導(dǎo)讀
1、 廢塑料的處理方法:焚燒、填埋和回收利用
2、是什么阻止了可生物降解塑料發(fā)展的腳步?
第一,目前可生物降解塑料(BPs)并不能代替大多數(shù)傳統(tǒng)塑料。目前,世界上最常見的石油基塑料有PP和PE。2016年全球塑料產(chǎn)量達(dá)到3.35億噸,2017年達(dá)到3.48億噸,而且還在不斷增長。可生物降解塑料(BPs)僅占塑料年產(chǎn)量約3.35億噸的0.5%,預(yù)計(jì)2023年將增加到約262萬噸。雖然可生物降解塑料(BPs)的產(chǎn)量仍在增加,但對于解決全球塑料環(huán)境積累的問題來說,這不過是滄海一粟。主要原因是成本。塑料太便宜,生產(chǎn)工藝太成熟,在世界上的用途太大。
經(jīng)分析,目前工藝生產(chǎn)的可生物降解塑料(BPs)的價格大約是傳統(tǒng)PP和PE的3~10倍。此外,一些可生物降解塑料(BPs)不如傳統(tǒng)塑料好。
例如,PHB比PP具有更好的阻隔性能,這使得PHB在食品、飲料等氧敏感產(chǎn)品的包裝上優(yōu)于商業(yè)塑料。但由于其塑性和沖擊強(qiáng)度較低,使其在聚合物加工中存在許多困難,其應(yīng)用仍受到限制。以上兩個因素極大地限制了可生物降解塑料(BPs)的推廣應(yīng)用,阻礙了BPs在石油塑料中的替代。
第二,可生物降解塑料(BPs)的生物降解需要一定的環(huán)境條件,環(huán)境條件是含氧量、環(huán)境溫度、pH值、含水量、聚合物特性等控制的。事實(shí)上,可生物降解塑料(BPs)可以被生物降解,但降解過程需要特定的條件,然而在自然條件下并不總有可靠的特定條件。例如可生物降解塑料(BPs)在海洋環(huán)境中的的緩慢降解,在某些情況下也觀察到可生物降解塑料(BPs)的不可降解性。(因此需要研發(fā)在海水中可降解的塑料,我們在之前提到:中科院成功研發(fā)海水可降解塑料,有望在海南應(yīng)用推廣)
如果即使在微生物和關(guān)鍵酶存在的情況下,其生物降解率與同類傳統(tǒng)塑料沒有顯著差異,那么有限的生物降解性將不利于環(huán)境或可生物降解塑料(BPs)的處理。
生物降解取決于聚合物的復(fù)雜性、化學(xué)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度。具有官能團(tuán)(—COO—、—OH和—COOH)和靈活活性位點(diǎn)的可生物降解塑料(BPs)降解率更高,因?yàn)檫@些活性基團(tuán)可以比剛性BPs更快地與酶位點(diǎn)結(jié)合。較短的聚合物鏈導(dǎo)致更快的降解,復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)(例如 PHB)需要額外的酶或復(fù)雜的輔酶。環(huán)境溫度和pH會影響可生物降解塑料(BPs)的降解速率,溫度和pH的變化會導(dǎo)致可生物降解塑料(BPs)的表面開裂,加速降解。可生物降解塑料(BPs)中塑料添加劑的存在也可能干擾生物降解過程。
從理論上講,還必須考慮大規(guī)模的可生物降解塑料(BPs)處理??缮锝到馑芰希˙Ps)的大量生產(chǎn)和消費(fèi)意味著需要一種有前景的大規(guī)模處理方案。大規(guī)模的塑料垃圾通常通過填埋、焚燒、生物處理(堆肥和厭氧消化)和回收處理。目前,工業(yè)堆肥是BPs壽命管理的主要問題。在堆肥前,應(yīng)將適合堆肥的廢物收集,并透過不同的收集計(jì)劃分開,運(yùn)送至工業(yè)堆肥設(shè)施。
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