張 鑫，全淑苗
(北京航天石化技術(shù)裝備工程有限公司，北京 100176)
摘 要：探討了廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)，指出了各技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、適用性及其發(fā)展應(yīng)用前景，提出了組合回收再利用技術(shù)以加快推進(jìn)我國(guó)的農(nóng)膜回收再利用并防止農(nóng)膜殘留污染。
關(guān) 鍵 詞：廢舊農(nóng)膜；農(nóng)膜政策；回收再利用技術(shù)
0 前言
農(nóng)用塑料薄膜(下文簡(jiǎn)稱為“農(nóng)膜”)覆蓋技術(shù)于20世紀(jì)70年代由日本引入中國(guó)，被稱為農(nóng)業(yè)技術(shù)史上的一次“白色革命”。農(nóng)膜的增溫保墑提產(chǎn)作用，對(duì)保障我國(guó)糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給及農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。農(nóng)膜主要是由石油加工合成的一種高分子有機(jī)化合物，由母體化合物和添加劑組成，母體化合物主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。農(nóng)膜本質(zhì)上是一種膜塑料，在塑料薄膜行業(yè)的地位舉足輕重，發(fā)展迅速，占比將近1/3。我國(guó)對(duì)農(nóng)膜的需求日益增加，農(nóng)膜產(chǎn)量及使用量逐年遞增，廢舊農(nóng)膜量也隨之增多。隨著覆膜技術(shù)的普及，殘留在土壤中的廢舊農(nóng)膜對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境、作物品質(zhì)和人類健康產(chǎn)生不可忽視的危害，嚴(yán)重制約我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了全面推進(jìn)廢舊農(nóng)膜污染治理，中國(guó)印發(fā)了多個(gè)政策以提高新農(nóng)膜產(chǎn)品品質(zhì)和促進(jìn)廢舊農(nóng)膜回收再利用。本文在對(duì)我國(guó)廢舊農(nóng)膜使用現(xiàn)狀概述的基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了農(nóng)膜政策導(dǎo)向，提出大力發(fā)展廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)才能解決廢舊農(nóng)膜的“出路”問(wèn)題。而且展開(kāi)論述了再生利用技術(shù)、溶解技術(shù)、焚燒技術(shù)和熱解技術(shù)等現(xiàn)有回收再利用技術(shù)，并指出單一回收再利用技術(shù)有其優(yōu)越性的同時(shí)也有一定的局限性，為了取長(zhǎng)補(bǔ)短以實(shí)現(xiàn)各類廢舊農(nóng)膜的高效回收，需有機(jī)地融合多種回收再利用技術(shù)。
1 農(nóng)膜使用現(xiàn)狀及廢舊農(nóng)膜回收
1. 1 農(nóng)膜使用現(xiàn)狀
中國(guó)是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)膜的產(chǎn)量和銷量巨大，居世界首位。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012年我國(guó)塑料薄膜產(chǎn)量為9703kt，其中農(nóng)用薄膜產(chǎn)量為1600kt，占塑料薄膜的16.5%，說(shuō)明農(nóng)業(yè)薄膜是塑料薄膜行業(yè)的一大重要分支。2011-2017年中國(guó)農(nóng)膜產(chǎn)量和銷量如圖1所示[1]，可以看出，農(nóng)膜產(chǎn)量逐漸遞增，從2011年的1570kt增大至2017年的2690kt，增比71.3%。農(nóng)膜銷量基本呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，從2011年的1480kt增大至2230kt，增比50.7%。
