廢棄塑料制品的危害及資源再生化處理2013級環(huán)境科學***學號：********第一頁，共二十二頁。塑料的定義根據美國材料試驗協(xié)會所下的定義，塑料乃是一種以高分子量有機物質為主要成分的材料，它在加工完成時呈現固態(tài)形狀，在制造以及加工過程中，可以借流動(flow)來造型。塑料是指以樹脂(或在加工過程中用單體直接聚合)為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中能流動成型的材料，是合成的高分子化合物，可以自由改變形體樣式。利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。以合成樹脂或天然樹脂為基礎原料，加入(或不加)各種塑料助劑、增強材料和填料，在一定溫度、壓力下，加工塑制成型或交聯(lián)固化成型，得的固體材料或制品。第二頁，共二十二頁。塑料的主要成分塑料的主要成分是合成樹脂。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質而得名，如松香、蟲膠等，樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高聚物。樹脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機玻璃、聚苯乙烯等。所謂塑料，其實它是合成樹脂中的一種，形狀跟天然樹脂中的松樹脂相似，但因經過化學手段進行人工合成，而被稱之為塑料。第三頁，共二十二頁。塑料的性質●它是高分子有機化合物●它可以多種型態(tài)存在例如液體固體膠體溶液等●它可以成形(moldable)●種類繁多，因為不同的單體及其組成可以合成不同的塑料●用途廣泛產品呈現多樣化●具有不同的性質●可以用不同的加工方法(processingmethod)第四頁，共二十二頁。塑料的簡單介紹塑料和樹脂這兩個名詞也?；煊谩７诸愃芰峡蓞^(qū)分為熱固性與熱塑性二類，前者無法重新塑造使用，后者可一再重復生產①。塑料高分子的結構基本有兩種類型：第一種是線型結構，具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結構，具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。有些高分子帶有支鏈，稱為支鏈高分子，屬于線型結構。有些高分子雖然分子間有交聯(lián)，但交聯(lián)較少，稱為網狀結構，屬于體型結構。高分子的分子結構分類：（a）線型結構（無支鏈）（b）線型結構（帶有支鏈）（c）網狀結構（分子鏈間少量交聯(lián)）（d）體型結構（分子鏈間大量交聯(lián)）兩種不同的結構，表現出兩種相反的性能。線型結構（包括支鏈結構）高聚物由于有獨立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由于沒有獨立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結構的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。①熱塑性塑料分子結構都是線型結構,在受熱時發(fā)生軟化或熔化,可塑制成一定的形狀,冷卻后又變硬.在受熱到一定程度又重新軟化,冷卻后又變硬,這種過程能夠反復進行多次.如聚氯乙烯,聚乙烯,聚苯乙烯等.熱塑性塑料成型過程比較簡單,能夠連續(xù)化生產,并且具有相當高的機械強度,因此發(fā)展很快.熱固性塑料的分子結構是體型結構,在受熱時也發(fā)生軟化,可以塑制成一定的形狀,但受熱到一定的程度或加入少量固化劑后,就硬化定型,再加熱也不會變軟和改變形狀了.熱固性塑料加工成型后,受熱不再軟化,因此不能回收再用,如酚醛塑料,氨基塑料,環(huán)氧樹脂等都屬于此類塑料.熱固性塑料成型工藝過程比較復雜,所以連續(xù)化生產有一定的困難,但其耐熱性好,不容易變形,而且價格比較低廉.第五頁，共二十二頁。塑料制品在社會中的作用按化學組成塑料容器可分為PE、PP、PS、PVC、PET、NY、PC、PF、UF容器等。按成型方法可將塑料容器分為吹塑、注射、擠出、模壓、熱成型、旋轉、纏繞成型容器等。按容器的形狀和用途塑料容器可分為箱盒類、瓶罐類、袋類、軟管類等。日常生活中的塑料制品第六頁，共二十二頁。1，PET，聚對苯二甲酸乙二醇酯主要應用：最常見的是用作飲料瓶、屏幕保護膜及其它透明保護膜。PET也可紡絲，就是我們常說的滌綸，故而奧運期間有回收飲料瓶制衣的說法。許多追求透氣和輕便的運動服就是滌綸制成的，很久以前流行的衣料“的確良”也是此物，但是限于當時紡絲手段的落后，的確良衣物穿著上不如現在的舒服。此外PET亦有許多工程應用。使用注意：無毒，但合成過程可能存留單體、低分子齊聚物和副反應產物如二甘醇，這些都是有一定毒性的，用于飲料瓶的PET原料國家有嚴格的標準。在塑料中PET熔點較高。但是一般的瓶子并不建議重復利用，特別是用于裝開水。因為PET瓶一般較薄，采用吹塑的方式制造，瓶體在加熱到90℃左右時由于PET分子鏈的重新排列和內應力作用，瓶體會扭曲收縮，此時使用容易導致燙傷。此外較高的溫度會增加材料中有害物質溶出的風險。2，PE，聚乙烯（高密度聚乙烯：HDPE；低密度聚乙烯：LDPE）主要應用：目前PE是應用最廣泛的塑料，借助不同的改性方法，PE可以應用在日常生活的各個方面。比較有代表性的包括塑料桶、薄膜、紙杯內壁、水管和電纜外皮等。使用注意：PE本身無毒。但生產中會用到一些加工或改性助劑，如填料、穩(wěn)定助劑或顏料。有些助劑是有毒的。PE制品由于在較高溫度下會軟化甚至熔化，應盡量避免高于開水溫度100℃下使用。第七頁，共二十二頁。3，PVC，聚氯乙烯主要應用：

