废物管理政策有层次之分,预防废物产生和减少废物产生是最优先考虑的策略,然后依次是再利用、循环、回收和残余物管理。对PVC 废物的处理同样需要本着“预防为主”的原则,即预防废物优先,其次是回收,最后是废物的安全处置。在环境无害化的情况下,一般材料回收要优先,但是考虑到环境、经济和科学技术各方面因素的影响,在某些情况下回收能量优先于材料回收。从PVC 的整个生命周期全过程来看,PVC 废物的回收利用途径如图2所示。
通常的4 种PVC 废物处理处置技术为:机械回收、化学回收、焚烧和填埋处置。PVC 废物的4种处理处置技术,在某一方面或对一些具体的PVC废物具有优势,但都存在环境、技术或经济问题,如表3 所示。
PVC 废物的机械回收和化学回收都是回收物质方法。机械回收是指通过切碎、筛选和磨碎,最终回收的物能被加工为新产品。机械回收可分为高质量回收(PVC 废物回收后用于原始用途) 和低质量回收(用于制作较低级的产品中) 。高质量回收的PVC 废物包括:PVC 使用前废物、管道、窗户外窗和地板材料,低质量回收的PVC 废物主要来自废电缆、电子废物和包装废物。目前, PVC 消费后废物回收率还很低,在欧盟不到总量的3 % ,而且很大一部分是建立在对包装和电缆的低质量回收的基础上[10 ] 。
PVC 废物的机械回收只是PVC 消费后废物的1/ 5 ,其他废物管理途径也很重要。化学回收是利用PVC 的热不稳定性,把PVC 高分子打碎成小分子,用来合成新的高分子或用作基础化工原料。根据产物不同又可以分为油化工艺、气化工艺和炭化工艺。化学回收可以达到PVC 废物再生利用,同时还能回收副产品HC 。
根据一些有关生命周期的评估,一些化学回收过程在能量和防止全球变暖方面将比城市固体废物焚烧和填埋过程更好。化学回收的优势在于对分离过程没有严格的要求,可处理含杂质和一定范围内的PVC 废物,因此,在不能选择机械回收的时候,化学回收可作为一个潜在的替代方法。PVC 废物与一般固体废物一样,填埋和焚烧也是其主要的最终处置方式。
PVC 废物的焚烧处置是指把PVC 废物放在城市垃圾焚烧炉或医院垃圾焚烧炉中进行处置,可以进行热能回收。在焚烧处置的废物中, PVC 占总氯量的38 % —66 %(其他主要的氯源是易腐烂的物质和废纸) 。PVC 焚烧产生了大量的HCl ,不仅增加了烟道气洗涤残渣的数量,也使残渣中可浸出盐类的数量增加了两倍(主要是CaCl2 、NaCl 和KCl) ,同时还会危害垃圾焚烧设备[13 ] ,这无疑增加了焚烧处置的附加成本。PVC废物焚烧会带来一些二次污染问题,特别是其对二的排放的潜在影响成为环境保护中的热点问题。
然而, PVC 废物的焚烧处置也有自身的优势: PVC 的热值高于木材的热值,利于焚烧; 废PVC 不需要严格的预处理,也不需要和城市垃圾分离;和填埋处置相比显示出对有毒有害物质的“焚毁”优势。填埋处置PVC 废物简单易行,价格优势明显。目前, PVC 废物的填埋处置仍占有较大比例,但受到填埋标准限制、其他处理方法竞争以及填埋土地紧张等因素的限制。
另外,PVC 废物聚集在填埋场中还会带来潜在的环境风险。预计PVC 废物的填埋处置比例将会保持稳定。此外, PVC 废物还有其他的特殊处理方式,比如把PVC 废物用作高炉的还原剂和水泥窑的燃料等。