圖 1 2011 -2017 年中國(guó)農(nóng)膜的產(chǎn)量和銷量
農(nóng)膜根據(jù)用途主要可分為地膜和棚膜，兩者用量比約為1.2：1[2]。2010-2019年中國(guó)農(nóng)膜使用量和地膜使用量如圖2所示[3]。從圖2可以看到，農(nóng)膜使用量呈先增多后減少的趨勢(shì)，在2015年達(dá)到最大值2604kt。地膜使用量的變化趨勢(shì)與農(nóng)膜使用量相同，且占農(nóng)膜使用量的54%~57%。為了滿足我國(guó)與日俱增的糧食生產(chǎn)需求，農(nóng)膜在過(guò)去幾十年間被廣泛使用，但其長(zhǎng)期大量使用卻缺乏有效及時(shí)的回收處置從而導(dǎo)致“白色污染”日益加劇，因此自2015年后農(nóng)膜使用量逐漸減少。如2019年中國(guó)農(nóng)膜使用量為2408kt，較2018年的2467kt同比下降2. 39%。龐大的農(nóng)膜使用量也在一定程度上反映了廢舊農(nóng)膜的堆積量，其不僅僅占據(jù)了大面積的可利用土地和嚴(yán)重浪費(fèi)了物質(zhì)資源，而且對(duì)環(huán)境也造成了不可挽回的破壞。我國(guó)農(nóng)膜主要有棚膜和地膜，目前仍以地膜為主。圖3為1993-2020年地膜使用量和地膜覆蓋面積[4]?？梢钥吹?，在2016年以前，地膜使用量逐漸增多，在2016年以后逐漸減少。而地膜覆蓋面積總體呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，從1993年的591億m2增大至2020年的1730億m2，這一方面說(shuō)明地膜使用量的增多，另一方面也說(shuō)明了中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
圖 2 2010 -2019 年中國(guó)農(nóng)膜和地膜使用量
圖 3 1993 -2020 年中國(guó)地膜使用量和覆蓋面積
1. 2 廢舊農(nóng)膜回收
中國(guó)是農(nóng)膜使用大國(guó)，每年的廢舊農(nóng)膜量巨大。廢舊農(nóng)膜是膜塑料的一種，具有塑料的不易分解特性。廢舊農(nóng)膜廢棄于田間，不僅造成土地資源和能源資源的浪費(fèi)，也破壞了生態(tài)環(huán)境和降低了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及品質(zhì)。由于我國(guó)超薄地膜的大量使用以及廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)和機(jī)制的欠缺，2015年全國(guó)廢舊農(nóng)膜回收利用率不足2/3，因此，我們必須積極開(kāi)展廢舊農(nóng)膜回收行動(dòng)。
開(kāi)展廢舊農(nóng)膜回收行動(dòng)，一方面是提高廢舊農(nóng)膜的回收率，減少?gòu)U舊農(nóng)膜的廢棄量；另一方面是提高農(nóng)膜品質(zhì)和農(nóng)藝措施，從源頭減少?gòu)U舊農(nóng)膜產(chǎn)量?；谶@兩方面，目前中國(guó)廢舊農(nóng)膜污染防治技術(shù)主要有3種：一是產(chǎn)品替代技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和“白色污染”的日益嚴(yán)重，對(duì)農(nóng)膜的要求越來(lái)越高，各類可降解農(nóng)膜不斷涌現(xiàn)，采用可降解農(nóng)膜替代不可降解農(nóng)膜是發(fā)展的必然趨勢(shì)?？山到廪r(nóng)膜主要有生物可降解農(nóng)膜、光降解農(nóng)膜和紙農(nóng)膜等，生物可降解農(nóng)膜使用范圍最廣。生物可降解農(nóng)膜是指以生物降解材料為主要原料制備的、用于農(nóng)作物種植時(shí)土壤表面覆蓋的、具有生物降解性能的薄膜。其降解原理是農(nóng)膜中摻入可降解的生物質(zhì)，使得大塊農(nóng)膜容易降解為小塊農(nóng)膜。但必須說(shuō)明的是，這種可降解并非是真正、完全的降解，被降解成小塊的農(nóng)膜依舊殘舊在土壤中，難以被土壤完全同化吸收。