钢桶循环利用的现状与未来（辛巧娟）-中国钢桶包装网

钢桶循环利用的现状与未来

文/辛巧娟

兰州凤巢包装技术有限公司辛巧娟

当今，我们不论做什么事，都必须围绕着环境保护。环境保护涉及我们生活的方方面面，而保护的方式也是全方位的，采取行政、法律、经济、科学技术、民间自发环保组织等。但无论怎么控制，人类要生存，就会进行一系列的生产经营活动，同时会产生一定的环境污染，怎么办？只能是尽可能少污染，并加强综合治理。循环经济就此?生了。那么循环经济又是什么呢？它是把人类社会的生产方式看成人类与自然界之间的物质能量交换，在人类生产消费中产生的废弃物，仍属于这种物质能量交换中的一个环节，因此废弃物是另一种资源，并将作为资源被利用，废物治理将成为产业而被开发。

非循环或单向直线式的技术经济模式

循环经济是指通过产品的生态设计、维修、重用、翻新、再制造、回收等方式，使资源在整个生命周期过程中能够高效、可持续开发利用，用最少的原材料和能源投入，产生最大的经济效益，减少资源浪费，降低废弃物产生、排放，减轻生态环境压力。

传统的经济方式是：按照“资源→生产制造→废物→排放”和“资源→生产制造→产品→消费使用→废物→排放”的流程运作的非循环或单向直线式的技术经济模式

在这种模式下，生产所需要的资源几乎都直接取自于自然界；生产和生活垃圾（即“废物”）也几乎都直接排向了环境。自然环境成为人类经济活动赖以正常维持的“取料场”和“垃圾场”。这种发展模式对资源和环境造成了巨大的浪费与极大的破坏，是一种掠夺式经济模式。随着能源危机和环境污染的爆发，国家开始了经济与能源结构的战略调整——循环经济产生。

循环经济是一种按“资源-生产—废物—废物资源化—生产产品……”和“资源—生产产品—消费废物—废物资源化—生产……”这两种循环式流程运作的技术经济模式。

循环式动作的技术经济模式

“废物资源化”是资源再生过程，即“废物”经过汇集、分解或某种技术的处理而成为可被再利用的资源的过程。
循环经济本质上是关于资源可持续利用的理论，资源有效利用是循环经济理论关注的永恒主题。因此，中国循环经济协会又成立了许多分枝机构，分类管理和督导各类废物的循环再利用。而我们在座的最关心的是我们企业产生的包装废弃物——钢桶的危废处理问题。
言归正传，现在我们来谈谈目前包装废容器——危废的处置和循环再利用。因为一般的废旧钢桶处置企业，都会包含旧的塑料桶、IBC桶的处置。

一、钢桶循环利用的现状

随着工业经济的不断发展，对包装的需求量日益上升， 2018年，我国境内生产包装钢桶13500多万只，随之也产生了庞大的废包装桶。因这些包装桶主要是用来盛装各类酸性、碱性及腐蚀性的化工产品，在使用完毕后，桶内残留物可能会伴有毒性、腐蚀性、剌激性、易燃易爆等危险特性。如果得不到妥善处置，会对环境及人身健康造成危害。因此对这些废旧包装容器进行回收处置和再利用，不但可以节约资源和能源，减少生产成本，保护生态环境，更重要的是还可以减少企业固废和危废处理资金。

（一）国外钢桶回收再利用的发展现状

1、日本钢桶回收再利用的现状

我们先看日本，日本在钢桶回收再利用方面做的比较很好，所有新钢桶厂都有旧桶回收翻新生产线。日本钢桶的回收再利用率为60%。

2018年日本钢桶翻新再用、回收及新钢桶补充

2、北美工业包装及回收再利用的现状

3、欧洲循环经济的发展状况

欧洲大力推进循环经济就是要改变当前占据主导地位的“获取-制造-消费-处置（take-make-consume-dispose）”线性经济发展模式，使欧洲经循环经济、社会发展更加可持续。

