I. Människor ägnar mer och mer uppmärksamhet åt behandlingen av avfallsplast
Plast anses vara en av de största uppfinningarna på 1900 -talet, som i hög grad underlättar människors produktion och liv. Emellertid staplas en stor mängd avfallsplast upp i deponier eller kasseras i miljön, vilket utgör ett allvarligt hot mot det naturliga ekosystemet. Traditionella behandlingsmetoder kan inte ändra status quo för resursavfall och miljöföroreningar. Därför har utforska miljövänliga och ekonomiska sätt att återvinna plastavfall och förverkliga omvandlingen av plastförbrukning från en engångsekonomi till en cirkulär kolekonomi blivit heta ställen och problem inom området plaståtervinning.
Utvecklade länder har utvecklats tidigt i riktning mot avfallsplaståtervinningsteknologi och har relativt mogna applikationssystem. Den relevanta erfarenheten är värd att sammanfatta och lära av. Japan har utfärdat särskilda produktionskrav för plastföretag. För PET -flaskor föreskrivs till exempel att handtagen inte ska användas, färg är förbjudet och fysiskt avtagbara etiketter och plastflaskhock ska användas; Företag måste sätta avfallsplast i produktion för att bilda en sluten slinga av resurser. USA har mer än 1 700 avfall av plaståtervinningsföretag. American Plastics Industry Association har föreslagit en metod för att märka och klassificera plasttyper för återvinning av avfallsplast; NASA har bedrivit forskning om att använda satellitfjärrkontroll för att identifiera avfallsplast i havet; Energiföretag som ligger i kustområden måste tillhandahålla plastproduktutbildning till anställda som arbetar på den yttre kontinentalsockeln, och frivilliga uppmuntras att ta bort avfallsplast i kustområden. Vissa EU -länder har inrättat en relativt omfattande återvinningsmetod för förpackning av hushållsavfall plastförpackningar och har utfärdat policyer som kräver att förpackningstillverkare betalar en viss avgift till återvinningsföretag eller att förpackningstillverkare är ansvariga för återvinning och bearbetning.
Tack vare den snabba utvecklingen av material och tillverkningsindustrier är bortskaffande och användning av avfallsplast inte längre begränsat till traditionella bortskaffningslägen som deponi och förbränning. Med kontinuerlig anrikning av plasttyper av avfall och förbättring av bearbetningsteknologier är det bra att omfattande sortera motsvarande bortskaffnings- och utnyttjande tekniksystem och klargöra utvecklingsvägen baserat på de faktiska nationella förhållandena för att förstå utvecklingsfokus för fältet. Efter en teknisk granskning bildar denna artikel en klassificering av avfallsplastisk bortskaffande och utnyttjande tekniker från fyra aspekter: mekanisk bortskaffande, energi- och resurskonvertering, återvinning och återanvändning och ny teknik; Jämförelse av egenskaper, användningsförhållanden och aktuell utvecklingsstatus för olika tekniker, tar tag i branschstatus och utvecklingsutmaningar för avfall av plastisk bortskaffande och användning och ger en direkt referens för forskning om ren och effektiv återvinning, bortskaffande och användning av avfallsplast .
Ii. Klassificering av bortskaffande av plast av avfall och användningsteknik
1. Mekanisk bortskaffningsteknik
Mekanisk bortskaffningsteknik för avfallsplast syftar huvudsakligen till bekväm minskning, men det finns i allmänhet problem med efterföljande ekologiska och miljömässiga effekter. Till exempel kommer deponi och havsdumpning att sprida påverkan av mikroplast. Med tanke på den kontinuerliga ekologiska påverkan är deponi och havsdumpning inte idealiska avfallsplastiska bortskaffningstekniker, och de överensstämmer inte med principen om grön hållbar utveckling. Det är nödvändigt att utföra ekologisk och miljökonsekvensbedömning i förväg och förbättra implementeringsplanen för deponering av avfallsplast. Även om byggnadsmaterialfyllningsmetoden finns i forsknings- och utvecklingsstadiet har den vissa utvecklingsutsikter i återvinning och användning av avfallsplast.
2. Energi och resurskonvertering av avfallsplast
Från 1960 -talet till slutet av 1900 -talet fick problemet med energi och resursbrist utbredd uppmärksamhet. Med introduktionen av koncept som hållbar utveckling och cirkulär ekonomi har plastindustrin utvecklats snabbt och produktionen av avfallsplast har ökat. Forskare har riktat uppmärksamheten mot energi och resursutnyttjande av avfallsplast. Återvinning och bortskaffande av avfallsplast syftar främst till att uppnå ofarlighet, minskning och energi eller resursutnyttjande. Kemisk återvinningsteknologi för miljöskydd är en representativ energi- och resursåtervinningsteknik, som sönderdelas plastpolymerer med hög molekylär avfall i små molekylföreningar för sekundär återvinning. Energi och resurskonvertering inkluderar huvudsakligen termokemisk teknik, hydrolys, alkoholys och biologisk nedbrytning.
