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山东天壮环保科技有限公司-生态降解地膜
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山东天壮环保科技有限公司-生态降解地膜

项目山东天壮环保科技有限公司-生态降解地膜
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一、技术的突出优势:
生态降解地膜是一种将纳米复合材料技术研制的母料添加到聚乙烯原料中,使其发生化学性质改变,并在光、热、氧、水和微生物等自然环境要素作用下,两年内降解为二氧化碳、水和土壤有机质的新型环保地膜。该技术具有如下四个方面的突出优势。
1、具有普通地膜使用功能。
全国100多家农业局、农技推广站、专业合作社提供的100多份应用报告证明,生态降解地膜的使用性能与普通地膜无差异,完全能够满足机械和人工铺设要求,其保温保墒性与普通地膜一样优良,对作物产量、产品品质没有不良影响。
2、具有自然环境降解属性。
生态降解地膜可以根据区域、作物等需求进行产品型号设计;可以通过调节降解开始时间,避免提前或延迟降解影响出苗率和作物长势等问题,能够有效保障农作物的产量和品质;可以利用自然界中的光、热、氧、水和微生物实现降解。
3、具有综合效益比较优势。
(1)节约使用成本:无需回收的生态降解地膜亩均购买价格为98元;普通塑料加厚地膜的购买价格为84元,加上机械回收费用40元或人工回收费用60元,使用成本分别达到124元或144元;生物降解地膜虽也无需回收,但其亩均用量购买价格即使用成本高达294元。生态降解地膜的使用成本低于普通塑料加厚地膜26~46元,低于生物降解地膜196元。
(2)减少CO2排放:生态降解地膜亩均CO2排放量低于普通塑料加厚地膜和生物降解地膜。
4、具有规模应用成功案例。
安徽宿州连续四年成方连片应用100万亩。通过生态降解地膜覆盖的花生、大蒜、红薯、草莓、设施蔬菜、露天瓜菜等20多类作物普遍长势良好,产量和品质均能得到保障。规模应用生态降解地膜既可避免大面积污染,又能大量减轻老百姓劳动强度。
二、知识产权:
该技术目前拥有国家专利10项,其中发明专利4项,实用新型专利6项;另储备专利60多项。

序号 专利类型 专利名称
1 发明专利 塑料降解用组合物及其用途及包含其的塑料和制品
2 发明专利 塑料降解用纳米胶束及其制备方法及包含其的塑料和制品
3 发明专利 生态降解塑料地膜
4 发明专利 一种可降解木塑复合材料及其制备方法
5 实用新型专利 一种透水防草生态地膜
6 实用新型专利 一种薄膜剖切装置
7 实用新型专利 一种可降解地膜打孔设备
8 实用新型专利 一种覆土环保膜生产装置
9 实用新型专利 一种用于生产薄膜的剖切装置
10 实用新型专利 一种便携式手持地膜打孔器
知识产权对示范项目的技术支撑能力:
该技术相关知识产权对生态降解塑料全产业链都发挥重要的技术支撑作用。包括生态降解地膜产品配方设计与功能性产品开发、产品生产设备与制造工艺、生态降解地膜应用技术、降解性能评价方法等。在知识产权的技术支撑下,生态降解母料、降解地膜已大量应用到生态降解塑料产业化建设和应用示范项目中,并经受了实践和时间的检验。
三、企业标准:
为支撑企业绿色技术创新力,提升市场竞争力,企业建立健全标准化体系,形成了公司级、部门、生产小组等一系列标准化工作网络,从组织上保证标准化工作的有序展开。同时,整理汇总塑料行业相关标准,形成标准工作库,涉及技术标准、管理标准、工作标准和服务标准,为企业技术创新发展提供了有利支撑。
1、建立标准化工作体系。
建立了以产品、技术标准为主体,包含检测标准、管理标准和工作标准在内的企业标准体系,完善生态降解塑料产品、技术,及相关检测、管理和工作五大标准体系。
2、注重技术创新成果的转化。
目前主持/参与制定且现行有效的国家标准7项,地方标准5项,团体标准8项,企业标准15项,为生态降解地膜的应用和检验检测提供了标准化依据。
部分标准成果如下表所示:
序号 标准类别 标准编号 标准名称
1 国家标准 GB/T 13735-2017 聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜
2 国家标准 GB/T 17603-2017 光解性塑料户外暴露试验方法
3 国家标准 GB/T24128-2018 塑料 塑料防霉剂的防霉效果评估
