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      從“回收再生”的觀點,看“可降解塑料”

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      瀏覽: 發布日期:2020/8/26 13:27:56【

      限塑令”的接連升級,將改變一次性制品的消費,可降解塑料行業更是風起云涌。

      可降解塑料生產企業增速明顯,以海南為例,截至今年7月,已有46家全生物降解塑料制品生產企業注冊。但在群雄逐鹿時,最重要的還是看準市場,“限塑令”到底限的是什么?到底什么是可降解塑料?為此,記者專訪了相關專家。

      劃重點

      01

      現在塑料行業最熱的一個詞就是“可降解”,到底什么是可降解?是否所有的可降解塑料都可以降解為對環境無害?

      專家:《關于進一步加強塑料污染治理的意見》(下稱《意見》)或《關于扎實推進塑料污染治理工作的通知》(下稱《通知》)中提到的可降解塑料,是指這類材料在廢棄后,進入垃圾處置環節時,能夠在相應的環境條件下,被完全降解,對環境無害。
      “文件中”可降解塑料,是指在自然界如土壤、沙土、淡水環境、海水環境、特定條件如堆肥化條件或厭氧消化條件中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最終完全降解變成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(如微生物死體等)的塑料。
      要注意的是,每一種生物降解材料包括紙等,其降解都需要一定環境條件,如果在不具備降解條件尤其是微生物生活條件下,其降解會很慢;同時,也并不是每一種生物降解材料在任何環境條件下都能夠快速降解。因此,對待生物降解材料,應該從其環境條件出發,結合材料本身結構等進行分析判定其是否為生物降解材料。
      思考:

      1、很多人想象的可生物降解材料,跟現實中的可生物降解材料,是兩個東西。人們想象中的可降解塑料使用過程中,能替代現在所有傳統塑料的功能,不會有任何負面作用,使用完了之后,好像有個開關,瞬間能降解那種。這個降解在它產生危害之前,就降解沒了。

      2、當下的可降解塑料解決方案,它只是把很多概念拼湊起來,這只能存在于理想狀態下,現實生活中是不存在的。

      如何判斷一種材料是否可以生物降解,國際上和中國都出臺了一系列的檢測方法標準。由于降解和環境條件相關,可降解材料應該在產品上明確標識其在哪種環境下可以完全降解,并明確其依據的生產標準、材質、成分等信息。
      使用可降解材料,并不意味著消費者可以隨意丟棄該類制品,這類制品應該像傳統塑料制品一樣,統一進行垃圾分類與回收,按照合適的處置途徑進行回收及再利用(包括物理回收再利用、化學回收再利用和生物回收如堆肥等)。
      由于一次性制品在使用、回收和垃圾處置過程中,難免會有一小部分從密閉的垃圾處置系統中被無意泄漏到環境中,使用完全可降解材料,一定程度上也可作為一種預防措施。
      思考:
      1、一小部分:2019年中國1.2億噸的塑料消耗量,2019年13-30萬噸的可降解塑料生產量,怎么確定那些塑料屬于一小部分的類別,怎么解決這一小部分的問題?難呀。幾乎無法準確的確定。
      國際上普遍認可的對于塑料污染的處理是資源的再利用,即循環經濟閉環經濟的概念。這就是塑料的“一大部分”,對于“一小部分”塑料的解決方案不應錯誤影響對“一大部分”塑料污染的解決方案,即機械回收再生、化學回收、堆肥和焚燒(利用能源)。塑料污染的問題不在于塑料不可降解,而是在于塑料沒有被回收利用。
      2、首先我們要分清楚可降解塑料和可降解材料??山到獠牧嫌忠獏^分天然材料和人工合成材料。天然材料是大自然產生的,大自然有消耗能力(如PHA),自然界的微生物可以以他們為食物來源,分解和消化它們,這些都是真正意義上的“生物”可降解材料。
      而人工合成的可降解塑料(如PBAT\PCL\PLA\PBS),屬于脂肪族聚酯,他們先要經過一定程度的化學分解(酯化)到一定程度才能被微生物利用,繼續分解成更小的分子,他們的前期分解物,碎片化塑料對環境可能會造成更大的危害——微塑料。
      另外可降解塑料混到傳統塑料里,對傳統塑料的回收來說,建立獨立回收系統的復雜程度、再生材料因為混入可降解材料大幅度降低,可降解材料不能獨立收集,混入和傳統塑料一個回收系統,是巨大的災難。
      3、傳統塑料產生巨大污染的原因是,制度、人、成本,可降解塑料在這三個方向上,沒有對污染物的問題進行任何的解決,無法期待可降解塑料解決塑料污染的問題。
      4、傳統塑料的污染,不是塑料本身的問題,而是人不當使用的問題,是管理的問題,用一種塑料去替代另一種塑料,不能解決塑料污染問題。
      5、中國有沒有可降解塑料的回收工廠,需要建立獨立的回收渠道,沒有人采購廢棄的降解塑料,傳統塑料無法收集的部分,可降解塑料也一樣無法收集。不能收集,降解塑料對環境的污染可能比傳統塑料還要多一些不確定的東西。

