塑料废物简介和回收需求
不可抗拒的全球塑料垃圾问题及其对环境的影响推动了对回收解决方案的需求不断增长。因此，在回收和垃圾管理系统中大数据和机器学习等创新技术的集成的帮助下，全球塑料废物管理市场正在显着增长。人们越来越意识到塑料处置不当对环境造成的后果，特别是其对海洋生态系统的影响，进一步推动了市场在预测期内的扩张。有效的回收实践对于建设可持续的未来和解决塑料废物危机至关重要。
2021年全球塑料废物管理市场价值为348.5亿美元，预计到2029年将达到455.4亿美元，2022-2029年预测期间复合年增长率为3.40%。
要了解更多信息，请访问 https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/global- Plastic-waste-management-market
可以用有价值的原料生产的一些潜在产品包括：
- 新塑料： 解聚后的单体可用于生产性能与原始材料相似的新型优质塑料。这些新型塑料可用于包装、汽车零部件、建筑材料等各个行业
- 燃料： 通过热解和气化产生的石油和天然气可以作为生产柴油、汽油和航空燃料等燃料的宝贵原料。这些燃料可用于运输和发电，有助于实现更可持续的能源结构
- 化学品和石化产品： 解聚的单体和合成气可用作生产各种化学品和石化产品的原料。这些化学品广泛应用于各个行业，包括制药、纺织和塑料制造
- 能源产生： 气化产生的合成气可作为清洁能源用于发电或供热
- 碳黑： 热解后留下的固体残渣炭可以进一步加工成炭黑，这是一种可用于橡胶、油墨和其他工业应用的宝贵材料
- 氢： 气化还可以产生氢气，氢气是一种用途广泛的能源载体，可用于燃料电池和各种工业过程。
应对塑料危机：呼吁采取回收和可持续发展行动
- 全球塑料垃圾问题： 由于塑料垃圾的过度产生，世界正面临日益严重的危机。每年生产数十亿吨塑料，其中很大一部分最终进入垃圾填埋场、海洋和自然环境。塑料在环境中的持续存在对生态系统、野生动植物和人类健康构成了长期威胁。解决这一问题的迫切需要促使政府、组织和个人寻求有效的解决方案来管理塑料垃圾
- 塑料污染对环境的影响： 塑料污染对环境造成毁灭性后果。塑料需要数百年的时间才能降解，导致微塑料的积累，污染土壤和水体。由于动物摄入或被塑料碎片缠住，海洋生物受到严重影响。塑料颗粒释放的有毒化学物质进一步威胁水生生态系统。此外，塑料污染会导致气候变化，因为它在其生命周期中释放温室气体。解决塑料污染对于保护生物多样性和维持地球生态系统的微妙平衡至关重要
- 回收和减少塑料废物的重要性： 回收和减少塑料垃圾是缓解全球塑料危机的关键步骤。通过回收塑料，我们可以减少对原生塑料生产的需求并节约宝贵的资源。它还可以防止塑料进入垃圾填埋场和海洋，减少环境污染。采取可持续的做法，例如减少一次性塑料消费和推广循环经济模式，可以显著减少塑料垃圾的产生。每个人回收和减少塑料使用的努力都有助于为子孙后代建设一个更清洁、更健康的地球
塑料回收方法概述
塑料回收方法旨在将塑料垃圾从垃圾填埋场和海洋中转移出来，减少对环境的影响并节约宝贵的资源。这些方法大致可分为两种主要方法：机械回收和化学回收。
机械回收： 这是最常见的塑料回收形式。它涉及几个步骤：
- 收集和分类： 从各种来源收集塑料废物，并根据树脂类型、颜色和其他特征进行分类
- 打扫： 分类后的塑料经过彻底清洁，去除标签、粘合剂和其他杂质等污染物
- 粉碎和熔化： 清洁后的塑料被撕成小块，然后熔化形成颗粒或薄片
- 制造新产品： 熔化的塑料可用作生产新产品的原料，例如容器、瓶子和其他塑料制品
化学回收： 这种方法涉及通过化学过程将塑料聚合物分解为其组成单体或其他有价值的原料。一些常见的化学回收方法包括：
- 热解： 塑料废物在缺氧条件下加热，产生油、气和炭。油和气可用作燃料或化学原料
- 解聚： 塑料被分解成其原始单体，然后可用于生产新塑料，且质量下降程度最小
- 气化： 塑料废物被转化为合成气，即一氧化碳和氢气的混合物，可用作清洁燃料或化学工艺的原料
