我国的废旧硒鼓木盒回收和处理现状的研究.doc

我国的废旧硒鼓木盒回收和处理现状的研究【引言】随着全球化电子信息时代的来临，作为计算机最基本外部输出设备的打印机也越来越多地融入到人们的工作、生活的每个角落。2010年以来，我国每年废打印机产生量约为4000多万台，预计废弃硒鼓数量将达7500万个【1】。由于缺乏相关监管制度和生产者责任制延伸制度，目前除少数企业外，我国打印机耗材硒鼓墨盒的管理和处理处置过程处于混乱无序状态。废弃硒鼓墨盒中含有大量铝、铁、塑料等可再生资源，同时也含有剩余碳粉、墨水【2】。如果处理不当，可能带来严重的环境污染，并对人体健康带来影响【3】。1.我国废旧硒鼓墨盒回收处理现状国外发达国家从20世纪90年代初开始进行耗材回收工作，对耗材再生利用有成功的经验。在美国【4】，从事打印耗材回收的企业近10000家，其中循环再造碳粉盒的机构就有数千家，每年可循环再造400万个碳粉盒，减少了3.8t废弃物，年产值达100多亿美元。美国每年有7000多万个硒鼓需求，有上千家再利用企业，8万人从事此项工作。费硒鼓墨盒回收处理需按电子废物污染环境防治管理办法进行，但由于废旧打印机不属于家电以旧换新范围，无回收补贴，废打印机的回收量远远小于废电视机等享受补贴的电子废物回收量。另外，废弃电器电子产品处理基金目前未将废旧打印机列入补贴目录；因费硒鼓墨盒资源化潜能高，社会整体上呈现出费硒鼓墨盒回收率高，但缺乏专业回收体系，回收队伍以分散或流动回收为主的现状，仅少数企事业单位主动付费委托正规拆解处理企业回收。面对国内打印耗材的回收现状，部分学者进行了相关的调查和研究。橡树、双同【5】对北京地区墨盒回收的现状进行调查，发现现有的墨盒回收渠道所造成的危害假冒墨盒泛滥。安禾生【6】在分析硒鼓墨盒目前的使用情况及硒鼓墨粉对人体和环境可能造成的危害的基础上，提出了绿色打印耗材的概念，强调废弃的硒鼓墨盒必须回收。林朝晖【7】经过实地调查发现了墨盒高价回收背后的利益链条假冒硒鼓墨盒。曹振宇【8】等描述了我国现有的硒鼓墨盒回收渠道，重点分析了现有的最主要回收渠道非法厂商回收所产生的危害。图1列出了我国当前废旧硒鼓墨盒的主要流向：原厂商回收，小商贩回收，正规处理企业回收处理，随生活垃圾一起焚烧或填埋处置。1.1 原厂商回收原厂商回收是一个闭环的回收模型，往往是直接再利用网络、再制造加工网络和维修服务网站，既可借用原有的正向物流，也可以在原有正向物流渠道上进行拓展。惠普、佳能、爱普生、山东富美等打印机耗材厂商都有自己的回收渠道。然而仅就驱动力而言，对原厂商来说，回收的墨盒硒鼓相比于非正规的商贩回收，利润较低甚至没有利润，导致回收价格低于小商贩，较难回收到大量的废弃硒鼓墨盒。1.2小商贩回收不法商贩对硒鼓墨盒的回收已经形成一条完整的产业链，小贩们是该非法产业链的源头，由他们对硒鼓墨盒进行回收，再卖给不法厂商。调研发现：硒鼓墨盒报废后，80%-90%被小商贩上门回收后拆解，进简单维修和翻新后进入二手市场销售的约为10%。高额利润促使大量不法厂商和商贩从事硒鼓墨盒的回收、翻新，但对翻新的硒鼓墨盒不标注“再生”字样，翻新的硒鼓墨盒质量无法保证，从外包装又很难分辨硒鼓墨盒的真伪，这严重扰乱了硒鼓墨盒市场秩序。1.3正规电子废物处理企业在国家政策支持下，截止到2013年底，我国已有91个废弃电器电子产品处理基金补贴企业【8】。当前这些企业的关注范围主要集中在四机一脑，但也有部分企业开始了废旧硒鼓、墨盒的回收处理。伟翔环保科技发展（上海）有限公司目前建有一条硒鼓墨盒破碎分选线，用于硒鼓墨盒的深度资源化回收【9】。另外，苏州伟翔电子废弃物处理技术有限公司也建有一套硒鼓墨粉拆解台用于硒鼓墨盒拆解和回收【10】。由于回收渠道不畅通，目前处理的废旧硒鼓墨盒，主要来自于打印机生产企业产生的残次品。上海新金桥环保公司自主研发了废旧硒鼓处置线，该流水线李彤现代粉碎技术和空气清洗技术，磁选、涡电流分选工艺，实现废旧硒鼓的自动化破碎和高效分离，在有效回收有机墨粉的同时回收了废旧硒鼓中的金属和非金属，实现了废旧硒鼓资源化再生利用，硒鼓墨盒能力拆解处理1000t/a【11】。