制鞋業(yè)廢棄物處置方案的探討
摘要:通過對福建省制鞋業(yè)廢棄物現(xiàn)狀的調(diào)查，闡述了廢棄物的種類及危害。提出了幾種可行的鞋業(yè)廢棄物處置方案，并分析了鞋業(yè)廢棄物TPR、SPVC、EVA經(jīng)資源化處理后的膠粒和膠粉的基本物理、力學性能，對其在建筑材料中的利用進行了展望。
關鍵詞:鞋業(yè)廢料 焚燒 填埋 資源化處理
福建省是我國制鞋業(yè)的大省，其中莆田、泉州等地是我國運動鞋的主要生產(chǎn)地。目前，莆田有300多家制鞋企業(yè)，而泉州則擁有4000多家，其中晉江市約有1500家，該市旅游運動鞋總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/8，已成為中國和世界制鞋工業(yè)的重要生產(chǎn)基地和出口基地。另外，福建省還有一些生產(chǎn)鞋用原輔材料的企業(yè)。如安海制革業(yè)、惠安百崎橡膠業(yè)、晉江陳埭鞋材市場等。制鞋業(yè)及相關企業(yè)已成為這些地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。制鞋業(yè)發(fā)展的同時也帶來了大量的廢料，從保護環(huán)境，節(jié)約資源角度看，需要對這些廢料進行處理和再生利用。
1 廢棄物現(xiàn)狀
制鞋業(yè)廢棄物的種類非常廣泛，根據(jù)鞋材來源主要分為幫面材料和鞋底材料。幫面材料主要由面材與里材兩部分組成。面材廢料主要是皮革、合成革、再生革、帆布、網(wǎng)布、咔嘰、嘩嘰等纖維織物及高分子材料和塑料等；里材廢料主要是棉布、紡織布、無紡布、網(wǎng)布、毛巾布、內(nèi)里布、海綿等。
鞋底材料主要有橡膠、塑料、皮革和橡塑材料等。其中橡膠廢料約占鞋底廢料的一半，它包括天然橡膠（NR），丁苯橡膠（SBR），順丁橡膠（BR），異戊橡膠（IR），氯丁橡膠（CR），三元乙丙橡膠（EPDM），丁腈橡膠（NBR）等 ，當中最常見的為NR，SBR，BR。塑料廢料有聚乙烯（PE），增塑聚氯乙烯（SPVC），聚乙烯醋酸乙烯酯（EVA），聚丙烯（PP），熱塑性橡膠（TPR），聚氨脂（PU）等。在福建省，塑料廢料主要是SPVC，TPR，EVA。
目前，福建省制鞋生產(chǎn)80%以上屬于家庭作坊式企業(yè)，缺乏足夠的資金和技術對這些固體廢棄物進行處理，只能暫時無序堆積于廠房和城鎮(zhèn)周圍（見圖1）。而鞋業(yè)廢料密度小，體積大，占用大量場地空間，加劇了當?shù)?ldquo;垃圾圍城”的社會問題。
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圖1 鞋業(yè)廢棄物
對鞋業(yè)廢料傳統(tǒng)的處理方法主要有焚燒（常用露天焚燒）和填埋兩種方式，但是存在許多缺點：若燃燒不充分和控制不當，會產(chǎn)生有害氣體甚至產(chǎn)生二噁英，對空氣造成二次污染，同時剩余灰燼中殘存有害物質(zhì)也會對環(huán)境造成危害；若不加處理，直接填埋，作為高分子材料的鞋業(yè)廢料又會發(fā)生反應，產(chǎn)生滲濾液或一些有毒、有害氣體，另外鞋業(yè)廢料的堆積密度較小，同質(zhì)量廢料會占用較大塊土地，而且這些土地也難以再利用。故鞋業(yè)固體廢棄物的污染控制問題已經(jīng)成為一個急需解決的嚴重問題。
2 廢料的處理方案
針對以上鞋業(yè)廢料的現(xiàn)狀，提出如下三種處理方案。
2.1 焚 燒
由于鞋業(yè)廢料中的皮革、纖維、橡膠、塑料等都是可燃性的，因此經(jīng)過焚燒，可以實現(xiàn)減量化、無害化及殘灰的穩(wěn)定化。
焚燒的關鍵是必須充分燃燒，因此不能采取傳統(tǒng)的焚燒方式（露天焚燒），而應采用專門的焚燒設備。焚燒設備主要有流化床焚燒爐、多段爐、轉(zhuǎn)爐、敞開式焚燒爐、雙室焚燒爐等。江蘇溧陽還研制了號稱“中國第一爐”的SLC立式垃圾焚燒爐，無需能源助燃，不必堆放、分揀，可使生活垃圾徹底焚燒。此焚燒爐被列為國家環(huán)保推廣項目 。
2.2 衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋是從傳統(tǒng)的堆放和填地處置發(fā)展起來的一項最終處置技術，不是單純的堆、填、埋，而是一種按照工程理論和土工標準，對固體廢物進行有控管理的一種綜合性科學方法。
具體操作如下：選擇一個合適的填埋場地，經(jīng)防滲處理和設置甲烷氣體導出管路后，將廢料在限定的區(qū)域內(nèi)鋪撒成40～70 cm的料層，然后壓實以減少廢料的體積，每天操作后用一層15～30 cm厚的粘土壤覆蓋，并壓實。當土地填埋達到一定的高度后，最后覆蓋上一層90～120 cm厚的粘土壤，壓實就得到一個完整的衛(wèi)生土地填埋場 。
對鞋業(yè)廢料可先進行焚燒，通過燃燒回收其中的熱能，然后對其殘灰進行衛(wèi)生填埋，則可以收到很好的處理效果。
2.3 資源化處理
