對(duì)國(guó)內(nèi)外生活垃圾廢塑料分選技術(shù)和資源化工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，提出了三種垃圾廢塑料資源化與分選技術(shù)的優(yōu)化組合工藝。建議環(huán)保企業(yè)需綜合國(guó)內(nèi)生活垃圾特點(diǎn)，合理組織生活垃圾廢塑料資源化，利用分選工藝和設(shè)備的組合方式得出最佳產(chǎn)品和最大資源化。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人類城市生活垃圾產(chǎn)量逐年增大，其中廢塑料的比例也呈逐年上升趨勢(shì)。目前，我國(guó)城市生活垃圾中可回收物比例已超 30%，主要為塑料、紙類、橡膠、金屬和玻璃等，其中廢塑料所占比例相當(dāng)大。

廢塑料對(duì)生態(tài)環(huán)境影響不可忽視，如因它的難降解性，可造成“白色污染”問(wèn)題。國(guó)內(nèi)對(duì)生活垃圾和填埋場(chǎng)廢塑料的分選方式，多為通過(guò)成套分選設(shè)備將其分類，分選出的廢塑料根據(jù)當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)需求或政府要求尋求出路。

分選方法主要利用廢塑料的物化性質(zhì)，通過(guò)相應(yīng)的分選設(shè)備將廢塑料從生活垃圾或中分出。資源化方面可將廢塑料直接再生、改性再生、焚燒、催化裂解、氫化裂解等。

目前國(guó)內(nèi)仍未建立相對(duì)完善的垃圾廢塑料分選技術(shù)和資源化利用決策支持技術(shù)體系，在垃圾廢塑料分選或者是將其資源化利用工藝上均缺乏科學(xué)的研究基礎(chǔ)，關(guān)于兩者間聯(lián)系的研究則更加薄弱。因各國(guó)國(guó)情不同，歐洲及日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家源頭分類工作較為細(xì)致，致使后預(yù)處理和資源化利用體系較完善，而我國(guó)此工作尚需數(shù)年才可達(dá)到。如美國(guó)在廢塑料回收用方面根據(jù)憲法執(zhí)行垃圾分類和資源化利用，日本、美國(guó)相關(guān)單位通過(guò)研發(fā)水力旋風(fēng)分離器對(duì)垃圾中塑料分選; 美國(guó)某工學(xué)院研制了利用溶劑的選擇性分選廢棄塑料技術(shù)。對(duì)于國(guó)外垃圾處理和資源化利用技術(shù)，我國(guó)只可借鑒不可成套照搬。

廢塑料的資源化利用方法雖多，但個(gè)別廢塑料資源化工藝對(duì)原料特征和純度要求較高，如生活垃圾僅通過(guò)單功能滾筒篩和重力風(fēng)選機(jī)分選出的廢塑料附著泥沙等雜物多，若用來(lái)造粒，應(yīng)從分選工藝上進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化組合，采用合理的設(shè)備組合和優(yōu)化達(dá)到后續(xù)資源化工藝需求。

由此可見(jiàn)，為了跟緊國(guó)家環(huán)保政策，滿足市場(chǎng)需求，若將廢塑料處理真正達(dá)到“無(wú)害化、減量化、資源化”的目的，符合國(guó)情的生活垃圾廢塑料分選技術(shù)及其資源化利用技術(shù)間聯(lián)系的研究分析勢(shì)在必行。

本文通過(guò)簡(jiǎn)單介紹生活垃圾中廢塑料占比、特征等，以及垃圾廢塑料分選工藝和資源化利用等方面內(nèi)容，綜合分析幾者間的聯(lián)系，得出了適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的垃圾廢塑料分選及資源化利用的三套工藝。

一、垃圾中廢塑料所占比例和特征

由于填埋場(chǎng)垃圾中有機(jī)物將隨時(shí)間降解，國(guó)內(nèi)各區(qū)域填埋場(chǎng)內(nèi)垃圾組分存在一定差別。如錢千春在連續(xù)填埋14 年的垃圾填埋場(chǎng)研究廢塑料在垃圾組分中占有較大比例。而方文君對(duì)湖北荊門老填埋場(chǎng)研究分析得出，全部填埋場(chǎng)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%，石塊占 8.7%，木竹、織物、玻璃、金屬、紙張所占 的 比 例 較 小，分 別 為 2.2%、1.4%、0.6%、0.3%、0.1%，其他量極少或難以辨識(shí)的垃圾( 包括螺殼、橡膠、骨頭、尿布、皮革等) 占0.9%。

