張友根
廢舊塑料包裝再生塑料資源化,其清洗、破碎、造粒過(guò)程中的二次污染成為白色污染的一個(gè)重要組成部分。廢舊塑料通常在不同程度上沾有各種油污、灰塵、泥沙和垃圾等,必須清洗掉夾雜物及附著的污染物,才能提高再生制品的質(zhì)量。我國(guó)廢塑料再生行業(yè),許多企業(yè)至今仍然沿用傳統(tǒng)的清洗工藝路線,各種污染物難以徹底清除,致使產(chǎn)品循環(huán)利用的綠色經(jīng)濟(jì)附加值大打折扣。
《廢塑料加工利用污染防治管理規(guī)定》指出,加強(qiáng)廢塑料加工利用的污染防治,保護(hù)人民群眾身體健康,保障環(huán)境安全,促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)清潔高效的生態(tài)環(huán)境保護(hù)的綠色清洗是目前廢塑料回收再生塑料資源化循環(huán)利用研究的重要篇章。
本文結(jié)合實(shí)例,研討了水清洗、無(wú)水清洗二類綠色清洗解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),指出基于生態(tài)環(huán)境保護(hù)準(zhǔn)則創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)綠色清洗,才能持續(xù)廢舊塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
廢舊塑料包裝再生塑料資源綠色清洗是防范清洗二次污染風(fēng)險(xiǎn)、深化生態(tài)環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)創(chuàng)新的策略。
綠色清洗解決方案研究的廢舊塑料類型。按循環(huán)經(jīng)濟(jì)及塑料壽命周期的范疇,廢舊塑料包裝資源循環(huán)利用根據(jù)其利用價(jià)值可分為終結(jié)塑料壽命周期的循環(huán)利用和延續(xù)塑料壽命周期的循環(huán)利用,前一類廢舊塑料的循環(huán)利用一般不需要清洗或?qū)η逑礋o(wú)嚴(yán)格的要求,后一類廢舊塑料的循環(huán)利用對(duì)再生塑料資源化必須對(duì)粉碎處理的廢舊塑料清洗且有嚴(yán)格的清洗標(biāo)準(zhǔn)。
綠色清洗解決方案研究的廢舊塑料污染物范疇。廢棄塑料包裝的品種及來(lái)源不同,污染形式及污染物種類也不相同,主要有以下幾種污染:溶解物污染:有機(jī)物污染:PH值污染:塵埃污染;油脂污染:顏色及顏料污染;有毒物質(zhì)污染、有機(jī)粘結(jié)劑污染;微生物污染;夾雜物:塵埃、非高分子類垃圾夾雜物。
綠色清洗解決方案的廢舊塑料清洗的環(huán)保價(jià)值觀?;谏鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)準(zhǔn)則,首先制訂環(huán)保策略、污染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、潔凈度評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)設(shè)施及編制環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案?!熬G色”表征廢棄塑料清洗技術(shù)以生態(tài)環(huán)境保護(hù)為準(zhǔn)則,以“綠水青山”的環(huán)保價(jià)值實(shí)現(xiàn)“金山銀山”的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。環(huán)保價(jià)值統(tǒng)帥經(jīng)濟(jì)價(jià)值,經(jīng)濟(jì)價(jià)值無(wú)條件服從于環(huán)保價(jià)值。清洗技術(shù)不產(chǎn)生二次污染的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)零污染物排放。
綠色清洗解決方案廢舊塑料綠色清洗質(zhì)量。廢舊塑料回收再生為循環(huán)利用的塑料原料,不論進(jìn)入清洗工序前的廢塑料含有塑料類多少種、污染多大量和夾雜物多復(fù)雜,清洗后物料的潔凈度必須控制在一定范圍內(nèi),殘留水分,才能進(jìn)入后續(xù)再生塑料資源化的循環(huán)利用處理工序/工藝。
綠色清洗解決方案的可持續(xù)發(fā)展。清洗生產(chǎn)線智能化,塑料性能清洗無(wú)損化,節(jié)能降耗高值化,質(zhì)量控制及管理網(wǎng)絡(luò)化,污染物資源循環(huán)利用化。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)功能個(gè)性化綠色清洗技術(shù)。廢舊塑料包裝受污染及污染物的種類、性能不同,清洗技術(shù)既有共享化,又有個(gè)性化,個(gè)性化實(shí)現(xiàn)高效潔凈化清洗。采用節(jié)能環(huán)保技術(shù)與裝備。
水清洗是目前最為常用的廢舊塑料包裝資源再生塑料清洗的方法。綠色環(huán)保化是水基清洗的基本準(zhǔn)則和核心原則。水資源節(jié)約型清洗工序,清洗分兩步進(jìn)行,粗洗時(shí)使用循環(huán)水,可將漂洗工序排出的水進(jìn)入清洗工序,只有清洗時(shí)產(chǎn)生廢水排放。廢塑料進(jìn)行清洗時(shí)應(yīng)選用可生物降解的環(huán)境友好類型脂肪醇乙氧基化物、聚乙二醇類表面活性劑。在進(jìn)行脫墨、脫膠、脫漆清洗時(shí),浸泡過(guò)程中的清洗劑溶液應(yīng)盡量少的進(jìn)入下一工序,可采取出料后脫水的方式加以避免。
廢舊塑料包裝資源再生塑料資源綠色水清洗技術(shù)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的重點(diǎn):綠色環(huán)?;咝逑醇夹g(shù)與裝備開(kāi)發(fā);耗水、耗藥節(jié)約型清洗技術(shù)的開(kāi)發(fā);環(huán)保高效功能化清洗劑的開(kāi)發(fā);清洗液循環(huán)應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)發(fā);外排水質(zhì)達(dá)標(biāo)技術(shù)的開(kāi)發(fā);綠色功能化環(huán)保清洗劑的開(kāi)發(fā)。
回收的廢塑料往往要先進(jìn)行分離。廢舊包裝塑料資源能源不同,其夾雜物種類及形式也不同,水清洗分離實(shí)現(xiàn)廢塑料分類回收純凈化,為廢舊塑料資源循環(huán)利用奠定基礎(chǔ)。
3.1.1 綠色水清洗薄膜類碎片分離技術(shù)解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
