I. Inimesed pööravad üha enam tähelepanu jäätmeplastide puhastamisele
Plasti peetakse 20. sajandi üheks suurimaks leiutiseks, mis hõlbustab oluliselt inimeste tootmist ja elu. Siiski kuhjatakse prügilatesse või keskkonda viskatakse suur hulk jäätmeplastid, kujutades tõsist ohtu looduslikule ökosüsteemile. Traditsioonilised ravimeetodid ei saa muuta ressursside jäätmete ja keskkonnareostuse status quo. Seetõttu on keskkonnasõbralike ja ökonoomsete viiside uurimine plastjäätmete ringlussevõtu ja plastilise majanduse muutumise realiseerimiseks ümmarguseks süsiniku majanduseks muutunud kuumadeks laikudeks ja probleemideks plastist ringlussevõtu valdkonnas.
Arenenud riigid on varakult välja töötanud jäätmete plastist ringlussevõtu tehnoloogia ja neil on suhteliselt küpsed rakendussüsteemid. Asjakohane kogemus tasub kokku võtta ja õppida. Jaapan on välja andnud plastiettevõtetele spetsiaalsed tootmisnõuded. Näiteks PET -pudelite jaoks on ette nähtud, et käepidemeid ei tohiks kasutada, värvimine on keelatud ning kasutada füüsiliselt eemaldatavaid silte ja plastpudelikorke; Ettevõtted peavad ressursside suletud ahela moodustamiseks tootma jäätmeplastid. Ameerika Ühendriikides on rohkem kui 1700 jäätmeplastist ringlussevõtu ettevõtet. Ameerika Plastide tööstuse Assotsiatsioon on pakkunud välja meetodi plasttüüpide märgistamiseks ja klassifitseerimiseks jäätmeplastide ringlussevõtuks; NASA on läbi viinud uuringuid satelliidi kaugseire kasutamiseks ookeani jäätmeplastide tuvastamiseks; Rannikualadel asuvad energiaettevõtted peavad pakkuma plasttoodete koolitust välisele mandrilauale töötavatele töötajatele ja vabatahtlikke julgustatakse eemaldama rannikualade jäätmeplastid. Mõned ELi riigid on loonud majapidamistarvete jäätmete plastpakendite jaoks suhteliselt põhjaliku ringlussevõtu meetodi ja välja andnud poliitika, mis nõuavad pakenditootjatelt ringlussevõtjatele teatud tasu maksmist või et pakenditootjad vastutavad ringlussevõtu ja töötlemise eest.
Tänu materjalide ja töötleva tööstuse kiirele arendamisele ei piirdu jäätmeplastide kõrvaldamine ja kasutamine enam traditsiooniliste utiliseerimisrežiimidega nagu prügila ja põletamine. Jäätmete plasttüüpide pideva rikastamisega ja töötlemistehnoloogiate täiustamisega on kasulik vastava kõrvaldamise ja kasutamise tehnoloogiasüsteemi põhjalikult sorteerida ning selgitada arendusteed, mis põhinevad tegelikel riiklikel tingimustel, et haarata valdkonna arengu fookust. Pärast tehnilist ülevaadet moodustab see artikkel jäätmete plastist kõrvaldamise ja kasutamise tehnoloogiate klassifikatsiooni neljast aspektist: mehaaniline kõrvaldamine, energia ja ressursside muundamine, ringlussevõtt ja taaskasutamine ning uued tehnoloogiad; Võrdleb erinevate tehnoloogiate omadusi, kasutustingimusi ja praegust arenguseisundit, haarab jäätmeplastide kõrvaldamise ja kasutamise tööstuse staatust ja arenguprobleeme ning pakub otsest viidet uurimistööle puhta ja tõhusa ringlussevõtu, kõrvaldamise ja jäätmeplastide kasutamise kohta.
Ii. Jäätmete plastide kõrvaldamise ja kasutamise tehnoloogiate klassifitseerimine
1. Mehaaniliste kõrvaldamistehnoloogia
Jäätmeplastide mehaaniliste kõrvaldamistehnoloogia on peamiselt suunatud mugavale vähendamiseks, kuid üldiselt on probleeme järgneva ökoloogilise ja keskkonnamõjuga. Näiteks prügila ja ookeani prügistamine levitavad mikroplastide löögivahemikku. Pidevat ökoloogilist mõju arvestades ei ole prügila ja ookeanide prügistamine ideaalsed jäätmete plastist kõrvaldamise tehnoloogiad, samuti ei vasta need rohelise säästva arengu põhimõttele. Eelnevalt on vaja läbi viia ökoloogilise ja keskkonnamõju hindamise ning täiustada jäätmeplastide prügilate kõrvaldamise rakendusplaani. Ehkki ehitusmaterjali täiteaine meetod on teadus- ja arendustegevuses, on sellel teatavaid arenguväljavaateid jäätmeplastide ringlussevõtu ja kasutamise alal.
