北京市廢棄微型計(jì)算機(jī)主機(jī)物料系數(shù)測算研究

單明威，唐振強(qiáng)，王然

（1.中國家用電器研究院，北京100053；2.北京市固體廢物和化學(xué)品管理中心，北京100089）

北京市廢棄微型計(jì)算機(jī)主機(jī)物料系數(shù)測算研究

單明威1，唐振強(qiáng)2，王然2

（1.中國家用電器研究院，北京100053；2.北京市固體廢物和化學(xué)品管理中心，北京100089）

微型計(jì)算機(jī)作為《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》的首批目錄產(chǎn)品，處理企業(yè)對其拆解處理將獲得基金補(bǔ)貼。而微型計(jì)算機(jī)主機(jī)物料系數(shù)是基金補(bǔ)貼的重要依據(jù)之一。為了減少微型計(jì)算機(jī)主機(jī)物料系數(shù)與實(shí)際情況的偏差，北京市環(huán)保局委托中國家用電器研究院，在北京市3家處理企業(yè)中開展臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)行拆解實(shí)驗(yàn)，對比分析了臺式微型計(jì)算機(jī)電路板物料系數(shù)不同的計(jì)算方法，并提出物料系數(shù)計(jì)算方法和系數(shù)建議，為北京市廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)補(bǔ)貼審核提供依據(jù)和政策支撐。

北京；微型計(jì)算機(jī)；拆解；處理；物料系數(shù)

2014年4月，全國各地在開展廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)補(bǔ)貼審核時(shí)，均發(fā)現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)主機(jī)拆解下來的電路板實(shí)際測算的物料系數(shù)與《廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)補(bǔ)貼審核指南》（以下簡稱《審核指南》）規(guī)定的系數(shù)（平均質(zhì)量9 kg，電路板系數(shù)0.12）偏差很大。按照《審核指南》規(guī)定，確定處理數(shù)量的方法為將核定審核時(shí)段內(nèi)處理數(shù)量A1與根據(jù)物料平衡計(jì)算審核時(shí)段內(nèi)處理數(shù)量A2進(jìn)行比對校核，如果無法提供合理解釋，取A1和A2中較小值。其中A2計(jì)算公式為：

審核時(shí)段內(nèi)處理數(shù)量A2=審核時(shí)段內(nèi)拆解關(guān)鍵產(chǎn)物產(chǎn)生量÷（單臺平均質(zhì)量×關(guān)鍵拆解產(chǎn)物物料系數(shù)）

環(huán)保部針對此問題要求在保持系數(shù)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，省級環(huán)保部門可結(jié)合本地區(qū)實(shí)際情況，對物料系數(shù)調(diào)整。根據(jù)環(huán)保部要求，北京市環(huán)境保護(hù)局組織開展“北京市微型計(jì)算機(jī)主機(jī)物料系數(shù)測算項(xiàng)目”。北京市固體廢物與化學(xué)品管理中心研究確立項(xiàng)目的總體方案，規(guī)定了北京市具有廢棄電器電子產(chǎn)品處理資質(zhì)的三家處理企業(yè)對微型計(jì)算機(jī)主機(jī)的拆解數(shù)量，并委托中國家用電器研究院設(shè)計(jì)拆解工作流程，匯總統(tǒng)計(jì)拆解數(shù)據(jù)，提出北京市微型計(jì)算機(jī)主機(jī)平均質(zhì)量與關(guān)鍵拆解產(chǎn)物系數(shù)的調(diào)整建議，為環(huán)保部物料系數(shù)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

按照“科學(xué)、公正、客觀”的指導(dǎo)思想，實(shí)施過程分為兩個(gè)階段：拆解工作和數(shù)據(jù)分析。中國家用電器研究院針對項(xiàng)目制定了臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)拆解程序規(guī)范，包括原料分類分批管理、整機(jī)批量拆解、典型單機(jī)深度拆解實(shí)驗(yàn)3個(gè)環(huán)節(jié)。

