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废旧电子产品的污染及其回收利用

2018-08-24

  随着社会的进步和发展,高科技电子产品使人们的生活更加丰富和便利,随之而来的是数量庞大、种类繁多的废旧电子产品,它们带来的隐患已逐渐为人们所认识,而废旧电子产品的安全无害化处理也成为我国目前环境保护工作的议题之一。

  结合我国的具体情况,借鉴国外的做法,将现阶段废旧电子产品的范围定义为:电视机、洗衣机、电冰箱、空调器、微波炉、计算机、复印机、电话机、手机及其附属设备等。我国是电子产品生产和消费大国,已销售使用的产品中,有相当一部分是20世纪80年代末和90年代初投入使用的产品,绝大多数到了报废期。据不完全统计,目前我国电冰箱的保有量为1.1亿台、洗衣机1.5亿台、电视机3.2亿台。今后,每年报废的电冰箱将达到400万台、洗衣机500万台、电视机500万台以上,再加上空调等,每年总计将有1500万台左右的大家电报废,预计2003年将开始大批量更新换代。除这些传统家电外,目前手机和电脑的保有量也在激增,全社会电脑保有量近2000万台、手机约1.9亿部,约有500万台电脑、上千万部手机将进入淘汰期。而这些废旧电子产品会对人体健康、生命安全构成潜在的威胁,处理不当将会对环境造成严重的污染以及损害人体健康。大力开展废旧电子产品的回收再利用技术研究,不仅是实现可持续发展战略的重要组成部分,也是电子产品企业进行技术创新、迎接国际市场竞争的重要举措。为了使废旧电子产品的回收和再利用取得良好的效果,必须结合我国国情,在国策、法律、制度、技术和管理等方面进行深入细致的研究,开发电子垃圾处理的新领域。

  一、回收废旧电子产品现状及其存在的问题

  在我国,废旧电子产品数量正以惊人的速度增长,它们已成为固体废弃物的主要来源之一。废旧电子产品的出路一是继续使用;二是作为垃圾丢弃,三是回收利用。目前这三方面都存在着许多严重问题。

  废旧电子产品往往被转卖至偏远地区而继续使用,而这些继续使用的产品大都已远远超过了设计寿命期。按照国家规定,电视机、音响、录像机等电子类产品的使用寿命为10年,电冰箱、空调机、洗衣机、电风扇等使用寿命为12年,电饭煲、电热水器、电茶壶等只能用5年。因其绝缘性能降低、零部件损毁程度深、内含的有毒有害物质对人体辐射加大等,继续使用将会导致机件磨损、严重腐蚀,电气绝缘强度降低,造成电力的浪费和噪声干扰等,对人体健康、生命安全构成潜在威胁。科龙电器集团有限公司曾收集了一台1989年生产的BCD165D双门电冰箱和一台1991年生产的BCD203A双门电冰箱,检测发现,这两台电冰箱的耗电量、噪声、绝缘电阻等主要指标均严重脱离规定值,其中耗电量分别比规定标准高出117.6%、93.2%。

  还有不少地方将废旧电子产品作为垃圾任意丢弃并直接焚烧,其中的有毒化学品、有害塑料和其他化学物质经燃烧释放二氧化物和呋喃等会对环境造成严重的污染;电冰箱的制冷剂和发泡剂是破坏臭氧层物质;电脑电视的显像管属于爆炸性废物;荧光屏为含汞废物;一台个人电脑含有700多种化学原料,其中许多是有毒物质,如不加处理就被填埋,那么电脑中的铅就会渗透出

  来,对土壤造成严重污染;由于这些物质一旦进入环境,将滞留在生态系统循环圈中,其污染是长期的。

  此外,不合理地处置废旧电子产品也是一种浪费,因为大部分废旧产品都是潜在的资源。美国环保局确认,用从废家电中回收的废钢代替通过采矿、运输、冶炼得到的新钢材,可减少97%的矿废物,减少86%的空气污染,76%的水污染;减少40%的用水量,节约90%的原材料,74%的能源,而且废钢材与新钢材的性能基本相同。因此,对废旧电子的资源再生处理,可以减少浪费,从根本上实现对废弃物的综合利用。

  在废旧电子产品回收处理中也存在着许多问题。一些老型号的电脑多含有金、钯、铂等贵重金属,一些私人和小企业采用酸泡、火烧等落后的工艺技术提炼其中的贵重金属,产生大量废气、废水和废渣,严重污染了环境。因电子垃圾处理不当引发的事故值得我们警醒,以1999年贵屿镇回收加工废旧电脑为例,当地人采用手工传统方式拆解电脑,通过硝酸浸泡,从电脑板中提取铜、锡、金等金属,电脑外壳粉碎成塑料作原料出售,最后无法利用的废物或焚烧或随意露天堆放。一段时期以来,这一地区垃圾成山,酸解池内的酸解液、漂洗液未经处理直排入江,使得流经贵屿的边江及地下水不能饮用,对河水抽样检测显示,其污染水平是世界卫生组织允许指标的190倍。可见废旧电子产品中的有害物质一旦进入环境,将长期滞留在生态系统循环圈中,并随时都有可能通过各种渠道进入人体,从而给人们的健康带来极大威胁。更为严重的是,我国目前还是发达国家电子垃圾的倾倒场地。有关资料显示,目前世界上30%~40%的电子垃圾聚集亚洲,而其中又有70%~80%流入了中国。因其费用要比将这些垃圾在本国处理低廉得多,这就给我们原本薄弱的生态环境带来更大的隐患。

