废塑料再生过程废水中微塑料去除模拟试验

微塑料是一种存在于不同环境介质中的新兴污染物,主要来源于废弃塑料制品,其存在污染范围广、潜在环境污染大的问题.废塑料再生企业生产废水中微塑料浓度远高于其他类型废水,对其生产废水中的微塑料进行处理具有重要的环境意义.模拟废塑料再生过程的生产废水并进行微塑料去除的絮凝沉淀试验,研究絮凝剂投加量、pH、水力快速搅拌条件的单因素和正交试验对废水中微塑料去除率及其各因素作用的影响.结果表明:①当PAC (聚合氯化铝)投加量为10 mL,PAM (聚丙烯酰胺)投加量为7 mL,pH为9,水力快速搅拌条件为100 r/min下维持40 s再200 r/min下维持40 s时,微塑料的总去除率最高,达91%.②PAC投加量是影响微塑料去除效果的主要因素,其次是pH.③微塑料的去除率与其本身的密度有关,密度大的ABS (acrylonitrile butadiene styrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)去除率最高,密度小的PE (polyethylene,聚乙烯)去除率最低.④不同粒径区间的微塑料去除率区别较大,粒径小(0.1~0.25 mm)的微塑料去除效果最好.研究显示,通过控制PAC和PAM的投加量、pH和水力搅拌速率等条件,能够有效将废水中的微塑料通过絮凝沉淀的方法去除,从而达到净化含微塑料生产废水的目的.      

电子废弃物聚丙烯制备木塑复合材的研究

探讨了电子废弃物聚丙烯(PP)制备木塑复合材料(WPC)的可行性及其主要影响因子。研究结果表明:电子废弃物PP具备制备木塑复合材料的可行性,PP和木纤维混合比例是影响WPC性能的关键因子之一,加入适量的PPg-MAH有利于提高WPC的力学性能,并大幅度降低其吸水性,当PP与木纤维比例为60∶40,PP-g-MAH使用量为10%时,WPC可获得较好的综合性能指标。     

报废汽车内饰件塑料浮选技术研究

报废汽车内饰件塑料品种复杂、难以分选,为此,以分离汽车内饰件中4种主体塑料——PP(聚丙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PVC(聚氯乙烯)为目标,利用实验室自制浮选设备,考察了浮选液流量、溶气罐压力、润湿液浓度等因素对浮选效果的影响. 结果表明:当溶气罐压力为0.22 MPa、浮选液流量为10 L/min、润湿液中ρ(单宁酸)为15 mg/L时,一级浮选PP、ABS、PC、PVC效果达到最佳,其中PP和ABS为上浮料,二者上浮率分别为100%和98.63%;PC和PVC为下沉料,二者下沉率分别为98.95%和100%. 当溶气罐压力为0 MPa、浮选液流量为6 L/min、润湿液中ρ(单宁酸)为10 mg/L时,二级浮选完全分离PP/ABS;当溶气罐压力为0.24 MPa、浮选液流量为10 L/min、润湿液采用10 mg/L单宁酸和10 mmol/L癸二酸二丁酯时,二级浮选分离PC/PVC效果达到最佳,PC上浮率为92.87%,PVC下沉率为91.41%. 通过二级浮选分离,PP、ABS、PC、PVC的最终分离率分别达到100%、98.63%、92.87%和91.41%,显示出该二级浮选工艺在报废汽车内饰件塑料分选方面具有较为广阔的应用前景.      

白腐菌锰过氧化物酶对2,2’,4,4’-四溴联苯醚的降解

多溴联苯醚(PBDEs)是一类在环境中普遍存在的全球性有机污染物,对这类污染物环境行为的研究虽然已有较多报道,但是微生物降解方面尤其是针对单一胞外酶降解的研究还比较少。文章以白腐菌模式菌种Phanerochaete chrysosporium为对象,研究其分泌的胞外酶锰过氧化物酶(MnP)对环境中最常检测到的2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE47)的好氧降解,考察不同β-环糊精浓度对该酶降解BDE47的影响,并初步探讨了胞内细胞色素P450的作用。结果表明,MnP能有效降解BDE47,在培养15 d后,扣除空白损失,降解率达到70%左右。低浓度和高浓度的环糊精对MnP降解BDE47无显著性影响。胞内细胞色素P450对BDE47的降解没有明显贡献。     

不同弹性体对电子废弃物废PP改性效果的影响

针对废PP(聚丙烯)的抗冲击强度降幅明显的问题,分别采用POE(乙烯-辛烯共聚物)和SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)作为增韧剂,对废PP共混改性效果进行了研究. 结果表明:POE和SBS均可有效改善废PP的韧性,提高冲击强度;当弹性体用量为15%(以w计,下同)左右时,其共混体系的冲击变化过程由脆性断裂逐渐向韧性断裂转变;添加16.7%的弹性体时,POE和SBS共混体系的冲击强度可分别达到新PP的2.33和1.90倍,但POE对共混体系的冲击性能改善效果更佳. POE较SBS在废PP基体中分布更为均匀,弹性体用量为16.7%时,PP/POE体系熔体流动速率为17.4g/10min,大于PP/SBS体系(6.21g/10min),即PP/POE体系具有加工优势. 但是添加弹性体后,废PP共混体系的拉伸强度、弯曲强度等指标有所下降,需进一步提高.      

