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| 标准编号 | GB/T 30102-2024 (GB/T30102-2024) | | 中文名称 | 塑料废弃物的回收和再利用指南 | | 英文名称 | Guidelines for the recovery and recycling of plastics waste | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G31 | | 字数估计 | 19,124 | | 发布日期 | 2024-05-28 | | 实施日期 | 2024-12-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | Guidelines for the recovery and recycling of plastics waste | GB/T 30102-2024: 塑料废弃物的回收和再利用指南
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 30102-2013
塑料废弃物的回收和再利用指南
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件给出了塑料废弃物回收和再利用过程中的来源、回收和再利用、回收质量、材料标准和产品
规范等方面的指导,并给出了消费前和消费后来源产生的塑料废弃物的回收和再利用的多种方式。
本文件适用于塑料废弃物回收和再利用的管理和应用。
注:本文件建立了在回收利用过程的所有步骤中需考虑的一般质量要求,并且为材料标准、测试标准和产品规范提
供通用建议。本文件中提出的处理阶段、要求、建议和术语具有普遍适用性。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 2035 塑料术语及其定义(GB/T 2035-2008,ISO 472:1999,IDT)
GB/T 16288 塑料制品的标志(GB/T 16288-2008,ISO 11469:2000,MOD)
3 术语和定义
GB/T 2035界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
4 来源
4.1 概述
回收塑料材料具有各种各样的来源,但不包含来自医疗废物、医药废物、农药包装废物等危险塑料
废弃物以及包含(或接触)放射性、生物毒性材料的塑料废弃物。
4.2 消费前材料来源
4.2.1 树脂(塑料原料)生产
树脂(塑料原料)生产商生产过程中产生的不合格材料。
4.2.2 塑料加工
塑料原料加工成塑料制品的过程中产生的材料,包括:
---加工过程中的洗机料和废料;
---报废的产品、零部件及半成品;
---样品或者检验拒收的产品及其他未使用过的清洁制品。
4.2.3 其他
由塑料制成或含有塑料成分的工业和商业产品,如包装、容器等。
4.3 消费后材料来源
4.3.1 包括但不限于以下类别的一次性用品:
---个人消费品;
---包装薄膜(含包、袋、盒)和容器;
---农用薄膜。
4.3.2 包括但不限于以下类别的耐用品:
---家庭用具;
---电器设备;
---运输设备;
---建筑产品;
---工业设备。
5 回收和再利用
5.1 概要
适宜的回收方式的选择依赖于很多影响因素,如塑料废弃物的质量、数量和适用性,现有技术和设
备的适用性和能力,相应回收目标中材料或能量含量的要求。选择依据包括相应的费用、适用方式的竞
争性和对环境的影响(见附录C)。宜重点考虑为回收材料或能量寻找市场。
注:回收的概念和定义在不断地发展。回收的基本原则在于从输入(废弃物)转化为输出(产品)。根据一致性标准,当二次材料、燃料或产品完成制造过程、或能量生成时,即认为回收过程完成。具有特殊性能的塑料的再生料(二次原材料)成为产品、当其制成和成为可用的商品时,实现化学再利用或产生能量时(见附录B和附录C),则认为回收过程完成。
5.2 材料回收
5.2.1 概要
塑料废弃物的材料回收有四种不同的再利用方式:机械再利用、物理再利用、化学再利用、生物再利
用。塑料废弃物宜按照材料类型分类回收并标识。
5.2.2 分离和分类
在所有的材料回收过程中,通常要求对塑料进行分离和分类,可采用适当的鉴别方法进行手动或自
动分离和分类。鉴别、分类和分离方法越精确有效,得到的回收产品的质量就越好。因此,为了产品生
产或应用,宜考虑拆卸、分离和分类的设计。根据具体情况,为确保操作更简单,可采用碾压和打包之类
