电子废弃物污染防治及资源化技术

电子废弃物的处理技术与资源化高万万(同济大学环境学院上海200092)摘要：介绍电子废物的特点和危害，阐述了当前电子废弃物的资源化处理处置的一些主 要工艺，通过对发达国家关于电子废弃物管理以及资源化技术的进展回顾针对我国目前的 情况提出相应的对策。关键词：电子废弃物；处理；资源化；管理Treatment Technology and Utilization of Electric WasteGao Fangfang(Environment College of Tongji University, Shanghai 200092, China)Abstract: Introduce the features and hazard of WEEE (waste electronic and electrical equipment),and expound the treatment and disposal technologies of the WEEE reutilization. In this paper, the authors advance some proposals about WEEE management and recycling technology in China from summarizing the development of the management and recycling technology in developed countries.Keywords: electric waste; treatment; utilization; management随着信息科学技术的高速发展，电子类产品的更新换代年限在不断缩短，被 淘汰的电器、电子产品数量也在不断大幅增长。如何处理和利用已经废弃的电子 设备，成为一个新的环境问题。1电子废弃物1.1电子废弃物的概念电子废弃物(俗称电子垃圾)是指由于种种原因如毁坏、达到使用寿命、过 时淘汰等不能使用而废弃的电子电器设备。由于对电子废弃物的问题认识比较 晚，又缺乏相关法律法规，我国目前尚无关于电子废弃物的科学定义和分类。1.2电子废弃物的危害性与资源性电子废弃物的成分复杂，其中绝大多少的材料对人体有害，有一些甚至是剧 毒物质。电子废弃物被填埋或者焚烧时，其中的重金属会渗入土壤，进入河流和 地下水，将会造成当地土壤和地下水的污染，直接或间接地对当地的居民及其它 的生物造成损伤；有机物经过焚烧，释放出大量的有害气体，如剧毒的二恶英、 呋喃、多氯联苯类等致癌物质，对自然环境和人体造成危害。电子废弃物中含有许多可以资源化利用的材料，如各种塑料可以被直接回 收利用；金属、贵重金属和稀有金属的提纯利用以及树脂纤维材料的再生利用 等。丹麦技术大学的研究结果显示:1 t随意收集的电子板卡中含有大约272. 4kg 塑料、129. 8kg铜、0. 45kg黄金、40. 9 kg铁、29. 5 kg铅、20 kg镍和10kg锑，如果 能回收利用，仅这0.45kg黄金就价值6 000美元。因此，电子废弃物的回收利用 具有明显的社会效益和经济效益。12电子废弃物常用处理技术方法由于电子废弃物的材料组成和结合方式复杂，处置起来比较困难。如电子废 弃物中占较大比重的废旧印刷电路板，其中含有多种塑料和金属，结合方式复杂， 单体解离粒度小，不容易实现分离。目前处理处置电子废弃物的方法主要有：化学处理方法、火法、机械处理方 法、电化学法或几种方法相结合。22.1 化学处理和火法处理化学处理是将破碎后的电子废弃物颗粒在酸性或碱性条件下浸出，浸出液再 经过萃取、沉淀、离子交换、过滤以及蒸馏等一系列过程，最终得到高品位及高 回收率的金属。