1.1原料分類分批管理

三家公司分別隨機(jī)選取5 000，3 000，2 000臺臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)作為實(shí)驗(yàn)樣本總量（要求每臺主機(jī)具有完整機(jī)殼、主板）。以100臺為1個(gè)批次，同批次樣本放置在一個(gè)原料箱內(nèi)，并由技術(shù)人員稱重標(biāo)識。每批次單獨(dú)進(jìn)行拆解和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

1.2整機(jī)批量拆解

每批次分別拆解、收集、稱重。拆解過程以手工拆解為主，將每批次拆解產(chǎn)物中的箱體（拆分塑料和金屬部分）、CPU、光驅(qū)、軟驅(qū)、電源、硬盤、風(fēng)扇、電路板、導(dǎo)線等拆除，并分別單獨(dú)收集。拆解過程中應(yīng)將所有拆解產(chǎn)物連接導(dǎo)線、排線拔出，并將導(dǎo)線單獨(dú)收集、稱重。對于電腦主板，除了拆除CPU及導(dǎo)線之外，還需將電池、內(nèi)存條、擴(kuò)展卡、CPU散熱片等外接組件拆除，并分別單獨(dú)收集。

1.3典型單機(jī)深度拆解實(shí)驗(yàn)

每批次中隨機(jī)選取10臺盡量同時(shí)具備電源、硬盤、光驅(qū)3個(gè)部件的臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)，由各企業(yè)另外選定2～4名固定拆解人員單獨(dú)拆解并稱重，填寫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括臺式機(jī)品牌、CPU型號、拆解產(chǎn)物完整性等信息數(shù)據(jù)，并將所產(chǎn)生的部分拆解產(chǎn)物（電源、硬盤、光驅(qū)）進(jìn)行進(jìn)一步拆解，要求拆除所有電路板，并盡量拆分金屬與非金屬部分，分別收集、稱重所產(chǎn)生的塑料、電路板、金屬、導(dǎo)線等物料，將該部件（電源、硬盤或光驅(qū)）拆解之后的所有物料用塑料袋密封并標(biāo)識，放回到原來批次的拆解產(chǎn)物料箱，等待技術(shù)人員最終稱重。

2 數(shù)據(jù)分析

2014年7月21—28日為拆解工作周。北京市固管中心和中國家用電器研究院項(xiàng)目組成員全程跟蹤、指導(dǎo)，配合拆解工作。通過3家處理企業(yè)7天的拆解工作，共拆解臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)10 013臺，得到100批次批量拆解數(shù)據(jù)和1 000臺典型產(chǎn)品深度拆解數(shù)據(jù)，項(xiàng)目組通過對100個(gè)批次的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，分析臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)的部件組成情況、平均重量分布，并提出不同關(guān)鍵拆解產(chǎn)物的計(jì)算公式及相關(guān)物料系數(shù)建議。

2.1臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)部件組成情況

根據(jù)100個(gè)批次的拆解產(chǎn)物統(tǒng)計(jì)整理，項(xiàng)目組將臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)的部件組成進(jìn)行分析。根據(jù)表1可以看出各處理企業(yè)拆解的微型計(jì)算機(jī)主機(jī)的部件組成情況。其中，B公司準(zhǔn)備的主機(jī)部件組成情況最差，各種產(chǎn)品均小于其他公司平均水平。另外，相對于不同的部件，主板的數(shù)量最多，平均每批次主機(jī)含有98.9塊主板；其次為電源，除了B公司之外，其他公司每批次均超過96塊電源。

表1 分處理企業(yè)分機(jī)型臺式微型計(jì)算機(jī)每批次平均部件組成情況

2.2臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)平均質(zhì)量

項(xiàng)目組將100批次中臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)單臺平均質(zhì)量進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，見表2。根據(jù)表2可以看出，C公司的平均質(zhì)量最高，達(dá)到9.06 kg，但僅有20個(gè)批次，而B公司的30個(gè)批次主機(jī)平均質(zhì)量最低，僅為7.34 kg。A公司的50個(gè)批次產(chǎn)品平均質(zhì)量跨度較大，為5.2 kg，其中最低為6.02 kg，最高為11.22 kg；而C公司的20個(gè)批次產(chǎn)品平均質(zhì)量跨度較小，為3.86 kg，最低7.60 kg，最高11.46 kg。

