

废旧塑料的回收利用,包括回收和再生两大步骤。“回收”是指废旧塑料的集中、运输、分类、洗涤、干燥等处理过程,只有先回收,才能再生或利用;“再生循环”的具体过程是:制品→废物→回收→再生制品→废物→回收→再生制品,如此反复多次地“回收、再生利用”。

1.废旧塑料的分类收集

废旧塑料的分类收集是指依据废旧塑料的使用过程和成分的差别进行回收,农膜、家用塑料袋一般是由聚乙烯(PE)制成;编织袋、绳、汽车用保险杠、仪表盘一般是由聚丙烯(PP)制成;硬质板材、管材一般是由聚氯乙烯(PVC)制成;各种泡沫制品、保温材料一般是由聚苯乙烯(PS)制成。分类回收的难度主要在于回收价格和回收体系上,如果人们能够觉得回收塑料有利可图,分类回收就容易实现,实际上,解决塑料污染管理上的重点就是解决分类回收问题。废旧塑料加工利用

2.废旧塑料的分选

由于收集的废旧塑料成分复杂,常常混有金属、砂土、织物、垃圾。因此,应该先把这些杂物分离出来,同时在初步分类收集后的废旧塑料还可能是不同种类的废旧塑料混杂在一起,它们的理化性质是不同的,在利用前还需要进一步分选归类,才能满足其再生利用的使用要求。塑料分选主要有手工分选法、磁选法和风力分选法三种。破碎的废旧塑料

3.废旧塑料的清洗

废旧塑料通常在不同程度上粘有各种油污、灰尘、泥沙和垃圾等,因此先必须清洗掉塑料表面附着的这些外部杂质,以提高再生制品的质量。我国的清洗工艺目前主要采取机械清洗和人工清洗两种方法。

4.废旧塑料的破碎

废旧塑料在简单加工前一般用破碎设备进行破碎或剪切,以便进一步熔融再选粒。并非所有的废弃塑料都可以直接破碎,一般比较干净的工厂回料可以直接干式破碎,再生造粒。而多数外界回收的废弃塑料应在破碎前进行粗洗,接着进行湿式破碎,破碎后再清洗、浮选,然后造粒。我国塑料回收存在的问题

1.回收利用水平不足

2003年,我国的塑料制品产量(规模以上工业企业)达到1651万吨,如果算上小型企业,保守估计超过2500万吨,2004年又保持了强劲增长的势头。若按塑料制品中有20%为可回收塑料计算,则我国可回收塑料废弃物每年有400万~500万吨,而这还不包括企业生产中产生的边角料和没使用过的残次塑料制品回收。然而,2005年我国回收废旧塑料也只有500万~600万吨。大型废旧塑料回收

2.回收分类等级制度不健全

塑料回收再利用是一个世界性的课题,工业发达国家的一些成功做法就是分门别类、合理使用。废弃塑料可以按品种规格分成不同的等级,经过相应的加工处理,分类使用。像企业在生产过程中产生的边角料、残次品等都属于易分类回收的塑料,但生活用塑料制品在我国存在分类回收困难的问题。一方面是民众的环保意识不强,塑料分类回收的概念还未被大众认同,不同塑料的分类回收还没有形成;另一方面,塑料制品按原料分类的标志不明显。国家规定塑料制品应在显著部位标出分类回收标志,但多数制品没有标出,为回收时的分类造成不便。一些新兴塑料产品的回收还没有引起大家的注意,如光盘、家电塑料、汽车用塑料的回收工作还有待细化。

3.回收利用存在环境破坏问题

在某个小村子里,居然有17家废旧塑料回收厂,虽然村民们的收入增加了,但废旧回收带来较大的环境污染。塑料回收本是环境保护的重要举措,结果反而破坏了环境。回收来的废旧塑料制品要进行水洗加工,清洗后的污水被排放到村南的几个大水坑里。而这些回收来的废旧塑料制品大多数都装运过医药或化工原料,清洗后排放的污水污染了土壤和地下水。当地村民反映,井水如今泛绿不能喝了,有的土地已经长不出庄稼。

