垃圾去哪兒了——廢玻璃的“來生”

陳偉熙

提到再生資源，人們一般會想到廢鋼、廢紙、廢金屬、廢塑料、廢棄電器和報(bào)廢汽車，因?yàn)檫@些品種存量巨大，而且都有很高的回收利用價(jià)值。但對于廢玻璃的回收利用，人們就很陌生，專門從事廢玻璃回收業(yè)務(wù)的企業(yè)也很少。

事實(shí)上，作為一種有著數(shù)千年應(yīng)用歷史的材料，玻璃與人類社會的發(fā)展和人們的日常生活息息相關(guān)。隨著對玻璃制品，尤其是與人們生活密切相關(guān)的玻璃包裝、裝修玻璃的消費(fèi)需求日益增長，廢棄玻璃的數(shù)量也逐年增多，由此產(chǎn)生了不小的問題。

占用資源 危害環(huán)境

一方面，企業(yè)為滿足消費(fèi)者需求而增加玻璃的生產(chǎn)量，與此同時(shí)，生產(chǎn)中的廢棄玻璃量不容小覷，如在平板玻璃的生產(chǎn)過程中，正常切割所產(chǎn)生的邊角料占總產(chǎn)量的15%～25%，還有相當(dāng)一部分廢玻璃是定期停產(chǎn)產(chǎn)生的，約占玻璃生產(chǎn)總量的5%～10%。玻璃廢絲是玻璃纖維生產(chǎn)過程中必然會產(chǎn)生的一種工業(yè)廢渣，產(chǎn)生量一般占玻璃纖維產(chǎn)量的15%左右。人們?nèi)粘Ｉ钪衼G棄的玻璃包裝瓶罐及打碎的玻璃窗碎片等也是廢玻璃的來源之一。另一方面，玻璃制品使用后的處理渠道也亟待拓寬。根據(jù)聯(lián)合國的相關(guān)統(tǒng)計(jì)，廢玻璃在固體廢棄物中的占比已經(jīng)達(dá)到7%。在城市生活垃圾中，歐美發(fā)達(dá)國家的廢玻璃占比為4% ～8%。我國的情況亦不容樂觀，每年產(chǎn)生的廢玻璃約有1040萬噸，占國內(nèi)固體廢棄物總量的5%左右。隨著綜合國力的增強(qiáng)和人們生活水平的提高，廢玻璃的總量不斷增加。

廢玻璃是一種生活垃圾，它的存在既容易給人們的生產(chǎn)和生活造成傷害和不便，又會帶來環(huán)境污染，占用寶貴的土地資源，增加環(huán)境負(fù)荷，還造成了大量的資源和能源的浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1噸玻璃制品，約消耗700～800千克石英砂、100～200千克純堿和其他化工原料，合計(jì)每生產(chǎn)1噸玻璃制品，要用去1.1～1.3噸原料，而且還要消耗大量煤、油和電。更麻煩的是，廢玻璃是一種無法通過焚燒、無法在填埋中自然降解且無法采用一般的物理、化學(xué)方法加以分解和處理的廢棄物。有研究表明，玻璃及其制品的自然降解時(shí)間可長達(dá)4000年。對于人類社會來說，這種降解速度實(shí)在是太過漫長。由于玻璃制造和加工等原因，廢玻璃中一般含有鋅、銅等重金屬，如果處理不當(dāng)，可能還會污染土壤和地下水。另外，玻璃容易破碎，一旦有人或動物試圖吞下或舔食玻璃碎片上殘存的食物或飲料，就有可能受到嚴(yán)重傷害。

事實(shí)上，包括我國在內(nèi)的世界上許多國家都十分重視對廢玻璃的回收與利用，并不斷探索其回收利用的新技術(shù)、新途徑。

洗心革面 再度歸來

廢玻璃根據(jù)其來源可分成日用廢玻璃（器皿玻璃、燈泡玻璃）和工業(yè)廢玻璃（平板玻璃、玻璃纖維）。如何回收利用廢玻璃呢？讓廢棄的玻璃自身循環(huán)再利用，當(dāng)然是再好不過的一種辦法。把廢玻璃加以回收利用，能產(chǎn)生顯著的節(jié)能減排效益：每回收利用1噸廢玻璃，可以節(jié)約0.58噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳?xì)怏w排放1.26噸，減少固體廢棄物排放1.16噸。采用這種處理方式的主要集中在包裝玻璃容器方面，如啤酒瓶、飲料瓶等。如果在有效期內(nèi)提高它們的重復(fù)使用次數(shù)，不僅可以提高利用效率，而且可以降低生產(chǎn)成本。以啤酒瓶為例，重復(fù)使用一個(gè)啤酒瓶所節(jié)省的能源可以使40瓦的燈泡持續(xù)亮4個(gè)小時(shí)。據(jù)了解，目前，占玻璃包裝容器產(chǎn)量1/3的包裝瓶能夠被重復(fù)使用。

