我國(guó)再生材料產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域分析
我國(guó)再生材料產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域分析
再生材料區(qū)別于再生資源,系指再生資源中可回收加工成原材料的那部分資源,而不包括能源、水等更廣泛意義上的資源,焚燒、堆肥等資源利用途徑也不屬于再生材料的范疇。各種廢棄物中,可進(jìn)行材料回收再生的范圍非常廣泛,可以發(fā)展的再生材料主要有以下七種:廢金屬、廢紙、廢塑料、廢橡膠、廢建材以及電子廢物類(包括廢舊家電、廢舊手機(jī)電腦等其它電子產(chǎn)品、廢舊汽車等)。
一、廢紙?jiān)偕a(chǎn)業(yè)分析 1. 廢紙具有廣泛的再生用途
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,紙張使用量快速上升,廢紙大量產(chǎn)生。中國(guó)作為世界第二大紙及紙板的消費(fèi)國(guó), 2003 年紙消費(fèi)量為 4806 萬噸,廢紙回收量保守估計(jì)為 1400 萬噸。
紙張的原料主要為木材、草、蘆葦、竹等植物纖維,廢紙又被稱為 “ 二次纖維 ” ,最主要的用途還是纖維回用生產(chǎn)再生紙產(chǎn)品。根據(jù)纖維成分的不同,按紙種進(jìn)行對(duì)應(yīng)循環(huán)利用才能最大程度發(fā)揮廢紙資源價(jià)值。
除再生紙生產(chǎn)外,低品質(zhì)或混雜了其它材料的廢紙還有其它廣泛的再生用途: 生產(chǎn)家具:新加坡等地,用舊報(bào)紙、舊書刊等廢紙卷成圓形細(xì)長(zhǎng)棍,外裹一層塑膠紙制作實(shí)用美觀的家具。
模制產(chǎn)品:紙模包裝制品可廣泛用于產(chǎn)品的內(nèi)包裝,可替代發(fā)泡塑料。
日用品或工藝專用品:難于處理的廢紙可通過破碎、磨制、加入黏結(jié)劑和各種填料后再成型,生產(chǎn)肥皂盒、鞋盒、隔音紙板、裝置紙。
生產(chǎn)土木建筑材料:主要制造隔熱保溫材料或復(fù)合材料、灰泥材料等。
園藝及農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn):廢紙打漿后制成小花盆;農(nóng)牧生產(chǎn)中可改善土壤質(zhì)量,并可加工成牛羊飼料(美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞)。
用作燃料:芬蘭、德國(guó)、日本在這方面做得很好。
提煉廢紙?jiān)偕福禾釤捲偕负罂捎糜趶U紙脫墨,生產(chǎn)白色再生紙。
生產(chǎn)葡萄糖:舊報(bào)紙用酸處理,溶掉纖維后分解生成葡萄糖。
化學(xué)工業(yè)上的利用:生產(chǎn) CMC 、助濾劑,與合成纖維混合生產(chǎn)工業(yè)抹布。
2. 廢紙已經(jīng)成為最重要的造紙?jiān)?nbsp;
由于利用原木造漿的傳統(tǒng)造紙消耗大量木材、破壞生態(tài),并造成嚴(yán)重的污染。因此,利用廢紙的 “ 城市造紙 ” 已經(jīng)和造林、造紙一體化的 “ 林漿紙一體化 ” 一起,成為現(xiàn)代造紙業(yè)的兩大發(fā)展趨勢(shì)。城市造紙同時(shí)還起到消納城市垃圾的作用,體現(xiàn) “ 城市生產(chǎn),城市消納 ” 的精神。一些發(fā)達(dá)地區(qū)城市有配套的城市廢紙?jiān)偕亍?nbsp;
廢紙?jiān)谠旒堅(jiān)现械臉?gòu)成日益上升,專家預(yù)測(cè)本世紀(jì)廢紙占造紙?jiān)系谋戎貙⒏哌_(dá) 60%~70% 。 2003 年廢紙已成為我國(guó)最重要的造紙?jiān)希ㄕ?nbsp;49% )。我國(guó)造紙產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈見圖 1 。
3. 我國(guó)廢紙回收利用產(chǎn)業(yè)化水平低
雖然我國(guó)廢紙利用率(利用量 / 產(chǎn)量)高達(dá) 49% ,但廢紙回收率(回收量 / 消費(fèi)量)卻低于 30% 。我國(guó)造紙的廢紙?jiān)系倪M(jìn)口依賴度逐年上升, 2003 年已經(jīng)高達(dá) 40% 。國(guó)內(nèi)廢紙的回收率卻沒有改善,而且回收的廢紙也大量被技術(shù)落后的小企業(yè)加工成紙板、衛(wèi)生紙等低檔次產(chǎn)品,沒有發(fā)揮廢紙的資源價(jià)值,還帶來嚴(yán)重的二次污染。
