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可降解塑料行业前景

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可降解塑料行业前景

可降解塑料行业前景范文第1篇

    在现代包装设计中我们接触到最多的,更新最快的莫过于食品的包装。在我国食品工业发展迅猛的今天,人们的生活理念和消费模式正在发生重大变化,包装在人们生活中也越来越重要,对食品包装也提出了新的要求,本世纪食品市场的竞争在很大程度上取决于包装质量的竞争。科学技术突飞猛进,食品包装日新月异,而食品包装理念也显现出新特色,食品包装要以多样化满足现代人不同层次的消费需求;无菌、方便、智能、个性化是食品包装发展的新时尚;拓展食品包装的功能、减轻包装废弃物对环境污染的绿色包装已成为新世纪食品包装的发展趋势。 

    在本次实习中我接触到了一些绿色包装,绿色包装也是现在国家大力提倡的一种包装,这种包装现在在食品行业被广泛运用。这类包装是指对生态环境无污染、对人体健康无害、能循环和再生利用的包装。在人们对生态环境极为关注的今天,食品的绿色环保包装也成为一种必需。据专家预测,未来10年内绿色食品将主导世界市场,而绿色包装则是绿色食品在消费者中间的通行证,它对子塑造绿色食品品牌有着重要的意义。从协调社会发展和生态环境保护出发,世界各国都把减量、复用回收及可降解作为生态环保包装的目标和手段。 

    在清华大学和中科院微生物研究所共同努力下,已圆满完成了用废糖蜜为原料生产可生物降解塑料聚羟基丁酸酯(PHB);用基因工程菌生产可生物降解塑料PHB;用水解淀粉为原料生产可生物降解塑料PHB及其共聚物PHBV以及可生物降解塑料PHB的改性和应用等研究成果。并在此基础上实现了国际上首次规模化生产第三代PHA羟基丁酸共聚羟基已酸酯(PHBHHx),由微生物合成的生物可降解材料聚烃基脂肪酸PHA,具有优良的生物可降解性、相容性、电压性以及光活性,其结构的多样性,加上由结构变化所带来的新材料性能,使这种材料在食品包装方向应用前景十分广阔。 

    德国PSP公司近期开发出泡沫纸生产新工艺,用它生产的包装材料可代替泡沫材料。该种泡沫采用旧报纸和面粉作材料,先将回收的旧书报切成碎条,再碾成纤维状的纸浆,将其和面粉以2比l的比例混合,混合后的纸浆注入挤压压成圆柱颗粒。挤压过程中,原料受水蒸汽作用成为泡沫纸。用该种泡沫纸作原料,可以根据不同的需要生产出多种形状的塑料包装。泡沫纸可一次成型,不用化学添加剂,使用后还能回收加工。 

    运用现代超级粉体技术,将原材料粉碎成10~25ium之间的颗粒称为超微粉,近年来研究发现,利用超微粉技术制备淀粉基生物降解塑料具有明显的优越性。超微淀粉粒度小,均匀,具有极大的比表面积,蓄含巨大的表面能,使其流动性和填充性得到显着提高,用于制备生物降解塑料时可有效地改善材料的力学性能,能够在保证材料使用性能的前提下,大大提高淀粉的添加量,这对于降低成本,节约石油资源,开发天然淀粉的应用,提高塑料生物降解率都有非常重要的意义。 

    美国农业研究局南部地区中心利用大豆蛋白质、添加酶和其它处理剂制成大豆蛋白质包装膜,用于食品包装,能保持良好的水份、阻止氧气进入,与食品一起蒸煮,既易于降解减少环境污染,又可避免食物的二次污染。 

可降解塑料行业前景范文第2篇

关键词:生物基塑料 概念 存在问题 未来展望

近年来随着生物基塑料的研发和应用,一些传统的塑料制品已经被其替代,生物基塑料已经在解决资源和环境问题上发挥了重要作用。本文分析了生物基塑料的研究状况及当前发展中遇到的主要问题,并对生物基塑料的未来发展前景进行展望,以期为经济社会的可持续发展做出贡献。

一、生物基塑料的概念

1.生物基塑料的定义

2003年11月日本的生物塑料协会将生物塑料定义为生物分解塑料和生物基塑料。所谓生物分解塑料(BDP)是指,在一定环境条件下,这类塑料能够由细菌、藻类、真菌等微生物的作用分解,而不会带来环境问题,目前生物分解塑料既来源于石油又来自可再生资源。所谓的生物基塑料(BBP)是指可再生资源例如淀粉、蛋白质、纤维素、木质纤维素、生物聚合物及二氧化碳等,以这些材料为原料加工而成的塑料,就被称为生物基塑料。所谓生物塑料就是指绿色的生物材料,它不会对环境造成污染,或能够减轻对环境的污染,是给空气带来二氧化碳负担的“碳中性”材料。

2.具有代表性生物基塑料产品的特点比较

3.生物基塑料的检测标准

对生物基塑料的检测方法主要是通过对其进行C-14分子标记,然后测量其产品中各组分的碳原子是生物碳或化石碳及含量在总有机碳中的百分比(质量分数)。例如计算以淀粉为原料制造的淀粉基塑料的生物基含量:

50%淀粉与50%聚乙烯的淀粉基塑料,其中淀粉生物C含量为41%、聚乙烯生物C含量为82%,其生物基含量的计算方法为(50%×41%)÷(50%×82%+50%×41%)=33.3%。日本的生物含量的等级分为4个:25%~50%,50%~75%,75%~90%,>90%,其中25%~50%的产品所占的比例最大。

