闭环回收工艺和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于收集和回收通常用于包装的材料的闭环工艺和系统。该工艺包括收集和分类含有待回收材料的物品的步骤，创建一个或多个与所分类材料的部分相关的数据集，其中含有与所分类材料的数量和来源以及身份、品牌、类型和/或质量有关的信息，并在区块链中至少登记所分类材料的数量和来源以及可选的关于身份、品牌、类型和/或质量。本发明专利技术的实施例包括执行软件辅助的物品识别以用于确定物品的至少一个属性。的至少一个属性。的至少一个属性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】闭环回收工艺和系统


[0001]本专利技术涉及一种收集和回收常用包装材料的工艺和系统。

技术介绍

[0002]全球人口和财富增长最明显的挑战之一是塑料包装的智能管理，这对于其提供充足的食品和消费品供应的能力是必不可少的。今天，价值超过1000亿美元的塑料制品没有被收回，因为目前收集和分类的成本超过了这个价值。然而，几乎所有的塑料垃圾都是可回收的。回收率只是收集、清洁和分类塑料垃圾的经济性的函数。这可以主要通过引入使自愿的生产商责任延伸(“EPR”)计划成为可能的技术来实现。
[0003]在过去的半个世纪中，塑料的使用增加了二十倍。2016年生产了3.11亿吨塑料。到2050年，这个数字将增加到三倍。每年有800万吨废塑料泄漏到海洋中。按照这个速度，到2050年，我们的世界海洋中的塑料预计将比鱼还多。经过短暂的首次使用周期后，每年价值1200
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1800亿美元的塑料包装材料中有95％被经济损失。大多数增长发生在发展中经济体，因为不断壮大的中产阶级在超市购买包装商品。全世界有4000万人在垃圾管理行业工作，其中50％是非正式的拣选者。
[0004]如果这种增长没有一个有效的系统来去除、回收和再营销这些材料以备将来使用的有效系统，那么到2050年，世界海洋中塑料的重量将超过所有海洋生物的重量，伴随着潜在的灾难性的影响。
[0005]立法不足且无效。即使在将可回收包装材料与其他家庭垃圾分离的最有效的双重系统中，由于有机污染或使用机械回收方法分离、清洗和处理此类垃圾的成本高昂，超过40％的塑料也被“热回收”。大多数国家根本没有这样的立法。然而，欧盟最近通过了一项法律，以将垃圾填埋的数量限制在5％，并将塑料回收率提高到70％。
[0006]垃圾填埋空间正变得稀缺。即使在发展中经济体，垃圾填埋的社会和生态成本也很高，以至于它们的使用受到严格限制。垃圾管理公司不得不支付更高的价格来填埋城市垃圾。
[0007]全球塑料产量从20世纪50年代的每年200万吨发展到2015年的每年40700万吨。在此期间，估计已生产了830000万吨塑料，其中，据认为约有630000万吨变成了垃圾。有史以来生产的所有塑料中有一半是在过去13年中制造的。如果最近的趋势继续下去，估计未来30年将生产260亿吨塑料。减少塑料需要将思维从传统的线性经济模型(即制造
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使用
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处置)转变为更多的循环经济模型，从而优化塑料的使用，并通过再利用和回收将塑料更长时间地保持在使用周期内。
[0008]目前估计，如果没有开发出石脑油(塑料生产的原料)的替代来源，由于包装需求，到2050年，整个塑料行业的石油消耗量将从占总消耗量的6％增长到20％。
[0009]塑料垃圾的最高发生率来自包装，特别是低重量塑料包装(LWP)。鉴于其性能，典型的包装将在填充后的6周内被丢弃。在全球范围内，包装用聚合物的需求随着全球食品需求的增加而增加，并且与GDP增长直接相关。
[0010]包装的主要目的是从制造到消费来运输、保护、保存和储存商品，并承载品牌、营销和产品信息。循环经济将进一步地推动产品和包装系统的设计，使材料、能源和水的使用最小化，并在整个产品生命周期中将环境的影响降至最低。
[0011]良好的包装是在产品从农场或工厂到最终用户的整个过程中保护产品的包装，同时对环境的影响最小，并且从产品和使用过的包装产生的浪费最少。
[0012]塑料包装为全球经济带来许多好处：它用途广泛、重量轻、便宜，甚至可以有助于资源效率(减少食物浪费和用于运输的燃料消耗)。塑料包装占生产的所有塑料的25
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40％，预计其数量将继续强劲增长，在15年内翻一番，到2050年增加到三倍以上。这种增长尤其得到发展中国家的支持。此外，塑料产业在经济中发挥着至关重要的作用，其中仅在欧盟就拥有145万名员工和3500亿欧元的营业额。
[0013]但塑料包装也与两个主要问题相关：高度依赖原始化石原料，带来化石燃料锁定效应，以及塑料回收/再利用率低，导致垃圾填埋或废弃并最终导致塑料大量泄漏到环境中。如今，超过90％的塑料是由化石燃料原料生产的。从今天到2050年，预计石化产品将占整个石油行业预期总需求增长的60％。如今，这些包装塑料中只有14％被回收，而多于70％最终被填埋或泄漏到大自然中。在短暂的首次使用周期后，95％的塑料包装材料会流失到经济中(每年价值1200
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1800亿美元)。在全球范围内，每年泄漏到海洋中的塑料垃圾数量达800
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1200万吨。LWP估计占最高份额，因为其重量、尺寸和低价值使其易于被不受控制地废弃。
[0014]轻质塑料包装(LWP)的数量让许多权威人士不知如何处理它。收集、运输和分类相对来说更加困难，因为它们通常没有被分离并且经常被有机材料污染，这使得直接熔化各种类型的塑料(“机械回收”)效率低下。最终被作为垃圾丢弃、非法倾倒和海洋中的塑料通常可以被描述为管理不善。
