時(shí)間: 2025-02-07 09:27
來源: 中國固廢網(wǎng)
作者: 周傳斌
2024年12月20日,“2024(第十八屆)固廢戰(zhàn)略論壇”上,中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員周傳斌,以“塑料垃圾梯次利用與降碳減污效益分析”為題做了分享。
周傳斌表示,塑料污染治理全球化趨勢下,國際競爭激烈,我們需要搶占先機(jī),積極參與國際合作與交流。東南亞地區(qū)(印度、柬埔寨、越南、印尼等)作為全球塑料污染治理的熱點(diǎn)區(qū)域/海域,歐洲企業(yè)已響應(yīng)市場需求行動(dòng)起來,我國企業(yè)也應(yīng)積極創(chuàng)新升級(jí)垃圾清理和分選裝備,進(jìn)入海外河海塑料污染治理市場。
周傳斌
01塑料污染治理的新趨勢
近兩年,塑料污染受到越來越多的關(guān)注。根據(jù)世行統(tǒng)計(jì),全球塑料垃圾產(chǎn)生量已達(dá)到2.4億噸。聯(lián)合國環(huán)境署指出,塑料垃圾已經(jīng)對生態(tài)環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的影響,尤其是海洋和土壤中的微塑料污染問題日益嚴(yán)重。
2024年11月25日至12月1日,在韓國釜山召開的“塑料條約”政府間談判委員會(huì)第五屆會(huì)議(INC-5)上,來自全球2300名代表針對未來是否要達(dá)成全球一致性、具有法律約束效應(yīng)的終止塑料污染決議展開了激烈的討論,但未達(dá)成共識(shí)。會(huì)議的主要矛盾在于塑料材料是否減產(chǎn),不過各國就塑料垃圾面向更可持續(xù)的管理方面已達(dá)成基本共識(shí)。
塑料垃圾與碳排放存在密切聯(lián)系,其來源于化石、石油等物質(zhì),利用和轉(zhuǎn)化過程與碳排放緊密相關(guān)。因此,塑料垃圾處理行業(yè)需要更加清晰地核算碳排放,并關(guān)注其對全球碳循環(huán)的影響。
周傳斌引用一篇發(fā)表于《Science》的論文指出,塑料垃圾對全球碳循環(huán)的影響,需關(guān)注垃圾熱轉(zhuǎn)化(如焚燒)釋放的化石碳、填埋場儲(chǔ)存的潛在化石碳資源以及環(huán)境中(如河流、海洋、土壤)塑料垃圾的遺漏量三個(gè)重點(diǎn)議題。我國2022年印發(fā)的《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》中也強(qiáng)調(diào),固體廢棄物資源化是降碳減污領(lǐng)域最重要的一環(huán)。
02塑料垃圾梯次利用的關(guān)鍵問題
在塑料垃圾的回收利用過程中,人們常常將塑料分為高值塑料和低值塑料。在全球范圍內(nèi),塑料垃圾的回收利用情況根據(jù)回收難度和回收率有所差異。周傳斌表示,可以根據(jù)塑料類型和回收難易程度將其劃分為幾個(gè)不同的類別,PET和HDPE材質(zhì)容易回收,LDPE和PP材質(zhì)較易回收,PS材質(zhì)則難回收,PVC和其他雜塑很難回收。
然而,從原生價(jià)值上來看,各類塑料材料的價(jià)格差異并不顯著,甚至有些低值塑料(如純PP和HDPE材料)的價(jià)格反而更高。因此,需要重新認(rèn)識(shí)塑料垃圾作為資源化產(chǎn)品的價(jià)值。
周傳斌表示,塑料垃圾梯次利用包括以下關(guān)鍵問題:
問題一:塑料垃圾回收的“信息熵”
以薯片包裝為例,它是由PET12/Al7/LDPE的三層不同材質(zhì)組合而成,其多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)增加回收難度。因此要用塑料垃圾回收的“信息熵”去衡量原料包括材料、顏色、雜質(zhì)等因素的差異,為回收價(jià)值評(píng)估提供依據(jù)。
問題二:塑料垃圾的分選與清潔
為解決塑料垃圾回收的復(fù)雜性,塑料垃圾的分選與清潔成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。分選方面,基于風(fēng)選輕質(zhì)篩上物的物理分選,主要包括人工和機(jī)器視覺+機(jī)器手臂兩種分選方式;清潔方面,通過高效的清洗劑和預(yù)處理,將塑料雜質(zhì)含量清潔到一定程度以下,從而使其能夠生產(chǎn)更高值的產(chǎn)品。
問題三:塑料垃圾降級(jí)、平級(jí)與升級(jí)回收
