抓住塑料回收再生黃金時(shí)刻,我們共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革!
隨著“垃圾分類”的推廣和人們環(huán)保意識(shí)的提高,“可降解”塑料越來(lái)越受到青睞,很多企業(yè)也打出了“可降解”和“環(huán)保”的招牌。
隨著人們對(duì)可降解塑料認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入,可降解塑料可能不是那么環(huán)境友好。
塑料在自然環(huán)境中降解一般需要數(shù)百甚至上千年,從環(huán)境容量的角度而言,塑料已經(jīng)成為超級(jí)垃圾。截止到2019 年底,中國(guó)的初級(jí)形態(tài)塑料產(chǎn)量已累計(jì)到10億噸。作為石油資源高度依賴進(jìn)口的塑料消費(fèi)大國(guó),中國(guó)在“塑控”——調(diào)控塑料生產(chǎn)、消費(fèi)與后端處理、處置問(wèn)題所處的情形較全球大多數(shù)國(guó)家更緊迫。
可降解塑料不等于環(huán)保塑料
2020年1月,國(guó)家發(fā)改委和生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱“《意見(jiàn)》”),規(guī)定“到2020年底,直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市城市建成區(qū)的商場(chǎng)、超市、藥店、書(shū)店等場(chǎng)所以及餐飲打包外賣服務(wù)和各類展會(huì)活動(dòng),禁止使用不可降解塑料袋,集貿(mào)市場(chǎng)規(guī)范和限制使用不可降解塑料袋”,“到2020年底,全國(guó)范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管;地級(jí)以上城市建成區(qū)、景區(qū)景點(diǎn)的餐飲堂食服務(wù),禁止使用不可降解一次性塑料餐具”。
《意見(jiàn)》同時(shí)提出,在商場(chǎng)、超市、藥店、書(shū)店等場(chǎng)所,推廣使用環(huán)保布袋、紙袋等非塑制品和可降解購(gòu)物袋,鼓勵(lì)設(shè)置自助式、智慧化投放裝置,方便群眾生活。推廣使用生鮮產(chǎn)品可降解包裝膜(袋)。建立集貿(mào)市場(chǎng)購(gòu)物袋集中購(gòu)銷制。在餐飲外賣領(lǐng)域推廣使用符合性能和食品安全要求的秸稈覆膜餐盒等生物基產(chǎn)品、可降解塑料袋等替代產(chǎn)品。在重點(diǎn)覆膜區(qū)域,結(jié)合農(nóng)藝措施規(guī)模化推廣可降解地膜。
在塑料領(lǐng)域,“可降解”并非資源節(jié)約、環(huán)境友好的代名詞。塑料的本質(zhì)碳齡、在產(chǎn)品鏈中的位置,加上后端處理處置方式,共同決定著其全生命周期的綜合環(huán)境績(jī)效。
目前市面上的塑料包括石油基非生物可降解塑料即傳統(tǒng)塑料PE、PP、PET等,生物基非生物可降解塑料如生物基-PE、生物基-PP、生物基-PET等,石油基生物可降解塑料如PBAT/PBS、PCL等,生物基生物可降解塑料如PLA、PHA等。
據(jù)相關(guān)人士介紹,向下游加工、制取塑料制品的過(guò)程中,每噸可降解樹(shù)脂與傳統(tǒng)樹(shù)脂的能源需求基本相當(dāng)。然后,塑料使用是功能決定的。在功能單位一致的情況下,新生代塑料制品的物料需求普遍較傳統(tǒng)塑料制品要高,例如,1.5~2 公斤PBS制塑料托盤(pán)在功能上才與1公斤PP制塑料托盤(pán)相當(dāng)。在功能單位下,PBAT塑料、PBS塑料的環(huán)境影響通常會(huì)更大一些。
特別是當(dāng)末端處理方式為焚燒的情況下,替代既不能實(shí)現(xiàn)“減量”的政策預(yù)期,又支付了更高的環(huán)境成本。
根據(jù)行業(yè)專業(yè)人士研究,北京市生活垃圾焚燒處理全過(guò)程的社會(huì)成本為2253元/噸(2017 年)。其中,收集、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)的成本為1164元/噸,焚燒排放二英致癌健康損失764元/噸,焚燒享有的各類補(bǔ)貼合計(jì)為325元/噸。填埋的全過(guò)程社會(huì)成本也很高,為1530元/噸(2012年),其中收集成本約占60%。
公眾原本為保護(hù)環(huán)境而進(jìn)行的綠色購(gòu)買(可降解塑料)支付變成了損害環(huán)境的“賠償金”。
現(xiàn)行塑料管控政策存在二元對(duì)立
據(jù)相關(guān)人士介紹,在2017年和2018年,我國(guó)塑料消費(fèi)的38%用于包裝。很多包裝,如快遞袋、外賣袋、奶茶等現(xiàn)制現(xiàn)售軟飲料的包裝杯、食品袋、購(gòu)物袋、日化包裝袋、吸管等,大部分為一次性用品。
像北京這樣的大城市,我們生活中使用后的塑料,沒(méi)有區(qū)分可降解和非可降解的,基本上都被分在生活垃圾的“其他垃圾”那一類,而且大城市其他垃圾主要以焚燒為主。
