2024苏州生活源软塑料废弃物化学循环项目报告-德国国际合作机构（GIZ）

中欧循环经济可持续转型系列报告 版本说明 关于重塑包装——中欧合作赋能回收循环价值链项目 项目受德国联邦经济合作与发展部（BMZ）develoPPP专项资金委托，由德国国际合作机构（GIZ）联合汉高（Henkel）、利乐（Tetra Pak）、陶朗（Tomra）、农夫山泉、芬欧蓝泰（UPM Raflatac）一同执行。项目重点关注塑料软包、纸基复合包装、快递包装、PET瓶以及日化硬质包装等五类包装废弃物的收集及回收；同时，通过结合试点经验及生态设计、生产者责任延伸制等先进理念，为包装废弃物的综合管理提供政策及标准建议，提升包装废弃物回收价值链，促进包装行业的低碳可持续发展。 相关单位 德国国际合作机构（GIZ）重塑包装——中欧合作赋能回收循环价值链项目北京师范大学苏州城投再生资源发展有限公司浙江科茂环境科技有限公司及科茂化学回收研究院 图片来源 Shutterstock（封面） 本报告全文受版权保护。截至本研究报告发布前，德国国际合作机构和相关作者对出版物中所涉及的数据和信息进行了仔细研究与核对，但不对其中所涉及内容及评论的正确性和完整性做任何形式的保证。本出版物中涉及到的外部信息，将由其发行方将对相关内容负责，德国国际合作机构不对此类内容承担任何责任。 德国国际合作机构驻华代表处地址：中国北京市朝阳区麦子店街37号盛福大厦1100邮编：100125电话：+86 10 8725 5180邮箱：giz-china@giz.de网址：www.giz.de/china 重塑包装——中欧合作赋能回收循环价值链由德国联邦经济合作与发展部（BMZ）委托受develoPPP.de计划资助地址：中国北京市朝阳区亮马河南路14号塔园外交办公楼2-5邮编：100600 目录 摘要.........................................................................................1第一章项目简介..............................................................................21.1项目概述.............................................................................21.2项目执行单位介绍.....................................................................21.3项目过程.............................................................................2第二章原料收集..............................................................................4第三章化学循环..............................................................................63.1降低原料含水量.......................................................................63.2去除金属杂质.........................................................................63.3化学循环加工.........................................................................73.4收率分析.............................................................................8第四章产物检测..............................................................................94.1油品情况说明.........................................................................94.2热解气情况说明......................................................................114.3尾渣情况说明........................................................................124.3.1碳含量及热值..................................................................124.3.2固废危废鉴定..................................................................12第五章项目意义.............................................................................14附：化学循环技术相关方简介..................................................................151.浙江科茂环境科技有限公司...........................................................152.北京师范大学.......................................................................153.