二、当前生物基塑料发展状况

随着,公众环保意识的逐步增强,探寻资源的可再生方法已经得到了越来越多人的关注,将一些常见的可再生资源例如谷物、木材、甜菜等制造成生物聚合物,实现资源的再生。目前,生物基塑料的研究已经完成了由初级研究到商业化、规模化方向的发展,截止到2012年全球生产制造的生物基塑料产量达500Kt左右,其所能带来的能量达1060kt,根据美国Fredonia集团的研究报告表明,生物基塑料的需求量在未来的几年里其增长率仍会大幅度提高。欧洲的生物塑料协会预测在未来的几年里生物基塑料的生产规模仍然会扩大,今后可被生物分解的生物基塑料中制造业产品如儿童玩具、汽车装饰用品、汽车零件及家用电器等的需求量最大且增长速度最快,预测增长速度会超过20%。目前生物基塑料在我国的应用主要是在以下5个行业:一包装行业;二制造业;三纺织业;四农用地膜;五医学业。

三、生物基塑料使用的主要技术

1.“生物成型”技术

作为世界知名的可口可乐公司承诺在2020年,本公司所使用的所有的PET容器都将使用生物材料,该产品主要是由美国著名的生物技术公司Virent、Gevo共同研发生物合成PX工艺,实现PTA的绿色化。Virent公司已经成功的采用了“生物成型”技术,将玉米、甘蔗等含糖作物与糠醛生物共同转化为PX,实现了完全由可再生材料合成生物基PET。

2.分子重组技术

目前,国际上知名的生物化工企业Virent、Gevo、Avantium等已经成功的应用生物技术从植物、农作物的废弃物等资源中进行分子重组转化为PX,并通过氧化技术生产出PTA,从而实现了100%的PET生物基产品。

3.“YXY”技术

美国生物化工Avantium公司与美国高校共同研发了“YXY”技术,该技术将植物源获得的呋喃糖通过生物技术转化为2,5-呋喃羧酸,从而与MEG酯化聚合生成PEF,目前 已经实现了PEF聚酯瓶的商业化生产。

四、几类生物基塑料的国内外研究进展

目前国内外研究较多且开发和技术相对成熟的生物基塑料主要有:淀粉基生物降解塑料、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等。

1.淀粉基生物降解塑料

淀粉基生物降解塑料是淀粉经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品, 具有投资少、成本低、方便快捷、等特点。目前共研发出填充型、光-生物双降解型、共混型及全淀粉型四种可降解塑料。经过30年的研发历史,淀粉生物降解塑料已广泛应用于化工、农业以及化妆行业等。

2.聚乳酸生物降解塑料

聚乳酸是以乳酸为原料合成的材料,具有无毒、无害、高强度、易加工成型及可全降解性能等特点。因此,聚乳酸是一种能真正达到生态和经济双重效应的环保材料,是近年来国内外着重研究和关注的生物降解塑料。但价格较高对其大规模应用有一定的限制。

3.聚丁二酸丁二醇酯生物降解塑料

丁二酸和丁二醇经缩聚形成聚丁二酸丁二醇酯, 其具有优良的力学性能和耐热性,并且其加工定型和稳定性方面也比其他生物基塑料好。总体而言,其综合性能优异, 性价比合理, 具有良好的应用推广前景,。

另外,国内外正在研究开发一些新型生物基塑料。例如:美国农业部研究由柠檬酸和丙三醇制得的生物降解聚合物,美国加州大学正在推出的利用碳水化合物和肽合成生物材料以及国内相关研究部门研究以农产品为原料制造可塑淀粉生物降解材料,显示出未来生物技术塑料发展的前景巨大。

五、生物基塑料发展中存在的主要问题

1.生物基塑料的性能较石油基塑料有差距

目前形成产业的生物基塑料的性能(力学性能、稳定性、耐热性、燃烧性、阻隔性等)较石油基塑料的性能上还存在着一定的差距,在很多要求严格的领域中,生物基塑料不能够替代石油基塑料,因此必须通过对其性能进行改造的手段,尽量使其性能达到可利用的标准。

2.生物基塑料的生产投资大、成本高

相关国外《生物基生命周期对环境影响的全面分析》调查研究表明,生物基塑料的制造所使用的农作物,较普通的农作物而言使用的农药、化肥的量更大,其产品对环境污染的影响更大,因此在投资项目时一定要全面分析,慎重做决定。

六、展望生物基塑料的发展前景

1.生物基塑料替代传统能源

随着经济社会的发展,全球面临的资源和环境问题日趋加剧,环境污染、资源匮乏、能源短缺都迫使人们急切探寻新能源来替代传统的能源。用可再生资源替代石油资源已经成为人们关注的焦点,随着人们生活水平的提高,对石油资源的需求量只会与日俱增。随着全球气候变暖问题的日益严峻,美国能源情报署2006年初预测,到2025年,世界的二氧化碳排放量将达3.88×107kt,而中国目前的二氧化碳排放量已经达到3.8×106kt,因此中国面临的减排工作还是十分严峻的,同时相关研究表明,生物基塑料的节能减排效果显著,生物基塑料的二氧化碳排放量比石油基塑料的排放量少20%~30%。因此,生物基塑料的发展有巨大的市场潜力。

2.生物化学工艺技术发展为生物基塑料发展带来新革命

生物化学工艺技术的发展为生物基塑料的性能、生产工序、生产成本等都有了突破性的改变,其不仅能够使生物基塑料的性能达到最佳状态,而且能够大幅度的降低生产成本,提高淀粉及纤维素的含量,并且还能够直接或间接的使用非粮食淀粉,节约粮食资源。