4 国家标准 GB/T 16422.1-2019 塑料 实验室光源暴露试验方法 第1部分:总则
5 国家标准 GB/T40006.1-2021 塑料 再生塑料 第1部分 通则
6 国家标准 GB/T 40006.2-2021 塑料 再生塑料 第 2 部分:聚乙烯(PE)材料
7 国家标准 GB/T 15596-2021 塑料 在玻璃过滤后太阳辐射、自然气候或实验室辐射源暴露后颜色和性能变化的测定
8 地方标准 DB37/T 3273.1-2018 农用塑料薄膜应用技术规程 第1部分:降解地膜
9 地方标准 DB37/T 3379-2018 氧化-生物双降解地膜应用技术规程 花生
10 地方标准 DB37/T 3380-2018 氧化-生物双降解地膜应用技术规程 马铃薯
11 地方标准 DB37/T 3381-2018 氧化-生物双降解地膜应用技术规程 棉花
12 地方标准 DB37/T 3382-2018 氧化-生物双降解地膜应用技术规程 生姜
13 团体标准 T/CAB0118.4-2021 聚乙烯(PE)类生态降解塑料 第4部分:农用地面覆盖薄膜
14 团体标准 T/CAB0118.3-2021 聚乙烯(PE)类生态降解塑料 第3部分:专用料
15 团体标准 T/CAB0118.2-2021 聚乙烯(PE)类生态降解塑料 第2部分:降解性能评价规范
16 团体标准 T/SDAQI 048-2021 生态可降解塑料树脂及制品技术规范
17 团体标准 T/SDAQI 049-2021 生态降解塑料 光氧降解试验方法
18 团体标准 T/SDAQI 050-2021 生态降解塑料 热氧降解试验方法
19 团体标准 T/SDAQI 051-2021 生态降解塑料 生物降解试验方法
20 团体标准 T/SDAQI 067-2021 绿色产品评价规范 生态降解塑料制品

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一、示范项目:
1、生产示范。
目前,已在山东济南、安徽宿州建立两处生态降解地膜产业化基地,拥有集“生态塑料”系列产品的研发、实验测试和生产加工于一体现代化的万吨级塑料加工生产车间,总产能达30万吨/年。并通过了食品包装工业产品生产许可证(QS)、ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证及ISO45001职业健康安全管理体系认证。
2、应用示范。
生态降解地膜应用覆盖全国28个省区,700万亩农田,30余种作物。以安徽宿州为例,2019-2022年在宿州市灵璧县、泗县、萧县、砀山县和埇桥区进行了共计100万亩大田的生态降解地膜覆膜应用,主要用于花生、红薯、西瓜、大蒜、草莓等20余种经济作物,完整记录了从地膜的原料、母料、地膜、重金属、铺设使用、保温保墒、分子量降解、土壤残留到土壤理化性能等全过程跟踪,并匹配进行了第三方检验检测。结果证实应用生态降解地膜的作物长势良好,产量和产品品质得到保障,综合效益得到明显提高。除此之外,生态降解地膜在马铃薯、棉花、花生、烟草、大蒜、玉米等特色作物中也已达到万亩级应用规模。
二、降本增效:
生态降解地膜在满足塑料地膜基本使用性能前提下,又可根据作物生长周期实现可控和完全降解,避免因降解过快或过慢影响作物出芽率和生长。一方面,节省农户残膜回收成本;另一方面,促进农户保产增收。
1、效能优越。
(1)使用性能突出
该技术生产的地膜与使用性能与普通地膜基本一致,优于生物降解地膜。生态降解地膜和普通加厚地膜水汽透过率均为20~100 g/(m2∙24h),完全符合农作物生长需求;生物降解地膜为500~3000 g/(m2∙24h),难以适应大多数农作物生长。
(2)降解性能优异
生态降解地膜在自然环境中的降解程度可控,开始降解时间可根据作物生长需要控制在0.5-18个月之间,24个月可以完全降解;普通塑料地膜至少需要300年;生物降解地膜的降解速度难控制,并易出现提前降解问题,人工堆肥条件下6个月内可降解,非堆肥条件下需要2年左右。
(3)生态安全性良好
生态降解地膜降解产物对种子发芽率、作物生长无负面影响;对白鼠、土壤生物蚯蚓、水生生物斑马鱼死亡率无明显剂量效应,无急性毒性。
2、效益显著。
(1)经济效益
直接经济效益。
节约原材料投入成本。生态降解地膜每亩用量3.5公斤,普通塑料加厚地膜每亩用量7公斤,生物降解地膜每亩用量9.2公斤。生态降解地膜比普通塑料加厚地膜和生物降解地膜每亩分别节约3.5公斤和5.7公斤原料。以宿州100万亩农田应用为例,生态降解地膜相比普通地膜节约原料3500吨,相比生物降解地膜节约原料5700吨。
