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【關(guān)鍵詞】:放空天然氣;回收利用技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
氣田開發(fā)過程中,天然氣放空不可避免,盡管放空的天然氣都進(jìn)行了點(diǎn)燃,對(duì)環(huán)境的污染降到了最低,但資源沒有得到充分的利用,也存在著一定的安全隱患,合理回收利用放空天然氣資源已成為當(dāng)務(wù)之急。
1我國(guó)主要油田放空天然氣回收利用情況
目前,我國(guó)較為大型的油田有勝利油田、大港油田、大慶油田等,這些油田為我國(guó)提供了優(yōu)質(zhì)的石油能源與天然氣資源,對(duì)我國(guó)社會(huì)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。在油田的經(jīng)營(yíng)管理過程中,不僅需要加強(qiáng)對(duì)石油生產(chǎn)的控制,同時(shí),還需要對(duì)放空天然氣的回收利用進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管。這些油田明天放空的天然氣量各不相等,其中以勝利油田放空天然氣量最多。在進(jìn)行放空天然氣的回收利用過程中,主要采用燃?xì)獍l(fā)電、分子篩脫水、CNG壓縮等措施,并伴有液化石油氣、壓縮天然氣、輕烴化合物等產(chǎn)物出現(xiàn),為相關(guān)工業(yè)用戶提供可靠的燃料,另外,這些回收產(chǎn)物還可以用于發(fā)電,以便最大化地提高放空天然氣的回收利用效率。雖然,我國(guó)大部分油田已經(jīng)將放空天然氣的回收利用作為重要的工作對(duì)待,但是受到技術(shù)、資金等的限制,對(duì)放空天然氣的回收利用效率還有待提高,需要相關(guān)技術(shù)人員創(chuàng)新思路,積極研究新型技術(shù),以最大化提高放空天然氣的回收利用效率。
2放空天然氣回收利用技術(shù)現(xiàn)狀
目前,放空天然氣回收利用技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面:壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)、吸附天然氣(ANG)、水合物(NGH)、天然氣發(fā)電(GTW)、溴化鋰直燃機(jī)等。
2.1 CNG裝卸技術(shù)
根據(jù)氣田天然氣生產(chǎn)的特點(diǎn)和井場(chǎng)條件,在道路交通狀況較好的情況下,采用CNG裝卸技術(shù)回收放空天然氣。放空的天然氣在井口經(jīng)過處理后,用壓縮機(jī)將其增壓,再充裝到CNG 罐車并拉運(yùn)至卸氣站,通過卸氣工藝將壓縮的天然氣卸入已建集氣管線,從而實(shí)現(xiàn)回收利用。
2.1.1 CNG充裝技術(shù)
CNG充裝主要是完成天然氣脫水與增壓的過程,即將天然氣脫水達(dá)到 CNG 運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)后,通過壓縮機(jī)增壓后充裝到CNG拖車中。按照脫水裝置在工藝流程中的位置分為前置脫水工藝和后置脫水工藝,一般國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝采用后置脫水較
多。
2.1.2 CNG卸氣技術(shù)
CNG拖車將增壓的零散井天然氣運(yùn)至CNG卸氣站。通過卸氣柱,將拖車中增壓的天然氣減壓后輸入輸氣干線,同時(shí)水套爐對(duì)減壓系統(tǒng)進(jìn)行加溫,防止減壓后管道出現(xiàn)低溫情況。當(dāng)拖車壓力和輸氣管道壓力平衡后,自動(dòng)啟動(dòng) CNG 卸氣壓縮機(jī),將拖車中低于管線壓力的剩余天然氣增壓后,再輸入輸氣干線。
放空天然氣 CNG 回收技術(shù)是目前油氣田開發(fā)過程中對(duì)偏遠(yuǎn)零散井實(shí)施放空天然氣回收的有力途徑,無需大量投資建設(shè)輸氣管網(wǎng),建設(shè)周期短,受其余已建設(shè)施和場(chǎng)地的限制小。此項(xiàng)技術(shù)所需的各類設(shè)備均可采用分合撬的方式,將各工藝設(shè)備分為相對(duì)獨(dú)立又有密切關(guān)系的多個(gè)單元,每個(gè)小撬能實(shí)現(xiàn)一個(gè)工藝要求,并可根據(jù)不同需求進(jìn)行拆分、組合、調(diào)換,組成一個(gè)完整的放空天然氣回收處理站,當(dāng)放空量遞減后可將各橇裝設(shè)備調(diào)遷到其余零散井重復(fù)利用。
2.2液化天然氣(LNG)
LNG 的儲(chǔ)存必須要將氣態(tài)天然氣經(jīng)過凈化處理,即脫水、脫烴、脫酸性氣體等工藝處理后,再經(jīng)一連串的超低溫液化工藝處理成為液態(tài),一般采用丙烷預(yù)冷的混合制冷液化技術(shù)。使用LNG技術(shù)回收放空天然氣,其優(yōu)點(diǎn)是較CNG的存儲(chǔ)量大,相對(duì)于CNG在儲(chǔ)存、運(yùn)輸與使用等方面都有顯著的優(yōu)勢(shì)。但由于凈化、液化工藝復(fù)雜,設(shè)備投資較大,運(yùn)行費(fèi)用較高。
LNG 技術(shù)還存在幾個(gè)難題:即由于組分差異和溫度差異造成的 LNG 分層而產(chǎn)生的渦旋,渦旋會(huì)引起LNG內(nèi)部能量勢(shì)的改變,從而導(dǎo)致LNG儲(chǔ)存失穩(wěn),產(chǎn)生重大安全隱患;其運(yùn)輸方式一般采用高壓超低溫工況,對(duì)儲(chǔ)罐的材料性能要求高,因此,在生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過程中有很高的危險(xiǎn)性。
2.3吸附天然氣(ANG)
ANG技術(shù)是在儲(chǔ)罐中裝入一種具有豐富的微孔結(jié)構(gòu)和巨大內(nèi)表面積的吸附劑,這種吸附劑比表面積高,在常溫、中壓工況下可將天然氣吸附存儲(chǔ)其中。與CNG 相比,ANG技術(shù)應(yīng)用在放空天然氣回收領(lǐng)域時(shí),其優(yōu)點(diǎn)就是在較低的壓力(3.5~6.0MPa)即可以達(dá)到高壓(20MPa)時(shí)CNG的存儲(chǔ)密度,其投資和操作費(fèi)較低,僅為CNG的一半,儲(chǔ)罐形狀和材質(zhì)多樣化,選擇余地大、質(zhì)輕、低壓, 安全性能更好,對(duì)儲(chǔ)氣設(shè)備耐壓性能要求不高,投資費(fèi)用低,使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
目前,ANG技術(shù)還存在以下幾個(gè)技術(shù)難題:(1)在相同儲(chǔ)存容積下的有效儲(chǔ)氣密度,相對(duì)于CNG及LNG的吸附存儲(chǔ)量低得多,分別為CNG的約2/3、LNG的約1/5;(2)天然氣吸附與釋放過程中所產(chǎn)生的熱效應(yīng)問題尚未取得突破性進(jìn)展;(3)天然氣中的重組分在釋放過程中的滯留問題尚未得到解決;(4)活性碳類材料吸附劑的研發(fā)處于瓶頸階段,至今尚未取得明顯效果。
2.4天然氣水合物(NGH)
天然氣水合物(NGH)是由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的物質(zhì),是一種具有籠形化學(xué)結(jié)構(gòu)、外觀類似于冰的結(jié)晶化合物。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1m3的天然氣水合物相當(dāng)于標(biāo)況時(shí)150~200m3的天然氣。利用NGH回收儲(chǔ)存放空天然氣,對(duì)天然氣的預(yù)處理要求低,安全可靠、費(fèi)用低;具有儲(chǔ)存空間小的優(yōu)點(diǎn),而且它較氣態(tài)、液態(tài)天然氣更安全;存儲(chǔ)條件容易滿足,能夠在標(biāo)準(zhǔn)溫度-10~0℃和壓力0.1~1MPa的條件下保存。
目前,NGH 技術(shù)還存在的技術(shù)難題是:水合物的大規(guī)模快速生成、固化成型、集裝和運(yùn)輸過程中的安全問題,以及如何尋找適合實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)且經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程,從而滿足 NGH 的高密度、高儲(chǔ)能特性。