4.存在卫生安全隐患乡村塑料回收利用小作坊

在我国一些乡村塑料回收利用小作坊林立,这些再生塑料大都是由垃圾回收料,甚至是医用输液管等废弃物品合成的,再加上制作流程中环境卫生不合格,制成的食品袋等是极不卫生的,食品袋带有大量有害病毒,如常见的大肠杆菌等,长期使用对人体器官造成慢性损害。在市场上大量流通使用的超薄塑料袋,常被用来装日用品,甚至是直接食用的食品等,比如装热早点,袋子本身就不卫生,再加上它遇热熔融产生的有害物质,对人们的身体健康极为不利。国家质检和质量技术监督部门组成,对一些塑料制品小作坊抽样检测发现,有些再生塑料食品袋确实含有大量有害物质。再生塑料制成的有害食品袋大量生产暴露出行业监管漏洞。长期以来,这些塑料制品小企业既生产工业用制品也生产食品用制品,鱼龙混杂,没有区分标示。废旧塑料的直接回收利用

废塑料可以直接加入土壤中以改善土壤、制造各种轻质建筑材料,而且可以采用混合废塑料,包括热固性塑料。这里简介废塑料改良土壤、制造混凝土和轻质保温砖的利用方法。废塑料改良土壤

1.改性土壤(1)废塑料种类用于改良土壤的废塑料品种主要是泡沫塑料,如废聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)的发泡制品。(2)利用方法。首先将废泡沫塑料进行粉碎,颗粒直径约为5毫米。经粉碎的废泡沫塑料颗粒可直接混入土壤以改善土壤的保水性、通气性和排水性。

2.轻质混凝土的应用(1)工艺过程。废塑料制造轻质混凝土的工艺过程如下:

①粉碎。将混合废塑料制品粉碎成细碎小颗粒。②混合。将粉碎好的细碎颗粒掺混到水泥和水中,混合均匀,即可与普通混凝土一样使用。(2)优点。添加有废塑料制得的轻质混凝土最大的优点是质轻。

加有废泡沫塑料碎块的水泥混凝土具有弹性,所以,也被称为弹性水泥。(3)应用。废塑料制造的轻质混凝土与普通混凝土基本相同,但是,轻质混凝土的性能与添加的废塑料量有关,应用中需要充分考虑。

在美国曾使用废塑料填充混凝土建桥,该桥架设在马里卡河上,桥长16.8米。

建桥用轻质混凝土填充废塑料为65%废旧聚乙烯和35%废旧聚苯乙烯的混合物,制得的轻质混凝土质量仅为一般混凝土的一半。桥梁建造时间仅11天,花费仅7.5万美元,造价为传统木桥(35万美元)的1/5稍多。

3.轻质砖的应用(1)工艺过程。废塑料制造轻质保温砖的工艺过程如下:废塑料制造轻质混凝土

①粉碎。将混合废塑料制品粉碎成细碎颗粒。②混合。将粉碎好的细碎颗粒掺混到普通烧砖用的黏土中,并使废塑料均匀分散于黏土中。③制坯。将均匀混合好的添加有废塑料颗粒的黏土,充填到预先制成的石膏模型内,制成砖坯。④烧制。将上述砖坯放入窑中烧制,得到建筑用砖。在烧制过程中,塑料化为灰烬,砖呈现多孔结构。此种砖可用于建筑内墙,具有质轻、保温隔热、隔音的特性,且成本低廉。(2)优点。按照上述工艺过程制得的砖具有下述优点:

①质量轻。因为有很多孔隙,所以也被称为空心砖,其质量比实心砖减轻15%~20%。②保温性好。同样因为砖的多孔结构,这种轻质砖还具有很好的保温隔热、隔音等性能。③成本低。(3)应用。轻质砖几乎可用于所有普通砖应用的领域,特别适用于建筑内墙。这种轻质制砖方法已在德国、韩国获得应用。韩国还使用废聚苯乙烯泡沫塑料制砖,获得的多孔结构砖的质量更轻。废旧塑料的化学再生利用

