《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第八篇 绿色包装

第三章　包装废弃物的回收处理

第四节　包装废弃物处理技术

绿色包装含义的主要内容是废弃物易于处理和使用无公害材料。后者在塑料中主要是指降解塑料，它实质上也是一种利用生物或光对包装废弃物进行分解（降解）直至消失的一种处理方法。当代城市固体废弃物（MSW）包括包装废弃物处理的主要方法有填埋、焚烧、回收复用、回收再生、堆肥化处理等。由于各国国情不同对固体废弃物处理的方法也有较大差异。日本使用填埋、焚烧和回收利用分别为23％、64％和13％；欧洲大多数国家以焚烧为主，如瑞士、丹麦、德国对MSW的处理中焚烧所占的百分比分别为：80％、75％、50％以上。而美国在对MSW的处理中则以填埋为主，如1992年美国对MSW的处理，填埋占72％、焚烧占11％、回收利用占17％；近年，由于科技水平提高，开发了不少新技术，主要是塑料的回收再生技术和MSW堆肥化处理技术推动着MSW处理技术不断进步，使处理方式向以回收利用为主方式发生转变。

下面，将从我国国情出发，分析各种MSW处理技术的利弊。

一、填埋

填埋即将包装废弃物填埋于凹地里。这是MSW处理中技术简单、经济省力、历史悠久的一种最简便方法，不少国家过去以此作为MSW的一种主要的处理方法。但该方法占用了地球上有限的土地资源，对不可降解的塑料又会成为长期埋存地下的垃圾，不仅污染了环境，而且浪费了大量可从塑料废弃物中提取的有价值的原料资源和能源。除此以外，一般普通的填埋场由于设施简陋，其填埋的垃圾缺少氧化因而自然退化缓慢，其渗出液又会污染地下水源，逸出的甲烷气体会污染空气和引起爆炸，因而受到居民的强烈反对。现代化的填埋场增设了防渗衬垫，设置了渗出液引流装置和甲烷排放装置，虽然避免了普通填埋场的缺陷，但却使填埋场投资和填埋处理费急剧增加。1970年美国每吨MSW的填埋处理费仪2美元，而1988年却猛增到50美元。所以，随着近年MSW的迅速增加，填埋这种处理方法已为美、德等许多国家所摒弃。但在我国近期，其他处理方法尚未发展起来的时候，利用城郊农村的山谷、低地填埋，也不失为解决废弃物处理的一种方法。

二、焚烧

焚烧即将废弃物丢人焚烧炉中焚化。这是日本和欧洲国家处理MSW的一种有效方法。开始主要目的是消灭垃圾，由于有些塑料垃圾如聚氯乙烯、聚丙烯腈在焚烧时会产生有害气体，损伤炉体，同时造成空气中的二次污染形成公害；尤其是排放物可能导致酸雨，剩余灰烬中残存重金属及有害物质，对生态环境及人类健康造成危害；加之焚烧炉设备投资大，处理费用高，德国每吨MSW焚烧处理成本达到53美元。因此现在单纯焚烧处理已逐渐受到限制。目前，一方面，对焚烧炉进行改进，设置排烟脱硫设备或电器吸尘机，使垃圾充分燃烧；另一方面，则通过焚烧回收热能，用于发电，燃烧1kg塑料可回收热能18．4～46．0MJ（4400～11000kcal），发电量约为5234～6987kW／t。因此，通过焚烧回收热能和发电被认为是一种再资源化手段而日益受到重视。日本和欧洲一些国家主要通过焚烧发电，比利时等国则通过焚烧供给工业用蒸汽。卢森堡90％的MSW用于焚化处理，丹麦为75％，日本为64％。美国则认为焚烧排放的气体有害国民健康，浪费可用尽资源，焚烧回收热能的成本又很高，因此使用焚烧率远比西欧和日本低。但近年美国也已开始重视这方面技术的发展，预计2000年焚烧在MSW处理中所占的比例将提高到26％。我国人口众多，消耗的废弃物绝对数量也多，焚烧对我国应是一种处理废弃物可选用的方法，尤其是焚烧后能量可供发电、取暖，有较大的经济效益和社会效益。我国应当引进国外先进的焚烧炉（如丹麦等国生产的）技术，选择好布点位置，逐步在我国各地推广使用。

