行业资讯 | 盘货全球固体废物“再生术”

作者:leyu乐鱼全站app发布时间:2021-12-29 13:59

本文摘要:美国、欧盟、日本等蓬勃国家和地域经由30余年的研究实践,建设了固体废物全历程精致化管控体系。上世纪80年月以来,为缓解原料不足的状况,中国开始从境外入口可用作原料的固体废物,从而逐步成为全球入口和使用固体废物最大的国家。 凭据2017年海关统计数据,当年中国入口总量最大的固体废物类型为废纸、废塑料、废金属等。

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美国、欧盟、日本等蓬勃国家和地域经由30余年的研究实践,建设了固体废物全历程精致化管控体系。上世纪80年月以来,为缓解原料不足的状况,中国开始从境外入口可用作原料的固体废物,从而逐步成为全球入口和使用固体废物最大的国家。

凭据2017年海关统计数据,当年中国入口总量最大的固体废物类型为废纸、废塑料、废金属等。为进一步规范固体废物入口治理,防治再生资源行业带来的情况污染问题,2017年国务院办公厅印发《克制洋垃圾入境推进固体废物入口治理制度革新实施方案》,并于2018年起分批调整了《入口废物治理名录》,至2019年底,新增的“克制入口固体废弃物”将到达32个品种。在出台“洋垃圾禁令”的配景下,随着垃圾分类治理、“都会矿产”示范基地、“无废都会”建设等多项事情的深入推进,中国固体废物的接纳使用率和使用量将继续提升,固废资源化使用空间仍然庞大。美国、欧盟、日本等蓬勃国家和地域经由30余年的研究实践,建设了固体废物全历程精致化管控体系。

固废处置惩罚新技术美国、欧盟、日本等蓬勃国家和地域形成了较大规模的固废循环使用工业,主要国家在技术研发方面支持的力度也较大。例如欧盟“地平线计划”(Horizon2020),在固废领域设立了专门的项目,在废旧质料再生、都会矿产等领域支持了一批研究项目;日本连续推进“循环型社会”生长计划,重要大宗金属近100%循环使用,并提出2035年固废填埋率降低到3%。

总体而言,情况大数据、互联网、人工智能等新技术都融入了固体废物资源化使用领域。美国、加拿大等开发了基于物/互联网技术的园区固体废物接纳和工业共生决议算法及平台,使废物接纳率提升了37%。德国、日本等接纳无线射频识别(RFID)在垃圾清运、计量系统以及废物统计、监测治理等领域举行了应用。

例如,美国苹果公司开发了手机接纳拆解智能机械人Liam和Daisy,十几秒钟就可以拆解一部手机;日本松下环保公司研发的机械人,可智能搬运、视频识别、精准定位、快速拆解智能装备,实现废旧家电高效拆解与树脂金属精致分散,铜纯度可达99%。此外,美国、欧盟还建设了IWEM、3MRA、EPACMTP、IWAIR等固废风险评估模型与基础数据库,对固体废物精致化管控提供了支撑。在废纸、废塑料、废金属等固废的资源化使用技术方面,蓬勃国家也研发和应用了新的技术工艺,以提高固废资源化产物的附加值。废纸资源化使用西欧等蓬勃国家已经建设了严格的废纸接纳分级体系,例如美国将废纸分为51级,对每一级别废纸的用途、性能和泉源做出了明确的形貌和分类。

传统的废纸接纳主要用于生产再生纸,其处置惩罚历程通常包罗机械研磨纤维化、脱墨、脱色、漂白、除黏土和胶黏剂等,但再造纸历程会导致纤维流失和纸张强度的损失,再生使用的次数有限,现在外洋已有相关技术将废纸转化为制造家具和修建等的新质料。例如,美国、德国、日本等国家的科研人员将废报纸中提取的纤维质料、木质纤维、水泥等质料混淆,用于生产中密度纤维板。接纳废纸制成的板材隔热、隔音效果好,价钱低廉。

德国的研究人员将废纸作为刨花板生产的原料,主要将其用作中间层或板材的芯层原料。美国的研究人员将旧报纸研磨成粉末,再与聚乙丙烯等聚合质料混淆加热,使得混淆物料熔化,注入成型机中成型,其防火性能和热稳定性能优于一般树脂质料。

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瑞士国家联邦实验室和Isofloc公司互助开发了一种由废纸制成的保温绝缘质料,可用于制作木结构及木屋配件等质料,其添加剂对人类、动物和情况无害,而且在防火方面具有应用价值。芬兰国家技术研究中心开发了一项综合使用废弃纸制品和废弃纺织物的技术,将废纸、旧衣料、废棉、木基纤维等制成黏胶型再生纤维。废纸还可以用于生产纸浆模塑制品,废纸发生的一次纤维或二次纤维为主要原料,并用特殊的模具使纤维脱水成型,再经干燥和整型而获得的质料,可用于食品、家电等商品的包装。

除了使用废纸生产新型质料外,外洋另有研究将废纸用于制造化工质料。新加坡国立大学工程学院的研究人员将废纸用于生产气凝胶,在2016年首次实现将废纸转化为绿色纤维素气凝胶,制备出无毒、轻巧、灵活、高强及防水的产物,可应用到石油泄漏清理、隔热和包装等许多领域。日本KataoKaShigyoKK公司开发出以报纸为原料的生产乳酸的低成本方法,接纳纤维素酶将废纸二次纤维制成葡萄糖,然后再通过发酵工艺生成乳酸。废塑料资源化使用2018年,团结国情况计划署首次聚焦一次性塑料污染问题;2019年,新修订的《巴塞尔条约》首次纳入废塑料治理的条款,将受污染、混淆的“脏”塑料垃圾加入收支口限制工具;德国联邦政府已将淘汰塑料对情况的污染列入《高科技战略2025》的重点领域。

