廢舊電器拆解新工藝的應(yīng)用及成效分析
——以寧波市鎮(zhèn)海區(qū)再生資源加工園區(qū)為例

陸雪祥

（寧波市鎮(zhèn)海鐘包物資利用有限公司，浙江寧波315201）

廢舊電器拆解新工藝的應(yīng)用及成效分析
——以寧波市鎮(zhèn)海區(qū)再生資源加工園區(qū)為例

陸雪祥

（寧波市鎮(zhèn)海鐘包物資利用有限公司，浙江寧波315201）

以江蘇省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)再生資源加工園區(qū)為例，通過(guò)對(duì)園區(qū)內(nèi)廢舊電器拆解的原狀分析，指出其拆解工藝的弊端及對(duì)環(huán)境造成的危害。介紹了廢舊電器拆解節(jié)能減排工藝的應(yīng)用情況、成效及存在的問(wèn)題，通過(guò)設(shè)備改進(jìn)和工藝完善，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)在再生資源加工園區(qū)和整個(gè)再生資源回收利用行業(yè)的推廣應(yīng)用。

廢舊電器；拆解；工藝；節(jié)能減排；應(yīng)用

1 廢舊電器拆解的原狀分析

鎮(zhèn)海區(qū)再生資源加工園區(qū)（以下簡(jiǎn)稱園區(qū)）是國(guó)家環(huán)保部定點(diǎn)的專業(yè)拆解進(jìn)口廢舊金屬的加工利用園區(qū)。園區(qū)內(nèi)60多家企業(yè)都是從事進(jìn)口廢電機(jī)的拆解利用工作。廢電機(jī)在拆解過(guò)程中，以前采用熱潔爐高溫焚燒，從而導(dǎo)致絕緣漆在燃燒過(guò)程中會(huì)揮發(fā)出有機(jī)廢氣，影響生產(chǎn)環(huán)境和工作人員的身心健康。還有不少企業(yè)為了方便，在場(chǎng)地堆放木柴焚燒，嚴(yán)重影響園區(qū)周邊環(huán)境。僅在2010年，就有13家企業(yè)被鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)保局加重處罰。園區(qū)企業(yè)經(jīng)營(yíng)拆解廢舊電機(jī)（馬達(dá)）項(xiàng)目，即將廢舊電機(jī)內(nèi)的銅絲與鋼鐵分離，其操作工藝流程為：廢電機(jī)→拆分成廢鋼鐵、轉(zhuǎn)子和錠子→轉(zhuǎn)子和錠子放到熱潔爐高溫加熱、分解、裂化→銅絲與鋼鐵分離。企業(yè)最原始的拆解工作是將廢電機(jī)堆放在木柴上焚燒，至絕緣漆徹底焚燒掉，然后將銅絲與鋼鐵分離。

廢舊電機(jī)在直接加熱、燃燒過(guò)程中，電機(jī)上的絕緣漆焚燒并分解裂化后，揮發(fā)出有機(jī)廢氣，由于絕緣漆的種類不同，有機(jī)廢氣的組合成分也會(huì)有所差異，揮發(fā)出的有機(jī)廢氣成分主要為甲苯、二甲苯、酚類、非甲烷總烴等。同時(shí)，在絕緣漆加熱過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生毒性極強(qiáng)的二惡英類廢氣。一般認(rèn)為，在有碳、氧、氫和氯存在的條件下，溫度處于200～650℃區(qū)間內(nèi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量的二惡英類物質(zhì)，在500～800℃的溫度范圍和極短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)可以生成二惡英。廢舊電機(jī)拆解過(guò)程中產(chǎn)生的主要污染物分析情況見表1。

表1 主要污染物分析

由表1可知，原有的電器拆解工藝不可避免地對(duì)周邊環(huán)境造成較為嚴(yán)重的影響。

2 節(jié)能減排新工藝的采用及其特點(diǎn)

園區(qū)從2011年5月開始，在部分企業(yè)試行廢舊電機(jī)拆解的節(jié)能減排新工藝，經(jīng)過(guò)不斷地探索與完善，逐步推廣到園區(qū)內(nèi)的所有企業(yè)。目前，區(qū)內(nèi)所有企業(yè)針對(duì)廢電機(jī)拆解工藝作出了重大調(diào)整，由原先高溫焚燒改為低溫加熱處理，即設(shè)計(jì)并搭建密閉烘房，將廢舊電機(jī)放入烘房?jī)?nèi)加熱，不僅提高了熱能的使用效率，又控制了廢氣的擴(kuò)散范圍，便于收集廢氣。同時(shí)，在廢電機(jī)加熱過(guò)程中，由原來(lái)使用的柴油焚燒改用煤氣加熱。