PVC現在多用于制造一些廉價的人造革，腳墊，下水管道等；由于其電氣性能良好又有一定的自身阻燃特性，被廣泛用于電線電纜的外皮制造。此外，PVC在工業(yè)領域應用廣泛，特別是在對耐酸堿腐蝕要求高的地方。使用注意：PVC生產中會使用大量增塑劑（塑化劑，如DOP）和含有重金屬的熱穩(wěn)定劑，且合成過程很難杜絕游離單體的存在，這些都被認為是有毒的。所以PVC在接觸人體、特別是醫(yī)藥食品應用中，正逐漸被PP、PE所取代。PVC是一種不耐高溫的塑料，無法使用在溫度較高的地方。4，PP，聚丙烯豆?jié){瓶,有優(yōu)樂乳瓶,果汁飲料瓶,微波爐餐盒(是唯一可以放入微波爐的塑料盒)主要應用：

PP的使用范圍也很廣泛，日常用品如包裝、玩具、臉盆、水桶、衣架、水杯、瓶子等等；工程應用如汽車保險杠等。紡成絲的PP被稱為丙綸，在紡織品、無紡布、繩索、漁網等制品中很常見。使用注意：PP與PE的加工方法和使用范圍類似，本身也無毒?？赡艿耐{來自于加工和改性中的助劑。特別是由于PP耐候性較差，生產中可能會用到含有重金屬的耐老化劑。相比PE制品，PP制品的耐熱性略優(yōu)，典型的樂扣樂扣水杯使用溫度可以達到110℃，但是再高的溫度就有軟化和熔化的危險了，應盡量避免。第八頁，共二十二頁。廢棄塑料所引起的環(huán)境危害和社會問題塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展，也帶來了人們不愿意看到的廢棄塑料及垃圾廢塑料引起的一系列社會問題。塑料制品的應用已深人到社會的每個角落，從工業(yè)生產到衣食住行，塑料制品無處不在。人們開始發(fā)現，塑料垃圾已經悄悄地向我們涌來，嚴重影響著我們的身體健康和生活環(huán)境，如一些農用土地因廢棄地膜的影響而開始減產，廢塑料引發(fā)的“白色污染”開始讓人們頭痛，不腐爛不分解的餐盒無法有效回收，生活用塑料垃圾無從下手處理……，塑料廢棄物劇增及由此引起的社會和環(huán)境問題擺在了人們面前，擺在了全世界人們生活生存的地方。據統(tǒng)計，我國城市生活垃圾年產量目前已達1．2億噸以上，其中廢塑料占2％一4％，即每年產生廢棄塑料總量約240萬~480萬噸。這些不能被自然消納的塑料廢棄物的日益增多，不僅嚴重影響和污染了環(huán)境，甚至將危及人類的生存。由于在我國許多大中城市中尚缺少現代化的垃圾填埋或焚燒設施，大多數廢棄塑料只能采取露天堆放的辦法，加之人們的隨意丟棄，使得城市處于“白色垃圾”的包圍之中。第九頁，共二十二頁。對土壤、農作物的危害

