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淺析廢塑料在垃圾資源化中的合理性應用文章來源:中國新能源網 | 發布日期:2008-07-15 | 作者:侯愛松 周雪梅 祁建富 | 點擊次數:
一、 我國塑料工業現狀及廢塑料的產生及特性 塑料的產業化發展和不可替代性 我國塑料工業是國民經濟的支柱產業之一,已步入世界塑料大國的行列。塑料合成樹脂與助劑、塑料機械與模具、塑料加工與應用等三大支柱行業都呈現大幅度增長。塑料已成為人類社會生活中不可缺的生產資料和生活資料,塑料制品生產與應用發展走勢很好,增幅保持兩位數。 塑料和塑料制品在近百年的發展過程中,為人類的生產和生活帶來了巨大的貢獻和無限的方便。但在制品生產和廢棄物回收等方面,也面臨著可持續發展的需要與挑戰。在2007年國際化學品制造商協會舉辦的“塑料與可持續發展研討會”上,面對公眾普遍對塑料制品的一些不良印象,歐洲塑料協會Mc-Cormack先生首先從能源和環保角度詮釋了塑料制品存在的意義:“西歐每年用于生活、使用和回收塑料制品的能源為39億吉焦/年,但如果用其他材料替代塑料的使用,則需要額外消耗10.2億吉焦/年的能源,比使用塑料制品高26%。同樣,用其他材料替代塑料制品,排放的溫室氣體將比當前所有塑料制品整個生命周期內排放的溫室氣體多56%,即9700萬噸/年。”可見塑料已成為人類生產和生活不可或缺的基礎材料。 廢塑料的污染現狀及基本特性 隨著我國塑料工業的發展和消費水平的提高,塑料制品在我國的應用從工農業生產到衣食住行無處不在,塑料廢棄物也隨之向我們襲來。依據統計數據分析,可推算出2005年國內塑料實際消費量為2658. 9萬噸,廢棄塑料產生量約為960. 8萬噸,排放率約36%,占我國垃圾排放總量的15%左右。由于幾乎所有塑料都由不可再生的石油制成,主要成分是碳氫化合物,可以燃燒,如聚苯乙烯燃燒的熱量比燃料油還高,是熱值很高的大分子材料,具有耐酸、耐堿、耐氣候老化等耐腐蝕、不易分解的特性,導致不能夠被自然分解,尤其是一次性塑料包裝廢棄物、塑料農地膜被人們隨意丟棄而造成的視覺污染,即所謂的“白色污染”,以及廢塑料對環境造成的潛在危害,已引起政府有關部門和社會的普遍關注。塑料制品的增長速度比其他材料快,而塑料比金屬或紙的再利用率低;正確處理廢塑料資源化利用與環境的關系,合理利用自然資源是我國經濟、社會可持續發展提出的迫切要求。 二、 塑料在現行垃圾處理中的資源化利用 我國目前主要的生活垃圾處理技術為:衛生填埋技術、焚燒發電技術、綜合處理技術(堆肥技術)。 廢塑料在垃圾衛生填埋處理中的資源化利用 廢塑料在垃圾衛生填埋處理中不但不能被資源化利用,而且通過實踐證明還將帶來許多負面的潛在危害。由于廢塑料中塑料包裝居多,它們密度小、體積大,不易分解能很快填滿場地,降低填埋場地處理垃圾的能力;而且,填埋后的場地由于地基松軟,垃圾中的細菌、病毒等有害物質很容易滲入地下,污染地下水,危及周圍環境。塑料的耐酸、耐堿、耐氣候老化等耐腐蝕、不易分解特性,決定了它的最終處置不宜填埋。而且,垃圾填埋是把垃圾作為廢物處理,對垃圾資源的利用率較小,不符合國家可持續發展原則,不是垃圾處理的理想方法。 廢塑料在垃圾焚燒處理中的資源化利用 垃圾焚燒發電是八十年代后期從國外引進的一種技術,最近為國內許多地方所推崇。垃圾發電的方法是將垃圾集中收集起來后添加一定的輔助燃料焚燒,然后通過一系列的設備將熱能轉化為電能。垃圾通過焚燒得到了減量處理,垃圾的體積變小了;燃燒后可以發電,創造了價值。 廢塑料在垃圾焚燒發電中起到了決定性的作用。