I. Ihmiset kiinnittävät yhä enemmän huomiota jätteiden muovien käsittelyyn
Muovia pidetään yhtenä 1900 -luvun suurimmista keksinnöistä, mikä helpottaa suuresti ihmisten tuotantoa ja elämää. Kuitenkin suuri määrä jätehuovia kasataan kaatopaikoille tai hylätään ympäristöön, mikä on vakava uhka luonnolliselle ekosysteemille. Perinteiset käsittelymenetelmät eivät voi muuttaa resurssijätteiden ja ympäristön pilaantumisen status quoa. Siksi ympäristöystävällisten ja taloudellisten tapojen tutkiminen muovijätteiden kierrättämiseksi ja muovin kulutuksen muutoksen toteuttaminen kertakäyttöisistä talouksista pyöreään hiilitaloudeksi on tullut kuumia kohtia ja ongelmia muovin kierrätyksen alalla.
Kehittyneitä maat ovat kehittäneet varhaisessa vaiheessa jätteiden muovikierrätystekniikan suuntaan ja niillä on suhteellisen kypsiä sovellusjärjestelmiä. Asiaankuuluva kokemus on syytä tiivistää ja oppia. Japani on antanut erityistuotantovaatimukset muoviyrityksille. Esimerkiksi PET -pulloissa määrätään, että kahvoja ei tule käyttää, väritys on kielletty, ja fyysisesti irrotettavia etiketejä ja muovipullokorkkeja tulisi käyttää; Yritysten on laitettava jätehuovia tuotantoon suljettujen resurssien muodostamiseksi. Yhdysvalloissa on yli 1 700 jätteen muovi kierrätysyritystä. American Plastics Industry Association on ehdottanut menetelmää muovityyppien merkitsemiseksi ja luokittelemiseksi jätteiden muovien kierrättämiseen; NASA on tehnyt tutkimusta satelliittiohjelman käytöstä meren jätteiden muovien tunnistamiseksi; Rannikkoalueilla sijaitsevien energiayhtiöiden on tarjottava muovituotteiden koulutus mantereen ulompien hyllyn parissa työskenteleville työntekijöille, ja vapaaehtoisia rohkaistaan poistamaan jätteiden muovit rannikkoalueilla. Jotkut EU: n maat ovat perustaneet suhteellisen kattavan kierrätysmenetelmän kotitalousjätteiden muovipakkauksille ja ovat antaneet politiikkoja, jotka vaativat pakkausvalmistajia maksamaan tietyn maksun kierrättäjille tai että pakkausvalmistajat vastaavat kierrätyksestä ja käsittelystä.
Materiaalien ja tuotantoteollisuuden nopean kehityksen ansiosta jätteiden muovien hävittäminen ja hyödyntäminen eivät enää rajoitu perinteisiin hävitysmuotoihin, kuten kaatopaikkoihin ja polttamiseen. Jätteiden muovityyppien jatkuvan rikastumisen ja käsittelytekniikan parantamisen myötä on hyödyllistä selvittää kattavasti vastaava hävitys- ja käyttötekniikkajärjestelmä ja selventää kehityspolkua perustuen todellisiin kansallisiin olosuhteisiin ymmärtääksesi kentän kehityskeskittymistä. Teknisen katsauksen jälkeen tämä artikkeli muodostaa jätteiden muovin hävittämis- ja käyttötekniikan luokituksen neljästä näkökulmasta: mekaaninen hävittäminen, energian ja resurssien muuntaminen, kierrätys ja uudelleenkäyttö sekä uudet tekniikat; Vertaa erilaisten tekniikoiden ominaisuuksia, käyttöolosuhteita ja nykyistä kehitystilaa, tarttuu jätteiden muovien hävittämisen ja hyödyntämisen alan tilan ja kehityshaasteiden haasteisiin ja tarjoaa suoran viitteen tutkimukselle puhdasta ja tehokasta kierrätystä, hävittämistä ja jätteiden käyttöä koskevaa tutkimusta .
II. Jätteiden muovin hävittämis- ja käyttötekniikan luokittelu
1. Mekaaninen hävitystekniikka
Mekaanisella hävittämistekniikalla jätteiden muoveille on pääosin tarkoitettu kätevään vähentymiseen, mutta seuraavien ekologisten ja ympäristövaikutusten ongelmia on yleensä ongelmia. Esimerkiksi kaatopaikka ja valtameren polkumyynti leviää mikrolasteiden vaikutusalueen. Jatkuvan ekologisen vaikutuksen perusteella kaatopaikka ja valtameren kaatopaikka eivät ole ihanteellisia jätteiden muovin hävittämistekniikkaa, eivätkä ne ole vihreän kestävän kehityksen periaatteen mukaisia. Ekologisten ja ympäristövaikutusten arviointi etukäteen on suoritettava etukäteen ja parantaa kaatopaikkojen kaatopaikkojen hävittämistä koskevaa toteutussuunnitelmaa. Vaikka rakennusmateriaalin täyttömenetelmä on tutkimus- ja kehitysvaiheessa, sillä on tiettyjä kehitysnäkymiä jätteiden muovien kierrätyksessä ja hyödyntämisessä.