就目前世界和我國廢舊塑料的現狀來看，主要影響社會環(huán)境的廢舊塑料是以農用和包裝材料為主。農用廢舊塑料以廢棄農膜為主，包括地膜、棚膜、果蔬保鮮膜及農灌防滲膜等。覆蓋農膜可增溫、保溫、保肥、保水，控制雜草生長和鹽堿地返堿，增產效益顯著，因此，近年來我國農膜的產量總體上呈上升的趨勢。但是，農用薄膜的使用壽命一般較短，我國現有的棚膜使用壽命通常是1~2年，使用后廢棄的農膜進入環(huán)境，就成為塑料廢品的一個重要組成部分。以廢舊塑料材料為例，這些材料的分子量在104—105之間，分子與分子之間結合得相當牢固，在自然條件下，分解速度極為緩慢。如聚乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜，在土壤中約300—400年才能完全降解，它們滯留在土壤里就破壞了土壤的透氣性能，降低了土壤的蓄水能力，影響了農作物對水分、養(yǎng)分的吸收，阻礙了禾苗根系的生長，從而造成農作物的大幅度減產，使耕地劣化。此外，塑料添加劑中的重金屬離子及有毒物質會在土壤中通過擴散、滲透，直接影響地下水質和植物生長。據報道，如果每畝(667m2)地有3．9kg殘膜，將減產玉米11％一13％、土豆5，5％一9．0％、蔬菜14．6％~59．2％；也有人做過實驗，當每畝農膜殘片達6．9kg，小麥減產約9％，當達到25kg時減產26％。當前有些農業(yè)部門推廣無法回收的0．007mm超薄地膜，從長遠看是不妥當的。第十頁，共二十二頁。對動物的危害

塑料廢棄物對海洋生物造成的危害是石油溢漏危害性的4倍，每年僅丟棄在海洋的廢棄漁具就在15萬噸以上，各種塑料廢品在數百萬噸以上。廢棄塑料對動物的傷害主要表現在被動物誤食，劃傷食道，造成胃部潰瘍等疾患。有毒的塑料添加劑，如抗氧劑三丁基錫，由于生物富集，會使動物降低食欲，降低類固醇激素水平，導致繁殖率降低，甚至死亡。據估計，每年至少有數百萬只海洋動物因誤食塑料導致喪生。目前已知至少有50種海鳥喜愛吞食塑料球，將其誤認為魚卵或魚的幼蟲，海龜也把一些塑料制品當成水母吞食，而海狗喜歡在廢塑料漁網中嬉戲玩耍，常被纏繞至死。在陸地，一些反芻類動物(如牛、羊等牲畜)和鳥類因吞食草地上的塑料薄膜碎片，它們在腸胃中累積，造成腸梗阻乃至死亡的事例已屢見不鮮，如在北京從一只死亡奶牛的胃中清出的塑料薄膜竟有13kg。第十一頁，共二十二頁。

對人體的危害因塑料廢棄物造成的火災事故時有發(fā)生。塑料廢棄物的焚燒還會產生有害的氣體，如聚氯乙烯燃燒產生氯化氫(HCl)，ABS、丙烯腈燃燒產生氰化氫(HCN)，聚氨酯燃燒也產生氰化物，聚碳酸酯燃燒產生光氣等有害氣體。其中氯化物燃燒產生的二曙英等有毒氣體能使獸類和鳥類出現畸形和死亡，對生態(tài)的破壞極大。它們對人體的傷害也是極為嚴重的，表現為肝功能紊亂和神經受損，并使癌癥的發(fā)病率上升等。有些傷害是潛在的，如1992年丹麥研究人員首先發(fā)現，現代人類精子細胞的數目在過去50年間下降了50％以上，在40年代男性的平均精子量是6000萬個／mL，而現在只有2000萬個／mi．，減少了2／3，·男子性功能普遍衰退，睪丸癌患病率也較過去40年增加了一倍多。之所以產生這種現象，二曙英廢氣能使精子減少也是其中一個原因。此外，塑料燃燒產生的一些二氧化物還具有“復制”雌激素的功能，使男子體內的雌激素成倍增加，而雌激素增加就意味著一定程度的女性化，使男性在體能方面的爆發(fā)力、持久力等優(yōu)勢趨于弱化。第十二頁，共二十二頁。廢棄塑料制品的回收利用目前，塑料廢棄物的再利用技術可以分成兩類：

