废旧电器拆解新工艺的应用及成效分析——以宁波市镇海区再生资源加工园区为例

陆雪祥

（宁波市镇海钟包物资利用有限公司，浙江宁波315201）

废旧电器拆解新工艺的应用及成效分析
——以宁波市镇海区再生资源加工园区为例

陆雪祥

（宁波市镇海钟包物资利用有限公司，浙江宁波315201）

以江苏省宁波市镇海区再生资源加工园区为例，通过对园区内废旧电器拆解的原状分析，指出其拆解工艺的弊端及对环境造成的危害。介绍了废旧电器拆解节能减排工艺的应用情况、成效及存在的问题，通过设备改进和工艺完善，实现该技术在再生资源加工园区和整个再生资源回收利用行业的推广应用。

废旧电器；拆解；工艺；节能减排；应用

1 废旧电器拆解的原状分析

镇海区再生资源加工园区（以下简称园区）是国家环保部定点的专业拆解进口废旧金属的加工利用园区。园区内60多家企业都是从事进口废电机的拆解利用工作。废电机在拆解过程中，以前采用热洁炉高温焚烧，从而导致绝缘漆在燃烧过程中会挥发出有机废气，影响生产环境和工作人员的身心健康。还有不少企业为了方便，在场地堆放木柴焚烧，严重影响园区周边环境。仅在2010年，就有13家企业被镇海区环保局加重处罚。园区企业经营拆解废旧电机（马达）项目，即将废旧电机内的铜丝与钢铁分离，其操作工艺流程为：废电机→拆分成废钢铁、转子和锭子→转子和锭子放到热洁炉高温加热、分解、裂化→铜丝与钢铁分离。企业最原始的拆解工作是将废电机堆放在木柴上焚烧，至绝缘漆彻底焚烧掉，然后将铜丝与钢铁分离。

废旧电机在直接加热、燃烧过程中，电机上的绝缘漆焚烧并分解裂化后，挥发出有机废气，由于绝缘漆的种类不同，有机废气的组合成分也会有所差异，挥发出的有机废气成分主要为甲苯、二甲苯、酚类、非甲烷总烃等。同时，在绝缘漆加热过程中还会产生毒性极强的二恶英类废气。一般认为，在有碳、氧、氢和氯存在的条件下，温度处于200～650℃区间内时会产生少量的二恶英类物质，在500～800℃的温度范围和极短的反应时间内可以生成二恶英。废旧电机拆解过程中产生的主要污染物分析情况见表1。

表1 主要污染物分析

由表1可知，原有的电器拆解工艺不可避免地对周边环境造成较为严重的影响。

2 节能减排新工艺的采用及其特点

园区从2011年5月开始，在部分企业试行废旧电机拆解的节能减排新工艺，经过不断地探索与完善，逐步推广到园区内的所有企业。目前，区内所有企业针对废电机拆解工艺作出了重大调整，由原先高温焚烧改为低温加热处理，即设计并搭建密闭烘房，将废旧电机放入烘房内加热，不仅提高了热能的使用效率，又控制了废气的扩散范围，便于收集废气。同时，在废电机加热过程中，由原来使用的柴油焚烧改用煤气加热。

具体操作原理及过程为：根据现场实际情况设计合理的烘房，使废旧电机在烘房内均匀受热，绝缘漆软化，软化后可提出烘房拉丝。烘房建两间，两间循环使用。先将烘房内的托盘升至中部，再将废旧电机按空心部位对准托盘内的保护杆放下，放入废旧电机时调整托盘高度，等到堆积完毕后，烘房内的托盘整个降至烘房底部燃气管道处。通过调节燃气管道的阀门控制烘房内温度。当电机加热到一定温度后保温，将废旧电机从烘房内提出并放到拉丝机操作台，趁热将铜丝拉出。加热过程中产生的废气通过烘房的排气管道接入废气治理设备。经过废气治理设备的治理后，通过高空排气筒达标排放。

新研制出的废电机烘箱拆解设备及配套废气处理设施，对原设备热洁炉生产工艺作出了重大革新，引起区、市、省三级环保部门的高度重视，如果试验成功将在全行业推广。

废电机烘箱工艺为：废电机在烘房内加热所挥发出来的废气经烘房上的排气管后进入旋流塔，再经脱水器将水雾分离，出来的废气进入等离子净化器处理，净化后的废气由引风系统抽出，满足达标排放要求。此外，旋流塔水液经过每级喷淋管上设置的喷嘴进行喷淋，废水进入吸收塔下部连接的循环水池。循环水经过循环后，水蒸发一部分，可通过工艺水进行补充，以保持系统水量平衡。每组两套烘箱循环使用，周而复始，连续工作。废电机烘箱工艺流程见图1。

图1 废电机烘箱工艺流程

新设计的低温烘箱设施，使运行条件易于操控，通过对加热温度、风量、烟气流量的控制，达到抑制、减少二恶英的产生。此外，废电机在烘房内低温加热至绝缘漆软化状态后就停止加热，挥发出来的废气主要是甲笨、二甲笨、酚类、非甲烷总烃等挥发性有机物，浓度不高，用等离子体废气净化，具有设备简单、阻力小、净化率稳定、操作与维护方便等优点，是净化处理低浓度、大风量有机废气的最优备选设备之一。烘房的低温设计，不仅使废金属的有效利用率大大提高，企业的经济效益也显著增加，可以说是一举两得。

