上海強制垃圾分類,我們與塑料垃圾的戰爭才剛剛開始

人物

06-17 11:09

包著狗屎的報紙應該怎么扔?吃完和沒吃完的小龍蝦應該怎么扔?上海的朋友最近都在面臨這些垃圾分類拷問。

▲ 上海朋友流傳這樣分類垃圾

2019 年 7 月 1 日起,在上海扔垃圾不分類就是違法的事情了。按照上海的相關條例,個人混合投放垃圾,最高可罰 200 元,單位混裝混運,最高則可罰 5 萬元。

▲ 圖片來源:Plastic China

事實上,從 2010 年導演王久良拍出《垃圾圍城》,到中國從 2017 年底開始嚴厲禁止洋垃圾入境,再到如今上海進入強制垃圾分類時代。塑料垃圾、電子垃、電商垃圾……這些垃圾廢棄物的處理依然沒有一個高效的體系,我們所需要面對的垃圾戰爭,才剛剛開始。

而塑料廢棄物作為水體、土壤和海洋的主要污染源,難以降解的塑料是垃圾處理領域的頭號大敵。

90 億噸塑料被消耗,超 90% 未被回收

塑料的制作原料從石油和煤炭中提取,作為一種石化產品合成物,塑料需要長達 400-500 年才能降解成為對自然、生物鏈無害的物質。

塑料制品的流行,伴隨著石油化工技術、工業生產和商業消費主義的發展。

塑料制品的使用相當廣泛,從農田里的薄膜,現代工業里常用材質,到消費品的包裝,可以說是無處不在。

然而絕大部分的塑料制品沒有被有效利用和回收,因此我們不僅會發現海洋生物體內有越來越多的塑料垃圾,就連人類的飲用水也開始受到塑料微粒的污染

世界自然基金會在近期公布的報告中顯示,人們每周攝入的塑料約為 5g,相當于一張信用卡的重量,每年體內攝入多大 10.2 萬個塑料微粒,攝入源為飲用水、貝類、啤酒和鹽。

塑料垃圾是固體廢棄物中廣泛、量大、難處理,且危害極大的一類。2018 年,英國皇家統計學會(Royal Statistical Society)公布的年度數字是:

90.5%,是全球未經回收利用的塑料垃圾比例。

這個數字從 200 多項提名中被選中,反映了公眾認為急需解決的社會議題。

聯合國公布的數字顯示,全球每年消耗 5000 億個塑料袋,每分鐘賣出 100 萬個塑料瓶。

▲ 橙色黃色的線條表示 2016 年進口到中國的塑料垃圾,圖片來自:sciencemag.org

在過去的二十多年里,中國曾是全球最大的洋垃圾進口國,累積接收了 1.06 億噸洋垃圾,其中包括全球超過 45% 的塑料垃圾。中國也在 2018 年開始執行嚴格的洋垃圾禁令。

美國佐治亞大學在 2018 年發布研究分析認為,中國實施洋垃圾禁令后,全球在 2030 年將有 1.11 億噸塑料垃圾無處安放。1.11 億噸塑料垃圾是什么概念,相當于 2040 萬頭成年非洲象的重量。

縱使中國已經拒絕成為塑料廢棄物的進口國,但本身也是塑料制品生產和使用大國。

僅僅以外賣行業為例,國內每天消耗的塑料餐盒約為 6000 萬個,每天產生 350 噸塑料垃圾,一年就是超過 12 萬噸的垃圾。

我們在用什么樣的方式在處理塑料?

目前全球主要有四種處理塑料垃圾的方式,分別是焚燒、填埋、再生造粒、化學熱解

▲ 垃圾焚燒發電廠,圖片來自:能見

焚燒、填埋依然是目前占比較大的傳統方式。焚燒會產生污染環境的氣體,縱使是用于焚燒發電,也只能產生一些熱能上的效益,并不能體現塑料垃圾本身的石化能源價值。

▲ 香港新界西填埋場,占地 250 公頃,圖片來自:sivecochina.com

填埋是技術含量最低的垃圾處理方式,不僅占用土地,若處理不當還會產生填埋廢液和填埋氣,造成次生污染。

▲ 塑料被再生造粒后的產出

再生造粒、化學熱解這兩種塑料垃圾處理方式,能夠創造更多經濟價值、減少環境污染的正在成為塑料垃圾處理的新趨勢。

再生造粒,是一種物理性回收塑料垃圾的方法,通過將可回收的塑料經過加工后分解成顆粒,再用這些顆粒制造新的塑料制品。再生的塑料制品的品質會比之前的要差一些,但依然具有一定的利用價值。

不過像塑料薄膜等塑料制品,就沒法再通過再生造粒回收處理,只能被廢棄、填埋或者焚燒。

相比之下,化學熱解是近年來被寄予厚望的塑料廢棄物回收技術,因為這項技術可以把廢棄塑料變成燃油。

化學熱解是一種化學回收方式,通過利用塑料廢棄物中有機物的不穩定性,將這些塑料進行化學分解,轉化提煉出燃油、可燃氣體、固態燃料等具有較高附加值的能源產品。

從傳統的填埋、焚燒,到再生造粒,再到化學熱解,這些塑料回收處理的方式背后是處理技術的進步,以及人們對塑料污染的日漸重視。

化學熱解,會是更好的塑料垃圾處理方式嗎?