因此，需研制雙降解農(nóng)膜，如光-生物可降解農(nóng)膜，以確保能及時(shí)、完全的降解。而雙降解農(nóng)膜的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高，如何簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、降低成本是未來(lái)雙降解農(nóng)膜推廣應(yīng)用的瓶頸。二是農(nóng)藝減控技術(shù)。主要是通過(guò)改進(jìn)農(nóng)藝措施減少農(nóng)膜使用量，推廣先進(jìn)科學(xué)的農(nóng)藝措施，如合理布局作物、合理輪作等，但需要說(shuō)明的是農(nóng)藝措施改進(jìn)的程度有限。三是廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)。采用機(jī)械(人工)將廢舊農(nóng)膜從土壤中清除回收，然后根據(jù)實(shí)際情況采用適宜的再利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)，解決“最后一公里”問(wèn)題。但廢舊農(nóng)膜回收存在分布廣、雜質(zhì)含量高、拾撿難度大、回收成本高等痛點(diǎn)，仍需國(guó)家政府大力扶持廢舊農(nóng)膜回收行動(dòng)。目前，廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)主要有再生利用技術(shù)、溶解技術(shù)、焚燒技術(shù)和熱解技術(shù)等，大力發(fā)展這些技術(shù)是解決廢舊農(nóng)膜“出路”問(wèn)題的最終途徑。
2 農(nóng)膜相關(guān)政策
無(wú)論是基于未來(lái)的經(jīng)濟(jì)規(guī)劃還是全球性的環(huán)境保護(hù)工作，我們都需制定一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)章制度以促進(jìn)人民對(duì)廢舊農(nóng)膜回收利用的認(rèn)識(shí)和完善廢舊農(nóng)膜的再生回收循環(huán)流程。黨中央國(guó)務(wù)院高度重視農(nóng)膜污染治理工作，致力于治理“白色污染”，提高農(nóng)膜回收率，完善廢舊農(nóng)膜回收處理制度[5]。表1為中國(guó)關(guān)于農(nóng)膜的相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)?？梢钥闯?，隨著中國(guó)對(duì)農(nóng)膜行業(yè)的逐漸重視，相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)逐步構(gòu)建了覆蓋農(nóng)膜生產(chǎn)、銷售、使用、回收、再利用等全生命周期的全程監(jiān)管體系，在源頭減量、科學(xué)使用和高效回收利用等方面我國(guó)都在積極推進(jìn)落實(shí)。同時(shí)，由于我國(guó)農(nóng)膜行業(yè)存在區(qū)域性，干旱、降雨量少且地廣的地區(qū)，如甘肅省，其農(nóng)膜使用量遠(yuǎn)大于其他地區(qū)，導(dǎo)致該地區(qū)廢舊農(nóng)膜污染問(wèn)題更為嚴(yán)重。因此，在符合國(guó)家政策及標(biāo)準(zhǔn)的前提下，部分地區(qū)也出臺(tái)了地方條例及標(biāo)準(zhǔn)以推進(jìn)地方農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，詳見(jiàn)表2?？梢钥闯觯瑹o(wú)論是國(guó)家層面的政策，還是地方層面的條例，都旨在加強(qiáng)政策扶持、項(xiàng)目引導(dǎo)、科技支撐、宣傳發(fā)動(dòng)，以全面推進(jìn)廢舊農(nóng)膜污染治理。相信在政府的大力扶持下，廢舊農(nóng)膜污染治理必將進(jìn)一步得到穩(wěn)定的發(fā)展。但是，農(nóng)田廢舊農(nóng)膜污染治理是個(gè)系統(tǒng)工程，涉及法律法規(guī)、地膜減量化應(yīng)用、可降解地膜應(yīng)用、地膜機(jī)械化回收、廢舊農(nóng)膜回收再利用等一系列棘手問(wèn)題，核心問(wèn)題是廢舊農(nóng)膜的回收再利用。但必須強(qiáng)調(diào)的是，農(nóng)膜的品質(zhì)是否佳、使用是否合理、回收是否高效等都會(huì)影響廢舊農(nóng)膜的回收再利用途徑。政府只有在高效把控農(nóng)膜生產(chǎn)、銷售、使用、回收等過(guò)程的前提下，大力扶持研發(fā)廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)，才能解決廢舊農(nóng)膜的“出路”問(wèn)題。