2. jäätmeplastide energia ja ressursside muundamine
1960. aastatest kuni 20. sajandi lõpuni pälvis energia ja ressursside puudus laialdane tähelepanu. Selliste kontseptsioonide nagu säästva arengu ja ringmajanduse kasutuselevõtuga on plastitööstus kiiresti arenenud ja jäätmeplastide toodang on suurenenud. Teadlased on pööranud oma tähelepanu jäätmeplastide energia ja ressursside kasutamisele. Jäätmeplastide ringlussevõtt ja kõrvaldamine on peamiselt suunatud kahjutuse, vähendamise ja energia või ressursside kasutamise saavutamiseks. Keskkonnakaitse jaoks mõeldud keemiline ringlussevõtutehnoloogia on esinduslik energia- ja ressursside ringlussevõtutehnoloogia, mis lagundab kõrge molekuljäätmete plastpolümeerid väikeste molekulide ühenditeks sekundaarseks ringlussevõtuks. Energia ja ressursside muundamine hõlmab peamiselt termokeemilist tehnoloogiat, hüdrolüüsi, alkoholi ja biolagunemist.
3. jäätmeplastide ringlussevõtt
Plasti võib jagada termoplastideks ja termosettingplastideks vastavalt nende füüsilistele omadustele: esimesi saab kõrgel temperatuuril sulatada vedelikuks ja seejärel teha erineva kujuga objektideks vastavalt nõuetele ning seda saab ringlusse võtta ja korduvalt vormitada; Viimast ei saa sulada ega ümber kujundada ning seda saab töödelda ainult kõvadeks plastilisteks esemeteks ja kasutada üks kord ning kuumutamine suurendab nende kõvadust. Termoplaste kasutatakse peamiselt ressursside ja energia ringlussevõtu jaoks, samal ajal kui termosettplasti kasutatakse ainult energia ringlussevõtuks jäätmete vältimiseks.
(1) Lihtne ringlussevõtu meetod
Lihtne ringlussevõtt viitab ringlussevõetud jäätmeplastide sorteerimise, puhastamise, purustamise, sulatamise ja muutmise tehnoloogiale ilma modifitseerimiseta ja kasutades neid otse plastvormimise töötlemiseks. Sellel on madalad ja madalad investeeringud, kuid sellel on nõuded plasttüüpidele, mida saab töödelda. Lihtne ringlussevõtumeetod on rakendatav peaaegu kõigi termoplastiliste jäätmeplastide ja väikese koguse jäätmeplasti jaoks, mis on segatud termoatsiooniplastidega. See jaguneb peamiselt kolmeks kõrvaldamiseks: ① Plastist töötlemisettevõtete ja vaigu tootmisettevõtete tootmisprotsessist tulenevad sissekanded on tavaliselt puhtad ja neil on üks komponent. Neid saab otse purustada ja plastifitseerida ilma sorteerimiseta; ② ringlussevõetud plastidest saadud plastid, näiteks erinevad pakendimaterjalid, kiled jne. Materjalid tuleb sorteerida, puhastada, purustada ja plastifitseerida; ③ Eri-Lurpose Plasticsi, näiteks kaabli kestade jäätmed vajavad enne taaskasutamist spetsiaalset eeltöötlust ning pärast lahustumist, sademeid ja kuivatamist saab neid uuesti kasutada või segada teiste polümeeridega; Polüesterite valmistamisel kemikaalidest, näiteks Tereftaalhape (TPA) ja nt. Polüestri valmistamise protsessis saab lisada jäätmeplasti.
