论文标题：Pretreatment as a Microplastics Generator during Household Biogenic Waste Treatment

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.11.010

微信链接：点击此处阅读微信文章

塑料是全球消费经济中被广泛使用的材料，其产生的污染物颗粒——微塑料（MP）已经扩散到全球各类环境中，对环境造成严重威胁。微塑料是指尺寸小于5 mm的碎塑料。厨余垃圾是陆地生态系统中微塑料污染的重要来源，可以被转化为土壤调理剂或有机肥，实现资源化利用。预处理是厨余垃圾生物处理厂中用于去除塑料和其他杂质不可或缺的工艺步骤。然而，预处理无法完全去除塑料杂质，而且可能产生次生微塑料。

同济大学何品晶研究团队在中国工程院院刊《Engineering》发表了题为“Pretreatment as a Microplastics Generator during Household Biogenic Waste Treatment”（厨余垃圾资源化工程中微塑料产生的关键环节——预处理）的研究性文章，全流程分析了用于处理源头破袋投放或袋装化投放厨余垃圾的三类典型预处理技术。文章通过分析各预处理阶段厨余垃圾中碎塑料和微塑料（尺寸大于50 μm）的数量和性质，确定了微塑料次生的关键环节。此外，还计算了微塑料沿预处理系统的物质流量，分析了微塑料的来源，以全面评析微塑料在厨余垃圾预处理系统中的来源和归趋。

文章表明，无论采用何种预处理系统，厨余垃圾经源头破袋投放可使得预处理后的微塑料丰度减少8%~72%。袋装化投放的厨余垃圾预处理出料中，微塑料丰度高达每千克湿重（1673 ± 279）~（3198 ± 263）个，与未经预处理的厨余垃圾相比增加了119%~473%。生物质破碎机、生物水解反应器、粗破碎机等设备最易次生微塑料，出料中的微塑料丰度分别明显高出进料136%~529%、136%~602%、143%~182%。具有挤压脱水作用的设备倾向于在固相中富集较大尺寸的微塑料（> 2 mm）。预处理之后，每100 t源头破袋投放厨余垃圾将产生460万~1720万个微塑料，每100 t袋装化投放厨余垃圾将产生3270万~20 560万个微塑料。微塑料的产生量与污水处理厂和城市生活垃圾焚烧设施相近。厨余垃圾预处理后，年均有7411.1亿~331 242.2亿个微塑料进入厌氧消化系统，644.4亿~164 010.0亿个微塑料进入垃圾焚烧系统。

总之，厨余垃圾资源化产品中的微塑料严重威胁土壤环境。厨余垃圾预处理的主要目的是去除塑料杂质，但文章证实其存在次生微塑料风险。全球普遍采用的厨余垃圾预处理系统可能导致微塑料广泛传播并进入环境。值得注意的是，文章强调了源头破袋投放厨余垃圾的重要性，并提供了指导工艺选择和优化的建议，旨在全面降低预处理系统对微塑料次生风险的影响。

引用信息：Tian Hu, Fan Lü, Zhan Yang, Zhenchao Shi, Yicheng Yang, Hua Zhang, Pinjing He. Pretreatment as a Microplastics Generator during Household Biogenic Waste Treatment [J]. Engineering, 2024, 32(1): 116-126.

扫二维码 | 查看原文

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.11.010

推荐阅读

华东理工大学研究团队：不同类型渗滤液中微塑料污染的新见解——丰度、特征和潜在来源

天津大学侯立安院士团队：可生物降解塑料取代传统塑料助力碳减排

同济大学团队：数字孪生使能技术在道路工程全生命周期中的应用综述

从艺术的角度诠释超材料

通知：补充征集AI for Engineering专题选题 | Engineering