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我国再生材料产业细分领域分析 |
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6/2/2006 10:22:00 AM
佳工机电网
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再生材料区别于再生资源，系指再生资源中可回收加工成原材料的那部分资源，而不包括能源、水等更广泛意义上的资源，焚烧、堆肥等资源利用途径也不属于再生材料的范畴。各种废弃物中，可进行材料回收再生的范围非常广泛，可以发展的再生材料主要有以下七种：废金属、废纸、废塑料、废橡胶、废建材以及电子废物类（包括废旧家电、废旧手机电脑等其它电子产品、废旧汽车等）。
一、废纸再生产业分析
1.废纸具有广泛的再生用途
随着经济社会的发展，纸张使用量快速上升，废纸大量产生。中国作为世界第二大纸及纸板的消费国，2003年纸消费量为4806万吨，废纸回收量保守估计为1400万吨。
纸张的原料主要为木材、草、芦苇、竹等植物纤维，废纸又被称为“二次纤维”，最主要的用途还是纤维回用生产再生纸产品。根据纤维成分的不同，按纸种进行对应循环利用才能最大程度发挥废纸资源价值。
除再生纸生产外，低品质或混杂了其它材料的废纸还有其它广泛的再生用途：
生产家具：新加坡等地，用旧报纸、旧书刊等废纸卷成圆形细长棍，外裹一层塑胶纸制作实用美观的家具。
模制产品：纸模包装制品可广泛用于产品的内包装，可替代发泡塑料。
日用品或工艺专用品：难于处理的废纸可通过破碎、磨制、加入黏结剂和各种填料后再成型，生产肥皂盒、鞋盒、隔音纸板、装置纸。
生产土木建筑材料：主要制造隔热保温材料或复合材料、灰泥材料等。
园艺及农牧业生产：废纸打浆后制成小花盆；农牧生产中可改善土壤质量，并可加工成牛羊饲料（美国、英国、澳大利亚）。
用作燃料：芬兰、德国、日本在这方面做得很好。
提炼废纸再生酶：提炼再生酶后可用于废纸脱墨，生产白色再生纸。
生产葡萄糖：旧报纸用酸处理，溶掉纤维后分解生成葡萄糖。
化学工业上的利用：生产CMC、助滤剂，与合成纤维混合生产工业抹布。
2.废纸已经成为最重要的造纸原料
由于利用原木造浆的传统造纸消耗大量木材、破坏生态，并造成严重的污染。因此，利用废纸的“城市造纸”已经和造林、造纸一体化的“林浆纸一体化”一起，成为现代造纸业的两大发展趋势。城市造纸同时还起到消纳城市垃圾的作用，体现“城市生产，城市消纳”的精神。一些发达地区城市有配套的城市废纸再生基地。
废纸在造纸原料中的构成日益上升，专家预测本世纪废纸占造纸原料的比重将高达60%～70%。2003年废纸已成为我国最重要的造纸原料（占49%）。我国造纸产业价值链见图1。
3.我国废纸回收利用产业化水平低
虽然我国废纸利用率（利用量/产量）高达49%，但废纸回收率（回收量/消费量）却低于30%。我国造纸的废纸原料的进口依赖度逐年上升，2003年已经高达40%。国内废纸的回收率却没有改善，而且回收的废纸也大量被技术落后的小企业加工成纸板、卫生纸等低档次产品，没有发挥废纸的资源价值，还带来严重的二次污染。
产业化水平低的根源在于废纸再生产业扶持政策缺乏力度，但产业基础差也是一个重要制约因素。当前国内废纸回收利用的一个重要瓶颈是废纸原料无论在品质还是规模上都难以满足造纸企业的要求。我国各地仅简单地将废纸分为书刊杂志、报纸、纸板、纸袋、白纸边等有限的几种，缺乏统一标准，而且以散装的形式从废旧物资集散市场向外运输。而国际上标准化的商品打包废纸已经成为大宗贸易商品。美国的废纸分类标准已经高达50种。加之我国造纸原料草浆、木浆混杂，废纸的原料纤维成分也难以与国外木浆废纸相比。
在缺乏行业标准和统一监管的情况下，我国废纸回收体系十分散乱，难以出现有实力的大型废纸供货商。国内废纸的混杂和小批量运输，难以满足造纸企业大规模生产的需要。为追求稳定的供货渠道和原料品质，大中型造纸企业采用进口废纸作为原料实为必然。
4.我国废纸再生的发展前景良好
在造纸原料紧缺和环保要求日益加强的大形势下，我国废纸再生产业显现出良好的发展态势，产业前景一片光明。
由于经济发展带来的强劲需求，我国造纸业快速发展，据专家预测，2020年我国纸张需求将成倍增长，高达近1亿吨。当前已经出现造纸原料全面紧张，国际废纸价格也一路上涨的局面。由于木材稀缺问题难以在短期内解决，废纸原料紧缺还将在很长时间内继续存在。在此情况下，国内废纸资源价值上升，一旦扶持政策、行业标准、技术等问题得到解决，国内废纸再生利用产业势必成为一个新兴的投资热点。
图2北京废纸回收再生产业价值链