（二）国内钢桶回收再利用的发展现状

目前，国内从事旧钢桶回收、翻新的企业大致有100多家。年处理钢桶的能力2000万只左右。绝大多数企业均采用简单的清洗工艺，这个简单的工艺在市场上延用了几十年，其工艺涉及倒残、整形、清洗、检漏、表面处理、喷漆、干燥等工序。这种工艺对环境影响较大，这两年取缔了许多。而且随着环保形势和政策的进一步贯彻落实，安全环境评价达不到要求的企业必须停产整顿，且即使环评达到，如果企业没有取得《危险废物经营许营证》也是不能生产和处置旧钢桶的。
目前的旧桶翻新业现状存在的问题：

1、存在安全隐患

大部分企业采用溶剂或化学试剂刷洗钢桶，就是将易燃易爆的强溶剂倒入桶内，然后让钢桶在设备上反复旋转和摆动，让强溶剂在桶内与桶壁产生磨擦和冲击，达到清除桶内残留原料的目地。这种工艺危险极大，易发生爆炸和火灾，此类事故在国内已有多次发生。

2、环保设施不健全

据不全完统计，国内100多家有资质的废桶清洗处置企业中，年清洗处置能力低于10万只的占70%。

由于企业场地面积不足，废旧包装桶露天堆放，不符合危废管理要求；

因企业规模过小、企业生产过程中废水产生量不连续性，不能确保污水处理设施连续、稳定运行;

存在废气无组织排放现象，缺乏有效控制措施。

3、行业无序竞争激烈

存在一些无资质清洗单位或个体户，因无环保成本、无税金负担、无设备折旧等费用，其清洗成本大大降低，给有资质的包装桶清洗企业造成了巨大压力。

二、国内钢桶循环利用的现状和存在的问题

前面说过，目前我们国内的旧桶翻新企业规模都不大，年处置能力大部分在10万只左右，基本上是采用手工生产方式生产，年产量人均只有几千只。而国外基本上都是采用自动化流水线生产，生产效率高。所以国内推广自动化再生产工艺的空间非常大。

前面谈过，发达国家再生钢桶的利用率欧洲 80.5%左右、日本 60%，我国废钢桶再生利用率仅为 15%。那么怎么样才能缩小差距，我们从三个方面来探讨：

1、工艺流程

钢桶分开口钢桶我闭口钢桶，但按涂装方法分，又开为内涂钢桶和非内涂钢桶，他们的处置方式是不同的，下面我们分别看一下其工艺流程。

◆普通（不含内涂层）开口钢桶处理工艺

接收（对旧钢桶进行分选）→分解（开口桶分选同时，拆去桶箍和桶盖）→残液回收（将桶内残液剥离后，使钢桶倒置，并回收残液）→焚烧（温度约700℃下，焚烧桶内残余物质）→喷丸处理（喷射钢丸，清除附着在钢桶内、外表面焚烧渣及锈蚀等）→清除钢丸（以真空方式吸除留在桶底的弹丸）→桶体整形（矫正桶体的凸凹）→桶边整形（矫正卷边部变形）→渗漏检验（将桶浸入水中，并使桶内成负压状态，利用真空检查渗漏状况）→刷洗（必要时，利用刷磨桶内部）→高压清洗（旋转喷嘴，利用（约25MPa）的水进行喷射清洗）→表面处理（利用磷化、锆化等进行覆膜处理和防锈处理）→脱水烘干（利用热风烘干桶内水份）→内部检查（只有钢桶内部检查合格品才能进入下道工序）→外表涂装（高压无气喷涂）→烤漆烘干→翻转清除垃圾（翻转后利用振动清除垃圾）→安装桶盖和桶箍（利用桶箍安装机进行安装）→标记（采用指定标记）→计量器（称重）→产品出厂。

◆内涂开口钢桶处理工艺

接收（对旧钢桶进行分选）→分解（开口桶分选同时，拆去桶箍和桶盖）→残液回收（将桶内残液剥离后，使钢桶倒置，并回收残液）→焚烧（温度约700℃下，焚烧桶内残余物质）→喷丸处理（喷射钢丸，清除附着在钢桶内、外表面焚烧渣及锈蚀等）→清除钢丸（以真空方式吸除留在桶底的弹丸）→桶体整形（矫正桶体的凸凹）→桶边整形（矫正卷边部变形）→渗漏检验（将桶浸入水中，并使桶内成负压状态，利用真空检查渗漏状况）→刷洗（必要时，利用刷磨桶内部）→高压清洗（旋转喷嘴，利用约25MPa的水进行喷射清洗）→表面处理（利用磷化、锆化等进行覆膜处理和防锈处理）→脱水烘干（利用热风烘干桶内水份）→内部检查（只有钢桶内部检查合格品才能进入下道工序）→内表面涂装（高压无气喷涂）→低温烘干→内表面涂装（高压无气喷涂）→高温烘干→外表涂装（高压无气喷涂）→烤漆烘干→冷却装置（从下面喷射气体，使其冷却）→安装桶盖和桶箍（利用桶箍安装机进行安装）→标记（采用指定标记）→计量器（称重）→产品出厂。