化学品回收：一种创新方法
化学品回收的定义和原则： 化学回收涉及通过各种化学过程将塑料聚合物分解成有价值的原料。其原理包括将塑料转化为其原始单体或产生合成气和石油。目标是创造可用于生产新塑料的高质量原料，减少对化石资源的依赖并最大限度地减少塑料废物。
Data Bridge Market Research分析称，在2023年至2030年的预测期内，该市场将以4.6%的复合年增长率增长，预计到2030年将达到39,458,951,910美元。再生塑料在各行业中的使用不断增加是推动这一市场增长的主要动力。全球再生塑料市场。
要了解更多信息，请访问 https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/global-recycled- Plastic-market
化学回收过程的类型： 化学回收方法包括热解法（将塑料热分解成油和气）、解聚法（将聚合物分解成单体）和气化法（将塑料转化为合成气）。每种工艺在回收不同类型的塑料废物方面都有独特的优势。
过程
热解：
过程：热解涉及在无氧条件下热分解塑料，将其转化为油、气和炭。
优点：
- 多功能性强：可处理多种类型的塑料，包括混合或受污染的塑料
- 生产有价值的产品：产生的石油和天然气可以进一步加工成燃料或用作石化工业的原料
解聚：
过程：解聚将聚合物分解成其组成单体或更小的分子，可用于生产新塑料。
优点：
- 高质量回收：产生性能接近原始材料的单体，从而实现高质量的再生塑料
- 特定回收：可以针对性地回收特定聚合物，例如 PET 或聚酰胺，从而提高效率
气化：
工艺：气化将塑料转化为合成气，这是一氧化碳、氢气和其他可用于各种应用的气体的混合物。
优点：
- 能源回收：合成气可用于发电或供热，为塑料废弃物提供能源回收选择。
- 垃圾发电方法：气化可以整合到垃圾发电系统中，减少垃圾填埋并促进循环利用
与传统机械回收的区别：化学回收不同于机械回收，因为它将塑料分解成化学成分，从而可以回收更广泛的塑料，包括混合塑料和受污染的塑料。相比之下，传统的机械回收涉及分类、清洁和熔化过程，以从塑料废物中生产新产品，但它在回收复杂的塑料流方面存在局限性。
化学回收与传统机械回收：可持续塑料废物管理的对比路径
化学品回收：
- 将塑料分解成单体/合成气以生产新产品
- 处理混合/受污染的塑料、复杂废物流
- 生产新产品的优质原料
- 气化：将塑料废物转化为合成气/能源
- 支持循环经济，闭合塑料循环
传统机械回收：
- 将塑料废物重新加工成新产品
- 仅限于特定的塑料类型，面临挑战
- 质量较低，可能保留杂质，降解
- 消耗更少能源，操作更简单
- 可能导致降级回收，限制再利用
- 基础设施已建立，广泛实施
热解：将塑料转化为石油和天然气
热解过程及其步骤：热解是一种化学回收方法，涉及在无氧的情况下加热塑料废物，将其分解成有用的产品。该过程包括三个主要步骤：将塑料废物加热至高温，将塑料汽化成气体，以及冷却以将气体冷凝成液体和固体产品。这会产生有价值的产品，例如热解油、合成气和焦炭，这些产品可以进一步加工或用作原料。
适合热解的塑料类型：热解可以加工多种塑料，包括聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚苯乙烯 (PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 等。它适用于混合塑料垃圾、受污染的塑料，甚至是传统机械方法无法高效回收的不可回收塑料。
热解所得产品的产量和质量：热解产品的产量和质量取决于各种因素，例如塑料类型、热解温度和停留时间。热解通常产生约 50-75% 的热解油、10-30% 的合成气和 5-15% 的焦炭。产品的质量可能因具体工艺参数而异，热解油是燃料和化学品的宝贵原料，而合成气可用于能源生产和其他行业。
热解的三种产物：三种主要产品的介绍 - 石油、合成气和焦炭