火法处理是指将电子废弃物经过焚烧、熔炼、烧结、熔融等过程， 去除塑料和其他有机成分，富集金属的方法。化学处理和火法处理都适用于对贵金属的回收，但随着电子工业的发展，电 子产品中贵金属的用量正在逐渐减少；同时化学处理中的废液和火法处理中释放 的有害气体都对环境产生着严重的危害，所以从资源化回收、生态环境以及可持 续发展战略来看，这些方法都难以推广。2.2 机械处理方法电子废弃物的机械处理是运用各组分之间物理性质差异进行分选的方法，包 括拆卸、破碎、分选等步骤，分选处理后的物质再经过后续处理可分别获得金属、 塑料、玻璃等再生原料。这种处理方法具有成本低，操作简单，不易造成二次污 染，易实现规模化等优势。近年来随着对环境保护的重视及电子产品中贵金属的 使用逐渐减少的趋势，电子废弃物的机械回收方法在电子废弃物资源化研究中 逐渐占据主导地位，成为各国开发的热点。2.3热解技术热裂解是指有机物在隔氧或缺氧的条件下加热分解的过程，是目前广泛应 用于固体废弃物处理的一种有效方法。由于热解法对固体废物特别是有机高分子 聚合材料处理所具有的减量化、无害化和资源回收等明显优势，一些国家相继开 展了采用热解方法处理废弃印刷线路板的理论研究和工程实践。热解主要针对电子废弃物中的有机物。它是在一定的温度、压力和缺氧的条 件下，将有机物分解成气体、液体和固体。热裂解反应机理研究有助于了解热解 过程，为热解技术提供理论指导。随着对热解技术的基础理论研究和热解设备研 制的进一步深入，该法将会成为未来电子废弃物资源化的重要回收方法。3发达国家对于电子废弃物的立法与管理国外在电子废弃物的立法与管理方面比较早就开始了实践，有了比较丰富的 经验和方法，这对我国开展相关工作提供重要的借鉴意义。3.1欧盟的电子废弃物立法2003年2月13日，欧盟出台了报废电子电气设备指令（WEEE指令），以及 关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令（ROHS指令），规定了废 旧电子电气产品的回收、处理、再利用以及禁止在电子电气产品中使用铅、汞、 镉等六种有害物质。3与其他国家及地区的立法相比，欧盟的电子废弃物指令所适用的电子电气设 备的范围最广且国际影响力最大，涉及生产商、销售商、消费者、政府等多个主 体的利益，所以成为其他国家及地区电子电气产业界、政府和学者关注和研究的 重点。3.2美国的立法和管理模式美国早在20世纪90年代初就对废旧家电的处理制定一些强制性条例，2002 年针对废旧家电的回收利用又出台了一系列法规法令，确保废旧家电的回收利用 过程能够达到政府所规定的各项要求和技术指标。美国还通过干预各级政府的购 买行为，确立有再生成分的产品在政府采购中占据了优先地位，以此推动包括废 旧家电在内的废弃物的回收利用。此外，美国还通过征收填埋和焚烧税来促进有 关企业回收利用废弃物。美国现有的法律体系，不强调所谓“延伸的生产者责任”（EPR原则），他们 认为这是把责任强加在生产者身上的行为，不符合“社会成本最优”的经济学原 理，政府应当倾向于利用市场的力量实施生产者责任延伸制度。3.3日本有关电子废弃物的法律体系目前，日本有关电子废弃物的法律体系相对比较全面和系统，已经成为促进 循环经济发展的法律法规体系的重要组成部分。其中涉及到电子废弃物的法律包 括家用电器回收法和绿色采购法。2001年4月1日，家用电器回收法开 始实施。规定家电生产企业必须承担回收和利用废弃家电的义务。家电销售商有 回收废弃家电并将其送交生产企业再利用的义务。制造商也有承担家电处理、再 利用的部分义务。同时还规定了生产企业必须回收再利用废弃家电的比例。53.4德国立法状况德国一直依据上世纪90年代先后出台的循环经济与废弃物管理法以及 信息产业废旧设备处理办法对废旧家电进行积极的回收利用。