表 1 中國(guó)關(guān)于農(nóng)膜的相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)
表2 地方關(guān)于農(nóng)膜的相關(guān)條例及標(biāo)準(zhǔn)
3 廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)
廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)是指將廢舊的農(nóng)膜經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)轉(zhuǎn)化為其他的資源，完成“產(chǎn)品-廢棄物-再生資源-產(chǎn)品”或“產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的反饋式循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。在我國(guó)，廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)主要有再生利用技術(shù)、溶解技術(shù)、焚燒技術(shù)、熱解技術(shù)等[6]。其中，再生利用技術(shù)和溶解技術(shù)屬于“產(chǎn)品-廢棄物-再生資源-產(chǎn)品”模式，為物理回收。焚燒技術(shù)和熱解技術(shù)屬于“產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”模式，分別為能量回收和化學(xué)回收。
3. 1 再生利用技術(shù)
廢舊農(nóng)膜的再生利用技術(shù)分為簡(jiǎn)單再生技術(shù)和改性再生技術(shù)[7]。再生利用技術(shù)目前已有較為成熟的工藝路線，是許多國(guó)家作為再生利用的主要方法[8]。相比于簡(jiǎn)單再生技術(shù)，改性再生技術(shù)的運(yùn)行成本更高、技術(shù)難度更大，因此目前選用范圍更窄，但改性再生技術(shù)的再生制品品質(zhì)更高、原料適應(yīng)性更強(qiáng)，是廢舊農(nóng)膜資源化再利用的一大發(fā)展方向。簡(jiǎn)單再生技術(shù)和改性再生技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)如表3所示。
表3 簡(jiǎn)單再生技術(shù)和改性再生技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
3. 1. 1 簡(jiǎn)單再生技術(shù)
簡(jiǎn)單再生技術(shù)，又稱再生造粒技術(shù)，是將廢舊農(nóng)膜重新加熱塑化、切粒而加以利用，其基本原理是將廢舊農(nóng)膜經(jīng)清洗、破碎后送入高溫熔融裝置，廢舊農(nóng)膜隨之被熔化，后經(jīng)擠壓切粒，獲得二次母粒。二次母粒可直接再生成農(nóng)膜或加工成各種模塑制品，如塑料木材和柵欄等。該技術(shù)的特點(diǎn)是未改變其化學(xué)性質(zhì)，只是改變了物理外觀形狀，不經(jīng)過(guò)任何改性，故該技術(shù)又稱直接再生利用技術(shù)。工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，是目前最方便和最經(jīng)濟(jì)的資源化再利用技術(shù)。但該技術(shù)最大的問(wèn)題：一是再生料制品的力學(xué)性能下降幅度大，品質(zhì)較低，二是對(duì)廢舊農(nóng)膜品質(zhì)要求高，不適用于所有廢舊農(nóng)膜。根據(jù)工藝的不同，可分為干法造粒和濕法造粒，兩者的工藝流程和優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)表4。簡(jiǎn)單再生技術(shù)主要用于回收那些易清洗和挑選的一次性廢舊農(nóng)膜。由于再生利用的制品性能欠佳，一般只能用于品質(zhì)檔次較低的塑料制品。