一類是直接再利用，一類是改性再利用。

直接再利用是將回收的塑料廢棄物經過分類、清洗、粉碎、造粒然后直接加工成型。其制作工藝簡單，但再生制品質量較差。從20世紀70年代開始，廢棄塑料的機械回收技術在我國江西、浙江一帶鄉(xiāng)鎮(zhèn)興起，將塑料粉碎再添加一些新料，經熔融、進料、壓模，制成塑料容器、廚房用品、拖鞋等制品。改性再利用是將塑料廢棄物通過物理或者化學方法進行改性后再加工成型。其制作工藝復雜，往往需要特定的配套設備和大的投資，但是再生制品的性能能夠得到改善和提高，其質量也會相對較好。然而，目前使用的再生塑料制品均需要將廢棄塑料加熱到200℃或是更高溫度時才能夠充分軟化，以進行再成型。這種方法除消耗大量能源并帶來一定環(huán)境污染外，還會破壞塑料的分子鏈，最終降低塑料的強度，使其不能進行循環(huán)再利用。第十三頁，共二十二頁。PPT內容概述廢棄塑料制品的危害及資源再生化處理。（c）網狀結構（分子鏈間少量交聯(lián)）（d）體型結構（分子鏈間大量交聯(lián)）。許多追求透氣和輕便的運動服就是滌綸制成的，很久以前流行的衣料“的確良”也是此物，但是限于當時紡絲手段的落后，的確良衣物穿著上不如現在的舒服。目前PE是應用最廣泛的塑料，借助不同的改性方法，PE可以應用在日常生活的各個方面。相比PE制品，PP制品的耐熱性略優(yōu)，典型的樂扣樂扣水杯使用溫度可以達到110℃，但是再高的溫度就有軟化和熔化的危險了，應盡量避免。人們開始發(fā)現，塑料垃圾已經悄悄地向我們涌來，嚴重影響著我們的身體健康和生活環(huán)境，如一些農用土地因廢棄地膜的影響而開始減產，廢塑料引發(fā)的“白色污染”開始讓人們頭痛，不腐爛不分解的餐盒無法有效回收，生活用塑料垃圾無從下手處理。其制作工藝復雜，往往需要特定的配套設備和大的投資，但是再生制品的性能能夠得到改善和提高，其質量也會相對較好第十四頁，共二十二頁。廢舊塑料回收再生方法：熔融再生，熱裂解，能量回收，回收化工原料及其它1)熔融再生是將廢舊塑料重新加熱塑化而加以利用的方法。按廢舊塑料的來源，此法又可分為兩類：一是由樹脂廠、加工廠的邊角料回收的清潔廢塑料的回收；二是經過使用后混雜在一起的各種塑料制品的回收再生。前者稱單純再生，可制得性能較好的塑料制品；后者稱復合再生，一般只能制備性能要求相對較差的塑料制品，且回收再生過程較為復雜。2)熱裂解

方法是將挑選過的廢舊塑料經熱裂解制得燃燒料油、燃料氣。3)能量回收利用廢舊塑料燃燒時所產生熱量的方法。4)回收化工原料。一些品種的塑料，加了聚氨酯可通過水解獲得合成時的原料單體。這是一種利用化學分解廢舊塑料變成化工原料進行回收的方法。5)其他，除了上述廢舊塑料的回收方法外，還有各種利用廢舊塑料的方法，如將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后混入土壤中以改善土壤的保水性，通氣性和排水性，或作為填料同水泥混合制成輕質混凝土，或加入粘合劑壓制成墊子材料等。第十五頁，共二十二頁。廢舊塑料綜合利用的主要途徑制造燃油