具體操作原理及過(guò)程為：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)計(jì)合理的烘房，使廢舊電機(jī)在烘房?jī)?nèi)均勻受熱，絕緣漆軟化，軟化后可提出烘房拉絲。烘房建兩間，兩間循環(huán)使用。先將烘房?jī)?nèi)的托盤升至中部，再將廢舊電機(jī)按空心部位對(duì)準(zhǔn)托盤內(nèi)的保護(hù)桿放下，放入廢舊電機(jī)時(shí)調(diào)整托盤高度，等到堆積完畢后，烘房?jī)?nèi)的托盤整個(gè)降至烘房底部燃?xì)夤艿捞?。通過(guò)調(diào)節(jié)燃?xì)夤艿赖拈y門控制烘房?jī)?nèi)溫度。當(dāng)電機(jī)加熱到一定溫度后保溫，將廢舊電機(jī)從烘房?jī)?nèi)提出并放到拉絲機(jī)操作臺(tái)，趁熱將銅絲拉出。加熱過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣通過(guò)烘房的排氣管道接入廢氣治理設(shè)備。經(jīng)過(guò)廢氣治理設(shè)備的治理后，通過(guò)高空排氣筒達(dá)標(biāo)排放。

新研制出的廢電機(jī)烘箱拆解設(shè)備及配套廢氣處理設(shè)施，對(duì)原設(shè)備熱潔爐生產(chǎn)工藝作出了重大革新，引起區(qū)、市、省三級(jí)環(huán)保部門的高度重視，如果試驗(yàn)成功將在全行業(yè)推廣。

廢電機(jī)烘箱工藝為：廢電機(jī)在烘房?jī)?nèi)加熱所揮發(fā)出來(lái)的廢氣經(jīng)烘房上的排氣管后進(jìn)入旋流塔，再經(jīng)脫水器將水霧分離，出來(lái)的廢氣進(jìn)入等離子凈化器處理，凈化后的廢氣由引風(fēng)系統(tǒng)抽出，滿足達(dá)標(biāo)排放要求。此外，旋流塔水液經(jīng)過(guò)每級(jí)噴淋管上設(shè)置的噴嘴進(jìn)行噴淋，廢水進(jìn)入吸收塔下部連接的循環(huán)水池。循環(huán)水經(jīng)過(guò)循環(huán)后，水蒸發(fā)一部分，可通過(guò)工藝水進(jìn)行補(bǔ)充，以保持系統(tǒng)水量平衡。每組兩套烘箱循環(huán)使用，周而復(fù)始，連續(xù)工作。廢電機(jī)烘箱工藝流程見圖1。

圖1 廢電機(jī)烘箱工藝流程

新設(shè)計(jì)的低溫烘箱設(shè)施，使運(yùn)行條件易于操控，通過(guò)對(duì)加熱溫度、風(fēng)量、煙氣流量的控制，達(dá)到抑制、減少二惡英的產(chǎn)生。此外，廢電機(jī)在烘房?jī)?nèi)低溫加熱至絕緣漆軟化狀態(tài)后就停止加熱，揮發(fā)出來(lái)的廢氣主要是甲笨、二甲笨、酚類、非甲烷總烴等揮發(fā)性有機(jī)物，濃度不高，用等離子體廢氣凈化，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、阻力小、凈化率穩(wěn)定、操作與維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，是凈化處理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的最優(yōu)備選設(shè)備之一。烘房的低溫設(shè)計(jì)，不僅使廢金屬的有效利用率大大提高，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也顯著增加，可以說(shuō)是一舉兩得。

