一、徐州废弃塑料的肯纳回收处理方案
废弃塑料的回收再利用处理方法
塑料的回收不同于金属、纸和玻璃的金属回收,因为各种塑料的物理和化学特性的差别和各种塑料的不相容性,它们的混合物不适宜加工,因此,每一种塑料必须分别收集,然后分门别类地加以处理。在收集和分类过程中需防止污垢和外来杂质的待遇混入,否则将影响回收料的再使用。
塑料的好徐种类不同,使用寿命也有较大差异,如低密度聚乙烯以薄膜制品为主,使用寿命1～2年;PVC管使用寿命较长,可达10年以上。因此,收金属方在加工利用废弃塑料时应根据塑料的来源、种类、徐州沾污情况和混合状况,肯纳选择合适的回收处理方法,才能将废弃塑料转变为适宜再加工的材料。表1是金属不同种类塑料的再生处理方法。
表1不同种类塑料的待遇处理方法
原料
处理方法产品
类别种类
颜色
A PE、PP、好徐PS、收金属方床上用品、徐州塑料箱、肯纳塑料部件（工业废品，金属100%塑料）单色分类、比重筛选、风选、粗碎、水洗、干燥、造粒市售再生颗粒（PE、PP、PS）
B PE、PP、PS、ABS、AS电线包皮、模制塑料部件、模制类容器(含塑料50%)杂色
黑色
风选、分类、粗碎、粉碎、水洗、干燥、熔融成型电线滚筒、桩、U形槽、棒、板、货架、原料、台架、集装箱、人造鱼礁
C APP、PE、聚合物、再生废品、容器、工业制品(城市排放塑料,不含PVC）杂色除掉 PVC，粗碎、热分解,焚烧,掩埋燃料(汽油、碳化物)、热能、化工产品（乙烯、丙烯、苯乙烯单体）
PVC A、B类与上同,C类熔融固化后掩埋或成块掩埋
热固性塑料以焚烧为主,掩埋
塑料的回收再利用遇到的首要问题是废弃塑料的收集问题,要使收集工作顺利进行,需公民的公共环境意识的提高,变被动收集为主动交纳,需产生废弃塑料的企业部门与处理部门的紧密合作,生产部门欲能将所产生的废弃塑料按类收集,分别送交,则为处理部门的回收处理提供了有力的保证。
2.2废弃塑料的回收再利用技术
2.2.1废塑料熔融加工
该技术是目前废塑料再利用中最经济和最方便的方法,因为它能够使整个材料及能量得到最充分的利用。其基本原理是废塑料经粉碎送入熔融装置,废塑料在其熔化温度内被熔化,经挤压造粒,冷却,切粒即获得二次母粒。这种技术主要遇到的问题是高能耗及废塑料中填充料的影响。
2.2.2废塑料的水解回收技术
通过缩聚反应生产的塑料树脂,如聚氨脂、聚酰胺、聚脂、聚碳酸酯等都可以进行水解,使这些聚合物重新恢复到原始单体或中间体。塑料在加工和使用中结构是稳定的,聚合物分解需有一定的外界条件,图1是聚氨脂软质泡沫塑料的分解示意图,通过水解的产物能够作为泡沫塑料生产的起始原料。
2.2.3废塑料的油化回收技术
塑料是由石油作原料合成的高分子化合物,当将其施加能量切断原子链,可得到类似油分子构造的物质。利用这一原理,采用加热分解,蒸馏,即可获得汽油、柴油等石油燃料,这一过程称为塑料的油化。图2是塑料油化工艺流程图。
油化工艺产出的油品产率可达75%～80%以上,生成油可用作燃油锅炉用油。该技术较其它废塑料处理技术难度大成本高,但从环保角度看则是一项适用的处理技术。
2.2.4高温热解法处理废塑料
高温热解是指高温情况下高分子材料的热降解,同时放出大量气体。其处理流程如下:燃烧区有一层沙土,通入气体使沙土如液体一样流动,形成流化床,欲处理的废资料置于流化床上,反应器是一个完全封闭的系统,温度可达600～900℃,处理废塑料时可获得44%的燃料气体,26%的芳香烃及轻质汽油和焦油的混合物,以及30%的固体残渣。
这种方法适合处理那些含金属箔或金属涂层的塑料制品,获得的燃料气体和油类混合物可作为燃料使用,但剩余的30%残渣必须进行再处理。
2.2.5燃烧法处理废弃塑料
对于那些沾污的废塑料和多次再生的废塑料制品,焚烧处理是它的最后归宿,这样可获得废塑料的热能。废塑料的生热值与相同各类的燃料油相当(见表2),燃烧获得的热能可用于发电。
表2各种材料的热值
材料 PS PE燃料油脂类皮革 PVC纸
热值(KJ/Kg) 46000 46000 44000 38000 19000 19000 17000
二、污泥处理与资源化利用方案选择
污水处理产生的大量污泥的任意堆放和投弃对环境造成了新的污染，如何妥善处置这些污泥已成为全球共同关注的课题，当今的共识是将污泥视为一种资源加以有效利用，在治理污染的同时变废为宝。
1、污泥处理方法