現(xiàn)在各地推行的升級(jí)版“禁限塑”政策,是在有條件的地方、領(lǐng)域使用可降解塑料替代傳統(tǒng)塑料,但目前市場(chǎng)上的可降解塑料主要是化石基的,如果用后處理方式是焚燒,它的環(huán)境影響,尤其是碳排放,不僅沒(méi)有減少,反而增加了。
而《意見(jiàn)》提出,以可循環(huán)、易回收、可降解為導(dǎo)向,研發(fā)推廣性能達(dá)標(biāo)、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用的塑料制品及替代產(chǎn)品,培育有利于規(guī)范回收和循環(huán)利用、減少塑料污染的新業(yè)態(tài)新模式。
相關(guān)行業(yè)人士認(rèn)為,我國(guó)目前針對(duì)塑料管控的政策目標(biāo)具有明顯的二元性,可降解為主的源頭治理與以焚燒為主的實(shí)際管理沖突明顯。
不改革塑料垃圾分類機(jī)制,塑料用后命運(yùn)將以焚燒為主,如果用焚燒的方式處置,可降解塑料不能從根本上解決用后塑料的污染問(wèn)題。
塑料消費(fèi)不僅給我國(guó)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,也加速了石油消費(fèi)增長(zhǎng)。我國(guó)未來(lái)要逐步禁止對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重、回收困難的塑料產(chǎn)品消費(fèi),并對(duì)可回收利用的塑料和生活必需品的塑料消費(fèi)實(shí)行“限制”與“替代”。在生產(chǎn)和消費(fèi)兩端發(fā)力,建立禁止生產(chǎn)的塑料種類目錄。
行業(yè)相關(guān)專業(yè)人士建議,推動(dòng)塑料經(jīng)濟(jì)從開(kāi)環(huán)的線性模式走向閉環(huán)的循環(huán)模式。要做到這一點(diǎn),需要在三個(gè)方面發(fā)力。第一,促進(jìn)易回收的塑料實(shí)現(xiàn)100%回收,是減排塑料垃圾,提高回收再利用的關(guān)鍵。這需要塑料分類、生活垃圾分類管理從理念到機(jī)制的革新,同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)建設(shè)及監(jiān)管能力。
有必要將家庭塑料消費(fèi)重新分類。
一類是可回收利用的生活必需塑料品,對(duì)此類塑料,管理的思路是“限制”與“替代”相結(jié)合。另一類是難回收利用和非必需的塑料品,對(duì)此類塑料,管理思路的核心是“禁止”“限制”“替代”相結(jié)合。
提高塑料在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的循環(huán)性能:
一是提高塑料的可回收性;
二是減少塑料原料對(duì)耗竭性資源特別是石油的依賴;
三是塑料需要減量和平衡發(fā)展。所謂“平衡發(fā)展”是指經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)塑料原料的需求100%來(lái)自其回收再利用塑料制品,雖然由于產(chǎn)品用途要求,少量的塑料原料需取自自然可再生資源,但是,用后富余的那部分回收再制造原料足以補(bǔ)償來(lái)自可再生資源的塑料原料的消耗。
通過(guò)行業(yè)專業(yè)人士的數(shù)據(jù)調(diào)研,若對(duì)塑料全產(chǎn)業(yè)鏈管理,“十四五”時(shí)期,我國(guó)可減少傳統(tǒng)塑料消費(fèi)接近1200萬(wàn)噸,避免塑料焚燒將近700萬(wàn)噸,原料節(jié)油2600余萬(wàn)噸,比2018年長(zhǎng)慶油田全年的原油產(chǎn)量還多5%~6%左右,減排二氧化碳高達(dá)1.2億噸。
“十四五”中國(guó)“減塑”的總社會(huì)效益高達(dá)510億元,這部分收益可以滿足減量焚燒將近700萬(wàn)噸塑料的化學(xué)回收工藝的建設(shè)與運(yùn)行。
堆肥or焚燒可降解塑料,孰優(yōu)孰劣?
生物降解塑料不會(huì)在自然環(huán)境中“憑空消失”,其廢棄物處理方法決定著它能否實(shí)現(xiàn)完全降解消失。然而,由于缺乏數(shù)據(jù),許多對(duì)生物降解材料的生命周期評(píng)價(jià)忽略了廢物處理這一階段。
處理生物降解塑料的方法有:工業(yè)堆肥、家庭堆肥、厭氧消化、焚燒,究竟孰優(yōu)孰劣?
不會(huì)“憑空消失”的生物降解塑料
“生物降解塑料被丟到自然環(huán)境中并不會(huì)魔術(shù)般憑空消失。”根據(jù)海南省生態(tài)環(huán)境廳官方公眾號(hào) 2020 年 6 月發(fā)布的消息,在生物降解塑料的廢棄物處理階段中,需要先進(jìn)行配套的分類回收,然后在恒溫恒濕嚴(yán)格控制的工業(yè)堆肥條件下進(jìn)行后端處理。生物降解塑料不能夠直接作為不可降解塑料(普通塑料)的替代材料甚至解決方案,而應(yīng)該謹(jǐn)慎對(duì)待。
家庭堆肥,工業(yè)堆肥,厭氧消化?還是焚燒?
