随着经济的发展,我国塑料产量和用量的不断增加,产生的废塑料也日益增多(至2010年已达到1700多万t),不仅严重污染环境,甚至危害人类的健康。所以,对废旧塑料进行再生利用,不仅可以有效减少废塑料的产生量,而且能够变废为宝,节约能源,保护环境。
目前我国的废塑料再生利用规模约为每年2000万t,其中1200万t来自国内回收,进口800万t。从事废塑料回收再利用的小企业、个体经营户数量多达十几万家,一些小作坊往往废水、废气直排,存在严重环境问题隐患。针对上述问题,只有正确认识废塑料再生利用过程中产生的对环境的污染,采取合理的污染治理措施,减少再生利用过程中产生的二次污染,方可实现废塑料再生利用环境效益和经济效益双丰收。
废塑料再生过程中对环境的影响
废塑料再生利用过程对环境的影响主要有四个方面,分别是废水、废气、噪声和固体废弃物。以下分别介绍这四个方面对环境的影响和为减少其对环境的影响而采取的措施。
废水
废水是废塑料再生利用过程中的主要污染源,主要产生于废塑料清洗工序。废水中污染物浓度与其生产所采用的废塑料性质有密切关系。目前国内废品回收站回收的废塑料中含有的粉尘、粘土等杂质较多,产生的清洗废水浓度较高,其主要污染物为COD、SS,浓度可达到COD:500mg/m3、SS:1000mg/m3,如不经过处理直排,会对周边水环境造成较大的污染。经过对清洗废水水质的分析,笔者认为可采用如下处理工艺:
(2)混凝工艺。混凝主要是去除水中的微小悬浮物和胶体杂质。加入混凝剂,主要是为了增大悬浮物颗粒,使其受重力的作用而下沉,可以用沉淀等方法除去。
经过机械搅拌能更好地确保混凝剂与水中的悬浮物发生作用,提高去除率的效果。经过混凝反应后废水进入后续的沉淀池处理。
(3)水解酸化。沉淀后的上清液进入水解酸化池,在水解酸化池内污水进行厌氧消化作用,在厌氧微生物作用下,将部分有机物降解成小分子物质以达到吸附、截留、降解污染物的目的。
(4)接触氧化。好氧延时曝气生物接触氧化池主要目的是利用不同种类的微生物在污水处理功能的不同,来强化处理过程,使处理效果稳定。在接触氧化池曝气区内,采用离心曝气充氧方式,使组合生物填料上的细菌等微生物在有氧条件下,在一级氧化过程中利用大肠杆菌族微生物的以生物吸附和凝聚作用去除废水中部分有机物并进行生物降解,这一过程停留时间较短;然后在二级氧化过程中,利用污水中溶解性有机物进行生物降解,使之分解为二氧化碳和水,从而保证处理效果稳定达标。
此工程特点是根据小污水的特点,采用能承受冲击负荷的以生物接触氧化延时曝气法工艺为主的处理工艺。在工程上采用部分组合型式的钢筋混凝土结构,全埋于地,一般无需维修保养。处理设施占地小、运行灵活、运行费用低。
经过上述处理工艺处理后废水可满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GBT19923-2005)洗涤用水标准要求,可回用于项目的生产,不外排,减少对水环境的影响。
废气
废塑料再生利用过程产生的大气污染物主要为粉尘和有机废气。粉尘主要来源于废塑料的破碎过程中,一般采用集气罩收集后经过布袋除尘器处理后排放。各种塑料在高温挤出及注塑的过程会挥发出一定量的有机气体,有机烃类物质会产生碳氢化合物、苯、甲苯、二甲苯等有机废气,主要来自于废塑料中部分高分子裂解成小分子。不同的塑料注塑过程产生挥发的物质不一样,pvc加工过程中排出的挥发性气体较多,其他废塑料加工过程中排出的废气很少,一般使用风机抽出排放,可以减少对车间内生产人员的影响。
(1)粉尘。袋式除尘器是含尘气体通过滤袋滤去其中含尘粒子的分离收集装置。其优点有:对粉尘粒子的净化效率较高,一般可达到99%;同时可以捕集多种干性粉尘;含尘气体浓度在相当大的范围内变化对袋式除尘器的除尘效率和阻力影响不大;运行稳定,操作、维护简单。因此,建议对粉尘可采用气箱脉冲袋式除尘器处理达标后排放。
(2)有机废气。国内现有的大部分企业对废塑料再生利用过程中产生的有机废气问题并不重视,通常采用增强通风的方法,而不对废气进行处理。根据环境监测数据,结果表明:注塑、挤出工艺过程产生的废气主要为苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机废气。废塑料挤出、注塑工艺中产生的主要污染物为挥发性有机物,其产生的浓度较低,考虑到有机废气对车间员工生产操作环境及员工身体健康潜在的危害较大,因此可在注塑机和挤出机上方安装集气罩,将生产过程中产生的少量挥发性有机气体经集气罩收集后外排,利用大气扩散作用以减小其对车间及周围环境的影响。
噪声
废塑料再生利用过程中的噪声主要来源于破碎机、注塑机、造粒机、风机等等设备工作时产生的噪声,噪声源强范围在70~95dB(A)。
要想降低废塑料再生利用过程中的噪声,首先废塑料再生企业的选址应远离居民区,同时可考虑以下措施:①尽量选用低噪声生产设备,从源头上降低噪声源强;②对高噪声设备如破碎机、挤出机等,应加强设备的安装、调试、使用和维护管理,采取必要的基础减震方法(如减振垫圈)进行消声处理;③将风机布设在室内(如安置在室外,必须要设计隔声罩),作好基础减振和密闭隔声或墙壁采用吸声材料;④加强生产车间门、窗的密闭性,必要时安装隔声门、窗;⑤对高噪声源操作人员,按劳保卫生要求发放劳保用品,并按《工业企业卫生设计标准》要求执行工作时间制度。
固体废物
固体废物主要包括废杂物、熔融废渣、除尘灰渣、污泥、废包装袋等。其中注塑过程中产生的熔融废渣与布袋除尘收集的粉尘收集后,返回二次造粒工序;废包装袋可回收利用;废杂物、污泥可送至垃圾填埋场填埋。
结语
废塑料的再生利用是资源型环保产业和循环经济的一部分,但不可忽视的是,废塑料本身及其回收、再生过程会对环境造成一定的污染,因此,只有采取相应的治理措施,减少二次污染,方可实现废塑料再生利用的环境和经济效益双丰收。此外,政府应积极引导、扶持一批有规模和水平的废塑料加工基地,逐步取消作坊式工厂,改进技术,有效减少废塑料回收加工过程对环境的污染。
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