對于純大多數(shù)廢玻璃來說，若要在“來生”重新以玻璃的面目現(xiàn)身，并不像那些廢啤酒瓶或是汽水飲料瓶一般“幸運(yùn)”，它們需要下大力氣“洗心革面”，甚至還要回爐“鍛煉”一番。

我國的廢玻璃回收利用起步較晚，并且主要由玻璃工廠自行回收邊角廢料，酒廠回收酒瓶。20世紀(jì)80年代末至90年代，國內(nèi)出現(xiàn)了以廢玻璃為原料，生產(chǎn)再生平板玻璃的小平拉玻璃廠，當(dāng)時(shí)用廢玻璃生產(chǎn)再生玻璃是我國廢玻璃利用的主要途徑。但是，通過各大、中、小城鎮(zhèn)廢品收購站回收的廢玻璃則微乎其微。

此外，那些小平拉玻璃廠的生產(chǎn)也存在不少問題。小平拉生產(chǎn)工藝是一種設(shè)備十分簡陋、環(huán)境污染嚴(yán)重、能耗較高的落后生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出的平板玻璃不僅透光率低，而且存在大量的波筋、氣泡、麻點(diǎn)、劃傷等缺陷。不僅如此，這種玻璃質(zhì)脆，極易破損。目前，我國平板玻璃已供大于求。為改變這一局面，國家已限期淘汰這些小平拉再生玻璃生產(chǎn)線。因此，尋找新的廢玻璃合理再利用途徑是需要我們認(rèn)真對待和解決的一個(gè)難題。

令人欣慰的是，如今，廢玻璃在浮法玻璃生產(chǎn)中的再利用技術(shù)已經(jīng)取得突破。在我國，湖南某再生資源企業(yè)的一條浮法玻璃生產(chǎn)線對于廢玻璃的利用率高達(dá)90%以上。也正是由于在生產(chǎn)過程中對廢玻璃的這種高效利用，使得熔窯熱點(diǎn)溫度僅為1408℃。由于具有油耗低、助燃空氣用量少等特點(diǎn)，其環(huán)保指標(biāo)明顯低于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，顆粒物排放濃度，二氧化硫、氮氧化物等的排放量均低于國家標(biāo)準(zhǔn)要求。據(jù)了解，這條生產(chǎn)線每年可加工利用廢玻璃約10萬噸。

改頭換面 煥然一新

事實(shí)上，能夠在“來生”重新以玻璃面目亮相的廢玻璃畢竟是少數(shù)，絕大多數(shù)的廢玻璃則是在“改頭換面”之后，以新的面貌回到了這個(gè)世界。

在美國和加拿大，人們將回收的廢玻璃與石子、瀝青按照60%、10%和30%的比例混合，制成一種“玻璃瀝青”，用于冬季路面維修和施工。實(shí)踐證明，這種添加了廢玻璃的筑路材料具有許多優(yōu)點(diǎn)：加大路面摩擦力，大幅度減少車輛因橫向側(cè)滑而產(chǎn)生的事故；有效改善路面光反射，使之更加柔和；提高道路的耐磨性能；加快路面積雪融化速度；特別適合低氣溫地區(qū)使用……利用回收的廢玻璃制造這種“玻璃瀝青”，其工藝十分簡單，且無需在顏色上進(jìn)行分選。如果將玻璃廢品和垃圾的處理場地設(shè)在道路修建工程附近，還能節(jié)約填料運(yùn)費(fèi)等。

在現(xiàn)實(shí)中，回收的廢玻璃被廣泛用于建筑工程中。

把廢玻璃用在黏土磚生產(chǎn)中，替代部分黏土礦物組成和助熔劑，不僅可以提高黏土磚的質(zhì)量，而且能節(jié)省原材料，降低生產(chǎn)成本。在美國，人們將回收的廢玻璃作為骨料添加進(jìn)混凝土中。這種摻有35%廢玻璃骨料的混凝土，其抗壓強(qiáng)度、線性收縮率、吸水性能等指標(biāo)都達(dá)到了美國材料測試協(xié)會的基本標(biāo)準(zhǔn)要求。

