首页 > 环保设备网

夏青:降解塑料怎样求真?

来源:环保设备网
时间:2021-04-19 21:01:12
热度:61

夏青:降解塑料怎样求真?必须强调,城市垃圾分类已纳入固体废物防治法,依靠垃圾分类才能更有效的解决垃圾围城和废塑料白色污染问题。从2019年7月1日上海实施垃圾分类以来,全国各城市在

必须强调,城市垃圾分类已纳入固体废物防治法,依靠垃圾分类才能更有效的解决垃圾围城和废塑料白色污染问题。从2019年7月1日上海实施垃圾分类以来,全国各城市在垃圾分类的成功推进中,面对降解塑料替代决策,都面临辨别真伪难,分类收集难,分别处置更难的问题。如何在城市垃圾分类管理的顶层设计下,求得对降解塑料替代的真知,十分急迫。

一、替代条件

由于降解塑料并非瞬间消失,所谓降解,是指在工业堆肥条件下,六个月可有90%以上成分转化为二氧化碳和水。既然有降解条件,那就必须关注替代条件。

欧盟委员会的科学建议机构(SAM)“开放环境中塑料的可生物降解性”最新报告指出:“只有当替代产品的组成适合被排放的环境,并且该产品或其碎片有可能逃逸到接收环境中时,才会实现可生物降解塑料的潜在利益”。这段话有两重意思,其一是,对于遗弃在自然环境中约5%的一次性塑料用品,只有证明在自然环境中的降解时间和终极形态,替代品才能产生“潜在利益”。用堆肥处理厂条件下的测试结果来替代自然环境降解数据,不代表替代产品“适合被排放的环境”。其二是,有工业堆肥处理条件的城市可以推行堆肥降解塑料,若没有堆肥塑料处理厂,所有的不降解和降解废弃物都将共同进入垃圾焚烧厂或填埋场处理,不能显示降解效益。正因明白这一道理,欧盟塑料协会EUBP要采取的措施是,在2023年底之前将有机废弃料从垃圾填埋场中清除出去,让工业可堆肥塑料进入专业处理厂。

中国的城市垃圾管理能否照此办理并广泛建立工业堆肥塑料处理厂,城市垃圾处置管理部门会有明确的判断。不过,影响中国对降解塑料求真的原由,还要归于欧盟的堆肥塑料标准。因为,中国的降解塑料替代决策是基于欧盟堆肥塑料标准,又急于把基于堆肥塑料的GB/T20197-202X标准推出,意图不讲替代条件的“一刀切”推广堆肥塑料。

可堆肥塑料属于可生物降解塑料中的一类,它能够在较低温度的家用堆肥系统或较高温度的工业堆肥设施中分解,但并非在自然环境条件下可以完全降解。从垃圾分类管理的实践中,公众都已经看明白的是:

第一,堆肥塑料难以和普通塑料分类收集;

第二,堆肥塑料和普通塑料只能共同进入相同的垃圾填埋场和焚烧厂处置。中国尚没有单独处置堆肥塑料一次性用品的堆肥处理厂;

第三,堆肥塑料价格高于普通塑料3-4倍,让人民花更多的钱却获得与普通塑料一样的结果。

所以强制推行堆肥塑料等各类降解塑料,不能忽视替代條件,先要与禁用、少用、回收、再生这一绿色、低碳、循环模式相结合,还要针对废塑料生态危害,对症替代,按需降解,才有可能真见实效,获得真知。

感谢国家标准委及时就颁布GB/T20197-202X国家标准刹車,预判到单靠堆肥塑料难担替代重任。让业内外都重视,国家生物降解塑料标准的导向,应突出废塑料再生,塑料从使用到废弃的闭路循环,在自然循环的基础上再行降解。需要针对在自然环境下按需降解的合格替代产品确定质量保障、监督执法的控制指标。

二、生态设计

两会期间,全国政协委员、中国科学院院士、清华大学化学系教授李景虹倡导开展塑料污染防治顶层设计,启动综合整治行动,建设国际一流的绿色塑料供应链。他认为,在全力推广垃圾分类的大背景下,“十三五”期间,我国绿色塑料产业发展取得了巨大进步,但也存在再生塑料供给不足、生态设计商业化进程缓慢、塑料废弃物资源化利用水平低等问题。

