I. Ľudia venujú čoraz viac a viac pozornosti na spracovanie odpadových plastov
Plasty sa považujú za jeden z najväčších vynálezov 20. storočia, čo výrazne uľahčuje výrobu a život ľudí. Na skládkach sa však hromadí veľké množstvo odpadových plastov alebo sa vyradia do životného prostredia, čo predstavuje vážne ohrozenie prírodného ekosystému. Tradičné metódy liečby nemôžu zmeniť stav odpadu zdrojov a znečistenia životného prostredia. Preto sa skúmajú environmentálne a ekonomické spôsoby recyklácie plastového odpadu a realizáciu transformácie spotreby plastu z jednorazovej ekonomiky na kruhovú ekonomiku uhlíka sa stali horúcimi škvrnami a problémami v oblasti recyklácie plastov.
Vyvinuté krajiny sa vyvinuli na začiatku smeru technológie recyklácie odpadových plastov a majú relatívne zrelé aplikačné systémy. Relevantná skúsenosť stojí za to zhrnúť a učiť sa. Japonsko vydalo špeciálne výrobné požiadavky pre plastové spoločnosti. Napríklad v prípade fliaš pre domáce zvieratá sa stanovuje, že rukoväte by sa nemali používať, sfarbenie je zakázané a mali by sa používať fyzicky odnímateľné štítky a plastové uzávery fľaše; Spoločnosti musia do výroby uviesť odpadové plasty, aby vytvorili uzavretú slučku zdrojov. Spojené štáty americké majú viac ako 1700 spoločností na recykláciu odpadových plastov. Americká asociácia pre priemysel plastov navrhla metódu označovania a klasifikácie typov plastov na recykláciu plastov odpadu; NASA uskutočnila výskum použitia satelitného diaľkového snímania na identifikáciu plastov odpadu v oceáne; Energetické spoločnosti nachádzajúce sa v pobrežných oblastiach sú povinné poskytovať zamestnancom, ktorí pracujú na vonkajšom kontinentálnom šelfe, a dobrovoľníci sa vyzývajú, aby odstránili odpadové plasty v pobrežných oblastiach. Niektoré krajiny EÚ založili relatívne komplexný spôsob recyklácie pre plastové balenie domáceho odpadu a vydali politiky, ktoré vyžadujú, aby výrobcovia obalov zaplatili určitý poplatok recyklátorom alebo že výrobcovia obalov sú zodpovední za recykláciu a spracovanie.
Vďaka rýchlemu rozvoju materiálov a výrobných odvetví sa likvidácia a využitie odpadových plastov už neobmedzuje iba na tradičné režimy likvidácie, ako sú skládky a spaľovanie. Vďaka nepretržitému obohateniu typov plastov odpadu a zlepšením technológií spracovania je užitočné komplexne vyriešiť zodpovedajúci technologický systém likvidácie a využívania a objasniť vývojovú cestu na základe skutočných vnútroštátnych podmienok, aby sme pochopili zameranie rozvoja oblasti. Po technickom preskúmaní tento dokument tvorí klasifikáciu technológií likvidácie a využívania odpadu zo štyroch aspektov: mechanická likvidácia, konverzia energie a zdrojov, recyklácia a opätovné použitie a nové technológie; Porovnáva charakteristiky, podmienky využitia a súčasný stav rozvoja rôznych technológií, uchopí priemyselné stavu a rozvojové výzvy likvidácie a využívania odpadu z odpadu a poskytuje priamy odkaz na výskum čistej a efektívnej recyklácie, likvidácie a využívania odpadových plastov .
II. Klasifikácia technológií likvidácie a využívania odpadu
1. Technológia mechanickej likvidácie
Technológia mechanického zneškodnenia pre plasty odpadu je zameraná hlavne na pohodlné zníženie, ale vo všeobecnosti existujú problémy s následnými ekologickými a environmentálnymi vplyvmi. Napríklad skládka a skládka oceánu rozšíri rozsah nárazu mikroplastov. Vzhľadom na nepretržitý ekologický vplyv, skládka a skládka oceánu nie sú ideálnymi technológiami likvidácie plastu odpadu, ani sa nezodpovedajú za zásadu zeleného trvalo udržateľného rozvoja. Je potrebné vykonať ekologické a environmentálne vplyvy vopred vopred a zlepšiť plán implementácie na zneškodnenie odpadových plastov. Aj keď je metóda výplňového materiálu v oblasti výroby vo fáze výskumu a vývoja, má určité vyhliadky na vývoj v recyklácii a využívaní odpadových plastov.