塑料垃圾的化學熱解技術,可以創造塑料循環利用的閉環,不僅能夠減少塑料廢棄后對環境的污染,還能夠創造經濟價值。

不過「把塑料垃圾、廢舊輪胎做成燃油」的研究和技術,在這些年并不是很什么新鮮事。

美國俄亥俄州的塑料燃料公司 RES Polyflow 在今年 5 月開始建設工廠,計劃利用廢棄塑料垃圾,制作燃油和蠟等產品。工廠預計在 2020 年 8 月完工,預計每年可將 10 萬噸塑料垃圾轉化為 1800 萬加侖燃油、600 萬加侖工業用蠟。

英國塑料回收公司 PlasticEnergy 所具有的「熱厭氧」技術,能夠將低質量塑膠廢料制造成燃油,而這種燃油還可以作為新型塑膠的原料。該公司已經在西班牙開設對塑料垃圾進行規模化化學回收的工廠,每噸廢塑料能夠產出 850 升石油

奧地利石油天然氣公司 OMV 開發的工藝可以溶解塑料廢料,然后將其分解成短鏈輕質原油,然后輸送到煉油廠生產燃料或塑料原料。

芬蘭廢物再生柴油生產商 Nest Petroleum 預計在今年也會開始將液化塑料廢料轉化為塑料原材料。

國內也有一些廠商開始嘗試利用化學熱解的方式處理塑料垃圾。

但就目前而言,化學熱解是新興的處理趨勢,依然不是主流的塑料廢棄物處理手段。因為化學回收的加工設備是復雜、高能耗的,其經濟效益也未被證明是合理的。

利用化學熱解的方式對塑料垃圾進行回收利用,可以創造巨大的社會價值和經濟價值,然而需要攻克的難題也有很多,其中包括技術瓶頸、商業模式和政策等等。

有研究機構預測,2025 年開始,塑料廢棄物所回收提煉的石油將逐漸成為新興能源進入市場

專訪牛津可持續燃料公司,他們的愿景是「城市油田」

在化學回收這個領域,牛津可持續燃料公司(Oxford Sustainable Fuels,簡稱 OSF)擁有多個技術專利,致力于研究塑料垃圾和廢橡膠輪胎的資源化循環利用。聯合創始人包括牛津大學無機化學系 Peter Edwards 院士,牛津大學無機化學領域的研究學者張兆熙博士和肖天存博士。

▲ OSF 創始人團隊,從左往右為肖天存博士、Peter Edwards 院士、張兆熙博士,圖片來自:OSF

OSF 從今年開始在國內與合作伙伴共同開發「將廢棄輪胎煉成燃油」的產線。愛范兒專訪了牛津可持續燃料公司(Oxford Sustainable Fuels,簡稱 OSF)的其中一位創始人張兆熙博士。

作為治理研究塑料垃圾和廢舊輪胎資源化利用的學者,張兆熙表示他們是「突破了熱解技術瓶頸的研發團隊」,目的就是將廢棄物轉化為可以再生的資源,高效開發 “城市油田”。

ifanr:在化學回收塑料垃圾的研究上,你們的突破點有哪些?

OSF:目前的熱解油品質較差、雜質也比較多,熱穩定性也不好,約為每噸 1000-3000 人民幣。我們的技術可以把低質不穩定的熱解油進行多項處理,變成高附加值的成品燃油,最終可以作為汽車、輪船所使用的燃料油。同時熱解油的經濟效益翻番,上升到每噸 6000 元人民幣。

這首先是化學回收技術上有突破,讓塑料垃圾在不產生二次污染的情況下,做到資源循環利用,同時還讓垃圾管理處理廠商提高經濟效益。

ifanr:如果需要處理的塑料垃圾,來自早前被填埋的垃圾,而不是規整的廢棄橡膠輪胎,你們會怎么處理?

OSF:首先,我們能夠在技術上保障這個技術系統的耐受程度、兼容性非常強,可以處理各種各樣混合型的塑料。如果有某種特定的塑料,比如會腐蝕設備的 PVC,我們也會先把它從原料中去除掉。

從填埋場里挖出來的這些原料,我們會有一個前期的預處理,就是把里面的一些雜質(泥土或有機物質)進行篩選,但是這個篩選成本不高而且不會產生次生污染。

ifanr:你們的化學回收反應體系,是怎么做到兼容性強的呢?

OSF:我們現在的工藝路線主要分為三個步驟。第一個步是提純,去除雜質;第二個步驟是穩定,使這個油品的品質穩定;第三個步驟是提質,就是把油品的質量通過化學催化反應提升。我們與相關的公司在設計配套的設備,同時也有申請了專利的催化劑,這些化學藥劑會去配合整套設備。

張兆熙博士表示,他們可以為處理塑料垃圾、廢舊輪胎的企業提供整體解決方案,也能為已有熱裂解設備的廢棄回收企業提供熱解產業鏈的升級方案。

在張兆熙博士與他的團隊看來,他們希望憑借自己的技術,讓廢棄塑料做到資源化的閉環循環。同時在塑料回收利用的產業中,成為上游塑料回收產業,與下游熱解油油品交易之間的橋梁。

據了解,OSF 正在與一家清潔能源公司合作建設塑料回收熱解的示范產線,預計在 2020 年完成對塑料及輪胎進行回收熱解的示范性產線。張兆熙希望利用 3 年的時間在國內復制 60-100 條產線,完成預計 6000 萬噸的垃圾處理量。

▲?《國家地理雜志》的「塑料冰山」封面

總的來說,我們在工業生產和日常生活中都無法徹底舍塑料,要想盡可能降低使用過程中對環境的危害,其關鍵在于:減少使用、重復使用、合理回收、有效利用,以及發展替代材料

新技術能為塑料污染治理帶來新的可能。然而作為消費者,我們可以做到減少使用和重復使用,并在丟棄時做到分類,那么在后續垃圾處理的環節,也會更加便利和高效。

目前的情況是,垃圾分類依然處于很初始的階段,我們與塑料垃圾的戰爭才剛剛開始。

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