3.生物基塑料产品种类不断增加,应用领域不断扩大

随着人们生活水平的提高对生活质量的要求越来越高,绿色食品、绿色包装都是人们追求的新事物,而生物基塑料就是绿色包装的典型资材。而且今后不会单单仅仅将生物基塑料的产品种类局限于包装上,会将生物基塑料的应用领域扩大到农业领域、医药领域、纺织领域等,他们都将在各自领域发挥着巨大的作用,实现资源替代和环境资源矛盾的缓解,更加有利于国家的可持续发展。

七、结语

近年来,生物基塑料的生产技术体系目前已经得到了确立,并且随着生物材料和生物生产技术的发展,其在节能减排和缓解资源环境压力发挥着显著的优势,通过对生物基塑料的研究和应用的现状进行综合分析,生物基塑料具有巨大的市场潜力。并且当前生物基塑料作为石油基的替代品使着我国的资源利用正朝着绿色、高效、高附加值、规模化、标准化的方向发展,从而为我国走经济可持续、能源可持续、资源可持续发展的道路奠定了基础,因此生物基塑料具有十分美好的发展前景。

参考文献

[1]唐赛珍.生物基材料发展前景展望[J].新材料产业,2013(03).

[2] 李洋.研究报告称生物基材料具有巨大的市场潜力[J].印刷技术,2010(04).

[3]张慧君.生物塑料在汽车上的应用与展望[J].橡塑资源利用[J].2013(04).

[4]杨中文.生物基塑料带来绿色革命[J].国外塑料,2006(05).

[5]王战勇,张晶,苏婷婷.可生物降解塑料的研究与发展[J].辽宁城乡环境科技,2003(08).

[6]关文.生物塑料有望替代90%传统树脂[J].中国石化报,2009(12).

可降解塑料行业前景范文第3篇

从环保产业的定义看,环保产业的界定与涵概的内容具有相当的广泛性,并与其他产业相互交叉与渗透。因此在实际应用中往往有两种不同的统计分类方法:一种就是上述定义的广义的分类;另一种是专指污染控制与治理的技术、设备和服务,即狭义的分类。其中,通常将狭义界定的部分视为环保产业的核心。

一、中国政府实施可持续发展战略,成为环保产业发展的新机遇,环保产业可望成为军转民的一个重要领域“九五”期间到2010年是中国经济高速发展的关键阶段,不可避免地要经历一个工业化、城市化和大规模资源开发的过程。尽管我国的环保工作取得了较大成绩,但全国环境形势仍很严峻,环境污染和生态破坏成为严重影响和制约我国经济发展的重要因素。为实现本世纪末力争使环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制,部分城市和地区环境质量有所改变等目标,国务院制定了《国家环保“九五”计划和2010年远景目标纲要》,并将可持续发展作为我国经济的发展战略。第四次全国环保大会提出到2000年所有污染物必须达标的要求,并推出《污染物总量控制计划》和《跨世纪绿色工程计划》两项重大举措,以及为之配套的一些其他政策、措施,必将促进各地区、企业投入区域和点源的污染治理。而目前我国环保产业技术水平、生产规模还不能适应环保事业的需要,难以参与国际竞争。环保产业是具有很大潜力的“朝阳产业”,这正是军工行业在军转民过程中需要寻求的符合国家产业政策、具有广阔市场前景的产业。因此环保产业有可能成为军转民的新领域。

二、军工行业环保产业的现状与发展环保产业的条件近十年来,军工行业将过去治理本行业污染的技术和设备逐步推向市场,许多有志之士都致力于环保产业,企业的环保部门与车间合作,开发环保技术和设备,设计院、大专院校和科研部门也纷纷参与环保市场竞争。经过十多年的发展,各军工行业都涌现出一批环保产业单位,有的已在我国环保产业中占有一席之地。据了解,到1995年,航空、船舶、兵器等行业环保产业产值均在3亿元左右。以兵器工业为例,涉足环保产业的单位有40多个(多为企事业单位的二级企业),共开发了大气污染防治技术与设备(脱硫除尘)、水污染防治技术与设备(如高浓度有机废水、电镀废水、CLO2发生器)、环保器材和净化设备(水和空气净化器、水处理药剂等)、汽车摩托车消声器、环境监测仪器、固体废物处理和综合利用设备、无公害环境标志产品(可降解塑料、氟里昂替代品R134a、新型制冷空调)等7大类70多种产品。环保从业人数为1万余人。其中环保产品的生产、技术开发、产品销售和“三废”综合利用构成了兵器工业的主体。从兵器工业的环保产业基本现状可以看出:(1)尽管产品、技术种类较多,但规模不大,产值不高,缺乏主导产品。按年产值3亿元计算,仅占全国产值(300多亿元)的1/100;(2)从事环保产业的单位主要是二级法人单位;(3)科研成果转化率低,商业化、产业化程度也很低;(4)环保产业单位的经营机制也是制约市场开发的一个重要因素。

鉴于以上原因和其他多种因素,目前,军工行业的环保产业在全国环保市场的份额还比较低,在组成我国环保产业的“四个方面军”——乡镇企业、地方环保部门所属环保公司、国务院各部门所属企业、外国公司中所处地位尚不突出。因此,军工行业要将环保产业真正发展成为其支柱民品还将面临着许多挑战。但也应该看到军工行业所具备的潜在优势还没有发挥出来。综合起来,军工行业具有发展环保产业的优势条件主要体现在:

(1)国防科技工业强大的科技开发能力和所拥有的高新技术正是提高我国环保科技水平的希望所在。

(2)各军工行业均涉及较广泛的产业领域,如机械、光电、化工等,具有健全的制造业基础和完善的配套能力,具有发展环保产业所需的产业基础。

(3)军工业特有的军品生产技术、某些专业领域的技术优势以及特有污染物的治理技术都有化为通用环保技术、进入环保市场的巨大潜力。如兵器工业的活性炭开发、生产及其应用技术,在环保产业中就具有广泛的应用领域;航空工业的新材料、制冷、空调、电子等先进技术优势都可广泛应用于环境保护产业,船舶工业的大型燃油炉、除油装置等技术基础同样有广泛应用前景。