產(chǎn)業(yè)化水平低的根源在于廢紙?jiān)偕a(chǎn)業(yè)扶持政策缺乏力度,但產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)差也是一個(gè)重要制約因素。當(dāng)前國(guó)內(nèi)廢紙回收利用的一個(gè)重要瓶頸是廢紙?jiān)蠠o論在品質(zhì)還是規(guī)模上都難以滿足造紙企業(yè)的要求。我國(guó)各地僅簡(jiǎn)單地將廢紙分為書刊雜志、報(bào)紙、紙板、紙袋、白紙邊等有限的幾種,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),而且以散裝的形式從廢舊物資集散市場(chǎng)向外運(yùn)輸。而國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)化的商品打包廢紙已經(jīng)成為大宗貿(mào)易商品。美國(guó)的廢紙分類標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)高達(dá) 50 種。加之我國(guó)造紙?jiān)喜轁{、木漿混雜,廢紙的原料纖維成分也難以與國(guó)外木漿廢紙相比。
在缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一監(jiān)管的情況下,我國(guó)廢紙回收體系十分散亂,難以出現(xiàn)有實(shí)力的大型廢紙供貨商。國(guó)內(nèi)廢紙的混雜和小批量運(yùn)輸,難以滿足造紙企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的需要。為追求穩(wěn)定的供貨渠道和原料品質(zhì),大中型造紙企業(yè)采用進(jìn)口廢紙作為原料實(shí)為必然。
4. 我國(guó)廢紙?jiān)偕陌l(fā)展前景良好
在造紙?jiān)暇o缺和環(huán)保要求日益加強(qiáng)的大形勢(shì)下,我國(guó)廢紙?jiān)偕a(chǎn)業(yè)顯現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),產(chǎn)業(yè)前景一片光明。
由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的強(qiáng)勁需求,我國(guó)造紙業(yè)快速發(fā)展,據(jù)專家預(yù)測(cè), 2020 年我國(guó)紙張需求將成倍增長(zhǎng),高達(dá)近 1 億噸。當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)造紙?jiān)先婢o張,國(guó)際廢紙價(jià)格也一路上漲的局面。由于木材稀缺問題難以在短期內(nèi)解決,廢紙?jiān)暇o缺還將在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)繼續(xù)存在。在此情況下,國(guó)內(nèi)廢紙資源價(jià)值上升,一旦扶持政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)等問題得到解決,國(guó)內(nèi)廢紙?jiān)偕卯a(chǎn)業(yè)勢(shì)必成為一個(gè)新興的投資熱點(diǎn)。
圖 2 北京廢紙回收再生產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈
無論是國(guó)家輕工業(yè)局的造紙 “ 十五 ” 規(guī)劃,還是國(guó)家發(fā)改委的 “ 十五 ” 規(guī)劃,都把利用廢紙作為發(fā)展重點(diǎn)。而隨著各方對(duì)廢紙?jiān)偕纳鐣?huì)意義的逐步認(rèn)識(shí),必將加快相關(guān)政策的出臺(tái)、社會(huì)氛圍的形成。目前也已經(jīng)涌現(xiàn)出一批投身于國(guó)內(nèi)廢紙?jiān)偕玫钠髽I(yè)。
二、廢塑料再生細(xì)分產(chǎn)業(yè)分析
1. 廢塑料再生等于節(jié)約石油