在所有垃圾組分中,廢塑料的熱值最大,干基高位發熱量為32570KJ/Kg,雖然廢塑料只占整個垃圾含量的15%左右,但熱值卻占到整個垃圾熱值的40%以上,而我國垃圾低位熱值在4500KJ/Kg左右,根據聯合國環境組織(UNEP)的規定,當垃圾的低位發熱量為3350~7100kJ/kg時,適合焚燒處理;水分在40%~50%,經短時間擱置脫水可以直接入爐焚燒。針對我國垃圾低熱值,高水分的特點,可以說垃圾中廢塑料的含量直接決定了垃圾焚燒發電量的多少。廢塑料作燃料提供熱能發電,在垃圾焚燒中實現了資源化利用,獲得了經濟效益。 廢塑料在垃圾綜合處理中的資源化利用 我國現階段的垃圾綜合處理技術是指在某一特定區域或集中場所內,同時運用相互之間有關聯的兩種及以上處理方式,形成既相對獨立又互為補充,滿足“三化”要求,追求綜合效益最優化的生活垃圾處理系統。我國生活垃圾綜合處理技術的發展經歷了由上世紀末以垃圾生化堆肥為主要處理技術,到現在涵蓋了分類分選回收利用技術、生化處理(高溫堆肥和厭氧消化等)技術、焚燒技術和衛生填埋技術等多種處理方式有機結合的綜合處理技術。不同處理技術適應的處理對象、產出物以及對前后道工藝的要求均各不相同。現在較為普遍的綜合處理技術組合為:有機垃圾生化處理+無機垃圾分選回收+可燃物焚燒+殘余物填埋。 廢塑料在垃圾綜合處理中的資源化利用表現為,在垃圾分類分選回收利用工藝段,通過人工或自動方式分離出廢塑料,廢塑料資源化回收利用技術主要包括廢塑料的再生技術,熱處理油化技術,加工成衍生燃料(RDF)焚燒能源化利用技術以及其他化學處理技術,如制涂料、油漆、黏合劑、輕質建材等。塑料再生利用是國家解決資源短缺的一個重大戰略問題,我國石油資源消費缺口很大,塑料原料大量依賴進口的狀況沒有根本性改變,再生塑料便成為解決原料緊缺的捷徑,而且來源豐富、成本低廉。當前,我國廢塑料回收利用技術發展基本成熟,人力資源豐富,從事廢塑料回收加工的人們的積極性高,市場需求大且穩定,現在我國已在全國各地形成有一定規模的廢塑料加工、經營市場十幾處,其中河北文安、望都;浙江臺州、東陽、慈溪;江蘇從化、徐州;山東臨沂;河南安陽、長葛;安徽五和縣等地的廢塑料回收、加工、經營市場規模越來越大,交易額大都在幾個億以上,呈蓬勃發展之勢,前景看好。 三、廢塑料在垃圾焚燒發電與綜合處理中資源化利用的合理性對比 通過以上對廢塑料在現行的垃圾處理技術上的資源化利用簡介,我們得出結論,廢塑料在垃圾焚燒發電和綜合處理中得到了資源化利用,而且在這兩種垃圾處理技術中發揮了至關重要的作用,對廢塑料的資源化利用上具有一定排斥性,即如果把廢塑料拿來焚燒發電,廢塑料的再生利用就無從談起;而如果選擇將垃圾中的廢塑料回收再生利用,垃圾焚燒發電也會因為垃圾熱值不達標無法運行。對廢塑料的使用直接決定了垃圾處理技術路線的確定。究竟采用哪一種技術,我們需要對廢塑料在垃圾資源化中應用的合理性進行分析和比較。 我們可以通過對垃圾焚燒發電和垃圾綜合處理兩種垃圾處理方式的運營狀態的分析對比來作為廢塑料在垃圾資源化中應用的合理性分析的切入點。[NextPage] 垃圾焚燒發電的運營狀態 焚燒發電技術在我國目前的生活垃圾處理技術中是基礎投資最大的,關鍵設備一般從國外購置,噸投資在40—60萬。其單位電力的投資額度幾乎是所有類別電力工程投資之首。垃圾焚燒發電屬于可再生能源發電當中的生物質發電,根據《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》(發改價格[2006]7號) 生物質發電電價標準由各省(自治區、直轄市)2005年脫硫燃煤機組標桿上網電價加補貼電價組成,補貼電價標準為每千瓦時0.25元。同時國家針對垃圾發電還采取多項優惠政策予以保護:一是發電量全部收購;二是免除了增值稅的征收,并在所得稅上享受減免政策;三是國家會以垃圾處理補貼的方式向企業支付服務費,即所謂的垃圾處置費,現正常運行的垃圾焚燒發電廠的垃圾處置費在每噸70—120元之間,是現行三種垃圾處理方式中最高的。