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疫情之下，足不出戶。在家中備好一段時間的食品，成爲許多城市居民必須考慮的事情。基本的安全感來自那些保質期較長的食品，如罐頭、香腸、榨菜、方便面、盒裝牛奶等。它們之所以能夠較爲長久儲存，實則有賴于那層妥當的食品包裝。實際上，就連那些團購到的肉蛋蔬果，也是經過了包裝處理，才能經由物流颠簸進入家家戶戶。

可以想像，如今上海許多居民家中，每日所産生的大部分垃圾，正是這一類的食品包裝。由于沾染到食物油脂，或是多層複合難以分解，在經過消費使用後，它們也許會被分類到幹垃圾中，進入焚燒的系統。

實際上，無論是否處于疫情，食品包裝都在我們生活中起着極大作用。得益于食品工業技術發展，我們有了更多保管食物的辦法。當食物被我們取用，這些食品包裝便完成了使命，變成需要丢棄的垃圾。也許，在家坐享其成之時，正好順便認真思考，我們如何才能更好地對它們負責。

近日，芬蘭國家技術研究中心（VTT）發布了一份《食品包裝回收：現狀和展望（Recycling Food Packaging）》的報告，其中概述了歐洲和美國的回收現狀，以及影響回收率的社會和技術因素。報告還介紹了新近的食品包裝回收技術創新，并重點解析那些未來五年内有望商業化的解決方案。

該研究報告受全球可持續包裝解決方案提供商Huhtamaki普樂集團的委托，旨在建立食品包裝回收再生系統，爲來自行業、社會和政府的利益相關方的通力合作提供參考。Huhtamaki普樂集團認爲，僅生産可回收産品是不夠的；它們需要被回收。憑借百年曆史和北歐傳承，Huhtamaki普樂集團計劃，到2030年實現碳中和生産，并将100%産品設計爲可回收、可降解或可重複使用。

今天是4月22日世界地球日，澎湃市政廳聯合Huhtamaki普樂集團發布該報告的最後一部分，即介紹當下已告成熟的與正在探索的塑料回收路徑，包括物理回收、化學回收與PET的回收，并總結讨論擴大包裝回收利用規模的主要障礙與市場前景。

塑料包裝回收

歐洲每年産生近3000萬噸塑料廢棄物，且數量還在增加。食品包裝占這些塑料廢棄物的近60%（kerman和Sundqvist-Andberg，2021）。單獨收集時，使用過的包裝通過物理熱處理回收用于生産塑料顆粒（物理回收），或通過将聚合物結構分解爲化學品或單體/低聚物（化學回收），物理回收工藝在全球已成熟，而化學回收現在才開始全面商業化。

物理回收

塑料物理回收是指，在不明顯改變材料化學結構（研磨、洗滌、分離、熔化、複合和造粒）的情況下，将廢舊塑料制品加工成二次原料。目前，它是歐洲回收塑料廢棄物的主要方法。對聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）或聚乙烯、對苯二甲酸酯（PET）等，它是一種成熟的塑料材料回收技術。

爲保證再生料的質量，物理回收需精細分類成單類聚合物。因此，多層和複合包裝通常不被現有回收體系接受。

多層複合材料的物理回收

APK公司的Newcycling技術，是爲數不多的已具商業規模的多層塑料的物理回收工藝之一，這是一種基于溶劑的回收工藝。它能在複合材料中選擇性溶解所需聚合物，進而從多層複合材料及其他混合塑料中提取出所需的聚合物種類，獲得可重新用于包裝的LDPE，并去除氣味和雜質。

APK在德國擁有一家商業化運營的回收設施，專門生産塑料顆粒，年産能8000噸。APK還計劃在2022-2023年擴建一個年産能約20000噸的生産設施。另一個後起之秀是西班牙的Repetco公司，開發了一種使用加壓蒸汽分層的工藝，用于PE-PET複合材料的回收。該公司正在西班牙阿爾巴塞特建造一座工廠，計劃2022年底運營，預計年産能45000噸的rPET。

化學（高級）回收

化學回收（在美國也稱高級回收）目的是将塑料廢棄物轉化爲化學原材料。它是一種化學或熱化學過程（例如熱解），其中聚合物的化學結構發生變化，轉化爲化學結構單元，包括單體、低聚物和高級烴，用作制造新産品的原材料，而不是用于生産燃料或能源。化學回收工藝不如物理回收工藝成熟，但行業合作和投資正在形成。根據2019年的一份報告，有超過40家的化學回收工廠在商業運營（Closed Loop 2019）。

“化學回收”一詞，意味着經由各種技術，即經由熱、壓力、耗氧、催化劑和/或溶劑的某種組合，将塑料廢棄物分解成燃料或新塑料的構件。例如，熱解和氣化使用熱量來分解塑料，并隔絕氧氣以防止燃燒。其他技術以溶劑爲基礎，如溶劑分解。

在歐洲，一些化學回收廠已作爲試點或小型商業工廠啓動并運行，生産的再生材料也已獲得REACH批文。圍繞塑料廢棄物的化學回收技術發展突飛猛進，未來5年将取得重大進展。其主要基于熱解技術，即在無氧的環境熱條件下将材料氣化。這項技術可将生物廢棄物和塑料廢棄物分解成有價值的基礎化學材料，用來制造新産品。