薄膜類廢舊塑料碎片之間的粘滯性很強(qiáng),分離是實(shí)現(xiàn)綠色清洗的技術(shù)關(guān)鍵,解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)要點(diǎn):開(kāi)發(fā)功能化摩擦分離清洗技術(shù)與設(shè)備解決薄膜之間的在清洗過(guò)程中粘滯達(dá)到完全分散,開(kāi)發(fā)清洗水和廢舊塑料碎片兩者之間運(yùn)動(dòng)路徑協(xié)調(diào)性的技術(shù)與結(jié)構(gòu),提高清洗潔凈度。
東莞市賽柯機(jī)械有限公司新一代高效、節(jié)水型清洗設(shè)備,塑料碎片清洗度達(dá)到一級(jí)凈片要求。清洗裝置整體結(jié)構(gòu)呈橢圓形,采用兩組滾筒作為循環(huán)清洗水槽動(dòng)力。物料被送入循環(huán)清洗水槽后,在水槽內(nèi)循環(huán)流動(dòng)漂洗行程達(dá)到15m,通過(guò)兩個(gè)滾筒的強(qiáng)烈剪切摩擦、撕離,泥沙等夾雜物沉入底部,通過(guò)底部篩網(wǎng)排水口排出。清洗完成后,送入擠干脫水機(jī)中。為客戶提供項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)、工藝流程規(guī)劃,制定最優(yōu)化的設(shè)備組合方案,根據(jù)特殊需求設(shè)計(jì)制造清洗裝備。
秦皇島力諾機(jī)械加工有限公司廢塑料薄膜清洗機(jī)經(jīng)過(guò)不斷完善,解決了機(jī)內(nèi)可控水位、摩擦力、分散力、清洗水與物料行走速度之間的匹配等問(wèn)題,提高薄膜分離效率,降低清洗水的用量。
3.1.2 綠色水清洗非塑料夾雜物分離技術(shù)解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
垃圾廢舊塑料含有種類較多非塑料夾雜物的,綠色水清洗首先清洗分離此類夾雜物,有利于減小廢舊塑料中硬雜物在破碎過(guò)程中對(duì)設(shè)備的破壞,提高清洗生產(chǎn)線的綠色壽命周期。
德國(guó)Herbold公司廢舊塑料夾雜物分選—清洗一體化分選分離生產(chǎn)線,利用保持流動(dòng)的清洗水對(duì)廢塑料中所夾雜的砂石、金屬、玻璃、紙屑進(jìn)行去除,同時(shí)對(duì)將進(jìn)入下一步工序的廢塑料清洗。一體化設(shè)備包括兩根輸送攪拌螺旋、一套進(jìn)排水管線系統(tǒng)、一個(gè)加料口和三個(gè)物料沉降口。廢塑料混雜物從左側(cè)的加料口加入,通過(guò)兩根輸送攪拌螺旋的旋轉(zhuǎn),一邊向設(shè)備右端輸送,一邊實(shí)現(xiàn)在水流中的清洗。在這一過(guò)程中,根據(jù)物料的密度差異,會(huì)在設(shè)備的不同位置發(fā)生沉降。對(duì)應(yīng)于不同物料的沉降位置,設(shè)備設(shè)置了三個(gè)物料沉降口。左側(cè)沉降口用于沉降砂石、玻璃、金屬等密度大的沉重物料,沉降口下端連接一個(gè)螺旋輸送器,用于將沉降物從沉降口的水中排出。中部沉降口用于紙漿等漿料沉降物,由于漿料類物料無(wú)法使用螺旋輸送器輸出,因此中部沉降口直接連接排出管。右側(cè)沉降口用于收集廢舊塑料碎片,沉降口下端同樣連接一個(gè)螺旋輸送器,用于排出分選、清洗后的廢舊塑料材料。
3.1.3 綠色水清洗密度分離技術(shù)解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
利用物料的不同密度,在特定密度液體中的沉浮特性,創(chuàng)新高效分離技術(shù)與設(shè)備,使之分離,獲得單一的塑料。水力旋流密度離心塑料分類分離,有效地將密度大于和小于1g/cm3的塑料分離,分離率可達(dá)99%。
德國(guó)Flottweg公司旋液離心密度分離技術(shù)特點(diǎn)是:將需要處理的混雜廢塑料碎片放入清洗水或清洗液中,利用離心機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)清洗、分選及脫水。根據(jù)不同廢塑料和清洗液體的密度差異實(shí)現(xiàn)分選。通過(guò)離心轉(zhuǎn)子與螺旋設(shè)計(jì)相結(jié)合,在清洗物料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了密度分選。螺旋輸送物料的同時(shí),離心作用又可以實(shí)現(xiàn)物料的脫水,減輕了后續(xù)物料干燥工序的壓力,有效了降低了能耗。含有混雜廢塑料的清洗液從離心清洗設(shè)備的左端轉(zhuǎn)軸中部管道流入,在離心轉(zhuǎn)子的中部出口流出至離心腔室,在離心力的作用下被甩向筒壁。在這一過(guò)程中,密度大于清洗液密度的廢塑料物料會(huì)集中在筒壁附近,而密度小于清洗液密度的廢塑料物料會(huì)在清洗液的內(nèi)側(cè)。離心轉(zhuǎn)子上的螺旋對(duì)廢塑料物料起到輸送作用,密度大的物料被輸送螺旋輸送到設(shè)備的右端出口,密度小的物料被輸送到設(shè)備的左端出口。去除物料的清洗液體通過(guò)離心機(jī)出口排出。
3.1.4 綠色水清洗浮選分離技術(shù)解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
浮選分離法使用潤(rùn)濕劑、發(fā)泡劑、電解質(zhì)以及調(diào)節(jié)溶液的PH值,改變塑料表面的親水性和疏水性,提高分離精度。
木質(zhì)素磺酸鈣、單寧酸。甲基纖維素、十二烷基苯磺酸鈉等潤(rùn)濕劑改變濕潤(rùn)表面的潤(rùn)濕性,使某些疏水性塑料的表面在潤(rùn)濕劑的作用下,由疏水性變?yōu)橛H水性而在水中下沉,而仍為疏水性塑料的表面粘附氣泡而上浮,兩者實(shí)現(xiàn)分離。
顆粒大小、粒子密度,碎片形狀對(duì)浮選精度也有影響,低密度、小粒徑最易漂浮,高密度、大粒徑最易下沉,兩者分離的精度也高。
實(shí)現(xiàn)精確的分離,需預(yù)先做試驗(yàn),確定潤(rùn)濕劑的類型及溶液的濃度、碎片的大小及形狀等技術(shù)數(shù)據(jù),才能取得高的分離精度。
普寧市豫利普環(huán)保設(shè)備有限公司廢舊塑料浮選比密度分離性能更優(yōu)越,在清洗過(guò)程中自動(dòng)過(guò)濾泥沙、紙漿、雜質(zhì)。機(jī)身裝置浮水料,撈料螺旋絞籠,密度小的浮水料可直接分離,節(jié)省工序,使用方便。機(jī)體底部采用機(jī)械葉片螺桿旋轉(zhuǎn)原理,快速磨擦清洗物料上的油污、膠水紙漿等雜質(zhì);泥沙及紙漿經(jīng)濾網(wǎng)排出,達(dá)到理想清洗分離效果。
3.1.5 綠色水清洗水資源節(jié)約型解決方案的持續(xù)創(chuàng)新
水清洗最大的缺陷是耗費(fèi)大量的水資源。水資源節(jié)約型成為綠色水清洗解決方案持續(xù)創(chuàng)新的重點(diǎn)。
東莞市綠豐環(huán)保機(jī)械有限公司廢舊塑料分離池底部裝配有獨(dú)立反螺旋,螺旋頂端裝配大口徑蝶閥,清理維護(hù)時(shí)只需要打開(kāi)蝶閥,啟動(dòng)反螺旋,池底泥沙等污漬自然排干凈,無(wú)需人工深入池底清掃。大型漂洗池底部配置有多個(gè)錐形泄渣裝置,當(dāng)池底污漬或泥沙沉積過(guò)多時(shí),只需打開(kāi)泄渣閥即可單一的將池底部沉淀污漬及泥沙排出,無(wú)需更換整池水,大大節(jié)省漂洗用水量。配套的污水循環(huán)過(guò)濾設(shè)備,可以配套的完全生產(chǎn)過(guò)程中廢水的處理使之循環(huán)再次使用,達(dá)到環(huán)保排放的標(biāo)準(zhǔn)。