[0015]如果将塑料产品很好地分离成不同的聚合物类别，则塑料产品具有高度的可重复使用性和易回收性。与用原始材料生产相比，它们需要的能源和资源要少得多。与一次性包装相比，可重复使用的容器产生的温室气体(GHG)排放量减少29％，能源消耗减少39％，固体废物减少95％。在现代设施中回收的每千克塑料可减省约1.4千克的二氧化碳。
[0016]全球LWP数量估计超过5100万吨。按GDP计算的前20个国家消耗了LWP总量的大约80％。金砖国家市场约占全球需求的25％，并随着其经济的进一步发展而增加。未来，我们估计这些金砖国家将成为材料的大供应商，因为收集和分类能力以及能源价格低廉。然而，目前收回的塑料很少。即使在发达国家，回收(相对于燃烧以获取能源)率也很低。
[0017]回收的经济性取决于来自收集工艺的原料的质量和类型。通常，仅回收PET、HDPE以及回收LDPE和PP的清洁部分。所有其他塑料的脏污和受污染的部分回收成本很高，因此被焚烧以获取能源或填埋，通常会降落在海洋中。
[0018]WO2018/099549A1公开了一种回收系统，该系统使用物理地标记(即识别)可回收材料元件的标记单元。因此，存储的关于这种元件的所有参数都特定于所述独特的单独元件。例如，系统会登记元件的身份和位置，从而保持记录容器等元件的分布情况。该系统包括对等网络，该网络包括对等应用程序，该应用程序被配置为在登记存储器中存储与可回收材料元件相关的标识符和状态参数数据集。该系统在没有任何中心实例的情况下运行，即它是一个纯粹的分布式网络。在WO2018/099549A1中，可回收材料元件的标记发生在可回
收材料元件的生产地点。
[0019]问题
[0020]本专利技术的一个目的是提供一种工艺和系统，其有助于成本效益和有效的回收，以及为潜在购买者创建可靠的信息。对机器和管理的投资需求将会很低，这使得工艺和系统对于没有既定收集和分类基础设施的发展中国家尤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于回收材料的工艺，包括以下步骤：a.收集多个包含一种或多种待回收材料的材料物品，b.根据所收集的材料物品的身份、品牌、类型和/或质量对所收集的材料物品进行分类，以获得所分类的材料物品的部分，c.创建一个或多个与所分类材料的部分有关的数据集，所述数据集包含与所分类材料的数量和来源有关的信息，并进一步包含关于所分类材料的身份、品牌、类型和/或质量的信息，d.将至少关于所分类材料的数量和来源的信息，以及任选的关于身份、品牌、类型和/或质量的信息报告给节点网络，以在区块链中登记。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，对于所述多个物品中的至少一些物品，对材料物品进行分类的步骤包括：根据材料物品的身份、类型和/或质量将所述材料物品分成更小的物品。3.根据权利要求1或2的工艺，其特征在于，物品的所述身份是指基于标识符、例如标签或对于所述单个物品是特定的或伪特定的其他特征对物品的识别，物品的所述品牌是指所述物品的来源，例如物品制造商或零售商，物品的所述类型是指所述物品中使用的材料，例如所述物品包含的聚合物或聚合物混合物，物品的所述质量是指所述物品的状态，例如清洁度、与所述材料有关的纯度或所述物品的尺寸，和/或所述数量是材料物品的重量、体积和/或数目。4.根据权利要求1至3中任一项所述的工艺，其特征在于，收集和分类的步骤发生在相同或不同的位置，和/或所述工艺包括以下附加步骤：将材料物品从收集实体转移到分类实体。5.根据权利要求4的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下附加步骤：至少将所转移材料的数量，以及任选地还将身份、品牌、类型和/或质量报告给节点网络，以在区块链中登记。6.根据前述权利要求中至少一项所述的工艺，其特征在于，包括以下步骤：提供材料物品数据库，所述数据库用于存储关于材料物品的信息，例如物品的类型和重量。7.根据前述权利要求中至少一项所述的工艺，其特征在于，所述分类步骤包括：确定物品的至少一个属性，例如身份、品牌、类型、质量和/或数量。8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，
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确定物品的至少一个属性包括使用执行软件辅助的物品识别。9.根据权利要求7或8所述的工艺，其特征在于，
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使用用于确定物品的至少一个属性的机器学习方法。10.根据权利要求7至9的任一项所述的工艺，其特征在于，
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使用有监督的机器学习方法，例如支持向量机或人工神经网络，用于确定物品的至少一个属性。
11.根据权利要求7至10中至少一项所述的工艺，其特征在于，确定物品的至少一个属性
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包括从所述材料物品数据库访问有关原材料物品的信息。12.根据权利要求7至11中至少一项所述的工艺，其特征在于，确定物品的至少一个属性
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包括利用至少一个物品属性捕获装置，例如光谱传感器、光度计、照相机、秤、硬度测试仪、QR码读取器和/或条形码读取器。13.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，在步骤a之前还包括以下步骤：
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提供材料物品数据库，所述数据库用于存储有关材料物品的信息，例如物品的类型和...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普，
申请(专利权)人：菲利普，
类型：发明
国别省市：