(4)军工产品质量管理体系将使军工行业环保产品具有更高的可靠性,为改变我国目前环保产品质量低劣的状况提供保障、创造条件。

(5)国内外的销售网络体系,较强的设计能力和工程承包能力,使军工行业具有参与国际、国内环保工程承包的能力和国内外环保产品营销的优势。

三、环保产业市场浅析从当前的环保产业市场分析来看,可将环保市场分为受国家环保政策和执法力度影响的区域和点源的污染控制和污染治理市场以及随着人民生活质量要求的提高,形成的家用环保市场这两大环保产业市场。

(1)第四次全国环保大会以后,国家环保执法力度的加强,使得许多潜在的环保市场正在转化为现实的市场。

·《国务院加强环保工作的决定》要求到2000年所有污染物必须达到排放标准,否则届时将被停产或关闭,这就使得目前大量超标排放的企业不得不限期治理,从而进一步扩大了环保技术和设备的需求。《决定》还严令关、停、并、转目前严重污染环境的小造纸、小电镀、小炼焦、小制革、小化工等“15小”企业,从而促进了其他类似企业的治理。到2000年我国城市污水集中处理率要求达到20~30%,50万人口以上的城市都要建立污水处理厂,到2010年城市污水集中处理率达到40~50%,因此,城市污水处理厂是当前水处理市场的重要方面。第四次全国环保大会上推出的《总量控制计划》和《跨世纪绿色工程计划》两项重大举措,不仅要求污染物达到浓度排放标准,而且要使污染物总量控制在计划指标之内;《跨世纪绿色工程计划》共投资4800亿元,其中“九五”期间为第一期工程投资1860亿元,重点治理“三湖”(太湖、巢湖、滇池)和“三河”(淮河、辽河、海河),这些区域成为我国“九五”期间的主要环保市场。

·我国关于SO2控制区和酸雨控制区的划定,以及对SO2征收排污费后,锅炉燃烧烟气脱硫技术和设备具有很好的市场,电厂大型锅炉的烟气脱硫和工业中小型锅炉的烟气脱硫成为两大市场。我国现有中小型锅炉43万台,年耗煤3.5亿多吨,年排放SO2800多万吨,占SO2排放量的40%,因此中小型工业锅炉和电厂锅炉脱硫具有很好的市场需求。

·城市大气污染物的60%至70%来自汽车(摩托车)等机动车的排气污染。过去,由于我国使用含铅汽油,使得尾气净化的催化剂“中毒”,影响这一技术的推广和使用。现北京、上海、广州开始使用无铅汽油,禁止使用含铅汽油。1998年西安、重庆、天津等市使用无铅汽油,2000年全国使用无铅汽油,这就为我国汽车摩托车的尾气催化净化器的使用创造了条件。机动车尾气净化器正处于研究与开发阶段,这是目前正在形成的市场。近日,一些城市已要求检测不合格的在用车必须安装净化器。

·我国每年产生大量的城市垃圾和工业垃圾,严重污染环境,目前很多单位积极开发大型焚烧炉,并寻求示范工程;由于资金和技术问题,垃圾处理这一市场将在2000年开始的我国第十个五年计划时,成为环保工作的重要领域和环保产业的重要的潜在市场。另外,“白色污染”也是目前一个重要的环境因素,为解决此问题,可降解塑料及其深加工制品如农用薄膜、包装物具有良好的市场前景。

·新的环保标准,对污染物提出了更高的要求,新增控制指标,也开拓了环保产业的新的领域。如新的综合污水排放标准,要求对废水的TOC进行监测,总量控制要求与之配套使用的污水流量采样器,这些都是目前需要开发的环保监测仪器。

(2)人民生活质量要求的提高,形成空气和水净化器等家用环保产品的市场。许多城市自来水有些指标不合格。随着人民生活水平的提高,人们对环境质量的要求也日益提高。针对开放的消费品市场,家庭或小区的水净化器、居室和车用空气净化器都是当前关系到千家万户、市场容量比较大的畅销产品。

另外,各军工行业自身的污染治理(如老污染源的治理和新建项目的环保“三同时”项目)所需的技术与设备也是一个重要的环保市场。

四、环保产业科技开发与产业发展的重点根据市场需求和现有基础,结合各行业的技术优势和特点,是确立其开发重点的原则之一。根据有限目标,重点突破的原则,兵器工业确立了以下领域作为环保产业的开发重点:

(1)大气污染防治技术和设备开发生产除尘—脱硫一体化技术与设备,并建立电厂锅炉的示范工程。

(2)水处理设备重点开发医药等高浓度有机废水、电镀等表面处理废水处理的成套化、系列化设备,中小城市的污水处理和中水回用。

(3)垃圾处理设备及综合利用

(4)车辆尾气净化器等汽车环保产品技术开发重点:汽车、摩托车排气净化器,并总成为消声、净化一体器

(5)空气、水净化设备、器材与材料

(6)清洁产品和无公害环境标志产品技术开发重点:可降解塑料及其深加工和设备的国产化;氟里昂代用品134a。

(7)环境工程承包利用设计优势,进行工程承包,带动环保产品的销售。

(8)环保仪器、环境监测仪器及其他领域技术开发重点:总量控制仪器,注重该领域与国外进行技术合作与引进。另外,还应开发生态与生物技术,开展环保咨询(如ISO14000的认证与咨询等)。