3 节能减排新工艺的实施情况

新工艺在技术提升、降低拆解成本的同时，通过烘箱低温加热处理、有机废气前期预处理、低温等离子体净化及后期氧化处理后能有效抑制二恶英的产生；控制甲苯、二甲苯、酚类、非甲烷等挥发性有机废气达标排放，从而达到“清洁生产”的要求，减少对周围环境的影响。另外，设施的有效利用同样需要内外结合，因此，视频监控设施的安装和环保管理制度的制定，对保证设施的有效运行起到了监督作用。

2012年9月中旬第一套烘箱（半组）已完成并运行。在烘箱试生产时，测定了各项指标的数据，因为烘箱是边研制边试生产，在获得准确数据，且试生产合格后再决定续建第二套，因此，时间延迟到2012年11月底两套烘箱才全部完成并正式投产。目前，新设备的运行在以下三方面有所获益。

（1）减少柴油用量。在废电机加热过程中，原来使用柴油焚烧，现改用煤气低温加热，使其柴油用量减少100 t。随着柴油用量的减少，废气污染物也大幅度削减，其中，SO2每年削减1.092 t，NOX每年削减1.164 t。

（2）减少有机废气排放。原高温焚烧，废电机油漆等有机物燃烧后产生大量废气，现改为低温加热，油漆等有机物只是软化，尚未燃烧，再加上后续设施处理，使其有机废气大大减少。

（3）防止二恶英产生。原高温焚烧废电机，不可避免产生二恶英，但是，目前国内对二恶英这种有害物还没有具体的对策，现通过低温加热处理来有效防止有害物的产生，使其在源头上直接降低它的产生量，这种方法在工艺上实现了预防、抑制功能（二恶英的生成必须达到一定温度）。

经镇海区环境监测站监测，所有排放污染物都已达到设计标准（表2），从而大幅降低了有机废气的危害程度。目前，初期经济效益已经有所显现，社会和生态效益随着环境质量的改变有待实现。

另外，从2012年10月开始，园区各企业相继安装了视频监控系统，实现了与镇海区环保局联网的在线实时监控；各企业也都设置了环保管理人员，并制定了与监控设施相应的环保管理制度以规范拆解场所管理，初步完成了厂区环保整治工作。

表2 项目实施后主要污染物废气削减情况t·a-1

4 节能减排新工艺实施的成效分析

烘箱排出的废气经过旋流塔、脱水器、等离子净化器、工艺水系统和控制系统一系列程序，最后达标排放。

其中，运行费用主要有：电费、水费、人工费等。

（1）废气净化系统年运行费用。

单套净化系统实际运行容量为：

（11+1.5+1.8)×0.85=12.2（kW）。

以0.8元/kW·h，年运行时间2 000 h计，设备开机率取0.8，则每年净化系统电费：

12.2×0.8×2 000×0.8×10-4=1.56（万元/a）

（2）人工费及水费。

水费按2元/t，每天每10 000m3以0.5 t蒸发水量计算：

0.5×2×300×2×10-4=0.06（万元/a）

本项目实施并投入运行后，操作工人兼职，每年0.96万元。

（3）设备每年运行总费用。

设备年运行总费用=｛（1）+（2）｝=（1.56+0.06+0.96）≈2.58（万元/a）

因此，从经济效益上讲，在条件易于操控的情况下，减少不必要的能耗，提高生产效率，对企业尤其是对环境有负面影响的废金属加工企业来说是转型升级之道，也是生存之本。

同样，在加工过程中，基本消除了二恶英等有害物质产生，有机废气排放量达到最小化，对环境尤其是对镇海区再生资源加工园区这一带脆弱的环境来说，会有很大影响。届时，空气质量将有很大改观，尤其是持续的影响效果更为明显。

在工程施工中，施工人员必须与设计人员保持密切联系，解决施工问题。各专业设计人员根据施工进度要求首先到现场进行施工交底，在施工高峰期将派现场代表，确保24 h内到达施工现场，解决施工中发生的各种问题，及时做出图纸修改和变更。工程安装完工后，派专业技术人员对处理设施进行调试，并对操作人员讲解工艺原理、现场指导操作，并提供详细的操作规程、传授日常管理经验及异常情况对策。

对于视频系统的安装则是镇海与区环保局联网，以实现监督作用，使企业不敢再抱有侥幸心理，违法进行焚烧拆解。2013年因场地焚烧被镇海环保局处罚的企业仅有一家，另外因气割引发明火被镇海区环保局查处的也只有2家。

5 节能减排新工艺实施的问题与建议

由于企业拆解是雇佣劳务工进行拆解，拆解人员流动性强，不固定，因而对拆解人员的管理难度较大。因此，园区各企业必须加强日常监督和管理，培养员工的责任心，使新工艺能得到切实的推广。

另外，废电机拆解治理工程所使用的新技术、新设备以及新的工艺流程，都需要严格规范操作行为，对员工要求高。而园区员工的业务素质尚有一定距离。因此，必须加强对员工的日常技能培训，使其能够尽快熟练操作。

目前，新设备的试用效果良好，但新研发的设备尚存在诸多不完善的地方，需要一定的适应时间，待性能稳定、设备定型后方可在行业中推广，从而惠及整个再生资源回收利用行业。

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）

陆雪祥（1958-），男，浙江宁波人，从事再生资源加工利用工作。