同时研究了墨粉粉尘的防爆技术【2】，与欧洲、日本的公益相比，具有流程简单、成本低的特点。1.4填埋/焚烧在我国，很多废弃硒鼓、墨盒会混入生活垃圾中，由于我国未对垃圾进行分类，这些废物将混同生活垃圾一同处置，主要处置方式包括填埋和焚烧处置。填埋和焚烧处理时，碳粉会泄露到环境中，对土壤和地下水造成严重的污染【12】。此外，废旧硒鼓中的塑料成分很难在填埋过程中被彻底分解。焚烧处理时，废弃硒鼓中的塑料成分可能产生二恶英、呋喃等致癌物质【13】。综上所述，小商贩回收是当前我国硒鼓、墨盒废弃后的主要流向，未来应该对硒鼓墨盒的回收市场进行规范。原厂商回收正规电子废物处理企业填埋/焚烧最终处置，是未来最佳的硒鼓墨盒利用方式：首先由原厂商对废旧硒鼓进行翻新再利用或者部分零部件的再利用，对于没有再利用价值部分，由正规电子废物处理企业进行材料循环处置；最后的剩余废物进入填埋场或垃圾焚烧厂进行最终的无害化处置。2 我国废旧硒鼓墨盒再生循环处理技术硒鼓墨盒的循环处理都需要从废旧打印机、复印机整机中分离，单独处理。根据文献调研，目前采用的主要分离方式是手工拆解，然后再对其进行资源化处置【14-15】。硒鼓墨盒回收利用方式可以分为四种（见图2）：其一是再利用。硒鼓墨盒组建经过特殊处理后，可以作为全新组件再生使用；其二是闭环循环利用。例如硒鼓塑料组件会被拣出、压碎塑造成塑料颗粒原料，压制成新硒鼓粉盒等对应的塑料配件；其三是开放循环利用，主要针对硒鼓墨盒组件中的其他塑料零件，同样实现了材料循环；第四种是热循环系统，是一种废物最终处置方式，采用焚烧处理，回收热能。本研究主要针对硒鼓墨粉再生利用的翻新技术以及其资源循环技术进行介绍，对于最终处置方式不再进行叙述。2.1 回收再利用当前，我国硒鼓墨盒废弃后最重要的处理方式是翻新再利用，重新进入市场。关于硒鼓、墨盒的回收、翻新工艺，目前存在较多的专利技术。2.1.1专业回收装置办公场所的就墨盒硒鼓大多放置在简单的回收器中，但是现有回收期只有单一的容腔，使得废旧墨盒与硒鼓堆放在一起，容易对环境产生污染。樊中云【16】设计开发了一种用于放置废旧墨盒硒鼓的回收器，分类收集办公消耗品硒鼓与墨盒，将硒鼓和墨盒分别投入回收器中，通过隔板到达各自箱室底部，便于集中处理。2.1.2 墨盒和墨水回收再利用吴俊中开发了一种新型的回收方法对喷墨打印机的墨盒进行回收利用。珠海天威飞马打印耗材有限公司何永刚和李世强研发了一种打印机墨水回收装置，并将回收的墨水重新使用于打印机墨盒。该公司的全理华和李世强也研发了一种打印机墨盒回收方法，工艺流程简单，墨盒回收效率高，成品率高达95%以上。2.1.3 硒鼓和碳粉回收再利用韩斌辉发明了一种回收打印机黑色磁性碳粉的再利用方法，此方法能够有效地利用回收碳粉再生产出合格的碳粉，极大地节约了资源。王永新等人介绍了激光打印机硒鼓的再生利用技术，关键在于刮板鼓芯的更换、碳粉的添加和按原结构组装；其技术创新点在于解决了组装的再生硒鼓打印质量不清晰的难题。胡建新开发的激光打印机/复印机废弃碳粉的回收再生方法，通过以下步骤实现碳粉的回收利用：回收集中干燥处理表面改性处理筛分处理，可广泛应用于激光打印机/复印机废弃碳粉的回收领域。2.2 循环利用对于不能再生利用的废弃硒鼓墨盒，循环利用是其最好的处理方式，其资源化处理技术也是当前废旧打印机、复印机处理的节点。我国当前废旧硒鼓墨盒循环利用技术主要包括手工拆解和机械破碎分选方式。2.2.1 手工拆解由于我国相对于丰富廉价的劳动力资源，部分企业采用手工为主的拆解工艺，如苏州富士施乐。根据现场调研，硒鼓墨粉手工拆解需要在带有抽风、密封的设备中进行，并且需要清洗装置对材料进行清洗。处理车间由于有部分碳粉泄漏，工人需穿工作服，戴专业口罩防护。康俊峰研发了一种防止墨粉飞扬、洒落的硒鼓墨盒拆解台，此装置客户了现有技术的不足，除手臂通行缺口外全封闭、能有效防止墨粉飞扬洒落，提高了墨粉回收率。虽然手工拆解分离效果好，材料回收率高，但由于其效率极低，且碳粉和墨水容易泄露对环境和人体健康带来危害，因此更多的研究关注在机械破碎分选方法。2.2.2 机械处理由于硒鼓结构的复杂性和碳粉的潜在危害，我国当前的研究主要关注在机械物理方式处理废旧硒鼓的循环技术和设备的开发。