只要方向是對(duì)的,就不怕路遠(yuǎn),銀銳一步一腳印在成長(zhǎng)。
詳情
“限塑令”的接連升級(jí),將改變一次性制品的消費(fèi),可降解塑料行業(yè)更是風(fēng)起云涌。
可降解塑料生產(chǎn)企業(yè)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(chǎn)企業(yè)注冊(cè)。但在群雄逐鹿時(shí),最重要的還是看準(zhǔn)市場(chǎng),“限塑令”到底限的是什么?到底什么是可降解塑料?
劃重點(diǎn)
01
現(xiàn)在塑料行業(yè)最熱的一個(gè)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(duì)環(huán)境無(wú)害?
專(zhuān)家:《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》(下稱(chēng)《意見(jiàn)》)或《關(guān)于扎實(shí)推進(jìn)塑料污染治理工作的通知》(下稱(chēng)《通知》)中提到的可降解塑料,是指這類(lèi)材料在廢棄后,進(jìn)入垃圾處置環(huán)節(jié)時(shí),能夠在相應(yīng)的環(huán)境條件下,被完全降解,對(duì)環(huán)境無(wú)害。
“文件中”可降解塑料,是指在自然界如土壤、沙土、淡水環(huán)境、海水環(huán)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(wú)機(jī)鹽以及新的生物質(zhì)(如微生物尸體等)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(huán)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(huì)很慢;同時(shí),也并不是每一種生物降解材料在任何環(huán)境條件下都能夠快速降解。因此,對(duì)待生物降解材料,應(yīng)該從其環(huán)境條件出發(fā),結(jié)合材料本身結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析判定其是否為生物降解材料。
觀察君思考:
1、很多人想象的可生物降解材料,跟現(xiàn)實(shí)中的可生物降解材料,是兩個(gè)東西。人們想象中的可降解塑料使用過(guò)程中,能替代現(xiàn)在所有傳統(tǒng)塑料的功能,不會(huì)有任何負(fù)面作用,使用完了之后,好像有個(gè)開(kāi)關(guān),瞬間能降解那種。這個(gè)降解在它產(chǎn)生危害之前,就降解沒(méi)了。
2、當(dāng)下的可降解塑料解決方案,它只是把很多概念拼湊起來(lái),這只能存在于理想狀態(tài)下,現(xiàn)實(shí)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(guó)際上和中國(guó)都出臺(tái)了一系列的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)。由于降解和環(huán)境條件相關(guān),可降解材料應(yīng)該在產(chǎn)品上明確標(biāo)識(shí)其在哪種環(huán)境下可以完全降解,并明確其依據(jù)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、材質(zhì)、成分等信息。
使用可降解材料,并不意味著消費(fèi)者可以隨意丟棄該類(lèi)制品,這類(lèi)制品應(yīng)該像傳統(tǒng)塑料制品一樣,統(tǒng)一進(jìn)行垃圾分類(lèi)與回收,按照合適的處置途徑進(jìn)行回收及再利用(包括物理回收再利用、化學(xué)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(guò)程中,難免會(huì)有一小部分從密閉的垃圾處置系統(tǒng)中被無(wú)意泄漏到環(huán)境中,使用完全可降解材料,一定程度上也可作為一種預(yù)防措施。
觀察君思考:
1、“一小部分”:2019年中國(guó)1.2億噸的塑料消耗量,2019年13-30萬(wàn)噸的可降解塑料生產(chǎn)量,怎么確定那些塑料屬于一小部分的類(lèi)別,怎么解決這一小部分的問(wèn)題?難呀。幾乎無(wú)法準(zhǔn)確的確定。