的压实工艺,或破碎和撕裂之类的减小体积的工艺。对于按照GB/T 16288标识的塑料制品,根据制品
的标识进行分类。
不宜采用可能存在工作场所环境问题(如化学或微生物)的人工分类方法进行塑料废弃物的分离和
分类,由于重复工作和模式化动作带来的人体工程学问题也会造成风险。若无法避免人工分类,工作场
所在设计上需要尽量将问题最小化。
注1:通常,消费前材料按照塑料的类型进行分类以利于其在生产过程中再使用。由于偶然混杂的其他塑料废弃物
或者聚合物的老化,消费后材料的再利用通常变得更加复杂。
注2:一些消费后材料可能含有相同的基础塑料,但这些基础塑料的部分材料特性不同,如具有不同熔体流动速率、
密度或颜色的高密度聚乙烯瓶。这些可能使下一个再生步骤的产物具有独特的、可控的物理特性。在某些情
况下,在实际中或商业上再生料不能达到预期的分离和净化程度,以至于含有再生料组分的产物仅仅应用于
要求不高的情况,如某些混杂料。再生料特性的标准是评估是否符合市场要求的有效工具。
注3:在某些情况下,增强塑料可能采用化学再利用进行回收,不需要从增强纤维材料中分离聚合物基体。
大多数塑料制品由于各种原因包含其他聚合物或者添加剂,如抗氧剂、着色剂。某些情况下,包括
起到增强作用的填料、玻璃纤维或碳纤维。
当此阶段的有效分离达不到再生料要求的性能时,宜在下一个再生步骤中进行适当的准备,如进行
进一步分类、均质化、微粒化等处理。
5.2.3 机械再利用
5.2.3.1 操作步骤
机械再利用方式通常包括下列操作单元,一些操作单元可能同时进行,这些操作单元是再生料的制
备和生产过程的组成部分:
对于塑料:收集→鉴别→分类→破碎→清洗→干燥→分离→团聚→挤出/共混→造粒。
对于增强塑料:收集→鉴别→分类→破碎→清洗→分离。
注1:在实际应用中,很多时候直接使用片料作为再生料,最后一步造粒通常能省略。
注2:如果粉碎后的塑料废弃物所制得的二次原材料是作为水泥或灰浆的骨料使用,操作单元的顺序为:收集→鉴别→分类→破碎→产品。
注3:当塑料废弃物能在分类操作时按类型归类,则无需在清洗和干燥操作后进行分离操作。
用于机械再利用的塑料废弃物会以收集时的块状形式或增加附加值、等级分类后出售。此类商用
的塑料废弃物可能的形式和组成多样,其材料的一致性标准信息至关重要。作为一般规则,塑料材料及
其制品的制造商和用户宜向机械再利用商提供材料安全数据表或其他适当的文档,给出必要的热稳定
性、反应活性和回收含量等其他数据。
5.2.3.2 预处理
根据再生料的预期用途和废弃物的特性,使用预处理操作尽量地去除回收材料和产品中的污染
物,以优化其运输、加工和其他下游操作的处理步骤。对于由相似级别或相似类型材料组成的非均质塑
料废弃物材料,材料的鉴别、分类和分离步骤必不可少,如专用分类中心中的家用包装废弃物或使用寿
命结束的电器和电子设备。在任何情况下,与其他废弃物共混(混合)前宜先进行这些预选操作步骤。
在某些情况下,特别是对于消费后材料来源,为达到这一目标会要求使用自动化分离和分类操作。在没
有自动程序控制时,废弃物各组分来源的准确鉴别可能至关重要。
注:为了提高塑料制品和塑料零部件的回收效率,设计时需考虑简化拆分、材料易于鉴别、尽量减少塑料种类等,参
考相关材料的可回收再生设计指南进行,这些准则可能成为将来发展和实施资源回收技术的一种因素。
5.2.3.3 鉴别
红外分析、微量元素示踪技术等许多表征手段能用于塑料和相应添加剂特定类型的鉴别,因此能进
行有效的分离。
注:某些情况下,在加工过程的任何步骤中,包括消费后材料阶段、手动或自动分类收集阶段及耐用品拆分阶段,模塑或印刷在塑料部件或产品上塑料类型的鉴别码[见GB/T 1844(所有部分)和GB/T 16288]能作为分类的依据。另外,通常用其他方法来鉴别特殊类型的塑料,例如根据部件的几何形状、材料冲击的声音或燃烧气味和铜电线腐蚀等测试程序来鉴别。
5.2.3.4 再生料的生产过程
再生料的商业化生产由很多操作单元组成,包括材料的分离、通过清洗或其他方法有效去除污染
物、适当的干燥、处理、组批、储存、包装和运输。必要时,采用其他的操作方法,如打包、破碎、进一步分类、均质化、挤出、造粒、微粒化等。
再生料通常为毛碎料、片料、碎屑、粒料或粉料的团聚体或碎料。为了提高再生料后续使用价值,也
可加入改性剂、稳定剂等添加剂。
注:预处理步骤中,需考虑并适当处理被分离的污染物,如混入废水等其他介质中的污染物。
5.2.4 物理再利用
物理再利用是一种通过去除、维持或补充某些添加剂来调整其用量并相应去除降解的部件,以回收
共聚物塑料材料的方法。这种材料无法进行机械再利用,而采用现有物理再利用技术比化学再利用更
容易。
为了回收不同用途的再生料所用的主要或目标聚合物,有必要采取适当的工艺(如溶剂萃取)去除