塑料是一種由單體聚合形成的高分子材料，分為熱塑性和熱固塑性。熱固性塑料受熱固化成型后成后呈不熔不溶性，如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂等。該性質(zhì)塑料不可利用熱塑回收利用。熱塑性塑料應(yīng)用廣泛，在一定溫度范圍內(nèi)可反復(fù)加熱軟化熔融流動(dòng)成型和冷卻硬化。熱塑性塑料生活垃圾中主要常見(jiàn)的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，可用于回收利用。

近五年間經(jīng)工程實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)分析得知： 所作填埋場(chǎng)垃圾分選物廢塑料，薄膜塑料袋占總廢塑料比例最大，平均可達(dá)70%以上。其中白色塑料薄膜( PE) 、彩色薄膜塑料( PE) 分別為 24.5%，39.7%。瓶裝塑料大多在填埋前以被拾荒者回收，而薄膜塑料因其利用價(jià)值低，基本全部被直接與其他垃圾混合填埋。

填埋場(chǎng)與生活垃圾中廢塑料元素組分也存在一定差異，主要為 C、N、O、S、Cl、Si、Al 等，有研究證明，填埋場(chǎng)中廢塑料的 C 含量較新生生活垃圾中廢塑料低，而 N、O、Si、Al 較高，S、Cl 含量差異較小。

二、廢塑料的分選技術(shù)

1.按物料粒度差異分選

國(guó)內(nèi)主要利用機(jī)械篩將垃圾中大于和小于篩孔物料通過(guò)滾動(dòng)、振動(dòng)的方式將其分離的技術(shù)，國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的篩孔設(shè)為40～80mm。生活垃圾通過(guò)輸送機(jī)械直接進(jìn)入該項(xiàng)工序，可將垃圾分為大于和小于篩孔兩類物料，僅靠此工序無(wú)法完成廢塑料的分離，需經(jīng)其他設(shè)備優(yōu)化組合。實(shí)際應(yīng)用中往往將幾種工藝串聯(lián)，才獲得理想的廢塑料分選效率。

2. 重力分選

利用空氣、水、重液等介質(zhì)，通過(guò)垃圾顆粒密度大小差異將混合物料分選。國(guó)內(nèi)利用該原理進(jìn)行垃圾分選的技術(shù)主要為：

(1)氣流分選。即利用氣流運(yùn)動(dòng)將拋灑在空中的物料打散，其對(duì)輕重物料作用不同，致使輕重物料運(yùn)行軌跡的差異進(jìn)行分選。其中，渦流風(fēng)選是一種特殊的靠氣流分選的方法，它將氣流形成渦流將篩上輕質(zhì)物中廢塑料進(jìn)一步與其他雜物分離。

(2)重介質(zhì)分選。主要利用水將垃圾物料中大于和小于水密度的物料分離。

(3)跳汰分選。即將物料在垂直方面往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用垃圾混合物中物料密度差異將其分層。重力分選技術(shù)因其技術(shù)簡(jiǎn)單，成本較低，在國(guó)內(nèi)生活垃圾分選分類中應(yīng)用較廣。國(guó)內(nèi)生活垃圾的復(fù)雜性，導(dǎo)致該技術(shù)不能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)性，往往不能有效將輕重物料分離，需配合其他方法一并處理。

3. 光、電、磁效應(yīng)差異的分選

(1)光學(xué)分離技術(shù)。根據(jù)垃圾物料表面對(duì)光的反射差異分離物料的方法。但該辦法對(duì)進(jìn)入光電分選機(jī)物料要求較高，如垃圾中分選出的廢塑料需經(jīng)處理后去除表面附著物，且含水率較低，國(guó)內(nèi)生活垃圾和廢塑料的分選不適用。

(2)電力分選。利用固體廢物中各組分在電場(chǎng)中電性差異進(jìn)行分選的方法。主要有靜電分選、高壓電分選和渦電流分選等幾種： 靜電分選技術(shù)是利用各種廢塑料不同的靜電性進(jìn)行分選，對(duì)于多種混雜在一起的廢舊塑料需通過(guò)多次分選，特別適用于帶極性的聚氯乙烯，分離純度可達(dá)99%。

(3)磁力分選。借助分選設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵磁性物質(zhì)從中分離的方法。垃圾中廢塑料本身不帶磁性，但在分選工藝中增加該工藝可使垃圾物料中去除鐵磁物雜質(zhì)，對(duì)廢塑料的分選效果影響有待研究。

(4)光、電、磁效應(yīng)分選技術(shù)。目前在國(guó)內(nèi)尚屬技術(shù)含量高、設(shè)備造價(jià)高等階段，且對(duì)送入分選的物料要求很高，如含水率、物料純凈度等，需嚴(yán)格配合其他分選方法，才可施展其作用。國(guó)內(nèi)自主研發(fā)該技術(shù)的企業(yè)較少，多為國(guó)外進(jìn)口的方式，主要原因是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量較少。