2.5天然氣發(fā)電技術(shù)
在油田開采生產(chǎn)過程中,利用天然氣進(jìn)行發(fā)電,已經(jīng)是一種較為純熟的技術(shù)。目前,對(duì)放空天然氣的回收利用也可以采用天然氣發(fā)電技術(shù),即是將放空天然氣進(jìn)行充分地燃燒,并通過相關(guān)余熱回收裝置對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行回收,以供發(fā)電之用。這種技術(shù)投入成本較低,工藝簡(jiǎn)單,同時(shí)有效地降低了對(duì)原油的消耗,能夠大大地提高油田的經(jīng)濟(jì)效希。
2.6溴化鋰直燃機(jī)
溴化鋰直燃機(jī)可以天然氣為能源,以溴化鋰-水為二元工質(zhì),利用吸收器-發(fā)生器組實(shí)現(xiàn)吸收式制冷循環(huán)原理,以達(dá)到制取冷熱水、供夏季制冷和冬季采暖用或同時(shí)供冷水和熱水的目的。利用溴化鋰直燃機(jī)回收利用放空天然氣,天然氣直接在溴化鋰吸收式機(jī)組的高壓發(fā)生器中燃燒產(chǎn)生高溫火焰作為熱源,具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)在真空狀態(tài)下運(yùn)行,沒有高壓爆炸危險(xiǎn),安全可靠;(2)制冷、采暖和熱水供應(yīng)兼用,一機(jī)多功能;(3)用戶不需要另設(shè)鍋爐房或蒸汽外網(wǎng),只需少量電耗和冷卻水系統(tǒng);(4)結(jié)構(gòu)緊湊,機(jī)房占用面積小,使用操作方便。
目前,溴化鋰直燃機(jī)技術(shù)還存在以下幾個(gè)問題:氣密性要求高,漏入微量的空氣也會(huì)影響冷水機(jī)組的性能;腐蝕性強(qiáng),需要開發(fā)更加耐腐蝕的材料;需配用冷卻能力較大的冷卻塔,配套設(shè)施復(fù)雜。
3放空天然氣回收利用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1放空天然氣回收利用技術(shù)朝著信息化的方向發(fā)展
針對(duì)如上關(guān)于目前我國(guó)油田所使用的放空天然氣回收利用技術(shù)的描述可知,目前放空天然氣回收利用技術(shù)已經(jīng)逐漸普及至石油的各個(gè)方面及領(lǐng)域,因此,筆者認(rèn)為,該技術(shù)的發(fā)展前景是非常好的。然而,就目前的發(fā)展來看,該技術(shù)主要是以手動(dòng)的控制為主,那么隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益發(fā)展與更新,筆者認(rèn)為,放空天然氣回收利用技術(shù)應(yīng)該與信息化技術(shù)連接起來,這樣可以為人們帶來極大的方便。筆者在此就設(shè)計(jì)出了一個(gè)原理,就是將該技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合運(yùn)行。首先要借用計(jì)算機(jī)的一個(gè)軟件,即VPN。VPN的意思是“虛擬專用網(wǎng)絡(luò)”,它是“Virtual Private Network”的縮寫。VPN技術(shù)指的就是一種運(yùn)用身份驗(yàn)證、密碼以及隧道協(xié)議等在公共網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建專用性的網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。這樣的網(wǎng)絡(luò)既可以是某一個(gè)區(qū)域內(nèi)的局域網(wǎng),又可以是整個(gè)因特網(wǎng)。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中,大家互相通信,在通信時(shí),并不需要光纜等有線的物理線路的鋪設(shè),而是在一種具有動(dòng)態(tài)作用的資源下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。這就使得VPN可以節(jié)省很多材料(主要是光纜),創(chuàng)造出高效益,并可以使局域網(wǎng)逐漸擴(kuò)展為遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。天然氣放空回收利用技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行一定的結(jié)合與聯(lián)系,能夠在很大程度上使得天然氣放空回收利用技術(shù)數(shù)字化,為實(shí)際的工作帶來了極大的便捷。
3.2放空天然氣回收利用技術(shù)朝著脫烴工藝技術(shù)發(fā)展
筆者根據(jù)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)以及查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料了解到,目前放空天然氣之中還存在著多烴基類化合物,這會(huì)影響到天然氣的使用性能。那么,放空天然氣回收利用技術(shù)朝著脫烴工藝技術(shù)而發(fā)展,這對(duì)提高天然氣的性能以及回收率起到了十分重要的作用。目前常用的脫烴技術(shù)為外冷脫烴和膨脹制冷脫烴。塔里木油田XXX作業(yè)區(qū)采用的是分子篩脫水和J-T閥制冷工藝??梢陨a(chǎn)出合格的液化氣和輕烴。而冀東油田XXX裝置采用分子篩脫水、丙烷外冷+膨脹制冷脫烴(溫度為-84℃)生產(chǎn)合格的液化氣和輕烴
4 結(jié)語
隨著世界能源格局不斷變化,傳統(tǒng)石油石化能源日益枯竭,以及國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保措施的不斷深化,回收利用放空天然氣技術(shù)已經(jīng)取得了初步成效,但節(jié)能環(huán)保工作任重道遠(yuǎn),對(duì)戈壁、沙漠中仍在放空的大量油田伴生氣應(yīng)抓緊進(jìn)行回收。一方面,科研工作者應(yīng)不斷尋求探索新技術(shù)應(yīng)用于該領(lǐng)域,大膽創(chuàng)新,使用新方法、新技術(shù)、新設(shè)備,不斷完善現(xiàn)有技術(shù)工藝設(shè)備,提高天然氣利用率;另一方面,國(guó)家應(yīng)采取相應(yīng)政策鼓勵(lì)有能力的企業(yè)進(jìn)軍戈壁、沙漠,積極投入到回收、利用放空天然氣的工作當(dāng)中,不斷完善天然氣集輸系統(tǒng),減少天然氣放空,創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),減少環(huán)境污染,獲得良好的社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]許維秀,李其京.天然氣的非管輸儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)與展望[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2007,26(2)
【關(guān)鍵詞】 城市建設(shè);工業(yè)污水;處理;回收利用;研究
近年來,隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,城市工業(yè)發(fā)展過程中的污水問題依然成為阻礙其可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,同時(shí)對(duì)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的構(gòu)建非常的不利,因此加強(qiáng)對(duì)城市工業(yè)污水處理與回收利用的研究,具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。
1 城市工業(yè)污水處理中的基本方法
