PE、PP、EVA、沙林淋膜紙的（厭氧+海洋）生物降解技術(shù)

以前一些食品包裝的內(nèi)表面所涂布的全氟物質(zhì)PFAS 具有一定的致癌性，因此許多生產(chǎn)紙類快餐包裝的廠家轉(zhuǎn)為在紙張表面淋涂一層 PE、PP、EVA、沙林等樹脂塑料薄膜，以達到防水防油的目的，并避免全氟物質(zhì) PFAS 對人體健康的危害。但這些塑料薄膜在自然環(huán)境下，就像PFAS 一樣分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，不能降解，從而造成了白色塑料污染。

因此，山東華利環(huán)保工程有限公司研發(fā)生產(chǎn)了高分子材料（如塑料、橡膠、化纖）用的(厭氧+海洋)生物降解技術(shù)，可以實現(xiàn)垃圾填埋生物降解、海洋生物降解、堆肥降解。

(厭氧+海洋) 生物降解技術(shù)是生物降解中成本最低的降解技術(shù)，添加量僅1%，成本只提高20%～30%，原有的加工材料、生產(chǎn)設(shè)備、工藝、材料綜合性能等均無需改變。而與之相比，聚乳酸PLA、PBAT、PBS、PHA 等全生物降解技術(shù)的成本，則至少會提高1～2 倍，其成品的綜合性能也無法達到傳統(tǒng)塑料的性能，生產(chǎn)過程中原材料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等均需進行較大的改變與調(diào)整。

山東華利環(huán)保工程有限公司開發(fā)的(厭氧+海洋)生物降解技術(shù)符合多項國際標準，這一技術(shù)也能助力不可降解塑料制品的垃圾處理，更符合當前的雙碳政策與理念。

（厭氧+海洋）生物降解技術(shù)原理

厭氧生物降解母粒 (Anaerobic biodegradation Masterbatch) 是一種有機母粒，可通過細菌（主要是厭氧菌）引起的化學活動把塑料引入微生物降解階段，最后只留下二氧化碳、甲烷和腐殖質(zhì)，其中，甲烷作為清潔能源可回收利用，腐殖質(zhì)可作為肥料。塑料中添加厭氧生物降解母粒后，能夠通過厭氧反應(yīng)在垃圾堆填區(qū)里進行生物降解，也能在海水中降解。

（厭氧+海洋）生物降解過程

圖1 （厭氧+海洋）生物降解原理示意圖

大自然中的厭氧微生物降解時刻都在發(fā)生，因其過程相對緩慢，所以不容易被察覺。但添加厭氧生物降解母?？纱蠓涌旃腆w有機物塑料的降解過程，厭氧生物降解母粒讓塑料以更高的速率完成了降解過程，其中包括4 個階段：

（1）有氧階段。在此階段，酶和分解性化學物質(zhì)充當覆蓋塑料的生物膜的催化劑。在這段時間內(nèi)，好氧微生物逐漸形成，垃圾中的水分不斷積聚。標準塑料的吸濕能力相對較弱，但母粒會導致進一步溶脹，從而削弱聚合物鍵。這為微生物生長創(chuàng)造了分子空間，并開始進入需氧降解過程，在此過程中，氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳。

（2）厭氧-不產(chǎn)甲烷的階段。氧濃度充分降低后，開始進行厭氧過程。在初始階段（水解），微生物菌落會吞噬顆粒，并通過酶促過程將大分子聚合物還原為更簡單的單體。有機母粒導致聚合物鏈的額外溶脹和張開，并增加了群體感應(yīng)。這進一步激發(fā)了微生物增加其定殖和聚合物鏈的消耗。隨著時間的流逝，發(fā)生酸反應(yīng)，其中簡單的單體被轉(zhuǎn)化為脂肪酸。在此階段，二氧化碳生成并迅速增加。

（3）厭氧-產(chǎn)甲烷的非穩(wěn)態(tài)階段。微生物菌落繼續(xù)生長，吞噬了聚合物鏈并創(chuàng)造了越來越大的分子空間。在該階段，發(fā)生產(chǎn)乙酸反應(yīng)，將脂肪酸轉(zhuǎn)化為乙酸、二氧化碳和氫氣。隨著這一過程的繼續(xù)，二氧化碳生產(chǎn)速率下降，制氫最終停止。

