电器废塑料回收再生可行性研究方案.docx

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电器废塑料回收再生可行性研究方案

废弃电器电子产品塑料回收再生

可行性研究方案

一、项目背景和意义

1、发展趋势：

国家先后颁布了《固体废物污染环境防治法》、《清洁生产促进法》和《废弃电器电子产品回收处理管理条例》等法规来规范废气电器电子产品处理活动，促进资源综合利用和循环经济发展，保护环境。

近日，国家发改委、科技部、工信部、商务部、环境保护部等部委先后联合发布了《关于支持循环经济发展的投融资政策措施意见的通知》、《中国资源综合利用技术政策大纲》和《关于组织编制废弃电器电子产品处理发展规划（2011-2015）的通知》，各级政府部门的重视和支持为发展废弃电器电子产品塑料回收再生提供了良好的外部环境。

我国是电器电子产品生产和消费大国，国家统计局相关调查表明，家用电器大多是20世纪80年代中后期进入百姓家庭的，按10-15年使用寿命计算已经进入大规模的报废期。

专家估算，我国每年至少有500万台电视机、400万台冰箱、600万台洗衣机以及500万台电脑需要报废。

国家政策的激励和巨大的市场空间促进了废弃电器电子产品回收处理行业的迅速发展，和部分电器电子产品处理企业的规模化增长。

有资料显示，1吨电脑、电视等废弃电器中含有0.9公斤黄金、128.7公斤铜、1公斤铁、58.5公斤铅、39.6公斤锡、36公斤镍、19.8公斤锑，以及270公斤塑料。

而PP、ABS和PS三大塑料占塑料部分的80%。

2、国内外产业发展状况：

1、国外情况：

在北美、欧盟和日本等发达国家或地区也颁布了《废弃电子电气设备指令》、《限制某些有害物质在电子电气设备中使用的指令》、《家电再商品化法》、《资源有效利用促进法》等政策法规以规范废弃电器电子产品回收处理活力。

为了提高资源再生利用效率和降低处理成本，在德国、日本等发达国家，均采用机械化、自动化程度高的，以破碎、分选技术为主的处理工艺，并以回收的各种金属碎料作为冶炼的炉料。

采用全封闭负压处理系统，年处理量约3万吨，只需操作工人5～7人。

按照废弃电器电子产品的结构特点和材料组成，通常国外的回收处理技术和设备可分为五类：

包括冰箱回收处理技术和设备、含CRT的电视机和电脑显示器的回收处理技术和设备、印刷电路板回收处理技术和设备、液晶电视回收处理技术和设备、以及废塑料回收处理技术和设备。

2、国内情况：

近年来，虽然废弃电器电子处理行业得到了快速的发展，但由于行业起步较晚，相关主管部门对具体处理方式、标准等要求一直未明确，导致行业处理技术和设备花样百出、良莠不齐。

不少从业企业在利益的驱动下，采取的处理方式大多轻视甚至忽视了拆解处理过程对环境造成的二次污染。

　　据了解，在东部沿海局部地区，废旧电子的回收和处理在成为产业链的同时，也给当地环境造成了严重污染。

比如，在知名的废弃电器电子集散地——广东省汕头贵屿镇，大多采用煤炉烘烤电路板，脱离元器件后，再用焚烧、酸浸等方式获取有价金属。

而剩余的低价值、难处理的非金属类物质则被随意抛弃，对土壤、水体和动植物造成严重污染。

3、分析比较：

中国与发达国家国情不同。

主要表现在，首先，劳动力价格不同，例如日本工人月工资是中国工人的20倍。

其次，废旧电器回收的付费机制不同。

日本实行废弃者付费制，废弃1台冰箱需支付4600日元及运输费、管理费；欧盟回收处理废弃电器电子产品实行保证金制度，每台冰箱缴纳17欧元保证金，作为废弃时的回收处理费用。

中国废弃电器反而要向废弃者付费，回收1台冰箱需付费数百元。

第三，旧电器电子产品市场的规模不同。

发达国家人工费用高，付费维修旧电器电子产品往往不合算，限制了二手电器电子产品市场的发展。

中国各地经济发展不平衡，城市流动人口多，旧电器电子产品消费群体很大，二手电器电子产品市场应运而生。

中国与发达国家国情的巨大差异，意味着中国必须在借鉴发达国家先进回收处理经验的同时，探索出适合中国国情的废弃电器电子产品处理技术。

中国人力资源丰富，劳动力价格低廉，应充分发挥这种优势，采用手工拆解加专用工具、专用设备为主的技术路线，提高零部件、元器件再使用部分的比例，提高再使用品、材料再生利用的附加值，降低处理成本；同时，应尽量降低焚烧、填埋量，有限度地采用破碎、分选技术和设备，部分引进国外适用的处理技术和设备，形成先进、适用、经济、高效的环保型废弃电器电子产品处理工艺和技术。