從實(shí)踐來看,隨著近年來城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,城市廢水中的工業(yè)廢水比重越來越大,具有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2008年國(guó)內(nèi)各大城市的全年總廢水排放量就已經(jīng)超過了571億噸,其中工業(yè)廢水在總量中的占據(jù)份額大約是 42.3%,即超過241億噸。近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,國(guó)家加大了城市工業(yè)污水的處理力度,同時(shí)也投入了大量的專項(xiàng)資金。從2012年上半年的處理情況來看,確實(shí)取得了一定的成效,但形勢(shì)依然嚴(yán)峻。對(duì)于城市工業(yè)污水而言,有效的應(yīng)對(duì)策略就是嚴(yán)格控制城市工業(yè)污水的排放量,加強(qiáng)對(duì)工業(yè)污水的處理與回收利用。在當(dāng)今社會(huì),國(guó)內(nèi)各類企業(yè)對(duì)城市工業(yè)污水的處理與回收利用越來越重視,以下是幾種常用的處理工藝和方法。
第一,化學(xué)沉淀法。該方法主要適用于處理鎳、鉻、銅以及鋅和汞等工業(yè)廢金屬離子以及砷、硼等兩性元素,同時(shí)還可以對(duì)城市工業(yè)污水中鈣、鎂等堿性金屬元素與氟、硫等非金屬元素進(jìn)行有效的處理。實(shí)踐中,利用化學(xué)方法對(duì)城市工業(yè)污水中的各種重金屬進(jìn)行處理,其技術(shù)方法相對(duì)比較容易和簡(jiǎn)便一些。在此過程中,再結(jié)合相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式可有效地準(zhǔn)確計(jì)算應(yīng)投數(shù)量,以實(shí)現(xiàn)物盡其用之目的。如果工業(yè)污水量相對(duì)較少一些,則可直接采用手工操作等方式進(jìn)行處理;如果工業(yè)污水量相對(duì)較大,則條件具體的情況下可利用大型的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備實(shí)施作業(yè)。針對(duì)工業(yè)污水中的重金屬離子,可設(shè)置差異性的PH沉淀?xiàng)l件,該方法主要是應(yīng)用于采礦冶煉生產(chǎn)實(shí)踐中所含有的大量重金屬離子污水處理。
第二,電解法。實(shí)踐中,該方法主要包括隔膜電解法和凝聚電解法兩種,利用電解法對(duì)工業(yè)污水進(jìn)行處理,不僅可有效地對(duì)重金屬離子進(jìn)行處理,而且還可以對(duì)重金屬進(jìn)行有效的回收和利用。但需要主要的是采用電解法對(duì)工業(yè)污水中的重金屬進(jìn)行處理,通常因電極板用電會(huì)消耗大量的電力資源。
第三,浮力浮上法。在城市工業(yè)污水分離處理實(shí)踐中,將重金屬上依附一些相對(duì)較小的氣泡,從而使其比重小于水,并浮上水面,即實(shí)現(xiàn)重金屬清除之目標(biāo)。
在工業(yè)污水處理過程中,當(dāng)前使用最多的浮力上浮法主要有離子浮上法和沉淀浮上法,同時(shí)還包括電解浮上法等。
以上幾種方法均是對(duì)城市工業(yè)污水的具體處理措施,一般是在確定了回收利用目標(biāo)和污水水質(zhì)檢驗(yàn)以后,再選擇具體的處理方法和工藝,這樣能夠有效地保證城市工業(yè)污水達(dá)到可回收利用的程度。在此過程中,每種具體的污水處理7方法都有其自身的特點(diǎn)與用途,但實(shí)踐中只采用一種方法卻難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)污染物的有效清除,因此為達(dá)到預(yù)期的污水處理目的,多采用幾種方法共同配合運(yùn)用。
2 城市工業(yè)污水回收利用
基于以上對(duì)當(dāng)前城市工業(yè)污水處理中的幾種方法分析,污水處理只是一種手段,要真正的實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,還要在回收和利用上多下功夫。
(1)回收利用方式
實(shí)踐中,根據(jù)城市地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及污水匯集狀況等因素,首先應(yīng)當(dāng)制定水質(zhì)管理機(jī)制,將工業(yè)、地表以及地下水的輸送與分配活動(dòng),納入到污水處理與回收利用系統(tǒng)之中,并在此基礎(chǔ)上劃定水質(zhì)分區(qū)范圍,從而為城市工業(yè)污水的處理與回收利用提供規(guī)劃依據(jù)。
第一,城市工業(yè)建筑中水系統(tǒng)。在城市區(qū)域中的一些大型的工廠建筑結(jié)構(gòu)群中,應(yīng)當(dāng)建立一套科學(xué)完善的中水系統(tǒng)。實(shí)踐中該系統(tǒng)主要是用于收集雜排水, 通常將污水處理站設(shè)在裙房、地下室等處,可用中水進(jìn)行沖廁、洗車以及綠化。
第二,區(qū)域中水系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于建筑小區(qū)、機(jī)關(guān)大院之中,采用多種原水類型。對(duì)于雨水系統(tǒng)而言,利用建筑屋面、綠地、路面以及停車場(chǎng)等,對(duì)雨水進(jìn)行有效的收集。屋面雨水回收利用流程:屋面雨水、濾網(wǎng)、初期的雨水棄流以及景觀水面等。當(dāng)水質(zhì)要求較高時(shí),可增加深度處理措施,即混凝過濾、混凝、浮選以及生物工藝和深度過濾等。針對(duì)路面徑流,實(shí)踐中因水質(zhì)比屋面的雨水要差一些,所以應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行實(shí)地水質(zhì)調(diào)研,必要時(shí)可增加深度處理,從而滿足雜用水水質(zhì)要求。
(2)集中回收利用
從實(shí)踐來看,集中回收利用系統(tǒng)由污水處理廠組成,每一個(gè)污水處理廠都可以根據(jù)自己的實(shí)際地區(qū)特點(diǎn),對(duì)中水系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和選用不同的方式方法。在此過程中,回收利用水的水質(zhì)與工業(yè)污水處理廠所采用的具體處理方法非常的密切,不同污水處理廠回收利用的處理工藝除受水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的影響,還受到污水處理規(guī)模、出水水質(zhì)等因素的影響,因此回收利用工藝流程存在著一定的差異性。
(3)分散回收利用
針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)城市污水處理實(shí)踐而言,要想真正地實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水處理與有效回收利用,必須要打破小范圍的回收利用方法,利用大型的污水管理截流至城市污水處理中心進(jìn)行處理,然后再排放至不同的管網(wǎng)之中進(jìn)行回收和利用。該手段雖然有效,但因該這項(xiàng)工程并非一朝一夕的事情,需要有大量的政府資金作為支持,加之當(dāng)前的城市老城正在改擴(kuò)建之中,地下管網(wǎng)設(shè)備相對(duì)比較陳舊和落后, 因此難以有效地滿足截流之需求,工程實(shí)施難度非常的大。
結(jié)語:總而言之,社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深化,促使城市工業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,同時(shí)也導(dǎo)致工業(yè)污水的大量增加,城市工業(yè)污水處理與回收利用工作,依然任重而道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:廢舊手機(jī);回收;處理方法;資源利用
收稿日期:20130521
基金項(xiàng)目:上海市教育委員會(huì)創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào):12ZZ194);重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào):J51803);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):50974087)資助