表4 干法造粒和濕法造粒的工藝流程及優(yōu)缺點(diǎn)
3. 1. 2 改性再生技術(shù)
為了改善再生料的基本力學(xué)性能 ，滿足再生制品的品質(zhì)需求，需對(duì)廢舊農(nóng)膜進(jìn)行各種改性再利用。改性再生是將再生料經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)方法改性后再加工成型。廢舊農(nóng)膜的主要化學(xué)成分是合成樹脂，在實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)用途、標(biāo)準(zhǔn)的不同適量添加填料、潤(rùn)滑劑等，而不同用途的農(nóng)膜產(chǎn)品，其適用的改性再生技術(shù)也有一定的差異。根據(jù)廢舊農(nóng)膜的用途和回收目的，改性再生技術(shù)可分為物理改性再生和化學(xué)改性再生。物理改性包括填充改性、增韌改性和共混改性等，化學(xué)改性技術(shù)是通過(guò)接枝、共聚等方法在分子鏈中引入其他鏈節(jié)或功能基團(tuán)，或通過(guò)交聯(lián)劑等進(jìn)行交聯(lián)等改性使廢舊農(nóng)膜具有較高的抗沖擊性能、優(yōu)良的耐熱性和抗老化性等，如交聯(lián)改性。物理改性再生技術(shù)與化學(xué)改性再生技術(shù)顯著不同，廢舊農(nóng)膜經(jīng)物理改性再生技術(shù)后仍屬于塑料產(chǎn)品，但化學(xué)改性再生技術(shù)是改變物質(zhì)的化學(xué)分子鏈，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌猛镜沫h(huán)保型材料。改性再生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是再生制品的力學(xué)性能得到改善和提高，再生制品的品質(zhì)高。缺點(diǎn)是工藝路線較復(fù)雜，有 的需特定的機(jī)械設(shè)備。
物理改性再生技術(shù)有：(1)填充改性。是在廢舊農(nóng)膜中加入填料，目的是降低再生料的成本及提高再生料的強(qiáng)度。填充改性僅適用于對(duì)外觀和力學(xué)性能有要求的再生料。填充料主要有無(wú)機(jī)粒子、木粉、滑石粉等。(2)增韌改性。是在廢舊農(nóng)膜中添加彈性體以提高廢舊農(nóng)膜的耐沖擊性，原理是分散相彈性體粒子對(duì)裂紋端點(diǎn)起“鈍化”作用，并使應(yīng)力分布在粒子周圍，應(yīng)力分散達(dá)到了抑制裂紋發(fā)展的目的。彈性體種類較多，較為理想的有丁苯橡膠和丁基橡膠。(3)共混改性。是指將兩種及以上共聚物經(jīng)混合制成宏觀均勻材料的過(guò)程。主要方法有熔融共混、溶液共混和乳液共混。熔融共混是指聚合物組分加熱到熔融狀態(tài)后進(jìn)行的共混。溶液共混是指將聚合物組分溶解于溶劑后進(jìn)行的共混。乳液共混是指將兩種及以上聚合物乳液攪拌混合均勻后加入絮凝劑，使異種聚合物沉析。物理改性再生技術(shù)，其對(duì)廢舊農(nóng)膜的種類、品質(zhì)要求較低，通過(guò)改變廢舊農(nóng)膜的熔點(diǎn)、拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等物理性質(zhì)將廢舊農(nóng)膜改造成房屋建筑門窗塑料產(chǎn)品配件或能源材料等。中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的大幅提高推動(dòng)了土木建筑工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展，因此建筑材料塑料產(chǎn)品使用量龐大，通過(guò)合理的物理改性再生技術(shù)將廢舊農(nóng)膜改性為需求大的建筑材料，是實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)循環(huán)利用的一大途徑。