对此,李景虹建议,确认和加强循环再生的主力地位,增加对领先企业的政策支持力度。建议出台政策对领先企业提供支持,包括将领先企业纳入绿色供应链试点范围,对绿色再生塑料和绿色塑料制品生产和使用企业增加财税支持力度,提供税费减免、优先采购、审批简化等专项扶持。

同时,推动塑料产业链法规标准建设,突出生态设计的重要性。建议尽快出台有引领性、有约束力的政策法规,增大生态设计的权重,提高绿色再生塑料和生态设计的准入门槛。加快落实生产者责任延伸制度,清晰界定各方的责任,以生态设计指南规范和引导品牌商采用生态设计,贯彻全生命周期管理理念,建立可量化、可追踪、易于理解的绿色塑料产品评价体系和标识标签制度,促进产业链上下游相互理解和协作。

李景虹院士提出的生态设计指南规范和提高生态设计门槛是治理乱象的药方。因为既然降解塑料替代是为解决白色污染和生态问题,就不能简单以材料选择应对,而应代之以生态设计,环境效益把关,全生命周期评价,生态效应系统评价数据为王。

开展生态设计,最重要之点是“一市一策”。海南最先禁塑,全岛焚烧能力充裕,但周边海域为塑料遗弃品的最终受纳场,推广降解塑料,就应突出海洋降解要求,可不同于内陆城市,並且要加强海洋环境塑料污染治理效果后评估,用生态效益证明替代决策正确。海岛城市的塑料污染治理生态设计,只要从本城市垃圾分类和最终处置的能力和条件出发,聚焦塑料污染的生态问题,真正把治理白色污染上升到生态文明高度,杜绝形式主义和乱花纳税人的钱,就一定能优选出适合本城市特点、且质优、成本可接受的降解塑料替代产品和有效治理塑料污染模式。

香港特区政府是先定降解标准,出规矩。首先确定自身的垃圾处理方向(只有焚烧和填埋),然后权衡综合社会和环保效益,对一次性的、不易回收的和不易循环再造的塑料产品,制定符合国际标准的环保降解政策。特区政府对降解塑料的材料应用不作限制,只要能达标不同材料或技术都可接纳。例如垃圾袋,对指定垃圾袋的推荐技术规定设计为:

1)材料中至少采用50%(将提升至70%)再生塑料,其中至少30%采用消费后或工业回收塑料;

2)产品在自然环境中生物降解率>60%(单一聚合物)或≥90%(混合聚合物);

3)确保产品的使用安全性(三层结构制成,再生塑料夹在中间层)和对环境不会做成二次污染(无毒害)。

这种垃圾袋生产技术在香港地区已经应用多年,结合绿色环保标志认证,连同持续的环保教育和完善法规,成果让人满意,并未出现由于应用自然降解技术而助长乱丢垃圾情况的发生。

三、广开大门

全链条治理塑料污染,必须广开大门,分别解决不同生产环节、不同受纳环境、不同减污降碳目标的问题。由于降解塑料一直是塑料化工行业的一个分支,从材料创新考虑多,对塑料革命、生态评估考虑少,需要扩展视野,集成技术,真正把替代产品成本降下来,碳耗降下来,资源利用效率提上去,生态评估效益提上去。这就更需要为各种替代路线的产品提供鉴别真伪、评价优劣的平等条件。

例如,一种被堆肥塑料界否定的自然降解技术——ECO啃塑剂,只听见对“啃塑虫”嘲讽,却对于该产品能够在不改变现有生产设备的情况下,在传统塑料中添加0.5--1%该有机物质,激发传统塑料的自然同化能力不屑于进行真伪辨别。国外检测机构提供的报告证明:ASTMD5511(GB33797)的高固态厌氧环境下在856天内把LDPE塑料袋降解96.86%(86.4%/89.2%)以及在ASTMD6691海洋条件下在302天把PP饮管降至22%。这两个测试虽不符合堆肥塑料标准要求,但适应其他降解条件,也有找到合适归宿的可能,为什么非扼杀不可呢?事实上,这个产品不影响再次的回收循环利用,已在国内实现成功量产,产能供应己不受限制,大规模生产成本己和传统塑料成本相同,产品质量也和传统塑料相同,没有货架期仓储期限制,不接触水和自然界微生物不会发生降解,很值得组织公开评估。这种产品有明显经济优势,关门也是关不住的。