对于废塑料，可在预拆解阶段把不含有害物质的单一材料塑料件拆解下来，达到一定数量后，对废塑料进行破碎、洗净、改性、造粒，并注射成合格的再生塑料件。

处理过程中，应尽量减少产生混合塑料，以降低处理成本。

二、技术方案

1、生产流程图：

⑴、总生产流程图

⑵、分选流程图：

2、技术分析：

塑料约占电器电子产品重量的30%，对于冰箱果菜盒，洗衣机内桶等由单一材料聚丙烯（PP）制成的部件，可在预拆解时将这些部件取出，经过破碎、洗净、改性、再造粒，分别再生利用为分体式空调室外机装饰面板和洗衣机底座等方面。

破碎后的家电碎块的主要成分是混合塑料PP、ABS和PS，为实现再生利用，首先必须使用高磁力分选机，从约φ50mm的家电碎块中除去不锈钢等硬金属类，然后再破碎到φ8mm左右，进行干式比重分选、静电分选后，得到铜等金属类含量0.1%以下、氯类含量0.1%以下的高品位混合塑料。

经过湿式比重分选，实现对比重小于1.0的PP的高纯度分选，将其洗净脱水后，除去橡胶等异物，进行混合调质，挤出造粒，得到再生利用的PP粒料。

此外，湿式比重分选还可分选出比重1.0~1.1的ABS和PS苯乙烯系列的混合树脂，除去聚乙烯（PE）、尼龙（PA）等工程塑料和含有阻燃剂的、比重大于1.1的重比重塑料。

由于ABS和PS两种树脂摩擦带电时极性不同，当带电的ABS和PS在电极间下落时，会受静电力的作用被分选。

在保证90%以上的回收率的前提下，经过二级静电分选后的ABS和PS的纯度可达到90%左右。

 该技术首先将大量的电器外壳和其它电子废弃物粉碎成片，然后利用磁场、旋流筛分设备筛选出铁制和非铁制金属。

再用喷射空气分离出泡沫、纸和其他重量较轻的材料。

然后采用一种先进的筛选、清洗和测试工艺，将剩余的塑料进一步净化并按不同类型分离。

真正的技术核心是将所有这些不同种类的塑料分开，和后续的改性造粒。

3、设备配置：

⑴、粉碎、清洗和分选设备

该流程中需配备的设备有粉碎机、宽带式磁选机、干式比重分选机、涡电流分选机、湿式比重分选机、静电分选机、输送带、料仓等。

设备选型的原则是：

国内已具备成熟技术的设备从国内选购，部分引进国外的分选设备，形成先进、适用、经济、高效和环保的生产线。

国外拥有混合塑料分选设备成熟技术的厂家有HamosGambH、Plas-SepLtd.,Canada、MBAPolymersAustria、ActionInternationalInc、AmutSPA等。