三、堆肥化

堆肥化虽是古老的、传统采用处理生活垃圾的方法，但随着技术的进步和生物降解塑料的开发，近年来才开始被欧美国家认可用于处理大规模MSW的可行性方法。具有导向性的欧共体的规划中把堆肥化作为包装材料回收利用的一种方式，即重新利用有机废弃物来改良土壤，并正在建立有机物回收和堆肥化联合会（ORCA）。该联合会以欧洲政府部门和立法局的名义印发有关堆肥化文件，论述有关MSW的堆肥化不但可作为正在受到威胁的泥土的补给，而且有助于阻止欧洲大陆质量的逐渐下降。德、英、法在新的有关废弃物处理法规指导下，也开始把堆肥化作为一种回收利用方式。据德国法兰克福学院前几年发表的有关报告中指出：德国目前约有15个城市采用堆肥化方法处理MSW中的有机成分，德国拟广泛推广应用堆肥化系统，并建议生物降解包装材料的堆肥化应当认为等同于它们的回收，这将使国家有关废弃物处理法中规定的包装工业要求达到60％的回收目标较易实现。法国拥有100套堆肥化设备，这些设备每年能处理150万t的家庭混合废弃物，从而能生产60万t的堆肥化产品。

堆肥化技术虽已逐渐进入实用化，并被认为是一个有发展潜力的处理方法。但目前存在一些问题，特别是尚缺乏堆肥化产品的质量标准，意大利、法国一些地方曾出现对某些堆肥化产品杂质含量过高的抱怨。因此进一步完善堆肥化设备与处理技术，尽快通过鉴定与监测系统建立相应的质量标准是堆肥化技术能否迅速开展运用的关键。

我国堆肥化技术的研究已经起步，为使之在改良土壤、增进肥力方面发挥更大的作用，今后应更进一步加大研究和应用的力度。

四、回收复用

回收复用是一种有效节约原料资源和能源、减少包装废弃物的重要手段。包装行业应当十分重视发展这种手段，采取多种措施积极发展能回收复用的包装，努力提高包装的复用率。

（一）推行押金制度和有偿回收

德国在饮料包装容器和洗涤剂、乳胶液涂料包装容器上实行征收押金办法。如对0．2L以上一次性饮料容器向消费者征收押金0．5马克；对容量为1．5L以上容器征收押金1马克，又如对不能回收复用的包装物及容器则采用高税制办法加以限制。如对不能重新灌装的液体食品包装以容量作为收费依据，容量在1．5L以下每个收费0．5马克，1．5L以上者每个收费1马克，对不能重新灌装的洗涤剂和油漆等容器，容量在2L以上每个收费2马克。

瑞士推行了一种每个罐头盒、每个饮料容器预付0．5法郎的押金制度，以保证包装容器的回收利用。

荷兰回收所有的塑料瓶也实行抵押金制度，以保证回收再循环，不乱丢弃。

西欧还有许多国家均采用抵押金回收制度，规定在销售啤酒、饮料时附加押金，在消费者将使用后的容器送回商店时，再退回押金。

美国还实行一种“有偿回收”的办法，在一些公共场所设置玻璃自动回收机，当空瓶投放入机器后，自动付出硬币。机器将空瓶压碎，再按透明和有色两种分类储存。

（二）开发灭菌洗涤技术和重灌装的浓缩产品，提高回收复用率

瑞典等国重视使用灭菌洗涤技术，使PET瓶重复使用20次后废弃，有一家最大的乳品厂近年还推出一种重复使用75次的聚碳酸酯树脂塑料瓶。德国大量使用可回收的碳酸酯瓶罐，采用新技术，可回收再利用100次以上。美国等国大力发展浓缩的洗涤用品和相关的重灌装技术，如Downy和Tide等织物洗涤品均是可重灌装的浓缩产品，其重灌率达到40％。