间接经济效益。
节省残膜回收成本。生态降解地膜亩均购买价格98元;普通加厚地膜亩均购买价格84元,加上机械回收费用40元或人工回收费用60元,使用成本分别达到124元、144元;生物降解地膜亩均购买价格294元。生态降解地膜的亩均综合使用成本低于普通加厚地膜26~46元,低于生物降解地膜196元。以宿州100万亩农田应用为例,生态降解地膜相比普通地膜节省使用成本2600万元,相比生物降解地膜节省成本1.96亿元。
(2)生态效益
对环境无污染。该技术产品生产原料均为食品级或食品级添加材料,安全无毒。其生产过程无污染,无不良排放。使用后可自然降解,回归生态圈,无二次污染,对保护土壤、空气、水环境,促进农业可持续发展具有重要意义。
改善土壤质量。研究表明,生态降解地膜在使用过程中对作物发芽和生长均无不良影响,安全可靠。产品降解后,土壤的透水透气性及土壤团粒结构均有所改善,显著提高土壤生态质量。
(3)社会效益
解决农田白色污染问题。采用生态降解地膜替代传统地膜,从源头解决白色污染问题,实现农业绿色可持续发展;解决普通塑料地膜造成的农业面源污染问题;解除农民捡拾残膜劳动,避免残膜污染造成作物减产。
带动社会发展和劳动就业。通过建立生态降解地膜示范基地,有效带动生产基地周边的经济,增加就业岗位,并为基地内的农户提供定制化的降解地膜及地膜覆盖栽培技术服务,综合提升农产品产量及农户收入。
二、推广前景:
我国作为农业大国,农田白色污染一直是制约国家生态环境发展的难题。国家非常重视白色污染问题的治理,2020年初颁布最新限塑令以及一系列关于塑料污染治理意见的相关政策,从源头治理塑料污染的决心显而易见。农户青睐普通地膜的高性价比,但由此带来的残膜污染问题仅靠回收难以有效解决;另一方面,对降解地膜的高成本和降解效果存疑。在新版限塑令的形势要求下,两者矛盾日益突出。开发出低成本高效能的降解地膜成为解决农田白色污染的最佳路径。
1、国家和地方政府支持。
2017年,国家颁布强制性国家标准《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》,要求普通地膜厚度由原0.008mm提升为0.010 mm。2020年年初国家发展改革委和生态环境部联合发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,被业界誉为“史上最严限塑令”,要求在重点覆膜区域,鼓励推广使用可降解地膜;加强农田地膜污染治理,减少农田地膜残留。截至目前,我国已有31个省市及自治区出台了禁/限塑相关政策和实施方案。作为全球农业大国,我国降解地膜行业也迎来了快速发展的重要转折点。
2、市场需求大。
地膜自上世纪70年代末引入中国,因其在保温保墒、提高农作物产量和质量方面的巨大作用,已成为我国农业生产最重要的生产资料之一,使用量连年递增。2020年,我国农用地膜使用量为140万吨,约为世界总量的70%。
3、综合性能优异。
普通塑料地膜良好的保温保墒和高性价比一度成为制约降解地膜发展的关键。生态降解地膜的使用性能可与普通地膜一致,且优于生物降解地膜;生态降解地膜可实现可控和完全降解,降解快/慢符合作物生长周期,不影响作物发芽和生长;节省回收残膜成本,综合使用成本低于普通地膜且远低于生物降解地膜。生态降解地膜成为替代普通地膜,综合性能远超生物降解地膜的首选。
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一、社会影响:
1、技术科技含量高。
天壮环保一直专注生态降解塑料核心业务,注重降解塑料专业化生产、服务和协作配套的能力。公司拥有山东省“一企一技术”研发中心、济南市工程实验室及工程技术研究中心,济南市院士专家服务基层工作站、博士后科研工作站企业分站等科研创新平台。承担了国家行业科研专项、省级自主创新及成果转化专项、省重点研发计划等多项重点研究项目,攻破生态降解关键技术。技术研发创新团队包括多名两院院士以及国内外著名专家教授,具有多年从事高分子材料研究及农田环境治理与残膜回收的丰富经验和战略策略。
2、成果获多级部门认可。
中科院原副院长王佛松院士主持生态降解核心技术成果鉴定,鉴定结论是:技术达到国际先进水平。相关技术和成果先后荣获农业部中华农业科技奖,省、市级科技进步奖,省环保产业环境技术进步奖,编入环境部国家重点推广的低碳技术目录(第四批)、山东省级绿色低碳技术成果目录等多项重要荣誉。2020年,企业荣获“一带一路”绿色生产力领跑者、绿色生产力种子技术。企业连续多年获评高新技术企业、农业龙头企业、专精特新企业,在品牌培育方面获山东省优质品牌、高端品牌培育企业等称号。