  二、美国、日本等国家的处理方式

  美国15年前就建立了两个回收利用机构,一个对废弃的家电进行体检,通过探测装置,将其中还可使用的部件与整机分离开来,工人们将这些部件组装起来,"重新上岗";另一个机构被称为"临终处置",是将剩下的材料拆开,把铝、金、铜、塑料等分类、压碎,运往各个专门的处理厂处理。据统计,1995年美国有75%的大家电进行了回收利用,由此提供了10%的再生钢铁。

  日本在旧家电的处理方面做出了有益的探索,他们的成功经验是:第一,通过立法支持废旧电子产品的回收利用。明确规定了电冰箱、洗衣机的再商品化率(资源回收)必须达到50%以上;电视机的再商品化率必须达到55%以上,空调器的再商品化率达到60%以上;第二,规定制造商回收利用负责制。法律规定,制造商和进口商制造、进口的家用电器有回收义务,并需按照再商品化率标准对其实施再商品化;第三,建立回收利用付费机制。法规中规定,废弃者应该支付与废旧电子产品收集、再商品化等有关的费用。目前,日本规定的4种废旧电子产品的再商品化费用,每台电冰箱平均4600日元,每台室内空调器3500日元,每台洗衣机2400日元。

  上世纪末,意大利就开始将电子垃圾的分解处理委托给第三方专业公司来处理。同样,意大利政府也规定电子产品的制造商必须按比例承担处理废旧电子产品的一定的费用,加上分拣处理后可再利用材料产生的利润,使回收企业不但解决了回收成本的问题,而且有了一定利润,保证企业的正常运作。

  欧盟公布了旨在加强废旧电子产品回收处理的《废弃电子电气设备指令》和《关于在电气电子设备中禁止使用某些有害物质指令》,其主要内容是:在2005年8月13日后投放市场的产品,其废弃后的收集、处理、回收和环保处置等相关费用将由生产商或进口商承担;含有铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯等有毒有害材料的产品,从2006年7月1日起,将不能出现在市场中。出口欧盟的厂商还要求必须具备一家环保处理商签定的回收处理合约。为了让电子垃圾处理起来更

  加方便,欧盟要求各市政管理机构必须在同一种类垃圾收集处摆放6个集装箱,用于大型电器、冰箱、荧光灯管、计算机、各种显示器和小电器。所有收集来的废旧电器必须根据其种类将70%至80%的材料实现再利用。

  概括国际上典型废旧电子产品的处理工艺如下:

  小家电:首先将来料用翻斗机送到传送带上,进行人工分检、分类。再由经过操作工人使用电动工具拧下螺钉,进行简单的拆解及部件分类。关键是对含有水银的电动门铃、咖啡壶,含有溴化阻燃剂(PBB、PBDE)的印刷电路板(PCB),含铅的阴极射线管(CRT)锥体,含重金属镉的镍镉电池等含危险废物的小家电,要能进行有效识别,然后再拆下含危险废物的部件,放在专用盒子中,以便送往专业处理厂进行再处理。

  旧电脑:首先分离出还可再使用的标准件,卖给玩具制造商,装到玩具上降级使用。然后,取下印刷电路板和电线。电线卖给金属回收公司,印刷电路板送到专业公司处理。第三,拆下含危险废物的继电器、电池等部件,付费给专门处理危险废物的公司处理。对于显示屏,将其打碎后,屏料玻璃可重新利用,含铅的锥料则需进行卫生填埋。其他部件要进行破碎,以提取其中的稀贵金属。塑料元件需要在专用炉内进行高温焚烧,以分解和破坏其中的溴化阻燃剂。

  旧电视机:用手工拆解分成外壳、铝架、印刷电路板、阴极射线管等几部分,分别存放。阴极射线管(CRT)送到制造厂,因荧光粉中含铅等有害物质,他们将阴极射线管玻璃破碎成碎片,通过互相摩擦,清洗掉荧光粉,玻璃运到专业厂重新熔化使用。即:将其破碎成2厘米左右的碎块,用红外线装置识别出含铅玻璃和不含铅玻璃,再将其中的无铅玻璃用作原料制成新的阴极射线管。

  旧电冰箱:首先抽出制冷剂和润滑油,然后用分离设备将其分开,润滑油卖给机油厂,制冷剂运到专业处理厂,在1800℃高温下加氮烧掉,不污染环境。然后,拆下压缩机,以前卖给南非营销商,现在将压缩机开盖,取出定子铜绕组,冲出转子铸铝条,转入下道工序处理。再将保温层聚氨酯粉碎,用活性炭吸附发泡剂,聚氨酯粉末卖出做保温板。最后,用辊式破碎机将冰箱破碎,磁选分离出铁,涡流分选出铝,风选分离出塑料和铜、稀贵金属等,金属碎料卖给专业厂分选回收。