（三）发展周转包装，努力提高运输包装的复用率

食品及禽蛋的周转箱已在我国推广使用，集装箱运输，尤其是灌装散装水泥也在我国发展很快，目前我国集装箱已发展到40～50万箱，其中灌装散装水泥已达到2000多万t，在日本和我国还研究开发了钢桶的修复技术和设备，努力提高钢桶的复用率。

五、回收再生

回收再生也称为再资源化技术，它是治理环境污染，节约资源和能源，促进包装材料再循环使用的一种最积极的废弃物处理方法。据资料报道，塑料废弃物的再生制品与新原料制品比较，能节约树脂能量85％～95％，节约加工能量6％～17％，1t铝易拉罐材料重熔再生较新冶炼铝能节省4t铝土矿，降低能源消耗50％，每吨碎玻璃加入熔炉重熔比用原材料节约纯碱25kg，降低能耗1．5％，降低成本260元。因此，在人类面临资源、能源和环境3大危机挑战时，回收再生无疑将具有给世界带来巨大经济效益、环境效益和社会效益的重大意义，它应是MSW和包装废弃物处理的主要方向。

（一）废纸包装

纸包装是重要的绿色包装。废纸包装的回收具有重要的社会和生态意义，世界各国都十分重视。目前世界上包装用纸的回收再生率超过生产量的l／3，1995年美国废纸回收利用率为44％，年回收废纸5000万t，本国造纸用4200t，还可出口800万t，创汇4亿美元。森林覆盖率高达66％的日本废纸回收利用率达到52％，用于造纸，其中瓦楞纸板回收率达到70％。因此回收废纸已被世人称为“大街上的森林”，具有重大的环保和经济意义。据统计，当今世界的森林已日趋减少，森林覆盖率已减至22％左右，因此到2001年，全世界回收废纸利用率将从1988年的33％提高到41％。

我国废纸回收率仅为20．4％，回收废纸利用率仅为28％，和发达国家比存在较大的差距（目前废纸回收利用率平均为33％），浪费了许多宝贵的纸和木材资源。因此有关部门计划到2001年，我国废纸利用率将力争达到40％，即生产的纸和纸板的40％是用废纸加工而成的。回收废纸包装，最主要是解决纸浆短缺问题。同时由于我国木浆较少，废纸回收率又较低，今后仍势必要花大量的外汇进口废纸才能满足国内需求。生产纸浆模塑制品也是一个重要的发展方向。

生产各类纸包装或回收废纸包装生产纸浆需要特别重视的一个问题是采用无污染造纸工艺，使造纸排出的废水要符合国家要求。北京凯发环境保护中心对草浆制纸研制的植物分离法制浆造纸技术在这方面取得了值得重视的可喜进展。

（二）废塑料包装

塑料包装以其质轻、强度高、耐腐蚀性好、易于多层复合获得各种功能、节省资源和能源等特点，而在包装中获得了广泛应用。目前全球塑料年总产量己逾l亿t，其中30％用于包装。由于一般塑料包装使用周期短（1～3个月），且属高分子聚合物，多数在生产过程中添加了增塑剂、稳定剂等化学物质。故难以自然分解，从而在废弃后形成“白色污染”。