化學回收工廠

Plastic Energy是主要的化學塑料回收技術供應商之一。它在西班牙經營兩個示範工廠，每個工廠年産能5000噸。其熱解能産出80-85%的TACoil、15%的合成氣和少量的炭，都可作爲工業原材料。Plastic Energy已與多家（石油）化工公司合作，建立合資企業或作爲簽約用戶，如沙特基礎工業、埃克森和道達爾。在法國、西班牙、荷蘭和美國（德克薩斯州），至少有六家工廠正在建設或處于規劃階段，每年共可處理15000-33000噸塑料廢棄物。預計實施時間爲2022-2024年。TACOil回收油已通過REACH化學品認證，符合歐盟食品接觸材料法規。它已用于聯合利華的Magnum和Knorr品牌。

Brightmark公司在美國印第安納州的一座年産能10萬噸的熱解工廠即将完工，并在韓國建設另一座工廠。下遊客戶分别爲英國石油和SK Global Chemical。BlueAlp和Pryme的化學回收荷蘭工廠計劃在2023年和2022年投産，年産能分别爲30000噸和60000噸（Mapleston 2021a），客戶爲殼牌石油。

水基技術

除了熱解之外，水基回收技術也在不斷發展。原理是，在較低溫度中，不使用溶劑來完成回收，以降低生态足迹。總部位于英國的Mura公司與陶氏化學将在2022年完成其在德國的四條HydroPRS Cat-HTR生産線中的第一條，年産量20000噸。Mura公司與三菱合作，預計2023年建成類似規模的工廠。該技術利用超臨界水、熱量和壓力，将廢塑料轉化爲有價值的化學原料和基礎油，通過分解長鏈碳氫化合物提供氫氣，來生産短鏈、穩定的碳氫化合物産品用于化工行業。

Aduro Clean Technologies是擁有水基技術專利的加拿大公司，通過化學回收塑料，并将重質原油和可再生油轉化爲更高價值的燃料和其他回收化學品。Aduro将與Brightlands合作，在荷蘭林堡建成一座示範工廠，該工廠應用Aduro Hydrochemolytic技術（HTC），以每天一噸的規模，展示聚乙烯（PE）廢棄物轉化爲化學原料的過程。與更傳統的精煉技術（如熱解和氣化）相比，據報道，HCT的優勢在其較低的操作溫度（240-390°C）且不依賴氫氣生産，因而更受青睐（Canadian Plastics 2021）。

催化熱解

美國Anellotech公司的Plas-TCat技術使用一步反應的熱催化工藝，将一次性塑料廢棄物直接轉化爲基本化學品，如苯、甲苯、二甲苯（BTX）、乙烯和丙烯，并用于塑料生産。該公司與R Plus Japan Ltd．和日本的塑料廢棄物回收組織合作，預計2027年這種回收技術有望商業化。由于不使用催化劑，可無需使用蒸汽裂解器升級熱解産品以獲得所需成分。（混合）塑料廢棄物的非催化熱解也是同理。非催化熱解通常産生很大比例的蠟，從而限制其在後續（石油）化學工業中的直接使用，并令整個再生過程的環境足迹增加。

PET的回收

目前，大多數食品級再生聚合物是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。

PET通過清洗和重新熔化進行物理回收的方式已商業化，也可通過化學方法将其分解成其成分材料，用于制造新的PET樹脂。

分揀之後，回收PET被研磨成碎片。碎片的純度對保證再生塑料的價值至關重要。進一步的分離技術包括水洗和氣選，以及在水中基于密度的浮選，即根據材料下沉或漂浮來分離雜質。

完成研磨、洗滌和分離後，對材料進行徹底沖洗，去除殘留的雜質或清潔劑。在進一步加工（通常是熔化和擠出）前還需烘幹。

熔化過濾可以通過去除之前分選中殘留的非熔體污染物，進一步純化材料。擠出的材料通過一系列篩網，形成顆粒，而未熔化的顆粒阻擋在篩網之外。顆粒狀的塑料尺寸均勻，可重新引入制造過程（LeBlanc 2020）。

作爲物理回收的替代方案的解聚技術，雖已建立了食品級加工流程，加工效率一直提高，但仍在開發中。瑞士公司Gr3n正開發微波技術來解聚PET。目标是2024年底前建成一個年産能3萬噸的示範工廠（Mapleston 2021b）。Ioniqa在荷蘭擁有從PET瓶中提取單體材料的生産廠，年産能1萬噸。此過程中，PET是一種解聚工藝，使用溶劑（糖酵解）和可重複使用的離子鐵磁催化劑（Vilaplana等人，2014年）。此外，加拿大Loop Industries的工藝，使用溶劑和催化劑進行解聚（Essaddam 2017）。該公司正與SK Global Chemicals合作擴大規模，在韓國蔚山建設一家工廠，計劃2022年投入運營，預計産量70000噸/年。Loop還與蘇黎士合作，目标是在歐洲建立一個制造工廠，預計2023年投入使用（Mapleston 2021b）。