其他聚合物、添加剂、填料和污染物。
5.2.5 化学再利用
在石化工业领域,可通过水解、热解、气化等多种工艺将某些塑料转化为其基本的单体化学成分或
相应的碳氢化合物。这些化学品能用作聚合反应的原料,或用于其他化学加工过程。
注1:解聚反应已经得到了证实,如来自消费后材料包装来源的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),经收集混合PET塑料瓶进行分类,随后解聚反应生成单体作为聚合反应的原料,制成瓶子和纤维类的制品。对于某些丙烯酸聚合物,如解聚反应生成的甲基丙烯酸甲酯单体也能作为商业聚合过程的原料。
注2:合适的塑料废弃物及其衍生的碳氢化合物,已在炉窑中当作还原剂使用,并且用于金属冶炼。
5.2.6 生物再利用
在对特定类型的塑料废弃物进行生物再利用的处理过程中,生物降解是切实可行的方式。在收集
和分离非生物降解的污染物后,对这些塑料进行有氧或无氧分解处理。当符合生物降解能力、非生物毒
性、成分要求的标准时,通常无需分离能够生物降解的污染物,如塑料上的食物或蔬菜残渣。在机械再
利用过程中,它们若在一般塑料操作温度下热降解和分解,就会成为污染物。
5.3 能量回收
与其他回收方式一样,能量回收是一种切实可行的方式。从可持续性角度,能量回收的优先级低于
减少使用量和塑料的再使用以及机械、物理、化学和生物再利用,优于垃圾填埋。在符合气体排放、辐射
和粉尘监管要求的市政固体废弃物焚烧处理系统中,塑料废弃物直接燃烧或混合燃烧是能量回收的典
型应用。
注:由于大多数塑料废弃物本质上是碳氢化合物,其固有热值很高。因此,只要充分考虑燃烧副产物等因素的控制,回收塑料作为燃料的最终应用是非常有效的。这种回收方式已经在工业加工和蒸汽生成系统、热电式发电,以及石灰、水泥和金属矿物熔炉中得到了成功应用。如果塑料废弃物由多种聚合物混合或者严重颜色而无法进行材料再利用时,能量回收是最后的选择,且优于单纯焚烧或填埋。
6 回收质量
6.1 概要
选择任意一种可行的再利用方式时,宜满足以下规定:
a) 对环境的不利影响降到最低;
b) 优先验证商业可行性;
c) 为收集和质量控制建立可行的体系。
注:可能需要在以GB/T 19000和GB/T 24001为基础的相应标准上建立针对目标市场的溯源系统。如有必要,也需满足GB/T 24021关于环境自我声明条款。
6.2 污染物
再生料中的污染物本质上可能是聚合物(例如,含有不同的聚合物或含有同类聚合物的不同等级和
混合物)或非聚合物(例如,在原始聚合物中的各类功能性添加剂、增强材料等,见 GB/T 1844.2、
GB/T 1844.3或GB/T 1844.4,也可能是偶尔出现的污染物,如标签、密封条、嵌入的金属、灰尘和塑料
容器或包装的残余物等。
注1:在材料塑料分类命名标准中,总结了关于合成物、添加剂、着色剂、填料或增强材料的相关信息。
污染物超标可能降低再生料的质量导致其无法使用,如物理性能变差、不相容和无法接受的气味等
问题。由供需双方协商确定污染物限量。
可采用一些方法将污染物的含量减到最低,例如以下几种方法:
a) 对材料和制品进行清晰标识和有效分类;
b) 源头适当的隔离;
c) 在收集、分离和分类阶段小心操作;
d) 有效的分离和清洗处理;
e) 适用时,采用熔融过滤或其他过滤系统。
注2:在某些情况下,为了确保符合职业健康安全的要求,有必要在回收过程中增加对污染物(如粉尘)的特殊处理。
6.3 颜色和外观
再生料的颜色和外观由供需双方协商一致。为达到相应需求,可适量加入必要的着色剂、抗紫外
剂等。
在大多数情况下,只要采用了严格控制和良好的规范制造,消费前材料进行再利用时,颜色和外观
(如颜色、透明度和清洁度)容易满足要求。
当回收料来自消费后材料时,满足颜色和外观通常存在很大的困难,特别是当回收材料或产品由不
同来源和用途的各种容器和一次性用具组成时。因此,即使完成有效的分离操作,如何按颜色或其他特
征对各种废弃物进行有效分类可能仍是个难题。为满足再生料终端用户的这一基本需求,希望开发基
于视觉分选的方法。
6.4 再生料的性能
再生料的性能可能受到回收方式、之前的使用环境及其他因素的影响,如污染物、回收和加工中发
生的化学或结构变化。
采用合适的分类技术、污染物含量最低化以及实施合适的回收操作,都有利于降低对再生料性能的
不利影响。可通过符合预期要求的相关试验进行监控,如密度、熔体流动速率、氧化诱导时间、拉伸性
能等。
改性剂(包括新料)的加入,可提高再生......
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