清洗生產(chǎn)線裝備功能模塊化組合,實(shí)現(xiàn)更加便利快速的現(xiàn)場(chǎng)安裝和拆卸,維護(hù)以及保養(yǎng)也更加方便,轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)也可以快速運(yùn)輸,大大提升生產(chǎn)效率;提高清洗工藝及功能的靈活性,提高設(shè)備資源的利用率,實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、運(yùn)行成本低值化的功能個(gè)性化清洗技術(shù)。
東莞綠豐環(huán)保機(jī)械有限公司塑料薄膜回收清洗生產(chǎn)線開(kāi)放式組合,實(shí)現(xiàn)不同的清洗對(duì)象和功能。生產(chǎn)線配有輸送上料機(jī)、快速破碎清洗機(jī)組、串聯(lián)式高速摩擦清洗機(jī)、自動(dòng)漂洗輪組、自動(dòng)撈料瀝水機(jī)、均化輸送機(jī)、軟料強(qiáng)制脫水機(jī)、吸料機(jī)、同步循環(huán)干燥機(jī)、攪拌輸送機(jī),可根據(jù)用戶實(shí)際情況靈活組套,實(shí)現(xiàn)多次摩擦清洗,二次粉碎清洗、高溫低溫復(fù)合清洗、以及沉水料和浮水料自動(dòng)分離漂洗等多種功能,也可簡(jiǎn)化為開(kāi)放式半自動(dòng)清洗設(shè)備。另外還可根據(jù)不同用戶要求設(shè)計(jì)中央控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)二次控制、程序控制。
功能化綠色水清洗技術(shù)解決方案指為特定的廢舊塑料實(shí)現(xiàn)特定的再生資源類型而制定的綠色水清洗技術(shù)解決方案。塑料包裝的專用化、標(biāo)識(shí)化、美觀化等發(fā)展,推動(dòng)了功能化廢舊塑料水清洗技術(shù)解決方案的的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。
3.3.1 廢棄PET瓶再生紡織纖維級(jí)資源綠色常溫水清洗技術(shù)解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
廢舊PET再生塑料資源最主要的用途是制作滌綸短纖維,綠色清洗持續(xù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在節(jié)能節(jié)水降耗高效高速清潔生產(chǎn)。
廢棄PET瓶經(jīng)分揀清理粉碎,內(nèi)含夾雜物主要為熱收縮的PP商標(biāo)紙、塵埃、PP瓶圈,污染物主要為液體及粉末的殘留體。
廢棄PET瓶片清洗包括浮洗和漂洗等工序。浮洗可以有效去除夾雜物;漂洗可以有效去除污染物,使瓶片表面的PH值趨于中性,確保瓶片的潔凈度和透明度。
常規(guī)的高溫浮洗,不但部分高分子發(fā)生水解或降解、降低了PET材料的粘度,而且浪費(fèi)能源、易產(chǎn)生二次污染。北京惠佳祥公司針對(duì)傳統(tǒng)的廢舊PET瓶片高溫清洗造成嚴(yán)重的環(huán)境污染的環(huán)保缺陷,開(kāi)發(fā)出整套的PET瓶片常溫清洗技術(shù),清洗劑、廢水循環(huán)利用,不但實(shí)現(xiàn)廢舊PET性能優(yōu)質(zhì)再生,而且實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗清潔化清洗。
整套清洗流水線從整瓶進(jìn)機(jī)到凈片包裝分為三道工序:
1) 粉碎及除去固體夾雜物的綠色水基清洗技術(shù)創(chuàng)新
使用清洗機(jī)-粉碎機(jī)一體化的裝備,在粉碎的塑料碎片直接進(jìn)入水清洗筒,減少了中間環(huán)節(jié),提高了生產(chǎn)效率,除掉80%以上的泥沙等夾雜物。清洗過(guò)的碎片進(jìn)入甩干機(jī)。本工序用水為漂洗工序的廢水,不使用清洗劑,排出的廢水為中性偏堿性,PH值7~8,可澆花、澆樹(shù)、澆灌農(nóng)田。
2) 常溫浮洗除污凈化的綠色水基清洗技術(shù)創(chuàng)新
公司開(kāi)發(fā)的PET瓶片常溫清洗劑,能快速除去油污,有效溶解糖分、礦物沉淀、霉?jié)n、銹斑等污漬,能快速滲透和清除商標(biāo)紙及粘合劑,使軟化后的粘合劑在搓洗過(guò)程中去除干凈。在預(yù)洗工序過(guò)來(lái)的經(jīng)過(guò)脫水的瓶片,直接進(jìn)入帶式清洗機(jī),在含有6%除污清洗劑的水溶液中搓洗20~30分鐘后,清除油污、粘膠等難以去除的污漬,從出料口進(jìn)進(jìn)甩干機(jī),經(jīng)甩干機(jī)甩出的清洗液再返回到清洗機(jī)中循環(huán)使用。經(jīng)甩干機(jī)脫水后的瓶片,直接進(jìn)入下道工序。本工序沒(méi)有廢水產(chǎn)生。
水基清洗溶液濃度根據(jù)碎片污染及除污實(shí)際,調(diào)節(jié)及恒定溶液濃度。
3) 漂洗分離及風(fēng)選分離甩干潔凈化的綠色水基清洗技術(shù)的創(chuàng)新
用清水將第二道清洗工序殘留的清洗液洗凈,同時(shí)漂出剩余的比重小的浮料雜質(zhì)(如PP,PE等)。從第二道清洗工序出來(lái)的瓶片先進(jìn)入螺帶式漂洗機(jī)(搓洗10~15分鐘),再過(guò)兩道漂洗槽,經(jīng)甩干機(jī)脫水及風(fēng)選分離出紙屑、線頭等輕薄微細(xì)夾雜物,即完成清洗工藝,得到潔凈化PET碎片。漂洗廢水不含清洗劑,排進(jìn)蓄水池供第一道清洗工序使用,實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用。
3.3.2 廢棄PET瓶再生瓶級(jí)資源綠色水清洗技術(shù)解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
廢棄PET瓶綠色再生瓶級(jí)資源,純凈化清洗是實(shí)現(xiàn)瓶—瓶的的高值化循環(huán)永續(xù)利用的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的核心技術(shù)。
克朗斯廢舊PET瓶回收系統(tǒng)[3],最大限度地將PET資源的原有價(jià)值挖掘出來(lái),實(shí)現(xiàn)瓶—瓶永續(xù)循環(huán)利用,技術(shù)關(guān)鍵是創(chuàng)新廢舊PET瓶片純凈化水清洗技術(shù)。廢舊PET瓶片純凈化清洗系統(tǒng)包括干式分離工序和濕式清洗去污工序,濕式清洗去污工序包括密度分離工步和多級(jí)去污工步,每個(gè)工序/工步實(shí)現(xiàn)不同的清洗目的:
1) 廢舊PET瓶片預(yù)處理。厚度和尺寸一致性的PET碎片進(jìn)入清洗流程,保證PET碎片在去污反應(yīng)器中的實(shí)現(xiàn)相同的處理工藝條件,從而縮短了清洗時(shí)間和清洗效率。清洗在真空反應(yīng)器中進(jìn)行,優(yōu)化溫度控制下,降低清洗工藝溫度,無(wú)需對(duì)被清洗碎片施加過(guò)多的機(jī)械壓力或者熱壓力,提高清洗純凈度以及顏色質(zhì)量一致性等。
2) 干式離心分離工序。分離目的不但要除去廢舊PET瓶粉碎混合物中的顏色標(biāo)簽、PP瓶蓋及瓶圈,而且要保證保證標(biāo)簽顏色不污染PET瓶片。常規(guī)的高溫水清洗工藝,混合物中顏色標(biāo)簽受熱后,顏料脫落,污染清洗水和塑料碎片,清洗得不到純色的塑料碎片。干式離心風(fēng)選,廢舊PET瓶粉碎混合物相互之間不產(chǎn)生交叉污染,塑料碎片保持本色純潔度。粉碎后PET碎片混合物在光溫下實(shí)現(xiàn)預(yù)干燥,在干式物理清洗過(guò)程中,大部分的顏色標(biāo)簽、沙粒和附帶贓物顆粒的夾雜物都會(huì)通過(guò)噴射和摩擦力進(jìn)行機(jī)械移除,分離出單純的PET碎片。
3) 濕式密度分離工序。PET碎片經(jīng)干式清洗分離處理后,進(jìn)入濕式密度分離工序,密度小的殘留的標(biāo)簽和粘著物在濕式密度分離器中,在下沉或漂浮的水清洗過(guò)程中,與密度較大的PET碎片分離開(kāi)來(lái),得到不含夾雜物潔凈PET碎片。
4) 濕式多級(jí)除污工序。潔凈化PET碎片進(jìn)入濕式堿處理除污工步,在加熱到去污溫度(大體上低于PET塑料的熔化溫度)的加熱蝸桿中對(duì)混合物進(jìn)行輕柔均勻的加熱,所涉及到的贓物顆粒,如懸浮的油墨顆粒和附著物,在堿洗過(guò)程中以殘留物的形式得到去除。加熱溫度不能過(guò)高,否則會(huì)降低PET原料粘度及發(fā)生乙醛小分子分解,喪失成型PET瓶的原料性能。濕式堿處理介質(zhì)為堿性蘇打水。潔凈化PET碎片專用的過(guò)濾系統(tǒng)確保除污清洗持續(xù)潔凈清洗效果,PET碎片濕洗過(guò)程會(huì)產(chǎn)生污染負(fù)荷,如果不在洗滌過(guò)程中添加適量?jī)羲?,水溶液的污染度?huì)提高,清洗潔凈度發(fā)生變化,無(wú)法滿足用于食品級(jí)的回收PET的純凈度標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)清洗水的控制系統(tǒng),根據(jù)清洗水的污染度,持續(xù)恒定清洗溶液濃度值,清洗產(chǎn)生的污染負(fù)荷就會(huì)隨著廢水一起排出,凈水達(dá)到最大利用率,廢水中的污染度保持在一個(gè)很低的水平。加之熱損失和能量損失的最小化,確保了使用內(nèi)濾洗滌液對(duì)PET碎片洗滌的低碳排放。多次多級(jí)連續(xù)熱水漂洗去污,清潔度在除污過(guò)程中逐級(jí)太高,達(dá)到深層清潔清洗,最后級(jí)為清水漂選,得到達(dá)到食品級(jí)清潔度的PET碎片。
5) 干燥純凈化分離工序。潔凈干燥的PET碎片再一次根據(jù)顏色對(duì)碎片進(jìn)行分類挑揀,用磁性分離去除所有的金屬微粒,熱風(fēng)干燥達(dá)到設(shè)定含水率,實(shí)現(xiàn)深度凈化,得到可直接成型的PET瓶的食品級(jí)純凈的PET碎片,密閉盛放。
北京盈創(chuàng)再生資源有限公司憑借其采用的“深層清洗”和“深度凈化”的綠色清洗技術(shù),實(shí)現(xiàn)了從塑料瓶—消費(fèi)后廢瓶—再生聚酯切片—塑料瓶的永續(xù)循環(huán),取得了美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)及歐洲ILSI(國(guó)際生命科學(xué)研究所)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證后,成為中國(guó)唯一的通過(guò)了衛(wèi)生部、質(zhì)檢總局審核的廢舊PET瓶再生食品級(jí)PET切片原料的企業(yè),產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美市場(chǎng),從而結(jié)束了中國(guó)不能夠生產(chǎn)出再生食品級(jí)聚酯切片原料的歷史。
3.3.3 廢舊農(nóng)地膜一體化綠色水清洗生產(chǎn)線解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
廢舊農(nóng)地膜具有(50-60)%的大量的泥沙,為回收清洗過(guò)程帶來(lái)技術(shù)創(chuàng)新機(jī)遇。農(nóng)膜的清洗包括去除油污清洗、刷洗、冷水漂洗、干燥等工序。農(nóng)膜清洗流程:堿水清洗(去除油污)→刷洗→冷水漂洗→晾干。
英國(guó)恩派特針對(duì)回收農(nóng)地膜污染的特點(diǎn),自主研發(fā)生產(chǎn)線破碎效率高、清洗及干燥能力強(qiáng)的純凈化清洗生產(chǎn)線。清洗生產(chǎn)線進(jìn)行五道清洗和二道漂洗,清洗工序及設(shè)備(清洗工序)/功能如下:入料輸送帶/均勻喂料;撕碎機(jī)/帶水撕碎成捆或松散編織袋、同時(shí)進(jìn)行預(yù)洗、去除泥沙及可能存在的小石子之類異物;螺旋清冼機(jī)(第一道清洗)/清冼一類污染物;螺旋清洗機(jī)(第二道清洗)/清冼二類污染物;漂洗沉淀池(第一道漂洗)/分離一、二類污染物;螺旋清洗機(jī)(第三道清洗)/清洗三類污染物;臥式摩擦清詵機(jī)(第四道清洗)/清洗四類污染物;漂洗沉淀池(第二道漂洗)/分離三、四類污染物;臥式摩擦清洗機(jī)(第五道清洗)/全面進(jìn)行一次綜合清洗;離心脫水機(jī)/物料脫水;熱風(fēng)干燥系統(tǒng)/進(jìn)一步烘干,達(dá)到含水量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)客戶的切實(shí)需求并結(jié)合客戶所在地區(qū)的實(shí)際情況,定制一體化解決方案。
張家港市普瑞塑料再生設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)了具有專有技術(shù)的農(nóng)地膜清洗回收造粒生產(chǎn)線,解決了農(nóng)地膜回收清洗中的泥沙、用水等問(wèn)題。清洗工藝流程:破碎后的物料經(jīng)過(guò)高速螺旋清洗和脫沙機(jī)排沙,然后進(jìn)入拍打清洗分離機(jī),物料在水中塑料伸展,在雙軸的拍打進(jìn)一步排沙和沉淀分離,然后進(jìn)入低速磨擦洗,進(jìn)一步清洗,進(jìn)入下一級(jí)漂洗槽清洗分離,螺旋上料塑料進(jìn)入擠干機(jī),擠出物料處于半塑化狀態(tài),含水約為7-8%,通過(guò)風(fēng)送進(jìn)入儲(chǔ)料間自然蒸發(fā)水分。
