课程设计 塑料废弃物的处理Word文件下载.doc
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魏雪莉
李坤阳
郑雪雪
严炜
杨珍珍
张慧
朱剑锋
周刚
时间:
2011/11/17
目录
1、固体废弃物 1
2、塑料的来源 2
3、塑料废弃物的来源 2
4、塑料的产量 2
5、塑料废弃物引起的环境和社会问题 3
6、塑料废弃物的影响 5
6.1塑料废弃物对农业和生物的危害 5
6.2塑料废弃物对周围环境的影响 7
7、塑料废弃物的分类及危害 8
7.1发泡餐具 8
7.2劣质塑料袋 8
7.3塑料增塑剂(DEHP)对人体和环境的危害 9
8、处理塑料废弃物的方法 11
8.1塑料包装的回收再利用 11
8.2塑料包装材料的机械处理和改性再生 12
8.3塑料包装材料的化学降解再生 14
8.4焚烧法回收热能和填埋处理 15
9、可降解塑料 16
9.1可降解塑料的机理 17
9.2可降解材料的优点 18
10、可降解塑料对绿色环保的影响 19
11、对塑料废弃物处理的意义 20
12、总结 21
1、固体废弃物
固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中生产的固态、半固态废弃物质(国外的定义则更加广泛,动物活动生产的废弃物也属于此类),通俗地说,就是“垃圾”。
主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质的食品、人畜粪便等。
有些国家把废酸、废碱、废油、废有机溶剂等高浓度的液体也归为固体废弃物。
2、塑料的来源
塑料工业属于高分子工业,是石化工业的一环,具有高度关联性,是多层次加工特性之产业。
塑料是以石油或天然气为原料,经提炼、裂解成各种石化基本原料(单体)后,再经聚合反应(加成聚合或缩合聚合)而得的高分子树脂。
各类塑料经过逐步加工衍生出各种下游制品,包括橡胶、涂料、接着剂、人造纤维、合成树脂等。
3、塑料废弃物的来源
有人的地方,就会有塑料废弃物。
各种塑料包装物、购物袋、农膜、编织袋、饮料瓶、塑料盆、塑料壶、塑料桶、玩具、文具、塑料鞋、车辆保险杠、家用电器外壳、电脑外壳、废聚氯管、工业废旧塑料制品、塑料门窗、聚脂制品(聚脂薄膜、矿泉水瓶、可乐瓶等)以及塑料成型加工过程中的废料等等,随处可见,生生不息,永不枯竭!
4、塑料的产量
2006年中国塑料包装材料需求达6000万吨,按其中30%为难以回收的一次性塑料包装材料和制品计算,则废弃物产生量达1800万吨。
中国可覆盖地膜的面积为5亿多亩,再加上育苗钵和保鲜膜,预计需求量达到1200万吨。
一次性日用杂品和医疗材料中的一部分也是难以收集或不宜回收利用的,其需求量达1200万吨。
据此,难以回收利用的塑料废弃物将达4500万吨,因此引发的环境问题将日益严重。
据统计,我国城市生活垃圾年产量目前已达1.2亿吨以上,其中废塑料占2%一4%,即每年产生废弃塑料总量约240万~480万吨。
这些不能被自然消纳的塑料废弃物的日益增多,不仅严重影响和污染了环境,甚至将危及人类的生存。
由于在我国许多大中城市中尚缺少现代化的垃圾填埋或焚烧设施,大多数废弃塑料只能采取露天堆放的办法,加之人们的随意丢弃,使得城市处于“白色垃圾”的包围之中。
5、塑料废弃物引起的环境和社会问题
世界各国每年都不断累积性出现大量废旧塑料,从而给社会带来巨大的环境压力。
据报道,在垃圾中塑料所占比例不足10%(按重量计),但由于其不易分解且体积大而不规则,难以处理,从而造成挤占陆地和污染环境,同时也给塑料产品的发展蒙上了一层阴影;
此外,许多塑料制品仅使用一次就废弃,也造成资源上的浪费。