◆闭口钢桶处理工艺

流程：接收（对旧钢桶进行分选）→预洗（以不容易清洗的油污为对象，通过蒸汽及清洗剂低压清洗桶内部）→残液抽出装置（抽出经蒸汽加热后桶内的残液）→卷边整形（矫正钢桶上下卷边变形）→桶体整形（固定钢桶顶、底，向桶内注入压力不大于400KPa的压缩空气，并通过压轮矫正桶体凸凹）→清洗剂清洗以及高压清洗（向桶内喷射清洗剂，并用高压水进行清洗）→残水抽出（利用抽水管将桶内残留水份抽出）→脱水烘干（残水抽出的上方加热板发出远红外线，起烘干作用）→空气置换（吸出桶内水蒸气，置换桶内空气）→内部检查（对钢桶内部清洁度进行，可使用小型CCD摄像机）→研磨清洗（桶内放入砂子及清洗剂进行旋转清洗）→酸清洗（旋转平台上酸洗、水洗、中和。清除桶内锈蚀）。

喷丸处理（使用钢球研磨钢桶外喷漆部分）→气密性检验（通过加压方式检查渗漏情况）→桶盖密封（自动密封大小桶盖）→立式喷漆（高压无气喷涂）→烤漆烘干→卸周转盖→内部检查（对钢桶内部进行检查，可使用小型CCD摄像机）→空气置换（注入干燥空气，置换桶内空气）→封桶口盖→标识→产品出厂。

◆IBC（中型容器）自动清洗线

流程：接收、拆解→接收后检查→回收残液→预洗（用水清洗容器内部）→药剂清洗→内部检查和局部清洗（清洗注入口和阀门）→喷淋冲洗（用清水冲洗容器内部）→吹干（除去水份）→内部检查并装设部件（阀门等）→气密检查（容器内负压，检查气密状况）→内部干燥（热风烘干）→最终检查并安装部件→产品出厂。

2、工艺方法

国内几乎都是采用两种传统工艺进行处理，即干法和湿法处理。

◆干法处理

通过热处理(配合机械清洗方式)清除桶内残留物，约占处理量的 20%。其主要工序为：加温和打磨清除残余物→抛丸脱漆抛光→整形→试漏→表面喷漆。其优点是无废水产生，主要缺点是能耗相对较高，并会产生大量的废气。

抛丸脱漆抛光

◆湿法处理

采用水洗或溶剂药剂清洗，占处理量 80%。其主要工序为：水或溶剂刷洗残余物→打磨→晒干→整形→表面喷漆。

主要优势是适用范围广，可根据钢桶盛装不同的原料采取相应的化学清洗剂和水洗等方式清洁包装桶。其优点是适用性较广。缺点是产生废水和废液，后续需要进行处理。

1）选别：筛选目的是将不能再生的桶（锈迹变形以及无法清洗的空桶）剔除。

2）残液抽取：将桶内的残留的液体抽出，取出后的残液按照危废处理规定分类暂时贮存，应作为危险废物送危险废物处置中心处理。

3）预清洗：在进入正式清洗之前使用少量热水配浓度为 5%的清洗剂对桶内部进行预先清洗。

4）链洗：本工序只针对内容物粘稠度比较大的如树脂桶等，可使用多棱钢链和少量含清洗剂自来水，通过旋转研磨对桶内部清洗。

5）外部清洗：用自来水冲洗桶身去除桶身残留物体。

6）桶边整形：上下卷边部使用卷压轮进行矫正。

7）桶体整形：将桶内加空气压力使其膨胀，利用夹轮旋转加压，起到修复桶身凹凸的作用。

8）内部清洗：采用机械喷嘴通过大桶口将蒸汽或水喷入桶身进行多次清洗，依次使用蒸汽、含清洗剂水、纯水进行清洗，并喷防锈剂。清洗用水经隔油处理后循环使用不排放，每隔一段时间进行清油换水，除定期补充清洗剂外，清洗剂清洗阶段无其他原料消耗。