利用廢玻璃生產(chǎn)的微晶玻璃仿大理石，不僅可用于建筑物的墻體裝飾、地面裝飾，而且還可用于制造物料運(yùn)輸?shù)哪湍チ鞑邸?shí)驗(yàn)臺板、桌面等，其產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于天然石材以及陶瓷制品。

利用回收的廢玻璃生產(chǎn)建筑面磚，不僅可降低建筑飾面成本，從而降低工程造價(jià)；也能降低工人的勞動強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度；而且能改善建筑飾面易脫落和層面易被磨損的自身缺陷以及對天然礦物材料化學(xué)成分及含量嚴(yán)格選配的局限性，具有廣闊的應(yīng)用前景。制備建筑面磚的工藝簡單，造出的產(chǎn)品不僅具有耐酸堿、強(qiáng)度高、不易翹曲及變色、抗老化等優(yōu)點(diǎn)，而且還能節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境、綜合利用開發(fā)廢棄物資源、節(jié)約土地等。

通過壓制成型低溫?zé)Y(jié)法或熔融法等方式，用回收的廢玻璃制造的馬賽克被廣泛用于建筑內(nèi)外飾面材料或者藝術(shù)鑲嵌材料。

在建筑工程中所使用的水磨石，一般是將大理石的小?；蛩槠冒姿嗟饶z凝材料加工而成。如果在水磨石的加工制造過程中，用廢玻璃碎塊代替大理石碎片，因玻璃的硬度較高，所制成的水磨石的耐磨性會明顯提升。

如今，保溫隔熱、隔音材料被廣泛用于建筑物屋頂、維護(hù)結(jié)構(gòu)和樓層地板中。不僅如此，在石油化工、熱能利用、發(fā)酵釀造等行業(yè)，也需要大量使用保溫隔熱材料等。美國一家企業(yè)發(fā)明了一種添加了廢玻璃制成的“泡沫玻璃”。這是一種密度較小、強(qiáng)度較高、整體充滿小氣孔的無機(jī)非金屬玻璃材料，氣相占整體總體積的80%～95%。與其他無機(jī)隔熱、隔音材料相比，這種“泡沫玻璃”具有隔熱、隔音效果好等特點(diǎn)，可用來保護(hù)暖氣輸送管道。與傳統(tǒng)保溫材料相比，“泡沫玻璃”可以減少約25%的熱損失。這種“泡沫玻璃”不吸濕，耐腐蝕，抗凍，不燃，可釘可鋸，可黏結(jié)成各種所需形狀；如果在生產(chǎn)時(shí)填入著色劑，還可以生產(chǎn)出各種色彩艷麗的產(chǎn)品，具有良好的裝飾效果。

摻入廢玻璃制成的“玻璃棉”是一種呈蓬松棉絮狀的短纖維，它具有密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸聲系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效、優(yōu)質(zhì)的保溫材料和吸聲材料。在制造這種玻璃棉時(shí)，先將經(jīng)過清洗并干燥好的廢玻璃加入熔化爐中，熔融好的玻璃液流出后，被噴吹成短細(xì)纖維。短細(xì)纖維經(jīng)集棉輸送帶收集成棉層，再經(jīng)過固化，可制成軟質(zhì)卷毯、半硬板或硬板等。