热解油：热解产生的初级产品，因塑料类型而异。复杂的碳氢化合物混合物可用作燃料和化学品生产的原料。
合成气：热解产生的气体混合物（CO、H2、CH4）。用作电力、供热或化学过程原料的清洁能源。
炭：热解后的固体残留物。数量和特性随塑料和工艺的不同而变化。用作碳源或进一步加工。
解聚：将聚合物分解成单体
解聚技术和催化剂： 解聚是一种化学回收方法，可将聚合物分解为其组成单体。各种解聚技术包括水解、甲醇分解和糖酵解。催化剂（例如酸、碱和酶）可加速解聚反应，从而提高效率和选择性。
解聚的优点和挑战： 解聚提供了回收各种塑料的能力，包括混合和污染的材料。它能够生产高质量的单体，可用于制造减少对环境影响的新型塑料。然而，挑战包括需要合适的催化剂、能源密集型工艺和成本效益。
解聚单体的应用： 解聚单体可作为制造新型优质塑料的宝贵原料，其性能与原始材料相似。这些单体可用于各种应用，例如包装、纺织品、汽车零部件等，为塑料生产提供可持续和循环的方法，并减少对化石资源的依赖。
气化：从塑料废物中产生合成气
气化过程及反应机理： 气化是一种热化学转化过程，在控制氧气量的情况下将含碳材料（包括塑料废物）转化为合成气。反应机制涉及部分燃烧，从而产生由一氧化碳 (CO)、氢气 (H2) 和其他气体组成的合成气。
合成气在能源和化工行业的应用： 合成气是一种具有多种应用的多功能产品。在能源工业中，可作为清洁高效的发电燃料。在化学工业中，合成气作为生产燃料、化学品和其他有价值产品的原料，有助于塑料的循环经济。
气化的环境考虑： 气化在废物转移和能源回收方面具有优势。然而，环境因素包括气化过程中二氧化碳（CO2）和其他污染物的排放。正确控制气化条件和高效的气体净化技术对于最大限度地减少环境影响和确保合成气的可持续利用至关重要。
化学品回收的挑战和局限性
塑料废物中的污染和杂质：塑料废物通常含有污垢、食物残渣、标签和其他非塑料材料等杂质，使得回收具有挑战性。污染会影响再生塑料的质量，限制其在各种应用中的可用性，并降低其作为新产品原料的价值。需要有效的分类和清洁过程来去除杂质并确保再生塑料的质量。
高能源消耗和成本： 化学回收方法（例如热解和解聚）可能耗能较高，导致运营成本高昂。高温和精密设备的需求增加了能源消耗，影响了回收过程的整体经济可行性。研究和技术进步对于优化能源效率和提高化学回收的成本效益至关重要。
可扩展性和商业可行性： 虽然化学回收在处理更广泛的塑料方面显示出良好的前景，但其商业可行性和可扩展性仍在不断发展。挑战包括开发大型设施以及将化学回收整合到现有的废物管理系统中。应对这些挑战对于将化学回收确立为解决全球塑料废物问题的可行且可持续的解决方案至关重要。
化学回收的优势和好处
减少垃圾填埋场和海洋中的塑料废物：
- 回收：实施有效的回收计划可以鼓励对塑料废物进行适当的处理和处理，将其从垃圾填埋场转移并防止海洋污染。
- 废物管理基础设施：改进的废物管理系统和设施可以更好地进行废物收集、分类和回收，减少进入垃圾填埋场和海洋的塑料废物量。
- 教育和意识：关于塑料污染及其影响的公众意识运动提倡负责任的废物处理实践，并鼓励个人减少塑料消费。
降低温室气体排放：
- 能源回收：通过气化或热解等方式将塑料废物回收为能源，减少对化石燃料的需求，从而减少温室气体排放。
- 减少原生塑料产量：回收塑料减少了对原材料的需求，减少了原生塑料生产中涉及的能源密集型过程以及相关的温室气体排放。
- 碳封存：利用生物基或可生物降解的塑料，在其生命周期内封存碳，可以帮助抵消与传统塑料相关的温室气体排放。
创建塑料循环经济：
- 生产者延伸责任 (EPR)：EPR 政策激励生产者设计可回收的产品，通过确保适当的废物管理和回收来促进循环
- 生态设计和创新：设计具有耐用性、可重复使用性和可回收性的塑料产品，通过延长其使用寿命和减少废物产生来促进循环经济
- 闭环回收：鼓励在制造业中使用再生塑料，形成一个循环，塑料废物成为生产新产品的宝贵资源，减少对原生塑料的需求