(2) Modifitseerimise ja regenereerimismeetod
Võrreldes lihtsa ringlussevõtu meetodiga on modifitseerimine ja ringlussevõtu meetod keerulisem. Pärast jäätmeplastide modifitseerimist keemiliste või mehaaniliste protsesside abil toodetakse uusi vajadusi vastavaid plastid erinevate materjalide segamisega või lisandite lisamisega. See võib parandada ringlussevõetud materjalide mehaanilisi omadusi ja vastata kvaliteetsete spetsiaalsete toodete tootmisvajadustele. Jäätmete plasti muutmine hõlmab segamist, tugevdamise muutmist, täitmise muutmist, karastamise muutmist, pookimise muutmist jne, mida saab vastavalt füüsikalisele ja keemilisele modifikatsioonile laias laastus jagada. Muudamis- ja ringlussevõtu meetodit võtavad enamasti kasutusele väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted, mis tarbivad peamiselt tööstus- ja kaevandusfirmade ning põllumajanduse tekitatud jäätmeplastid (näiteks plastist osad, pakenditooted, pestitsiidipudelid, toidukotid, igapäevased vajadused). Seda tüüpi jäätmeplast sisaldab väikeses koguses täiteaineid ja plastifikaatoreid ning molekulmassi saab korduskasutamiseks suurendada pärast väikest töötlemist. Näiteks kasutatakse ahela pikendusi ABS -i karboksüülrühma ja polübutadieeni terminaalse hüdroksüülrühma vahelise sideme laiendamiseks, et saavutada polümeeri modifitseerimine ja kasutamine; PS on debromineeritud ja seejärel granuleeritakse modifitseeritud segamisprotsessi abil, et parandada selle füüsikalisi omadusi ja uuendada jäätmete plastist ringlussevõtu tehnoloogiat; Bisfenool A tööstuslikult toodetud polükarbonaadis eemaldatakse segades polümeeri kile pinna modifikatsiooni ja täita toote normaalseid kasutusnõudeid.
Nõudlus plasttoodete järele ühiskonnas kasvab aasta -aastalt, mis mitte ainult ei tarbi palju energiat, vaid põhjustab ka keskkonnareostust ja kahjustab bioloogilist tervist. Selles kontekstis on jäätmeplastide ringlussevõtt modifitseeritud regenereerimismeetodite abil ka arendusmeetod, mis kohaneb vähese süsihappegaasiheitega majandusega. Ettevõtete töötlemise keskkonnaohutust on vaja sihitud viisil kontrollida, püüda vähendada keskkonnareostusprobleeme ning jätkata põhjalikku ja koordineeritud säästvat arengut. Muudetud regenereerimistehnoloogia võib põhjustada tulemuslikkuse muutusi erinevates jäätmeplastides. Näiteks PE, PP, PVC, PS, ABS ja PA läbivad kõik värvimuutused, viskoossus ja pikenemine väheneb regenereerimisprotsessi ajal, samal ajal kui suure tihedusega PE viskoossus suureneb. Seetõttu on jäätmete plastist regenereerimistehnoloogial nii plussid kui ka puudused ringlussevõetud plasti jõudluse muutumisel. Lisage lisaaineid või tehnilisi muudatusi toote kvaliteedi tagamiseks.
4. Uued tehnoloogiad jäätmeplastide kõrvaldamiseks ja kasutamiseks
(1) Ülekriitiline vedeliku kõrvaldamine ja kasutamise tehnoloogia
Jäätmeplastid reageerivad ülekriitilistes vedelikes, millel on lühikese reaktsiooniaja eelised, katalüsaatorite vajadus ja kõrge taastumissagedus. Jäätmeplastidel on hõlpsasti lagundatavad keemilised sidemed nagu eetri sidemed, atsüülsidemed ja estrisidemed, mida saab lagundada superkriitiliste vedelike monomeerideks ja seejärel ümber korraldada uute plasttoodete tootmiseks. PET -i saab lagundada ülekriitiliste vedelike monomeerideks ja PU -d saab ringlusse võtta ka superkriitilise vedeliku lagundamise tehnoloogia abil. Ülekriitiline vedeliku lagunemise tehnoloogial on head arenguväljavaated, kuid selle kasutamisel on probleeme kõrgsurve tihendamise nõuetega.
(2) kõrgahju sissepritseenergia taastamise tehnoloogia
Energia taastamist kõrgahju sissepritse abil peetakse üldiselt tõhusaks meetodiks jäätmeplastide ringlussevõtuks. Energiakasutuse vaatenurgast on kõrgahju sissepritsetehnoloogial kõrge kasutamise kiirus jäätmeplastides sisalduva energia kasutamise määr (umbes 80%), vähendades peamiselt rauamaaki keemilise energia kujul. Keskkonnakaitse vaatenurgast on kõrgahju sissepritsetehnoloogia toodetud toksiline gaasisisaldus madal, mis on mugav suuremahuliseks kasutamiseks. Kõrgahju sissepritse tehnoloogia on tugev töötlemisvõimsus ja see soodustab vähese süsinikusisaldusega ringmajanduse arendamist. Kuid ringlussevõetud jäätmeplastid ei klassifitseerita tavaliselt täielikult ega vasta reaktiivsete materjalide kõrvaltoe sissepritse nõuetele, mille tulemuseks on asjaolu, et kõrgahju süstimistehnoloogiat pole praegu laialdaselt kasutatud.
