北京市废弃微型计算机主机物料系数测算研究

单明威，唐振强，王然

（1.中国家用电器研究院，北京100053；2.北京市固体废物和化学品管理中心，北京100089）

北京市废弃微型计算机主机物料系数测算研究

单明威1，唐振强2，王然2

（1.中国家用电器研究院，北京100053；2.北京市固体废物和化学品管理中心，北京100089）

微型计算机作为《废弃电器电子产品回收处理管理条例》的首批目录产品，处理企业对其拆解处理将获得基金补贴。而微型计算机主机物料系数是基金补贴的重要依据之一。为了减少微型计算机主机物料系数与实际情况的偏差，北京市环保局委托中国家用电器研究院，在北京市3家处理企业中开展台式微型计算机主机进行拆解实验，对比分析了台式微型计算机电路板物料系数不同的计算方法，并提出物料系数计算方法和系数建议，为北京市废弃电器电子产品处理企业补贴审核提供依据和政策支撑。

北京；微型计算机；拆解；处理；物料系数

2014年4月，全国各地在开展废弃电器电子产品处理企业补贴审核时，均发现微型计算机主机拆解下来的电路板实际测算的物料系数与《废弃电器电子产品处理企业补贴审核指南》（以下简称《审核指南》）规定的系数（平均质量9 kg，电路板系数0.12）偏差很大。按照《审核指南》规定，确定处理数量的方法为将核定审核时段内处理数量A1与根据物料平衡计算审核时段内处理数量A2进行比对校核，如果无法提供合理解释，取A1和A2中较小值。其中A2计算公式为：

审核时段内处理数量A2=审核时段内拆解关键产物产生量÷（单台平均质量×关键拆解产物物料系数）

环保部针对此问题要求在保持系数稳定性的基础上，省级环保部门可结合本地区实际情况，对物料系数调整。根据环保部要求，北京市环境保护局组织开展“北京市微型计算机主机物料系数测算项目”。北京市固体废物与化学品管理中心研究确立项目的总体方案，规定了北京市具有废弃电器电子产品处理资质的三家处理企业对微型计算机主机的拆解数量，并委托中国家用电器研究院设计拆解工作流程，汇总统计拆解数据，提出北京市微型计算机主机平均质量与关键拆解产物系数的调整建议，为环保部物料系数调整提供数据支撑。

1 实验设计

按照“科学、公正、客观”的指导思想，实施过程分为两个阶段：拆解工作和数据分析。中国家用电器研究院针对项目制定了台式微型计算机主机拆解程序规范，包括原料分类分批管理、整机批量拆解、典型单机深度拆解实验3个环节。

1.1原料分类分批管理

三家公司分别随机选取5 000，3 000，2 000台台式微型计算机主机作为实验样本总量（要求每台主机具有完整机壳、主板）。以100台为1个批次，同批次样本放置在一个原料箱内，并由技术人员称重标识。每批次单独进行拆解和数据统计。

1.2整机批量拆解

每批次分别拆解、收集、称重。拆解过程以手工拆解为主，将每批次拆解产物中的箱体（拆分塑料和金属部分）、CPU、光驱、软驱、电源、硬盘、风扇、电路板、导线等拆除，并分别单独收集。拆解过程中应将所有拆解产物连接导线、排线拔出，并将导线单独收集、称重。对于电脑主板，除了拆除CPU及导线之外，还需将电池、内存条、扩展卡、CPU散热片等外接组件拆除，并分别单独收集。

1.3典型单机深度拆解实验

每批次中随机选取10台尽量同时具备电源、硬盘、光驱3个部件的台式微型计算机主机，由各企业另外选定2～4名固定拆解人员单独拆解并称重，填写统计数据，包括台式机品牌、CPU型号、拆解产物完整性等信息数据，并将所产生的部分拆解产物（电源、硬盘、光驱）进行进一步拆解，要求拆除所有电路板，并尽量拆分金属与非金属部分，分别收集、称重所产生的塑料、电路板、金属、导线等物料，将该部件（电源、硬盘或光驱）拆解之后的所有物料用塑料袋密封并标识，放回到原来批次的拆解产物料箱，等待技术人员最终称重。