案例研究和成功案例
雀巢与塑料能源合作伙伴关系
- 2020年10月，全球知名食品饮料公司雀巢与专门从事化学回收技术的英国公司Plastic Energy联手应对塑料垃圾危机
- 此次合作旨在探索和建立英国首个商业化大型化学回收设施。化学回收是一种尖端方法，通过解聚和热解等过程将塑料废物分解成有价值的原料
- Plastic Energy 的创新工艺包括将塑料聚合物分解成其原始单体或油，从而产生高质量的原料。这些原料可用于生产具有与原始材料相似性能的新塑料
- 通过将高质量的回收材料融入其产品中，雀巢促进了可持续发展并减少了对化石资源的依赖。此举符合雀巢对环境责任和塑料循环经济的承诺
- 雀巢和 Plastic Energy 之间的合作展示了化学回收在更有效地管理塑料废物方面的潜力。它表明私营部门致力于寻找创新解决方案来应对塑料废物危机
- 英国建立大型化学回收设施标志着塑料废物管理转型、促进资源节约和尽量减少环境影响方面向前迈出了重要一步
- 总体而言，雀巢与塑料能源的合作为其他公司和行业采用化学回收技术树立了榜样，有助于减少塑料废物对化石资源的依赖，建设更加可持续的未来
苯乙烯循环解决方案 (SCS)
- 苯乙烯循环解决方案 (SCS) 是一项解决塑料废物问题的协作计划，英力士苯领是主要参与者
- 解聚是一种将苯乙烯塑料分解成原始单体的化学回收方法
- 解聚可使新塑料的原料质量更高，且质量下降幅度最小
- 它针对特定的塑料类型，例如苯乙烯塑料，解决了很大一部分塑料废物的问题
- 化学回收（例如解聚）可处理传统方法无法有效加工的复杂塑料
- SCS 展示了化学回收的潜力以及塑料循环经济中的协作努力
- 解聚使苯乙烯塑料不再进入垃圾填埋场，从而减少污染并节约资源
- SCS 是一个成功的案例研究，展示了化学回收在管理塑料废物方面的有效性和可持续性
未来展望和潜在发展
化学品回收技术的进步：
- 改进的热解和解聚：反应器设计和催化剂的进步提高了热解和解聚过程的效率和选择性
- 酶解聚：正在探索酶来促进解聚，从而实现更精确的控制并减少能源需求
- 水热液化：利用热加压水将塑料废物转化为生物油和其他有价值产品的新兴技术
- 基于溶剂的方法：基于溶剂的工艺创新提供了溶解和解聚塑料的替代方法，增加了可回收塑料的范围
政府促进回收的政策和举措：
- 生产者延伸责任 (EPR)：各国政府正在实施 EPR 计划，要求生产者负责管理塑料废物，鼓励回收和可持续的产品设计
- 塑料禁令和限制：许多国家对一次性塑料实施禁令或限制，以减少塑料废物的产生并鼓励回收替代品
- 激励措施和补助金：政府提供财政激励措施和补助金，以支持回收技术的研究、基础设施建设和投资
- 回收目标：设定雄心勃勃的回收目标，鼓励行业参与者投资回收技术和基础设施，以实现这些目标
共同努力应对塑料垃圾危机：
- 公私合作伙伴关系：政府、企业和非政府组织之间的合作促进塑料废物管理的整体方法
- 塑料垃圾联盟：全球联盟将不同领域的利益相关者聚集在一起，分享知识、资源和最佳实践，以应对塑料垃圾危机
- 创新挑战：竞赛和创新挑战鼓励企业家和初创企业开发新颖的回收技术和解决方案
- 国际合作：各国在研究、数据共享和政策协调方面开展合作，以应对跨境塑料污染并促进可持续的废物管理
结论：
塑料垃圾是一个严重的全球性问题，造成广泛的污染。回收塑料提供了减少垃圾填埋场和海洋污染、节约资源并尽量减少危害的解决方案。机械回收将塑料废物再加工成新产品，但它存在降级回收等局限性。为了应对危机，有效的回收解决方案对于可持续发展至关重要。化学回收提供了一种创新方法，通过热解、解聚和气化等过程将塑料分解成单体或合成气。它处理混合塑料并生产优质原料和清洁能源。具有 EPR 和生态设计的循环经济至关重要。政府在实施政策、禁令和激励措施方面发挥着至关重要的作用。酶解聚等进步显示出希望。协同努力和国际合作促进整体废物管理。有效的回收、教育和意识是可持续未来、减轻塑料对环境影响的关键。