塑料產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱,塑料在四大工業(yè)材料(水泥、木材、鋼鐵、塑料)中所占比例越來越大。塑料的獨(dú)特材質(zhì)和特性使得對(duì)其回收利用不僅具有良好的社會(huì)效益,而且前景廣闊,具有可觀的市場(chǎng)價(jià)值。塑料的原料主要來自不可再生的煤、石油、天然氣等化石燃料,而像石油等是不可再生的資源,可以說再生塑料等于是節(jié)約石油。
2. 廢塑料根據(jù)分類與構(gòu)成有不同回用方式
塑料的主要成分是合成樹脂,這是一種高分子聚合物,此外,為了改進(jìn)塑料的性能,還要在聚合物中添加各種輔助材料,如填料、增塑劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等,才能成為性能良好的塑料。塑料主要分為聚乙烯( PE )、聚丙烯( PP )、聚酯( PET )、聚苯乙烯( PS )、聚氯乙烯( PVC )等。
廢塑料的處理一般有三種方式:再生回用、化學(xué)裂解、焚燒回收,此外還有針對(duì)可降解塑料的降解。( 1 )再生回用法分為機(jī)械共混和化學(xué)改性兩種方式,前者用于直接回用的很干凈的回用邊角料,或者是用來制造垃圾袋、建筑填料、復(fù)合建筑材料、涂料、粘合劑等低檔制品,附加值比較低,需要研究更為可行的再生技術(shù)。目前,化學(xué)改性是比較可行的技術(shù)方式,有比較高的利用價(jià)值,適合廣為采用。( 2 )化學(xué)裂解法則是把塑料還原為單分子聚合物或液體原料油,但目前工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高,工業(yè)生產(chǎn)中的可行性比較低。( 3 )焚燒回收能源法,可以得到一些能量,是處理那些難以處理的城市垃圾的較好方式,但要注意對(duì)焚燒后產(chǎn)生的有害氣體的處理和排放。
3. 我國(guó)廢塑料產(chǎn)生及回收概況
截至 2003 年,我國(guó)規(guī)模以上企業(yè)塑料加工量已達(dá) 1700 萬噸, 2004 年加上中小企業(yè)有 2500 萬噸,近一半的塑料制品使用兩年左右后會(huì)成為廢塑料,這些廢塑料在固體垃圾中約占 10% 。按 20% 的可回收量計(jì)算,一年應(yīng)回收廢棄塑料約 500 萬噸,而 2004 年實(shí)際回收量只有 200 萬噸。
北京市每天的垃圾產(chǎn)生量約在 8000 噸左右,每年產(chǎn)生生活垃圾 100 萬噸,塑料約占 6%~8% 。目前我國(guó)城市垃圾中約有三至四分之一與塑料有關(guān),其中量大面廣的首推塑料袋。
可以回收并得到較高再生利用的廢棄塑料物是聚酯瓶(包括飲料瓶、礦泉水瓶、油瓶、桶),絕大部分的聚酯瓶回收后均被降級(jí)使用。大量的 EPS 發(fā)泡塑料及其它塑料袋、網(wǎng)、盒等得不到回收。
三、廢舊電池再生利用分析
1. 廢舊電池分類回收綜述
電池的種類很多,主要分為原電池 ( 一次電池 ) 、蓄電池 ( 二次電池 ) 、燃料電池、太陽能電池、原子能電池等。目前,人們普遍使用的主要有原電池與蓄電池。特別是我國(guó)干電池的產(chǎn)量居世界首位,除少數(shù)出口外,絕大多數(shù)在國(guó)內(nèi)銷售,廢電池的再生材料很多。據(jù)推算,每生產(chǎn) 10 億只鋅錳電池,將消耗金屬鋅 1.6 萬 t , MnO2 2.3 萬 t ,炭棒 4300t ,氯化銨 7900t 。電池產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害主要是酸、堿等電解質(zhì)溶液和重金屬的污染。
國(guó)內(nèi)使用最多的工業(yè)電池為鉛蓄電池,鉛占蓄電池總成本 50% 以上,主要采用火法、濕法冶金工藝以及固相電解還原技術(shù)。外殼為塑料,可以再生,基本實(shí)現(xiàn)無二次污染。
小型二次電池目前使用較多的有鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池。國(guó)內(nèi)的使用總量只有幾億只,且大多數(shù)體積較小,廢電池利用價(jià)值較低,加上使用分散,絕大部分作生活垃圾處理,其回收存在著成本和管理方面的問題,再生利用也存在一定的 ?c. 際蹺侍狻 ? 民用干電池是目前使用量最大、也是最分散的電池產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)年消費(fèi) 80 億只。主要有鋅錳和堿性鋅錳兩大系列,還有少量的鋅銀、鋰電池等品種。鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池一般都使用汞或汞的化合物作緩蝕劑,汞和汞的化合物是劇毒物質(zhì)。