废旧塑料的化学再生利用是指通过化学反应使废旧塑料转化成低分子化合物或低聚物。这些技术可用于以废旧塑料为原料生产燃料油、燃气、聚合物单体及石化、化工原料。(1)解聚反应采用化学法分解多种塑料废弃物是可行的,但目前主要是用于处理聚氨酯、热塑性聚酯、聚酰胺类等极性类废旧塑料。化学分解法分为水解法、醇解法、废聚酯的解聚和化学转化处理法。废旧塑料炼油

化学分解法不适用于混杂型废旧塑料,更适用于较单一品种的无污染型废旧塑料。一是因为所用试剂均有严格的选择性;二是因为它对废旧塑料预处理的清洁度和品种均匀性皆有较高的要求。因此化学分解法用于处理生产中的边角余料和废旧塑料非常适合,对垃圾中的废旧塑料一般要求较严格的分选和清洗。(2)热裂解法是指按照自由基反应机理,在强吸热的过程中,C—C键断裂,同时辅助C—H键断裂,产生的自由基在组合的过程中生成小分子烃类,经冷凝后可得到燃料。热分解法是一种古老的工业化生产技术,最早应用于煤的干馏,得到的焦炭产品主要用作炼铁燃料。随着现代化工业的发展,该技术的应用范围逐渐扩大,并被用于重油和煤炭的气化。塑料的热解是指将塑料等在无氧或缺氧状态下加热,使之分解的化学过程,分解产物为:以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体;在常温下为液态(包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物)的燃料油;纯炭与玻璃、金属、土砂等混合物形成的炭黑产品。炭黑产品知识链接塑料的鉴别

大多数塑料品种并不相容,由混合塑料制得产品的力学性能较差,因此,应该对废塑料按塑料品种(化学结构)进行分类,然后再生利用。分类可根据不同塑料的用途、性质进行。例如采用目测、手感、轻重、燃烧等简易方法,可以将常用的聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等塑料进行分类。再如,不同塑料之间的密度差异也是不同的,根据这一特点可将不同种类的塑料置于特定的溶液中(如水、饱和食盐溶液、酒精溶液、氯化钙溶液等),根据塑料在该溶液中的沉浮性进行分类和鉴别。又如,利用不同塑料在溶剂中的溶解性差异,可以采用溶解沉淀法进行分离,其方法是将废塑料碎片加入到特定溶液中,控制不同温度,使各种塑料选择性地溶解并分选。另外,当废料量大,杂物多时,还可以采用风力筛选技术,这种方法是在重力筛选室将粉碎的废塑料由上方投入,横向喷入空气,利用塑料的自重和对空气阻力的不同进行筛选。第三节废旧橡胶的回收利用橡胶回收利用

人类社会进入21世纪,面临的主要问题之一就是废橡胶的处理及其再生利用。目前,废橡胶制品是除废旧塑料外居第二位的废旧聚合物材料,它主要来源于废轮胎、胶管、胶带、胶鞋、密封件、垫板等,其中以废旧轮胎的数量最多,此外还有橡胶生产过程中产生的边角料。废旧轮胎

尽管废橡胶在固体废弃物总量中只占一小部分,但却是固体废弃物处理的主要问题之一。由于废橡胶属于热固性的聚合物材料,在自然条件下很难发生降解,弃于地表或埋于地下的废橡胶十几年都不变质,不腐烂。废橡胶的堆积占用土地,污染环境,整条废轮胎堆集在一起还会滋生蚊虫,对居民健康造成损害,且易引起火灾。废橡胶作为工业垃圾,已为世界所公认。废橡胶的回收利用成本较高,技术难度大。因此,过去英、美等国家一直把它们看成是废物,只考虑如何处理干净。但是进入20世纪70年代以后,随着科技的发展,人们发现回收利用废橡胶可以节约生产合成橡胶所消耗的大量原油,开始把废橡胶称为“新型黑色黄金”,千方百计设法回收利用,或者作为橡胶、塑料的填充材料,或者单用胶粉生产橡胶制品,从而开辟了废橡胶利用的新时代。从各个方面来讲,在能源相对紧缺的今天,回收利用废橡胶都具有十分重大的意义。