五、军工行业发展环保产业的挑战和拟采取的对策与建议军工行业具有发展环保产业的条件和基础,环保产业市场为军转民提供了良好的机遇,但要充分将其优势发挥出来,首先应面对来自自我和外部的挑战:·市场机制对现有的计划体制的挑战。·规模经济的发展趋势对现有的零星的、小规模生产的挑战。

·集团优势对分散经营的挑战。·国外技术、资金对国内环保市场冲击和对军工行业目前脆弱的环保产业的挑战。

·国家环保产业的宏观调控及扶持政策滞后对军工行业发展环保产业扶持政策的挑战。

面对这些挑战,要使环保产业成为军工行业民品的重要补充或新的经济增长点,拟采取的对策与建议如下:

(1)行业管理部门,从各行业的实际出发,加强统筹规划和统一管理,加强环保产业的领导,引导并促进环保产业的规模化进程,并注重相关部门的协调。

(2)加强产、学、研的结合,按产品结构或技术开发的优势,进行资产重组,组建专业性的技术开发公司或环保产业集团,盘活存量资产,发挥整体优势。

(3)加大环保科研开发投资力度,落实环保产业资金渠道。

环保产业发展的关键在于技术和产品的开发,而目前环保科研小试费用匮乏;中试研究和科技开发很难列入重点项目;因此加大环保科研和科技开发投入是发展环保产业的前提;同时将成熟的技术产业化产品列入民品项目固定生产投资渠道。

建议建立国防科技工业环保产业发展基金,以支持和引导国防工业环保产业的发展。

(4)开展广泛的、多层次的国内、国际合作面对激烈的市场竞争,我们要转变观念,开展与环保产业的各方面军(乡镇企业、地方环保企业、国务院直属工业部门、国外环保公司)合作,取各家优势,为我所用。

与乡镇企业合作,充分利用和借鉴其灵活的机制和市场开拓能力;与地方环保部门合作,享受地方政策的保护与支持;与国务院有关行业,特别是缺乏环保专业队伍和制造基础的行业结成战略联盟,或为其提供技术和制造能力的支持;与国外公司合作,创办合资企业,合作开发、引进和消化技术,开发适合我国国情和发展中国家市场需求的技术和设备,提高我们的技术水平。同时,充分利用外贸和海外工程承包力量,开拓国际市场。

可降解塑料行业前景范文第4篇

【关键词】污水处理厂;污泥;综合利用;资源化

目前,我国污水处理率达到80%,污泥产生量随之越来越多。根据《中国污泥处理处置市场分析报告(2013)》预测,到2015年,全年城镇污水处理厂湿污泥(含水率80%)产生量将达到3359万吨,即日产污泥9.2万吨。现阶段,我国污水处理厂污泥处置仍以原始粗放的填埋为主,数以千亿的污水处理的投资是否换来“污染转移”备受各界媒体关注,由此,污泥的安全处置引来热议。污泥处理不当排入环境,不仅造成资源浪费,也会产生二次污染,危害人类。

全国范围内污泥的处置方式主要有污泥土地利用、焚烧与协同处置、建材利用、填埋。填埋是我国当前处理污泥的常见方法,污泥是一种资源,如何加以利用变废为宝,实现污泥资源化将成为污泥处置领域的重点发展技术。污水处理厂污泥不含Pb、Ag、Hg、Cd、Cu、Pb、Bi、As、Cr、Ni、Co、Ba等,其组成成分具体如表1:

表1 污水处理厂污泥组成成分表

1 污泥土地利用资源化

几十年来受重金属风险影响,污泥制成的有机肥曾一度被农业部禁止施用农田,只能用作填埋土、路基土、绿化土。我国污水处理厂污泥处理方式技术成熟,经过高温好氧发酵后各项指标是经得起考验的,而且转化成有机肥后腐殖质、有机质能有效改善土壤。污泥的土地利用能促进土壤有机质的回归。

2 缩减污泥处理处置成本

“重水轻泥”思想仍然存在,污泥的处理处置是每个污水处理厂正常运营过程中的一项重要难题,由于污泥处理未列支于污水处理费用,一般的污水处理厂能够实现正常运转主要依靠政府补贴。降低污泥处理处置成本方式是考虑辅料的选择,行业内先后选择锯末、花生壳、玉米须以及加工粉碎后的玉米棒等均不理想,最终采用腐熟物料作为新的辅料,成本降低了将近三分之一。

3 污泥产品及应用

由于下游产业链不完善,业外人士对污泥产品认识不清,污泥产品的去向令人堪忧。实际上,污泥的高温好氧发酵处理有效的杀灭病虫卵、杂草种子、稳定有机质、脱除水分,而且各项指标均符合《城镇污水处理厂污泥处置 林地用泥质》标准,可以用于园林绿化和处理,根据需要进一步处理也可用于生产有机复混肥料用于农业生产。随着各项合作,污泥作为绿化土,作为肥料,得到有效推广使用,实现了增收。2014年世界园艺博览会也采用了污泥产品作为栽培基质,尤其是名贵苗木的栽培基质各项指标要求较高,污泥完全符合该指标要求,世园会的植物栽培、育种都选择了污泥产品作为栽培基质,并给与了充分肯定,植物长得好,又节约了资源,可谓经济效益、社会效益和环境效益的大丰收。

污泥产品已经得到广泛使用,污泥与垃圾混合堆肥具有经济简便的优点;污泥消化制沼气有效减少了污泥数量;污泥燃料化技术主要采取HERS与SF法制成燃料;污泥的建材利用减少了建设焚烧炉的投资,利用自身的热值节能了能耗;污泥产品作为粘结剂将无烟煤加工成型煤,降低了灰渣中的残炭,防治了污染;污泥制成可降解塑料,有效地解决了“白色污染”;污泥低温热解制成燃料油是一个能量自给有余的过程,有客观的发展前景;污泥生产灭火剂是经济效益很好的项目得到了推广及应用。