本次實(shí)驗(yàn)中的100個(gè)批次，平均質(zhì)量分布極為分散。這種分散是由不同回收渠道的臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)的部件組成不同造成的。A公司提供的主機(jī)有很大部分為企事業(yè)單位交投，完整性相對較好，平均質(zhì)量也較高；而在第37～50批中，為社會源回收的主機(jī)，完整性較差。對于B公司，只有20%左右產(chǎn)品來自企事業(yè)單位報(bào)廢固定資產(chǎn)交投，而且由于涉密原因絕大部分被拆除了硬盤，而來自社會源的產(chǎn)品缺件現(xiàn)象嚴(yán)重（圖1），因此，B公司的臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)平均質(zhì)量遠(yuǎn)低于其他兩家公司。C公司提供的產(chǎn)品全部來自社會源回收商，但該公司對回收商提出明確要求，對缺件的主機(jī)配齊光驅(qū)、硬盤、軟驅(qū)、電源等組件，因此平均質(zhì)量高于其他兩家公司。

表2 按公司分臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)平均質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表kg

圖1 缺件嚴(yán)重的臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)

2.3臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)電路板系數(shù)計(jì)算方法研究

由于電路板系數(shù)的算法尚未統(tǒng)一，項(xiàng)目組通過對臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)的結(jié)構(gòu)分析，對電路板系數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行了研究（見圖2）。

圖2 臺式微型計(jì)算機(jī)部件示意圖

在臺式微型計(jì)算機(jī)主板、擴(kuò)展卡（如顯卡）上含有一塊或多塊散熱片，其中一般只有CPU外散熱片可以輕易拆除，該散熱片也是主板中體積質(zhì)量最大的一塊散熱片，平均質(zhì)量占整塊主板的30%左右，材質(zhì)多為鋁質(zhì)，少部分CPU散熱片含銅管或純銅構(gòu)造，則質(zhì)量更重。電路板系數(shù)是否包含散熱片差別較大。

另外，光驅(qū)、電源、硬盤等部件中均含有電路板，是否計(jì)入對電路板系數(shù)影響也比較大。由于電源中線路板含有電容、變壓器等大型組件，質(zhì)量將近電源總質(zhì)量的一半，且覆銅板品質(zhì)較低，所以在計(jì)算臺式微型計(jì)算機(jī)包含部件中電路板的電路板系數(shù)時(shí),將是否含有電源電路板分別計(jì)算（見圖3）。

圖3 臺式微型計(jì)算機(jī)電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

通過上述分析，項(xiàng)目組將是否包含CPU散熱片、是否包括光驅(qū)、硬盤、電源中的電路板等不同情況分別進(jìn)行計(jì)算，提出4種電路板系數(shù)計(jì)算方法（具體計(jì)算公式見Q1，Q2，Q3，Q4）。

式中：mCPU——CPU的質(zhì)量；

mMB——主板的質(zhì)量；

mM——內(nèi)存的質(zhì)量；

mexC——擴(kuò)展卡的質(zhì)量；

mHR——CPU散熱片的質(zhì)量；

mCD-PCB——光驅(qū)中電路板的質(zhì)量；

mHD-PCB——硬盤中電路板的質(zhì)量；

mP-PCB——電源中電路板的質(zhì)量；

M——臺式微型計(jì)算機(jī)總質(zhì)量。

由于在處理企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，拆解產(chǎn)物中的光驅(qū)、硬盤、軟驅(qū)、電源、散熱片、風(fēng)扇等部件均在未進(jìn)行進(jìn)一步處理的情況下，被直接轉(zhuǎn)賣給下游處理企業(yè)進(jìn)行資源化利用，所以建議采用不包含部件中電路板及CPU散熱片的電路板計(jì)算方法Q1作為臺式微型計(jì)算機(jī)電路板系數(shù)計(jì)算公式。