2 数据分析

2014年7月21—28日为拆解工作周。北京市固管中心和中国家用电器研究院项目组成员全程跟踪、指导，配合拆解工作。通过3家处理企业7天的拆解工作，共拆解台式微型计算机主机10 013台，得到100批次批量拆解数据和1 000台典型产品深度拆解数据，项目组通过对100个批次的数据进行统计整理，分析台式微型计算机主机的部件组成情况、平均重量分布，并提出不同关键拆解产物的计算公式及相关物料系数建议。

2.1台式微型计算机主机部件组成情况

根据100个批次的拆解产物统计整理，项目组将台式微型计算机主机的部件组成进行分析。根据表1可以看出各处理企业拆解的微型计算机主机的部件组成情况。其中，B公司准备的主机部件组成情况最差，各种产品均小于其他公司平均水平。另外，相对于不同的部件，主板的数量最多，平均每批次主机含有98.9块主板；其次为电源，除了B公司之外，其他公司每批次均超过96块电源。

表1 分处理企业分机型台式微型计算机每批次平均部件组成情况

2.2台式微型计算机主机平均质量

项目组将100批次中台式微型计算机主机单台平均质量进行汇总统计，见表2。根据表2可以看出，C公司的平均质量最高，达到9.06 kg，但仅有20个批次，而B公司的30个批次主机平均质量最低，仅为7.34 kg。A公司的50个批次产品平均质量跨度较大，为5.2 kg，其中最低为6.02 kg，最高为11.22 kg；而C公司的20个批次产品平均质量跨度较小，为3.86 kg，最低7.60 kg，最高11.46 kg。

本次实验中的100个批次，平均质量分布极为分散。这种分散是由不同回收渠道的台式微型计算机主机的部件组成不同造成的。A公司提供的主机有很大部分为企事业单位交投，完整性相对较好，平均质量也较高；而在第37～50批中，为社会源回收的主机，完整性较差。对于B公司，只有20%左右产品来自企事业单位报废固定资产交投，而且由于涉密原因绝大部分被拆除了硬盘，而来自社会源的产品缺件现象严重（图1），因此，B公司的台式微型计算机主机平均质量远低于其他两家公司。C公司提供的产品全部来自社会源回收商，但该公司对回收商提出明确要求，对缺件的主机配齐光驱、硬盘、软驱、电源等组件，因此平均质量高于其他两家公司。

表2 按公司分台式微型计算机主机平均质量统计表kg

图1 缺件严重的台式微型计算机主机

2.3台式微型计算机主机电路板系数计算方法研究

由于电路板系数的算法尚未统一，项目组通过对台式微型计算机主机的结构分析，对电路板系数的计算方法进行了研究（见图2）。

图2 台式微型计算机部件示意图

在台式微型计算机主板、扩展卡（如显卡）上含有一块或多块散热片，其中一般只有CPU外散热片可以轻易拆除，该散热片也是主板中体积质量最大的一块散热片，平均质量占整块主板的30%左右，材质多为铝质，少部分CPU散热片含铜管或纯铜构造，则质量更重。电路板系数是否包含散热片差别较大。

另外，光驱、电源、硬盘等部件中均含有电路板，是否计入对电路板系数影响也比较大。由于电源中线路板含有电容、变压器等大型组件，质量将近电源总质量的一半，且覆铜板品质较低，所以在计算台式微型计算机包含部件中电路板的电路板系数时,将是否含有电源电路板分别计算（见图3）。

图3 台式微型计算机电源内部结构图

通过上述分析，项目组将是否包含CPU散热片、是否包括光驱、硬盘、电源中的电路板等不同情况分别进行计算，提出4种电路板系数计算方法（具体计算公式见Q1，Q2，Q3，Q4）。