3. Återvinning av avfallsplast
Plast kan delas upp i termoplast och termosettplast enligt deras fysiska egenskaper: de förstnämnda kan smältas till vätska vid höga temperaturer och sedan göras till föremål med olika former enligt kraven och kan återvinnas och upprepas; Det senare kan inte smälts eller omformas och kan endast bearbetas till hårda plastföremål och användas en gång, och uppvärmningen kommer att öka deras hårdhet. Termoplast används huvudsakligen för resurs- och energiåtervinning, medan termosettingplast endast används för energiåtervinning för att undvika avfall.
(1) Enkel återvinningsmetod
Enkel återvinning hänvisar till tekniken för sortering, rengöring, krossning, smältning och omarbetning av återvunna avfallsplast utan modifiering och direkt använda dem för plastgjutning. Det har låga kostnader och låga investeringar, men det har krav på de typer av plast som kan behandlas. Den enkla återvinningsmetoden är tillämplig på nästan alla termoplastiska avfallsplast och en liten mängd avfallsplast blandad med termosettingplast. Det är huvudsakligen uppdelat i tre typer av bortskaffande: ① Rester från produktionsprocessen för plastbearbetningsanläggningar och hartsproduktionsanläggningar är vanligtvis rena och har en enda komponent. De kan krossas direkt och mjukgöras utan att sortera; ② Avfallsplast från återvunnet plast, såsom olika förpackningsmaterial, filmer, etc. Materialen måste sorteras, rengöras, krossas och mjukgörs; ③ Avfallsplast från specialturserplast, såsom kabelmantlar, behöver speciell förbehandling före återanvändning, och kan återanvändas eller blandas med andra polymerer efter upplösning, nederbörd och torkning; Avfallsplast läggs till för att reagera i processen att göra polyester från kemikalier, såsom tereftalsyra (TPA) och t.ex. Avfallsplast kan läggas till i processen att tillverka polyester.
(2) Modifierings- och regenereringsmetod
Jämfört med den enkla återvinningsmetoden är modifierings- och återvinningsmetoden mer komplicerad. Efter att avfallsplasten har modifierats genom kemiska eller mekaniska processer produceras nya plast som uppfyller specifika behov genom att blanda olika material eller lägga till tillsatser. Det kan förbättra de grundläggande mekaniska egenskaperna hos återvunnet material och tillgodose produktionsbehovet för speciella produkter av hög kvalitet. Avfallsplastmodifiering inkluderar blandningsmodifiering, förstärkningsmodifiering, fyllningsmodifiering, härdning av modifiering, ympningsmodifiering etc. som kan grovt delas upp enligt fysisk modifiering och kemisk modifiering. Metoden för modifiering och återvinning används mest av små och medelstora företag, främst konsumerar avfallsplast som genereras av industriella och gruvföretag och jordbruk (som plastdelar, förpackningsprodukter, bekämpningsmedelflaskor, matpåsar, dagliga nödvändigheter). Denna typ av avfallsplast innehåller en liten mängd fyllmedel och mjukgörare, och molekylvikten kan ökas efter lite bearbetning för att underlätta återanvändning. Till exempel används kedjeförlängare för att förlänga bindningen mellan karboxylgruppen i ABS och den terminala hydroxylgruppen av polybutadien in situ för att uppnå polymermodifiering och användning; PS debromineras och granuleras sedan med en modifierad blandningsprocess för att förbättra dess fysiska egenskaper och uppgradera avfallsplaståtervinningsteknik; Bisfenol A i industriellt producerat polykarbonat avlägsnas genom blandning för att uppnå polymerfilmytodifiering och uppfylla produktens normala användningskrav.
Efterfrågan på plastprodukter i samhället ökar år för år, vilket inte bara förbrukar mycket energi, utan också orsakar miljöföroreningar och skadar biologisk hälsa. I detta sammanhang är återvinning av avfallsplast genom modifierade regenereringsmetoder också en utvecklingsmetod som anpassar sig till lågkolkolans ekonomi. Det är nödvändigt att kontrollera miljösäkerheten för att bearbeta företag på ett riktat sätt, sträva efter att minska problem med miljöföroreningar och bedriva en omfattande och samordnad hållbar utveckling. Modifierad regenereringsteknologi kan orsaka prestandaförändringar i olika avfallsplast. Till exempel kommer PE, PP, PVC, PS, ABS och PA alla att genomgå färgförändringar, viskositet och förlängning under regenereringsprocessen, medan viskositeten hos PE med hög densitet kommer att öka. Därför har avfallsplastregenereringsteknologi både fördelar och nackdelar för prestandaförändringarna av återvunnen plast. Tillsatser kan läggas till eller tekniska justeringar kan göras för att säkerställa produktkvalitet.