9）桶内部烘干：在热风烘干炉内将附着在桶内壁的水分蒸发。

10）空气置换：经烘干后桶内的空气还含有大量水蒸气，需将桶内的水蒸气吸出，将干燥空气注入桶内，以防结露后生锈。

11）内部检查：查桶内有无锈迹、残留物、水滴等。

12）抛丸处理：将检查合格的钢桶拧上桶盖，用Φ 0.6～1.0 mm 的钢球抛丸处理把钢桶的涂漆剥离。

13）气密检查：采用空气压力差、水没、超音波等方法检测钢桶有无漏孔。

14）喷漆：将抛丸剥离后的钢桶涂上客户指定颜色。使用氨基醇酸树脂漆，混合 20%稀释溶剂。

15）烤漆烘干：喷漆后经全封闭传动装置将喷涂后的桶送入烤漆炉，在 150 ℃以上烘干，形成涂膜。

16）空气置换：喷涂后的钢桶经烘烤后，抽出桶内的热空气。

了解了翻新桶的制做工艺后，是否发现，翻新后的钢桶与新钢桶没有区别，所以无论国际还是国内，都没有翻新钢桶标准，他处理后执行新钢桶标准。

但国内许多人给我打电话，说翻新后的钢桶内部的质量无法保证，特别是钢桶的上下桶盖的缝隙中仍有残留物，在用户使用中，经常会影响到产品质量或翻新钢桶非常容易渗漏等。其实这主要是翻新桶商家在制做过程中缺少了一道清除钢丸工序（以真空方式吸除留在桶底的弹丸）；另外非常容易渗漏，是第一道工序分选没做仔细。不是所有的钢桶都能进行翻新再使用的，钢桶也有其强度和寿命要求的。

3、关于钢桶的厚度问题

厚度小于翻新桶最小厚度要求的桶不得进行翻新再利用。

用于重复包装危险货物的非散装包装容器必须满足一系列要求，其中之一就是最小厚度。翻新桶最小厚度的标准要求不适应于盛装非危险货物的包装桶。在法则[49 CFR 173.28（4）]——《装运和包装的一般要求》中设置标注了翻新桶的最小厚度准则。

表中列出了从20升到450升七个包装尺寸。55加仑桶适用的尺寸是220升。

该表规定，55加仑的翻新钢桶桶壁厚度至少均为0.92毫米。对于不同厚度的桶身和桶顶、底，有一个标注写道：于1997年1月1日之后生产制造或翻新再利用的桶或罐，必须遵循桶身最小厚度为0.82毫米和底、顶厚度为1.11毫米的规定。

这里所说的厚度最小值是指钢桶实际的最薄点的最小厚度，而不是钢桶标注的公称厚度值。

桶标记的标称厚度是表明理论厚度中间值（平均值），其实际桶壁厚度是变化的。理论标志的使用，是因为没有一个钢铁厂轧制出来的钢板是完美的，总会因钢辊的精度误差和轧制过程中的其他因素的影响，会产生钢板厚度不均匀的变化，尤其是薄板的边缘。

允许偏差（即，“公差”）即钢板的厚度已经在国际标准和美国的危险品规定中被认可。对一个标记为0.8的钢桶，不同钢板制造出来可能会有所不同，因为满足标记为：0.8的钢板，其实际厚度是在0.73到0.87毫米（公差为：±0.07）之间。显然，这样钢桶的用户会有一些疑问。然后就规定，桶身标记“0.8”的钢桶必须满足最小点厚度为0.82毫米。（钢板厚度为1.1或1.2毫米时，可能会有所不同，其实际厚度公差为± 0.09毫米）。

翻新桶要提升，在所有的情况下，都必须满足实际最小厚度要求极限点，如桶标记为1毫米（均为1毫米）或1.2／0.9／1.2（顶/身/底部）。当然，比翻新桶的标记要求更厚的桶身和桶顶可以接受。