随着海洋投弃被禁止，污泥弃置的比例正逐渐减少，同时土地填埋也受到越来越严格的限制，因为填埋需占用大量土地、耗费可观的填埋费用且不能根治污染。在今后数年里美国的大部分污泥填埋场将关闭，欧盟也将规定填埋必须和焚烧相结合，只有焚烧灰才可以被填埋。人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃［1］，污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流。污泥利用可分为土地利用和热能利用，具体方法包括堆肥、碱性稳定化、热干化、焚烧等。
1.1堆肥堆肥是利用污泥中的微生物进行发酵的过程。在污泥中加入一定比例的膨松剂和调理剂（如秸杆、稻草、木屑或生活垃圾等），利用微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。研究表明，经过堆肥的污泥质地疏松，阳离子交换量（CEC）显著增加、容重减小、可被植物利用的营养成分增加、病原菌和寄生虫卵几乎全被杀灭［4］。
目前采用的方法有静态和动态堆肥两种。有些地方仍沿用传统的条形静态通风垛，一些发达国家则多采用现代工业化的发酵仓工艺，如日本至20世纪90年代末已建了35座污泥堆肥厂，其中最大的堆肥厂在北海道的札幌市，其发酵仓和生产线很具规模且机械化自动化程度高［2］。国内的唐山、常州等地也采用发酵仓处理污泥。
1.2碱性稳定化碱性稳定化是在污泥中加入石灰或水泥窑灰等碱性物质，使污泥pH＞12并保持一段时间，利用强碱性和石灰放出的大量热能杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属，处理后污泥可直接施用于农田。
碱性稳定化的两个主要处理方法是N-ViroSoil和Agri-Soil方法。前者是在碱性稳定后通过机械翻堆或其他方法使污泥快速干燥，后者则是在混合碱性物料后进行堆肥。美国爱森技术公司开发了成套N-Viro设备并在美国、澳大利亚等地使用，其自动化程度高，处理湿污泥量可达50～240t/d. 1.3热干化热干化是利用热能将污泥烘干。干化后的污泥呈颗粒或粉末状，体积仅为原来的1/5～1/4，而且由于含水率在10%以下微生物活性完全受到抑制而避免了产品发霉发臭，利于储藏和运输。热干化过程的高温灭菌作用很彻底，产品可完全达到卫生指标并使污泥性能全面改善，产品可作替代能源也可土地利用。20世纪90年代热干化技术得到迅速发展，2000年世界干污泥产量已是1990年的10倍［5］。目前在设备市场技术领先的有奥地利的Andritz公司、比利时的Seghers公司和美国的Bio-Gro等，其设备可蒸发水量为0.5～ 10t/h（相当于处理含水率为20%的湿污泥15～300t/d），而且设备自动化程度高、安全性能好。
热干化按加热方式可分为直接加热和间接加热，其中有代表性的是欧洲最大的直接加热污泥干化厂——英国的Bransands（可蒸发水量为7×5000kg/h）以及世界最大的间接加热干化厂——西班牙的巴塞罗那（可蒸发水量为4×5000kg/h）。国内的大连、秦皇岛和徐州等地也开展了污泥热干化生产的研究，都采用直接加热方式。
1.4焚烧
通过焚烧可利用污泥中丰富的生物能来发电并使污泥达到最大程度的减容。焚烧过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭、有毒有害的有机残余物被氧化分解。焚烧灰可用作生产水泥的原料，使重金属被固定在混凝土中而避免其重新进入环境，不足之处在于焚烧过程中会产生二英等空气污染物。目前应用最广的焚烧设备是流化床焚烧炉，当污泥的含水率达到38%以上时就可不需要辅助燃料直接燃烧［6］，污泥焚烧在日本和欧美较为普遍，日本有61%的污泥采用焚烧处理。
另外目前正在发展一种新的热能利用技术——低温热解，即在400～500℃、常压和缺氧条件下，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属（尤其是铜）的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物，最终产物为油、碳、非冷凝气体和反应水。热解前的污泥干燥就可利用这些低级燃料（碳、气和水）的燃烧来提供能量，实现能量循环；热解生成的油（质量上类似于中号燃料油）还可用来发电。第一座工业规模的污泥炼油厂在澳大利亚柏斯，处理干污泥量可达25t/d［6］。
2、污泥利用方案的选择
面对众多的污泥利用方案，Bridle等提出用生命周期评价法即从“环境卫生安全、资源回收、资源投入产出比和收益影响比”四个方面评估污泥利用方案的可持续性［7］。因各地区的发展状况有差别，所得出的结论也不同，所以应根据本地实际情况选择适合的污泥利用方案。