路秀秀开发了一种激光硒鼓播客机，包括激光系统、机械系统和控制系统，可用于切割分离不同型号的硒鼓，适合车间现场使用。王景伟开发了一套废弃硒鼓回收流水线，该生产线包括粉碎、除粉、磁选、高压气流清洗等工序，输送机、粉碎机、磁选机、高压气流清洗机、脉冲袋式除尘器等主题设备组成，生产作业在密封状态下进行，有效解决了系统防爆问题，工艺更简单、使用。王建明等人开发了一套废旧硒鼓回收处理系统，该系统是密封的并且处于负压状态下，包括输送机、破碎机、除尘机、磁滑轮的空气清洗器，克服了现有废旧硒鼓回收利用装置无法解决二次污染和有效安全手机有机碳粉的缺陷。许振明和阮菊俊针对现有技术存在的不足，提出了一种废旧硒鼓的回收方法及其回收装置，通过采用破碎磁选搅拌涡流分选负压式旋风分离除尘相结合的机械处理方法实现对废旧硒鼓进行回收处理。综上，我国废旧硒鼓的主要处理流程可以归结成图3，首先废旧硒鼓投入密封的破碎装置进行破碎，各种组分得到充分解离；碳粉由于密度较小，将进入旋风分离器，分理出碳粉中的无机组分，然后再经过布袋除尘回收碳粉中的有机组分；对于密度较大的其他组分，将经过磁选分选出金属铁，然后通过涡流分选的方式将塑料和铝分开，从而实现硒鼓的资源循环处理。由于未发现我国关于废旧墨盒循环利用技术和设备相关的研究，为了更好地说名废旧墨盒的机械处理方式，选取日本爱普生公司的循环利用技术进行介绍，如图4所示。爱普生只对本公司生产的废弃墨盒进行回收，首先划分种类，然后采用自动芯片摘除装置摘除芯片再利用，接着利用自动设备摘除墨盒盖，将塑料进行分离，对摘除后的墨盒盖进行风力筛选、清洗和烘干，去除杂质，最后对塑料进行破碎处理得到高品位PP塑料。相对于手工拆解，机械方式循环更加高效，更容易对潜在的环境和人体健康问题进行防护，是未来废旧硒鼓墨盒循环利用的方向。3 EPR在我国废旧硒鼓墨盒回收处理中的实践2011年开始实施的废弃电子产品回收处理管理条例确立了我国废弃电器电子产品“生产者责任延伸”的回收处理管理体系，并规定了废弃电器电子处理基金及征收标准和补贴标准。虽然当前打印机、复印机尚未列入处理基金征收目录，但是一些生产企业开展了废旧硒鼓墨盒回收工作的尝试。3.1 爱普生爱普生（中国）有限公司从2001年就喀什回收墨盒、鼓粉盒等耗材。为了方便用户，2009年起在中国地区开通了回收热线，由专门人员接听顾客关于产品回收方面的咨询。为了方便顾客酒精交投废旧的正品耗材，爱普生陆续在产品销售或维修店面开设回收网点，2013年将耗材回收网点扩充到53家认证店。顾客只需与爱普生认证店耗材回收网点联系，并将使用完毕的爱普生正品耗材送往指定的回收网点即可。3.2佳能大连佳能大连办公设备有限公司是世界上第一个专门从事硒鼓回收的企业。1991年开始在市场上回收废旧硒鼓，用先进的技术循环利用旧零件、旧材料，将其用在新硒鼓的制造商上。3.3 苏州富士施乐富士施乐爱科制造（苏州）有限公司的营业范围为拆卸和分些废旧的办公设备，例如复印机，回收和再制造硒鼓，其年分解处理能力为1.5万台设备及50万个硒鼓。该系统对富士施乐从中国内地回收来的复印机、打印机和硒鼓进行拆解，将其分解成铁、铝、透镜、玻璃、铜等64个类别，并通过再生处理将其转化为原材料，作为新资源进行再利用，最终实现“零填埋”、“零污染”、“无非法丢弃”。其中，硒鼓的循环利用率将达到99.9%。3.4 山东富美富美科技集团有限公司作为中国工信部认定的硒鼓再制造试点企业，推出“硒鼓终生循环”（用户将旧硒鼓交至富美，即可按原装约15%的价格使用富美新品，不限次数）的服务。该公司目前主要回收各品牌原装硒鼓和富美硒鼓，再制造的硒鼓与生产全新硒鼓相比可节能60%。虽然我国部分企业对于硒鼓墨盒在生产责任制度下的循环利用进行了相应的探索，但由于回收渠道不畅通，导致这一政策在我国没有很好的实施，但未来生产者延伸制度是解决我国废旧打印机问题的必然选择。4 结论和建议未来我国硒鼓墨盒的使用和废弃量仍保持快速的增长。然而，我国当前废旧硒鼓墨盒的回收处理仍然存在着一些问题：1） 回收再利用渠道混乱，对我国废旧硒鼓墨盒的回