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托拉:打破回收塑料含量的瓶颈

图片来源:TOMRA Group

塑料行业的品牌商和包装转换器在回收物可用性方面面临重大瓶颈。为了克服这一挑战并实现雄心勃勃的回收目标,回收商和材料分类设施(mrf)正在使用先进技术生产高档应用的原料,扩大他们的商业机会。

随着立法继续推动减少塑料垃圾,对高质量再生塑料的需求正处于创纪录的高位。塑料耐用、高效、方便,这使得它们对消费者和企业都非常有益。使塑料产品和包装更具可持续性是我们这个时代的挑战。随着品牌所有者寻求增加回收成分的份额,以减少生产排放并满足消费者的需求,他们面临着一系列新的挑战。汽车和包装等高端应用需要高质量的回收工艺和先进的分类技术,以有效地从消费后和工业后的塑料垃圾中获取原料。

需求vs.可回收内容可用性

到2020年,全球塑料产量达到3.67亿年公吨(公吨)。欧洲生产了5500万吨塑料,其中70%的市场需求来自最大的国家,40.5%的材料用于包装生产。在寻求为塑料创造循环经济的过程中,应减少原始材料在制造业中的份额,代之以二次原材料。然而,说起来容易做起来难。

塑料回收当然也有负面的宣传,尤其是由于减少回收——毕竟,对公园长椅、花盆和减速带等物品的需求是有限的。但回收行业与塑料价值链的成员合作,现在已经有可能用先进的机械回收制造出类似原始的回收物。这不仅被证明是一种经济上可行和实用的初级材料替代品,还为回收商和mrf提供了创造新的收入来源的机会。即使是在高度污染的塑料废物流中,如城市固体废物(MSW),现在也有可能获得可用于制造新产品的优质原料。

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图片来源:TOMRA Group

标普全球普氏分析预计到2030年,超过170万吨的原始聚合物将被机械回收塑料取代,而2020年这一数字为68.8万吨。迄今为止,只有一小部分回收物被用于新材料的生产。大部分回收物用于低级别的应用。那么,汽车、食品饮料和化妆品等行业如何确保高质量的回收原料的可靠供应呢?要弥合材料短缺的差距,首先要有效收集可回收物。例如,押金返还系统(DRS)是在闭环系统中回收饮料容器的全球最佳实践。没有一个放之四海而皆准的解决方案:为了实现循环,需要补充解决方案来捕获其他塑料制品,如消费后薄膜包装。减少污染和增加所有废物流中的回收物数量对塑料的未来至关重要。

法例的新发展

需要一个协调的方法来实现更大的塑料循环,并为市场提供长期的回收原料供应,以减少对初级材料的依赖。例如,许多国家正在考虑或已经引入了生产者责任扩展计划(EPR),使生产者对产品的生命周期——从设计到产品生命周期的消费后阶段——负有重大责任。这些政策鼓励生产者在制造包装时考虑环境因素,并有助于减少产品对环境的影响。立法在支持基础设施投资方面发挥着重要作用,包括有效收集、分类和回收塑料垃圾。塑料指令和强制性回收含量目标可以建立适当的框架,优先考虑循环性,打破原料回收的瓶颈。

约束性框架是对市场的重大和必要干预。它们支持可持续废物管理,并在确保需求和基础设施投资的同时,刺激行业增加回收物的使用。欧盟于1994年推出的《塑料包装和包装废物指令》(Plastic Packaging and Packaging Waste Directive)是规定回收含量目标的立法之一,为二次原材料创造了终端市场。该指令强制要求包装生产商到2025年在新塑料包装生产中使用至少50%的可回收成分,到2030年超过55%。2021年,欧盟推出了一项一次性塑料制品该指令要求到2025年PET瓶中至少有25%的可回收成分,单独的收集目标为77%。有DRSs的国家是最佳实践:德国PET的收集率达到98%,荷兰紧随其后,为95%。

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尽管我们似乎正在走向循环经济,但我们还有很长的路要走。根据“零浪费”在欧洲,新瓶子中平均只含有17%的回收PET (rPET)。与此同时,69%的其他PET产品是用饮料瓶中的rPET制成的——从预期的闭环过程中转移了材料。理想情况下,塑料材料应在同一应用中多次回收,以确保在经济可行的情况下,有足够的供应用于生产。