2. Konverzia energie a zdrojov na odpadové plasty
Od šesťdesiatych rokov do konca 20. storočia sa rozsiahlej pozornosti venovala problém energie a nedostatku zdrojov. So zavedením konceptov, ako je trvalo udržateľný rozvoj a obehové hospodárstvo, sa plastický priemysel rýchlo vyvíjal a produkcia odpadových plastov sa zvýšila. Vedci obrátili svoju pozornosť na využitie energie a zdrojov na odpadové plasty. Cieľom recyklácie a likvidácie odpadových plastov je hlavne na dosiahnutie neškodnosti, zníženia a využívania energie alebo zdrojov. Technológia chemickej recyklácie na účely ochrany životného prostredia je reprezentatívna technológia recyklácie energie a zdrojov, ktorá rozkladá plastické polyméry s vysokým molekulárnym odpadom do zlúčenín malých molekúl na sekundárnu recykláciu. Konverzia energie a zdrojov zahŕňa hlavne termochemickú technológiu, hydrolýzu, alkohol analýzu a biodegradácie.
3. Recyklácia odpadových plastov
Plasty sa dajú rozdeliť na termoplasty a termosetové plasty podľa ich fyzikálnych vlastností: prvá sa môže roztaviť na kvapalinu pri vysokých teplotách a potom sa vyrobiť na objekty rôznych tvarov podľa požiadaviek a môže sa recyklovať a opakovane formovať; Posledne menovaný sa nedá roztaviť alebo pretvoriť a môže sa spracovať iba na tvrdé plastové predmety a použiť raz a zahrievanie zvýši ich tvrdosť. Termoplasty sa používajú hlavne na recykláciu zdrojov a energie, zatiaľ čo termosetové plasty sa používajú iba na recykláciu energie, aby sa zabránilo odpadu.
(1) Jednoduchá metóda recyklácie
Jednoduchá recyklácia sa týka technológie triedenia, čistenia, drvenia, topenia a remakcie recyklovaných plastov odpadu bez úprav a ich priamo používajú na spracovanie plastového lišta. Má nízke náklady a nízke investície, ale má požiadavky na typy plastov, ktoré je možné spracovať. Jednoduchá metóda recyklácie je použiteľná na takmer všetky plasty termoplastického odpadu a malé množstvo odpadových plastov zmiešaných s termosetovými plastmi. Rozdelí sa hlavne na tri typy likvidácie: ① Zostatky z výrobného procesu rastlín spracovania plastov a rastlín výroby živicí sú zvyčajne čisté a majú jednu zložku. Môžu byť priamo rozdrvené a plastifikované bez triedenia; ② Plasty odpadu z recyklovaných plastov, ako sú rôzne obalové materiály, filmy atď. Materiály je potrebné triediť, vyčistiť, rozdrviť a plastifikovať; ③ Plasty odpadu zo špeciálnych plastov, ako sú káblové plášť, potrebujú pred opätovným použitím špeciálne predbežné ošetrenie a môžu sa opätovne použiť alebo zmiešať s inými polymérmi po rozpustení, zrážaní a sušení; Plasty odpadu sa pridávajú, aby reagovali v procese výroby polyesteru z chemikálií, ako je kyselina tereftalová (TPA) a napr. V procese výroby polyesteru je možné pridať odpadové plasty.
