登录
注册
您所在的位置:首页>>报告>>报告详情

废旧机电产品资源化

【作       者】:

徐滨士

【机       构】: 中国工程院
【承研机构】:

【发表年份】:

2004

摘要

废旧机电产品资源化是以废旧机电产品为对象,通过现代技术与工艺加工,在规范的市场运作下,最大限度地开发利用其中蕴含的材料、能源及经济附加值等财富,使其成为有较高品位可以使用的资源,以达到节能、节材、保护环境等目的,从而推动社会的可持续发展。机电产品主要指机械、电子电器类产品,如汽车、家电、计算机、机床、农用拖拉机、移动通讯设备、复印机、医疗器械等,其成分主要是金属、塑料、玻璃、橡胶等。

近几年来,全球每年至少有2600万辆汽车报废,已废弃的电脑超过6亿台以上。当前我国以汽车、家电、计算机为主的机电产品报废数量惊人:

2000年达到报废标准的汽车210万辆。预测到2010年前,年均汽车报废量将在200万辆以上。

自2003年家电已逐步进入更新高峰期,电冰箱报废量年均达400万台以上,洗衣机、电视机报废量年均各在500万台以上。

由于电脑的更新速度更快,预计今后年均淘汰量将在500万台以上。

随着我国经济快速持续发展,人们消费水平提高,产品更新换代频率加快,一方面造成了自然资源的日益匮乏,另一方面造成了机电产品年报废量的激增。如果废旧机电产品不能及时进行有效利用和处理,将成为“社会公害”之一。

根据党十六大提出走新型工业化道路的要求,废旧机电产品资源化的工作急需跟上,为此中国工程院2002年立项开展了《废旧机电产品资源化》研究工作,项目组由14家单位参加。在近一年半的工作中,调研了16家企事业单位,查阅文献资料400余篇,书面征询了53位专家的意见,召开座谈会6次。2003年11月完成研究总报告讨论稿,12月经29位院士咨询评议后形成了总报告。本项研究工作还得到了国家自然科学基金委员会和装备再制造技术国防科技重点实验室的资助。

研究总报告在综述国内外废旧机电产品资源化现状的基础上,分析了我国实施废旧机电产品资源化的紧迫性和重要意义,以案例剖析的数据阐明了其基本途径,探讨了相关基础理论及关键技术,提出了在2020年前我国的发展目标和建议。现将研究总报告摘要如下:

一、废旧机电产品带来的问题

威胁人类健康:废旧机电产品与普通固体垃圾不同,含有对人体有害的化学物质,如:电脑和手机元器件中含有铅、砷、汞等300多种有害物质,如果处置不当,这些有害物质可能通过呼吸、食物链甚至皮肤等进入人体,严重影响人们的身体健康。

污染自然环境:由于缺少有效处理废旧机电产品的办法,当前多是混同于一般生活垃圾填埋或直接暴露于环境中风吹日晒,进而造成空气、土壤和水质的严重污染,构成了对生态环境的负面影响。

占用大量土地:废旧机电产品的随意堆置,不但破坏了环境的美观,还侵占了大量土地。我国1993年固体废弃物2×109吨中,95%堆放,占地约500km2。

构成安全隐患:因我国缺乏二手产品质量检测标准和有效的控制措施,使一些本应报废的机电产品大量从经济发达地区流向不发达地区继续使用,不但造成了能源过度浪费、噪声干扰、环境污染等问题,而且很容易引发直接危及人身安全的触电、火灾、车祸等事故。

二、废旧机电产品资源化具有重要意义

1.资源潜力巨大

项目组对斯太尔旧发动机剖析的结果表明,占总机重量94.5%的零件都可以再利用或再制造。这充分说明了对废旧机电产品进行资源化可减少原生资源的开采,减轻我国人均资源匮乏的压力,满足经济可持续发展的需要。每年全世界仅再制造业节省的材料就达到1400万吨,节省的能源相当于8个中等规模核电厂的年发电量。

2.经济效益显著

1996年美国再制造涉及的8个工业领域中,专业化再制造公司超过73000个,生产46种主要再制造产品,年销售额超过530亿美元(接近1996年美国钢铁产业的年销售额560亿美元),其中汽车再制造是最大的再制造领域,公司总数为50538个,年销售总额365亿美元,占68%。

资料表明,美国2002年资源化产业的年产值为GDP的1.6%。我国2020年GDP预计达到4万亿美元,如果以美国2002年资源化的水平作为我国2020年的目标,则资源化产业年产值将达到640亿美元。

3.环保作用突出

废旧机电产品资源化可以减少原始矿藏开采提炼以及新产品制造过程中造成的环境污染;能够极大地节约能源,减少温室气体排放。美国环境保护局估计,如果美国汽车回收业的成果能被充分利用,对大气污染水平将比目前降低85%,水污染处理量将比目前减少76%。

4.缓解就业压力

美国的再制造业规划到2005年安排就业100万人,对应的资源化产业安排就业214万人,我国2020年如达到美国2005年水平,则至少可安排就业200万人以上。

美国一项研究结果表明,再制造、再循环产业每产生100个工作岗位,则原生矿采集业和固体废弃物安全处理业中估计要失去13个工作岗位。二者相比,再制造、再循环产业创造的就业机会远大于其减少的原生矿采集业的就业机会。实施废旧机电产品资源化,可开辟废旧设备回收、拆卸、清洗、评估、分类、修复、装配等工作岗位,兴起一批新兴产业,解决大量就业问题。

5.提升机电产品国际竞争力

发达国家相继立法支持废旧机电产品资源化,强化了对进口机电产品废弃时的资源回收利用评价。如果我国企业能积极开展面向资源化回收的产品设计,就可以避开这些国家的贸易壁垒。同时,还可对进入中国市场的外国机电产品,实施严格的资源回收利用评估。