桶的标记为1.1/0.8/1.1不能假定满足极限点的最小厚度要求再利用。他们的实际厚度可能超出这个极限点的最小实际厚度。或桶标记简单的只写“0.8”（均为0.8毫米），显然不会满足最小0.92毫米厚度的要求。）

这样，新的问题又产生了，目前我们在坐的供应商为了降低自己的采购成本，要求钢桶生产企业降低钢桶重量，也就是说多用薄壁钢桶，但薄壁钢桶由于不能回收再使用，所以采购成本总体来说是提高了。

下面是日本和中国多年来生产钢桶的厚度图表。

日本200升钢桶的重量和厚度

2014年～2018年钢桶桶身材料厚度

年度/材料厚度		1.4mm	1.2mm	1.0mm	0.9mm	0.8mm	0.7mm	总计
2014	数量（万只）	345	2760	4140	2415	1495	345	11500
2014	比率（%）	3.0	24.0	36.0	21.0	13.0	3.0	100
2015	数量（万只）	247.4	3216.2	4329.5	2474	1484.4	618.5	12370
2015	比率（%）	2	26	35	20	12	5	2
2016	数量（万只）	195.15	3122.4	4553.5	3187.45	1431.1	520.4	13010
2016	比率（%）	1.5	24	35	24.5	11	4	100
2017	数量（万只）	162	3240	4860	3510	1350	378	13500
2017	比率（%）	1.2	24	36	26	10	2.8	100
2018	数量（万只）	156.96	3008.4	4774.2	3466.2	1347.24	327	13080
2018	比率（%）	1.2	23	36.5	26.5	10.3	2.5	100

从上图表中可以看出，桶身为1.0厚度的钢桶占的比例最大，达36.5%；而桶身0.9厚的钢桶也占到26%。从表面上看，这几年我们督导的钢桶变薄成绩显著，也正好满足了供采降低成本的要求，但实际上，这样做不利于环境保护和资源节约。所以我在此呼吁大家尽可能使用可重复再利用的钢桶，也就是说使用厚钢板的钢桶。

任何事物发展都不是一帆风顺的，不但需要时间，还要改变人的观念和传统思维。而目前危废的处置已是企业的头等大事，所以我们一方面督导大家从源头做起，另一方面为大家寻求了应急办法，为此开发了钢桶内衬袋，但塑料的回收难度更大，只是目前由于它重量轻，一次性产生的危危少罢了，只有金属可永久循环使用。

4、环境污染及综合治理

上面我们从技术工艺方面探讨了钢桶的循环再利用，大家已经非常清楚了，要认真的处理旧钢桶，其工艺技术方面的的难易和复杂程度大于新钢桶的生产制造。其设备设施的投入也高于新钢桶的投入。因为旧钢桶生产运营后会产生大量的废水、废气和废渣，而这三废的排放和处置是环保系统最为关注的头等大事。所以目前在中国，要拿到旧桶翻新项目的经营许可证难度很大。虽然有难度，也不是说就做不了，这是一个绿色朝阳和造福人类的系统工程，随着国家环境保护政策的进一步加强及人们认识的不断提高，钢桶的循环再使用行业会得到大的发展，目前太仓的立日容器，山东祥普实业等许多有危废经营许可资质的企业，都已经建成了自动化生产水流线。而且三废的处理均符合国家环保要求。

◆废水的处置

旧钢桶循环处理要达产达标，其环保设施是重头戏，因为它的工作现场和生产环境比较复杂，回收来的旧钢桶盛装过多种危险化学品，所以第一步产品分选工作十分重要，分选好的钢桶按不同化学类型分别用不同的清洗剂清洗和处理，这样就会产生大量废水，所以，旧桶翻新企业需建立水处理系统，处理后的水循环再用，处理产生的废渣和污泥焙干做固废处理，此水处理系统投资需300多万元。所以小规模的处理企业是不会投入的，这就出现了乱排放的安全环境隐患。

◆废气的处置

焚烧、喷丸、喷漆烘干等工序会产生大量的废气，所以废气环保炉是不可缺少的，要处理彻底，需大排量的环保处理炉。如果环保炉不达标，那就不可能正常生产。

催化燃烧炉(CO)