塑料垃圾回收分為降級(jí)回收、平級(jí)回收和升級(jí)回收三種類型。降級(jí)回收是指回收后的塑料材料價(jià)值低于原生材料價(jià)值;平級(jí)回收則是指回收后的塑料材料價(jià)值與原生材料相當(dāng);而升級(jí)回收則是指通過解聚、重新聚合等技術(shù)手段,將低價(jià)值的塑料垃圾轉(zhuǎn)化為高純度、高材質(zhì)的產(chǎn)品。然而,目前升級(jí)回收技術(shù)還停留在研究層面,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
問題四:塑料垃圾處理利用的減污降碳協(xié)同
在回收塑料垃圾的過程中,會(huì)遇到水耗與能耗的相關(guān)問題,以及大氣污染物和水污染物的排放問題。
在塑料垃圾資源化利用上需要關(guān)注以下三點(diǎn):1、直接的碳排放,如塑料垃圾的化石碳轉(zhuǎn)變成熱能等的直接碳排放;2、隱藏的碳排放,如材料使用過程中產(chǎn)生的隱含碳排放,需計(jì)入碳足跡;3、直接的污染排放,如排碳或減碳過程中直接產(chǎn)生的污染物的排放。
周傳斌以泰國曼谷湄南河畔寺廟的塑料垃圾項(xiàng)目和廣西生活垃圾填埋場修復(fù)治理案例,介紹了有關(guān)塑料垃圾梯次利用的實(shí)踐。
泰國曼谷寺廟塑料垃圾零廢棄案例
該項(xiàng)目作為聯(lián)合國環(huán)境署的項(xiàng)目,巧妙的將寺廟與周邊社區(qū)實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合。周傳斌感慨,這是他所見過最完整、最能體現(xiàn)梯次利用的項(xiàng)目之一。
社區(qū)內(nèi)塑料垃圾年產(chǎn)量約120噸,塑料垃圾主要來自河道清撈的泡沫塑料和薄膜PE塑料,社區(qū)零食包裝收集容器收集的利樂包及零食包,以及社區(qū)收集的PET和PP包裝瓶。
該項(xiàng)目通過塑料垃圾梯級(jí)利用,將河道清撈出的泡沫塑料作為建材粘合劑,同沙、水泥混合制磚材,將社區(qū)零食包裝收集容器收集的利樂包及零食包作為聯(lián)合材料,同水泥混合制磚材,實(shí)現(xiàn)建筑化利用;將PET瓶熔融拉絲制纖維材料制作紡織品;以及零食包裝和利樂包通過熱解氣化處理回收熱能和鋁,最終實(shí)現(xiàn)了塑料垃圾零廢棄。
編輯: 李丹
中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心博士,現(xiàn)任中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員,中國生態(tài)學(xué)會(huì)生態(tài)健康與人類生態(tài)專業(yè)委員會(huì)秘書長,中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員,入選江蘇省“雙創(chuàng)”計(jì)劃與內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才”計(jì)劃,美國耶魯大學(xué)產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)研究中心訪問學(xué)者。主要從事城市生態(tài)代謝、有機(jī)廢棄物生物處理與資源化利用技術(shù)、老垃圾填埋場生態(tài)修復(fù)技術(shù)等方面的研究,在浙江、江蘇、河南等地開展了廢棄物資源化利用工程示范。主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國家科技支撐項(xiàng)目、國家重大科技專項(xiàng)等科研項(xiàng)目10余項(xiàng),參與完成聯(lián)合國UNEP項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目10余項(xiàng)。在Environmental Science & Technology、Waste Management等期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇,獲國家發(fā)明專利授權(quán)4項(xiàng),獲湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),武漢市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),武漢市重大科技成果獎(jiǎng)、中國福特汽車環(huán)保獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)勵(lì)。