化學(xué)改性再生技術(shù)有交聯(lián)改性，是為了改善再生料的形態(tài)穩(wěn)定性、耐蠕變性及環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性，通過(guò)交聯(lián)，廢舊農(nóng)膜的結(jié)晶度下降，被掩蓋的韌性又重新表現(xiàn)出來(lái)。交聯(lián)改性分為化學(xué)交聯(lián)和輻射交聯(lián)?；瘜W(xué)交聯(lián)通常在材料的軟化點(diǎn)之上使材料充分塑化后加入交聯(lián)劑，使材料分子交聯(lián)。輻射交聯(lián)是利用輻射源的各種高能射線，將加有交聯(lián)劑的材料輻照交聯(lián)。廢舊農(nóng)膜再生料主要采用化學(xué)交聯(lián)法，交聯(lián)劑有有機(jī) 過(guò)氧化物等。目前較為成熟的化學(xué)改性再生技術(shù)是將廢舊塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樗鄩A水劑、化工原料等以提高資源利用率。
3. 2 溶解技術(shù)
溶解技術(shù)是指利用廢棄農(nóng)膜的溶解性能，采用特定的有機(jī)溶劑選擇性的溶解特定種類的廢舊農(nóng)膜，溶解后的廢舊農(nóng)膜可以制成各種涂料或黏結(jié)劑。典型廢舊農(nóng)膜種類與有機(jī)溶劑的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表5所示。以聚苯乙烯為例進(jìn)行說(shuō)明，先將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶于二甲苯中制成透明防水涂料和黏結(jié)劑；隨后在其中又加入不同顏料，制成各色建筑涂料。該技術(shù)設(shè)備要求較低，操作也較為簡(jiǎn)單，但選擇性溶劑耗量大，需對(duì)塑料進(jìn)行嚴(yán)格分類。
表5 典型廢舊農(nóng)膜種類與有機(jī)溶劑的對(duì)應(yīng)關(guān)系
3. 3 焚燒技術(shù)
由于廢舊農(nóng)膜的熱值較高(約10278~10833kcal/kg[6] )，焚燒處理可獲得廢舊農(nóng)膜的熱能進(jìn)行能量回收[9]。焚燒可大幅減少塑料的堆積量，可使廢塑料減容90%~95%，利用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)廢舊農(nóng)膜的減量化，但資源化利用程度低。許多發(fā)達(dá)國(guó)家都已建立了焚燒處理工廠，如在美國(guó)已經(jīng)建立了200余座廢塑料能量回收工廠，在日本和德國(guó)該工藝方案正在獲得效益。中國(guó)尚未有專門的廢塑料焚化爐，廢塑料往往是和市政垃圾一同燃燒，如深圳引進(jìn)的日本三菱重工馬丁爐排垃圾焚燒爐以及上海浦東引進(jìn)的法國(guó)垃圾焚燒設(shè)備。但由于廢舊農(nóng)膜還含有少量鹵素元素，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，造成二次污染，減少污染物的排放是該技術(shù)突破的重點(diǎn)方向。
3. 4 熱解技術(shù)
塑料是由石油作原料合成的高分子化合物，熱解技術(shù)是將廢舊農(nóng)膜置于無(wú)氧或低氧的密封容器中加熱，使其受熱解聚為低分子化合物進(jìn)而生成目標(biāo)產(chǎn)品。由于減量化、無(wú)害化、資源化程度高，該技術(shù)發(fā)展較快，應(yīng)用較多的是高溫?zé)崃呀夂痛呋呀?。該技術(shù)根據(jù)最終產(chǎn)品的不同主要可分為兩種，一種是為了得到燃料油(汽油、柴油、石腦油等)，另一種是為了得到化工原料(如苯乙烯、乙烯、丙烯等)。雖然都是將廢舊農(nóng)膜轉(zhuǎn)化為低分子物質(zhì)，但兩者的工藝路線不同，對(duì)聚烯烴類廢舊農(nóng)膜而言，制備燃料油是較為簡(jiǎn)單的工藝 。目前，我國(guó)暫無(wú)針對(duì)廢舊農(nóng)膜開(kāi)發(fā)熱解技術(shù)，但廢舊農(nóng)膜是廢塑料的一種，而廢塑料熱解技術(shù)發(fā)展較快。