生物處理 VS 焚燒
家庭堆肥、工業(yè)堆肥和厭氧消化這三種處理方法屬于生物處理(biotreatment)。
根據(jù)研究,對(duì)生物降解塑料廢物進(jìn)行生物處理和焚燒的效果對(duì)比如下:
生物處理方法均生產(chǎn)土壤改良劑,如堆肥處理形成堆肥腐殖質(zhì);
生物處理方法還能促進(jìn)碳和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán);
在三種生物處理方法中,家庭堆肥的效益大致等于焚燒的效益,未來(lái)如果焚燒廠的能源效率有顯著改善,焚燒的效益可能比家庭堆肥更好。
堆肥 VS 厭氧消化
堆肥包括家庭堆肥和工業(yè)堆肥。對(duì)生物降解塑料廢物進(jìn)行堆肥和厭氧消化的效果對(duì)比如下:
厭氧消化過(guò)程生產(chǎn)的肥料保留營(yíng)養(yǎng)成分氮,肥效更高;
厭氧消化過(guò)程還產(chǎn)生具有能量回收價(jià)值的沼氣;
通常情況下,厭氧消化的產(chǎn)品相對(duì)不那么穩(wěn)定和清潔,因而需要先進(jìn)行好氧處理。
工業(yè)堆肥 VS 家庭堆肥
對(duì)生物降解塑料進(jìn)行工業(yè)堆肥與家庭堆肥,兩者效果相比:
工業(yè)堆肥溫度較高,生物質(zhì)也能夠更好地混合,所以降解速度更快;
工業(yè)堆肥下,甲烷和一氧化二氮的排放量更低。
厭氧消化或是目前最佳選項(xiàng)
一項(xiàng)發(fā)表于《聚合物降解與穩(wěn)定性》(Polymer Degradation and Stability)的研究提出:在以上所提及的四種廢物處理方法中,目前厭氧消化最有利于發(fā)揮生物降解材料的價(jià)值,因?yàn)樗Y(jié)合了能量回收和消化物(肥料)生產(chǎn)。
不過(guò),現(xiàn)實(shí)情況是生物降解塑料并不一定能在三種生物處理過(guò)程中都實(shí)現(xiàn)降解,例如熱塑性生物降解塑料 PBAT 就無(wú)法在厭氧消化環(huán)境中降解,聚乳酸 PLA 在溫帶氣候的家庭堆肥下不會(huì)降解。
化學(xué)回收的定義
嚴(yán)格意義上講,“化學(xué)回收”是“化學(xué)循環(huán)”的第一步,是塑料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的前半部分。化學(xué)循環(huán)是將塑料廢棄物經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)重新生成塑料和其他有價(jià)值的化學(xué)品的過(guò)程,那么化學(xué)回收則是將塑料廢棄物經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)生成油、氣、炭等中間化學(xué)品的過(guò)程。
回收技術(shù)分類
過(guò)氧化法:以焚燒發(fā)電的方式,處理所有類型廢塑料,配合足量的氧氣,使廢塑料得到充分利用,高分子材料中的碳和氫分別生成二氧化碳和水,產(chǎn)出熱能。
部分氧化法:適用于聚烯烴類廢塑料,有氧氣部分參與,生成合成氣,產(chǎn)品導(dǎo)入煤化工制甲醇和氨氣等。
解聚法:或稱萃取法,適用于縮聚類塑料,有醇解、水解、溶劑解等類型,可產(chǎn)出單體(如DMT、PTA、CPL等),產(chǎn)品可導(dǎo)入化纖和塑料產(chǎn)業(yè)制化纖和塑料。
無(wú)氧裂解法:適用于聚烯烴類廢塑料,一是液化工藝,主要有熱解、催化裂解和加氫裂解三種類型,熱解一般產(chǎn)出重油和蠟,催化裂解可產(chǎn)出輕油,產(chǎn)出物均可導(dǎo)入石油化工制燃料或化工產(chǎn)品(如塑料);二是炭化工藝,可產(chǎn)出焦炭、活性炭或RDF,產(chǎn)品可導(dǎo)入煉焦化工制功能碳(如納米碳)。
“可降解塑料”本質(zhì)上其實(shí)依然是塑料,既然是塑料,化學(xué)回收的價(jià)值就可以完全地發(fā)揮出來(lái),不僅在于減少焚燒產(chǎn)生的二噁英等污染,還可以減少碳排放50%以上,更多的是充分回收資源,終結(jié)塑料垃圾。
塑料回收再生不再作為一個(gè)以前做物理回收的,降低成本,取代新料的一個(gè)行業(yè),它主要是以降本為目的,化學(xué)回收在觀念上是完全不一樣的,因?yàn)榛瘜W(xué)回收出來(lái)的就是新料,它就是做化學(xué)回收的目的,是為了治理塑料環(huán)境污染,建立整個(gè)塑料環(huán)境的閉環(huán)經(jīng)濟(jì)。
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