2. Jätettävien muovien energia- ja resurssien muuntaminen
1960 -luvulta 1900 -luvun loppuun, energia- ja resurssipulan ongelma sai laajaa huomiota. Käsitteiden, kuten kestävän kehityksen ja kiertotalouden, käyttöönoton myötä muoviteollisuus on kehittynyt nopeasti, ja jätteiden muovien tuotanto on lisääntynyt. Tutkijat ovat kiinnittäneet huomionsa jätteiden muovien energia- ja resurssien hyödyntämiseen. Jätteiden muovien kierrätyksen ja hävittämisen tarkoituksena on pääasiassa saavuttaa vaarattomuuden, vähentämisen sekä energian tai resurssien hyödyntämisen. Kemiallinen kierrätystekniikka ympäristönsuojelua varten on edustava energia- ja resurssien kierrätystekniikka, joka hajottaa korkean molekyylijätteen muovipolymeerit pienimolekyylisiksi yhdisteiksi sekundaarista kierrätystä varten. Energia- ja resurssien muuntaminen sisältää pääasiassa lämpökemiallisen tekniikan, hydrolyysin, alkoholyysin ja biohajoamisen.
3. Jätekuovien kierrätys
Muovit voidaan jakaa kestomuoviksi ja lämpökovettuviin muoveihin niiden fysikaalisten ominaisuuksien mukaisesti: entinen voidaan sulattaa nesteeksi korkeissa lämpötiloissa ja tehdä sitten eri muotojen esineiksi vaatimusten mukaisesti, ja ne voidaan kierrättää ja toistuvasti muovata; Jälkimmäistä ei voida sulattaa tai muuttaa uudelleen, ja sitä voidaan jalostaa vain koviksi muoviksi ja käyttää kerran, ja lämmitys lisää niiden kovuutta. Termoplisteja käytetään pääasiassa resurssien ja energian kierrätykseen, kun taas lämpökovettuvia muoveja käytetään vain energian kierrätykseen jätteiden välttämiseksi.
(1) Yksinkertainen kierrätysmenetelmä
Yksinkertaisella kierrätyksellä tarkoitetaan lajittelun, puhdistuksen, murskaamisen, sulamisen ja kierrätysjätteen muovien sulamisen ja uudelleenmuokkaamisen tekniikkaa ja niiden käyttäminen suoraan muovisten muovien käsittelyyn. Sillä on alhaiset kustannukset ja alhaiset investoinnit, mutta sillä on vaatimuksia käsitellä muovia, joita voidaan käsitellä. Yksinkertainen kierrätysmenetelmää voidaan soveltaa melkein kaikkiin kestomuovisten jätteiden muoveihin ja pieneen määrään jätteitä, jotka on sekoitettu lämpökovettuvien muovien kanssa. Se on jaettu pääasiassa kolmeen hävittämiseen: ① Muovisten prosessointilaitosten ja hartsin tuotantolaitosten tuotantoprosessin romut ovat yleensä puhtaita ja niissä on yksi komponentti. Ne voidaan murskata ja plastisoida lajittelematta; ② Kierrätetyistä muoveista, kuten erilaisista pakkausmateriaaleista, kalvoista jne. Materiaalit on lajiteltava, puhdistettava, murskattava ja plastisoitu; ③ Erityiskäyttöisten muovien, kuten kaapelihuulien, jäte muovit tarvitsevat erityistä esikäsittelyä ennen uudelleenkäyttöä, ja ne voidaan käyttää uudelleen tai sekoittaa muiden polymeerien kanssa liukenemisen, saostumisen ja kuivauksen jälkeen; Jätekuovia lisätään reagoimaan polyesterin valmistusprosessissa kemikaaleista, kuten tereftaalihapoista (TPA) ja esim. Polyesterin valmistusprosessissa voidaan lisätä jätteitä.