以晶体硅太阳能电池产业为例的产业生命周期评价初探

面对日益复杂的环境问题和精细化环境管理需求,为了将生命周期评价在产业结构调整、发展方式转变中更好地发挥作用,对在产业层面开展生命周期评价的方法进行了探索研究.产业生命周期评价是在产品生命周期评价的基础上增加了:①基于“可拆解可组合”生态设计理念的功能单位和系统边界确定;②质量评估和数据整合的数据收集过程;③以不确定性分析来验证数据的合理性.选择晶体硅太阳能电池产业进行了产业生命周期评价的案例应用.结果表明:晶体硅太阳能电池产业可分为4个产品单元和11个工艺单元.基于上述产品单元和工艺单元的资源能源投入和污染物排放数据进行收集,在数据质量评估之后通过数据整合形成了产业生命周期数据清单.产业生命周期环境影响主要集中在呼吸系统影响（41.94%）、化石燃料（25.20%）、致癌（14.89%）和气候变化（8.80%）4个环境影响类别;减少环境影响的精准化途径是减少高纯多晶硅、硅片、电池片产品的电耗,组件产品中焊带消耗,硅片产品中的砂浆消耗和组件产品的铝合金边框消耗.蒙特卡洛分析结果显示,高纯多晶硅生命周期评价结果不确定性较高,与数据质量评估的结果较为一致.案例应用结果说明,产品生命周期评价可将生命周期评价从产品层面提升到产业层面,可为国家产业发展提供科学支撑.      

太阳能级多晶硅生命周期环境影响评价

采用生命周期评价法对太阳能级多晶硅生产过程的环境影响进行评价. 基于Eco-Indicator99,建立了适用于我国的终点破坏类影响评价模型(Chinese endpoint damage model,CEDM). 对影响评价模型的资源属性参数进行了本地化研究,核算出以2010年为基准年、以我国为基准区域的资源属性本地化人均年度基准值(4.33×105 MJ). 采用现场和问卷调研的方式获得太阳能级多晶硅所有生命周期阶段的能量物质的输入、输出和环境外排数据,调研样本总产量达到2012年全国产量的80%. 结果表明:从环境影响的最终破坏受体来看,太阳能级多晶硅生命周期环境影响主要集中在对人体健康损害方面,占其整个环境影响的72.31%;其次是对资源衰竭方面的影响,占24.23%;对生态系统的损害最小,仅占3.46%. 在所有环境要素中,电的环境影响最高,占79.48%;其次是蒸汽消耗、工业硅原料,二者分别占13.18%、5.97%. 我国太阳能级多晶硅生命周期环境影响是欧洲平均水平的2倍多,主要是受电力结构所致,但在技术先进性和污染防治水平方面要优于欧洲平均水平.      

介孔MnO_2催化剂的生命周期评价

生命周期评价能对产品生产全过程所涉及的环境问题进行评价,是筛选和开发高效、成本低、环境性能好的产品的重要支持工具。基于生命周期法对介孔MnO_2催化剂产品生命周期的资源消耗和污染物排放数据进行了环境影响评价,结果表明:生产1 t介孔MnO_2催化剂所需资源是人均资源消耗量的68.44倍;介孔MnO_2生命周期的主要环境影响类型为化石燃料的消耗、气候变化、酸化、人体健康和颗粒物的生成;介孔MnO_2生命周期产生的污染物中95%是电能消耗产生的,因此,要降低整个生命周期环境影响,需适当改进生产工艺,使用低电耗设备。     

酯类液晶酸浸分解转化特性及环境风险

选取酯类液晶为研究对象,通过气相色谱仪-质谱仪联用(GC-MS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了不同酸浸参数对其分解转化及产物类型的影响,利用ECOSAR毒性评估软件评价了酸浸产物的毒性及环境风险.结果表明:液晶酸浸分解转化率随硫酸浓度、反应时间、反应温度的提高而增加,分别最高可达46.3%、25.33%、35.41%,且对比发现转化产物类型不受酸浸参数变化影响;酯类液晶在硫酸强氧化作用下分解成含有酰基、羧基、羟基等自由基的化合物,这些自由基再进一步结合,最终生成液晶中间体及小分子有机物,酯类液晶酸浸产物包括氰基联苯酚、环戊酸,2-乙酰基-5-甲基-、3-壬烯酸、4-戊基苯酚这4种物质,分解产物类型与液晶结构有关;酸浸产物除环戊酸,2-乙酰基-5-甲基-外,均为有毒有害物质,对环境具有潜在威胁,需加以关注.