      劃重點

      02

      可降解的塑料主要有哪些?

      專家:可降解材料包括生物降解天然高分子材料,如纖維素、淀粉、紙等,也包括生物合成或化學合成得到的生物降解塑料等。
      這些材料可以通過堆肥方式進行降解。一種材料如紙、塑料等,如果宣稱有堆肥能力,必須說明材料在堆肥化體系中可生物分解和崩解,堆肥必須符合相關的質量標準,包括低重金屬含量、無生物毒性、無明顯可區分的殘留物等。
      堆肥化的方式一般會有工業化堆肥和庭院堆肥。工業化堆肥是指在控制條件下,微生物對固體和半固體有機物質進行好氧中溫或高溫降解,產生穩定腐殖質的過程。一般周期為180天,但隨著好氧堆肥技術的變化,最短時間也有到30天甚至更短。
      庭院堆肥是指主要利用家庭廚余或園林垃圾,進行好氧堆肥,庭院堆肥的時間較工業堆肥時間長,但一般最長不超過一年。
      要注意的是,并不是說可降解塑料只能夠通過堆肥方式來降解,完全可降解塑料,也能夠在其他條件,如自然環境的土壤、海水等條件合適情況下降解,但降解的速度和塑料的化學結構、制品的配方以及降解環境條件有關系。
      思考:
      1、要區分生物降解和化學降解,絕大部分可降解塑料,如PLA、PBAT、PCL等都會化學降解(如酯鍵斷開),這部分反應在日常使用時就會比常規塑料更快更容易地發生降解,在高溫加工時更容易降解,但會影響常規塑料的回收,如PLA在國外是明確禁止用于瓶子的。
      2、那些真正可生物降解的材料,如紙張、淀粉等,它們在沒有微生物的條件下是不會降解的,但它們并不是常規意義上的塑料,它們的可塑性很差。
      根據目前已有的實驗及文獻報道,PHA、PBAT、PCL、PBS等材料在海水、土壤、堆肥條件下都比較容易生物降解,在常溫、溫濕度合適情況下,能在2~6個月內被完全降解;而PLA在堆肥條件下比較容易生物降解,但在海水與土壤條件下降解周期或速度相對較慢。
      PBAT、PHA、PCL、PBS等在正常氣候條件下,5個月埋土、濕度足夠情況下是可以完全降解的,且對植物不會造成影響;PLA材料降解速度相對較慢,時間較長,但和PBAT或PBS等材料共混后,從實驗結果看,也能在半年左右內被完全降解。
      PHA、PBAT材料在模擬海水、25℃±3℃條件下,約在30~60天就能完全降解。
      思考:

      1、資料表明,三大洋表面年平均水溫約為17.4℃,其中以太平洋最高,達19.1℃,印度洋次之,達17.0℃,大西洋最低,為16.9℃。水溫一般隨深度的增加而降低,在深度1000米處的水溫約為4~5℃,2000米處為2~3℃,深于3000米處為1~2℃。占大洋總體積75%的海水,溫度在0~6℃之間,全球海洋平均溫度約為3.5℃。海水溫度還有日、月、年,多年等周期性變化和不規則變化。