无论是国家轻工业局的造纸“十五”规划，还是国家发改委的“十五”规划，都把利用废纸作为发展重点。而随着各方对废纸再生的社会意义的逐步认识，必将加快相关政策的出台、社会氛围的形成。目前也已经涌现出一批投身于国内废纸再生利用的企业。
二、废塑料再生细分产业分析
1.废塑料再生等于节约石油
塑料产业是国民经济的重要支柱，塑料在四大工业材料（水泥、木材、钢铁、塑料）中所占比例越来越大。塑料的独特材质和特性使得对其回收利用不仅具有良好的社会效益，而且前景广阔，具有可观的市场价值。塑料的原料主要来自不可再生的煤、石油、天然气等化石燃料，而像石油等是不可再生的资源，可以说再生塑料等于是节约石油。
2.废塑料根据分类与构成有不同回用方式
塑料的主要成分是合成树脂，这是一种高分子聚合物，此外，为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。塑料主要分为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酯（PET）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）等。
废塑料的处理一般有三种方式：再生回用、化学裂解、焚烧回收，此外还有针对可降解塑料的降解。（1）再生回用法分为机械共混和化学改性两种方式，前者用于直接回用的很干净的回用边角料，或者是用来制造垃圾袋、建筑填料、复合建筑材料、涂料、粘合剂等低档制品，附加值比较低，需要研究更为可行的再生技术。目前，化学改性是比较可行的技术方式，有比较高的利用价值，适合广为采用。（2）化学裂解法则是把塑料还原为单分子聚合物或液体原料油，但目前工艺复杂、生产成本高，工业生产中的可行性比较低。（3）焚烧回收能源法，可以得到一些能量，是处理那些难以处理的城市垃圾的较好方式，但要注意对焚烧后产生的有害气体的处理和排放。
3.我国废塑料产生及回收概况
截至2003年，我国规模以上企业塑料加工量已达1700万吨，2004年加上中小企业有2500万吨，近一半的塑料制品使用两年左右后会成为废塑料，这些废塑料在固体垃圾中约占10%。按20%的可回收量计算，一年应回收废弃塑料约500万吨，而2004年实际回收量只有200万吨。
北京市每天的垃圾产生量约在8000吨左右，每年产生生活垃圾100万吨，塑料约占6%～8%。目前我国城市垃圾中约有三至四分之一与塑料有关，其中量大面广的首推塑料袋。
可以回收并得到较高再生利用的废弃塑料物是聚酯瓶（包括饮料瓶、矿泉水瓶、油瓶、桶），绝大部分的聚酯瓶回收后均被降级使用。大量的EPS发泡塑料及其它塑料袋、网、盒等得不到回收。
三、废旧电池再生利用分析
1.废旧电池分类回收综述
电池的种类很多，主要分为原电池(一次电池)、蓄电池(二次电池)、燃料电池、太阳能电池、原子能电池等。目前，人们普遍使用的主要有原电池与蓄电池。特别是我国干电池的产量居世界首位，除少数出口外，绝大多数在国内销售，废电池的再生材料很多。据推算，每生产10亿只锌锰电池，将消耗金属锌1.6万t，MnO22.3万t，炭棒4300t，氯化铵7900t。电池产品对环境的危害主要是酸、碱等电解质溶液和重金属的污染。
国内使用最多的工业电池为铅蓄电池，铅占蓄电池总成本50%以上，主要采用火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。外壳为塑料，可以再生，基本实现无二次污染。
小型二次电池目前使用较多的有镍镉、镍氢和锂离子电池。国内的使用总量只有几亿只，且大多数体积较小，废电池利用价值较低，加上使用分散，绝大部分作生活垃圾处理，其回收存在着成本和管理方面的问题，再生利用也存在一定的?c.际跷侍狻?民用干电池是目前使用量最大、也是最分散的电池产品，国内年消费80亿只。主要有锌锰和碱性锌锰两大系列，还有少量的锌银、锂电池等品种。锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池一般都使用汞或汞的化合物作缓蚀剂，汞和汞的化合物是剧毒物质。
2.废旧干电池再生利用技术
a．人工分选回收利用技术：一般是将干电池分类后，进行简单的机械剖开，人工分离出锌皮、塑料盖、炭棒等，此法简单易行，但占用劳动力较多，经济效益不大。
b．火法回收利用技术：一般是将干电池分类、破碎后，送入回转窑，此法简便易行，一般的冶炼厂不需增加设备即可回收锌。
c．湿法回收利用技术：所用方法有焙烧浸出法和直接浸出法。湿法与火法相比较，具有投资少，成本低，建厂速度快，利润高、工艺灵活等优势，但不能保障有害成分完全回收。
3.目前废旧电池回收状况和存在的问题