國(guó)際上普遍認(rèn)可的對(duì)于塑料污染的處理是資源的再利用,即循環(huán)經(jīng)濟(jì)閉環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念。這就是塑料的“一大部分”,對(duì)于“一小部分”塑料的解決方案不應(yīng)錯(cuò)誤影響對(duì)“一大部分”塑料污染的解決方案,即機(jī)械回收再生、化學(xué)回收、堆肥和焚燒(利用能源)。塑料污染的問(wèn)題不在于塑料不可降解,而是在于塑料沒(méi)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^(qū)分天然材料和人工合成材料。天然材料是大自然產(chǎn)生的,大自然有消耗能力促使其降解(人工合成材料如ECO厭氧降解),通過(guò)誘導(dǎo)吸引自然界的微生物可以以塑料制品為食物來(lái)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PBATPCLPLAPBS),屬于脂肪族聚酯,他們先要經(jīng)過(guò)一定程度的化學(xué)分解(酯化)到一定程度才能被微生物利用,繼續(xù)分解成更小的分子,他們的前期分解物,碎片化塑料對(duì)環(huán)境可能會(huì)造成更大的危害——微塑料。
另外可降解塑料混到傳統(tǒng)塑料里,對(duì)傳統(tǒng)塑料的回收來(lái)說(shuō),建立獨(dú)立回收系統(tǒng)的復(fù)雜程度、再生材料因?yàn)榛烊肟山到獠牧洗蠓冉档停山到獠牧喜荒塥?dú)立收集,混入和傳統(tǒng)塑料一個(gè)回收系統(tǒng),是巨大的災(zāi)難。
3、傳統(tǒng)塑料產(chǎn)生巨大污染的原因是,制度、人、成本,可降解塑料在這三個(gè)方向上,沒(méi)有對(duì)污染物的問(wèn)題進(jìn)行任何的解決,無(wú)法期待可降解塑料解決塑料污染的問(wèn)題。
4、傳統(tǒng)塑料的污染,不是塑料本身的問(wèn)題,而是人不當(dāng)使用的問(wèn)題,是管理的問(wèn)題,用一種塑料去替代另一種塑料,不能解決塑料污染問(wèn)題。
5、中國(guó)有沒(méi)有可降解塑料的回收工廠也沒(méi)有堆肥設(shè)施(這個(gè)有點(diǎn)尷尬),需要建立獨(dú)立的回收渠道,沒(méi)有人采購(gòu)廢棄的降解塑料,傳統(tǒng)塑料無(wú)法收集的部分,可降解塑料也一樣無(wú)法收集。不能收集,降解塑料對(duì)環(huán)境的污染可能比傳統(tǒng)塑料還要多一些不確定的東西。
劃重點(diǎn)
02
可降解的塑料主要有哪些?
專(zhuān)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(xué)合成得到的生物降解塑料等,大致分為兩類(lèi),有氧降解和無(wú)氧降解。
有氧降解材料可以通過(guò)堆肥方式進(jìn)行降解。一種材料如紙、塑料等,如果宣稱(chēng)有堆肥能力,必須說(shuō)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(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),包括低重金屬含量、無(wú)生物毒性、無(wú)明顯可區(qū)分的殘留物等。
堆肥化的方式一般會(huì)有工業(yè)化堆肥和庭院堆肥。工業(yè)化堆肥是指在控制條件下,微生物對(duì)固體和半固體有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行好氧中溫或高溫降解,產(chǎn)生穩(wěn)定腐殖質(zhì)的過(guò)程。一般周期為180天,但隨著好氧堆肥技術(shù)的變化,最短時(shí)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(jìn)行好氧堆肥,庭院堆肥的時(shí)間較工業(yè)堆肥時(shí)間長(zhǎng),但一般最長(zhǎng)不超過(guò)一年。
要注意的是,并不是說(shuō)可降解塑料只能夠通過(guò)堆肥方式來(lái)降解,完全可降解塑料,也能夠在其他條件,如自然環(huán)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(xué)結(jié)構(gòu)、制品的配方以及降解環(huán)境條件有關(guān)系。