3、产品应用范围广,获用户好评。
生态降解地膜应用以来,我们在山东、安徽、山西、陕西、新疆、甘肃、河北、河南、辽宁、黑龙江、四川、内蒙古、云南等28个省份累计示范应用700万亩,覆盖作物包括棉花、花生、马铃薯、大蒜、烟草、设施蔬菜、玉米、山芋、洋葱、水稻、甘蔗、中药材、露天瓜菜等30多类,取得了广大用户、农业部门、科研院所和销售单位出具的应用证明500余份,并获得跟踪分析报告1000余份,还形成了2009至2021各年度大田应用14册1.5万页的数据资料,为生态降解地膜在全国各地的推广应用奠定了坚实基础。
4、市场前景好,获权威媒体宣传报道。
多家媒体曾对城乡用户、政府农资和检验部门作过生态降解塑料产品使用情况的深度采访,得出的结论是:安全可靠、环境良好、节省回收处理费用。
2016年07月,CCTV2《中国财经报道》栏目以《“膜患”之忧如何破解?》为题对山东天壮环保科技有限公司的生态地膜产品进行了专题报道。
2017年11月,新华社以“能化在土壤中的地膜来了!向白色污染说再见”为题,对天壮环保可降解地膜进行了重点报道。新华社内参4263期将天壮环保公司誉为“白色污染的终结者”。
2018年3月,经济导报以“能被微生物吃掉的地膜来了”为主题,对天壮环保可降解生态地膜进行了报道。
2020年1月,新华社以“山东天壮环保助力生态绿色发展”为题进行了报道。
2020年5月,中国经济导报以“天壮环保生态塑料技术助力垃圾分类”为题,对生态塑料技术进行了专题报道。
二、双碳目标:
1、以安徽宿州100万亩生态降解地膜推广为例,计算二氧化碳排放量:
100万亩生态降解地膜推广,需生态降解地膜3500吨,使用后完全降解释放CO2量为:44/14*3500*0.99=10890吨。
2、以同等面积普通地膜推广为例,计算二氧化碳排放量:
100万亩普通地膜推广,需普通地膜7000吨,使用后完全焚烧释放CO2量为:22000吨。
3、以同等面积生物降解地膜推广为例,计算二氧化碳排放量:
100万亩生物降解地膜推广,需生物降解树脂9200吨。生物降解树脂由10%PLA和90%PBAT组成。按照亩均排放量计算:
1亩生物降解地膜推广需生物降解树脂9.2kg,其中含PLA0.92kg,PBAT8.28kg。
PLA降解排放CO2量:(44/12)*(36/72)*0.92=1.687kg
PBAT降解排放CO2量:(44/12)*(264/420)*8.28=19.084kg
亩均生物降解地膜排放CO2量为:21kg。
100万亩生物降解地膜推广,使用后完全降解释放CO2量为:21000吨。
由此可见,同样覆盖100万亩农田,使用生态降解地膜,可比普通地膜减少CO2排放11110吨;可比生物降解地膜减少CO2排放10110吨。
三、生态惠民:
生态降解地膜技术处于国际先进水平,具有产品使用性能好、综合使用成本低、减污降碳性能优良的技术特点,获得了广大用户和业内专家的充分肯定,有效治理了农田“白色污染”。同时,生态降解地膜产业的发展带动社会发展和劳动就业,创造了良好的经济效益、社会效益和生态效益。
1、产品环保、安全,科技惠民
生态降解地膜原料及生产过程、降解母料和制品及降解产物经过科技和实践应用论证均安全无污染,让广大用户在积极相应国家限塑政策的同时使用上绿色环保降解地膜。截至目前,生态降解地膜已推广应用累计700万亩农田,按照人均1亩农田估算,生态降解地膜已惠及700万人次。
2、产品适用性强、综合使用成本低,经济惠民
生态降解地膜具有普通地膜的使用性能,保温保墒、水汽阻隔性能优异。降解可控,匹配作物生长需求,一定时间内实现完全降解,无需回收。
生态降解地膜的亩均综合使用成本低于普通加厚地膜26~46元,低于生物降解地膜196元。按照生态降解地膜已推广应用700万亩农田计算,相比普通地膜,使用生态降解地膜,累计可为农户节省1.82亿元-3.22亿元残膜回收成本;相比生物降解地膜,使用生态降解地膜,累计可为用户节省13.72亿元使用成本。
3、产业带动社会经济,民生惠民
生态降解地膜产业分布山东济南、山东青岛、安徽宿州、北京、新疆等地,全产业链可为社会解决3000个就业岗位,有效带动产业周边经济发展,并为生态降解地膜用户提供定制化的降解地膜及地膜覆盖栽培技术服务,综合提升农产品产量及农户收入。