2. 廢舊干電池再生利用技術(shù)
a .人工分選回收利用技術(shù):一般是將干電池分類后,進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械剖開,人工分離出鋅皮、塑料蓋、炭棒等,此法簡(jiǎn)單易行,但占用勞動(dòng)力較多,經(jīng)濟(jì)效益不大。
b .火法回收利用技術(shù):一般是將干電池分類、破碎后,送入回轉(zhuǎn)窯,此法簡(jiǎn)便易行,一般的冶煉廠不需增加設(shè)備即可回收鋅。
c .濕法回收利用技術(shù):所用方法有焙燒浸出法和直接浸出法。濕法與火法相比較,具有投資少,成本低,建廠速度快,利潤(rùn)高、工藝靈活等優(yōu)勢(shì),但不能保障有害成分完全回收。
3. 目前廢舊電池回收狀況和存在的問題
電池回收后無法處置,一般都采用堆放,堆放過程中電池有可能泄漏或有毒物質(zhì)擴(kuò)散;由于電池的種類繁多,假冒產(chǎn)品多,也給電池回收帶來了困難,因此生產(chǎn)廠家應(yīng)用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)電池的種類及內(nèi)含的主要成分,以便回收利用。
國(guó)家應(yīng)從政策上給予扶持。目前,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)處理廢舊電池的代價(jià)高昂,從政策上政府還沒有切實(shí)可行的補(bǔ)貼措施,因而投資回收處理廢舊電池的廠商不但不會(huì)贏利,還會(huì)虧損。
我國(guó)廢棄物的分類回收體系還很不健全,廢舊電池回收來源分散,回收量?jī)H僅是使用量的 1.7% ,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到產(chǎn)業(yè)化回收處理的規(guī)模,滿足不了廢舊電池處理廠的生產(chǎn)能力。因而,怎樣有效解決回收環(huán)節(jié)的相關(guān)問題,做好廢舊電池的分類回收和提高回收率,是個(gè)關(guān)鍵性的問題。
我國(guó)現(xiàn)在主要采用填埋的處理方式,如果是再處理,投資很高,風(fēng)險(xiǎn)也很大,但也應(yīng)該看到,對(duì)廢舊電池的處理,其前景是非常廣闊的。現(xiàn)在美國(guó)等國(guó)已經(jīng)有成型的模式,中國(guó)要建立這個(gè)模式還需很長(zhǎng)的時(shí)間。
四、廢舊家電再生利用分析
1. 可分為舊家電和廢家電兩種進(jìn)行回用處理
我國(guó)還沒有制定 “ 家電報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn) ” ,所以廢舊家電界限并不清晰。舊家電指經(jīng)過一次消費(fèi)后仍然保持部分原有使用價(jià)值,一般不需要復(fù)雜的修理加工或根本不需要修理加工即可滿足再次消費(fèi)的各種家用電器;廢家電是指經(jīng)過消費(fèi)后基本喪失了原有使用價(jià)值而不再保持原有功能的各種報(bào)廢家用電器。廢舊家電的回收利用是家電產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的客觀要求,對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)家電產(chǎn)業(yè)和舊貨流通產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。
舊家電通過回收和再次流通,可以滿足不同層次的消費(fèi)需求,做到物盡其用,使社會(huì)資源得到充分利用。