垃圾焚燒發電廠的服務期限一般為25年左右,這意味著它的穩定收益期將長達25年。可見在市場經濟的大環境下,垃圾焚燒作為發電的一種形式,在各方面得到了政府的照顧,這不僅反映出國家對環保產業的政策傾斜,同時也折射出垃圾焚燒發電的資源化利用率不高,導致市場競爭力弱的不爭事實。同常規燃煤發電相比,由于我國生活垃圾高水分、低熱值的特點,垃圾焚燒廠的發電裝機容量都很小,目前垃圾焚燒發電的效率一般不超過15%,遠低于燃煤發電效率最低30%的水平。我國垃圾熱值在6000KJ/Kg上下,約是標煤熱值的五分之一,按15%的發電量計算,每100噸/日垃圾處理量配套的裝機容量不超過1000KW,1000噸/日處理量的垃圾電廠實際發電不超過9000KW,只是燃煤電廠的十分之一,這個規模實在是太小了,勢必會導致運行成本的大幅度提高。電價無法同火電競爭,經濟上難以自立,如果不依靠政府的政策傾斜與財政的補貼,垃圾焚燒發電廠將不能維持運行,當然也就談不上產生多少經濟效益了。而且把一些非常有用的物質,如塑料、金屬、紙張等都一并燒了,可以說垃圾焚燒發電不是垃圾資源化利用的最理想的方法。 垃圾綜合處理的運營狀態 由于我國早期設計建設的垃圾綜合處理廠都以垃圾生物發酵制肥為主要垃圾資源化的方向,在垃圾分類分選回收的工藝設計和深度加工上考慮不多,致使垃圾綜合處理廠在垃圾分類分選回收上機械化、自動化程度不高,只停留在人工對廢金屬、廢玻璃等的分揀回收上,對廢塑料,特別是廢塑料包裝的分揀回收重視不夠,造成早期的垃圾綜合處理廠在垃圾分類分選回收上的收益不多。由于前期分揀與后期深加工流通環節不暢,造成對廢塑料的開發利用上嚴重滯后。在市場經濟下,由于再生塑料的需求與價格的優勢,這一行業在民間自發組織形成,從事廢塑料行業的人也越來越多,基本上是以小作坊為主,特別是為農村富裕勞動力提供了就業、致富的門路之一。可見廢塑料在回收再利用上存在較好的經濟效益。但也存在不少問題,從業人員各自為政,缺乏交流合作,設備落后,技術匱乏,管理不善,新觀念、新技術、新工藝、新設備普及乏力,難以向現實生產力轉化,其結果是產品技術含量低,質量不穩定。這些都阻礙了廢塑料再生利用的進一步發展。以廢塑料回收再生為代表的垃圾分類回收在民間的蓬勃發展,啟發了政府相關部門,在新建垃圾綜合處理廠的設計建設上增加和豐富了垃圾分類回收的工藝設置,例如:磁選法吸取廢鐵;利用光濾系統和光電管分選各種玻璃;利用彈跳震動分選軟、硬物質;利用重力選礦法分選密度不同的物質等,提高了回收質量,并增加了對廢塑料的自動分選、破碎、清洗和造粒等工藝達到塑料制品的再生,垃圾資源利用率90%以上,取得了巨大的經濟效益,不但可以維持垃圾處理廠正常運營,而且實現了社會、經濟和環境協調發展。 廢塑料在垃圾焚燒發電與綜合處理中資源化利用的合理性對比結果 通過以上對垃圾焚燒發電、垃圾綜合處理的運營狀態的對比,我們發現,垃圾焚燒發電的資源利用率較低,在10%左右,運營基本靠政府買單,公益形象大于經濟效益。而垃圾的綜合處理的資源利用率較高,在95%以上,不僅實現了垃圾的資源化,解決了環境污染問題,符合資源可持續利用和清潔生產要求,而且可以創造經濟效益,創造就業機會。可見垃圾綜合處理是滿足“三化”要求,追求綜合效益最優化的生活垃圾處理系統。 四、結論與建議 通過分析對比,我們得出結論:廢塑料在垃圾綜合處理技術路線中的分類回收再生資源化利用是最合理的。為使我國廢塑料回收再生資源化利用快速、健康發展,建議應注意以下幾個問題: 2、科技和環保投入不足,二次污染仍然嚴重 3、塑料再生行業呼喚一個可行的技術分類標準體系 廢塑料的再生資源回收利用是我國經濟、社會可持續發展的戰略選擇。
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