2.1污泥利用的潜在风险污泥利用需满足严格的环境卫生标准，不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染，所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的，而土地利用则需严格管理，只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物，而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染，热干化的安全性较佳，因其高温灭菌作用很彻底，产品可完全抑制微生物的活性；碱性稳定化基本上也能达到安全标准；堆肥则不足以保证安全性［8、9］，因病原物仍有少量存活且产品的高含水率（一般为30%～40%）可使病原物复活，故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。
2.2利用方法的比较污泥土地利用可回收植物生长所需养分并且改善土壤的物理性质（降低容重、提高渗透性和保湿性），其收益是显著的，但前提是污泥必须安全。焚烧既可回收热能又可通过干馏提取油、气等，不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工产品，具有工业化利用前景，因此当污泥不能农用或者污泥量大于农用需求量时，焚烧也是一种选择。欧洲将来有30%的污泥土地利用、70%热能利用。而在所有方案中，无疑热干化最具灵活性，对可农用的污泥进行热干化处理后可形成高质量的颗粒肥，易撒播且适宜包装上市销售，对不可农用的污泥无论直接焚烧或者干馏制油都需先热干化处理，因此，热干化适用于所有污泥，其产品用途也最广泛。
2.3其他因素运行成本及经济承受能力是方案选择的重要因素之一。总体来说焚烧的成本最高（是其他工艺的2～4倍［2］），而其他方案的综合成本差异不显著。堆肥化若采用静态条垛工艺则成本最低，但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重；若采用发酵仓则设备投资和运行费用将增加，而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备，这样其成本优势就大大削弱了。因此，考察污泥利用的成本时应在统一产品质量标准和环境影响标准的基础上，从设备投资、运行费用、地价、人力价格等多方面进行综合评估。污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。
一般而言，污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题，所以选址会对方案选择产生决定性影响。如果污水处理厂远离城区并有闲置土地，则堆肥不失为一种合理选择。在生产用地紧张的情况下，热干化显得较有优势，它不仅占地面积很小，而且可以满足严格的环保标准（其尾气经严格除尘除臭后才排放，厂房内的气体也进行除臭处理），即使在德国、瑞士等地也有污泥热干化厂建在市区或旅游区内的情形。
各地区的实际情况决定了污泥产品的使用目的和要求不同，从而也导致了污泥处理利用方法的迥异。例如欧洲仅有1%的污泥用于堆肥，美国也只有4%～5%，但在澳大利亚堆肥却很受欢迎（尤其是碱性稳定后堆肥［8］），如悉尼水处理集团污泥的25%用于堆肥、54%用于碱性稳定化［10］，原因是澳大利亚许多土壤呈酸性。在美国东海岸污泥热干化处理发展迅速，这是因为那里的污泥无法直接就近农用，必须将其制成易于储存和运输的颗粒肥上市销售或运往西部佛罗里达州的柑橘农场［11］。可见污泥处理后的性状和用途会制约污泥利用方案的选择，所以应先作详尽的市场调查，根据污泥利用的市场及容量确定了污泥的最终出路之后才能选出最佳的污泥处理方案。
3、结论
污泥经过减容、稳定和无害化处理后，可以作为资源加以综合利用。目前的利用方向是土地利用和热能利用。面对各地区千差万别的污泥利用经验，应立足于本地区的实际情况，在兼顾环境生态、社会和经济效益平衡的前提下，审慎地、全面地论证各种方案实施的可行性，从中选出最佳方案。
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三、煤矿的降尘方法
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参考资料:溶剂萃取