ECO厭氧降解,他滿足了理想化生物降解的條件。只需按1%的比例添加,便能改變塑料生態(tài)鏈,使塑料在厭氧情況下,即垃圾填埋場(chǎng)或深海中自然降解,二氧化碳、沼氣和腐殖質(zhì)(有機(jī)質(zhì))
觀察君思考:
1、要區(qū)分生物降解和化學(xué)降解,絕大部分可降解塑料,如PLA、PBAT、PCL等都會(huì)化學(xué)降解(如酯鍵斷開(kāi)),這部分反應(yīng)在日常使用時(shí)就會(huì)比常規(guī)塑料更快更容易地發(fā)生降解,在高溫加工時(shí)更容易降解,但會(huì)影響常規(guī)塑料的回收,如PLA在國(guó)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?cè)跊](méi)有微生物的條件下是不會(huì)降解的,但它們并不是常規(guī)意義上的塑料,它們的可塑性很差。
根據(jù)目前已有的實(shí)驗(yàn)及文獻(xiàn)報(bào)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(gè)月內(nèi)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(duì)較慢。
PBAT、PHA、PCL、PBS等在正常氣候條件下,5個(gè)月埋土、濕度足夠情況下是可以完全降解的,且對(duì)植物不會(huì)造成影響;PLA材料降解速度相對(duì)較慢,時(shí)間較長(zhǎng),但和PBAT或PBS等材料共混后,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,也能在半年左右內(nèi)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。
觀察君思考:
1、資料表明,三大洋表面年平均水溫約為17.4℃,其中以太平洋高達(dá)19.1℃,印度洋次之,達(dá)17.0℃,大西洋低為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(guī)則變化。
2、模擬海水溫度25℃±3℃,距離真實(shí)的海水溫度有差距,現(xiàn)實(shí)世界可操作性會(huì)打折扣。
3. 部分可降解塑料在自然環(huán)境中并能完全降解,如果不能實(shí)現(xiàn)全回收,殘留在自然界中的可降解塑料崩解后是否會(huì)產(chǎn)生更多的微塑料?引發(fā)更大的危害?
大家都特別關(guān)心,生物降解塑料降解后的產(chǎn)物,會(huì)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成次生危害,所以對(duì)生物降解塑料的降解性能要求增加了重金屬含量的指標(biāo);對(duì)降解后的有機(jī)物進(jìn)行了生態(tài)毒性試驗(yàn),包括植物毒性試驗(yàn)、蚯蚓毒性試驗(yàn)等;對(duì)土壤可降解的生物降解地膜,除了降解性能、重金屬含量規(guī)定外,新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)生態(tài)毒性等也進(jìn)行了規(guī)定。
因此,從目前看,符合標(biāo)準(zhǔn)要求的生物降解塑料,降解后對(duì)環(huán)境不會(huì)造成次生危害。
此外,主鏈含苯環(huán)的聚合物的可降解塑料相對(duì)來(lái)說(shuō)穩(wěn)定性高。許多人會(huì)以為,含苯環(huán)的生物降解塑料不能被微生物降解,但因?yàn)樯锝到獾姆枷阕寰酆衔锲浠瘜W(xué)結(jié)構(gòu)的特殊性,自然界也有可以降解苯環(huán)類(lèi)的微生物存在,因此它也可以被微生物降解,但是據(jù)科學(xué)測(cè)試PBAT降解時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)苯二甲酸會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。
劃重點(diǎn)
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(huì)對(duì)普通塑料回收造成影響?