污泥资源化技术也不免存在各种各样的问题,因此,污泥产品在使用过程中要注意一些问题,比如土地利用方面,利用前应进行无害化处理,不能在同一地点长期超量施用污泥。

4 结语

污泥的处置一直是处理处理厂正常运行的障碍,在资源和能源日益短缺的今天,能够将污泥综合利用资源化将是一件利国利民的重大举措。土地利用是符合我国现状的主要利用方式,因此,污泥成分中对重金属等各项指标的控制尤为重要,各种有机肥的生产能够消化大量的污泥,亦能够产生较好的经济效益。在实际应用过程中应污泥处置标准的出台将能够带动污泥综合利用产业的规范化、规模化发展,从而实现污泥的集约化处理。

【参考文献】

[1]邹琳.城市污水处理厂污泥最终处置方法研究[J].中机国际工程设计研究院有限责任公司,2011.

可降解塑料行业前景范文第5篇

化学工业是国民经济的基础性产业,为经济发展和人们生活提供了物质基础。长期以来,污染一直是困扰化学工业的致命问题,制约着化学工业的健康发展。化工过程既伴有原子间的重新组合,又有相变发生,因而在节能降耗方面潜力很大。近年来,化工生产绿色化的研发和应用正方兴未艾。

绿色化工就是在化工产品生产过程中,从工艺源头开始运用环保理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成、废物再利用与资源化,从而降低成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理由先污染后治理转向从源头上根治。

绿色化工理念注重从产品的全生命周期来考察其生产和使用对环境带来的影响,包括绿色原料、绿色产品和绿色过程等方面。要真正实现化工生产的绿色化,首先要从源头上减少有毒有害物质的使用,运用绿色化学的手段实现零排放;其次从工艺和设备两方面着手,大力研究开发从整个工程链中减少或消除污染的绿色工程技术,并在此基础上进行过程系统综合,降低能耗,实现废物最小化和环境影响最小化;然后从循环经济角度提高资源的综合利用率,降低废物产生和排放。

绿色化工已被全球列为21世纪实现可持续发展的一项重要战略,是解决资源、能源紧缺和环境恶化的重要途径,是提高人类生存质量和保证国家与民众安全的核心基础科学与技术。绿色化工和清洁生产工艺技术将向节能、环保的方向发展。化学与材料、生命、信息、能源、资源、环境等领域的结合将开辟新的发展方向,为提高人类生活质量和环境改善提供多种途径。

一、全球绿色化工态势

1995年美国设立“总统绿色化学挑战奖”,自1996 年开始每年颁发一次。1997年成立了绿色化学协会,致力于环境友好化学合成和处理的教学、科研工作。美国加州提出两项州议案,要求按照加州绿色化学行动法促进绿色化工发展。美国已着手创建一项能够明确鉴别绿色化学品和绿色工艺的综合性工业标准,实行绿色化工第三方认证,目前有近50家单位在参与制定。

欧洲的绿色化工也很活跃。英国的绿色化学网从2003年开始创建,2006年成员已达到1500家;为鼓励绿色化工,英国还设立绿色化工水晶奖、英国绿色化学奖、英国化学工程师学会环境奖等奖项。法国化工业正逐步将农作物用于化工领域,据预计,未来农业领域绿色化工创造的财富很可能超过农产品本身。

日本已从污染型的工业社会转变为全球环境的领跑者和节能超级大国。与1990 年相比,2006 年日本化学工业减少二氧化碳排放15%,而同期化工产品总产量却增加了30%。2000年日本成立了绿色与可持续化学网络,开展绿色与可持续发展化学的研究开发、教育、奖励、国际间的合作、信息交流等工作,并发起设立“绿色和可持续发展化学奖”。

巴西因拥有丰富的植物资源,生物塑料的生产成本比其他地区低很多,从而吸引了众多投资者。巴西的公司已经将中等规模甘蔗基高密度聚乙烯推向市场,并在生物基乙醇生产、生物乙醇制烯烃、生物基丁烯等方面有较快进展。一些跨国公司也积极参与巴西的绿色化工计划。不远的将来巴西将成为全球最大的绿色塑料生产国。

大型石化公司正努力发展绿色化工,不断提高能效,以降低温室气体排放,使用对环境友好的新工艺,减少生产过程的环境污染。如,阿克苏诺贝尔公司销售产品的18%来自其“生态优质”产品,与市场上的主流产品相比,留下的环境印迹低得多,公司到2015年计划将此份额增加到30%。

二、国内绿色化工进展

石化工业是国民经济的支柱产业。2010年我国石化行业规模以上企业总产值达8.88万亿元,占全国规模以上工业总产值的12.7%。石化产品广泛用于工业、农业、人民生活等各个领域:它为农业提供化肥、农药和塑料薄膜等,为能源、交通和居民生活提供石油、天然气、液化气等燃料,为汽车、船舶、航空航天、机械工业等提供合成材料、轮胎、涂料和胶粘剂等产品,为纺织工业提供合纤单体、合纤聚合物、染料及纺织助剂,为轻工家电业提供各种塑料材料、功能材料,为电子工业提供印刷电路板基材、塑封料、光刻胶、高纯试剂和特种气体等,为建筑业提供塑料建材、保温材料、建筑涂料、防火材料等,为医药工业提供基本化工原材料,为军事工业提供军用化工产品,为人民生活提供各种相关的日用化学品……

我国化工产业的出路就在于摒弃粗放的生产模式,推崇“绿色化工”,发展环保型产品,采用先进技术,实现清洁生产,最大限度地降低三废排放量,采用循环经济手段,提高资源利用率。