3 節(jié)能減排新工藝的實(shí)施情況

新工藝在技術(shù)提升、降低拆解成本的同時(shí)，通過(guò)烘箱低溫加熱處理、有機(jī)廢氣前期預(yù)處理、低溫等離子體凈化及后期氧化處理后能有效抑制二惡英的產(chǎn)生；控制甲苯、二甲苯、酚類、非甲烷等揮發(fā)性有機(jī)廢氣達(dá)標(biāo)排放，從而達(dá)到“清潔生產(chǎn)”的要求，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。另外，設(shè)施的有效利用同樣需要內(nèi)外結(jié)合，因此，視頻監(jiān)控設(shè)施的安裝和環(huán)保管理制度的制定，對(duì)保證設(shè)施的有效運(yùn)行起到了監(jiān)督作用。

2012年9月中旬第一套烘箱（半組）已完成并運(yùn)行。在烘箱試生產(chǎn)時(shí)，測(cè)定了各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，因?yàn)楹嫦涫沁呇兄七呍嚿a(chǎn)，在獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，且試生產(chǎn)合格后再?zèng)Q定續(xù)建第二套，因此，時(shí)間延遲到2012年11月底兩套烘箱才全部完成并正式投產(chǎn)。目前，新設(shè)備的運(yùn)行在以下三方面有所獲益。

（1）減少柴油用量。在廢電機(jī)加熱過(guò)程中，原來(lái)使用柴油焚燒，現(xiàn)改用煤氣低溫加熱，使其柴油用量減少100 t。隨著柴油用量的減少，廢氣污染物也大幅度削減，其中，SO2每年削減1.092 t，NOX每年削減1.164 t。

（2）減少有機(jī)廢氣排放。原高溫焚燒，廢電機(jī)油漆等有機(jī)物燃燒后產(chǎn)生大量廢氣，現(xiàn)改為低溫加熱，油漆等有機(jī)物只是軟化，尚未燃燒，再加上后續(xù)設(shè)施處理，使其有機(jī)廢氣大大減少。

（3）防止二惡英產(chǎn)生。原高溫焚燒廢電機(jī)，不可避免產(chǎn)生二惡英，但是，目前國(guó)內(nèi)對(duì)二惡英這種有害物還沒有具體的對(duì)策，現(xiàn)通過(guò)低溫加熱處理來(lái)有效防止有害物的產(chǎn)生，使其在源頭上直接降低它的產(chǎn)生量，這種方法在工藝上實(shí)現(xiàn)了預(yù)防、抑制功能（二惡英的生成必須達(dá)到一定溫度）。

經(jīng)鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)，所有排放污染物都已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（表2），從而大幅降低了有機(jī)廢氣的危害程度。目前，初期經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)有所顯現(xiàn)，社會(huì)和生態(tài)效益隨著環(huán)境質(zhì)量的改變有待實(shí)現(xiàn)。

另外，從2012年10月開始，園區(qū)各企業(yè)相繼安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了與鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)保局聯(lián)網(wǎng)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控；各企業(yè)也都設(shè)置了環(huán)保管理人員，并制定了與監(jiān)控設(shè)施相應(yīng)的環(huán)保管理制度以規(guī)范拆解場(chǎng)所管理，初步完成了廠區(qū)環(huán)保整治工作。

表2 項(xiàng)目實(shí)施后主要污染物廢氣削減情況t·a-1

4 節(jié)能減排新工藝實(shí)施的成效分析

烘箱排出的廢氣經(jīng)過(guò)旋流塔、脫水器、等離子凈化器、工藝水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)一系列程序，最后達(dá)標(biāo)排放。

其中，運(yùn)行費(fèi)用主要有：電費(fèi)、水費(fèi)、人工費(fèi)等。

（1）廢氣凈化系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用。

單套凈化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行容量為：

（11+1.5+1.8)×0.85=12.2（kW）。

以0.8元/kW·h，年運(yùn)行時(shí)間2 000 h計(jì)，設(shè)備開機(jī)率取0.8，則每年凈化系統(tǒng)電費(fèi)：

12.2×0.8×2 000×0.8×10-4=1.56（萬(wàn)元/a）

（2）人工費(fèi)及水費(fèi)。

水費(fèi)按2元/t，每天每10 000m3以0.5 t蒸發(fā)水量計(jì)算：

0.5×2×300×2×10-4=0.06（萬(wàn)元/a）

本項(xiàng)目實(shí)施并投入運(yùn)行后，操作工人兼職，每年0.96萬(wàn)元。

（3）設(shè)備每年運(yùn)行總費(fèi)用。

設(shè)備年運(yùn)行總費(fèi)用=｛（1）+（2）｝=（1.56+0.06+0.96）≈2.58（萬(wàn)元/a）

因此，從經(jīng)濟(jì)效益上講，在條件易于操控的情況下，減少不必要的能耗，提高生產(chǎn)效率，對(duì)企業(yè)尤其是對(duì)環(huán)境有負(fù)面影響的廢金屬加工企業(yè)來(lái)說(shuō)是轉(zhuǎn)型升級(jí)之道，也是生存之本。