東莞市綠豐環(huán)保機(jī)械有限公司廢舊地膜(農(nóng)膜)破碎清洗線,廢棄薄膜收集回來(lái)后首先進(jìn)行預(yù)處理切斷或撕碎,使大卷成捆的廢舊薄膜成小塊狀,然后投入至除沙機(jī)中進(jìn)行除沙處理,經(jīng)過(guò)除沙過(guò)后的薄膜進(jìn)入破碎機(jī)中進(jìn)行細(xì)碎處理,破碎時(shí)加注水進(jìn)行破碎,可以起到初步清洗的作用。破碎機(jī)底部配洗脫機(jī),可以將物料上的泥沙及臟水甩出,甩干過(guò)的薄膜進(jìn)入強(qiáng)力摩擦洗料機(jī)中進(jìn)行摩擦清洗,此段加注水進(jìn)行摩擦清洗,此機(jī)為我公司專業(yè)為地膜除沙清洗而設(shè)計(jì),清洗泥沙在99%以上。清洗過(guò)后的薄膜進(jìn)入沉浮漂洗水槽中進(jìn)行漂洗,漂洗完的薄膜料由挖料機(jī)挖入擠干機(jī)中進(jìn)行擠干脫水。后續(xù)可接造粒機(jī)制成顆粒。
3.3.4 廢舊塑料編織袋一體化綠色水清洗生產(chǎn)線解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
廢舊塑料編織袋盛裝物料種類繁多,表面印刷粘附及夾雜物多元化,比廢舊塑料瓶類更難于清洗,多能綜合化成為其一體化綠色水基清洗生產(chǎn)線解決方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)技術(shù)的核心。
百聯(lián)盛世編織袋粉碎—清洗一體機(jī),廢舊塑料經(jīng)過(guò)粉碎后立即進(jìn)入清洗的過(guò)程,粉碎、清洗后的廢舊塑料再制成各種塑料顆粒,就重新成為塑料制品的原料。設(shè)備底部安裝清洗裝置,可使物料在粉碎的同時(shí),進(jìn)行清洗,做到一機(jī)多能,大大節(jié)省了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,破碎率高、清洗效果好,方便快捷,有效的節(jié)約生產(chǎn)成本。刀芯結(jié)構(gòu)采用組合合金刀、5~15位剪切,高承載力軸承、高強(qiáng)度篩網(wǎng)、刀架及刀盒高精度加工,防止卡料,封閉式刀架在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,有利于脫水下料,大幅度提高效率及產(chǎn)量。為節(jié)省刀具的刃磨及安裝時(shí)間,在磨動(dòng)刀時(shí),可以不拆下動(dòng)刀,用角磨機(jī)修磨刃口;定刀拆下刃磨,安裝時(shí)只調(diào)整定刀,可減少刃磨、安裝、調(diào)整時(shí)間,提高效率。粉碎—清洗一體機(jī)可與甩干機(jī)組合為粉碎—清洗—干燥一體化清洗生產(chǎn)線。
杰能環(huán)??萍加邢薰咀孕醒邪l(fā)創(chuàng)新生產(chǎn)的新型水泥編織塑料袋清洗污水榨泥處理器,主要作用是把固體夾雜物從洗砂泥漿中分離出來(lái)。其主要結(jié)構(gòu)是由轉(zhuǎn)鼓,內(nèi)置的螺旋輸送器,進(jìn)料管,排渣口,排液口和驅(qū)動(dòng)裝置,潤(rùn)滑裝置組成。外置輸送泵將含水率較高的污泥和高分子絮凝劑通過(guò)進(jìn)料管送入離心機(jī)內(nèi),由于轉(zhuǎn)鼓的高速旋轉(zhuǎn)和摩擦,污泥在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)和轉(zhuǎn)鼓一起高速旋轉(zhuǎn),形成一個(gè)同心的液層,離心力的作用使固體沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁而液體通過(guò)排液口流出,因?yàn)檗D(zhuǎn)鼓被做成圓錐體,在圓錐體的最小端留有排渣口,這樣就保證了液體不會(huì)從排渣口流出。同時(shí)螺旋輸送器以與轉(zhuǎn)鼓略有差異的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),將固體推向轉(zhuǎn)鼓的排渣口。專有的節(jié)能模式,節(jié)水,停機(jī)時(shí)用少量清水沖洗,開(kāi)機(jī)時(shí)免沖洗,無(wú)需冷卻水。自主開(kāi)發(fā)了專用的節(jié)電水清洗技術(shù),節(jié)電率達(dá)到15%~20%。
超聲波清洗是物理作用,不需摩擦清洗結(jié)構(gòu),輻射不受薄膜黏連、塑料碎片的形狀、污染物類型及性能等清洗條件的限制,清洗徹底潔凈,尤其適用于清除牢固地附著在基底上的油脂性污垢。超聲波清洗劑采用化學(xué)溶劑或水基清洗劑。
超聲波超聲波發(fā)射器向盛有廢舊塑料的清洗槽輻射超聲波,并產(chǎn)生空化,由空化氣泡運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的微沖擊流或由氣泡崩塌產(chǎn)生的高強(qiáng)度沖擊波,作用于附著在塑料碎片表面的污垢,離散污染物和塑料碎片之間、污物層之間的吸附力。加速可溶性污物和廢塑料之間的駁離及污染物自身的溶解,從而達(dá)到清洗的目的。清洗速度快、質(zhì)量高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
江蘇飛鴿友聯(lián)機(jī)械有限公司廢棄PET瓶片超聲波清洗回收生產(chǎn)線,整個(gè)系統(tǒng)配置包括分離單元,標(biāo)簽剝離,破碎清洗以及干燥單元等,處理后濕度PVC<2000 ppm、PE和PP<240 ppm,生產(chǎn)量包括四個(gè)規(guī)格:300 kg/h、500 kg/h、1000 kg/h、2000 kg/h,或根據(jù)客戶需求配置。
水基清洗劑與水相溶水,可以加水稀釋使用,借助于含有的表面活性劑、乳化劑、滲透劑等的潤(rùn)濕、乳化、滲透、分散、增溶等作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)油污、油脂、油墨類,以及電鍍類等污染物的清除清洗。
綠色水基清洗劑的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)要點(diǎn):低發(fā)泡、低殘留、易處理;具有極強(qiáng)的滲透、分散、增溶、乳化作用,溶解完全,易漂洗,不破壞被清洗的塑料材質(zhì)及設(shè)備的壽命周期;清洗劑中不能含有對(duì)操作人員造成傷害的易揮發(fā)的有機(jī)溶劑,不含有磷等國(guó)家明令禁止的富氧成分,廢水后續(xù)外排的綠色生化可治理性;優(yōu)良的水溶性,用量少,能耗低,能以高回收率回收清洗劑并反復(fù)利用。
3.5.1 多能化有機(jī)污染綠色清洗劑的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
根據(jù)廢舊塑料污染物的種類及特性,以及清洗的形式,開(kāi)發(fā)多能化有機(jī)污染綠色清洗劑,提高清洗的綠色經(jīng)濟(jì)效益和清潔化質(zhì)量。
徐州金新貝洗滌劑有限公司致力于廢舊塑料的再生利用清洗劑的開(kāi)發(fā)?;谇逑闯龈哔|(zhì)量的再生塑料的理念,科技融入到研發(fā)、生產(chǎn)中,開(kāi)發(fā)節(jié)約資源,防止環(huán)境污染的功能化清洗劑。清洗聚酯瓶片上的多種污染物,清洗后的材料干凈白亮,光澤好。
RT-844是我國(guó)自主研發(fā)的環(huán)保型水基塑料清洗劑,無(wú)毒、無(wú)腐蝕、不燃、不爆,不會(huì)對(duì)塑料本身造成性能方面損壞,清洗后直接用清水沖洗不產(chǎn)生二次污染。強(qiáng)力滲透乳化,去污速度快,可去除各種廢舊塑料薄膜、塑料袋、編織袋、PET瓶等表面的油污、印刷字跡、圖案等污漬。