2021年12月，工信部印發(fā)《“十四五”工業(yè)綠色 發(fā)展規(guī)劃》，提出要鼓勵(lì)開(kāi)展廢塑料化學(xué)循環(huán)利用，推進(jìn)低值廢塑料熱裂解等技術(shù)推廣應(yīng)用。2014年，深圳綠色環(huán)?？萍加邢薰狙邪l(fā)的廢塑料裂解工藝技術(shù)和成套設(shè)備，成為國(guó)內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。目前，該公司已在蘭州、深圳等多地建立了17個(gè)廢塑料制油基地，已形成年處理廢塑料25kt、生產(chǎn)汽柴油20kt的能力。杭州電子科技大學(xué)俞天明團(tuán)隊(duì)2015年在衢州試驗(yàn)基地建成了日處理廢塑料100t，出油率為65%~70%的示范裝置。塑料油的出處是目前廢塑料化學(xué)循環(huán)利用行業(yè)的痛點(diǎn)，因此Axens集團(tuán)開(kāi)發(fā)了Rewind® Mix技術(shù)，該技術(shù)是一種可以將任何廢塑料熱解油轉(zhuǎn)化為乙烯裝置進(jìn)料的技術(shù)，且通過(guò)乙烯裝置就可以繼續(xù)生產(chǎn)塑料產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)“廢塑料-塑料油-乙烯-塑料”循環(huán)。熱解技術(shù)是廢塑料化學(xué)循環(huán)的重要技術(shù)之一，但目前熱解工藝不可避免的存在設(shè)備和管道易結(jié)焦堵塞、運(yùn)行不穩(wěn)定等“卡脖子”問(wèn)題，解決該問(wèn)題是發(fā)展該技術(shù)的重中之重。
綜上所述，中國(guó)廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，詳見(jiàn)表6。如何揚(yáng)己之長(zhǎng)的同時(shí)避己之短是全面發(fā)展回收再利用技術(shù)的重要途徑。組合回收技術(shù)是把各種物理回收技術(shù)和化學(xué)回收技術(shù)有機(jī)地融合在一起，如針對(duì)分選可行、品質(zhì)較佳的廢舊農(nóng)膜選擇物理回收技術(shù)，根據(jù)實(shí)際情況選擇再生利用技術(shù)或溶解技術(shù)。而針對(duì)不易分選、品質(zhì)較差、低殘值廢舊農(nóng)膜選擇能量回收技術(shù)或化學(xué)回收技術(shù)，根據(jù)實(shí)際情況選擇焚燒技術(shù)或熱解技術(shù)。
表6 廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
4 結(jié)論
(1)針對(duì)廢舊農(nóng)膜環(huán)境污染及資源浪費(fèi)問(wèn)題，中國(guó)政策兩手抓“農(nóng)膜質(zhì)量”和“廢舊農(nóng)膜回收再利用”以全面發(fā)展廢舊農(nóng)膜回收再利用行業(yè)；
(2)目前，有多種廢舊農(nóng)膜回收再利用技術(shù)，包括物理回收再利用技術(shù)和化學(xué)回收再利用技術(shù)，各類技術(shù)都 有其優(yōu)越性和適用性。由于中國(guó)廢舊農(nóng)膜的種類和來(lái)源不同、品質(zhì)差異性大，單一回收再利用技術(shù)不能滿足廢舊農(nóng)膜高效回收，一般需要采用組合回收再利用技術(shù)，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，使得各類廢舊農(nóng)膜都得到高效回收。但相比單一回收再利用技術(shù)，組合回收再利用技術(shù)的工藝更加復(fù)雜、成本更高，適合于大型廢舊農(nóng)膜回收公司；
(3)廢舊農(nóng)膜的回收再利用，可真正實(shí)現(xiàn)“農(nóng)膜-廢舊農(nóng)膜-再生資源-農(nóng)膜”或“農(nóng)膜-廢舊農(nóng)膜-再生資源”的農(nóng)膜循環(huán)經(jīng)濟(jì)閉環(huán)式產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展新模式，助力國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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