作者簡(jiǎn)介:陳立樂(1988—),男,安徽人,上海第二工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院碩士研究生。
通訊作者:王景偉(1963—),男,內(nèi)蒙古人,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事電子廢棄物資源化方面的教學(xué)與研究工作。中圖分類號(hào):TK09 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):16749944(2013)07017304
1 引言
近年來,隨著電子科技和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,手機(jī)更新?lián)Q代速率不斷加快,進(jìn)而導(dǎo)致了大量廢棄手機(jī)的產(chǎn)生。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,目前全球每年廢棄的手機(jī)約有4億部,其中,中國(guó)有近1億部。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署近期的《化電子垃圾為資源》報(bào)告預(yù)測(cè),到2020年,中國(guó)廢棄手機(jī)數(shù)量將比2007年增長(zhǎng)7倍。另外,我國(guó)同時(shí)也是一個(gè)手機(jī)生產(chǎn)大國(guó),根據(jù)2002~2009年《中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》的相關(guān)統(tǒng)計(jì),從2002~2009年,我國(guó)手機(jī)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,2008年受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響增長(zhǎng)較慢,其他年份生產(chǎn)均呈快速增長(zhǎng)勢(shì)頭,2009年手機(jī)產(chǎn)量是2002年產(chǎn)量的5倍多。2009年,我國(guó)手機(jī)產(chǎn)量超過6億部,2010年,我國(guó)手機(jī)產(chǎn)量達(dá)到10億部。因此,廢舊手機(jī)的回收處理,已成為我國(guó)當(dāng)前亟待解決的一項(xiàng)重大難題。
2 廢舊手機(jī)的危害性和資源性
廢舊手機(jī)主要由塑料外殼、鋰電池、線路板、顯示器等幾大部分組成。這些部件中含有鉛、鉻、汞等有毒有害物質(zhì),隨意拋棄將會(huì)嚴(yán)重污染土壤和地下水,對(duì)人類的身體健康構(gòu)成巨大的威脅;廢舊線路板中還有含多溴聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚等含溴阻燃劑,具有致癌、致畸、致突變的危害。同時(shí),廢舊手機(jī)中還含有大量的有價(jià)金屬,特別是貴金屬。一項(xiàng)研究表明,從1t廢棄手機(jī)中能提取150g黃金、100kg銅以及3kg銀。依照我國(guó)目前每年廢棄1億部手機(jī)估算,這些廢舊手機(jī)總重達(dá)1萬t,若回收處理能提取 1500 kg黃金、100萬kg銅、3 萬kg銀。因此,無論是從經(jīng)濟(jì)效益,資源綜合利用,還是環(huán)境保護(hù)方面,廢舊手機(jī)的高效回收和利用,都有十分重要的意義。
3 廢舊手機(jī)主要部件的回收利用
3.1 廢舊手機(jī)塑料外殼的回收
手機(jī)外殼制造時(shí)一般會(huì)在內(nèi)側(cè)標(biāo)明其材質(zhì)。手機(jī)外殼材料大多采用熱塑性工程塑料,如聚碳酸酯(PC)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯合成樹脂(ABS)、PC/ABS合金、聚甲醛及聚氨酯。工程塑料具有很高的回收利用價(jià)值,對(duì)廢舊塑料進(jìn)行回收,并加以循環(huán)利用,對(duì)于提高資源利用率,解決廢舊手機(jī)廢棄物的生態(tài)環(huán)境問題具有重要意義。
廢舊手機(jī)外殼塑料的回收,一般通過物理化加以回收。將回收的手機(jī)拆除外殼,統(tǒng)一運(yùn)送到專門生產(chǎn)塑料的企業(yè),對(duì)手機(jī)塑料外殼進(jìn)行破碎,然后,進(jìn)行造粒,作為其他家用或工業(yè)電器、通訊等設(shè)備的原材料。物理方法具有工藝簡(jiǎn)單、處理效率高、污染少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于手機(jī)中不能重復(fù)利用的塑料還可以用作燃料,用于發(fā)電、冶煉等使用,這樣既可以節(jié)約能源,又可以減少溫室氣體的排放。
3.2 廢舊手機(jī)線路板的回收
手機(jī)線路板中金屬的含量很高,尤其是貴金屬,具有較高的回收價(jià)值。Luciana Harue Yamane 等對(duì)手機(jī)線路板和電腦線路板中的金屬成分分別進(jìn)行了分析,分析結(jié)果:手機(jī)線路板中的金屬含量為63%,電腦線路板中的金屬含量為45%,其中手機(jī)線路板中銅的含量為34.5%,電腦線路板中銅的含量為20%。
對(duì)于廢舊手機(jī)線路板的回收,主要是回收其中的有價(jià)金屬,特別是金、銀、銅、鈀等貴重金屬。目前主要通過物理、化學(xué)及生物的方法加以分離回收。
3.2.1 物理處理法
從工藝方法來說線路板的物理法處理可分成兩大類:干法和濕法。干法指的是根據(jù)物料間的電、磁、形狀、密度等特性差異,利用單個(gè)或組合設(shè)備加以有效處理的技術(shù)方法,其間沒有液相的存在,這也是研究較多應(yīng)用較廣泛的技術(shù)方法。濕法多是利用物料的密度差異性質(zhì)結(jié)合液相的動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行有效的成分分離。
干法回收主要通過各種機(jī)械的方法,或者幾種方法相結(jié)合的方式,首先對(duì)線路板進(jìn)行破碎,然后根據(jù)金屬和非金屬磁性、密度、比重、導(dǎo)電性等的不同,對(duì)其中的金屬和非金屬加以分離。處理方法主要包括破碎、磁選、靜電分選、渦電流分選等工藝流程,還有重選、空氣搖床等方法,一般采用其中的兩三種方法相結(jié)合的方式進(jìn)行分選。
馬國(guó)軍等采用磁選和重選回收廢舊電路板中的金屬。結(jié)果表明,采用干法磁選工藝,可回收的鐵磁性物質(zhì)約占廢舊電路板質(zhì)量分?jǐn)?shù)的8.23 %,重液分選可使金屬與非金屬有效分離,采用磁選和重選聯(lián)合工藝可使Fe、Cu、Pb、Zn、Ni和Sn的回收率分別達(dá)到約100%、80%、65%、75%、88%和56%。
北京航空航天大學(xué)的沈志剛在其專利中利用空氣分離筒設(shè)備進(jìn)行了廢棄電路板物理法資源化研究,該工藝回收的金屬材料純度為 95%,回收率達(dá)到 95%,具體工藝流程見圖1。
圖1 廢棄線路板物理法空氣分離工藝流程
濕法回收是利用水等作為分選介質(zhì),根據(jù)金屬和非金屬密度或比重的不同加以分離,例如浮選法、水力搖床、螺旋溜槽等。
譚之海采用“濕法破碎——浮選”工藝流程來回收廢棄線路板中金屬成分,結(jié)合傳統(tǒng)礦物浮選的4個(gè)常用浮選動(dòng)力學(xué)模型,研究了廢棄線路板自然疏水性浮選和藥劑浮選的浮選動(dòng)力學(xué)模型,并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了5個(gè)不同條件下建立得動(dòng)力學(xué)模型,為廢棄線路板浮選工藝參數(shù)的優(yōu)化、浮選流程的簡(jiǎn)化奠定了理論基礎(chǔ)。
綜上所述,物理法資源化處理線路板的方法很多,不同種類的線路板和不同的工藝流程,往往會(huì)取得不同的分離回收效果。廢舊手機(jī)線路板相對(duì)電腦等其他線路板,具有金屬含量高,板體薄等特點(diǎn),因此,對(duì)于廢舊手機(jī)線路板的回收,相關(guān)的物理回收工藝,還需要進(jìn)一步的研究和優(yōu)化,才能取得較好的分離效果。
3.2.2 化學(xué)處理法