式中：mCPU——CPU的质量；

mMB——主板的质量；

mM——内存的质量；

mexC——扩展卡的质量；

mHR——CPU散热片的质量；

mCD-PCB——光驱中电路板的质量；

mHD-PCB——硬盘中电路板的质量；

mP-PCB——电源中电路板的质量；

M——台式微型计算机总质量。

由于在处理企业实际生产实践中，拆解产物中的光驱、硬盘、软驱、电源、散热片、风扇等部件均在未进行进一步处理的情况下，被直接转卖给下游处理企业进行资源化利用，所以建议采用不包含部件中电路板及CPU散热片的电路板计算方法Q1作为台式微型计算机电路板系数计算公式。

2.4台式微型计算机主机电路板系数测算

根据北京市3家处理企业共100批次总计10 013台台式微型计算机拆解数据统计结果可以得到，台式微型计算机电路板的电路板系数（Q1）为7.8%。为了对比其他地区物料系数情况的复杂性，适应多种电路板系数计算方法，本项目对其他计算方法下的电路板系数（Q2，Q3，Q4）也同时进行了测算。

根据1 000台典型产品对该3部件的精细拆解数据（其中在电源的电路板计算当中，由于部分变压器固定于电路板上，无法分离，故将所有变压器计入电路板中），可以得到3家公司原料中光驱、电源、硬盘的电路板平均比例（见表3）。

表3 分处理企业部件电路板系数统计表%

将该光驱、电源、硬盘中电路板比例与各批次3种部件总重量相乘，可以得到该批次部件电路板质量。从而，可以算出电路板系数Q2，Q3，Q4分别为10.0%，10.9%和18.1%。

3 结论

综上所述，项目组在分析相关文献资料、企业高端访问、行业专家教授咨询等调研之后，建立了一套完整的台式微型计算机主机拆解实验设计方案，提出电路板系数计算方法，并组织北京地区内3家处理企业10 013台废弃台式微型计算机主机拆解工作，得到坚实可靠的数据基础。通过研究发现，不同的回收渠道来源、不同的生产年代等因素对平均质量和电路板系数存在影响，而且随着科技进步和产品的升级更新，物料系数也会随之变化，定期修正和更新至关重要。项目组通过拆解数据统计结果得到，在本次实验当中，北京市台式微型计算机主机平均质量为8.44 kg，确定电路板系数计算方法为Q1，电路板物料系数为0.078。

本次拆解实验及研究工作，不仅提出了废弃台式微型计算机处理规范流程，统一电路板物料系数计算方法，为北京地区的废弃台式微型计算机处理补贴审核工作提供依据，为全国各地区废弃电器电子产品物料系数测算提供借鉴。

[1]中国家用电器研究院.中国废弃电器电子产品回收处理及综合利用行业白皮书2013[Z].北京，2014.

[2]环境保护部.2010年第83号公告，废弃电器电子产品处理企业补贴审核指南[Z].2010.

Estimating material modulus of waste PC hosts in Beijing

SHAN Mingwei1,TANG Zhenqiang2,WANG Ran2
（1.China Household Electrical Appliance Research Institute,Beijing 100053,China; 2.Solid Waste and Chemical Management Center of Beijing,Beijing 100089,China）

Since the Personal Computer(PC)is one of the first catalog products managed by the"Waste Electrical and Electronic Equipment(WEEE)Recycling Regulation",the recycling enterprises could get funding subsidies from waste PC's treatment.The material modulus of PC is one of the key bases of funding amount.In order to reduce the deviation between material modulus and the actual situation,China Household Electrical Appliance Research Institute was commissioned by Beijing Environmental Protection Bureau to carry out a desktop PC host dismantling experiment in three recycling enterprises in Beijing.This project had analyzed the different calculation methods of printed circuit boards' material modulus in waste desktop PC hosts,and proposed the best suggestion for calculation method and the material modulus in Beijing,which provided the basis and policy supporting for auditing funding subsidies for WEEE Recycling enterprises in Beijing.

Personal Computer;dismantling;Treatment;Material Modulus

X705

A

1674-0912（2015）01-0030-04

2014-11-28）