      2、模擬海水溫度25℃±3℃,距離真實的海水溫度有差距,現實世界可操作性會打折扣。

      3. 部分可降解塑料在自然環境中并能完全降解,如果不能實現全回收,殘留在自然界中的可降解塑料崩解后是否會產生更多的微塑料,引發更大的危害。

      大家都特別關心,生物降解塑料降解后的產物,會不會對環境造成次生危害,所以對生物降解塑料的降解性能要求增加了重金屬含量的指標;對可堆肥塑料其堆肥化后的堆肥進行了生態毒性試驗,包括植物毒性試驗、蚯蚓毒性試驗等;對土壤可降解的生物降解地膜,除了降解性能、重金屬含量規定外,新的國際標準對生態毒性等也進行了規定。
      因此,從目前看,符合標準要求的生物降解塑料,降解后對環境不會造成次生危害。
      此外,主鏈含苯環的聚合物的可降解塑料相對來說穩定性高。許多人會以為,含苯環的生物降解塑料不能被微生物降解,但因為生物降解的芳香族聚合物其化學結構的特殊性,自然界也有可以降解苯環類的微生物存在,因此它也可以被微生物降解,且降解后產物的毒性也不會對環境造成危害。

      劃重點

      03

      生物降解塑料是否能夠回收?如何回收再利用?生物降解塑料是否會對普通塑料回收造成影響?

      專家:現在公眾對可降解塑料可能會有幾個誤區。
      首先,部分消費者會誤認為,生物降解塑料在使用過程中或者空氣中就會降解,實際是不會的。因為生物降解塑料需要在溫度、濕度和微生物等條件適合的情況下才會發生微生物降解,所以在日常使用或保存期內是不會被生物降解的。
      其次,部分消費者還認為,生物降解在任意環境中都會發生,實際也不是這樣的。生物降解塑料因為品種不同、化學結構不同,在不同條件下的降解行為是不同的,另外降解也需要一定的外部環境條件。目前看,多數生物降解塑料在土壤、海水、堆肥等環境中,在溫濕度合適條件下,會發生降解。
      因此,建議生物降解塑料像傳統塑料一樣,在廢棄后,能回收物理再利用的先回收再利用的,對不易回收或難回收的建議采用生物回收或化學回收。
      生物降解塑料其實是塑料中的一個特殊品種,其回收再利用和傳統塑料是一樣的,可以進行物理回收再利用,即熔融再生和再加工利用。只不過因為它具備了生物降解的特性,所以比傳統塑料多了可以生物回收的途徑(如堆肥化處置),在地膜應用中可以不再進行回收等。
      思考:
      1、生物降解塑料的應用現在國際上是用于包裹食余送堆肥場的薄膜袋,這是因為它符合3個必要條件:a、它是與食余一起被收集而不是泄露到環境中去。b、它幫助了食余再利用,有積極作用。c、它只占堆肥原料的極小部分,不會對堆肥產物產生質量影響。
      2、堆肥場是資源利用的再生場,它是生產堆肥料的,不是塑料垃圾處理場,因此堆肥并不是一個處理廢塑料的解決方案。
      另外,生物降解塑料的化學結構主要是以酯鍵為主,易進行堿或酸或醇降解,從而相較傳統塑料來說還可以進行化學回收,通過利用的單體回收辦法進行物質回收再利用。
      傳統塑料常用的品種目前已經超過160多種,生物降解塑料作為其中的一種,目前量較少,其進入回收系統后,即使沒有進行堆肥生物回收、化學回收,也不會影響傳統塑料的回收;傳統塑料系統的復雜性,也不會因為多一類降解塑料而產生很大的區別。
      個別回收系統,如PET瓶回收系統里多了PLA材質而增加困難,是有可能的,但PET瓶回收系統也會因為傳統塑料PBT、PEN等新一類不降解聚酯瓶的使用帶來困難。在現代化的分揀系統里,通過紅外線分揀法,是完全可以實現分開回收的。所以這個問題,只是部分人沒考慮原有回收系統技術改進而比較主觀的一種看法而已。
      思考:
      1、可降解混進來,絕對是回收市場的災難,任何一個傳統塑料里如果混合里一個可降解塑料,分選的復雜程度將會大幅度增加,再生質量將會大幅度降低。整個反復強調了。(本來塑料分選就是個難題,現在解釋說原來你就很復雜,我再增加點復雜性也沒什么,因為你本來就復雜。這個解釋,有點美國風格,因為你可能影響安全,所以你影響安全性,所以禁止你。這個估計是財經記者百度出來的,相關專家作為科學家級別的專業人士,不會講這樣話。我們百度了一下,還真有這樣的內容)
      2、PET瓶的分選問題,實際上可降解塑料并沒有生產瓶類的包裝。
      3、化學回收,鳳毛麟角,可能0.1%都不到。理論上不影響化學回收,但是極大的影響了物理回收。
      4、生物回收,只是理論,實際上0.01%都很難。沒有回收,也沒有再生工廠。