化學(xué)處理法主要是利用濕法冶金的方法,對(duì)線路板中的貴賤金屬加以分離回收。濕法冶金技術(shù)回收貴金屬的基本原理是利用廢料中的絕大多數(shù)金屬能在硝酸、王水等強(qiáng)氧化性介質(zhì)中溶解而進(jìn)入液相的特性,使絕大部分貴金屬和其他金屬進(jìn)入液相而與其他物料分離,然后從液相中分別回收金等貴金屬和其他賤金屬。目前已經(jīng)得到應(yīng)用的將電子廢棄物中的金轉(zhuǎn)入溶液的工藝有硝酸王水濕法工藝、雙氧水硫酸濕法工藝、鼓氧氰化濕法工藝等幾種。
曹人平等應(yīng)用煅燒浸出法研究了廢舊手機(jī)中 Au、Pd、Ag 的回收技術(shù)及工藝,其回收率都>95%,回收得到的產(chǎn)物經(jīng)精制,其純度>99.9%。其具體工藝流程如下圖(圖2)。
圖2 廢舊手機(jī)中Au、Ag、Pd的回收工藝流程
李晶瑩[11]等采用硫脲作為浸出試劑,用Fe3+離子作為氧化劑,對(duì)廢舊手機(jī)線路板中的金、銀的浸出回收進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明,酸性條件下,樣品破碎到100目以下,控制硫脲濃度24g/L,F(xiàn)e3+離子濃度06%,室溫下反應(yīng)2h,金和銀的浸出率分別達(dá)到90%和50%。
Vinh Hung Ha 等采用Cu2+-硫代硫酸鹽-氨體系對(duì)廢棄手機(jī)線路板中的金的浸出進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,當(dāng)硫代硫酸鹽濃度0.12mol/L,Cu2+20mmol/L,氨濃度0.2mol/L,2h后,金的浸出率高達(dá)98%,取得較好的試驗(yàn)成果。
3.2.3 生物法處理技術(shù)
生物處理技術(shù),就是利用某些微生物的吸附、氧化和代謝作用,來提取廢舊電子產(chǎn)品中金屬的一種手段。生物提取技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但是生物浸出周期長(zhǎng),浸出率較低,目前還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,生物法是具有發(fā)展前景的新技術(shù)之一。
3.3 液晶顯示屏的回收
液晶顯示屏中主要成分為金屬銦和玻璃。銦是各類平面液晶顯示器生產(chǎn)中至關(guān)重要的成分。世界市場(chǎng)上平面顯示器的快速增長(zhǎng)成為全世界銦的生產(chǎn)的最主要的最終用戶,包括平面電視、臺(tái)式計(jì)算機(jī)顯示器、可上網(wǎng)的筆記本電腦、手機(jī)等主要的平面顯示器的快速發(fā)展和應(yīng)用,使得國(guó)際市場(chǎng)對(duì)銦的需求急劇增長(zhǎng),而且目前還沒有新的替代材料研究出來。液晶顯示屏中銦的含量大約在20×10-6~200×10-6,具有一定的回收利用價(jià)值。玻璃可作為一般的廢物回收利用。
3.4 廢舊手機(jī)鋰電池的回收與利用
現(xiàn)行的大多數(shù)手機(jī)電池為鋰離子電池,鋰、鈷是鋰離子電池的最重要成分,其中鈷在自然界含量稀少,價(jià)格昂貴,如果得到回收,將會(huì)獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。
對(duì)于廢舊鋰電池的回收利用,國(guó)內(nèi)在這方面的研究相對(duì)國(guó)外較少。中南大學(xué)鐘海云等采用堿浸——酸溶——凈化——沉鈷工藝流程,從鋰離子二次電池正極廢料——鋁鈷膜中回收鋁、鈷。本工藝鈷的直收率達(dá)到95.75%,鋁達(dá)到94.84%。
韓國(guó)礦產(chǎn)資源科學(xué)研究院回收研究所研究開發(fā)了從失效鋰離子電池中再生鈷酸鋰的濕法冶金方法——非晶型檸檬酸鹽沉淀法。工藝流程為:失效鋰離子電池——熱預(yù)處理(電池解離、硬化塑料)——一次破碎——一次篩分——二次熱處理——二次篩分——高溫焙燒——硝酸介質(zhì)還原浸出(H2O2作還原劑)——凈化除雜——檸檬酸沉淀——高溫焙燒——鈷酸鋰。日本索尼公司和住友金屬礦山公司合作開發(fā)了從失效鋰離子電池中回收鈷等元素的技術(shù)。其工藝為先將電池焚燒,以除去有機(jī)物,再篩選去鐵和銅,將殘余的粉末溶于熱的酸溶液中,用有機(jī)溶劑提取鈷。
4 廢舊手機(jī)回收利用現(xiàn)狀和建議
我國(guó)是一個(gè)人口眾多、手機(jī)使用量較大的國(guó)家,廢舊手機(jī)的回收利用,需要一個(gè)完善系統(tǒng),從政府、生產(chǎn)者、經(jīng)銷商、運(yùn)營(yíng)商到個(gè)人的積極參與和配合,才能實(shí)現(xiàn)廢舊手機(jī)綜合利用。廢舊手機(jī)的回收利用體系的建立,是一個(gè)逐漸完善的過程。目前,歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū),在廢舊手機(jī)的回收和利用方面,已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)完備的法律體系及回收處理系統(tǒng),因此,我們國(guó)家在這方面,可以結(jié)合我國(guó)國(guó)情,予以借鑒。
4.1 完善法律法規(guī),合理回收利用
專門法律法規(guī)的制定,是廢舊手機(jī)得以高效回收利用的前提和保證。2003年1月我國(guó)實(shí)施了《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》,2005年4月實(shí)施了《固體廢棄物污染環(huán)境防治法》,2007年3月實(shí)施《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》,2011年1月1日起,正式實(shí)施《廢棄電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》,并頒布了《廢棄電器電子產(chǎn)品處理目錄》,對(duì)廢舊電視、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、電腦等廢舊家用電器的回收處理做出了相關(guān)規(guī)定,但是,對(duì)于廢舊手機(jī)的回收處理,依然還沒有做出相關(guān)規(guī)定。因此,國(guó)家需要盡快完善相關(guān)法律法規(guī),將廢舊手機(jī)的回收利用納入其中,才能保證廢舊手機(jī)的合理回收與利用。
4.2 設(shè)立專門的回收機(jī)構(gòu),規(guī)范回收市場(chǎng)
目前,我國(guó)廢舊手機(jī)的回收,主要依靠小商販走街串巷進(jìn)行回收,或者賣給手機(jī)維修點(diǎn),然后,通過相關(guān)商家進(jìn)行翻新,重新回到市場(chǎng),欺騙消費(fèi)者。對(duì)于不能使用的,進(jìn)行簡(jiǎn)單的拆除,只回收利用其中一些有用的零部件。這種不規(guī)范的回收方式,不僅回收效率低,而且對(duì)環(huán)境的污染破壞大,對(duì)正規(guī)回收系統(tǒng)的建立,也產(chǎn)生一定的阻礙作用。針對(duì)我國(guó)當(dāng)前廢舊手機(jī)的回收利用情況,結(jié)合我國(guó)國(guó)情,借鑒國(guó)外的回收體系,在全國(guó)設(shè)立專門的回收網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行有償回收,比如利用銷售商和運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行回收,同時(shí),堅(jiān)決取締非法渠道進(jìn)行回收。
4.3 建立規(guī)劃化、產(chǎn)業(yè)化的處理企業(yè)
廢舊手機(jī)的拆解、處理工作,需要先進(jìn)的處理技術(shù)、工藝、專門的技術(shù)人員,進(jìn)行高效的無害化的拆解,才能避免對(duì)環(huán)境的二次污染和破壞。因此,廢舊手機(jī)的回收、處理,要兼顧環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益,走規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化的道路,既可以高效的回收利用,又不會(huì)造成環(huán)境的破壞,同時(shí)可以帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),促進(jìn)就業(yè)。因此,要堅(jiān)決取締、嚴(yán)格查辦一些沿海地區(qū)非法的手工拆解作坊,政府可以出資成立專門的處理企業(yè),或者鼓勵(lì)一些有實(shí)力、有技術(shù)、有資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行廢舊手機(jī)的拆解處理。對(duì)于相關(guān)的企業(yè),政府給予一定的照顧,如減免稅收、財(cái)政補(bǔ)貼等。