廢家電通過回收再生可以變廢為寶,為社會(huì)提供重要的原材料。廢家電中有大量可回收的有色金屬、黑色金屬、塑料、玻璃以及一些仍有用的零部件等,如電視機(jī)的玻璃占 53% ,鐵、銅、鋁占 16% ;電冰箱、房間空調(diào)器的壓縮機(jī)、熱交換器經(jīng)處理后,可回收部分鐵、銅、鋁;電腦、手機(jī)等高技術(shù)產(chǎn)品還含有許多貴重金屬,一些電子元器件里含有多種稀有金屬,芯片電路板上也含有一定量的貴金屬,且部分零部件還可重新利用。
廢家用電器作為一般廢棄物中的特種廢棄物,含有許多對(duì)環(huán)境有害物質(zhì),如不加處理或處理不當(dāng)可能成為危害人類生存環(huán)境的 “ 環(huán)境殺手 ” 。如電冰箱中的制冷劑 R12 、發(fā)泡劑 R11 是破壞臭氧層的物質(zhì);電視機(jī)顯像管含有汞、鉛等的高毒性物質(zhì);電腦有一半元件含有對(duì)人體危害極大的汞、砷、鉻等各種有毒化學(xué)物質(zhì)。如果將大量的廢舊電器丟棄野外或簡(jiǎn)單掩埋,廢舊電器所含的重金屬就會(huì)滲入地里,對(duì)地下水和土壤造成嚴(yán)重污染,并最終導(dǎo)致人體中毒。如果對(duì)廢家電采取簡(jiǎn)陋工藝和設(shè)備進(jìn)行處理,也可造成嚴(yán)重的二次污染,如一些老型號(hào)的電腦大多含有金、鈀、鉑等貴金屬,一些私人和小企業(yè)采用酸泡、火燒等方法提煉貴金屬,產(chǎn)生大量的廢液、廢渣、廢氣,嚴(yán)重污染環(huán)境。
2. 廢舊家電回收利用的價(jià)值鏈及相關(guān)技術(shù)
廢舊家電的回收利用必須遵循 “ 先利用,后拆解 ” 的原則,即首先對(duì)于保持基本功能的舊家電,可以通過檢查、清洗、簡(jiǎn)單的維修等使其進(jìn)入二次消費(fèi)領(lǐng)域,對(duì)不能直接利用的,可以拆解回收有利用價(jià)值的各種電子元件,最后再采取機(jī)械、物理、化學(xué)的方法回收原材料。 近幾年,廢舊家電的處置已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,國(guó)外對(duì)顯像管、壓縮機(jī)、印刷線路板和電池等部件的處理都有了比較先進(jìn)的方法,如物理沖擊分離、智能分離、低溫破碎、粉碎篩選、比重法分選以及溶解技術(shù)、高溫焚燒等,這些方法有效地解決了廢家電材料分離上的關(guān)鍵性技術(shù)難題。
發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視廢舊家電的回收利用技術(shù),德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、芬蘭等都有專門的研究機(jī)構(gòu),并建有自動(dòng)化處理的生產(chǎn)線。日本東芝公司也建立了電視機(jī)、電冰箱、空調(diào)器及電腦等五種廢舊家電再利用工廠。我國(guó)廢舊家電的回收處理技術(shù)水平很低,從回收、分類管理到再利用都處于低層次,至今沒有一條自動(dòng)化處理生產(chǎn)線,舊家電主要通過個(gè)體戶回收或舊貨市場(chǎng)流入農(nóng)村或城鎮(zhèn)打工者、單身族和大學(xué)生手中;而不能用的廢家電多數(shù)被個(gè)體人員回收,簡(jiǎn)單拆解回收其有用部件和價(jià)值高的材料,其它棄為垃圾。我國(guó)從事廢家電專業(yè)化處理的公司很少,其技術(shù)水平、回收程度和深度都較低。
3. 我國(guó)回收廢舊家電的狀況
近年來,我國(guó)政府開始重視廢舊家電的回收利用工作,在一些文件、政策和法規(guī)中出現(xiàn)了相關(guān)條文?!赌茉垂?jié)約與資源綜合利用 “ 十五 ” 規(guī)劃》和《環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展 “ 十五 ” 規(guī)劃》中指出廢舊物資回收要 “ 重點(diǎn)發(fā)展廢舊家電、廢電腦回收處理及報(bào)廢汽車機(jī)械化集中拆解技術(shù)和設(shè)備 ” ,要 “ 建設(shè)若干條報(bào)廢汽車機(jī)械化集中拆解、廢舊家電、廢電腦回收處理生產(chǎn)線 ” ,要 “ 建立社區(qū)回收、市場(chǎng)集散和加工利用三位一體的廢舊物資回收利用體系,建立廢塑料、廢橡膠、廢輪胎、廢家電、廢電腦、廢電池回收處理和報(bào)廢汽車回收、拆解、處理產(chǎn)業(yè)化基地 ” 。
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