废橡胶的回收利用主要有直接利用和物理化学加工利用两大类,包括废橡胶制品的改制、再生胶利用、制胶粉后利用、热分解回收化工原料以及燃烧回收热能等方面。废橡胶造成巨大污染

我国是一个橡胶消费大国,每年产生的废橡胶复合材料将近500万吨。同时我国又是一个生胶资源短缺的国家,几乎每年生胶消耗量的45%左右需要进口,而且这种情况短时期内不会有根本的转变,所以如何解决橡胶原料来源及代用材料是十分迫切的任务。处理好废旧橡胶,对于充分利用再生资源,摆脱自然资源匮乏,减少环境污染,改善人类的生存环境是非常重要的。目前,废旧橡胶回收利用项目已列入《中国21世纪议程》方案中。我国废橡胶资源化利用的现状

我国是一个橡胶消费大国。2001年共消耗生胶279万吨,仅次于美国(281.2万吨),居世界第二位。据国际橡胶研究组织统计,2002年我国生胶消费量(306万吨)首次超过美国(285.4万吨),成为世界橡胶消费第一大国,美国位居第二,日本(182.7万吨)第三。这就是说,我国在成为世界上最大的橡胶制品生产国及消费国的同时,也将成为世界上最大的废橡胶产生国。据估算,目前我国每年产生的废橡胶复合材料将近500万吨。如此大量的废橡胶材料若不及早处理,既污染环境又浪费资源。我国加入世贸组织后,国内橡胶工业的发展将进一步加快,与此同时,废橡胶利用产业也将迎来新的发展机遇。

1.轮胎翻新轮胎翻新业缺乏制度护航

轮胎翻新具有较好的经济效益,旧轮胎翻新后其使用寿命一般为新轮胎使用寿命的60%~90%,平均行驶里程为5万~8万千米。当前世界名牌载重轮胎一般都可以翻新二三次,并且翻新轮胎的使用寿命接近于新轮胎,而翻新轮胎所用的原材料一般为新轮胎的15%~30%,可节约大量橡胶、帘布和炭黑等材料,其价格仅为新轮胎的25%~50%,因此,翻新轮胎是废轮胎利用的最有效方式。目前轮胎翻新已经实现工业化,主要集中在载重轮胎和轿车轮胎。轮胎翻新量大约是轮胎报废量的22%。

2.再生胶

20世纪80年代末以来,工业发达国家大多已从再生胶的生产转入胶粉活化改性或精细胶粉的直接利用。我国目前再生胶占95%,活化胶粉和精细胶粉只占5%,远滞后于发达国家。我国现有再生胶生产企业近500家,产量居世界首位。尽管我国再生胶生产较好地解决了废水污染问题,但仍存在利润低、劳动强度大、生产流程长、能源消耗大、环境污染严重等缺点。目前,国内正在积极研究新的废橡胶脱硫技术,随着新技术的开发,有可能向橡胶工业提供物美价廉的再生胶,这将是再生胶工业发展的转折点。已经开发成功的微波脱硫技术就是一项突破性的再生技术,该方法是干态脱硫,没有污染,产品质量好。在橡胶制品中掺用再生胶有利于合成橡胶的加工。

3.胶粉

我国胶粉生产始于20世纪80年代后期,90年代初进入活跃期。我国现有胶粉生产厂40多家。由于我国废橡胶是有偿使用的,且废橡胶冷冻粉碎工艺的制冷剂液氮价格十分昂贵,国内使用液氮低温冷冻粉碎技术十分困难。胶粉