指令是向前迈出的决定性一步,但仍有改进的空间。例如,很少有立法规定使用消费后回收物(PCR)来填补需求和供应之间的差距。在美国,加利福尼亚州是饮料瓶中PCR目标最雄心勃勃的州。最近成立的加州回收物法在2022年、2025年和2030年分别设定15%、25%和50%的聚合酶链反应目标。

先进的机械回收和价值链上的合作

增加回收物的使用需要整个行业采取行动,设计可回收的包装,并通过新的和现有的工具改善优质回收物的供应。将整体资源系统方法应用于废物管理,将沉积物返回系统(DRS)、选定材料流的单独收集和混合废物分类结合起来,以回收塑料,进行先进的机械回收。

除了专门的收集流,混合垃圾分类的增加也被证明可以提供高质量的塑料回收。荷兰残余物分拣厂AVR的一项案例研究表明,采用高性能技术的混合垃圾分拣可以多捕获12倍的塑料进行回收,减少二氧化碳排放。其他分类设施,如挪威公司IVAR IKS或ROAF,也表明,如果市政当局和企业投资于先进的技术和工艺,混合垃圾分类将具有巨大的潜力。

今天,回收商和分拣厂经营者面临的任务是将受污染的废物清洗到适合进一步处理或当地交易的水平。与此同时,购买PCR的品牌商和转化器要求按聚合物类型和颜色分类的高纯度单组分。通过采用新的基于传感器的分选技术,工厂运营商可以有效地从废物流中分选和纯化高价值塑料,并将PET或PO馏分供应给市场。为了创造更有价值的产品,需要将预分选和片状分选解决方案相结合。首先,近红外(NIR)分拣机将目标塑料与不需要的聚合物和外来物质等污染物分离。然后将提纯的塑料粉碎、清洗和干燥。然后,用高精度薄片分选系统对产生的塑料薄片进行二次加工,该系统可以对小到2毫米的薄片进行分选。这些超灵活的系统使作业者能够根据聚合物类型和/或颜色来确定是否需要对材料进行分类,从而创造出专门针对最苛刻要求的产品。这些系统所采用的杰出技术可以对各种颜色进行分类,包括高要求的天然、透明和浅蓝色薄片,以及所有明亮的颜色,同时确保最大的聚合物纯度。因此,运营商有办法将污染水平降至最低,并为行业提供高质量的材料,他们可以将其加工成类似原始的可回收物。

虽然大多数回收商更喜欢来自污染水平较低的单一材料流的塑料,但运营商可以通过“清除”塑料中的杂质来获取更多材料来满足需求。例如,消费者消费后的包装垃圾可以成为可回收聚合物的极好来源,而且可以大量获得。虽然与后工业时代的塑料垃圾相比污染更严重,但复杂的分类系统可以利用先进的机械回收工艺自动回收和净化材料。这也将增加市场上PCR材料的可用性。

合作是塑料回收的关键。提高可回收性和增加回收物的数量要求工业向上游发展,因为高质量的回收从设计阶段就开始了。品牌所有者被鼓励实施“为回收而设计”,以帮助促进分类过程。产品的设计越复杂、色彩越丰富,分类和回收就越困难。因此,为了最大限度地回收资源,产品设计、分拣技术和整个流程必须相互补充。从产品设计到报废管理,所有方法都齐头并进,很明显,改变不会来自价值链中的单一参与者——为了创新和改造行业,每个人都必须发挥自己的作用。

好处

回收行业提供了巨大的潜力,但有限的回收物可用性、低质量的回收物以及缺乏财政激励阻碍了其发展。立法和消费者意识表明,现在是减少浪费和优先回收利用的时候了。高效的分类流程使mrf得以实现,回收商甚至可以从污染最严重的废物流中制造出高纯度的单组分,这将确保长期供应回收物。作为塑料循环路线图的一部分,创造类似于原始的回收物的能力为分类设施和回收商开辟了新的收入来源,同时加强了当地的贸易。使用基于传感器的分拣技术为整个塑料价值链提供了经济优势。

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