国内拥有生产粉碎机、宽带式磁选机、涡电流分选机等设备成熟技术的厂家有上海信易、德国S+S双仕分拣技术（青岛）有限公司、宝力玛机械（香港）有限公司等。

以下为德国Hamos公司生产制造的废弃电器电子混合塑料粉碎、分选生产线。

⑵、改性、再生造粒设备

分选后的物料主要为PP、ABS和PS三种工程塑料，添加碳酸钙、增韧剂、玻纤等进行改性和优质再生，配置双螺杆造粒机组。

国外双螺杆设备的厂家有CoperionW.PGmbH、KraussMaffei-BerstorffGmbH等。

国内双螺杆设备厂家有科亚、瑞亚、创博、诚盟、科信等。

双螺杆造粒机组包括主喂料、双螺杆主机、双阶侧喂料机、过滤换网器、水环切粒机、离心脱水机、成品料仓和自动打包称等。

设备型号为SHJ-75/500-132-40，螺杆公称直径Φ71mm、长径比L/D=40、螺杆转速50～500rpm、主电机功率132kW。

该设备的产量可达到500-600公斤每小时。

过滤换网器的选择：

国内常规的换网器不能满足废塑料再生造粒的工艺要求，在生产过程中过滤换网间隔时间短、操作频繁、过滤效果不理想，根据分选后物料脏的程度选择进口过滤换网器。

⑶、设备配置情况

配置粉碎、清洗和分选生产线1套，关键部分采用北美或欧洲进口，进口设备的投资1200万元。

配置SHJ-75/500-132-40双螺杆造粒机组6套，每套80万共需投资480万元。

配置储存塑料20吨的混合料仓4套，每套15万共需投资60万。

4、实验室：

实验室建设的目标：

对回收、改性和再生的塑料进行定性与定量测试，测试物料的成分、纯度及物理性能。

提升再生物料的化学及物理品质，提升其加工性能。

研究开发高品质的再生塑料合金、功能再生料，开拓适合特定领域及行业的专用料。

建立实验室需配置以下设备:

SA900/260打样用注塑机、C-400A塑料熔体流动速率仪、MS-100红外卤素水分测试仪、QJ210塑料环境力学性能测试仪、XRL-400A熔体流动速率仪、SFY-20A卤素快速水分测定仪、XC-22ZD电子式悬臂梁冲击试验机、CBD-15电子式简支梁冲击试验机、WDW-20KN微机控制电子万能试验机、NicoletIS10傅里叶变换红外光谱仪、RC90转矩流变仪、Q500TGA热重分析仪。

配置以上实验设备共需投资180万元。

5、辅助工程：

1、配电房：

厂区内设置一座6KV/0.4KV变、配电室，装机容量为2000KVA，包括6KV配电系统和6KV/0.4KV变、配电系统。

其中6KV配电系统由高压配电装置、高压电容器补偿装置、直流电源、微机监控和保护系统组成；6KV/0.4KV变配电系统由变压器及低压配电装置组成。

配电房需投资250万元。

2、循环水系统：

每回收再生一吨废弃塑料需耗水1吨，年回收再生二万吨废弃塑料需耗水20000吨。

厂区内设立一套每小时流量为100立方的冷却水系统，冷却设备由上海通盛冷冻设备有限公司提供，设备为PC-140WSCD螺杆水冷式水机。

输入功率87.4kW、冷却水流量98.2M3/H、制冷量441.6kW（125.6USRT）、冷却水出水温度7-12℃。

按照中国国家标准JB/T4329-1997《容积式冷水（热泵）机组》和日本工业标准JIS的部分规定执行。

配套循环水系统需投资40万，包括冷却设备和水塔建设。

3、污水处理：

在清洗、分离废塑料时产生的废水，以及造粒时真空系统和切粒系统产生的废水，集中到沉降池进行物理和化学处理，污染物为废塑料上沾附的各类物质和造粒过程中分解的化学物质。

建立四个相连的沉淀池，各个沉淀池执行不同功能，1#池沉淀密度大于水的杂质，2#池处理密度大于水的杂质，3#池去除油脂类物质，4#池均化各个沉淀池执行不同功能。

该工艺可以去除95%以上的悬浮物，有机物和油脂等污染。

经过处理的废水可再次送入循环系统使用，该污水处理工艺执行的标准是GB8978-1996《污水综合排放标准》。

以下为塑料废水处理工艺图，该污水处理系统需投资50万。

4、废气处理：

废气从车间通过排风管系统，首先进入植物液生物试剂喷淋洗涤塔，植物液生物试剂洗涤塔尺寸为1.6×5.5米。

然后废气进入活性炭吸附装置，活性炭设备尺寸为：

2.5×2.7×2.7米，活性炭总量约3.125立方。

废气经生物洗涤塔废气污染物已大部分被吸收分解，废气中的悬浮物几乎全部被吸收。

然后废气进入活性炭吸附塔内时，剩余废气污染物被吸收。

达到废气排放标准后排入大气。

废气净化系统工艺如下：

废气产生源头风管水系统过滤装置排风机洁净气体。

该废弃处理系统执行的标准为GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》和GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》。