(2) Modifikaatio- ja uudistamismenetelmä
Verrattuna yksinkertaiseen kierrätysmenetelmään, modifikaatio- ja kierrätysmenetelmä on monimutkaisempi. Kun jätteiden muovit on muokattu kemiallisten tai mekaanisten prosessien avulla, uusia muoveja, jotka vastaavat erityistarpeita, tuotetaan sekoittamalla erilaisia materiaaleja tai lisäämällä lisäaineita. Se voi parantaa kierrätysmateriaalien mekaanisia ominaisuuksia ja tyydyttää korkealaatuisten erikoistuotteiden tuotantotarpeet. Jätteiden muovimodifikaatio sisältää sekoitusmodifikaatiota, vahvistusmodifikaatiota, täyttämisen modifiointia, tiukenemista, oksastuksen modifiointia jne., Jotka voidaan jakaa karkeasti fysikaalisen modifikaation ja kemiallisen modifikaation mukaan. Muutos- ja kierrätysmenetelmää ovat pääosin käyttäneet pieniä ja keskisuuria yrityksiä, lähinnä teollisuus- ja kaivosyritysten ja maatalouden tuottamia jätekuovia (kuten muovisia osia, pakkaustuotteita, torjunta-ainepulloja, ruokapusseja, päivittäisiä tarpeita). Tämän tyyppinen jätehuokka sisältää pienen määrän täyteaineita ja pehmittimiä, ja molekyylipaino voidaan lisätä pienen prosessoinnin jälkeen uudelleenkäytön helpottamiseksi. Esimerkiksi ketjun laajennuksia käytetään laajentamaan sidos ABS: n karboksyyliryhmän ja polybutadieenin terminaalisen hydroksyyliryhmän välillä in situ polymeerimodifikaation ja hyödyntämisen saavuttamiseksi; PS roskaa ja rakeistetaan sitten käyttämällä modifioitua sekoitusprosessia sen fysikaalisten ominaisuuksien parantamiseksi ja jätteiden muovin kierrätystekniikan päivittämiseksi; Bisfenoli A teollisesti tuotettu polykarbonaatti poistetaan sekoittamalla polymeerikalvojen pinnan modifikaatiota ja täyttämään tuotteen normaalit käyttövaatimukset.
Muovituotteiden kysyntä yhteiskunnassa kasvaa vuosi vuodelta, mikä ei vain kuluta paljon energiaa, vaan myös aiheuttaa ympäristön pilaantumista ja vahingoittaa biologista terveyttä. Tässä yhteydessä jätteiden muovien kierrätys modifioitujen uudistusmenetelmien avulla on myös kehitysmenetelmä, joka mukautuu vähähiiliseen talouteen. On tarpeen hallita prosessointiyritysten ympäristöturvallisuutta kohdennetulla tavalla, pyrkiä vähentämään ympäristön pilaantumisongelmia ja jatkamaan kattavaa ja koordinoitua kestävää kehitystä. Muokattu regeneraatiotekniikka voi aiheuttaa suorituskyvyn muutoksia erilaisissa jätteiden muovissa. Esimerkiksi PE, PP, PVC, PS, ABS ja PA kaikki läpi värimuutokset, viskositeetti ja pidentyminen vähenee regeneraatioprosessin aikana, kun taas korkean tiheyden PE: n viskositeetti kasvaa. Siksi jätteiden muovin regeneraatiotekniikka on sekä etuja että haittoja kierrätetyn muovin suorituskyvyn muutoksille. Lisäaineita voidaan lisätä tai teknisiä säätöjä voidaan tehdä tuotteen laadun varmistamiseksi.
4. Uudet tekniikat jätehuovien hävittämiseksi ja hyödyntämiseksi
(1) ylikriittinen nesteen hävittämis- ja käyttötekniikka
Jäte muovit reagoivat superkriittisissä nesteissä, joilla on lyhyen reaktioajan etuja, ei tarvetta katalyytteihin ja korkean talteenottoasteen. Jäte muovit ovat helposti hajottavia kemiallisia sidoksia, kuten eetterisidoksia, asyylisidoksia ja esterisidoksia, jotka voidaan hajottaa monomeereiksi ylimääräisissä nesteissä ja sitten organisoida uudelleen uusien muovituotteiden tuottamiseksi. PET voidaan hajottaa monomeereiksi ylimääräisissä nesteissä, ja PU voidaan kierrättää myös ylikriittisen nesteen hajoamistekniikan avulla. Superkriittisellä nesteen hajoamistekniikalla on hyvät kehitysnäkymät, mutta korkeapaineisen tiivistysvaatimusten kanssa on ongelmia, kun sitä käytetään.
(2) Laskea uunin injektioenergian talteenottotekniikka
Energian talteenotto uunin injektiolla pidetään yleensä tehokkaana menetelmänä jätteiden muovien kierrättämiseen. Energian hyödyntämisen näkökulmasta masuunin injektioteknologialla on suuri jätteiden muovien sisältämän energian käyttöaste (noin 80%), mikä vähentää pääasiassa rautamalmia kemiallisen energian muodossa. Ympäristönsuojelun näkökulmasta masuunin injektiotekniikan tuottama myrkyllinen kaasupitoisuus on alhainen, mikä on kätevä laajamittaiseen sovellukseen. Blastce-injektiotekniikassa on vahva prosessointikyky, ja se edustaa vähähiilisen kiertotalouden kehittämistä. Kierrätetyt jätteiden muovit eivät yleensä ole täysin luokiteltuja, eivätkä ne täytä uunin injektion vaatimuksia reaktiivisille materiaaleille, mikä johtaa siihen, että uunin injektiotekniikkaa ei ole tällä hetkellä käytetty laajasti.