苏再投再生资源回收经营有限公司.....................................................15 摘要 为研究以化学循环方式回收城市生活源软塑包装废弃物的技术和经济可行性，德国国际合作机构（GIZ）、北京师范大学、苏州城投再生资源发展有限公司、浙江科茂环境科技有限公司及科茂化学回收研究院合作开展了“苏州生活源软塑料废弃物化学循环”项目，将来自苏州社区的软塑包装废弃物进行了收集，化学循环中试及加氢后处理。 项目主要得到以下结论： 第一章项目简介 1.1项目概述 本项目隶属于“重塑包装-中欧合作赋能回收循环价值链项目”（简称“重塑包装项目”），该“重塑包装项目”受德国经济合作与发展部（BMZ）委托，通过develoPPP.de专项资金与多家私营企业合作（包括汉高、利乐、陶朗、芬欧蓝泰和农夫山泉），由德国国际合作机构（GIZ）执行，旨在通过试点先进的废弃物收集和分拣模式，提高包装废弃物（塑料和饮料纸基复合包装）的回收率，并通过探索再生利用路径，提升循环回收价值链。 本化学循环项目在重塑包装项目的支持下，由德国国际合作机构（GIZ）、北京师范大学、苏州城投再生资源发展有限公司（简称：苏州城投再生）、浙江科茂环境科技有限公司（简称：科茂环境）及科茂化学回收研究院合作执行。 1.2项目执行单位介绍 德国国际合作机构（GIZ）在本项目中负责制定项目方案，协调各项目参与方，并为项目执行提供经费支持。 北京师范大学负责前端社区垃圾成分调研，包括分选与测试，以明确塑料废弃物的来源、成分和可化学循环性。并负责根据科茂的化学循环实验结果，完成技术系统的生命周期评估（LCA）。 苏州城投再生负责协调苏州市的社区，并协助在社区中开展垃圾成分调研以及软塑收集、贮存、转运等作。 科茂环境负责利用化学循环技术中试装置，将社区收集到的混合软塑料废弃物加工成塑料热解油，具体包括原料预处理、化学循环中试、初步加氢精制及产物全面检测。 科茂化学回收研究院负责收集及分析过程数据和检测结果，结合废塑料原料及化学循环产品数据库数据，组织撰写项目报告。 1.3项目过程 本项目于2023年6月启动，12月结束。经过分拣生活垃圾中的混合软塑料1、三次化学循环中试制取塑料热解油、加氢精制中试及产物全面检测等环节，证实了中国典型城市生活垃圾中全部塑料废弃物的50%以上（全部软塑 废弃物中的80%以上）均可通过科茂环境的化学循环装置进行化学循环，产出品质较好的塑料热解油，满足主要产品指标要求和主流下游石化企业进料要求，经过加氢后得到的精致热解油品质进一步提升，可单独或掺混进蒸汽裂解、催化裂化等装置。产出的热解气尾气成分类似液化石油气，热值高于天然气，具有很高的能量回收价值；产出的固态碳渣具有约1/3的碳含量，热值约为褐煤（23.0-27.2MJ/kg）的28.6%-50.1%。 第二章原料收集 本项目通过德国国际合作机构（GIZ）、北京师范大学、苏州城投再生的协作，从生活垃圾中的其他垃圾中合计收集了近300kg混合软塑料，运送到科茂环境的化学循环中试基地。详细的原料组分如下表所示： 数据来源：北京师范大学、德国国际合作机构 分析结果显示： 第一，进入到垃圾焚烧厂的其他垃圾中仍然存在大量的塑料废弃物，其中硬质塑料占比小于40%，软质塑料占比超过60%。软塑废弃物中有超过40%来源于垃圾袋、背心袋、连卷袋及购物袋等。 第二，按用途分类，居民端产生的塑料废弃物，超过90%为各类包装，其中占比较高的是各类袋子（43%），食品包装（20%）和快递包装（17%）。 第三，根据收集的样本，目前进入到垃圾焚烧处置的塑料废弃物的50%以上2及软塑废弃物中的80%以上，均适合通过化学循环工艺进行回收。 第三章化学循环 3.1降低原料含水量 该原料以生活膜类塑料为主，含有一定量水分（主要来自厨余垃圾），大部分水分被包裹在塑料包装袋中，收集时难以直接去除。为减少能耗，同时测试除水效果，通过破碎后晾晒等预处理方式进行除水，具体情况如下： 3.2去除金属杂质 该原料是城市生活垃圾通过人工分拣出的低值软塑料，金属杂质较少，经过磁选，挑选出1.01kg金属3，占比低于0.5%，与科茂化学回收研究院在全国数个城市的原料调研结果相近。 3.3化学循环加工 将去除金属杂质和部分含水量的原料投入化学循环装置进行三次中试，产出塑料热解油、热解气和固态残渣。其中原料、热解油、水分、固碳残渣质量为实测值，热解气质量为计算值（实测体积×检测机构测量密度），误差率为计算值（100%-三项产物收率）。以干基原料计算（不计含水率），三次中试平均油品收率74.33%，固态残渣收率11.63%，热解气收率12.13%，误差率（遗漏在装置内无法排出的产物）1.91%。物料平衡详情如下表所示： 3.4收率分析 根据科茂化学回收研究院废塑料原料及化学循环数据库，不同原料加工产出的三相产物收率有所差异，几种代表原料（干基）化学循环产物情况如下： 因生活源废塑料中不可避免地混有少部分无法处置的杂质，如铝塑包装中的铝、各类包装袋中的无机添加剂（滑石粉、碳酸钙等）、鸡蛋壳等食物残渣、其他无机杂质等，预估干基原料中的有效塑料成分在80%-90%之间，纯塑料化学循环液相产物收率85%-90%，故生活源废塑料化学循环表现出的综合液相产物收率为70%-75%左右。 第四章产物检测 4.1油品情况说明 经权威第三方检测机构检测，三次中试及第三次中试热解油初步加氢的数据情况如下： 根据以上分析可得到结论： 生活源全混软塑废弃物在未进行品类分拣情况下，通过科茂公司化学循环装置产出的热解油，除氯超标外，基本满足大部分下游主流石化企业对塑料热解油的要求。 对城市生活源废旧塑料进行机械分拣（水选或光选等），降低原料中聚氯乙烯（PVC）等杂塑含量，可得到更低含氯杂质的热解油，以满足石化企业蒸汽裂解、催化裂化等装置单独或掺混进料的要求