废弃饮料盒铝塑回收技术

本文作者：张海兵 张援方 单位：北京市环境卫生设计科学研究所

1废弃饮料包装对环境的影响

据有关资料显示，2004年我国丢弃的饮料包装超过40亿只（折合质量4万多）t，2006年达100亿只以上。2007年3月，利乐公司宣布将投资6000万欧元（6.16亿元人民币）在呼和浩特建立1座年产80亿只利乐包装的现代化的包装材料加工厂，2008年第四季度投入使用。可见，随着人民生活水平的提高和我国日益增长的乳制品和饮料工业需求的增长，饮料包装的使用量呈逐年增加的趋势；与此同时，丢弃的饮料包装势必越来越多，给城市环境造成的压力也越来越大。1）造成环境的观瞻污染。使用过的饮料包装如不进行有效的回收处理，势必会被随处丢弃，在增加环卫工人清理难度同时也造成环境的观瞻污染。2）造成垃圾处理难度和费用的增加。2008年，北京市每日该类包装使用量（600万只以上）约60t，年使用量约2.2万t。如果不能回收利用而采用填埋处理，每年要占用2万m3的填埋空间，相当于2000m2填埋用地；且组成饮料包装的材料铝箔和聚乙烯，填埋后几乎不可降解，还存在重金属污染的可能。3）焚烧处理加大烟气污染治理难度。该类垃圾如果进行焚烧处理，虽然纸塑可当燃料烧掉，但铝焚烧后会加大烟气污染治理的难度和成本。4）造成资源浪费。饮料包装是由进口优质纸、铝箔和聚乙烯材料复合而成，以北京市为例，1a使用量为2.2万t，按组成这种包装的纸、塑料、铝所占比例分别为75%、17%、8%计算，则相当于1.65万t纸浆、0.374万t塑料、0.176万t铝的可贵“资源”被丢掉。

2废弃饮料包装回收处理技术现状

德国是废弃饮料包装回收利用较好的国家，每年回收13万t，回收处理率达75%。首先将废弃饮料包装破碎，分离形成纤维纸浆和铝塑材料，并把纤维纸浆挤压后，运到芬兰和德国的造纸厂造纸。由于食品包装纸板纤维长，质量好，因而受到造纸厂欢迎。将剩下的铝塑材料送到水泥厂作为生产水泥用的添加剂三氧化二铝加以利用。目前，国内仅有少数企业在做饮料包装的回收处理工作，一种与德国回收处理方式类似，即提取纸浆后，剩下的铝塑材料用作填加料制作电线的穿线管、井盖等。另一种是将废弃复合纸包装回收后，经过清洗、粉碎、加热、压制等工序，制成彩乐板，再生产出垃圾桶、室外地板、课桌椅、工业托盘等产品。国内废弃饮料包装回收处理率仅有5%，资源利用率也较低，与国外有很大的差距。

3废弃饮料包装回收处理技术

废弃饮料包装回收处理技术通过不同的处理工艺将组成饮料包装的纸浆、铝箔、塑料进行有效分离，从而实现资源的再利用。该项技术根据工艺特点主要分为纸浆回收系统和铝塑分离系统。

3.1纸浆回收系统纸浆回收系统主要由纸浆回收设备和纸浆生产循环用水处理系统组成。1）纸浆回收设备主要包括输送机、高浓水力碎浆机、圆筒筛、打包机及制浆系统的粗浆池、跳筛、除渣器、压力缝筛、挤浆机等。废弃饮料包装经过该系统处理后，将纸与铝塑分开，其产生的纸浆可达到商用纸浆的标准。其工艺流程见图1。2）纸浆生产循环用水处理系统主要由气浮水处理系统、污泥脱水设备及循环水池组成。由于纸浆生产过程中用水量较大，因此生产用水一般循环使用。在循环使用过程中由于废弃饮料包装中夹带着杂物、尘土、饮料残留物和印刷颜料等杂质，如果不进行处理则会使水质变坏，一则产生异味，二则混入纸浆造成纸浆质量下降。因此生产用水须处理达到纸浆生产要求后方可循环使用。生产用水经絮凝、气浮、沉淀除去悬浮物，再经二级沉淀后循环使用。污水中的悬浮物和污泥经脱水压块，可填埋处理或作为建材（砖）的添加物使用。

3.2铝塑分离系统铝塑分离系统是将废弃饮料包装中的纸浆回收后产生的铝塑复合材料进一步进行分离的工艺系统。铝塑分离的方法分为有机溶剂浸泡法、物理静电分离法和热解法。1）有机溶剂浸泡法也叫化学分离法，其原理是将铝塑复合材料破碎后放入酸性的有机溶剂中浸泡，溶剂渗入到铝塑复合材料的粘接部位，将其彻底分离，经冲洗后放到分选的设备里使铝塑脱离，再经人工或机械分拣，把塑料和铝箔选开、洗净、干燥。其优点是铝和塑料都可以回收利用，缺点是工序多、化学品消耗大、成本偏高、铝和塑料经过分离剂浸泡会有不同程度的质量影响、设备要求耐化学腐蚀。由于使用酸性的有机溶剂，如丙酮、氯仿、丙醚、乙醚、苯、甲苯等，生产时对操作人员的健康有害，对环境也有一定的污染。同时因使用量较大（一般设备内保有量在20t以上），一旦使用不当或造成泄漏事故，后果不堪设想。2）物理静电分离法是将铝塑复合材料粉碎成较细的粒径，经过磨粉机研磨将铝和塑料分开，再将磨好后的材料经静电分选机多次分选，最终将铝和塑料彻底分离出来，此法在理论上是可行的，但对薄膜包装类的材料效果不理想。其优点是没有环境污染，缺点是效率不高、能耗比较大，大批量生产时还要解决设备的可靠性和耐用性的问题。3）热解法铝塑分离系统主要由铝塑造粒、铝塑分离、辅助配套设备和自动控制与安全保护4部分组成，见图2、图3。热解法是将铝塑复合材料破碎后放入密闭容器内，并将容器内的铝塑物料（无氧状态下）加热至一定温度，使附着在铝箔上的聚乙烯材料气化（即高温解聚），从而达到铝塑分离的目的。热解法铝塑分离属于一种物理分解方法。铝塑热解产生的气体与天然气一样是高质量的燃料，可直接进行燃烧回收热能。其燃烧后产生的烟气可满足环境排放标准的要求。铝塑热解产生的气体还可采用添加适当的催化剂，并采取分级冷却的方法得到石油气、汽油、柴油和液态渣油等产品，但工艺复杂，技术操作水平要求较高。废弃饮料包装的铝塑材料特点是成分种类少，仅为铝和聚乙烯塑料，采用热解法进行铝塑分离较上述2种方法工艺简单、环保、热能可回收利用等优点。

3.3烟气排放与热能回收铝塑分离热解过程产生的热解气仅是聚乙烯材料（含量在98%以上）的物理分解产物，由气态氢、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、热解油气等组成。铝塑热解分离产生的气体，热值高达41.8MJ/kg，温度可达300～350℃，是质量很好的燃料。热解气体可接入热回收装置———锅炉燃烧，生产热水或蒸汽，可进一步利用。

4结束语

废弃饮料包装的回收处理技术解决了废弃饮料包装对城市环境造成的影响，实现这类垃圾的无害化、减量化、资源化，使可贵的“资源”高质量的回收利用，变废为宝，对实现资源回收再利用、循环经济具有重大意义。