胶粉生产科技含量高,市场潜力大,具有广阔的发展前景。胶粉既可以直接或经过表面活化掺入胶料替代部分生胶制造轮胎和胶鞋等橡胶制品,又能制成橡胶地板或与沥青混合后用于铺路、装修、防振、密封和防水卷材,还可以用来改性塑料、改良土壤;精细胶粉还可用于涂料、油漆和黏合剂改性。同时,我们还可以大力开发胶粉在其他方面的应用,如与树脂并用来增韧改性树脂等。目前我国在这方面的研究还不是很多,仍有待加强。

4.热分解

热分解是在高温条件下打开废橡胶中的大分子链,使其分解所得的有机物得以分解、汽化,生成混合油、裂解气以及炭黑等一系列的裂解产物。热分解技术在很多国家都已经开发成功。我国山东、广东等省已有小型土法裂解废轮胎的生产,但是真正具有完善的技术设备、可靠的工艺流程、可观的经济效益的生产方法并未见报道。这主要是由于热解废轮胎一般要经过粉碎、热分解、油品回收、尾气处理、二次污染的防治等工序,成本较高。另外,目前回收的炭黑质量与原炭黑不同,只能用于一般橡胶制品,且价格很低。废橡胶脱硫技术

废旧橡胶的处理,一直是环境保护和橡胶再利用领域的一个难题,这是由于废旧橡胶具有稳定的三维化学网状结构,既不熔化也不溶解。目前,全世界每年约产生1000多万吨的废旧橡胶,它们积攒在大自然中对环境构成了严重的污染。废橡胶的再利用方法一般是制成胶粉或再生胶。再生胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程,使其从弹性状态变成具有塑性和黏性的、能够再硫化的橡胶。再生过程的实质是:在热、氧、机械作用和再生剂的化学与物理作用等的综合作用下,使硫化胶网络破坏降解,断裂位置既有交联键,也有交联键之间的大分子键。近年来,由于专家学者的深入研究,现已有了多种再生方法,而在这期间,我国的再生胶行业也得到了长足发展。

1.传统的废旧橡胶脱硫再生法微波脱硫技术

再生胶法是橡胶回收利用的最古老、最常见的方法。目前,再生胶技术已较为成熟。传统的脱硫方法有油法、水油法以及国内广泛用于再生胶生产的高温高压动态脱硫法。

油法在日本已进行了推广应用。该方法是在粉碎的废胶粉中加入再生剂,装入硫化罐,并在的条件下脱硫,随后进行粉碎、提炼、精炼、滤胶、出片等,最后制成制品。水油法利用了胶粉在高温高压条件下可迅速溶胀,而且溶胀的程度较低压条件下大得多的性质。水油法与油法的区别主要在于脱硫阶段的不同。高温高压动态脱硫法是国内20世纪80年代末90年代初出现的一种再生新工艺,它取水油法和油法之长而弃之短。高温高压动态脱硫法是在高温高压和再生剂的作用下通过能量与热量的传递,完成脱硫过程。此法不仅脱硫温度高,而且在脱硫过程中,物料始终处于运动状态。

2.剪切流动场反应控制技术“剪切流动场反应控制技术”产生于日本。它不使用化学药剂,通过给予废橡胶以热能、压力和剪切力,使硫化胶的硫键发生断裂而成为性能稳定且有塑性的新的再生胶。

据称,在此种连续脱硫工艺中,可以通过优化反应器中的剪切应力、反应温度和容器内部压力等参数,有效地控制脱硫中的各种化学反应。

3.电子束辐射脱硫法

电子束法再生主要是利用IIR独有的射线敏感性,借助电子加速器的高能电子束,对其产生化学解聚效应。大多数橡胶弹性体在射线作用下发生交联反应,只有极少数结构含4价碳原子基团的胶种如丁基橡胶、丁基硫化胶等在高能辐射场下呈现降解反应。辐射技术正是利用丁基橡胶这一特有的辐射化学性质,借助电子射线与之发生化学断键——解聚反应,使丁基胶获得再生。其再生效果也较好。加工过程中无废料产生,不会对环境造成污染。但此法只适用于IIR和IIR硫化胶等少数胶种。