(3) fotoprobleemide tehnoloogia
Fotoprotseduuritehnoloogia kasutab jäätmeplastide töötlemiseks energiaallikana kerget energiat. Sellel on madal reostus ja majanduslikud eelised ning see on viimastel aastatel pälvinud palju tähelepanu. Võrreldes termokeemilise tehnoloogiaga on fotoreaktsiooni tingimused kerged ja energiatarbimine madal. See võib täpselt rikkuda spetsiifilisi keemilisi sidemeid, et saavutada sihttoodete kõrge selektiivsus. Fotoprotseduuritehnoloogia jaguneb peamiselt kahte kategooriasse: fotodegradatsioon ja fotokatalüüs.
Kuigi fotoprogrammide tehnoloogia rakendusväljavaated on head, on siiski lahendatavaid probleeme, näiteks uurida meetodeid reaktsiooniteede täpsustamiseks ja kontrollimiseks, odavate, suure jõudlusega fotokatalüsaatorite väljatöötamiseks ning ökonoomsete ja keskkonnasõbralike eeltöötlemismeetodite väljatöötamiseks erinevat tüüpi jäätmeklastide kohaselt.
(4) Elektrokatalüütiline tehnoloogia
Jäätmeplasti muutmise kohta väärtuslikeks toodeteks elektrokatalüüsi abil on endiselt vähe rakendatud uuringuid. Ehkki elektrokatalüütilisel tehnoloogial on kontrollitava energiapotentsiaali, ringlussevõetava elektrolüüdi ja selektiivse muundamise eelised, seisab ta silmitsi paljude rakendusprobleemidega: eksperimentaalse tootmisseadmete tööstuslikuks kasutamiseks on keeruline teisendada ning orgaaniliste hapete ja redoksiainete eraldamise protsess elektrolüütidest on energia-intensiivne, mis nõuab tõhusamaid, keskkonnasõbralikke ja ökonoomseid katalätte.
Iii. Ettepanekud jäätmete plastide kõrvaldamise ja kasutamise tehnoloogia arendamiseks
Esiteks vähendage allikast saadud summat ja julgustage ringlussevõetud plastide kasutamist. Kasutage poliitikapõhist lähenemisviisi, et julgustada kaubapakendeid valima selliseid alternatiive nagu biolagunev plastik, vähendada ühekordselt lagundatavate plastide tarbimist ja püüda vähendada jäätmeplastide väljundit allikast. Presseerige ringlussevõetud plastide standardsüsteem, standardiseerige jäätmeplastide ringlussevõtu ja taaskasutamise ning parandage ringlussevõetud plastide avalikku tunnustust ja jäätmeplastide ringlussevõtu kiirust.
Teiseks tugevdage jäätmeplastide klassifikatsiooni ja ringlussevõttu. Jäätmeplastide kõrvaldamine ja kasutamine minu riigis arenes suhteliselt hilja ning asjakohased ringlussevõtu- ja juhtimismehhanismid pole endiselt kindlad. Avalikkuse keskkonnateadlikkus ei ole veel käitumisharjumusteks muudetud ja prügi klassifitseerimise olulisuse mõistmine on suhteliselt nõrk. Prügi klassifitseerimise ja ringlussevõtu poliitikate rakendamist ja avalikkust on vaja tugevdada ning edendada tõhusalt jäätmete plasti klassifitseerimise ja ringlussevõtu industrialiseerimist.
Kolmas on edendada tehnoloogilist innovatsiooni ja saavutuste ümberkujundamist. Uued jäätmete plastilise töötlemise tehnoloogiad pole veel küpsed ja neil on küpsete tehnoloogiatega võrreldes silmapaistvad puudused. Vajalikku tuge tuleks anda jäätmete plastist kõrvaldamise uurimistöö ja kasutamise kohta, et edendada läbimurdeid peamiste tehniliste probleemide korral. Riigi rahastamist tuleks kasutada ettevõtete entusiasmi, et osaleda tehnoloogilises uurimistöös, keskenduda alusuuringutele, mis on ajendatud rakendusvajadustest, ja edendada innovaatiliste tehnoloogiliste saavutuste sujuvat muutmist jäätmeplastilisel töötlemisel ja kasutamisel.