我国每年产生6亿吨工业固体废物和1万多吨城市生活垃圾,综合利用或处理处置年均只在40%左右,大部分只是简单地堆放在露天环境中。
截至1996年初全国工业固体废弃物累积堆存量已达60亿吨,占地500km2。
由于人们环保意识薄弱,以及良好的卫生习惯未形成,尽管我国人均塑料消费水平(5ke/3.)低于世界平均消费水平(17.5kg/3,),但由随手乱扔塑料废弃物所造成的环境污染已经触目惊心。
铁路沿线的路坡上丢满了大量快餐盒、食品袋和饮料瓶,伴着列车一路同行;
生活区和城郊公路两旁的树枝上各种废弃的塑料袋和破碎的薄膜随风飘扬;
在风景秀丽的旅游胜地,比比皆是的塑料垃圾大煞风景,等等……。
塑料垃圾不仅使环境肮脏丑陋,而且由于其不能有效回归自然,使大批良田也受到影响。
近年来我国因环境污染和生态破坏造成的经济损失,每年高达2000亿元,其中生态破坏1000亿元,因污染粮食减产1280万吨,受农药严重污染的粮食3000万吨。
据世界银行公布,1995年中国因污染造成80万人过早死亡,740万人患支气管炎,国家花费的医疗费用达340亿元,估计到2020年将花费1040亿元。
我国在1990—1995年的五年计划中环保投资占国民生产总值的0.7%,1996~2000年环保投资增加到4500亿元,约占国民生产总值的1.2%,已高于国家对科研开发投入的资金(占国民生产总值的0.7%一0.8%)。
有些发达国家因经济上的压力比较小,环保投入高达7%,他们认为,对过去破坏了的环境要给予生态补偿。
我国城市垃圾无公害处理的比例尚不到5%,每年包装废弃物总量在1500万吨,其中薄膜制品污染相当严重。
这些薄膜的主要来源是包装薄膜,其次是农用地膜。
塑料制品包括各种塑料薄膜在使用过程中,因老化、破碎,没有得到有效的回收利用,不仅造成资源的巨大浪费,而且对土壤、江河湖海都造成了严重的生态危害,极大地制约了社会与经济的可持续发展。
6、塑料废弃物的影响
6.1塑料废弃物对农业和生物的危害
6.1.1对土壤、农作物的危害
就目前世界和我国废旧塑料的现状来看,主要影响社会环境的废旧塑料是以农用和包装材料为主。
农用废旧塑料以废弃农膜为主,包括地膜、棚膜、果蔬保鲜膜及农灌防渗膜等。
覆盖农膜可增温、保温、保肥、保水,控制杂草生长和盐碱地返碱,增产效益显著,因此,近年来我国农膜的产量总体上呈上升的趋势。
但是,农用薄膜的使用寿命一般较短,我国现有的棚膜使用寿命通常是1~2年,使用后废弃的农膜进入环境,就成为塑料废品的一个重要组成部分。
以废旧塑料材料为例,这些材料的分子量在104—105之间,分子与分子之间结合得相当牢固,在自然条件下,分解速度极为缓慢。
如聚乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜,在土壤中约300—400年才能完全降解,它们滞留在土壤里就破坏了土壤的透气性能,降低了土壤的蓄水能力,影响了农作物对水分、养分的吸收,阻碍了禾苗根系的生长,从而造成农作物的大幅度减产,使耕地劣化。
此外,塑料添加剂中的重金属离子及有毒物质会在土壤中通过扩散、渗透,直接影响地下水质和植物生长。
据报道,如果每亩(667m2)地有3.9kg残膜,将减产玉米11%一13%、土豆5,5%一9.0%、蔬菜14.6%~59.2%;
也有人做过实验,当每亩农膜残片达6.9kg,小麦减产约9%,当达到25kg时减产26%。
当前有些农业部门推广无法回收的0.007mm超薄地膜,从长远看是不妥当的。
6.1.2对动物的危害
塑料废弃物对海洋生物造成的危害是石油溢漏危害性的4倍,每年仅丢弃在海洋的废弃渔具就在15万吨以上,各种塑料废品在数百万吨以上。
废弃塑料对动物的伤害主要表现在被动物误食,划伤食道,造成胃部溃疡等疾患。
有毒的塑料添加剂,如抗氧剂三丁基锡,由于生物富集,会使动物降低食欲,降低类固醇激素水平,导致繁殖率降低,甚至死亡。