科学发展强调人与自然的和谐。

2006年国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》指出,我国环境保护虽然取得了积极进展,但环境形势严峻的状况仍然没有改变。

我国绿色化工研发正在兴起。南开大学与天津大学已于2003年联合组建了天津绿色化学化工实验室。2008年2月,广州化工集团有限公司等11家企业和华南理工大学、南开大学、浙江大学等6所重点高校发起组建的广州绿色化工产学研战略联盟正式启动。

绿色化工产品应用备受关注。如,绿色化工材料和技术渗透到了北京奥运会的方方面面,为北京奥运会成功举办发挥了重要作用。

三、南京化工园区绿色化工思考

1.发展现状

南京化工园区按照“国际一流、国内领先”的要求,经过10年的发展已初具规模,各项事业正蓬勃发展。园区在绿色化工方面做了大量工作,取得了较好成效。园区实现了集约发展,通过公用工程共享,提高了土地利用率;采用热电联供,实行按能级配置使用能源,提高了效率;强制推行清洁生产审核和循环经济试点工作,企业节能降耗有了明显改善。

(1)绿色碳一化工产业链。合成气是碳一化工的源头,园区合成气实行集中供应,生产效率高,资源和能源得到合理利用,废弃物少。惠生(南京)化工有限公司以煤为原料生产合成气,向菱天公司、蓝星公司和扬巴公司供应,并分离出一氧化碳产品供给塞拉尼斯醋酸装置,多余的一氧化碳和氢气生产出甲醇。实现了一氧化碳和氢气合理配置,最大限度地提高煤的有效利用率,降低碳排放。

项目采用世界上最先进工艺技术,其中煤气化采用GE 德士古水煤浆气化技术;工艺气体的净化和CO深冷分离采用林德公司低温甲醇洗工艺;甲醇合成单元采用国内自主开发的高效等温反应器和高性能合成催化剂;精馏系统采用“三塔”流程。同时配套克劳斯装置回收煤气中的硫,极大地减少二氧化硫排放,属于清洁煤化工项目。此外,项目还利用余热发电,有效地利用了煤的化学能,实现了企业一半用电量自给。项目还做到废水循环利用,废渣深加工利用、废气提取二氧化碳综合利用。

在醋酸合成方面,园区集聚了两大世界一流的醋酸生产商BP和塞拉尼斯,它们的生产技术属当今世界顶级技术。从合成醋酸的反应方程式看,甲醇羰基化合成醋酸符合“原子反应”要求,反应只有一步,全部的反应物原子都变成了产物,没有原子损耗。

Celeance 公司在传统Monsanto 法的基础上开发成功AO Plus 工艺,与传统Monsanto法比优势明显:装置的时空产率提高到20-40mol醋酸/升·小时;投资费用节省40%;公用工程消耗降低30%。近年,塞拉尼斯公司对AOPlus 的技术进行了改进,可将装置产能由120万吨/年提高到150万吨/年,单位产品成本大大下降。

BP 公司在Monsanto 法基础上改进,于1996年推出了BP Cativa工艺。催化剂体系具有如下优势:主催化剂便宜;稳定性好,可以维持高得多的浓度,具有更高的时空产率20-30mol醋酸/升·小时;投资费用节省10%-30%;由于体系中水浓度低于2 w%,副产物丙酸少,因此公用工程消耗降低20%-40%;采用该技术,可将原有装置产能提高30%以上。

(2)聚氨酯材料。聚氨酯是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物,广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等领域。由于它的使用可以节省能耗,因而属于绿色化工产品。园区在聚氨酯领域有较强的综合能力。

(3)绿色涂料及助剂。“绿色涂料”是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料和辐射固化涂料等,主要是从减少涂料总有机挥发量、降低溶剂的毒性、提高用户的安全性等方面加以改进。

我国是涂料生产大国,但高性能环保型涂料的发展落后于发达国家。化工园区在“绿色涂料”领域形成了产品集聚,有环保助剂、高性能树脂和安全的涂料产业链。如长江涂料公司年生产能力8万吨,是我国涂料行业设施最齐全、设备最先进、工艺领先、技术超前、环境优美、国内一流、国际接轨的现代化油漆制造基地,国内涂料10强企业。

园区还是国内最大的醇醚溶剂基地。醇醚类溶剂与水有很好的相溶性,被广泛地用于水性涂料,作助溶剂,起偶联使用。德纳(南京)化工有限公司目前有丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯六套生产装置,其中丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯生产能力达到10万吨/年,产品质量达到电子级;乙二醇丁醚生产能力达到9 万吨/年,乙二醇丁醚醋酸酯生产能力达到3万吨/年。

(4)水处理剂。水处理产品和服务是环保产业的重要组成部分。纳尔科工业服务(南京)有限公司由全球最大的水处理剂制造商美国纳尔科公司投资设立,年产3.7万吨水处理剂,包括年产7000吨橡胶聚合体、5000吨液态聚合体和年产2.5万吨混合物等市场畅销产品,最终将实现年产15 万吨产量的规模。工厂设备先进、生产工艺世界一流,定位为纳尔科在全球的核心生产厂之一,可供应纳尔科产品线的所有核心技术产品。

(5)资源综合利用。在乙烯裂解过程中,主要产品为“三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)三苯(纯苯、甲苯、二甲苯)”,同时也生产一定量的碳四、碳五、碳九等副产品,这些副产品中碳四已经得到较好的利用,碳五、碳九的利用与否直接关系到资源综合利用水平的高低,对园区绿色化工建设有重要影响。

南京源港精细化工有限公司碳五综合利用项目包括8 万吨/年碳五分离装置、2万吨/年碳五石油树脂装置,是目前国内同类装置中规模较大的企业之一,主要产品为双环戊二烯、脱环碳五加氢树脂。

