综述：塑料废弃物处理技术的现状与热解能源回收研究

这篇综述系统探讨了塑料废弃物（PSW）管理的技术路径，重点分析了热解（Pyrolysis）技术在能源回收中的突破性应用。文章对比了填埋、焚烧等传统方法与热解技术的差异，指出后者通过无氧热降解将塑料转化为高热值产物（如热解油、合成气），兼具环境友好性与资源循环性（Circular Economy），为可持续废弃物管理提供了新范式。

　　

Abstract

塑料污染已成为全球性环境挑战，随着年产量突破3.6亿吨，传统回收率不足9%的现状催生了创新处理技术的需求。热解技术通过无氧条件下加热塑料（300-800°C）将其分解为三类产物：占产出60%的热解油（热值40-45 MJ/kg）、30%的可燃气体（如H₂/CH₄）及10%的固体残炭。相较于焚烧释放二噁英等剧毒物质，热解过程能将苯系物排放降低90%，同时实现83%的碳转化效率。

Introduction

全球每年约800万吨塑料进入海洋，形成5.25万亿个微塑料颗粒。亚洲日均1.4kg的人均垃圾产量中，13%为不可降解塑料。研究预测，2050年填埋场塑料累计量将达120亿吨，相当于8,000座金字塔体积。这种“白色污染”通过食物链富集，已在大西洋鱼类肝脏中检出<100nm的纳米塑料颗粒。

常规处理技术的局限

填埋法占用土地资源，聚乙烯（PE）降解需400年；机械回收仅适用于PET等单一材质，且每次再生损失15%性能；焚烧发电虽可产能2.8kWh/kg，但产生CO₂（2.7kg/kg塑料）和重金属飞灰。

热解技术的突破性进展

流化床反应器（FBR）将混合塑料转化为轻质油（C₅-C₂₀烃类），催化剂ZSM-5可使油品辛烷值提升至92。德国某中试项目显示，每吨废塑料可产650升柴油当量燃料，硫含量<10ppm。等离子体辅助热解更将能量效率提升至78%，远超传统技术的45%。

结论

热解技术将塑料废弃物转化为“城市油田”，其产物热解油可替代6%的全球交通燃料需求。印度学者通过掺混30%热解油与柴油，使发动机NO_x排放下降22%。随着反应器小型化技术的发展，该工艺有望在船舶、极地科考站等封闭场景实现分布式能源供应，真正打通“塑料-能源-材料”的循环经济通路。