蓄热式热力氧化法（RTO）

◆废渣的处置

由于旧钢桶内留存有残液，抽出的残液按照危废处理规定分类暂时贮存，应作为危险废物送危险废物处置中心处理。

危险废物储存间

危化品库

只要这几顶主要指标做到位了，环保局就不会不批项目了。因为建立旧桶翻新再用是为了保护资源，降低污染的绿色生态工程，是企业的社会责任和造福子孙后代的大事。

谈到了环境保护，我就再说说喷涂，不论是新钢桶还是旧钢桶，目前在北美、日本及欧洲联盟国家都在统一和减少颜色，他们将钢桶的颜色规定为十四种标准色，并且推荐使用单色钢桶。另外对含六价铬和铅的颜色进行修订。

5、政策导向

中国循环经济协会是经民政部批准,由原中国资源综合利用协会更名成立的,跨地区、跨行业、全国性的社团组织。

中国循环经济协会于2019年8月31日成立了《危险废物资源化利用与处置专业委员会》分支机构。

该委员会的工作主要是帮助企业解决日常遇到的技术、生产、管理问题，还要提升行业从业水准，推动行业自律，促进行业健康发展。此外，危废专委会充分发挥专家团队的智慧，通过国家重点专项等课题的研究，协助提出解决问题切实可行的政策、管理及技术建议，做好政府的参谋。

面对危废行业处置全产业链的风险，制定危废处理企业的风险防控指南，引导全行业的健康发展，提高企业自身监管能力、利用处置能力和风险防控能力建设水平。

危废专委会将加强行业规范和自律，引导危废处置企业不断提高技术创新和风险防控能力，实现高质量发展；

危废专委会发挥平台作用，带领行业的力量，做好企业与管理部门的沟通工作，优先开展危险废物资源化利用与处置企业环境风险评估指南的编写工作。

危险废物资源化利用与处置专业委员会的成立，标致着危废经营企业有了娘家，有人管了这方面的事情（记得我2010年去日本参观新日铁的旧桶翻新工厂时，他们问我为什么中国此行业不发经营许可证），最近一段时间打电话向我咨询旧桶翻新项目的人也在不断增加，而且都是要投入上亿元的规模产业。目前广东、湖南、福建、辽宁等都审批下了年产80万只的翻新桶生产项目。十月底，山东祥普实业有限公司拿到了——年产60万只翻新桶及2650吨塑料颗粒的《危险废物经营许可证》，这是我国唯一一家新旧钢桶都生产的企业。这也是今后钢桶包装及其循环再利用的发展模式。因为新旧钢桶同时建立，可避免环保设备及喷涂烘干设备的重复投入，这投入风险会降低。

在日本，所有的新钢桶厂都有旧桶翻新生产线。

在欧洲，旧桶翻新是钢桶生产者的责任。

三、国内钢桶循环利用的未来

环境保护人人有责，钢桶及其包装使用者，不但要解决自己生产和灌装、运输过程中的环境保护，更要关心使用后的包装钢桶危废处理问题。现在环境法规要求谁污染谁治理。即使用户和政策没有要求，按照企业的社会责任，我们在钢桶的生产制造时，就应该考虑到使用过的钢桶回收处理问题——即旧钢桶的回收再利用。也会向欧洲一样，扩大生产者的责任，在新钢桶厂建立起旧桶回收再处理生产线。而随着政策监管力度的加大和管理完善，此项目以后审批也不会太困难，但前题是此项目投入的安全环保设施必需能达到真正的三废处理要求，且根据《中华人民共和国固体废物污染防治法》第五条“国家对固体废物污染环境防治实行污染者依法负责的原则。产品的生产者、销售者、进口者、使用者对其产生的固体废物依法承担污染防治责任”和第十六条“产生固体废物的单位和个人，应当采取措施，防止或者减少固体废物对环境的污染”有关规定，包装容器的使用者作为危险废物产生者，应当进行危险废物申报登记，并委托给具有相应危险废物经营资质的单位进行利用处置，转移过程还需执行转移联单制度。

江苏省生态环境厅固体处副处长朱玉文在第七次企业环保接待日上讲过：“盛装过化学原料的包装容器，使用后不需清洗直接作为原用途使用的，不纳入危废管理。而如不再继续原用途，或者需要清洗以后才能再使用的，应纳入危废管理。”