2.4臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)電路板系數(shù)測算

根據(jù)北京市3家處理企業(yè)共100批次總計(jì)10 013臺臺式微型計(jì)算機(jī)拆解數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以得到，臺式微型計(jì)算機(jī)電路板的電路板系數(shù)（Q1）為7.8%。為了對比其他地區(qū)物料系數(shù)情況的復(fù)雜性，適應(yīng)多種電路板系數(shù)計(jì)算方法，本項(xiàng)目對其他計(jì)算方法下的電路板系數(shù)（Q2，Q3，Q4）也同時(shí)進(jìn)行了測算。

根據(jù)1 000臺典型產(chǎn)品對該3部件的精細(xì)拆解數(shù)據(jù)（其中在電源的電路板計(jì)算當(dāng)中，由于部分變壓器固定于電路板上，無法分離，故將所有變壓器計(jì)入電路板中），可以得到3家公司原料中光驅(qū)、電源、硬盤的電路板平均比例（見表3）。

表3 分處理企業(yè)部件電路板系數(shù)統(tǒng)計(jì)表%

將該光驅(qū)、電源、硬盤中電路板比例與各批次3種部件總重量相乘，可以得到該批次部件電路板質(zhì)量。從而，可以算出電路板系數(shù)Q2，Q3，Q4分別為10.0%，10.9%和18.1%。

3 結(jié)論

綜上所述，項(xiàng)目組在分析相關(guān)文獻(xiàn)資料、企業(yè)高端訪問、行業(yè)專家教授咨詢等調(diào)研之后，建立了一套完整的臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)拆解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，提出電路板系數(shù)計(jì)算方法，并組織北京地區(qū)內(nèi)3家處理企業(yè)10 013臺廢棄臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)拆解工作，得到堅(jiān)實(shí)可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過研究發(fā)現(xiàn)，不同的回收渠道來源、不同的生產(chǎn)年代等因素對平均質(zhì)量和電路板系數(shù)存在影響，而且隨著科技進(jìn)步和產(chǎn)品的升級更新，物料系數(shù)也會隨之變化，定期修正和更新至關(guān)重要。項(xiàng)目組通過拆解數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果得到，在本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，北京市臺式微型計(jì)算機(jī)主機(jī)平均質(zhì)量為8.44 kg，確定電路板系數(shù)計(jì)算方法為Q1，電路板物料系數(shù)為0.078。

本次拆解實(shí)驗(yàn)及研究工作，不僅提出了廢棄臺式微型計(jì)算機(jī)處理規(guī)范流程，統(tǒng)一電路板物料系數(shù)計(jì)算方法，為北京地區(qū)的廢棄臺式微型計(jì)算機(jī)處理補(bǔ)貼審核工作提供依據(jù)，為全國各地區(qū)廢棄電器電子產(chǎn)品物料系數(shù)測算提供借鑒。

[1]中國家用電器研究院.中國廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理及綜合利用行業(yè)白皮書2013[Z].北京，2014.

[2]環(huán)境保護(hù)部.2010年第83號公告，廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)補(bǔ)貼審核指南[Z].2010.

Estimating material modulus of waste PC hosts in Beijing

SHAN Mingwei1,TANG Zhenqiang2,WANG Ran2
（1.China Household Electrical Appliance Research Institute,Beijing 100053,China; 2.Solid Waste and Chemical Management Center of Beijing,Beijing 100089,China）

Since the Personal Computer(PC)is one of the first catalog products managed by the"Waste Electrical and Electronic Equipment(WEEE)Recycling Regulation",the recycling enterprises could get funding subsidies from waste PC's treatment.The material modulus of PC is one of the key bases of funding amount.In order to reduce the deviation between material modulus and the actual situation,China Household Electrical Appliance Research Institute was commissioned by Beijing Environmental Protection Bureau to carry out a desktop PC host dismantling experiment in three recycling enterprises in Beijing.This project had analyzed the different calculation methods of printed circuit boards' material modulus in waste desktop PC hosts,and proposed the best suggestion for calculation method and the material modulus in Beijing,which provided the basis and policy supporting for auditing funding subsidies for WEEE Recycling enterprises in Beijing.

Personal Computer;dismantling;Treatment;Material Modulus

X705

A

1674-0912（2015）01-0030-04

2014-11-28）