时间: 2025-02-07 09:27
来源: 中国固废网
作者: 周传斌
2024年12月20日,“2024(第十八届)固废战略论坛”上,中国科学院生态环境研究中心研究员周传斌,以“塑料垃圾梯次利用与降碳减污效益分析”为题做了分享。
周传斌表示,塑料污染治理全球化趋势下,国际竞争激烈,我们需要抢占先机,积极参与国际合作与交流。东南亚地区(印度、柬埔寨、越南、印尼等)作为全球塑料污染治理的热点区域/海域,欧洲企业已响应市场需求行动起来,我国企业也应积极创新升级垃圾清理和分选装备,进入海外河海塑料污染治理市场。
周传斌
01塑料污染治理的新趋势
近两年,塑料污染受到越来越多的关注。根据世行统计,全球塑料垃圾产生量已达到2.4亿吨。联合国环境署指出,塑料垃圾已经对生态环境造成了不可逆转的影响,尤其是海洋和土壤中的微塑料污染问题日益严重。
2024年11月25日至12月1日,在韩国釜山召开的“塑料条约”政府间谈判委员会第五届会议(INC-5)上,来自全球2300名代表针对未来是否要达成全球一致性、具有法律约束效应的终止塑料污染决议展开了激烈的讨论,但未达成共识。会议的主要矛盾在于塑料材料是否减产,不过各国就塑料垃圾面向更可持续的管理方面已达成基本共识。
塑料垃圾与碳排放存在密切联系,其来源于化石、石油等物质,利用和转化过程与碳排放紧密相关。因此,塑料垃圾处理行业需要更加清晰地核算碳排放,并关注其对全球碳循环的影响。
周传斌引用一篇发表于《Science》的论文指出,塑料垃圾对全球碳循环的影响,需关注垃圾热转化(如焚烧)释放的化石碳、填埋场储存的潜在化石碳资源以及环境中(如河流、海洋、土壤)塑料垃圾的遗漏量三个重点议题。我国2022年印发的《减污降碳协同增效实施方案》中也强调,固体废弃物资源化是降碳减污领域最重要的一环。
02塑料垃圾梯次利用的关键问题
在塑料垃圾的回收利用过程中,人们常常将塑料分为高值塑料和低值塑料。在全球范围内,塑料垃圾的回收利用情况根据回收难度和回收率有所差异。周传斌表示,可以根据塑料类型和回收难易程度将其划分为几个不同的类别,PET和HDPE材质容易回收,LDPE和PP材质较易回收,PS材质则难回收,PVC和其他杂塑很难回收。
然而,从原生价值上来看,各类塑料材料的价格差异并不显著,甚至有些低值塑料(如纯PP和HDPE材料)的价格反而更高。因此,需要重新认识塑料垃圾作为资源化产品的价值。
周传斌表示,塑料垃圾梯次利用包括以下关键问题:
问题一:塑料垃圾回收的“信息熵”
以薯片包装为例,它是由PET12/Al7/LDPE的三层不同材质组合而成,其多层复杂结构增加回收难度。因此要用塑料垃圾回收的“信息熵”去衡量原料包括材料、颜色、杂质等因素的差异,为回收价值评估提供依据。
问题二:塑料垃圾的分选与清洁
为解决塑料垃圾回收的复杂性,塑料垃圾的分选与清洁成为关键环节。分选方面,基于风选轻质筛上物的物理分选,主要包括人工和机器视觉+机器手臂两种分选方式;清洁方面,通过高效的清洗剂和预处理,将塑料杂质含量清洁到一定程度以下,从而使其能够生产更高值的产品。
问题三:塑料垃圾降级、平级与升级回收
塑料垃圾回收分为降级回收、平级回收和升级回收三种类型。降级回收是指回收后的塑料材料价值低于原生材料价值;平级回收则是指回收后的塑料材料价值与原生材料相当;而升级回收则是指通过解聚、重新聚合等技术手段,将低价值的塑料垃圾转化为高纯度、高材质的产品。然而,目前升级回收技术还停留在研究层面,尚未实现大规模生产。
问题四:塑料垃圾处理利用的减污降碳协同
在回收塑料垃圾的过程中,会遇到水耗与能耗的相关问题,以及大气污染物和水污染物的排放问题。
在塑料垃圾资源化利用上需要关注以下三点:1、直接的碳排放,如塑料垃圾的化石碳转变成热能等的直接碳排放;2、隐藏的碳排放,如材料使用过程中产生的隐含碳排放,需计入碳足迹;3、直接的污染排放,如排碳或减碳过程中直接产生的污染物的排放。
周传斌以泰国曼谷湄南河畔寺庙的塑料垃圾项目和广西生活垃圾填埋场修复治理案例,介绍了有关塑料垃圾梯次利用的实践。
泰国曼谷寺庙塑料垃圾零废弃案例
该项目作为联合国环境署的项目,巧妙的将寺庙与周边社区实现有机融合。周传斌感慨,这是他所见过最完整、最能体现梯次利用的项目之一。
社区内塑料垃圾年产量约120吨,塑料垃圾主要来自河道清捞的泡沫塑料和薄膜PE塑料,社区零食包装收集容器收集的利乐包及零食包,以及社区收集的PET和PP包装瓶。
该项目通过塑料垃圾梯级利用,将河道清捞出的泡沫塑料作为建材粘合剂,同沙、水泥混合制砖材,将社区零食包装收集容器收集的利乐包及零食包作为联合材料,同水泥混合制砖材,实现建筑化利用;将PET瓶熔融拉丝制纤维材料制作纺织品;以及零食包装和利乐包通过热解气化处理回收热能和铝,最终实现了塑料垃圾零废弃。
编辑: 李丹
中国科学院生态环境研究中心博士,现任中国科学院生态环境研究中心研究员,中国生态学会生态健康与人类生态专业委员会秘书长,中国科学院青年创新促进会会员,入选江苏省“双创”计划与内蒙古自治区“草原英才”计划,美国耶鲁大学产业生态学研究中心访问学者。主要从事城市生态代谢、有机废弃物生物处理与资源化利用技术、老垃圾填埋场生态修复技术等方面的研究,在浙江、江苏、河南等地开展了废弃物资源化利用工程示范。主持国家自然科学基金项目、国家科技支撑项目、国家重大科技专项等科研项目10余项,参与完成联合国UNEP项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目10余项。在Environmental Science & Technology、Waste Management等期刊发表学术论文40余篇,获国家发明专利授权4项,获湖北省科技进步一等奖,武汉市科技进步一等奖,武汉市重大科技成果奖、中国福特汽车环保奖等科技奖励。