其国家环保政 策推行的原则是“谁污染谁治理”，从而明确了生产者的职责。生产者责任制度，规定了谁生产了产品并销售到市场，谁就要对这一产品从 生产直到使用结束全过程负责。为达到全社会共同治理的目的，生产者责任制度 要求生产者和消费者有收集、再利用和处置废弃物的责任，生产者和消费者需要 按照法律规定，承担废旧电子产品的收集、分类和处置工作或费用。德国还根据欧盟指令制订本国的废旧家电回收利用法，详细地明确了制造商 对其设计、制造和销售的家用电器和电子产品进行收集、再使用和处置等义务， 即从电器的原材料选择和产品设计开始，就为将来的使用和废弃考虑，形成资源 一产品一再生资源的良性循环，从根本上解决环境与发展的长期矛盾。54我国电子废弃物现状及资源化对策长期以来我国对电子废弃物处理的主要渠道是：旧货回收一一低层次用户 使用一一拆解零件（或改换用途）一一遗弃。这种运行模式不仅影响着我国电子 工业的正常发展，而且对环境造成了极大的破坏，严重危害着人类的身体健康。 近几年来，随着电子废弃物的急剧增加，我国对电子废弃物资源化的认识也在逐 步提高，但我国在此领域起步较晚，还没有形成成熟的技术，现在不少专家学者 已经着手这方面的技术研究和公关，并取得了初步成效。另外，我国还应在电子 废弃物的处理利用过程中充分运用管理手段，包括法律和经济两大杠杆、政府计 划、民间组织活动推动等措施来促使电子废弃物的资源化回收利用。全面认识我 们面临的问题，尽快建立合理的收集体系，实现电子废弃物的污染防治与资源化 是当务之急。4.1建立健全我国电子废弃物处理的法律法规体系建立健全我国电子废弃物处理的法律法规体系，采取法律手段强制电子废弃 物的循环利用，是电子废弃物循环产业市场化的可靠保证，有助于促进电子废弃 物处理过程的全程管理和监督。我国可以借鉴欧盟等西方国家的经验制定有关的 法律法规。2003年，国家环保总局发布了关于加强废弃电子电气设备环境管 理的公告，要求加强电子废弃物的环境管理。国家发展和改革委员会牵头制定 的废旧家电及电子产品回收处理管理条例，国家环保总局负责起草的电子 废弃物污染环境防治管理办法，信息产业部起草的电子信息产品污染防治管 理办法等也相继出台。这些法律法规的制定对于规范化我国的电子废弃物循环 利用及其产业发展具有重要的指导作用。4.2实施电子废弃物回收处理许可证制度由地方环保部门选择处理技术水平和处理能力较大的一家或数家电子废弃 物处理企业，发放电子废弃物回收处理许可证，并进行监督，环保部门有权 对违规或处理不达标的企业收回电子废弃物回收处理许可证。电子产品生产 商在参与电子废弃物回收与处理过程之前，应在有关环保部门的技术评估后取得 电子废弃物回收处理许可证，方可投资电子废弃物循环利用产业。对于没有 获得证书的电子企业，由其缴纳电子废弃物排放税，并把所缴纳的电子废弃物排 放税补贴给相应的回收处理企业。64.3积极发展电子废弃物循环利用产业电子废弃物具有潜在环境污染性和可作为再生资源回收利用的资源性。国家 应当把电子废弃物产业确定为战略产业，并从多方面予以优惠政策，鼓励和推动 其发展。把市场竞争机制引入电子废弃物循环利用产业领域，充分发挥企业的主 观能动性。电子废弃物循环利用企业在依靠技术创新实现资源综合利用的前提 下，依托市场，实现规模化生产，实现经济效益、社会效益和环境效益的协调统 一。我国应根据国情，结合发达国家的经验，建立适宜的电子废弃物污染防治道 路，应限制对环境造成严重污染的电子产品的生产，开发和研制符合环保要求的 绿色电子产品。要鼓励发展电子废弃物回收处理产业，加强回收网络建设。积极 增加科技投入，研发一批急需的无害化处理技术和再生资源加工利用技术。加强 宣传教育，提高全民的环境保护意识，形成全社会重视、全民参与的局面，实现 社会的可持续发展。