又如以我国蕴藏量丰富的无机矿粉资源——碳酸钙(CaCO₃)为主要原料,经添加适量无毒树脂及助剂制造而成的低碳、可再生、可降解塑料制品,其生产过程不使用酸、碱、漂白剂,不消耗工业用水,也不排放“三废”。替代石油基原料60%以上,相比传统塑料减低二氧化碳排放量50%以上。且产品可多次重复使用、循环再生,符合减塑、降污政策导向,与传统一次性塑料制品相比,性能没有下降,在自然环境下2年内能被降解成水,气体和矿物质。经权威第三方机构检测,焚烧无有毒有害气体排放,残渣无二次污染,价格接近传统塑料仅是堆肥塑料——聚乳酸价格的1/3。获得FDA、欧盟REACH、RoHS有毒有害物质检测、重金属检测、VOC检测、LFGB食品检测、国内食品安全检测报告,虽然不符合堆肥塑料标准,但不失为是符合绿色包装生态设计要求的替代产品。

客观世界需要更多类别生态塑料新产品,需要滿足在自然环境、在大田环境、在海洋环境不同降解需求,需要对微塑料危害和塑料残留物从山顶到海洋的生态影响能有效控制,真正把防治白色污染上升到保障公众健康的高度,实现对塑料残留物污染的精准防治。

四、生态塑料

全国各城市的垃圾分类和白色污染防治,都需要体现绿色发展、生态优先目标的生态塑料产业,这是以生态目标为导向的新产业。旨在发展低碳、循环、减污、降成本的新型塑料。任务是打破单一材料限制、开拓自然环境演变评价、全面借鉴国际绿色产品验证标准,形成体现生态文明要求的中国生态塑料系列创新成果。最终形成传统塑料行业的绿色革命,支撑生态塑料产业完成减污降碳的历史使命。

像其他高新技术领域都在攻关克难,获取硬核成果一样,堆肥塑料必须攻克降成本、自然环境降解;其他生物降解塑料则必须攻克可循环再用、可按需降解。这些成果在纠正不切实的堆肥塑料“一刀切”替代决策之后,都会应运而生。

近日,来自清华大学的陈国强教授团队在CellPress细胞出版社旗下TrendsinBiotechnology期刊发表综述,系统地回顾了现有的以及新一代PHA工业生产技术,全面总结了当前PHA工业生产遇到的主要挑战,并对PHA产业未来的发展进行了展望。PHA是由微生物利用多种碳源发酵产生的高分子聚酯的总称,由于其具有良好的生物相容性、生物可降解性和热加工性能,已被广泛应用于生物医学材料和可降解塑料的生产,PHA的疏水性、阻气性和可生物降解特性使其在包装(尤其是食品包装)和一次性消费品方面比传统塑料更具吸引力,因而被视为聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等化学塑料的优质替代品。

中组部万人计划专家王丽红历经13年实践,让难降解的高分子材料PE,依托纳米添加剂改变数均分子量和重均分子量,在自然环境条件下演变为可被生物同化的低分子材料。引发传统塑料的绿色革命,分子量减少率优于英国最新标准。可喜的是该材料在祖国的大地上书写论文,在安徽宿州已完成38万亩连片示范实现不减产、有效减少农膜残留污染。与普通地膜相比,将每亩的使用、回收成本由130元降到100元,将高科技优势直接转化成了农户的实惠。宿州市全市应用38.7万亩大田的生态地膜,除消除农膜残留污染这一主要指标外,能够节省聚乙烯用量1150吨,可比同亩数普通地膜减少二氧化碳排放量8731.5吨;节约使用成本1161万元、回收成本1935万元,减污降碳效果显著。

生态塑料产业已开始在勇于创新、实践验证的道路上前行。值得记取的真知灼见是:绝不要简单的一刀切替代,绝不要关注闭创新的大门,绝不要忽视替代产品的可接受成本。全力抓好跨界融合,导向塑料产业革命,最终依靠全生命周期数据和生态效益评估做结论,是最正确的抉择。

期待生态塑料产业革命为美丽中国,美丽城市贡献力量。

Baidu
map