该废弃处理系统需投资60万。

5、废渣处理：

废渣主要有各类金属杂质、过滤网和机头料。

各类金属杂质和过滤网集中放置，定期清理卖给炼钢厂；机头料集中放置，定期清理，粉碎后添加到PE、PA、PC等混合塑料中，作为填充用的合金塑料出售。

6、噪音处理：

生产加工过程中，主要是机械的摩擦、振动、撞击和旋转产生的机械性噪音，如粉碎机、造粒机等。

对噪音的处理主要采取以下措施：

1、工厂选址远离居民区；

2、定期维护检修机械设备，避免设备不良运转带来的噪音；

3、改性生产工艺，改造机械结构，提高设备的精密度；

4、生产场地的操作空间设计宽敞，设置一定数量的门窗；

5、在室内采用多孔吸声材料如玻璃纤维、矿渣棉、毛毡等，可降低噪音5-10分贝；

6、员工使用个人防护用品，如耳塞、耳罩、防噪音头盔等，实行噪音作业与非噪音作业轮换制度。

该噪音处理系统需投资30万。

6、工厂建设：

1、产量规模：

2万吨每年

2、主要原料：

废弃电器壳子和其余电子废弃物

3、辅助原料：

碳酸钙、增韧剂、玻纤、润滑剂等化工助剂

4、主要产品：

ABS、HIPS、PP再生粒子，以及由PE、PA、PC等混合塑料组成的合金塑料。

5、厂房用地：

20000m2，其中生产车间用地5000平方、原料仓库用地10000平方、成品仓库用地5000平方。

6、人员配置：

管理人员包括生产管理、工程技术、设备、品控、行政后勤20人，操作员工三个班组共60人。

共编制80人。

7、其余：

配备3吨的叉车2辆、手动液压拖车5辆。

7、预计投资:

用于引进生产设备和实验仪器需投资共计1920万元；

用于配电室、循环水系统、污水处理、废气处理需投资430万元；

用于厂房建设需投资1000万元；

流动资金1000万元。

共计投资4350万元。

三、风险分析

1、行业分析

⑴、湖南万容科技有限公司：

利用多腔涡流粉碎、高速混合改性与分级控制一体化设备，直接将电子废弃物中热固性塑料PP、ABS、PS、PC、PE等制成粒径微小的热固性塑料粉末，处理能力0.8-1.2吨/小时。

再添加含有特殊基团的表面改性剂进行改性，制备具有偶联、活化和内外润滑特性的改性热固性塑料超细粉末VT粉，应用于道路沥青改性、塑料、橡胶等填充。

⑵、广州广钢MBA塑料新技术有限公司（简称GMP）：

引入MBAPolymer的混合分离技术，生产出高品质和性能稳定的再生塑料，再生塑料性能接近新料，通过美国UL认证。

年产量为40000吨。

⑶、森蓝定位：

引入世界领先的混合塑料分离技术，生产高品质和性能稳定的再生塑料；利用再生塑料作为原料进行工程塑料的改性，如加碳酸钙、加增韧剂、加玻纤改性等。

改变废塑料再生行业劳动密集型、高污染、低产出、低品质回收的弊端，走工业化大规模、技术密集型、环保型的生产方式。

建立一条废弃电器电子产品回收、再生和应用的完整的生产链。

2、市场分析

PP再生料价格为一级白色透明粒子8600，二级灰白色颗粒4500，三级灰色粒子3650。

ABS再生料价格为一级白色颗粒12300，二级灰白色颗粒9800，三级黑色颗粒8800。

PS再生料价格为一级白色颗粒8500，二级茶色颗粒6800，三级黑色颗粒5850。

目前，大多数企业出于环保和成本考虑，都在考虑参用部分再生塑料，所以市场上对再生塑料的需求越来越大，只要保证控制好产品质量，销售是不成问题的。

3、预期效益

本项目的建设将解决废弃电器电子产品塑料回收再生所急需的关键技术和共性技术，对废旧塑料传统的粗放、简单、野蛮地回收方式进行全面改造，促进再生资源研究的科技进步，将对我过建设节约型社会和低碳排放目标的实现具有重要意义，经济、环保和社会效益显著。

本项目建成后，每年可实现直接销售收入15000万元，每吨再生粒子纯利润500-1000元，年回收2万吨再生废弃电器电子产品塑料可实现年利润2000万元。

创造利税500万元，同时，可提供1000多个劳动岗位。

减少排放4万吨二氧化碳，节约近6万吨石油能源。

为保护生态环境，缓解石油能源的压力，实现“低碳”经济和循环经济可持续发展发挥重要作用。

2010-10-23