德國巴斯夫等三家化學公司在共同的研究報告中指出，氫化作用為熱裂解法的最優(yōu)良方式，析解出的合成原油品質量好，可用來煉油。德國已開始在博特普建立一座有希望日產200t塑料燃油的反應爐。德國的韋巴(Ve2ba)能源化工集團公司、日本政府工業(yè)開發(fā)試驗室和富土循環(huán)利用工業(yè)公司研究出了一種新方法，將廢舊塑料經過清洗粉碎后，在300℃下熔融，然后在裝有催化劑的兩個反應器中進行轉化，兩個反應器的溫度分別是400～420℃和200～350℃。廢舊塑料即能還原為汽油、煤油、柴油等石油產品。每kg的塑料回收后轉化為0.5L汽油、0.5L煤油和柴油。第十六頁，共二十二頁。美國列克星敦肯塔基大學發(fā)明了一種廢塑料變成優(yōu)質塑料燃料油的工藝方法，生產的燃料很像原油，甚至比原油更輕，更容易提煉成高辛烷值的燃料油。這種用廢塑料生產的燃料油不含硫磺，雜質也極少。采用類似方法把塑料與煤一起液化也能生產出優(yōu)質燃料油。北京雙新技術交易公司利用農膜、塑料編織袋、食品袋、快餐盒、飲料瓶、泡沫等廢塑料生產汽油和柴油，經國家級檢測中心檢測，其產品質量優(yōu)于《GB484-89》中70號汽油標準和《GB252-87》中0號柴油標準；且每1.43t原材料可生產汽、柴油1t各占(50%)，轉化率為70%以上，生產成本僅1200～1400元/t。北京另一家公司每t廢舊塑料可提取汽油350kg、柴油350kg、炭黑100kg、氣態(tài)烴200kg，幾乎100%變成了有用的產品。中國科學院山西煤化所與江西西華化工公司合作，開發(fā)廢塑料制油技術，1t混合廢塑料可生產560kg90號汽油、140kg0號柴油、50kg蠟、190kg裂解氣，煉制過程無二次污染。另據報導，我國已開發(fā)出了一步法直接催化降解液化聚烯烴制取氣態(tài)烴油的工藝，總收率達85%～87%。如果能將全國50%的廢舊塑料回收起來，那么可增產石油75萬t，相當于新建一座年加工原油100萬t的煉油廠。但在總體上，目前國內外在化學裂解法上都存在著相同的問題，即工藝及設備較復雜，回收成本高，經濟效益差，在工業(yè)生產上的可行性較低等。第十七頁，共二十二頁。生產防水抗凍膠

以發(fā)泡塑料廢棄物為基料每t廢料可產數t成品膠。制取芳香族化合物

日本正在進行以廢塑料為原料制取化工原料新技術的實用化研制開發(fā)，其方法是把PE、PP等廢塑料加熱到300℃，使之分解為碳水化合物，然后加入催化劑，即可合成苯、甲苯和二甲苯等芳香族化合物。在525℃的溫度下反應時，廢舊塑料的70%能夠轉換為有用的芳香族物質，這些物質可做化工品和醫(yī)藥品的原料及汽油用燃料改進劑等，用途極廣，其余成分可以轉換為氫和丙烷。制備多功能樹脂膠

可制作防水涂料、防銹漆、家具膩子膠等產品，可替代各種玻璃膠、木材膠、印刷膠使用。防火裝飾板。

廣泛用于室內裝飾、吊頂、家具制造等。該產品不僅外觀艷麗多彩，而且具有防火、防水、防腐、絕緣、不變型、不老化、可任意卷曲等特點。第十八頁，共二十二頁。再生顆粒運用專用造粒設備，可將廢舊聚乙烯、聚丙烯等塑料通過破碎-清洗-加熱塑化-擠壓成型工藝，加工生產出市場暢銷的再生顆粒。8)生產克漏王。它是傳統(tǒng)防水材料的升級換代產品，用在房屋表面，就像涂刷一層玻璃鈉，封閉快、滲透性極強，具有干燥迅速、塑化快、流平性能好，附著力強、耐酸堿等特點，使用壽命可達20年以上，而且施工方便，一年四季均可施工，不需加熱，一涂即成。保定橡膠行業(yè)利用再生橡