2013年7月 綠 色 科 技 第7期4.4 大力宣傳,提高公民環(huán)保意識(shí)
相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,公民的環(huán)保意識(shí)較薄弱,需要政府和相關(guān)企業(yè)機(jī)構(gòu)宣傳、教育和引導(dǎo),增強(qiáng)公民的環(huán)保意識(shí),倡導(dǎo)綠色消費(fèi),提高公民環(huán)保的積極性。同時(shí),政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)定期開展一些廢舊手機(jī)的回收活動(dòng),比如,以舊換新、廢舊手機(jī)換話費(fèi)、廢舊手機(jī)換取日用品、換取積分等,從而增加民眾主動(dòng)交回廢舊手機(jī)的主動(dòng)性。
5 結(jié)語
我國(guó)是一個(gè)手機(jī)使用大國(guó),也是一個(gè)手機(jī)生產(chǎn)大國(guó),每年廢棄的手機(jī)將達(dá)到上億部。然而,目前國(guó)內(nèi)關(guān)于廢舊手機(jī)回收利用方面的研究較少,對(duì)于廢舊手機(jī)的回收利用,還沒有形成相對(duì)完善的體系。如何有效的回收利用這些廢舊手機(jī),是當(dāng)前我國(guó)急需解決的一項(xiàng)重大難題。無論是法律法規(guī)的健全、回收系統(tǒng)的完善、專門處理企業(yè)的建立,還是工藝技術(shù)的研發(fā),都將是今后研究的重點(diǎn)。
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關(guān)鍵詞:廢舊塑料、回收、再生利用、現(xiàn)狀、問題
中圖分類號(hào):TG174文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
塑料作為化工原料應(yīng)用,在提供給人們生活便捷的同時(shí),對(duì)環(huán)境也帶來許多危害。隨著我國(guó)塑料產(chǎn)品的大量使用,廢舊塑料也急劇增加,“白色污染”已成為環(huán)境保護(hù)突出的問題。廢舊塑料垃圾被填埋,使生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重影響,而且浪費(fèi)資源,1萬t的廢舊塑料侵占土地約667m2 。廢舊塑料不易降解,自然界沒有能消化塑料的細(xì)菌和酶。不可降解塑料制品進(jìn)入土壤,會(huì)影響土壤內(nèi)的物、熱的傳遞和微生物生長(zhǎng),改變土壤特質(zhì),污染地下水源。塑料廢棄物的焚燒,如聚氯乙烯燃燒產(chǎn)生氯化氫(HCl),ABS、丙烯腈燃燒產(chǎn)生氰化氫(HCN),聚氨酯燃燒產(chǎn)生氰化物,聚碳酸酯燃燒產(chǎn)生光氣等有害氣體,對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞極大。
二、廢舊塑料回收現(xiàn)狀及問題
隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展,廢舊塑料的回收利用作為一項(xiàng)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的措施,普遍受到重視。尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家,對(duì)這方面工作起步早,已收到明顯的成效,我國(guó)有必要借鑒其經(jīng)驗(yàn)。
1、國(guó)外回收現(xiàn)狀
美國(guó)早在20世紀(jì)60年代就已開展廢舊塑料回收利用的廣泛研究。作為世界塑料生產(chǎn)第一大國(guó),目前,回收利用廢塑料包裝制品占50%,建筑材料占18%,消費(fèi)品11%,汽車配件5%,電子電氣制品3%,其他占13%;按塑料原料品種分,所占比例分別為聚烯烴類占61%,聚氯乙烯(PVC)占13%,聚苯乙烯(PS)占10%,聚酯類占11%,其他占5%。日本是塑料生產(chǎn)第二大國(guó),20 世紀(jì)80 年代,其年均廢舊塑料排放量占生產(chǎn)量的46%??梢?,廢舊塑料的回收已成為日本嚴(yán)重的社會(huì)問題。而且日本是能源短缺的國(guó)家,所以,對(duì)廢舊塑料的回收利用一直持積極態(tài)度。日本于1997 年制定了容器包裝回收法規(guī),要求消費(fèi)者將廢物分類,而各省市將之分日回收,再由回收企業(yè)進(jìn)行回收再生以向政府領(lǐng)取營(yíng)運(yùn)資金。日本國(guó)內(nèi)垃圾都被分門別類,放進(jìn)透明袋,在指定日由回收公司到指定地點(diǎn)取回處理,送到工廠;而塑料瓶將被加工成衣架、垃圾箱等日常用品,相當(dāng)實(shí)用。2000 年歐盟有8 個(gè)國(guó)家回收了超過50%的包裝用廢塑料,他們是荷蘭、瑞士、丹麥、挪威、德國(guó)、瑞典、奧地利和比利時(shí)。據(jù)“歐洲塑料制造商協(xié)會(huì)(APME)”統(tǒng)計(jì),歐盟2006 年回收利用廢塑料約1220萬t,占總量的43%。歐盟委員會(huì)于2006 年9 月強(qiáng)行通過一項(xiàng)法案,以提高回收塑料包裝廢棄物的目標(biāo)比例。新法案把原先確定的回收15%塑料包裝廢棄物的目標(biāo)提高至22.5%。對(duì)于塑料原料的回收再利用,歐洲委員會(huì)建議達(dá)到的目標(biāo)是100%。在整個(gè)歐洲大陸,以瑞士的塑瓶回收最為成功,回收率已達(dá)8成以上。英國(guó)塑料制品的年回收量逐年增加,1995年英國(guó)塑料回收總量?jī)H為11.25萬t,2001 年塑料回收總量增加到29.5萬t,塑料回收增加率年均達(dá)到了23.2%。意大利的廢塑料約占城市固體廢棄物的4%,其回收率可達(dá)28%。除上述國(guó)家外,法國(guó)、德國(guó)、奧地利、荷蘭等國(guó)家在廢舊塑料的回收利用方面也取得了較好的成果。上述發(fā)達(dá)國(guó)家在推行廢棄塑料回收再生時(shí),一方面通過立法明文規(guī)定企業(yè)、個(gè)人的行為,另一方面則通過社會(huì)宣傳活動(dòng),提高公眾對(duì)環(huán)保和回收利用的意識(shí)。
2、國(guó)內(nèi)回收現(xiàn)狀
我國(guó)塑料原料十分短缺,進(jìn)口量大,與此同時(shí),廢舊塑料回收利用率卻很低。廢塑料處理和回收有利于解決我國(guó)塑料工業(yè)原料緊張和環(huán)境污染問題。2008年,我國(guó)塑料消費(fèi)總量達(dá)5 194.4萬t,居世界第二位。同年,國(guó)內(nèi)廢棄塑料回收量約900萬t,回收率約22%;進(jìn)口廢塑料707萬t,回收總量達(dá)1600萬t。我國(guó)已成為全球最大的再生塑料市場(chǎng)。在國(guó)內(nèi),我國(guó)廢塑料回收網(wǎng)點(diǎn)已遍布全國(guó)各地,形成了一批較大規(guī)模的再生塑料回收交易市場(chǎng)和加工集散地。從事再生塑料回收利用及加工的企業(yè)和人員數(shù)量龐大且穩(wěn)定增長(zhǎng),主要是以個(gè)體戶和農(nóng)民為主,也有一些其他行業(yè)投資商。《中華人民共和國(guó)塑料包裝制品回收標(biāo)志(GB/T 16288-1996)》對(duì)塑料包裝制品的回收標(biāo)志做了明確規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)中做了界定的回收塑料品種包括聚酯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和其他。
3、我國(guó)廢舊塑料回收問題
(1)回收利用量不足