(2) Metóda modifikácie a regenerácie
V porovnaní s jednoduchou metódou recyklácie je metóda modifikácie a recyklácie komplikovanejšia. Po modifikácii plastov odpadu pomocou chemických alebo mechanických procesov sa nové plasty, ktoré spĺňajú špecifické potreby, vyrábajú zmiešaním rôznych materiálov alebo pridaním prísad. Môže zlepšiť základné mechanické vlastnosti recyklovaných materiálov a splniť výrobné potreby vysoko kvalitných špeciálnych výrobkov. Modifikácia odpadového plastu zahŕňa modifikáciu miešania, modifikáciu posilnenia, modifikáciu plnenia, modifikáciu tvrdenia, modifikáciu štepenia atď., Ktoré možno zhruba rozdeliť podľa fyzikálnej modifikácie a chemickej modifikácie. Metóda modifikácie a recyklácie je väčšinou prijímaná malými a strednými podnikmi, najmä spotrebúvajúce plasty odpadu generované priemyselnými a banskými podnikmi a poľnohospodárstvom (ako sú plastové časti, balenie, výrobky, fľaše na pesticídy, potravinové vrecká, každodenné potreby). Tento typ odpadového plastu obsahuje malé množstvo plniv a plastifikátorov a molekulová hmotnosť sa môže zvýšiť po troche spracovania, aby sa uľahčilo opätovné použitie. Napríklad reťazové predlžovače sa používajú na rozšírenie väzby medzi karboxylovou skupinou v ABS a terminálnou hydroxylovou skupinou polybutadiénu in situ na dosiahnutie modifikácie a využitia polyméru; PS je debrominovaný a potom granulovaný pomocou modifikovaného procesu miešania na zlepšenie jeho fyzikálnych vlastností a aktualizáciu technológie recyklácie plastu odpadu; Bisfenol A v priemyselne vyrábanom polykarbonáte sa odstráni zmiešaním, aby sa dosiahla modifikácia povrchu polyméru a spĺňa normálne požiadavky na použitie produktu.
Dopyt po plastových výrobkoch v spoločnosti sa zvyšuje rok čo rok, čo nielenže spotrebúva veľa energie, ale tiež spôsobuje znečistenie životného prostredia a poškodzuje biologické zdravie. V tejto súvislosti je recyklácia odpadových plastov pomocou modifikovaných metód regenerácie tiež vývojovým spôsobom, ktorý sa prispôsobuje nízkej uhlíkovej ekonomike. Je potrebné kontrolovať environmentálnu bezpečnosť spracovania podnikov cieleným spôsobom, snažiť sa znížiť problémy so znečistením životného prostredia a vykonávať komplexný a koordinovaný trvalo udržateľný rozvoj. Technológia modifikovanej regenerácie môže spôsobiť zmeny výkonnosti v rôznych odpadových plastoch. Napríklad PE, PP, PVC, PS, ABS a PA sa počas procesu regenerácie podlieha zmenám farieb, viskozity a predĺženia, zatiaľ čo viskozita PE s vysokou hustotou PE sa zvýši. Preto má technológia regenerácie plastu odpadu výhody aj nevýhody pre zmeny výkonnosti recyklovaných plastov. Môžu sa pridať prísady alebo je možné vykonať technické úpravy, aby sa zabezpečila kvalita produktu.
4. Nové technológie na zneškodnenie a využitie odpadových plastov
(1) Superkritická technológia likvidácie a využívania tekutín
Odpadové plasty reagujú v superkritických tekutinách, ktoré majú výhody krátkeho reakčného času, nie je potrebné katalyzátory a vysoká miera regenerácie. Odpadové plasty majú ľahko rozložené chemické väzby, ako sú éterové väzby, acylové väzby a esterové väzby, ktoré sa môžu rozložiť na monoméry v superkritických tekutinách a potom reorganizované na výrobu nových plastových výrobkov. PET sa môže rozložiť na monoméry v superkritických tekutinách a PU sa môže recyklovať aj pomocou technológie rozkladu superkritickej tekutiny. Technológia rozkladu superkritických tekutín má dobré vyhliadky na vývoj, ale pri použití existujú problémy s vysokými vysokovýkonnými požiadavkami na tesnenie.
(2) Technológia obnovy energie s vysokou pecou
Regenerovanie energie pomocou vstrekovania vysokej pece sa všeobecne považuje za účinnú metódu recyklácie plastov odpadu. Z hľadiska využitia energie má technológia vstrekovania vysokej pece vysokú mieru využitia energie obsiahnutej v odpadových plastoch (asi 80%), čo hlavne znižuje železnú rudu vo forme chemickej energie. Z hľadiska ochrany životného prostredia je obsah toxického plynu produkovaný technológiou vstrekovania vysokej pece nízky, čo je vhodné pre rozsiahle aplikácie. Technológia vstrekovania vysokej pece má silnú kapacitu spracovania a vedie k rozvoju nízko-uhlíkovej obežnej ekonomiky. Recyklované plasty odpadu však zvyčajne nie sú úplne klasifikované a nespĺňajú požiadavky vstrekovania vysokej pece pre reaktívne materiály, čo vedie k skutočnosti, že technológia vstrekovania vysokej pece sa v súčasnosti nepoužíva.