      劃重點

      04

      生物降解塑料在垃圾分類和回收處置中的作用有哪些?為使生物降解塑料降解意義體現得更加充分,垃圾分類處置系統還可以做哪些事情?

      專家:從其設計和使用意義角度來講,在一次性制品及其使用后和有機垃圾混合時進行生化處置的情況下,或是像地膜制品使用后難以回收的情況下,使用生物降解塑料,其生物降解功能能體現得更加充分。
      同時,即使是歐美等發達國家在垃圾分類和處置已非常規范的情況下,總也會有一部分塑料包裝會被無意或有意地釋放到自然環境中,如果這部分制品能被生物降解塑料替代,那么也可以降低環境污染的風險。
      因此,生物降解塑料的使用,也可以認為是避免塑料垃圾被無意釋放到密閉垃圾系統外之后,對環境造成污染的一種預防性措施。
      另外,隨著我國垃圾分類及其處置系統的完善,通過生物降解塑料垃圾袋的配方的調整,從而可以解決目前居民在丟廚余垃圾時,需要主動破袋而帶來的個人衛生方面的苦惱。
      有些報道提到,生物降解塑料比起傳統塑料,在焚燒時會產生二惡英等次生危害。但實際上,生物降解塑料是傳統塑料的一種,其聚合物結構上也沒有氯元素等,焚燒時不會產生二惡英,即使傳統塑料像常見的購物袋也都是聚乙烯材料為主,其分子鏈上也不含氯元素,即使焚燒也不會產生二惡英。另外,生物降解塑料的聚酯結構,決定了其相比傳統塑料如聚乙烯等,主鏈上有機碳含量更低,在焚燒時候更加容易充分燃燒。
      此外,有些人擔心,生物降解塑料在填埋時會釋放更多有害氣體,但許多現代化的填埋場目前多數都會采用一些填埋過程中能夠收集沼氣進行能量回收的裝置,即使沒有回收也有相應的有機垃圾填埋后的沼氣釋放措施。在填埋場中塑料的固體含量不到7%,且生物降解塑料目前的量也不到傳統塑料的1%,對此臆測填埋會更有害是沒有根據的。

      思考:

      1、現在不到1%,不代表這么瘋狂的投資背景下,它的比例不會升高,用靜止的觀點看快速發展的可降解塑料,這個應該思考。(也不像專家本人的話,更像記者的意思)
      2、填埋場是處理垃圾的一個手段,送到填埋場的東西,主要是為了免除他們對環境的污染而不是考慮它們的再利用了,所以送到填埋場的東西是否可生物降解,一點都不重要,而實際上如果大量的可生物降解材料送到了甲烷氣體收集系統的填埋場,會造成更大的污染。因為填埋場可降解填埋的處理方式,對環境的排放比傳統塑料大很多。
      3、全球解決塑料污染物的策略中,歐洲、美國、日本都沒有把可降解塑料作為解決塑料污染物的戰略,可降解塑料一般稱為可堆肥塑料,或許用正確名字,更能讓大眾了解這個材料。
      本文思考部分,旨在提出一些回收再生領域的企業家想要提出的問題,謹代表小編個人觀點。相關專家作為可降解塑料領域的帶頭大哥,非常嚴謹,認真回答了社會各方面的關注,也提出了可降解塑料領域的具體的實際問題。相關專家這些觀點,他們的不少會員可能還會反對,因為專家說了實話。 
      小編的思考,不是對專家的觀點不認同,只是想從具體的觀點出發,引出更深層次的思考,在大眾媒體上沒法表達的觀點,在專業的網絡媒體上,我們用思考的形式發出來,希望引起專家、學者的討論。
      前3代可降解塑料產業化都失敗了,給工業界留下了很壞的印象,希望第4代可以成功。


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