專(zhuān)家:現(xiàn)在公眾對(duì)可降解塑料可能會(huì)有幾個(gè)誤區(qū)。
首先,部分消費(fèi)者會(huì)誤認(rèn)為,生物降解塑料在使用過(guò)程中或者空氣中就會(huì)降解,實(shí)際是不會(huì)的。因?yàn)樯锝到馑芰闲枰跍囟?、濕度和微生物等條件適合的情況下才會(huì)發(fā)生微生物降解,所以在日常使用或保存期內(nèi)是不會(huì)被生物降解的,只是有氧降解材料會(huì)發(fā)生物理性能快速下降,影響使用效果及貨架期。
其次,部分消費(fèi)者還認(rèn)為,生物降解在任意環(huán)境中都會(huì)發(fā)生,實(shí)際也不是這樣的。生物降解塑料因?yàn)槠贩N不同、化學(xué)結(jié)構(gòu)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(huán)境條件。目前看,多數(shù)生物降解塑料在土壤、海水、堆肥或厭氧等環(huán)境中,在溫濕度合適條件下,會(huì)發(fā)生降解。
因此,建議生物降解塑料像傳統(tǒng)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(duì)不易回收或難回收的建議采用生物回收或化學(xué)回收。
生物降解塑料其實(shí)是塑料中的一個(gè)特殊品種,其回收再利用和傳統(tǒng)塑料是一樣的,可以進(jìn)行物理回收再利用,即熔融再生和再加工利用。只不過(guò)因?yàn)樗邆淞松锝到獾奶匦裕员葌鹘y(tǒng)塑料多了可以生物回收的途徑(如堆肥化處置)只是非常復(fù)雜而已,在地膜應(yīng)用可采用厭氧降解技術(shù),可以不再進(jìn)行回收等,集中就地填埋處理。
另外,有氧生物降解塑料的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要是以酯鍵為主,易進(jìn)行堿或酸或醇降解,從而相較傳統(tǒng)塑料來(lái)說(shuō)還可以進(jìn)行化學(xué)回收,通過(guò)利用的單體回收辦法進(jìn)行物質(zhì)回收再利用。
傳統(tǒng)塑料常用的品種目前已經(jīng)超過(guò)160多種,生物降解塑料作為其中的一種,目前量較少,其進(jìn)入回收系統(tǒng)后,即使沒(méi)有進(jìn)行堆肥生物回收、化學(xué)回收,也不會(huì)影響傳統(tǒng)塑料的回收;傳統(tǒng)塑料系統(tǒng)的復(fù)雜性,也不會(huì)因?yàn)槎嘁活?lèi)降解塑料而產(chǎn)生很大的區(qū)別。
個(gè)別回收系統(tǒng),如PET瓶回收系統(tǒng)里多了PLA材質(zhì)而增加困難,是有可能的,但PET瓶回收系統(tǒng)也會(huì)因?yàn)閭鹘y(tǒng)塑料PBT、PEN等新一類(lèi)不降解聚酯瓶的使用帶來(lái)困難。在現(xiàn)代化的分揀系統(tǒng)里,通過(guò)紅外線分揀法,是完全可以實(shí)現(xiàn)分開(kāi)回收的,只是目前投入這項(xiàng)技術(shù)成本上不太無(wú)法現(xiàn)實(shí)而已。
觀察君思考:
1、有氧降解材料混進(jìn)來(lái),是回收市場(chǎng)的災(zāi)難,任何一個(gè)傳統(tǒng)塑料里如果混合里一個(gè)有氧可降解塑料,分選的復(fù)雜程度將會(huì)大幅度增加,再生質(zhì)量將會(huì)大幅度降低。整個(gè)反復(fù)強(qiáng)調(diào)了,厭氧降解材料則不會(huì)影響回收系統(tǒng)。
2、PET瓶的分選問(wèn)題,實(shí)際上可降解塑料并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)瓶類(lèi)的包裝,厭氧降解材料則早就實(shí)現(xiàn)。
3、化學(xué)回收,鳳毛麟角,可能0.1%都不到。理論上不影響化學(xué)回收,但是極大的影響了物理回收。
4、有氧降解塑料的生物回收,只是理論,實(shí)際上0.01%都很難。沒(méi)有回收,也沒(méi)有再生工廠,就是個(gè)概念。
劃重點(diǎn)
04
生物降解塑料在垃圾分類(lèi)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(xiàn)得更加充分,垃圾分類(lèi)處置系統(tǒng)還可以做哪些事情?