諾而曼環(huán)??萍加邢薰经h(huán)保型水基清洗劑,能與多種彈性體、塑料更好的相容,濕潤(rùn)及滲透性能優(yōu)秀,可以有效清除油污和脂油脂,不會(huì)腐蝕、氧化、溶解、容脹、脆化等。為客戶制訂清洗劑配方及解決方案,改善工藝,提高生產(chǎn)效率,降低清洗成本。
3.5.2 功能化廢舊塑料表面涂裝綠色清洗劑的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
廢舊塑料薄膜油墨清洗劑的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。沈陽(yáng)市潔威科技有限公司JW編織袋油墨清洗劑,無(wú)污染、無(wú)腐蝕、不燃燒,可將編織袋上面的印刷油墨清除干凈,清洗效率高達(dá)95%以上,不會(huì)對(duì)編織袋本身材料造成任何損壞,清洗一噸編織袋的總費(fèi)用不到200元。北京恒安凱利科技發(fā)展有限公司最新研發(fā)了恒安509(冷洗型)塑料薄膜印刷油墨清洗劑,無(wú)腐蝕,無(wú)需加熱,可直接用冷水浸泡清洗,清洗一噸塑料薄膜的清洗劑費(fèi)用約60元。
廢舊塑料綠色表面脫漆劑的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。廣州再生塑料技術(shù)中心聯(lián)合國(guó)內(nèi)大型廢舊塑料回收企業(yè)和院校教授開(kāi)發(fā)出針對(duì)廢舊塑料表面脫漆的海離子清洗劑,以清潔有用的酯、微生物、陰陽(yáng)離子(統(tǒng)稱為海離子)為主體成份,在熱能或電磁波的作用下,有效地切斷表面膜分子枝接璉形或碎電脫落,有效除掉各種廢舊塑料表面的漆層,對(duì)絕大多數(shù)漆面均有特效;成本低,與酸堿法成本相當(dāng),甚至低少傳統(tǒng)方法清洗成本;不影響基材,還原基材本色,不會(huì)出現(xiàn)變黃,變白,變脆等負(fù)面影響。清洗過(guò)程無(wú)味、無(wú)毒、不燃燒,環(huán)保,清潔劑可反復(fù)使用,廢水量少且處理簡(jiǎn)單,綠色附加值高。
廢舊塑料綠色表面脫鍍退鍍劑的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。廣州再生塑料技術(shù)中心海離子H328廢舊ABS塑料脫鍍退鍍劑,只需1~2小時(shí),全面徹底清除各種金屬鍍層,不傷害片基材質(zhì)、不發(fā)黃等特性,工藝過(guò)程達(dá)到不燃燒、無(wú)煙、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)害。
無(wú)水清洗采用空氣作為清洗介質(zhì),所以在整個(gè)清洗過(guò)程中沒(méi)有污水產(chǎn)生,以及泥沙、粉塵等其他的雜質(zhì)集中收集,不產(chǎn)生二次污染,節(jié)約水資源,成本要低30%。廢舊塑料包裝薄膜綠色無(wú)水清洗(干洗)是目前相關(guān)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域,無(wú)水清洗技術(shù)、工藝和設(shè)備都處于探索階段。日本、歐洲的一些企業(yè)正在進(jìn)行這方面的研究及應(yīng)用,如日本EINTECS技術(shù)研究所提出了能對(duì)所有的廢舊塑料進(jìn)行干法清洗技術(shù)。墨西哥初創(chuàng)企業(yè)開(kāi)發(fā)了一種全新無(wú)水清洗廢舊塑料技術(shù),相比水清洗,只需要使用50%的能源,能夠回收處理90%的塑料產(chǎn)品。
無(wú)水清洗回收設(shè)備主要由皮帶上料機(jī)、單軸撕碎機(jī)、攪拌定量喂料、無(wú)水清洗機(jī)、高速摩擦清洗機(jī)和凈料及干渣收集等設(shè)備組成。無(wú)水清洗過(guò)程中,清洗介質(zhì)與清洗力兩個(gè)因素共同發(fā)揮作用。清洗介質(zhì)采用空氣,壓縮空氣提供清洗動(dòng)力。
無(wú)水清洗工藝主要流程:
預(yù)處理——廢塑料薄膜的干法清洗工藝對(duì)物料的基本要求為:其形狀為不規(guī)則的圓形,直徑尺寸范圍在5至15mm;利用氣流干燥法,廢塑料碎片殘留水分≤1.0%,堆積的松密度10~30 kg/cm3之間。
干粗洗清除夾雜物及分離——風(fēng)選離心分離去除干燥碎片中夾雜的較大的砂粒、泥塊、小石塊等夾雜物,避免后續(xù)清洗過(guò)程中的擁堵、纏繞等現(xiàn)象的發(fā)生。
干精洗除污及分離——預(yù)處理階段不易去除的粘附在塑料破片上不易去除的污垢、夾雜物,進(jìn)入清洗階段被分離和清除,得到干凈的塑料碎片。經(jīng)預(yù)處理的廢塑料碎片在清洗裝置中,在壓縮空氣驅(qū)動(dòng)下碎片之間互相碰撞、摩擦和研磨,附著碎片上的污垢脫離碎片,在空氣動(dòng)力作用下,被送到旋風(fēng)分離裝置,污染物和塑料碎片兩者分離,得到干凈的廢舊塑料碎片。
脫水和干燥——純凈的塑料碎片在熱風(fēng)干燥作用下,實(shí)現(xiàn)脫水和干燥處理,完成清洗。
無(wú)水清洗的局限性——清洗劑為空氣,只能清洗經(jīng)過(guò)分揀除去標(biāo)簽物、表面色彩涂裝及高分子粘結(jié)劑的廢舊塑料后的廢舊塑料。
廢塑料薄膜的干法清洗工藝對(duì)物料的基本要求為:其形狀為不規(guī)則的圓形,直徑尺寸范圍在5至15mm,廢膜片干燥程度為殘留水分≤1.0%,干燥的廢膜片的堆積密度在10至30 kg/cm3之間。國(guó)內(nèi)對(duì)廢塑料薄膜的干法清洗技術(shù)研究剛剛起步,其技術(shù)、工藝和設(shè)備、清洗介質(zhì)等都處于探索階段。塑料包裝制品的塑料材料、規(guī)格、形式多元化、多樣化催生功能化廢舊塑料無(wú)水清洗設(shè)備的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。
引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)無(wú)水清洗技術(shù)與設(shè)備。東莞綠豐環(huán)保機(jī)械有限公司在吸收引進(jìn)德國(guó)、意大利的先進(jìn)技術(shù),結(jié)合廢塑回收領(lǐng)域自身行業(yè)特點(diǎn),在LDPE薄膜回收領(lǐng)域率先采用干洗除沙技術(shù)、針對(duì)膜料的高韌性特點(diǎn)開(kāi)發(fā)離心式分段粉碎技術(shù)、成品半塑化擠壓脫水技術(shù);在HDPE及PP硬膠回收領(lǐng)域率先采用“流體分離清洗”,對(duì)其成品率先開(kāi)發(fā)使用“脈沖式氣流分選”技術(shù)。2014年,張家港海濱機(jī)械通過(guò)和沙特客戶合作,獲得了無(wú)水清洗的核心關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)始制作樣機(jī),反復(fù)測(cè)試,努力于創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)功能化的PE、PP、PVC等薄膜及農(nóng)用薄膜、大棚薄膜等無(wú)水清洗回收設(shè)備、工業(yè)薄膜無(wú)水清洗回收設(shè)備、廢舊薄膜無(wú)水清洗回收設(shè)備、飼料編織袋無(wú)水清洗回收設(shè)備。2016年通過(guò)對(duì)客戶使用情況的調(diào)查,積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)無(wú)水清洗設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),2017年在國(guó)內(nèi)推廣無(wú)水清洗回收技術(shù)。