南京齐东化工有限公司正在新建16万吨/年裂解碳九深加工项目,生产石油树脂7万吨。

2.对策措施

(1)引入“生态效率分析”方法并制定相应标准,定量、科学地评价入园项目。

(2)构建园区的绿色化工政策环境,一方面限制污染大的项目进入,另一方面鼓励绿色化工项目。

(3)项目入园需要进行前置性技术先进性、环境安全性评价,优先选用绿色化工项目。

(4)加大力度,提升园区现有企业技术,削减污染物、有毒物的产生和排放。

(5)以生态园区创建为契机,加强循环经济建设,提高资源利用率。

(6)加强对企业的监管,杜绝偷排现象,保证装置的安全运行,降低事故率。

(7)建立绿色化工专项基金,奖励绿色化工项目,资助绿色技术开发。

(8)跟踪国内外绿色化工技术、工艺和产品,向企业推荐新技术、新产品。

(9)建立绿色化工工程研究中心,开发利用和推广有市场前景的绿色化工技术。

3.今后重点发展的项目

(1)环氧丙烷。国外以过氧化氢和丙烯直接合成环氧丙烷技术已成熟,我国也正在积极研发。2010年我国环氧丙烷总产量约124万吨,大多采用污染较严重的氯醇法工艺生产。该工艺设备腐蚀严重,而且产生大量氯化钙和工业废水,难以处理。而过氧化氢直接氧化法生产环氧丙烷,几乎不产生三废。BASF公司和韩国SKC公司分别建成30万吨/年和10万吨/年HP-PO装置。

园区有大型环氧丙烷装置,采用的就是氯醇法工艺,而且钟山化工厂搬迁项目还有10万吨氯醇法环氧丙烷,如果能够合并改为20-30万吨双氧水氧化法工艺,不仅技术上可行,也可大大降低环境污染。

(2)淀粉基生物降解材料。淀粉基塑料可分为填充型、共混型和全淀粉塑料等三类。目前我国淀粉基塑料主要是填充型淀粉塑料,已属于逐步淘汰型品种。共混型淀粉塑料与单独的合成聚合物相比,其具有较快的降解速度和较好的力学性能,部分产品可完全降解。全淀粉塑料是真正的完全降解塑料,其成本与常规塑料更为接近,是最具发展前途的可降解淀粉塑料。

目前,日本住友商事会社、日本谷物淀粉公司、美国Novon International 公司、意大利Ferruzzi 公司和Novamont 公司等已宣布研制成功全淀粉降解塑料,其中美国Novon International公司的“NOVON”全淀粉塑料产品的生产能力已达到4.5万t/a,意大利Novamont公司开发的“Mater Bi”全淀粉塑料产品的生产能力已达到1万t/a。

(3)聚乳酸。聚乳酸(PLA)是一种具有良好生物降解和生物相容性的合成高分子材料,可在使用到一定时间后逐渐降解,并最终变成对人类、动植物和自然环境无害的水和二氧化碳。中科院长春应化所与浙江海正集团合作已经建成了国内最大的5000t/a PLA 生产装置。2007年,日本化纤协会公布东丽公司成功开发出将以PLA和纤维素为主要成分的植物纤维进行混炼,使用耐热性、刚性及成型性较好的植物纤维强化PLA塑料。

(4)二氧化碳综合利用。二氧化碳是温室气体,国际上减碳呼声日益高涨,中国政府承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,二氧化碳捕集与综合利用是碳减排的重要途径。

(5)碳酸二甲酯(DMC)。这是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。作为有机合成中间体,可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用,提高生产操作的安全性,降低环境污染;作为溶剂,DMC可替代氟利昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等;作为汽油添加剂,DMC 可提高其辛烷值和含氧量,进而提高其抗爆性;此外,DMC还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。因此它是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。

生产可采用甲醇羰基合成法和二氧化碳法,这两种方法的原料在园区非常丰富。园区要在新材料项目上有大的突破,就应当寄希望于碳酸二甲酯的合成技术和应用技术上的突破。

(6)CO2基共聚物。将CO2合成为高分子产物的关键是催化剂技术,其合成不必经过高能耗的还原过程,既能保护地球环境又可得到一类颇具特色的新型材料。

河南天冠集团与中山大学合作正在建设5000t/a的生产线;内蒙古蒙西集团采用长春应化所的技术建成3000t/aAPC装置;中科院长春应化所与中海油合作,正在海南兴建3000t/a 装置;江苏泰兴1 万t/a 装置已投产。

(7)绿色环保涂料。20世纪90年代,国际上兴起“绿色革命”,促进了涂料工业向“绿色”方向大步迈进。水性涂料、高固体分涂料、光固化涂料和粉末涂料占比不断提升。2009 年我国涂料总产量达755.44万吨,首次跃居世界第一,但绿色涂料比重较低。

涂料行业是园区精细化工的一个重要领域,包括助剂、树脂、涂料成品等品种齐全,“十二五”期间仍有较大发展空间,应当大力发展水性涂料、高固体分涂料,绿色助剂和树脂。

(8)生物质燃料。生物能源一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。生物质能利用主要包括生物质能发电和生物燃料。生物燃料是指通过生物资源生产的石油替代能源,包括生物乙醇、生物柴油、乙基叔丁基醚、生物气体、生物甲醇与生物二甲醚。

(9)精细生物化学品。1970 年代以来,生物化工得到很大发展,生物化学在发酵、食品、纺织、制药、皮革等行业都显示了威力,创造了巨大的经济价值,特别是固定化酶和固定化细胞技术的应用更促进了酶工业和发酵工业的发展。

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