目前，世界各国对塑料包装废弃物采取的主要处理措施是深埋和焚烧。西欧、日本、美国采取深埋的比例分别是55％、25％和85％，采取焚烧的比例分别是30％、70％和5％，而采取回收利用的比例只分别占15％、5％和10％。我国目前的塑料包装制品已超过100万t（塑料生产总量超过400万t），回收利用率也只占10％左右。世界公认，回收利用应是塑料包装废弃物今后的主要方向。到2000年，美国对塑料包装废弃物的回收利用数量将超过深埋量。同时还采取了减小塑料包装的厚度、增加强度、开发可降解塑料，限制不降解塑料包装的生产，推广易回收再生利用的塑料包装等措施，以减少废弃物数量，以及便于回收再利用。日本建立了5个能力为1000t的工厂，负责回收再生塑料包装废弃物。

塑料包装废弃物的回收利用方式可以概括为3大类：①材料回收利用（又称机械回收利用）；②化学回收利用（又称单体或化学组分回收利用）；③能源回收利用（又称热能回收利用）。已开发的技术有回收循环（复用）技术、回收再生造粒技术、热解技术（回收化学品）、油化技术（回收燃料油）、焚化回收热能技术等。这些技术方兴未艾，发展势头十分好。20世纪末世界塑料废弃物的回收利用在塑料废弃物处理中所占比例已上升到40％左右。其中，循环利用和再生利用占42％，焚烧回收能源占26％，热解和油化回收化学品和燃料油占25％，其他占4％。

（三）金属包装

金属包装废弃物主要是指用过的铝罐、铝管、马口铁罐、钢桶等。美国、日本铝罐的回收率分别达到43％和62％。废金属包装回收利用主要有两种方式：一是再循环利用，西欧国家钢桶利用循环量为20％、日本为38％、我国的回收利用率仅为20％，西欧各国已提出今后钢桶资源化率为50％的奋斗目标：二是回收后冶炼加工成原材料，它可大大节约资源、降低成本、减少环境污染。据工业发达国家统计，当用废铝罐、废铁罐加工成铝材和钢材时，能源节约比例为95％～97％，对空气造成的污染能减少95％，对水资源的污染能减少97％。废铝罐加工铝时可节约成本40％，每吨铝可节约4t铝土矿和700kg煤，因而这是一个十分有潜力、有利于节约资源和能源的发展方向。

（四）废玻璃包装

玻璃瓶包装废弃物回收利用包括玻璃瓶回收复用和回收碎瓶回炉熔炼生产玻璃制品，后者是主要途径。西欧国家规定生产玻璃制品必须加入废玻璃的比例，在2～3年内，可使目前玻璃容器的平均回收率再增加l倍，日本全国设有200个废旧玻璃回收处理中心，对2L酒瓶和啤酒瓶的回收复用率已高达95％。到20世纪末，日本各种玻璃瓶的回收复用率达到60％。日本近几年利用碎玻璃瓶生产玻璃已占生产用料的1／3。世界上还有不少国家相继开发利用废玻璃粉碎后做填料，制成建筑用材料，玻璃马赛克，泡沫玻璃等。我国目前玻璃瓶回收仅约20％左右，尤其是碎玻璃回收仅占3％，这方面潜力还很大。

在上述包装废弃物处理方式中，随着科学技术进步和对再资源化的深入认识，现在公认的处理方式排序是：首选回收复用和回收再生，不能复用和再生的废弃物，依序进行焚烧、堆肥化和填埋，且对一次性、数量大又不易回收的包装，应选用降解材料制作。这样，有利于保护环境，也有利于节约资源。

我国包装废弃物的回收利用还任重道远。据1996年的统计资料，我国废纸包装回收利用率还仅为20．4％（美国为40％，日本为50％），废塑料包装回收利用率为10％（西欧为15％，美国为20％），废金属包装回收利用率为20％（西欧为25％，日本为38％），废玻璃包装回收利用率为20％（西欧为30％，日本为49％），和工业发达国家相比还存在较大差距，也表明还有较大的潜力可挖掘。我们要从思想认识、组织措施上进一步加大力度，尽快实现中国包协和中国包装总公司提出的包装废弃物回收利用率指标。

返回目录页