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Sustainability:城市固体废弃物中非包装塑料的特性与物质流分析:维也纳的案例分析 |
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论文标题:Characteristics and Material Flows of Non-Packaging Plastics in Municipal Solid Waste: A Case Study from Vienna
论文链接:https://www.mdpi.com/2071-1050/17/20/9105
期刊名:Sustainability
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/sustainability
一、引言
2022年,非包装塑料占欧盟27国及其3个成员国原生塑料总量的60%以上。然而,与包装塑料不同,非包装塑料在很大程度上尚未受到欧盟法规的约束,这导致其单独收集率和回收率较低。了解非包装塑料废物中与回收相关的特性对确保所有塑料的循环性和可持续管理至关重要。来自奥地利维也纳工业大学的Gisela Breslmayer、Lea Gritsch和Jakob Lederer博士共同在Sustainability 期刊上发表了文章。该研究以奥地利维也纳为案例,在聚合物和产品层面,对混合城市固体废弃物及轻质包装废弃物中的非包装塑料废物进行了详细的特征分析,以实现更加可持续的非包装塑料废物管理。

图1:在混合城市固体废弃物和轻质包装废弃物中发现的非包装塑料废物的聚合物组成(重量%,干基)。
二、研究过程与结果
该研究团队对非包装塑料废物进行了取样与特性分析。首先,该研究团队于2022年10月进行了一次全面的城市固体废弃物取样活动,取样的废弃物流包括混合城市固体废弃物以及单独收集的轻质包装废弃物 (分为容器收集和袋子收集两种方式)。接着,该研究团队对两种废弃物流的硬质非包装塑料废物子物品样品进行了全面分析,并从而得到了描述非包装塑料废物特性和质量的子-子物品。每个物品被分配了编号和称重,并根据以下方面进行特性分析:(i) 应用领域和产品类型,(ii) 聚合物,(iii) 颜色,以及 (iv) 杂质的存在情况。样品包括来自混合城市固体废弃物的1582个非包装塑料废物和来自轻质包装废弃物的823个非包装塑料废物。样品总共区分了八个应用领域:建筑与施工、交通运输、电子电气、家具、农业与园艺、医疗、家用及其他。最后,研究团队运用物质流分析量化维也纳全市非包装塑料的流向及存量变化。其中,该研究中提到的主要目标聚合物包括:聚丙烯 (PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 和高密度聚乙烯 (HDPE)。
该研究发现:
(1) 维也纳非包装塑料回收潜力巨大但被严重浪费。维也纳每年约有4100吨本可回收的目标聚合物 (尤其是聚丙烯) 被丢弃在混合城市固体废物中,最终被焚烧。如果这些聚合物被分离出来并回收利用,维也纳的城市废弃物回收率将提高0.54个百分点。
(2) 消费者行为与产品设计影响非包装塑料的回收效果。就应用领域与产品类型而言,维也纳非包装塑料废物主要归属于“家用”和“其他”领域 (混合城市固体废弃物中占51重量%,轻质包装废弃物中占73重量%)。厨房用品 (包括厨具用具和饮料瓶) 更倾向于被消费者“智能错投”到轻质包装废弃物中,表明公众对类似包装的物品有单独收集的意愿。而清洁用品 (如海绵) 因被认为“脏”,大多被丢弃在混合城市固体废弃物中。大型物品 (如衣架、水桶和篮子) 大多数是在混合城市固体废弃物中发现的,而尺寸小于5厘米的物品被单独收集的概率较低。
(3) 非包装塑料废物高质量回收潜力集中于特定产品。混合城市固废弃物中8重量% (约740吨/年) 的非包装塑料废物被归类为高质量。相比之下,轻质包装废弃物中高质量塑料物品比例是前者的两倍,达到18重量% (约55吨/年)。这是因为厨房用品中的聚丙烯符合食品接触材料标准,有助于闭环收集和回收。4) 按聚合物类型的颜色显示,混合城市固体废弃物中的目标聚合物主要为有色 (67重量%) 和黑色,容易干扰分选和回收。轻质包装废弃物中76重量%的目标聚合物是透明和白色的 (73吨/年),更有利于回收。

图2:按聚合物划分的颜色组成。
三、研究总结
该研究于2022年在维也纳市对混合城市固体废物和单独收集的轻质包装废物中的硬质非包装塑料进行了深入的特征分析。该研究得出的结论对欧盟及其他国家/地区具有参考意义,为非包装塑料产品的生产者提供了重要反馈,有助于他们改进产品设计以实现回收目的。为了提高非包装塑料废物 (尤其是短寿命消费品) 的回收率,应研究制定“面向回收的设计”指南,包括产品的可分离性、限制染料的使用,以及对小于5厘米的小型产品进行规范。未来的研究可以探讨非包装塑料废物中添加剂的存在情况,进一步扩展了对非包装塑料进行全面特征分析的潜力,促进这一庞大塑料废物流的未来回收,实现更可持续的管理。
期刊介绍
主编:Prof. Dr. Steve W. Lyon, Ohio State University, USA
Sustainability创刊于2009年,作为一个跨学科的国际开放获取期刊,涵盖技术、环境、文化、经济和人类社会的可持续发展研究。期刊聚焦自然科学、工程学、经济学、社会科学与人文领域研究,推动跨学科协同探索,共同助力人类可持续发展及联合国 2030 可持续发展议程。 期刊已被 Scopus、SCIE、SSCI (Web of Science) 等多个权威数据库收录,5-Year Impact Factor 为 4.2。
2025 Impact Factor:4.1
2025 CiteScore:8.9
Time to First Decision:16.9 Days
Acceptance to Publication:3.8 Days
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