同樣，在加工過(guò)程中，基本消除了二惡英等有害物質(zhì)產(chǎn)生，有機(jī)廢氣排放量達(dá)到最小化，對(duì)環(huán)境尤其是對(duì)鎮(zhèn)海區(qū)再生資源加工園區(qū)這一帶脆弱的環(huán)境來(lái)說(shuō)，會(huì)有很大影響。屆時(shí)，空氣質(zhì)量將有很大改觀，尤其是持續(xù)的影響效果更為明顯。

在工程施工中，施工人員必須與設(shè)計(jì)人員保持密切聯(lián)系，解決施工問(wèn)題。各專業(yè)設(shè)計(jì)人員根據(jù)施工進(jìn)度要求首先到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工交底，在施工高峰期將派現(xiàn)場(chǎng)代表，確保24 h內(nèi)到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，解決施工中發(fā)生的各種問(wèn)題，及時(shí)做出圖紙修改和變更。工程安裝完工后，派專業(yè)技術(shù)人員對(duì)處理設(shè)施進(jìn)行調(diào)試，并對(duì)操作人員講解工藝原理、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)操作，并提供詳細(xì)的操作規(guī)程、傳授日常管理經(jīng)驗(yàn)及異常情況對(duì)策。

對(duì)于視頻系統(tǒng)的安裝則是鎮(zhèn)海與區(qū)環(huán)保局聯(lián)網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)督作用，使企業(yè)不敢再抱有僥幸心理，違法進(jìn)行焚燒拆解。2013年因場(chǎng)地焚燒被鎮(zhèn)海環(huán)保局處罰的企業(yè)僅有一家，另外因氣割引發(fā)明火被鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)保局查處的也只有2家。

5 節(jié)能減排新工藝實(shí)施的問(wèn)題與建議

由于企業(yè)拆解是雇傭勞務(wù)工進(jìn)行拆解，拆解人員流動(dòng)性強(qiáng)，不固定，因而對(duì)拆解人員的管理難度較大。因此，園區(qū)各企業(yè)必須加強(qiáng)日常監(jiān)督和管理，培養(yǎng)員工的責(zé)任心，使新工藝能得到切實(shí)的推廣。

另外，廢電機(jī)拆解治理工程所使用的新技術(shù)、新設(shè)備以及新的工藝流程，都需要嚴(yán)格規(guī)范操作行為，對(duì)員工要求高。而園區(qū)員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)尚有一定距離。因此，必須加強(qiáng)對(duì)員工的日常技能培訓(xùn)，使其能夠盡快熟練操作。

目前，新設(shè)備的試用效果良好，但新研發(fā)的設(shè)備尚存在諸多不完善的地方，需要一定的適應(yīng)時(shí)間，待性能穩(wěn)定、設(shè)備定型后方可在行業(yè)中推廣，從而惠及整個(gè)再生資源回收利用行業(yè)。

Analysis on the app lication and effects of scrambling technology of waste electronic appliances—Case study on Ningbo Zhenhai Recycling Industry Park

LU Xuexiang
（Zhenhai Zhongbao Resource Recycling Com.Ltd.,Ningbo 315201,China）

Taking Ningbo Zhenhai Recycling Industry Park as the case,the paper analyzed the current situation of w aste electronic application scram bling,and pointed out the inappropriate practice,as w ell as the environm ent pollution caused.The application and effects of energy-saving and em ission-reducing technology in w aste electric application scram bling w ere introduced,and the existing problem s w ere also pointed out.By equipm ent upgrading and technology im proving,this technology could be the popularized and app lied in the industry park and the w hole recycling industry.

w aste electronic app liance;dissem ble;technology;energy-saving and em ission-reducing;app lication

X705

：A

：1674-0912（2014）08-0037-03

2014-01-31）

陸雪祥（1958-），男，浙江寧波人，從事再生資源加工利用工作。