(3) Valoprosessointitekniikka
Fotoprosessointitekniikka käyttää valoenergiaa energialähteenä jätteen muovien hoitoon. Sillä on alhainen pilaantuminen ja taloudelliset edut ja se on herättänyt paljon huomiota viime vuosina. Verrattuna lämpökemialliseen tekniikkaan, fotoreaktioolosuhteet ovat lieviä ja energiankulutus on alhainen. Se voi rikkoa tarkasti erityiset kemialliset sidokset kohdetuotteiden korkean selektiivisyyden saavuttamiseksi. Fotoprosessointitekniikka on jaettu pääasiassa kahteen luokkaan: valonsuojelu ja fotokatalyysi.
Vaikka fotoprosessointitekniikan sovellusmahdollisuudet ovat hyviä, on vielä ratkaisevia ongelmia, kuten reaktioreittien tunnistamiseksi ja hallitsemiseksi tarkasti, kehitettäessä edullisia, korkean suorituskyvyn fotokatalysaattoreita ja kehittää taloudellisia ja ympäristöystävällisiä esikäsittelymenetelmiä ja kehittää taloudellisia ja ympäristöystävällisiä esikäsittelyä Erityyppiset jätteet.
(4) sähkökatalyyttinen tekniikka
Jätteiden muovien muuntamisesta arvokkaiksi tuotteiksi on vielä vähän sovellettuja tutkimuksia sähkökatalyysillä. Vaikka sähkökatalyyttisellä tekniikalla on etuja hallittavissa olevasta energiapotentiaalista, kierrätettävästä elektrolyytistä ja selektiivisestä muuntamisesta, sillä on monia sovellushaasteita: kokeellisten tuotantolaitteiden muuttaminen teollisuussovellukseksi, ja orgaanisten happojen ja redox -aineiden erottamisprosessi elektrolyytteistä on energiaa -intensiivinen, vaatii tehokkaampia, ympäristöystävällisempiä ja taloudellisia katalyytit.
III. Ehdotuksia jätteiden muovin hävittämis- ja käyttötekniikan kehittämisestä
Ensinnäkin vähennä summaa lähteestä ja rohkaise kierrätettyjen muovien käyttöä. Suorita politiikan perustuva lähestymistapa hyödykepakkausten kannustamiseksi valitsemaan vaihtoehtoja, kuten biohajoavia muoveja, vähentämään kertakäyttöisten ei-hajottamattomien muovien kulutusta ja pyrkivät vähentämään jätteiden muovien tuotantoa lähteestä. Formuloi kierrätetyn muovin vakiojärjestelmä, standardisoi jätteiden muovien kierrätyksen ja uudelleenkäytön ja paranna kierrätysmuovien julkista tunnistamista ja jätteiden muovien kierrätysnopeutta.
Toiseksi, vahvista jätteiden muovien luokittelua ja kierrätystä. Jätteiden muovien hävittäminen ja hyödyntäminen kotimaassani kehittyi suhteellisen myöhässä, ja asiaankuuluvat kierrätys- ja hallintamekanismit eivät ole vielä vakaa. Yleisön ympäristötietoisuutta ei ole vielä muutettu käyttäytymistavoiksi, ja jätteiden luokituksen merkityksen ymmärtäminen on suhteellisen heikko. On tarpeen vahvistaa asiaankuuluvien jätteiden luokittelu- ja kierrätyspolitiikan toteuttamista ja julkisuutta ja edistää tehokkaasti jätteiden muoviluokituksen ja kierrätyksen teollistumista.
Kolmas on edistää teknologista innovaatiota ja saavutusten muutosta. Uudet tekniikat jätteiden muovikäsittelyyn eivät ole vielä kypsiä, ja niillä on näkyviä puutteita kypsiin tekniikoihin verrattuna. Jätteiden muovin hävittämisen ja käytön tutkimuksen asettelua olisi annettava tarvittava tuki läpimurtojen edistämiseksi keskeisissä teknisissä ongelmissa. Julkista rahoitusta tulisi käyttää yritysten innostuksen lisäämiseen osallistua teknologiseen tutkimukseen, keskittyä perustutkimukseen, joka johtuu sovellustarpeista ja edistää innovatiivisten teknologisten saavutusten sujuvaa muutosta jätteiden muovikäsittelyssä ja hyödyntämisessä.