（4）厭氧-產(chǎn)甲烷的穩(wěn)態(tài)階段。分解的最后階段，涉及產(chǎn)甲烷。隨著微生物菌落繼續(xù)吞噬掉聚合物的其余表面，乙酸鹽轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，并消耗氫氣。這個過程一直持續(xù)到剩下的元素是腐殖質(zhì)為止。這種高營養(yǎng)的土壤為微生物創(chuàng)造并改善了環(huán)境，并增強了分解的最終階段。

（厭氧+海洋）生物降解技術(shù)的特點及突出優(yōu)勢

（1）清潔安全。使用（厭氧+海洋）生物降解技術(shù)的塑料制品，在厭氧環(huán)境中可作為厭氧微生物的碳源，經(jīng)過厭氧微生物的酶作用，直到有機的固體碳源被消化完為止，完全滿足垃圾分類和“ 無廢城市 ”的綠色產(chǎn)品要求。

（2）無需更換生產(chǎn)設(shè)備，不需要投資購置任何新的主要生產(chǎn)設(shè)備。（厭氧+海洋）生物降解母粒的添加方式與塑料色母粒一樣，現(xiàn)有的塑料下游加工生產(chǎn)常用流程和參數(shù)條件均無需改變，也不需要購置任何新的主要生產(chǎn)設(shè)備，只需使用傳統(tǒng)的混料機即可完成生物降解母粒添加。

（3）不影響原有材料性能，且不增加過多成本。（厭氧+海洋）生物降解母粒是一種基于生物質(zhì)的母粒，對塑料產(chǎn)品的性能沒有影響，且能夠保持常用塑料材料的產(chǎn)品質(zhì)量，添加了母粒的塑料產(chǎn)品可以實現(xiàn)回收、循環(huán)和降解多種功能。截至目前，沒有收到關(guān)于產(chǎn)品質(zhì)量問題的任何反饋，添加了降解母粒的塑料產(chǎn)品，其外觀、強度、觸覺、穩(wěn)定性和使用壽命等性能均與傳統(tǒng)塑料一樣，沒有任何變化。

（4）不受產(chǎn)品貨架期倉儲期的限制。由于厭氧菌微生物無法在有氧環(huán)境下存活或工作，故將添加了（厭氧+海洋）生物降解母粒的塑料制品擺放在貨架上或儲存在倉庫中（均是有氧環(huán)境），是不會發(fā)生厭氧微生物降解反應(yīng)的。因此，該產(chǎn)品在貨架期、倉儲期以及使用期內(nèi)均可保持質(zhì)量穩(wěn)定。

（5）可回收、可循環(huán)。使用（厭氧+海洋）生物降解技術(shù)的塑料制品，使用周期結(jié)束后，不影響塑料制品的可回收性，可進入常規(guī)的塑料回收體系中，且可多次循環(huán)回用。只有在特定的厭氧環(huán)境中才會開始其降解過程，符合可循環(huán)、可降解的要求。

（厭氧+海洋）生物降解技術(shù)的標準及檢測機構(gòu)

（1）符合標準

（厭氧+海洋）生物降解技術(shù)其中的厭氧降解完全滿足ISO-15985（世界標準化組織標準）、EN-15985（歐洲標準）、ASTM-D 5511（美國標準）以及GB-33797（中國標準）的要求。

海洋降解完全滿足ASTM-D 6691（美國海洋降解標準）的要求。

堆肥降解完全符合GB/T 19277.1 和 GB 19277.2（中國標準）、ISO 14855（世界標準化組織標準）、EN 14855（歐盟標準）以及ASTM D 5388（美國標準）的要求。

（2）檢測機構(gòu)

目前，可對（厭氧+海洋）生物降解技術(shù)及產(chǎn)品進行檢測的第三方權(quán)威檢測機構(gòu)有英國天祥檢測集團旗下的中國各地分公司（含香港分公司）ITS、InterTek和美國Eden 研究實驗室。