自主持續(xù)創(chuàng)廢舊塑料新無(wú)水清洗技術(shù)與設(shè)備,提高無(wú)水清洗工程技術(shù)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)水準(zhǔn)。江蘇永志環(huán)??萍加邢薰窘?jīng)過(guò)多年研發(fā),推出專利的廢舊塑料薄膜、農(nóng)膜地膜、編織袋無(wú)水清洗生產(chǎn)線,具有結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)新穎、自動(dòng)化程度高、不纏繞、不擁堵、節(jié)約水資源和人力等諸多優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)預(yù)處理的被撕碎的廢舊塑料薄膜由管道送入離心機(jī)底部的進(jìn)料口,物料隨著轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入由篩網(wǎng)、外殼及轉(zhuǎn)鼓之間的分離空間,物料中較重的顆粒在離心作用下由底部排出,較輕的廢塑料薄膜則隨著轉(zhuǎn)鼓及篩網(wǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)逐步向上飄起,同時(shí)與廢塑料薄膜中的雜質(zhì)、粉塵等分離,干凈的廢塑料薄膜則由外殼側(cè)壁上的出料孔送出,飄浮的粉塵由繼續(xù)向上飄起,由于篩網(wǎng)內(nèi)具有一定的負(fù)壓,這些粉塵穿過(guò)篩網(wǎng)的網(wǎng)眼再經(jīng)外殼頂部的吸塵口排出,由于篩網(wǎng)的網(wǎng)眼有可能被飄起的廢塑料薄膜及粉塵堵住網(wǎng)眼,此時(shí)緊貼在篩網(wǎng)內(nèi)表面上的通氣管道分間歇性地向外吹氣,將吸附在篩網(wǎng)表面的塑料薄膜和粉塵吹落,使粉塵能方便地通過(guò)篩網(wǎng)的網(wǎng)眼,從而達(dá)到廢塑料薄膜與粉水塵分離的效果。
廢舊塑料無(wú)水清洗裝備持續(xù)探究。宋楠等[4]為了克服濕法清潔帶來(lái)的污染和高成本,設(shè)計(jì)和運(yùn)行了一種輕質(zhì)廢舊塑料無(wú)水清潔裝置,以廉價(jià)砂石和空氣作為清洗介質(zhì),在不產(chǎn)生二次污染的前提下對(duì)廢舊塑料膜進(jìn)行無(wú)水清洗。輕質(zhì)廢舊塑料的無(wú)水清潔裝置按操作順序依次由固體介質(zhì)清洗裝置、分選裝置、空氣介質(zhì)清洗裝置和除塵裝置4部分構(gòu)成,其中固體介質(zhì)清洗裝置和高速空氣清洗裝置是主要清洗部件。結(jié)果表明:無(wú)水清潔40min和50min的樣品清洗率分別達(dá)到92.72%和94.90%,接近于水洗樣品的94.56%;無(wú)水清潔40min和50min的樣品平均遮光率分別達(dá)到43.56%和40.10%,接近于水洗樣品的41.84%。
廢舊塑料薄膜無(wú)水清洗節(jié)約了處理廢水的費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)了其高值化循環(huán)利用。在無(wú)水清洗技術(shù)中,把清洗與分離除雜質(zhì)這一工序結(jié)合起來(lái),能有效除去廢舊塑料薄膜中的雜質(zhì),再生顆粒的純度得到提高,拓展了再生利用領(lǐng)域。
捷克Mrac的Reoplast公司每年利用回收的廢舊薄膜生產(chǎn)薄膜2000噸。使用的原料都是回收的廢舊拉伸膜。以往應(yīng)用水清洗解決方案,需要解決廢水的污染處理,制造成本較高。
捷克Mrac的Reoplast公司和DRD公司合作開(kāi)發(fā)廢棄塑料薄膜無(wú)水清洗-造粒-擠吹薄膜一體化工程技術(shù)方案。由水清洗升級(jí)為無(wú)水清洗,提高清潔化生產(chǎn)效率。DRD公司double rotor disk,雙轉(zhuǎn)盤干式清洗機(jī)結(jié)合一臺(tái)清潔離心分離機(jī)和熱力干燥機(jī)組成不損傷原料性能的無(wú)水清洗系統(tǒng),和擠出造粒設(shè)備在線組合為一體,整套設(shè)備配備了高效節(jié)能的全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)及智能控制系統(tǒng)。
捷克Mrac的Reoplast公司使用廢舊回收塑料薄膜中,含有80~100%的廢舊拉伸膜,夾雜物包括涂膠標(biāo)簽紙、PP帶或PS帶、PP包裝帶、膠帶、木頭、實(shí)物殘、沙、土等。回收混合料通過(guò)進(jìn)料輸送帶首先輸送到塑料粉碎機(jī),然后通過(guò)一個(gè)緩沖罐,輸送到無(wú)水清洗系統(tǒng)。破碎的廢舊薄膜塑料混合物在圓柱形腔內(nèi)旋轉(zhuǎn),此時(shí)不斷輸送熱風(fēng),使得塑料因氣流保持懸浮狀態(tài)。強(qiáng)大的氣流確保杰出的干燥效果,可以減少大約百分之二的含水量。與此同時(shí),污染物通過(guò)篩網(wǎng)分離到除塵設(shè)備中往。在干燥、清洗工序之后,粉碎后的薄膜直接被輸送到擠出造粒,降低了擠出造粒的加熱能耗,穩(wěn)定了擠出造粒產(chǎn)量。擠出過(guò)濾和排氣功能運(yùn)行完美,提高了造粒的潔凈性及成型的薄膜質(zhì)量。無(wú)水清洗效率高,每周大約篩選出四立方米的雜質(zhì)。延長(zhǎng)清洗裝備的運(yùn)行壽命,節(jié)約維護(hù)費(fèi)用。無(wú)水潔凈清洗夾雜物,提高了材料的潔凈度,降低了擠出造粒工藝過(guò)程的擠出螺桿、機(jī)桶、過(guò)濾網(wǎng)等易損部件的磨損率,延長(zhǎng)了其使用壽命,降低了設(shè)備維護(hù)費(fèi)。無(wú)水清洗提高了擠出造粒產(chǎn)能,由390 kg/h提高到500 kg/h。每公斤清洗費(fèi)用同比濕法清洗至少低50%。18個(gè)月就能收回整套無(wú)水清洗設(shè)備的投資。
廢舊PS泡沫塑料在“白色污染”中占了較大份額,污染物滲入微孔,清洗工藝成為再生塑料資源綠色解決方案的重點(diǎn)。