4.微生物脱硫法

关于微生物脱硫法,日本和德国已有专利报道。这种方法是将废橡胶粉碎到一定粒度后,将其放入含有噬硫细菌的溶液中,使其在空气中进行生化反应,在噬硫细菌的作用下,橡胶粒子表面的硫键断裂,呈现再生胶的性能。此种方法再生费用很低,而且反应迅速。但采用此法,仅表层厚度约有几个微米脱硫,胶粒内部仍为交联橡胶状态。微生物脱硫法被认为是前景非常广阔的废橡胶再生方法。但此项技术距工业化生产还有一定距离。

5.超声波脱硫法

阿克隆大学于1993年发明超声波脱硫法。此法是利用高密度能量场来破坏交联键而保留分子主链,从而达到再生的目的。超声波场可在多种介质中产生高频伸缩应力,高振幅振荡波能引起固体碎裂和液体空穴化。理论上的解释是:可能是声波空穴化作用机理引起超声波的能量集中于分子键的局部位置,使较低能量密度的超声波场在破坏空穴处转变为高能量密度。脱硫是橡胶重生的重要一步

超声波脱硫法是对废橡胶的真正再生,但该法尚未扫除商业化生产的成本和技术障碍,超声波脱硫法的商业化生产还需要一段时间。橡胶的热利用

热利用分为热分解和热能利用两类,热分解是将废轮胎在催化剂作用下经热裂解得到混合油、热解气及炭黑等多种干馏分解物;热能利用是将废轮胎作为燃料直接加以利用。

1.热分解

热分解就是用高温加热废旧轮胎,促使其分解成油、可燃气体、炭粉。热分解所得的油与商业燃油特性相近,可用于直接燃烧或与石油提取的燃油混合后使用,也可以用作橡胶加工软化剂。热分解所得的可燃气体主要由氢和甲烷等组成,可作燃料使用,也可以就地燃烧供热分解过程的需要。热分解所得的炭粉可代替炭黑使用,或经处理后制得特种吸附剂。这种吸附剂对水中污物,尤其是水银等有毒金属有极强的滤清作用。此外,热分解产物还有废钢丝。总体来说,热分解工艺的设备投资较高,附加值低,更重要的是燃烧产生苯和二英类等致癌的毒害性气体,对大气环境造成严重的污染,对人类和生态构成严重威胁,目前在很多发达国家已经明令禁止。等待燃烧的橡胶堆

2.热能利用

废旧轮胎是一种高热值材料,其燃烧热约为33兆焦/千克,与优质煤相当,可以代替煤作燃料使用。其每千克的发热量分别比木材高69%、比烟煤高10%、比焦炭高4%。热能利用就是用废旧轮胎代替燃料使用。一是直接燃烧回收热能,此法虽然简单,但会造成大气污染,不宜提倡;二是将废旧轮胎破碎,然后按一定比例与各种可燃废旧物混合,配制成固体垃圾燃料(RDF),供高炉喷吹代替煤、油和焦炭,供水泥回转窑代替煤以及火力发电用。同时,该法还有副产品——炭黑生成,经活化后可作为补强剂再次用于橡胶制品生产。如今在美国、日本以及欧洲许多国家,不少水泥厂、发电厂、造纸厂、钢铁厂和冶炼厂都在用废旧轮胎作燃料,效果非常好,不仅降低了生产成本,而且从根本上解决了废旧轮胎引起的环境污染问题。对水泥厂而言,废旧轮胎中的钢丝帘线和胎圈钢丝正好代替制造水泥所需的铁矿石成分,也就是说用废旧轮胎焙烧水泥,可以少加或不加铁矿石,做到一物二用。作为燃料的橡胶

在所有综合利用途径中,热能利用是目前能够最大量地消耗废旧轮胎的唯一途径。由于轮胎是橡胶、钢丝、纤维等多种不同材料的复合体,这就增加了回收利用的难度,像制造胶粉就必须先对废旧轮胎进行预处理,将轮胎中的橡胶部分和钢丝、纤维部分分离,而热能利用则无此要求。