电池回收后无法处置，一般都采用堆放，堆放过程中电池有可能泄漏或有毒物质扩散；由于电池的种类繁多，假冒产品多，也给电池回收带来了困难，因此生产厂家应用统一的标准标识电池的种类及内含的主要成分，以便回收利用。
国家应从政策上给予扶持。目前，与发达国家相比，我国处理废旧电池的代价高昂，从政策上政府还没有切实可行的补贴措施，因而投资回收处理废旧电池的厂商不但不会赢利，还会亏损。
我国废弃物的分类回收体系还很不健全，废旧电池回收来源分散，回收量仅仅是使用量的1.7%，还远远达不到产业化回收处理的规模，满足不了废旧电池处理厂的生产能力。因而，怎样有效解决回收环节的相关问题，做好废旧电池的分类回收和提高回收率，是个关键性的问题。
我国现在主要采用填埋的处理方式，如果是再处理，投资很高，风险也很大，但也应该看到，对废旧电池的处理，其前景是非常广阔的。现在美国等国已经有成型的模式，中国要建立这个模式还需很长的时间。
四、废旧家电再生利用分析
1.可分为旧家电和废家电两种进行回用处理
我国还没有制定“家电报废标准”，所以废旧家电界限并不清晰。旧家电指经过一次消费后仍然保持部分原有使用价值，一般不需要复杂的修理加工或根本不需要修理加工即可满足再次消费的各种家用电器；废家电是指经过消费后基本丧失了原有使用价值而不再保持原有功能的各种报废家用电器。废旧家电的回收利用是家电产业、信息产业和社会经济发展到一定阶段的客观要求，对节约资源、保护环境、促进家电产业和旧货流通产业发展具有重要作用。
旧家电通过回收和再次流通，可以满足不同层次的消费需求，做到物尽其用，使社会资源得到充分利用。
废家电通过回收再生可以变废为宝，为社会提供重要的原材料。废家电中有大量可回收的有色金属、黑色金属、塑料、玻璃以及一些仍有用的零部件等，如电视机的玻璃占53%，铁、铜、铝占16%；电冰箱、房间空调器的压缩机、热交换器经处理后，可回收部分铁、铜、铝；电脑、手机等高技术产品还含有许多贵重金属，一些电子元器件里含有多种稀有金属，芯片电路板上也含有一定量的贵金属，且部分零部件还可重新利用。
废家用电器作为一般废弃物中的特种废弃物，含有许多对环境有害物质，如不加处理或处理不当可能成为危害人类生存环境的“环境杀手”。如电冰箱中的制冷剂R12、发泡剂R11是破坏臭氧层的物质；电视机显像管含有汞、铅等的高毒性物质；电脑有一半元件含有对人体危害极大的汞、砷、铬等各种有毒化学物质。如果将大量的废旧电器丢弃野外或简单掩埋，废旧电器所含的重金属就会渗入地里，对地下水和土壤造成严重污染，并最终导致人体中毒。如果对废家电采取简陋工艺和设备进行处理，也可造成严重的二次污染，如一些老型号的电脑大多含有金、钯、铂等贵金属，一些私人和小企业采用酸泡、火烧等方法提炼贵金属，产生大量的废液、废渣、废气，严重污染环境。
2.废旧家电回收利用的价值链及相关技术
废旧家电的回收利用必须遵循“先利用，后拆解”的原则，即首先对于保持基本功能的旧家电，可以通过检查、清洗、简单的维修等使其进入二次消费领域，对不能直接利用的，可以拆解回收有利用价值的各种电子元件，最后再采取机械、物理、化学的方法回收原材料。近几年，废旧家电的处置已有了长足的进步，国外对显像管、压缩机、印刷线路板和电池等部件的处理都有了比较先进的方法，如物理冲击分离、智能分离、低温破碎、粉碎筛选、比重法分选以及溶解技术、高温焚烧等，这些方法有效地解决了废家电材料分离上的关键性技术难题。
发达国家十分重视废旧家电的回收利用技术，德国、法国、美国、芬兰等都有专门的研究机构，并建有自动化处理的生产线。日本东芝公司也建立了电视机、电冰箱、空调器及电脑等五种废旧家电再利用工厂。我国废旧家电的回收处理技术水平很低，从回收、分类管理到再利用都处于低层次，至今没有一条自动化处理生产线，旧家电主要通过个体户回收或旧货市场流入农村或城镇打工者、单身族和大学生手中；而不能用的废家电多数被个体人员回收，简单拆解回收其有用部件和价值高的材料，其它弃为垃圾。我国从事废家电专业化处理的公司很少，其技术水平、回收程度和深度都较低。
3.我国回收废旧家电的状况
近年来，我国政府开始重视废旧家电的回收利用工作，在一些文件、政策和法规中出现了相关条文。《能源节约与资源综合利用“十五”规划》和《环保产业发展“十五”规划》中指出废旧物资回收要“重点发展废旧家电、废电脑回收处理及报废汽车机械化集中拆解技术和设备”，要“建设若干条报废汽车机械化集中拆解、废旧家电、废电脑回收处理生产线”，要“建立社区回收、市场集散和加工利用三位一体的废旧物资回收利用体系，建立废塑料、废橡胶、废轮胎、废家电、废电脑、废电池回收处理和报废汽车回收、拆解、处理产业化基地”。
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