4.按物料其他性質(zhì)差異的分選技術(shù)

該部分內(nèi)容為國(guó)內(nèi)垃圾分選設(shè)備采用較少的技術(shù)，主要利用慣性、摩擦和浮選等原理進(jìn)行垃圾分類。

(1)慣性分選。主要是基于垃圾組分中物料重量差異進(jìn)行分選的一種方式。目前國(guó)內(nèi)將該方法用于廢塑料分選的設(shè)備尚不多見(jiàn)。

(2)摩擦分選。通過(guò)垃圾組分中物料的摩擦系數(shù)差異，在斜面介質(zhì)表面運(yùn)動(dòng)或碰撞彈跳時(shí)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)、彈跳軌跡差異進(jìn)行分類。

(3)浮選。是將浮選藥劑與廢物料和水的料漿按一定比例混合，浮選劑還可增強(qiáng)物料的親水和疏水性，進(jìn)而更高效地將預(yù)分選物質(zhì)分離出的一種技術(shù)。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外垃圾分選技術(shù)很多，需根據(jù)廢塑料資源化利用去向，合理選擇何種或多種技術(shù)組合的辦法進(jìn)行實(shí)施。

三、廢塑料的資源化利用

廢塑料分選后資源化利用主要有材料再生，化學(xué)回收利用，熱量回收。其遵循的原則為：廢塑料資源化市場(chǎng)定位;潛在市場(chǎng)可持續(xù)時(shí)間久;分選出廢塑料自身存在的差異性和適應(yīng)資源化的能力;資源化技術(shù)成熟且成本較低;市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益高;資源化產(chǎn)品具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

要做到以上要求，必須了解垃圾廢塑料組分特征、垃圾廢塑料分選工藝、資源化利用技術(shù)以及它們相互間的聯(lián)系。如優(yōu)化分選工藝，組合分選設(shè)備使達(dá)到后期資源化利用所要求的原材料質(zhì)量，否則必然會(huì)造成資源和成本浪費(fèi)。

廢塑料經(jīng)過(guò)日常環(huán)衛(wèi)回收，生活垃圾或填埋場(chǎng)分選，根據(jù)需求選擇不同的資源化技術(shù)進(jìn)行處理，處理加工后的廢塑料可用于建筑、包裝、電子、機(jī)械和化工等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)廢塑料無(wú)害化、減量化和資源化目的。廢塑料資源化目前主要有以下四個(gè)方向：

1.廢塑料造粒再生

該工藝和技術(shù)是根據(jù)垃圾廢塑料物化性質(zhì)，將其通過(guò)機(jī)械加工造成塑料原材料?？筛鶕?jù)產(chǎn)品定位和原材料需求進(jìn)行改造，如廢塑料類型、顏色和分選出廢塑料純凈度等。

塑料產(chǎn)品對(duì)廢塑料所生產(chǎn)粒子的需求是多元化的，若直接用來(lái)加工低端塑料產(chǎn)品，則前期預(yù)分選廢塑料工藝可簡(jiǎn)化處理; 對(duì)于特定要求的塑料造粒，首先必需要對(duì)廢塑料破碎、清洗和烘干等工序; 對(duì)于生產(chǎn)中檔塑料制品的，還需要采用更高效的深度分選技術(shù)。但塑料再生造粒的工藝路線簡(jiǎn)單，資源化成本低，目前該技術(shù)應(yīng)用較廣泛。

2.廢塑料化學(xué)回收

廢塑料的化學(xué)回收技術(shù)國(guó)內(nèi)較多辦法是采用催化裂解的辦法將廢物再利用。該工藝主要包括預(yù)處理、熱解和分餾工藝流程，目前催化裂解煉油主要應(yīng)用于熱塑性聚烯烴類廢塑料。流程為先經(jīng)熱裂解工藝將廢塑料生產(chǎn)簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔?，再添加催化劑催化裂解，得到工業(yè)用油。其對(duì)生產(chǎn)工藝、參數(shù)、控制等要求較高，且投資大、收益慢。且對(duì)廢塑料要求較高，需采用密度分離法等對(duì) PP、PVC 等分離，技術(shù)難度較大。

3.熱能回收技術(shù)

一般情況下我國(guó)生活垃圾熱值較低，若將篩分出的輕質(zhì)物直接焚燒發(fā)電，則需添加大量煤粉或重油。但塑料燃燒可釋放大量熱能，聚乙烯、聚苯乙烯熱值可達(dá) 46000 kJ / kg，與工業(yè)燃料油相近，可由廢塑料代替燃料油。因此，垃圾廢塑料固體衍生物較廣泛生產(chǎn)使用。其生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單成本低，主要是為熱壓成型后造成固體衍生燃料。從能源和資源節(jié)約來(lái)看，熱量回收較熱解煉油更有效率。