4. Ny teknik för bortskaffande och användning av avfallsplast
(1) Superkritisk vätskeavfallshantering och användningsteknik
Avfallsplast reagerar på superkritiska vätskor, som har fördelarna med kort reaktionstid, inget behov av katalysatorer och hög återhämtningsgrad. Avfallsplast har lätt sönderdelade kemiska bindningar såsom eterbindningar, acylbindningar och esterbindningar, som kan sönderdelas till monomerer i superkritiska vätskor och sedan omorganiseras för att producera nya plastprodukter. PET kan sönderdelas till monomerer i superkritiska vätskor, och PU kan också återvinnas med hjälp av superkritisk vätskedbrytningsteknik. Superkritisk vätskedbrytningsteknologi har goda utvecklingsutsikter, men det finns problem med höga högtrycksförslutningskrav när den används.
(2) Blastugninjektion Energiåterställningsteknologi
Energiåtervinning med användning av masugninjektion anses i allmänhet vara en effektiv metod för att återvinna avfallsplast. Ur perspektivet av energiutnyttjande har masugninjektionstekniken en hög användningsgrad av energin som finns i avfallsplast (cirka 80%), vilket främst reducerar järnmalm i form av kemisk energi. Från miljöskyddets perspektiv är det toxiska gasinnehållet som produceras av masugninjektionstekniken låg, vilket är bekvämt för storskalig applikation. Injektionsteknologi för masugn har en stark bearbetningskapacitet och bidrar till utvecklingen av en cirkulär ekonomi med låg koldioxidkol. Emellertid är återvunna avfallsplast vanligtvis inte helt klassificerade och uppfyller inte kraven för injektion av masugn för reaktiva material, vilket resulterar i att injektionstekniken för masugn inte har använts i allmänhet för närvarande.
(3) Fotbearbetningsteknik
Fotobearbetningsteknologi använder ljusenergi som energikälla för att behandla avfallsplast. Det har låga föroreningar och ekonomiska fördelar och har väckt mycket uppmärksamhet under de senaste åren. Jämfört med termokemisk teknik är fotoreaktionsförhållandena milda och energiförbrukningen är låg. Det kan exakt bryta specifika kemiska bindningar för att uppnå hög selektivitet för målprodukter. Fotobearbetningsteknologi är huvudsakligen uppdelad i två kategorier: fotodgradering och fotokatalys.
Även om applikationsutsikterna för fotobesökningsteknologi är bra, finns det fortfarande problem att lösas, såsom att utforska metoder för att exakt identifiera och kontrollera reaktionsvägar, utveckla lågkostnad, högpresterande fotokatalysatorer och utveckla ekonomiska och miljövänliga förbehandlingsmetoder i enlighet Olika typer av avfallsplast.
(4) Elektrokatalytisk teknik
Det finns fortfarande få tillämpade studier om omvandling av avfallsplast till värdefulla produkter genom elektrokatalys. Although electrocatalytic technology has the advantages of controllable energy potential, recyclable electrolyte, and selective conversion, it faces many application challenges: it is difficult to convert experimental production equipment to industrial application, and the process of separating organic acids and redox substances from electrolytes is energy -intensiv, vilket kräver effektivare, miljövänliga och ekonomiska katalysatorer.
Iii. Förslag på utveckling av avfall av bortskaffande av plast och användningsteknik
Först minska mängden från källan och uppmuntra användningen av återvunnen plast. Ta ett policydrivet tillvägagångssätt för att uppmuntra råvaruförpackningar att välja alternativ som biologiskt nedbrytbar plast, minska konsumtionen av engångs icke-nedbrytbar plast och sträva efter att minska utgången från avfallsplast från källan. Formulera ett standardsystem för återvunnet plast, standardisera återvinning och återanvändning av avfallsplast och förbättra det offentliga erkännandet av återvunnet plast och återvinningshastigheten för avfallsplast.
För det andra, stärka klassificeringen och återvinningen av avfallsplast. Avfallshantering och användning av avfallsplast i mitt land utvecklades relativt sent, och relevanta återvinnings- och hanteringsmekanismer är fortfarande inte sunda. Allmänhetens miljömedvetenhet har ännu inte förvandlats till beteendevanor, och förståelsen av vikten av skräpklassificering är relativt svag. Det är nödvändigt att stärka genomförandet och publiciteten av relevant skräpklassificering och återvinningspolicy och främja effektivt industrialiseringen av avfallsplastklassificering och återvinning.
Den tredje är att främja teknisk innovation och omvandling av prestationer. Ny teknik för avfallsplastbehandling är ännu inte mogna och har framträdande brister jämfört med mogen teknik. Nödvändigt stöd bör ges till utformningen av forskning om bortskaffande av plast och utnyttja avfall för att främja genombrott i viktiga tekniska problem. Offentlig finansiering bör användas för att driva företagens entusiasm för att delta i teknisk forskning, fokusera på grundläggande forskning som drivs av tillämpningsbehov och främja en smidig omvandling av innovativa tekniska prestationer i avfallsplastbehandling och användning.