2003 年,我國(guó)的塑料制品產(chǎn)量達(dá)到1651萬t,如果算上小型企業(yè),保守估計(jì)超過2500萬t,2012年又保持了強(qiáng)勁增長(zhǎng)的勢(shì)頭。若按塑料制品中有20%為可回收塑料計(jì)算,則我國(guó)可回收塑料廢棄物每年約有400到500萬t,而這還不包括企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的邊腳料和沒使用過的殘次塑料制品?!对偕Y源回收利用“十五”規(guī)劃》中提出,到2005 年國(guó)內(nèi)要達(dá)到回收廢舊塑料500到600萬t,然而,我國(guó)2003 年回收的廢舊塑料卻只有200萬t。
(2)回收政策不健全
廢塑料回收利用可有效減少能源消耗和環(huán)境污染,但目前我國(guó)在宏觀層面還沒有對(duì)廢塑料回收利用行業(yè)發(fā)展的綜合規(guī)劃,中國(guó)塑料工業(yè)協(xié)會(huì)再生塑料專業(yè)委員會(huì)2004 年成立,目前有專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的專家、學(xué)者還比較缺少,很難對(duì)行業(yè)發(fā)展做出全面的規(guī)劃;各級(jí)政府很少有對(duì)廢棄塑料回收利用行業(yè)和再加工企業(yè)扶持的具體政策;缺乏廢塑料分類技術(shù)規(guī)范。社會(huì)對(duì)廢塑料行業(yè)缺少理性認(rèn)識(shí),一些政府部門與廣大民眾將再生塑料制品看作劣質(zhì)產(chǎn)品,很大程度上制約了廢塑料回收再生行業(yè)的發(fā)展。
(3)回收管理歸屬不明確
目前,全國(guó)至少有2 000 多萬人從事個(gè)體廢品收購(gòu),規(guī)范和管理好這支隊(duì)伍是回收工作的重點(diǎn)之一。據(jù)了解,目前廢塑料行業(yè)由環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家發(fā)改委、商務(wù)部、海關(guān)總署和質(zhì)檢總局等共同管理。因?yàn)樾袠I(yè)歸口不明確,致使缺乏行業(yè)指導(dǎo)、技術(shù)規(guī)范。所以應(yīng)盡早確立歸口部門,將生活垃圾分類回收工作與之密切結(jié)合,從而建立起全社會(huì)的回收體系。
(4)回收存在質(zhì)量及環(huán)境破壞問題
廢舊塑料回收利用行業(yè)進(jìn)入門檻低,技術(shù)含量低。許多地方出現(xiàn)作坊式廢舊塑料回收加工點(diǎn),生產(chǎn)設(shè)備落后,從業(yè)人員技術(shù)匱乏,其結(jié)果是產(chǎn)品技術(shù)含量低,質(zhì)量不穩(wěn)定。在包裝廢物中的紙類、金屬類和塑料瓶等已經(jīng)得到了較為廣泛和自發(fā)的回收利用,但回收利用價(jià)值不大的塑料包裝袋沒有得到較好回收,進(jìn)而對(duì)環(huán)境造成污染。除此以外,因缺乏有效領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào),一些回收企業(yè)的污水未進(jìn)行處理就地排放,地下水質(zhì)受到影響。
三、廢舊塑料利用現(xiàn)狀及問題
1、廢舊塑料利用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀回收后的廢舊塑料,需要經(jīng)過不同的技術(shù)處理實(shí)現(xiàn)塑料制品或材料的再利用。
根據(jù)處理的種類不同,可以將現(xiàn)有的廢舊塑料利用技術(shù)分為兩大類:?jiǎn)纹奉愃芰暇酆衔锾幚砑夹g(shù)和多品類塑料聚合物綜合利用技術(shù)。單一塑料聚合物處理技術(shù)是指根據(jù)不同種類的塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等制定不同的加工處理工藝,單獨(dú)進(jìn)行回收再利用。其中包括簡(jiǎn)單再生技術(shù)、物理改性技術(shù)等。多品類塑膠聚合物綜合利用技術(shù)是指針對(duì)于成分復(fù)雜不易分離塑料制品,或者混合后處理效果好的塑料制品,同時(shí)進(jìn)行綜合處理,從而實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化的處理方法。其中包括熱能燃料利用技術(shù)、化學(xué)改性和裂解技術(shù)。
2、簡(jiǎn)單再生技術(shù)
簡(jiǎn)單再生法指不經(jīng)改性將廢舊塑料經(jīng)過分選、清洗、破碎、熔融、造粒后直接用于成型加工的回收方法。簡(jiǎn)單再生技術(shù)工藝簡(jiǎn)單,成本低,投資少,所加工的塑料制品應(yīng)用廣泛。但是簡(jiǎn)單再生法不適合制作高檔次的塑料制品,其應(yīng)用面受到一定的限制。早在20世紀(jì)70年代,該技術(shù)就在江浙一帶應(yīng)用,如將廢軟聚氨酯泡沫塑料按一定的尺寸要求破碎后,用作包裝容器的緩沖填料和地毯襯里料;或?qū)U舊的聚氯乙烯制品經(jīng)破碎及直接擠出后用于建筑物中的電線護(hù)管。硬質(zhì)PVC塑料主要采用重新造粒的方法,將經(jīng)分揀洗凈的廢舊PVC塑料在雙輥煉塑機(jī)上混煉,根據(jù)廢料的來源、質(zhì)量,加入各種精添加劑,經(jīng)充分混煉后出片、切粒,過濾擠出制得再生粒料。PVC門窗廢料經(jīng)收集、分選,除去玻璃和金屬,清潔、粉碎后可與新料一起,通過共擠出工藝生產(chǎn)再生門窗型材?;厥蘸蟮腜ET塑料先進(jìn)行分離處理,分離的PET碎料經(jīng)擠出機(jī)擠出造粒制成粒料。PET 粒料用途廣泛,一是重新制造PET 瓶,再生粒料不能用于與食品直接接觸場(chǎng)合;二是紡絲制造纖維,用作枕芯、褥子、睡袋、氈等;三是玻纖增強(qiáng)材料,經(jīng)玻纖增強(qiáng)的再生PET 具有較好的耐熱性和力學(xué)強(qiáng)度,可用來制作汽車零部件。PE農(nóng)用薄膜可用于生產(chǎn)再生粒料,PE再生粒料可用于生產(chǎn)農(nóng)膜,也可用于制造化肥包裝袋、垃圾袋、農(nóng)用再生水管、柵欄、樹木支撐、盆、桶、垃圾箱、土工材料等。
3、直接再生產(chǎn)品性能不穩(wěn)定
復(fù)合再生塑料制品,因各種塑料混入的比率不同及相容性各異而使其制品質(zhì)量不穩(wěn)定,性能較差。再生雖然路線簡(jiǎn)單,但產(chǎn)品質(zhì)量較差、性質(zhì)不穩(wěn)定、易變脆。目前,國(guó)內(nèi)僅用于建筑填料、垃圾袋、雨具等低檔產(chǎn)品的生產(chǎn)。
4、化學(xué)及焚燒處理運(yùn)行成本高、污染嚴(yán)重
因塑料是熱值很高的大分子材料,發(fā)熱量大,易損傷爐子,加上焚燒后產(chǎn)生的氣體會(huì)促使地球暖化。焚燒后主要產(chǎn)物是二氧化碳和水,但隨著塑料品種、焚燒條件的變化,也會(huì)產(chǎn)生多環(huán)芳烴化合物、酸性化合物、一氧化碳和重金屬化合物等有害物質(zhì),有些塑料在焚燒時(shí)還會(huì)釋放出二惡英與氯氣,這些物質(zhì)若直接進(jìn)入大氣會(huì)污染環(huán)境。
四、結(jié)語
綜上所言,我國(guó)在廢舊塑料的改性利用方面己取得了一定的進(jìn)展,但如何更好地利用和開發(fā)廢舊塑料仍是塑料工業(yè)面臨的一大研究課題。21世紀(jì)乃至未來,環(huán)境保護(hù)和廢棄資源的再生利用水平將是衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平最重要的標(biāo)志之一。廢舊塑料的回收和改性利用是解決廢舊塑料環(huán)境污染的有效方法,具有巨大的工業(yè)潛力,也是國(guó)家目前主要支持的方向之一,是塑料行業(yè)持續(xù)發(fā)展的必由之路。
參考文獻(xiàn):
[1] 李士峰:《淺議廢塑料處理技術(shù)》,《資源再生》,2007年12期
[關(guān)鍵詞] 易拉罐回收利用 廢品回收利用 建議
近年來,隨著世界各國(guó)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的日益重視,循環(huán)經(jīng)濟(jì)的價(jià)值也逐漸得到體現(xiàn),在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)這一過程當(dāng)中,廢品回收利用領(lǐng)域因其特殊的地位一直受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。
一、國(guó)外易拉罐回收的具體措施