4.其他

經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研分析，國(guó)內(nèi)有部分企業(yè)采用廢塑料碳化熱解制成煤炭，該工藝可設(shè)置在生產(chǎn)工廠或治理現(xiàn)場(chǎng)。其對(duì)廢塑料要求較低，但成本較高，生產(chǎn)中可產(chǎn)生污染物，影響大氣、土壤地下水等。其他還包括共焦化技術(shù)、高爐噴吹技術(shù)等技術(shù)，但國(guó)內(nèi)應(yīng)用尚不多見(jiàn)。

四、廢塑料分選技術(shù)和資源化工藝聯(lián)系和建議

廢塑料資源化利用方向很多，主要圍繞國(guó)家政策和市場(chǎng)需求。資源化利用的方向的確定，意味著其生產(chǎn)加工原料的特征，這導(dǎo)致需要明確垃圾中廢塑料的組分特征，以及分選技術(shù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的比選和優(yōu)化。

1.廢塑料再生造粒工藝

若生產(chǎn)加工低端塑料產(chǎn)品，則對(duì)廢塑料分選工藝要求較低，可采用粗分選工藝。若加工中高端塑料產(chǎn)品，一般情況下僅通過(guò)風(fēng)選處理得出的廢塑料遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，必須根據(jù)資源化利用去向和垃圾中廢塑料組分特征，在分選工藝上進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，可在分選技術(shù)路線上增加光電分選、色彩分離等技術(shù)。

圖1為廢塑料粗分選技術(shù)和造粒工藝流程，生活垃圾經(jīng)鱗板限料機(jī)均勻布料，經(jīng)人工分揀分出影響后序流程的大塊物料，經(jīng)破袋機(jī)將生活垃圾中袋裝物破開(kāi)分離后進(jìn) 80mm 滾筒篩分機(jī)。篩上物經(jīng)風(fēng)選機(jī)后分離出篩上輕質(zhì)物，再進(jìn)入干選機(jī)將大部分廢塑料分離，進(jìn)水洗將附著物去除后集中收集。收集的廢塑料經(jīng)破碎后進(jìn)塑料擠出機(jī)生產(chǎn)成品。

該工藝僅可制作低端塑料產(chǎn)品，若需生產(chǎn)中高端產(chǎn)品則需調(diào)整。廢塑料預(yù)分選工藝需增加二次40mm干洗機(jī)、渦流風(fēng)選機(jī)和光電分選等設(shè)備和工藝。生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)主要根據(jù)市場(chǎng)需求產(chǎn)品自由組合和優(yōu)化。如造粒工序?qū)U塑料含水率或純凈度要求較高，可在工藝中增加螺旋式擠干機(jī)或廢塑料二次分選設(shè)備等; 也可根據(jù)生活垃圾中廢塑料特征對(duì)滾筒篩分的篩孔和滾篩轉(zhuǎn)速作相應(yīng)調(diào)整，提高篩分效率。

2.廢塑料化學(xué)回收

該工藝主要是通過(guò)預(yù)分選技術(shù)分離廢塑料，通過(guò)裂解技術(shù)制造工業(yè)用油。工藝流程見(jiàn)圖2。通過(guò)預(yù)分選篩分出工藝所用裂解爐所界定廢塑料純度、含水率等參數(shù)范圍內(nèi)的廢塑料生產(chǎn)出工業(yè)用油。同時(shí)，工藝中需考慮余熱回用，廢物安全回收，防止二次污染等問(wèn)題。

五、結(jié)論

根據(jù)國(guó)內(nèi)目前生活垃圾特點(diǎn)，生活垃圾廢塑料資源化利用需綜合考慮生活垃圾組分特征，以及合理組織分選工藝和設(shè)備。相關(guān)企業(yè)需結(jié)合國(guó)情、國(guó)家環(huán)保政策、生產(chǎn)投資成本、市場(chǎng)需求、工藝組合、設(shè)備選型等因素合理組織實(shí)施。

一般情況下，國(guó)內(nèi)廢塑料造粒時(shí)若需加工低端端塑料制品，則在廢塑料分選工藝中對(duì)其純凈度要求較低，若需得出中高端產(chǎn)品，則需增加渦流風(fēng)選、光電分選或根據(jù)實(shí)情選擇其他可精分選廢塑料的設(shè)備。廢塑料煉油技術(shù)所需廢塑料要求較低，但需綜合考慮以兼顧經(jīng)濟(jì)、效率和環(huán)保。