据估计,每年至少有数百万只海洋动物因误食塑料导致丧生。
目前已知至少有50种海鸟喜爱吞食塑料球,将其误认为鱼卵或鱼的幼虫,海龟也把一些塑料制品当成水母吞食,而海狗喜欢在废塑料渔网中嬉戏玩耍,常被缠绕至死。
在陆地,一些反刍类动物(如牛、羊等牲畜)和鸟类因吞食草地上的塑料薄膜碎片,它们在肠胃中累积,造成肠梗阻乃至死亡的事例已屡见不鲜,如在北京从一只死亡奶牛的胃中清出的塑料薄膜竟有13kg。
6.1.3对人体的危害
因塑料废弃物造成的火灾事故时有发生。
塑料废弃物的焚烧还会产生有害的气体,如聚氯乙烯燃烧产生氯化氢(HCl),ABS、丙烯腈燃烧产生氰化氢(HCN),聚氨酯燃烧也产生氰化物,聚碳酸酯燃烧产生光气等有害气体。
其中氯化物燃烧产生的二曙英等有毒气体能使兽类和鸟类出现畸形和死亡,对生态的破坏极大。
它们对人体的伤害也是极为严重的,表现为肝功能紊乱和神经受损,并使癌症的发病率上升等。
6.2塑料废弃物对周围环境的影响
6.2.1污染水体
固体废物未经无害化处理随意堆放,将随天然降水或地表径流入河流、湖泊,长期淤积,使水面缩小,其有害成份的危害将是更大的。
红塑料中的汞、黄色聚乙烯中的铅等如处理不当,能随溶沥水进入土壤,从而污染地下水,同时也可能随雨水渗入水网,流入水井、河流以至附近海域,被植物摄入,再通过食物链进入人体,影响人体健康。
6.2.2污染大气
焚烧法是处理固体废弃物目前较为流行的方式,但是焚烧将产生大量的有害气体和粉尘,一些有机固体废弃物长期堆放,在适宜的温度和湿度下会被微生物分解,同时释放出有害气体。
燃烧塑料会产生大量的黑烟和刺激性气味,对人的健康产生极大的影响
6.2.3污染土壤
土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所,这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用,他们与土壤本身构成了一个平衡的生态系统,而未经处理的塑料废弃物,由于难降解,且在经过经过风化、雨淋、地表径流等作用,其有毒液体将渗入土壤,进而杀死土壤中的微生物,破坏了土壤中的生态平衡,污染严重的地方甚至寸草不生。
6.2.4侵占土地
废弃的塑料不断增加的产生量相当迅速,许多城市利用大片地城郊边缘的农田来堆放它们,难怪科学家从卫星拍回的地球照片上,围绕着城市的大片白色垃圾是那么显眼。
这些废弃的塑料,难以降解,常年堆放在那里,所以周围的居民的生活环境造成了严重的影响。
7、塑料废弃物的分类及危害
7.1发泡餐具
发泡塑料餐具主要原料为聚苯乙烯。
聚苯乙烯无毒,卫生安全性好。
但聚苯乙烯树脂聚合残留的单体苯乙烯及其他一些挥发性物质,包括乙苯、异丙苯、甲苯等,这些成分分子量小,有一定毒性,尤其苯乙烯单体能抑制大鼠生育能力,减少肝脏及肾脏平均重量。
另外,它不易回收,不易腐烂,造成土地劣化,在自然界中降解周期需200~400年,焚化又放出大量有害气体。
聚苯乙烯组成的一次性发泡塑料餐具中的有害物质(60℃时)可渗入到食物中,对人体的肝脏、肾脏及中枢神经系统等造成损害,就此,国家经贸委2001年5月21日发布了《关于立即停止生产一次性发泡塑料餐具的紧急通知》。
7.2劣质塑料袋
塑料袋主要成分有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等几种,其中聚乙烯和聚丙烯是安全的塑料,可用来装食品,其余都有一定的毒性。
而市场上使用最多的正是聚氯乙烯塑料袋,特别是深色塑料袋大部分是回收废旧塑料制品加工而成。
废弃塑料的主要成分是聚氯乙烯,在加工过程
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