還有一些回收的廢玻璃被加工成玻璃微珠。玻璃微珠一般分為實(shí)心玻璃微珠和空心玻璃微珠兩種。由于其主要生產(chǎn)原料就是玻璃，因而它們具有玻璃所固有的堅(jiān)硬、透明、良好的耐腐蝕、耐磨、耐熱和電絕緣、化學(xué)穩(wěn)定性以及獨(dú)特的定向光反射性等特點(diǎn)。這種由廢玻璃加工制造的玻璃微珠，其圓整度好，流暢性好，被廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)。它不僅可作為原料、制藥等精細(xì)化工的研磨介質(zhì)，機(jī)械加工工業(yè)中精加工的噴丸拋光劑，工程塑料、橡膠等有機(jī)材料工業(yè)的增強(qiáng)填充材料，交通、電影、航海、紡織、美術(shù)廣告等行業(yè)的反光材料，化學(xué)工業(yè)的催化劑載體，而且可作為固體浮力材料以及宇航工業(yè)、醫(yī)療技術(shù)和尖端科研的超低溫材料和絕緣材料等。目前，在交通標(biāo)識上所使用的反射顏料就是由玻璃微珠和玻璃棉所制造的。幾乎所有微珠都是用100%的廢玻璃做成的。據(jù)報(bào)道，美國每年用來制作玻璃微珠的廢玻璃消耗量在5萬噸以上。美國加利福尼亞的一家玻璃纖維廠是美國僅有的一座大型玻璃棉生產(chǎn)企業(yè)，它使用50%的廢玻璃來生產(chǎn)玻璃棉。在生產(chǎn)過程中，該企業(yè)發(fā)現(xiàn)，使用廢玻璃生產(chǎn)玻璃棉，在原材料和能源消耗方面具有非常明顯的優(yōu)勢—使用30%的廢玻璃可節(jié)省60%的二氧化硅和40%的純堿，節(jié)省能耗在10%以上。

協(xié)同合作 完善系統(tǒng)

目前，我國日用玻璃生產(chǎn)企業(yè)、平板玻璃生產(chǎn)企業(yè)、汽車玻璃生產(chǎn)企業(yè)、工業(yè)技術(shù)玻璃生產(chǎn)企業(yè)、電子及光學(xué)玻璃生產(chǎn)企業(yè)均實(shí)施了廢玻璃的全部回收利用工程，并在北京、上海、廣州、深圳等大城市的部分居民生活小區(qū)設(shè)置了不同顏色的垃圾回收箱，專門分裝日常生活中被廢棄的玻璃。不過，廢玻璃回收利用是一項(xiàng)復(fù)雜且龐大的系統(tǒng)工程，需要全社會協(xié)同合作，才能達(dá)到回收利用的最佳效果。

回收廢玻璃的目的在于利用，所以人們希望盡可能將廢玻璃中的資源全部挖掘出來。日本三井物產(chǎn)公司當(dāng)年大量從我國進(jìn)口廢玻璃，主要是利用回收技術(shù)從中提取鑭、鈰等稀土元素。鑭、釹、鐠、鉺、鈰等稀土元素都是極佳的玻璃著色劑。鑭玻璃具有高折射、低色散特性，廣泛用于制造各種透鏡和高級照相機(jī)、攝像機(jī)鏡頭，尤其是高空攝影裝置的鏡頭；鈰防輻射玻璃，用于汽車玻璃和電視玻殼；釹玻璃用于激光材料制造，是制作巨型激光器最理想的材料，主要用于受控核聚變裝置。從廢玻璃中重新提取稀土元素的成本很低，技術(shù)門檻也并不算高。廢玻璃經(jīng)過稀土元素的提取后，仍可作為一種原材料進(jìn)行再利用。

鑒于廢玻璃有著廣泛的用途，我們應(yīng)當(dāng)建立全方位的廢玻璃回收、加工處理、再利用的網(wǎng)絡(luò)體系，盡最大可能實(shí)現(xiàn)廢玻璃的回收與再利用。以上海為例，該市于2018年6月建成了世界上產(chǎn)能最大、自動化程度最高、分揀品種最齊全的生產(chǎn)加工線，這是我國首個(gè)以廢玻璃回收利用為核心的“城市礦產(chǎn)”示范基地。據(jù)了解，被納入示范基地的上海某再生資源利用企業(yè)引進(jìn)德國成套技術(shù)，可將分揀處置后的玻璃雜質(zhì)含量控制在3‰，還能將廢玻璃按照顏色細(xì)分為透明、純白、棕色、綠色等。由于分揀精細(xì)、雜質(zhì)低，這些廢玻璃再生利用后的價(jià)值也能獲得較大提升。隨著4條自動化分揀線的建成投產(chǎn)，該企業(yè)所形成的廢玻璃回收加工能力，可徹底解決上海市及周邊地區(qū)廢玻璃回收的難題。這套智能化廢玻璃分揀處置系統(tǒng)，最大程度節(jié)省了手工作業(yè)，改變了以往廢玻璃分揀過程中對于水洗的依賴，首創(chuàng)“干洗”分揀法，提高了分揀效率和質(zhì)量，成功解決了廢水處理的污染難題。