PVC廢物處理技術比較
廢物管理政策有層次之分,預防廢物產生和減少廢物產生是最優先考慮的策略,然后依次是再利用、循環、回收和殘余物管理。對PVC廢物的處理同樣需要本著“預防為主”的原則,即預防廢物優先,其次是回收,最后是廢物的安全處置。在環境無害化的情況下,一般材料回收要優先,但是考慮到環境、經濟和科學技術各方面因素的影響,在某些情況下回收能量優先于材料回收。從PVC的整個生命周期全過程來看,PVC廢物的回收利用途徑如圖2所示。
通常的4種PVC廢物處理處置技術為:機械回收、化學回收、焚燒和填埋處置。PVC廢物的4種處理處置技術,在某一方面或對一些具體的PVC廢物具有優勢,但都存在環境、技術或經濟問題,如表3所示。
PVC廢物的機械回收和化學回收都是回收物質方法。機械回收是指通過切碎、篩選和磨碎,最終回收的物能被加工為新產品。機械回收可分為高質量回收(PVC廢物回收后用于原始用途)和低質量回收(用于制作較低級的產品中)。高質量回收的PVC廢物包括:PVC使用前廢物、管道、窗戶外窗和地板材料,低質量回收的PVC廢物主要來自廢電纜、電子廢物和包裝廢物。目前,PVC消費后廢物回收率還很低,在歐盟不到總量的3%,而且很大一部分是建立在對包裝和電纜的低質量回收的基礎上[10]。
PVC廢物的機械回收只是PVC消費后廢物的1/5,其他廢物管理途徑也很重要。化學回收是利用PVC的熱不穩定性,把PVC高分子打碎成小分子,用來合成新的高分子或用作基礎化工原料。根據產物不同又可以分為油化工藝、氣化工藝和炭化工藝。化學回收可以達到PVC廢物再生利用,同時還能回收副產品HC。
根據一些有關生命周期的評估,一些化學回收過程在能量和防止全球變暖方面將比城市固體廢物焚燒和填埋過程更好。化學回收的優勢在于對分離過程沒有嚴格的要求,可處理含雜質和一定范圍內的PVC廢物,因此,在不能選擇機械回收的時候,化學回收可作為一個潛在的替代方法。PVC廢物與一般固體廢物一樣,填埋和焚燒也是其主要的最終處置方式。
PVC廢物的焚燒處置是指把PVC廢物放在城市垃圾焚燒爐或醫院垃圾焚燒爐中進行處置,可以進行熱能回收。在焚燒處置的廢物中,PVC占總氯量的38%—66%(其他主要的氯源是易腐爛的物質和廢紙)。PVC焚燒產生了大量的HCl,不僅增加了煙道氣洗滌殘渣的數量,也使殘渣中可浸出鹽類的數量增加了兩倍(主要是CaCl2、NaCl和KCl),同時還會危害垃圾焚燒設備[13],這無疑增加了焚燒處置的附加成本。PVC廢物焚燒會帶來一些二次污染問題,特別是其對二的排放的潛在影響成為環境保護中的熱點問題。
然而,PVC廢物的焚燒處置也有自身的優勢:PVC的熱值高于木材的熱值,利于焚燒;廢PVC不需要嚴格的預處理,也不需要和城市垃圾分離;和填埋處置相比顯示出對有毒有害物質的“焚毀”優勢。填埋處置PVC廢物簡單易行,價格優勢明顯。目前,PVC廢物的填埋處置仍占有較大比例,但受到填埋標準限制、其他處理方法競爭以及填埋土地緊張等因素的限制。
另外,PVC廢物聚集在填埋場中還會帶來潛在的環境風險。預計PVC廢物的填埋處置比例將會保持穩定。此外,PVC廢物還有其他的特殊處理方式,比如把PVC廢物用作高爐的還原劑和水泥窯的燃料等。
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