資源化是當前世界公認廢棄物處理的重點發(fā)展方向，重復使用和回收再生在保護環(huán)境的同時也使廢棄物再資源化，節(jié)約了寶貴的資源。鞋業(yè)廢料中最主要的兩種高分子物質(zhì)是橡膠和塑料，對這兩種不同的廢料可采用不同的再生利用方法。
2.3.1 廢橡膠
針對鞋業(yè)廢料中的廢橡膠，其主要的再生利用方法是將廢橡膠制成再生膠或膠粉和膠粒。再生膠目前是我國廢橡膠利用的主要方式，約占總廢橡膠利用量的80%左右，但其能耗高，附加值低，還有二次污染。利用廢橡膠生產(chǎn)膠粉和膠粒，在我國始于20世紀80年代后期。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，我國在膠粉制造技術和應用方面取得了較大進步，完成了與國際并軌的基礎準備，膠粉和膠粒將成為廢橡膠再利用的主體產(chǎn)品。
利用鞋業(yè)廢料制成的膠粉和膠，F(xiàn)階段主要有以下三個方面。
（1） 直接或經(jīng)過表面活化摻入膠料替代部分生膠制造輪胎和膠鞋等橡膠制品。
（2） 改性瀝青，用于鋪路可以減少噪音的生成，提高耐磨耐寒，延長使用期限一倍，縮短剎車制動距離。還可以用于裝修、防震、密封和防水卷材等。
（3）開發(fā)新型建筑材料，如已采用橡膠粉等體積替換細骨料，提高普通混凝土的韌性，并成功配制了C60高強橡膠粉增韌混凝土 ，另外還有膠粉改性的保溫混凝土等。
2.3.2 廢塑料
廢舊塑料的再生利用技術有直接再生利用和改性再生利用兩大類 。直接再生利用是廢塑料經(jīng)過分類、清洗、破碎、造粒后直接進行成型加工。如用廢舊PVC硬制品經(jīng)過上述處理后可以直接擠出管材，用于建筑物中的電線護管。用直接再生技術加工時，也可以加入適當?shù)闹鷦┙M分（如穩(wěn)定劑，防老化劑，著色劑等）進行配合，加入這些助劑只起改善加工性能、外觀或抗老化作用，并不提高再生制品的基本性能。此類再生利用的工藝路線比較簡單，且表現(xiàn)為直接處理和成型，目前使用比較普遍。在福建安海地區(qū)，對廢舊SPVC、TPR、EVA等鞋材的處理，基本采用此種技術。
常見的SPVC、TPR、EVA造粒后如圖2所示。他們的基本物理、力學性能如表1所示。
 SPVC(5～10目) |
 TPR（5目） |
 EVA（80～100目） |
圖2 SPVC、TPR、EVA造粒后的形態(tài)
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表1 SPVC、TPR、EVA基本物理、力學性能
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改性再生利用是指將再生料通過機械共混或化學接枝進行改性，如增韌、增強，并用復合活性粒子填充的共混改性，或交聯(lián)、接枝、氯化等化學改性，使再生制品的力學性能得到改善或提高，可以做檔次較高的再生制品。如用EVA對回收的廢PVC進行增韌處理；用經(jīng)活化處理后的短玻璃纖維對廢PP、PVC、PE進行增強改性；用LDPE、HDPE、PP制備三元共混的合金等等。此類改性再生利用的工藝路線較復雜，有的需要特定的機械設備，這有待進一步研究和開發(fā)，它是廢舊塑料回收利用的發(fā)展方向和趨勢。
廢塑料經(jīng)過再生利用技術后在建筑材料中有廣闊的應用前景，例如：利用廢PP加工成降低地表水位的盲溝或防止滑坡塌方的土工隔柵；用廢PP制土筋等 。日本一公司將廢舊泡沫塑料粉碎后經(jīng)紅外線照射加熱，其體積減少到20%以下，再與特殊水泥混合，制成低成本的隔音材料，具有很好的隔音效果 。黃玉惠等[8]將廢舊塑料改性制成附加值高的高效水泥減水增強劑，對水泥減水率高于19%，并可將水泥的最終強度提高40%，可廣泛用于水壩、橋梁和高樓等大型土建工程。
3 結 語
針對不同鞋業(yè)廢料應采用相應的處理方法，若為幫面材料等利用率低的廢料，考慮用焚燒或填埋的方法處理；若為鞋底廢橡膠、廢塑料，應該對其進行資源化處理，其在建筑材料中應用前景廣闊，潛力很大。
參考文獻
1 邢德海.中國鞋業(yè)大全.北京：化學工業(yè)出版社，1998.121～296
2 戴宏民，戴佩華.廢棄物處理的無害化.資源化和環(huán)境化..包裝工程，2003，2（24）：3～5
3 李國鼎，金子奇.固體廢物處理與資源化.北京：清華大學出版社，1996.67～71
4 宋少民，劉娟紅，金樹新.橡膠粉改性高韌性混凝土研究.混凝土與水泥制品，1997，（1）：10～11
5 徐惠忠.固體廢棄物資源化技術.北京：化學工業(yè)出版社，2004.238～250
6 王 穎.廢塑料的再生與利用.環(huán)境保護，2002，（6）：45～46
7 黃漢生.日本廢塑料回收技術發(fā)展動向.現(xiàn)代化工，1999，19（9）：26～27
8 袁利偉，陳玉明，李 旺.廢塑料資源化新技術及其進展.環(huán)境污染治理技術與設備，2003，4（10）：14～17
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