三、废旧机电产品资源化的基本途径和关键技术

废旧机电产品资源化的基本途径包括再利用、再制造和再循环,美国简称为3R(Reuse、Remanufacture、Recycle),其中再利用和再制造是废旧机电产品资源化的最佳形式和首选途径,虽然再循环也有资源、环境效益,但它是当前技术水平达不到或经济上不合算条件下不得已举措。废旧机电产品资源化的目标是通过采用先进技术和严格管理,使再利用、再制造的部分最大化,使再循环的部分最小化,使通过填埋等措施安全处理的部分趋零化,最大限度地提取废旧机电产品中所蕴含的财富。废旧机电产品资源化在机电产品全寿命周期中的位置如下图所示:

废旧机电产品资源化以相关的生态、经济、评价、工程与工艺、管理等理论为基础,其关键技术包括:

1.共性技术。如产品的再制造性和再循环性设计、二次服役产品的剩余寿命评估、产品全寿命周期费效分析及逆向物流管理等。

2.再制造技术。如微纳米表面工程、产品再制造信息化升级、质量自动控制、先进材料成形与制备一体化、虚拟再制造、先进无损检测、再制造快速成形技术等。

3.再循环技术。如材料自动检测分类、产品粉碎及粒化、材料物理及化学分选、循环产品的再利用等。

尽管以上理论与技术都急需开展研究,但通过对现有的成熟理论技术进行综合创新,即可取得明显成效。

四、国内外废旧机电产品资源化的发展

发达国家在废旧机电产品资源化方面开展工作较早,其成功经验主要是:管理途径法制化、回收措施系统化、回收处理责任化、处理形式产业化、资源回收最大化、处理技术高新化。

我国政府对废旧物资的再生利用非常重视,80代提出了废弃物处理的“资源化、减量化、无害化”政策,90年代提出了可持续发展战略,党的十六大又提出了要走新型工业化道路。当前我们存在的主要问题是:旧品回收的逆向物流不健全;资源化技术手段落后;注重回炉再循环,对再利用和再制造重视不够,资源化水平低;产业化程度不高等。其根源是政策法规不完善,责任制和付费机制未建立,技术开发和理论研究滞后,企业和公众认识不足,参与意识不强。

五、废旧机电产品资源化的发展前景及目标

为缩短我国与发达国家的差距,参考其先进经验,提出如下发展目标:

1.至2005年,为培育期。通过广泛宣传和政府指导,引起企业、公众等对废旧机电产品的高度重视;开展示范企业试点,建立资源化企业认证制度和不同种类机电产品报废标准;出台《资源综合利用基本法》、《再生资源回收管理办法》等基本法规,并出台典型机电产品资源化的单项法规,如汽车、家电等。

2.2005至2010年,为成长期。建立具有我国特色和较为完善的资源化法律体系;在整合现有技术的基础上,不断研究开发制约资源化发展的关键技术;建立资源化产品的质量评价体系,推动大部分资源化企业通过ISO认证,使废旧机电产品的回收率达到95%,资源化率达到85%,机械类产品价值的60%以上实现再制造。

3.2010至2020年,为成熟期。形成规模化的资源化企业群;不断吸纳先进理念和技术,形成完备的资源化基础理论和技术体系;不同种类废旧机电产品回收率达到100%,资源化率达到95%,机械类产品价值的75%以上实现再制造。预计2020年,产值达到640亿美元,就业人数达到200万人以上。

六、建议

借鉴国外经验,并结合国情,综合考虑政治、科技、环境、心理和经济等因素,提出如下建议:

1.加强宣传,提高认识

建议实施“全民节约资源工程(类似于‘希望工程’等)”,以此加强对企业、公众的环境警示教育,增强企业和公众参与节约资源的主动性、积极性,科学引导公众使用再生产品,推动各项节约资源措施的落实。

2.健全法律体系,坚持法制管理

逐步建立起具有中国特色的废旧机电产品资源化的法律体系;出台《资源综合利用法》、《再生资源回收管理办法》等方面的基本法规以及相关的废旧汽车、电子电器、农用拖拉机等产品资源化的单项法规。确立“制造商责任制”;建立资源化企业认证制度和绿色机电产品认证体系;制定相应的奖惩措施。

3.完善逆向物流,促进产业发展

以循环经济为指导思想,按照“规模化回收、科学化分类、专业化处理、无害化利用”的思路开展废旧机电产品的回收与利用,建立管理科学、运转协调的逆向物流体系;以各级政府的公共财政专项资金带动企业和民间资金尽快投资废旧机电产品资源化领域,推动其产业化发展;建立机电产品制造、使用、回收、再制造、再使用的闭环物流链,形成集社会、经济、环保效益为一体并具有现代化水平的新型资源化产业群。建议选择经济比较发达、基础条件较好、废旧机电产品保有量相对大的城市,先行开展废旧电子电器产品、废旧汽车的回收利用和再制造示范企业试点。

4.以项目为牵引,带动技术开发和人才培养

以废旧机电产品资源化工程项目为基础,设立专门的研究基金,支持科研院所及机电产品制造商联合开展其基础理论和关键技术的研究开发,加强对过时产品的再制造升级改造;不断加强国际交流与合作,引进并消化吸收国外先进技术、设备和管理经验,完善我国废旧机电产品再制造、再循环技术和管理体系;培养我国资源化工程开发/研究与设计/制造队伍以及不同层次的技术专业人才,并重视对在职工程技术人员进行节约自然资源、开发第二资源方面的继续教育。

标签: {{b}}
展开
报告图表 更多