4.4 “延伸的生产者责任制”（EPR）“延伸的生产者责任制”（EPR原则）指通过产品生产者的责任延伸到其产 品的整个生命周期，尤其是产品消费后的回收处理和再生利用阶段，促进改善生 产系统全部生命周期内的环境影响状况的一种环境保护政策。具体措施是：要求 生产商承担其产品废弃后的处理处置责任，从而刺激生产者在产品设计时，更多 考虑产品的环境性能，生产对环境友好的产品，通过立法限期淘汰有毒有害物质 在产品内中的使用。7EPR原则已经被大多数发达国家所承认和接受，成为有关电子废弃物立法的 核心的责任原则。废旧家电及电子产品回收处理管理条例也体现了这个原则， 并对生产者的责任进行了详细的规定。按照产品在整个生命周期的运行过程，生 产者在各个阶段都应当承担相应的责任；销售商，维修商以及消费者等也在该过 程中受益，这些主体也都应承担各自的责任；同时，还应当考虑回收商和电子废 弃物处理企业等专业的服务体系。按照电子产品从生产、销售、消费的过程，各 责任主体应该承担相应的责任。84.5加强回收体系建设构筑社会化回收网络社会化回收网络的构建，应以典型产品为背景，结合各地电子废弃物回收渠 道的现状和特点，针对再回收过程的回收渠道方面存在的问题，对电子废弃物回 收一检验一筛选一分类一拆解一再生利用等过程和环节，建立相应的入口控制规 则，优化逆向物流网络的路径，并建立和制定相应的控制策略。还可以实行对再 利用的产品减免税制度，国家对于制造商回收、再利用废旧电子产品，给予优惠 政策以鼓励循环利用。例如：可以采用在电子产品出厂时就缴纳一定的费用的办 法，这部分费用将随产品的销售到达消费地点，形成一项专用回收基金。9 5结语电子废弃物是一类增长速度快、环境危害性大、富含多种有价物质的特殊废 物。电子废弃物的资源化处理和利用对于建立循环物流型社会和实现可持续发展 战略起着重要的作用。对电子废弃物的处置仍是各国环保专家面临的严峻问题，而电子废弃物无害化回收技术则是电子垃圾资源回收的主要研究方向。电子废弃 物回收利用涉及管理、技术等多个层面，是一项复杂的系统工程，必须以制度创 新和技术攻关相结合，才能改变我们目前的落后状况，避免电子废弃物污染对环 境造成严重危害，实现社会的可持续发展，达到污染防治与资源化利用并举的效 果。目前，我国对电子废弃物的处理利用在管理和技术方面都还比较落后，结合 我国现阶段发展的实际情况，研究电子废弃物管理的难点与制约因素，建立和健 全电子废弃物管理的制度体系，不仅可以在理论上构建具有中国特色的管理体系 架构，而且对于我国可持续发展战略的实施、促进物流与生态环境的协调发展将 产生积极而深远的影响。【参考文献】1 Electronics Industry Environmental Roadmap.Austin,TX:Microelectronics and Computer Technology Corp,( 1996).2 王卓雅，等.电子废弃物资源化现状及处理技J.能源环境保护,2004(18):19-21.3 王景伟，等.欧盟电子废弃物管理法立法简介J.中国环保产业,2004(10):42-43.4 王景伟，等.美国电子废弃物资源化产业现状分析J.上海环境科学,2003(12): 1034-1037.5 郝应征，等.世界电子垃圾回收处理动态J.电子工艺技术,2006(27):4-7.6 殷琨，等.电子废弃物的污染与处理技术J.中国资源综合利用,2006(2):25-28.7 童昕.论电子废物管理中的延伸生产者责任原则J.中国环境管理,2006, 22(1): 1-2.8 王鹏.电子废弃物的污染防治与资源化J.中国资源综合利甩2005(9):30-34.9 田军,冯耕中.加强电子废弃物管理的政策制度研究J.中国软科学,2005(12):33-37.