名古屋農(nóng)機(jī)制造所采用干洗方案,把PS從粉碎的夾雜物中分離出來(lái)?;厥赵O(shè)備的工藝流程:把整塊的廢舊PS泡沫塑料投入粗粉碎器,被粉碎成30mm~50mm大小的塊料,透過(guò)篩網(wǎng)落在低部,底部設(shè)有磁鐵將釘子、鐵片等鐵類雜物吸住。經(jīng)過(guò)篩分的PS粗粉碎物由鼓風(fēng)機(jī)吹過(guò)彎曲折板,進(jìn)入細(xì)粉碎裝置內(nèi),質(zhì)量較重的沙石就被留在底部。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)刀和固定刀,使廢聚苯乙烯泡沫進(jìn)一步粉碎,通過(guò)細(xì)篩網(wǎng)落入料斗。然后進(jìn)入管道,由壓縮空氣送到頂部的料斗,料斗設(shè)計(jì)成進(jìn)料口低出料口高的形狀。在氣流的作用下質(zhì)輕的PS泡沫粒子越過(guò)槽壁溢入貯料罐內(nèi)。被細(xì)粉碎的聚苯乙烯泡沫中的沙粒經(jīng)過(guò)管道輸送時(shí)又被篩落一部分,最后混入頂部料斗的沙粒,也因壓縮空氣離心力的作用沉降在供料溝邊壁的凹槽部。經(jīng)過(guò)這幾個(gè)步驟幾乎可以完全除掉異物雜質(zhì),進(jìn)入下一縮容造粒工藝流程。
清潔化節(jié)能縮容處理技術(shù)與設(shè)備的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。日本某公司在回收PS發(fā)泡廢塑料之類體積松散龐大而質(zhì)量又輕的廢塑料研制了一種清潔化節(jié)能縮容的熔融回收爐,可有效地壓縮體積、提高密度。工作時(shí)廢塑料不是被直接加熱的,而是由高溫高壓空氣間接加熱,不但熱效率高而且不會(huì)分解和產(chǎn)生有毒氣體、造成二次污染。加工成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本均較低。
廢舊塑料干洗工藝的綠色環(huán)保的實(shí)質(zhì)是“無(wú)水”清洗介質(zhì)。開(kāi)發(fā)廢舊塑料回收再生各工藝環(huán)節(jié)“無(wú)水”取代“有水”處理的新技術(shù)、新設(shè)備、新介質(zhì)。在干法造粒工藝中,把無(wú)水清洗與分離除雜質(zhì)這一工序結(jié)合起來(lái),能有效除去廢薄膜中的雜質(zhì),再生顆粒的純度得到提高,可以使干法造粒工藝的優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。無(wú)水清洗后,薄膜和編織袋用水泡后,水非常清澈,基本上沒(méi)有任何雜質(zhì),凈料已經(jīng)干燥,不但降低了擠出造粒所需的能量,而且延長(zhǎng)料螺桿和機(jī)筒的使用壽命。
廢舊塑料瓶風(fēng)力脫標(biāo)分離技術(shù)。東莞市柯達(dá)機(jī)械有限公司新型干式分離脫標(biāo)設(shè)備,在原來(lái)的脫標(biāo)設(shè)備上增加了爪刀,并調(diào)整了動(dòng)刀與定刀的結(jié)合方式,更合理的設(shè)計(jì)提高了脫標(biāo)效率和脫標(biāo)率,針對(duì)于廢舊塑料瓶有更好的脫標(biāo)效果。效率高、節(jié)能,脫標(biāo)率高達(dá)96%以上。PET瓶脫標(biāo)機(jī)由兩大部份組成:1)脫標(biāo)環(huán)節(jié),主要由脫標(biāo)筒、主軸以及軸上的動(dòng)刀和筒壁上定刀組成,且全部采用硬質(zhì)合金刀尖,粘附的標(biāo)簽在機(jī)械推進(jìn)過(guò)程中通過(guò)動(dòng)刀與定刀間的接觸被剝離;2)分離環(huán)節(jié),主要由分離筒、主風(fēng)機(jī)、副風(fēng)機(jī),螺旋風(fēng)道組成,風(fēng)選離心分離。
光、電智能分離技術(shù)。光、電智能別和干式分揀技術(shù)相結(jié)合,不僅提高廢舊塑料的分離分選純度,而且其無(wú)需使用工業(yè)濃度鹽的特點(diǎn),避免了清洗設(shè)備因?yàn)楣I(yè)鹽與金屬材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所帶來(lái)的過(guò)度腐蝕,極大延長(zhǎng)了清洗機(jī)械設(shè)備的使用壽命。奧地利BT-Wolfgang Binder GmbH的廢舊塑料分離分選設(shè)備,通過(guò)組合不同種類的傳感器實(shí)現(xiàn)材料識(shí)別功能,如線陣相機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行材料的顏色識(shí)別、X-射線熒光技術(shù)來(lái)進(jìn)行材料的化學(xué)組分識(shí)別,通過(guò)分類和分揀之后的材料可以進(jìn)入到下一步的回收環(huán)節(jié)中。東莞市綠豐環(huán)保機(jī)械有限公司創(chuàng)新密度、顏色相同的ABS/PS475廢舊塑料分離技術(shù)與設(shè)備,依據(jù)高壓電場(chǎng)分離原理,對(duì)同單位電壓電場(chǎng)中不同材質(zhì)物料所帶電荷級(jí)數(shù)不同的原理對(duì)不同材質(zhì)的物料進(jìn)行分離。
紙塑熱氣流分離技術(shù)。利用塑料薄膜遇熱收縮減小比面積提高密度的原理,實(shí)現(xiàn)紙塑分離。將薄膜碎片與紙的混合物送至加熱箱,薄膜碎片受熱呈顆粒狀,紙塑混合物送入空氣分離器,空氣流將混合物中的紙帶走,而密度大塑料顆粒便落在分離器的底部,實(shí)現(xiàn)塑料與紙完全分離。
廢舊塑料清洗行業(yè)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),基于生態(tài)環(huán)境保護(hù),利用科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),積極將語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別和人臉識(shí)別方面的AI技術(shù)與自身技術(shù)與設(shè)備相結(jié)合,開(kāi)發(fā)出新組合、新功能,積極研發(fā)該領(lǐng)域技術(shù)系統(tǒng),研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù),完成品牌配套建設(shè),從核心領(lǐng)域獲取企業(yè)利潤(rùn),增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,才能扛得住環(huán)保的高壓,成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的中流砥柱。
綠色清洗技術(shù)是實(shí)現(xiàn)和推動(dòng)廢舊包裝再生塑料資源綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì),堅(jiān)持生態(tài)環(huán)境保護(hù)準(zhǔn)則統(tǒng)帥清洗技術(shù)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能化清潔技術(shù),推動(dòng)廢舊塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。涉及超聲波、干冰和微波等新型清洗技術(shù),以及以空氣或吸附性固體介質(zhì)為媒介的干法清洗的研究極少,應(yīng)用方面幾乎空白。