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退役风机叶片的回收处置之法
风机叶片多采用玻纤复合材料制成,如果不经过新的工艺处理,自然降解难度大、周期长、占地广。目前,我国每年的叶片平均处理量在1000-2000吨之间,多采用填埋和焚烧的传统处理方式,不符合环保要求和固废资源化利用的大势。
国内外企业已开始探索风机叶片的回收处置之法:叶片经简单处理后用作园区景观、游乐设施、艺术作品、公共设施、公园座椅、绿地护栏等等重复利用法;通过热降解方法分离回收纤维、填料,而产生的气体、液体可做成轻质燃油;将废弃叶片粉碎成纤维状及粉末状,用于制作加强石膏建材、再生砖、再生底托、防裂水泥、再生路障、再生人孔盖等;当然打碎后的叶片也可用到水泥窑协同处置,替代水泥中砂砾、黏土等成分,既实现了循环利用,又减少了二氧化碳排放。
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广泛使用的风机叶片材料由玻璃纤维增强的热固性树脂基复合材料构成,主要包括环氧树脂、玻璃纤维、轻木等,固化成型后,化学过程不能逆向,不经过新的工艺处理,无法自然降解,其中有回收价值的纤维材料(玻璃钢)与环氧树脂,难以拆分、重复使用。
传统的叶片处理方法主要是填埋和焚烧,但是填埋占用大量土地资源且不环保,焚烧从操作和能耗排放来说,也增加成本和环保压力。所以都在积极探索叶片回收的方式。目前应用比较多的回收方式是首先将巨大的叶片切割成小块,之后再进行粉碎、分离等,完成后续一系列的处理步骤,进行资源回收利用。
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风机叶片通常含有纤维增强材料、塑料聚合物、夹心材料和涂层,随着叶片尺寸的变大,叶片生产所需的材料数量也在不断增长。据估计,每1kW的新装装机容量就需要10千克叶片材料。因此一台7.5MW的风机约需要75吨的叶片材料。风机叶片的使用寿命大约为20-25年。因此如何处理废弃叶片就成了问题。据推测,每年要处理的纤维复合材料重量将达到20.4亿吨以上。风电行业相对来讲是一个新兴行业,在风机叶片的实际处理方面经验很少,尤其是海上风力发电机。
将退役的风机叶片消减成较小的碎片或颗粒,可用于提高建筑和相关行业的产品性能的潜力很大。先将风电机组叶片切碎成手掌大小的碎片,然后再提炼并加工成新的型复合材料。经过测试发现,新材料可以与许多木质复合材料相媲美。回收后的叶片可以用于不同的途径,从地砖到塑料路面障碍。
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