專(zhuān)家:從其設(shè)計(jì)和使用意義角度來(lái)講,在一次性制品及其使用后和有機(jī)垃圾混合時(shí)進(jìn)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,使用厭氧生物降解塑料,其生物降解功能能體現(xiàn)得更加充分。
同時(shí),即使是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在垃圾分類(lèi)和處置已非常規(guī)范的情況下,總也會(huì)有一部分塑料包裝會(huì)被無(wú)意或有意地釋放到自然環(huán)境中,如果這部分制品能被厭氧生物降解塑料替代,那么也可以降低環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。
因此,生物降解塑料的使用,也可以認(rèn)為是避免塑料垃圾被無(wú)意釋放到密閉垃圾系統(tǒng)外之后,對(duì)環(huán)境造成污染的一種預(yù)防性措施。
觀察君思考:
降解是需要環(huán)境的,怎么樣讓無(wú)意釋放到環(huán)境里的可降解塑料進(jìn)入有降解環(huán)境的系統(tǒng)里,還需探討。
另外,隨著我國(guó)垃圾分類(lèi)及其處置系統(tǒng)的完善,通過(guò)生物降解塑料垃圾袋的配方的調(diào)整,從而可以解決目前居民在丟廚余垃圾時(shí),需要主動(dòng)破袋而帶來(lái)的個(gè)人衛(wèi)生方面的苦惱。
觀察君思考:
可降解塑料只適合在局部范圍內(nèi)嘗試使用,不要盲目擴(kuò)大,像一個(gè)新產(chǎn)品,嘗試還在進(jìn)行,就大規(guī)模生產(chǎn)了,危險(xiǎn)可能要等2-3年才會(huì)在實(shí)際中爆發(fā)。
有些報(bào)道提到,生物降解塑料比起傳統(tǒng)塑料,在焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二惡英等次生危害。但實(shí)際上,生物降解塑料是傳統(tǒng)塑料的一種,其聚合物結(jié)構(gòu)上也沒(méi)有氯元素等,焚燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生二惡英,即使傳統(tǒng)塑料像常見(jiàn)的購(gòu)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(huì)產(chǎn)生二惡英。另外,生物降解塑料的聚酯結(jié)構(gòu),決定了其相比傳統(tǒng)塑料如聚乙烯等,主鏈上有機(jī)碳含量更低,在焚燒時(shí)候更加容易充分燃燒。
此外,有些人擔(dān)心,生物降解塑料在填埋時(shí)會(huì)釋放更多有害氣體,但許多現(xiàn)代化的填埋場(chǎng)目前多數(shù)都會(huì)采用一些填埋過(guò)程中能夠收集沼氣進(jìn)行能量回收的裝置,即使沒(méi)有回收也有相應(yīng)的有機(jī)垃圾填埋后的沼氣釋放措施。在填埋場(chǎng)中塑料的固體含量不到7%,對(duì)此臆測(cè)填埋會(huì)更有害是沒(méi)有根據(jù)的,所以近幾年來(lái)垃圾填埋場(chǎng)的厭氧降解技術(shù)發(fā)展尤為迅速,值得深入研究。
觀察君思考:
1、現(xiàn)在不到1%,不代表這么瘋狂的投資背景下,它的比例不會(huì)升高,用靜止的觀點(diǎn)看快速發(fā)展的可降解塑料,這個(gè)應(yīng)該思考。
2、全球解決塑料污染物的策略中,歐洲、美國(guó)、日本都沒(méi)有把有氧堆肥可降解塑料作為解決塑料污染物的戰(zhàn)略,可降解塑料一般稱(chēng)為可堆肥塑料或厭氧降解塑料,或許用正確名字,更能讓大眾了解這個(gè)材料。
思考,本文不是對(duì)其他專(zhuān)家的觀點(diǎn)不認(rèn)同,只是想從具體的觀點(diǎn)出發(fā),引出更深層次的思考,在大眾媒體上沒(méi)法表達(dá)的觀點(diǎn),在專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)媒體上,我們用思考的形式發(fā)出來(lái),希望引起專(zhuān)家、學(xué)者的討論。
前3代有氧可降解塑料產(chǎn)業(yè)化都失敗了,給工業(yè)界留下了很壞的印象,希望第4代厭氧降解技術(shù)可以成功。