由于各國(guó)實(shí)際情況的差異,不同國(guó)家的回收方式和政策各異,因此易拉罐回收流程也各不相同。經(jīng)過對(duì)中國(guó)、美國(guó)、瑞典三個(gè)國(guó)家易拉罐回收利用流程的比較,我們可以得出如下結(jié)論:
1.在易拉罐廢鋁利用領(lǐng)域,從易拉罐廢舊鋁材用途上來看,瑞典的回收利用模式最為科學(xué),實(shí)現(xiàn)了易拉罐鋁材的循環(huán)利用,大大提高了其利用率。與之相比,美國(guó)的運(yùn)作模式略微遜色,在利用這一環(huán)節(jié),不能保證直接依靠原有廢舊易拉罐熔煉生成原牌號(hào)的鋁合金,而需要經(jīng)過金屬成分調(diào)制,才可以生產(chǎn)出符合要求的鋁材。
2.在易拉罐回收環(huán)節(jié)領(lǐng)域,經(jīng)過對(duì)比分析,美國(guó)的循環(huán)(罐料制罐裝罐用戶廢罐回收廢料)周期最短,平均為90天,而中國(guó)和瑞典的回收模式都存在回收環(huán)節(jié)復(fù)雜,層級(jí)多的特點(diǎn)。
3.在回收組織者領(lǐng)域,瑞典和美國(guó)的易拉罐回收都有政府的參與,其回收的環(huán)節(jié)都有比較正規(guī)的公司負(fù)責(zé),政府監(jiān)督參與起來比較容易,很多情況下易拉罐回收方是作為一種類似于政府角色出現(xiàn)在公眾市場(chǎng)上。
二、中國(guó)廢品回收利用方面存在的問題
由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀的制約以及持久以來粗放式、資源密集型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的影響,在廢品回收利用領(lǐng)域,目前中國(guó)仍存在很大問題。筆者主要從政府、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)以及公民意識(shí)來闡述目前此領(lǐng)域存在的問題:
1.政府監(jiān)管力度不夠,政策法規(guī)執(zhí)行不力。由于受長(zhǎng)期以來粗放式經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式的影響,很多政府并沒有樹立全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的發(fā)展觀和正確的政績(jī)觀,一些地區(qū)、部門和行業(yè)在發(fā)展思路上重開發(fā)、輕節(jié)約,重速度、輕效益,不少地方片面追求GDP的增長(zhǎng),忽視資源和環(huán)境問題的解決,對(duì)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、節(jié)約降耗、減輕污染重視不夠。
2.市場(chǎng)結(jié)構(gòu)不夠健全,重要環(huán)節(jié)企業(yè)缺位。由于部分廢品的滋生特點(diǎn)制約,若按照科學(xué)的方法合理的進(jìn)行回收利用,雖然從整體上可以達(dá)到社會(huì)資源利用率最大化,但對(duì)回收利用渠道當(dāng)中的部分企業(yè)而言,有時(shí)并不能夠達(dá)到利潤(rùn)最大化,這影響了他們科學(xué)處理的積極性,導(dǎo)致重要環(huán)節(jié)企業(yè)缺位,很大程度上導(dǎo)致了目前這種資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。
3.處理工藝技術(shù)落后,資源價(jià)值浪費(fèi)嚴(yán)重。發(fā)展科學(xué)的廢品回收利用模式,必須有先進(jìn)的廢品處理技術(shù)作為支撐。目前我國(guó)在提高資源利用效率的某些技術(shù)上取得了一些突破,但總體上看,此領(lǐng)域的科學(xué)研究和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用明顯滯后,缺乏與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)的科學(xué)的科學(xué)理念指導(dǎo),我國(guó)多數(shù)企業(yè)還沒有能力開發(fā)大幅度提高資源利用效率的共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)也缺乏了解相關(guān)技術(shù)信息的渠道,阻礙了廢品回收利用的深層次發(fā)展。
4.公民環(huán)保意識(shí)薄弱,缺乏資能源危機(jī)感。首先,很多公民對(duì)廢品回收的意義和價(jià)值缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。對(duì)我國(guó)嚴(yán)峻的資源和環(huán)境形勢(shì)認(rèn)識(shí)不足,對(duì)國(guó)際上可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)了解不夠,缺乏對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)迫切性和重要性的認(rèn)識(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系及兩者之間的矛盾了解不夠,或不夠關(guān)心。
三、針對(duì)中國(guó)回收現(xiàn)狀所提出的建設(shè)性意見
1.加強(qiáng)廢品回收法規(guī)建設(shè),規(guī)范回收利用市場(chǎng)行為。政府應(yīng)該建立完善的廢品回收利用法律法規(guī)體系,包括國(guó)家級(jí)的立法和地方性行政法規(guī),具體體現(xiàn)在建立和完善主要法律制度、政府扶持制度、經(jīng)濟(jì)刺激和約束制度、市場(chǎng)準(zhǔn)入制度、科技研發(fā)促進(jìn)制度、綠色核算制度等法律法規(guī),形成從中央到地方的立體化法律法規(guī)體系,保證回收市場(chǎng)的秩序規(guī)范。
2.加大宣傳和教育的力度,提高公眾的環(huán)保和節(jié)約意識(shí)。充分利用大眾媒體和科普宣傳的力量,向廣大群眾普及資源綜合利用的科學(xué)與法律知識(shí),增強(qiáng)公眾合理利用資源的意識(shí)和責(zé)任感,動(dòng)員和正確引導(dǎo)公眾參與資源綜合利用,使全民都來理解、支持和自覺參與資源綜合利用事業(yè)。同時(shí)建立有關(guān)激勵(lì)制度,對(duì)為廢品回收工藝以及模式作出突出貢獻(xiàn)的個(gè)人和組織給予物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),從而使公眾在維護(hù)自身環(huán)境權(quán)益的實(shí)踐中,徹底轉(zhuǎn)變自身行為,并樹立牢固的資源節(jié)約意識(shí)。
3.規(guī)范廢品回收市場(chǎng)秩序,建立合法的廢品回收渠道。相關(guān)職能部門應(yīng)該要求各廢品回收行業(yè)企業(yè)主要嚴(yán)格執(zhí)行廢品回收有關(guān)規(guī)定,進(jìn)一步完備廢品回收相關(guān)手續(xù),對(duì)具有一定規(guī)模且堅(jiān)持守法經(jīng)營(yíng)的廢品回收站,實(shí)行鼓勵(lì)政策,維護(hù)正常的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)秩序。
4.鼓勵(lì)廢品處理工藝改革,提高社會(huì)整體技術(shù)水平。政府在制定廢品回收利用相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)注重技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而不是具體技術(shù),注重最終產(chǎn)品的指標(biāo),以及處理過程中所排放的廢棄物含量指標(biāo),鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新,加大對(duì)高校和科研機(jī)構(gòu)的支持力度,促進(jìn)科研成果的市場(chǎng)化運(yùn)作,調(diào)動(dòng)全社會(huì)的力量,共同為廢品的回收再利用工藝的提高作貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):