废塑料资源化使用技术主要分为识别分选技术和处置惩罚使用技术两大类。日常生活消费发生的废塑料,如种种包装袋、饮料瓶、薄膜等,需要举行分选、除杂后才气资源化使用,因此塑料的识别和分选技术就很是关键,例如水力旋风分选、气浮分选等。在西欧国家,静电分散技术被应用于仅有二元混淆塑料的分选,如ABS/PC(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物/聚碳酸酯)、PET/PVC(聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚氯乙烯)、PP/PE(聚丙烯/聚乙烯)等废塑料,废塑料碎片相互碰撞,在电场中因差别的偏离而被分散。

另有接纳泡沫浮选法的报道,其原理是使气泡黏附在特定聚合物的外貌,分散具有相似密度的废旧塑料。现在,蓬勃国家还开发了基于光谱技术的废塑料分选方法。例如,挪威托姆拉公司的AUTOSORT系统、德国比勒公司的SORTEX系列、德国S+S公司的VARISORT系列、法国PELLENCST公司的MISTRAL等设备,接纳近红外光谱技术,对塑料中的HDPE(高密度聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PE(聚乙烯)等废塑料举行精致化分选,其识别准确度和识别尺寸凭据差别公司的算法存在一定的差异。传统的废塑料资源化使用技术是将其重新熔融造粒,用于生产再生塑料质料。

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针对差别的废塑料质料,另有等离子气化法、复合容积增容法、高温热解法、流化催化裂化法等技术,都已获得应用。奥地利埃瑞玛再生工程机械设备公司接纳反向逆流技术,即废塑料与挤压螺杆机反偏向旋转,提高废塑料接纳的性能,降低生产历程中的温度,提高了再生塑料的处置惩罚能力和产量,该技术获得了2019年欧洲专利局(EPO)发表的“欧洲发现奖”。奥地利施塔林格尔公司推出的两款新型塑料接纳设备——recoSTARPET330和recoSTAR165,可应用于清洁废物、轻质薄膜和耐研磨塑料制品等的接纳使用。

荷兰设计师开发了第二代手工DIY塑料再生设备PreciousPlastic。该设备由塑料破坏机、挤出机、注塑机和旋转成型机组成,可将废旧塑料制成新的产物。日本积水化学工业株式会社开发了“三明治”填充技术,对废弃塑料举行使用,将废塑料用作生产物流货运箱,将高强度和塑性性能优越的塑料作为表层质料,将家庭消费发生的低强度废塑料用于中间填充质料。废塑料的能源转化技术也是蓬勃国家的研究热点。

例如塑料裂解技术,在无氧或缺氧的情况中,通过高温加热,使塑料分子中的碳链和碳氢链裂化为小分子烃类,获得的产物可分为热解气和热解油。日本研发了一种催化废塑料热解油化的技术(Kurata法),使得聚苯乙烯塑料热解油品中烷烃产率凌驾80%。美国科学家研发出一种能把塑料购物袋转化成柴油、天然气及其他石油产物的新技术。塑料袋原来就是石化产物的一种,以废塑料为原料举行蒸馏可获得近80%的燃料,高于原油蒸馏历程50%~55%的产率。

由英国Cynar公司在爱尔兰建设的废塑料能源转化厂,日处置惩罚废塑料能力达10吨,其转化率到达95%。瑞士楚格市的废弃塑料被运输至PlastOil公司,用于燃料油的生产。澳大利亚新南威尔士大学研发出一种将废塑料用于钢铁生产的聚合物注入技术(PIT),可以将炼钢生产中的总碳注入量淘汰10%~20%,节约碳注入物成本15%~35%,这项技术还可以大大淘汰废橡胶、废塑料造成的情况污染。

废金属资源化使用现在,废金属的主要资源化使用方式仍是重新冶炼后作为再生质料,其中废金属的分选技术也是关键。西欧蓬勃国家对废金属物料的分选已从单纯的依靠传感器技术生长到逐步融入图像处置惩罚、神经网络、激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,其自动分选系统可凭据分选任务和条件灵活地举行设置,可以分选出1~2毫米粒径的废金属颗粒,分选的准确率高达95%以上。例如,芬兰研究人员提出了一种联合双能X射线、机械视觉与感应传感器的废金属分选系统,在实验室条件下取得了较好的分选效果。

电子废弃物中的废金属接纳也获得越来越多的关注。例如,比利时优美科团体(UMICORE)将电子废弃物中的铜、铅、镍等送往铜冶炼设施,发生粗铅、镍砷渣和铜渣,其中镍砷渣含有铂族金属,贵金属以多尔合金的形式被接纳使用。

日本同和矿业株式会社将电子废弃物中的含金废片和毗连器接纳湿法举行处置惩罚,其溶解液经还原处置惩罚后可以提炼出贵金属。而电子基板、带皮铜线等金属质料,一般接纳回转窑焚烧或接纳热解方式处置惩罚,最终送到铜冶炼厂资源化使用。

德国、比利时、瑞典等国家围绕多源金属熔池熔炼协同使用开展了系统研究,在均质化调控、多相反映及定向分散机制、高毒元素温和矿化等方面取得了突破性希望,形成了完整的技术体系与成套装备。(图片泉源:网络;文字泉源:举世杂志 作者:周传斌 )。


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