圣保罗大学的研究人员认为,目前处理废旧轮胎最好的方法就是将其直接燃烧,但燃烧过程中产生的烟垢和污染物问题必须解决。为此,他们在烧毁轮胎的炉中,放置了一种能耐1000℃高温的含硅酸盐的瓷制过滤器,使99%的烟垢和污染物都吸附在空隙中,消除了对环境的污染。经过多次实验,他们把废旧轮胎的燃烧分成两个阶段进行,这样既使轮胎得到了充分的燃烧,又减少了烟雾中的悬浮物和一氧化碳的释放。这一发现将促进废旧轮胎的回收利用,减少石油、石油制品和煤炭等能源的消耗量,并可减少城市垃圾。而且,相对于其他综合利用途径,热能利用的设备投资最少。因此,近年来热能利用已逐渐引起各国政府和环保组织的重视,被认为是处理废旧轮胎的最好办法,从而被确定为今后综合利用废旧轮胎的重点发展方向。知识链接彩色弹性地板砖的优点

废旧橡胶经过处理可以制成彩色弹性地板砖,全过程无废水、废气、废渣产生,节能无污染,而且这类地板砖性能较同类优点颇多。特点如下:(1)以废旧轮胎橡胶为主要原料,合理利用了再生资源,又减少了环境污染。(2)质地柔软,富有弹性,能起到良好的缓冲减震作用,可消减噪音和震动。(3)防霉、防滑,安全防护性能好。(4)坚固厚实,抗压能力强,耐磨性好。(5)可在-40~100℃温度下正常使用,并具有耐老化性和自熄功能。(6)无毒、无污染、无放射,渗水性好,表面不积水,抗污能力强,清洗方便。(7)施工方便,可直接铺装,色彩丰富,装饰性强,图案随意组合,可充分发挥想象力。(8)外观典雅、行走舒适、成本较低。第四节废旧玻璃的回收利用玻璃的分类回收方法

1.回收方式和循环利用途径

对几种不同用途的废玻璃需要采取不同的回收方式和循环利用途径。(1)汽车、电车等车辆和建筑窗墙用平板玻璃大多随汽车粉碎屑、土建筑废物进入垃圾填埋场处理,少数作为制造玻璃纤维等绝热材料的原料而被回收利用,今后随着环保意识的加强,回收利用工作有改善趋向。(2)彩色电视机的显像管等特种玻璃,由于数量较少,大部分进入垃圾场,只有少量单位试行制成玻璃球后作研磨料应用。1998年,日本颁布了《家电循环利用法》,各大家电商场纷纷建设废家电再生试验工程,探索高效、低成本分解技术和扩大循环利用的途径。(3)由于玻璃瓶数量较大、回收和利用技术成熟,历来都是循环利用的重点。其回收利用方式主要有两种途径。可回收再利用的啤酒瓶

返回瓶再用如啤酒瓶、饮料瓶和容积为1.8~2升的标准瓶大都可以回收、经洗净后重复使用,对承压啤酒瓶等从安全角度出发再用前需经检查。即使这样旧瓶仍有较好的经济效益,同时对节约资源、能源的效果更大,是理想的循环利用方式。回收方式有两种:一种是商店以旧折价购新;另一种是成立全国性的回收组织专门负责回收。废旧玻璃瓶

作为碎玻璃回收利用大部分非返回瓶和少量返回瓶扔入垃圾中时,既不便进焚烧炉,又占用有限的填埋用地,回收后作为碎玻璃供制瓶厂掺入原料使用,一般每增加10%可节约燃料用油2.5%,从而也有巨大好处,故可以通过地方自治体垃圾再生系统、资源回收系统和商店代收等渠道回收后,交碎玻璃加工厂,加工后交玻璃制造厂使用。为了降低收集分选成本,除碎玻璃回收中心负责回收外,并从源头上采取对玻璃制品和其他垃圾分别收集的办法。