法國的Carbios正擴大特殊酶解聚PET工藝的應用規模。目前正處于示範階段（單次可循環2噸），目标是在2025年建成4萬噸/年的工廠。

PET的工業應用衆多，許多包裝和紡織品牌，已承諾增加再生PET在其産品中的比例。其中可口可樂計劃，到2030年，在其飲料容器中使用50%的再生PET。公司越來越認識到将PET回收到食品級産品中的緊迫性。再生PET原料供應正成爲一個挑戰，而再生工廠的PET廢棄物原料質量普遍變低。與此同時，美國的回收率近年來一直持平或下降。

有迹象表明，擴大包裝回收的規模面臨多方面挑戰，這些挑戰越來越受到關注，我們也緻力于克服它們。新指令新法規以及跨國公司，就可回收包裝以及使用回收材料和可持續設計做出承諾，一方面已建立了回收和再生的行業合作平台，另一方面已創建了回收材料的潛在下遊用戶群體。

然而，擴大包裝回收利用規模的主要障礙，不僅是回收能力，還有收集和分類基礎設施。在許多國家，這類基礎設施仍然不足。

此外，收集廢棄物的基礎設施到位時，隻有消費者積極參與其中，并對環境意識和相關信息有基本了解，系統才會有效。回收利用的先決條件是對産生的廢棄物單獨分類收集；在這裏，該系統很大程度上依賴于消費者和企業對廢棄物分類的動力。盡管有意願，但實際對可回收廢棄物進行分類的消費者比例較低，而分類的可回收物通常含有大量不可回收的雜質（CITEO 2021，HSY 2019）。

實際的回收過程，預分類必不可少。大多數回收過程會産生一定比例廢料，即收集到的不适合或嚴重污染的部分，例如含鹵素的部分，這些會轉移到回收物中，降低進一步使用的價值。在廢棄物的物理回收處理中，這一比例可高達總原料的30%。廢料可通過化學回收，進一步循環再生。化學回收可用于更多不同品類原料的再生，然而，化學回收并非萬能，仍需對廢棄物預篩選，才能生産符合工業（再）使用質量标準的再生産品。回收流程本身與下遊流程（蒸餾、鹵素去除等）都會産生一定廢料。因此，以當今現有技術，包裝回收理論上甚至不能做到完全回收。比較投放市場的包裝量與再生産品，很明顯，實際的平均回收率遠低于官方報告水平。在歐盟，當前的國家級報告，将從關注産生的包裝量與收集的廢棄物，轉向剔除不符合處理條件的收集量的比例。提高實際回收率，是整個歐盟面臨的挑戰。

與此同時，可回收設計也被包裝制造商重點提上日程，行業參與者加快了高潛力循環技術的發展。在包裝層面，目标是設計包裝，使其具備（IK 2021）：

可被消費者收集——這意味着，它可以被消費者清楚地識别爲塑料包裝；

可被再生工廠識别——這意味着，它最終能被分揀到相應的可回收物部分；

可通過最先進的回收技術被再生——因此可根據市場需求生産再生材料。

改進回收過程（尤其是與混合塑料廢棄物有關）的關鍵，是未來的分揀技術。例如數字水印、視覺識别或光學追蹤劑。所回收技術都需要一定的投入量，才能生産出符合質量标準的再生材料。這會導緻産生殘差，現有技術無法進一步處理。未來，随着回收量增加，在經濟和技術上，不同技術部署的有效層級聯動，預計是可行的。

目前，僅有一小部分再生材料獲批用于食品接觸，主要是再生的PET，不包括紙和紙闆，但回收的纖維用于制造其他包裝、軟紙巾等。

随着目前化學回收的快速發展和新設施的建設，預計歐洲将在未來2-3年達到20萬噸/年以上的綜合産能，是美國的兩倍以上，這将有力拉動再生食品級塑料市場。化學回收廠也将能處理多層材料，因爲成規模的物理回收方法對多層材料幾乎束手無策。全球範圍内，化學回收是新鮮事物，針對這一技術，提供廢棄物原料的基礎設施，仍有很長的路要走。實際上，當前的技術供應商和投資者，通常與原料供應商（廢棄物管理組織）合作，以确保其設施的原材料安全。

化學回收是更複雜的過程，與物理回收相比，通常需要更大的投資和更高的能源。化學回收可能不會成爲未來塑料回收的主要途徑，但可爲廢塑料的回收做出重大貢獻，特别是對于不符合物理回收要求的部分。

爲保證再生材料的可持續性，包裝行業普遍采用ISCC plus認證。它通過質量平衡方法，保證了包裝中使用材料的準确性和完整的可追溯性，并确認加工的材料實際來自可持續（回收或可再生）來源。

總體而言，當今的回收行業充滿活力。随着向可持續實踐的轉變，以及自動化技術的應用，廢棄物行業的高潛力回收技術也在加速發展。其技術、經濟和可持續的可行性都将提升，并推動整個價值鏈條上的參與者在其商業模式中更多采用可持續的舉措。