(3) Technológia fotopracovania
Technológia fotoprocessingu využíva svetelnú energiu ako zdroj energie na liečbu odpadových plastov. Má nízke znečistenie a ekonomické výhody a v posledných rokoch pritiahla veľkú pozornosť. V porovnaní s termochemickou technológiou sú podmienky fotoreakcie mierne a spotreba energie je nízka. Môže presne prelomiť špecifické chemické väzby, aby sa dosiahla vysoká selektivita cieľových výrobkov. Technológia fotoprácania je rozdelená hlavne do dvoch kategórií: fotodegradácia a fotokatalýza.
Aj keď sú vyhliadky na aplikáciu v oblasti technológie fotopracovanej technológie dobré, stále existujú problémy, ktoré treba vyriešiť, ako je napríklad skúmanie metód presnej identifikácie a kontroly reakčných dráh, vývoja nízkonákladových, vysoko výkonných fotokatalyzátorov a rozvoj ekonomických a environmentálne šetrných metód predbežného ošetrenia Rôzne typy odpadových plastov.
(4) Elektrokatalytická technológia
Elektrokatalýza stále existuje len málo použitých štúdií o premene odpadových plastov na cenné výrobky. Aj keď elektrokatalytická technológia má výhody kontrolovateľného energetického potenciálu, recyklovateľného elektrolytu a selektívnej konverzie, čelí mnohým výzvam aplikácií: je ťažké previesť experimentálne výrobné zariadenia na priemyselné aplikácie a proces oddelenia organických kyselín a redoxných látok z elektrolytov je energia energie -Intenzívne, vyžadujúce efektívnejšie, šetrné k životnému prostrediu a ekonomickejšie katalyzátory.
III. Návrhy týkajúce sa vývoja technológie zneškodňovania a využívania odpadu z odpadu
Najprv znížte množstvo zo zdroja a podporujte používanie recyklovaných plastov. Využite prístup založený na politike, aby ste povzbudili obaly komodít, aby si vybrali alternatívy, ako sú biologicky odbúrateľné plasty, znížte spotrebu disponibilných nedegraditeľných plastov a snažte sa znížiť výstup odpadových plastov zo zdroja. Formulujte štandardný systém pre recyklované plasty, štandardizujte recykláciu a opätovné použitie odpadových plastov a zlepšujte verejné rozpoznávanie recyklovaných plastov a miera recyklácie odpadových plastov.
Po druhé, posilnite klasifikáciu a recykláciu plastov odpadu. Likvidácia a využitie odpadových plastov v mojej krajine sa vyvinuli relatívne neskoro a príslušné mechanizmy recyklácie a riadenia stále nie sú zdravé. Verejné environmentálne povedomie sa zatiaľ nezmenilo na správanie a pochopenie dôležitosti klasifikácie odpadu je relatívne slabé. Je potrebné posilniť implementáciu a publicitu príslušných politík klasifikácie odpadu a recyklácie a účinne podporovať industrializáciu klasifikácie a recyklácie plastu odpadu.
Tretím je podporovať technologické inovácie a transformáciu úspechov. Nové technológie na ošetrenie plastom odpadu ešte nie sú zrelé a majú výrazné nedostatky v porovnaní so zrelými technológiami. Mala by sa poskytnúť potrebná podpora usporiadania výskumu zneškodnenia a využívania odpadových plastov na podporu prielomov v kľúčových technických problémoch. Verejné financovanie by sa malo použiť na podporu entuziazmu podnikov na účasť v technologickom výskume, zameranie sa na základný výskum riadený potrebami aplikácií a na podporu hladkej transformácie inovatívnych technologických úspechov pri spracovaní a využívaní odpadových plastov.