2.碎玻璃的加工处理

处理回收废玻璃的主要工作是将被污染的废玻璃收集起来后集中进行处理,得到合格的可以用于玻璃生产的碎玻璃。其工艺过程为:①清洗被污染的玻璃;②按要求破碎到合适的粒度大小;③剔出废玻璃中掺杂的金属、石块、泥土、陶瓷等杂物;④进行颜色的分选,将不同颜色的废玻璃分开堆放,进行回收使用。美国废玻璃的回收利用

美国颇有特色的废玻璃利用体现在以下几方面:

1.用废玻璃代替岩石骨料

美国把大量废玻璃应用在建筑工业中,如在水泥块制品中用废玻璃代替岩石骨料,用玻璃粉代替黏土砖里的黏土矿物组分,它可取代昂贵的长石助熔剂,玻璃能增加黏土砖耐风化程度和黏土砖的强度,降低烧成温度,节省能量,减少成本。

2.废玻璃应用于混凝土碎玻璃

美国也把废玻璃应用于混凝土中,许多研究表明含35%玻璃的混凝土,已达到或超出美国材料测试协会颁布的抗压强度、线收缩、吸水性和含水量的最低标准。已有许多方法可解决高碱水泥侵蚀玻璃骨料的问题。用膨胀的玻璃骨料替代玻璃碎片效果更佳。把掺有发泡剂的玻璃粉加热到玻璃熔化点,固化前气泡由混合物中逸出,球体上产生多孔结构,用控制泡形成量的方法可制成轻质骨料,用轻质骨料替代混凝土中的砂石,混凝土重量能减少一半而不降低它的强度或其他所要求的性质。

3.用碎玻璃制造玻璃塑料污水管

美国研制用碎玻璃制造玻璃塑料管道,把液态聚丙烯或聚酯、苯乙烯树脂注入模具,填充到碎玻璃形成的孔隙中,凝聚后管子从模具中取出再加工。测试结果表明碎玻璃一聚合物复合材料管比水泥或黏土管的强度高2~4倍,有较强的耐化学腐蚀性和耐水性。用各种树脂和碎玻璃制造的大量管道、管材已在美国工业和水处理工厂成功投入应用。

4.用废玻璃和石料制造“玻璃沥青”

用60%~85%的废玻璃和15%~40%的石料代替沥青辅料,由于其热导率低,可在冬季用于路面维修和施工。最著名的“玻璃沥青”是以30%的沥青和60%的废玻璃碎块为骨料的组合体。将回收的玻璃用于沥青道路的填料,有许多好处:可将玻璃和石子、陶瓷材料混合使用,无需在颜色上进行分选,将玻璃废品和垃圾的处理场地设在修路设备附近,能节约填料运费等。美国和加拿大经过数年的试验证实,用玻璃作为道路的填料比用其他材料具有以下几个优点:车辆横向滑翻的事故减少了,光线的反射合适,路面磨损情况良好,积雪融化得快,适于气温低的地区使用。

5.用碎玻璃生产建筑物装饰贴面材料

美国西加尔陶瓷材料公司研制成功用碎玻璃生产2平方厘米、厚4毫米的五颜六色贴面材料。先将碎玻璃压碎,碾成1毫米的粉粒,然后将粉粒与所需色彩的有机颜料混合,冷压成要求的形状,再将坯体放入加热炉,由于只需使坯体表层的玻璃粉粒软化,因而加热温度仅需750℃即可。该产品是建筑物极好的贴面材料,也可用于装饰品和某些设备。

6.用碎玻璃生产玻璃微珠路标反射材料

用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料十分普遍,几乎所有微珠都是用100%碎玻璃做的。美国每年用来做玻璃微珠的碎玻璃消耗在5万吨以上,居世界首位。

7.用废玻璃生产泡沫玻璃和玻璃棉绝缘材料废旧玻璃回收

美国利用废玻璃生产泡沫玻璃。把废玻璃粉碎后,加入碳酸钙、炭粉等发泡剂及发泡促进剂,混合均匀,装入模子,放入炉内加热,玻璃在软化温度时发泡剂产生气泡制成泡沫玻璃,出炉、脱模、退火、

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