环境卫生工程 ›› 2023, Vol. 31 ›› Issue (2): 46-56.doi: 10.19841/j.cnki.hjwsgc.2023.02.008

• 有机固废生物处理与高值化利用 • 上一篇    下一篇

生物可降解塑料厌氧消化降解研究进展

聂 榕,彭 伟,吕 凡,章 骅,何品晶   

  1. 1.同济大学 固体废物处理与资源化研究所;2.上海污染控制与生态安全研究院
  • 出版日期:2023-04-25 发布日期:2023-04-25

Research Progress on Degradation of Biodegradable Plastics During Anaerobic Digestion

NIE Rong, PENG Wei, LYU Fan, ZHANG Hua, HE Pinjing   

  1. 1. Institute of Waste Treatment & Reclamation, Tongji University; 2. Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security
  • Online:2023-04-25 Published:2023-04-25

摘要: 生物可降解塑料作为传统石油基塑料的替代品具有广阔的应用前景。生物可降解塑料常被用作食品包装材料,因而易随城市生活垃圾中的有机组分一起进入厌氧消化系统,这对有机废物管理提出新的挑战。在众多种类的生物可降解塑料中,聚羟基脂肪酸酯(PHAs)和淀粉基塑料在厌氧条件下降解较快;而其余种类的生物可降解塑料在典型的厌氧消化厂水力停留时间下(15~30 d)均难以被有效降解。除塑料本身的物理化学性质外,外部因素如温度、pH和微生物等对于塑料的厌氧降解速率也有重要影响。介绍了常见的生物可降解塑料种类及其应用、厌氧降解性及降解影响因素,并总结了以预处理为代表的厌氧降解增强技术。最后,展望了生物可降解塑料厌氧消化降解的研究方向。

关键词: 生物可降解塑料, 厌氧消化, 可降解性, 预处理, 废物管理

Abstract: Biodegradable plastics have a promising application as an alternative to traditional petroleum-based plastics. Since biodegradable plastics were often used as food packaging materials, they tend to enter the system of anaerobic digestion along with the organic fraction of municipal solid wastes, which posed a challenge to organic waste management. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) and starch-based plastics degraded faster under anaerobic conditions among wide variety of biodegradable plastics. The remaining types of biodegradable plastics were difficult to be effectively degraded under the biogas plants’ typical hydrophilic residence time (15~30 days). In addition to the physicochemical properties of the plastic, external factors such as temperature, pH and microorganisms also had important effects on the anaerobic degradation rate of plastics. The common biodegradable plastic types and their applications, the anaerobic degradability and the factors influencing the biodegradability were reviewed. Also the technologies represented by the pre-treatment for enhancing the anaerobic biodegradability were summarized. Finally,the research direction on the anaerobic degradation of biodegradable plastics was prospected.

Key words: biodegradable plastics, anaerobic digestion, biodegradability, pre-treatment, waste management

[1] 张晓星, 王 伟, 张献华. 提油对家庭厨余垃圾厌氧资源化处理工程运营安全及经济性分析[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(3): 49-55.
[2] 曹占强. 存量垃圾快速好氧稳定化装备研究及工程应用[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(3): 75-81.
[3] 潘佳禹, 李 美, 李 杨. 颗粒活性炭电极耦联间歇供电强化城镇有机固废厌氧产甲烷[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(2): 42-49,54.
[4] 元妙新, 葛恩燕, 占 升, 徐华锺, 陈 欢. 垃圾填埋场快速通风预处理的工艺设计及探索[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(2): 95-101.
[5] 左 壮, 张琛玥, 喻 武, 闵加栋, 王元月. 不同来源污泥碟片陶瓷膜错流过滤效果研究[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(1): 32-39.
[6] 吉星星, 延一鸣, 陈佳新, 费 强, 汪群慧, 马英群. 纸类废弃物生物处理技术现状、挑战与未来[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(1): 57-66.
[7] 秦胜男. 湿垃圾浆液制备碳源预处理组合技术研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(6): 57-63.
[8] 梁智飞, 祝雄涛. 注氧稳定化预处理技术在生活垃圾卫生填埋场存量垃圾开挖中的应用[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(6): 90-95.
[9] 王 雷, 刘远杰, 陈 丹. 湿垃圾厌氧沼气资源化利用技术经济分析[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(5): 55-61.
[10] 陈佳新, 崔理慧, 延一鸣, 吉星星, 费 强, 马英群. 原位制备混合菌基复合酶强化餐厨垃圾定向水解和厌氧消化:效能、机制、微生物群落和全局代谢通路[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(5): 128-128.
[11] 周永泉, 李小伟, 邰 俊. 低剂量纸巾添加对餐厨垃圾和厨余垃圾共消化的影响[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(4): 36-43.
[12] 欧阳创, 张余镕, 邰 俊, 徐先宝, 薛 罡, 李 响. 沼渣水热炭与沼渣热解炭强化餐厨垃圾厌氧消化对比研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(3): 47-53.
[13] 杜学勋, 史晶晶, 张斯颖. 生物强化促进餐厨垃圾高温厌氧消化产甲烷性能的研究[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(6): 46-53.
[14] 董成耀, 顾 霞, 赵 磊, 周永泉, 李 响. 餐厨垃圾厌氧生物转化预处理技术研究进展[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(3): 24-32.
[15] 张秉昕, 高 明, 唐卫奇, 王晓娜, 吴川福, 汪群慧, 张少明, 陈献锟. 生物质预处理提高炭基固体酸催化剂酯化效率的本质机理[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(3): 127-127.
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