电子废弃物

电子废弃物资源化利用现状摘要：现代科技给人们带来巨大进步和便利的同时，更新报废后产生的大量电子废弃物的处理也成为一道难题。电子废弃物不同于一般的固体废弃物，国际上《巴赛尔公约》将废弃的计算机、电子设备及其它的废弃物规定为“危险废弃物”。固体废弃物应高效合理地进行回收利用，并完善相关的立法，完善其回收体系以及推进相关科学研究的发展。本文主要讨论电子废弃物资源化利用现状。关键字：电子废弃物资源化利用法律、体系完善科学研究1.绪论电子废弃物(Wastefromelectricandelectronicequipment，WEEE)又称电子垃圾，包括各种废旧电脑、通信设备、家用电器，以及被淘汰的精密电子仪器仪表等。研究WEEE资源化利用现状的原因主要是国内外每年产生的电子废弃物与日俱增，但是面对大量的电子废弃物，它们的回收以及高效处理仍然纯在很多问题。电子废弃物在国际上被称为危险废物，如果不规范处理，它在环境中具有巨大的潜在危险性；但是，电子废弃物也是一座“城市矿石”，合理开发将对各国的经济发展有极大推动作用。电子废弃物的资源化利用包含了两个含义，即再使用(Reuse)和再循环(Recycling)。对电子废弃物进行翻新、再生或升级等以延长其使用寿命，或者对从电子废弃物上拆解下的元器件经检测合格后回收重用，用于新产品制造，即再使用。最大限度地回收其有用成分实现其资源化，即再循环。1.1国内外电子废弃物产生现状由于在全社会普及使用的更新周期只有3～5年的电脑、手机等高科技电子产品，以及不断涌现的质优价廉的各种新型家电产品，使得国内外WEEE年产生量大，且逐年呈增加趋势。我国每年产生电子废弃物的现状：每年至少报废500万台电视机、400万台冰箱、600万台洗衣机，废弃超过500万台的电脑，总计年产量为230万t，成为世界第二大电子废弃物产生国。[1]在欧洲每年产生的WEEE有500万t，占城市固体垃圾的4％，并且预计每年以3％一5％的速度在增加[2]。世界上80%的电子垃圾被运到亚洲，其中的90%进入中国。经济的发展和科技的进步使得电子工业迅猛发展，因此电子废弃物也成为世界上增长最快的垃圾之一。[3]技给人们带来巨大进步和便利的同时，更新报废后产生的大量电子及电器产品废弃物的处理也成为一道难题。1.2电子废弃物的对环境破坏的分析电子废弃物的对环境巨大的破坏是世界公认的。电子废弃物不同于一般的固体废弃物，国际上《巴赛尔公约》将废弃的计算机、电子设备及其它的废弃物规定为“危险废弃物”。[2]按照国家环保总局1998年7月颁布的《国家危险废物名录》中的规定，电子废弃物虽然不属于危险废物，但由于其中含有大量的重金属和其它有毒有害成分，如多氯联苯、铅、汞等，若不进行环境管理，由专门的机构去进行收集，并采用先进的符合环保要求的技术和设备对其进行处理和处置，它将对我们生存的环境和人体健康构成严重的危害。1.3国内外电子废弃物管理的立法现状欧盟在电子废弃物回收立法方面走在世界的前列，2003年颁布了《欧盟电子废弃物管理法令》，该法令采用了“生产商延伸责任制”和“减少有害物质的替代原则”，由生产商负责废旧家电回收、解体、处理，其意图是使生产商对电子产品生产的全过程承担责任。[4]电气设备中限制使用某些有害物质指令》(简称RollS指令)和2007年实施的《化学品注册、评估、许可和限制》(简称REACH法规)使得电子产品生产商开始注重产品生产的材料选择、工艺设计等。2003年10月日本通过实施《主动收回和循环利用个人计算机的政法规定》，该法明确规定了电子产品制造商在家电回收处理中的责任，为电子废弃物的处理提供了保障。这些法律法规的实施在欧盟和日本有效的控制了电子废弃物的污染而且在各个国家也都建立了相应的回收体系，使得电子废弃物的回收利用、控制更加的成熟。[5]我国环境部门以《固体废弃物污染环境防治法》、《清洁生产促进法》、《循环经济促进法》三部基本法律为基础，先后制定了《废弃家电与电子产品污染防治技术政策》、《废弃电器电子产品处理基金征收使用管理办法》等多项电子废弃物法律法规和政策制度，明确规定电子产品生产商采用有利于资源综合利用和无害化处理的设计方案以及使用环保和便于回收利用材料生产电器电子产品，但是针对于我国电子产品市场上消费者绿色环境意识薄弱，企业缺乏相关的资金和技术支持等特点，仅仅依靠法律法规的制定并不能促进电子产品市场的绿色演化还需要政府给予相应的补贴(包括减免税收、政府优先采购绿色产品)等激励措施。1.4电子废弃物资源化利用的工艺流程电子废弃物由于材料组成和结合方式的复杂性，不容易实现成分分选。经过几十年的发展和探索，目前处理和回收技术主要分为四大类：火法回收技术、湿法回收技术、生物回收技术和机械物理回收技术。[6][7]2.电子废弃物资源化利用研究进展2.1电子废弃物资源回收的科学分类研究进展对电子废弃物进行科学地回收，第一次分选将其分为电视机类、洗衣机类、电冰箱类、微波炉类、电脑类、通讯类等，以便于工人手工拆卸；其次，经过手工拆卸后进行第二次分选，将其分为电线和金属接插件、塑料、线路板及其它废料，电线和金属接插件可以直接冶炼回收，塑料可以按照热塑性塑料和热固性塑料分别进行再生利用或改性利用；最后，第三次分选是将线路板和电子元件等废料按照所含的金属类别进行分类，将其分为贵金属(金、银、铂、钯等)和金属(铜、铝、铅、锌等)。瑞典的斯特曼技术中心，电子废弃物先是被大致分成5大部分，即：大的金属零件、PCBS、包装材料、塑料零件和阴极射线管，然后再进一步拆分成70多种不同的碎片。对电子废弃物中金、银、铜、铅等这些金属的回收具有较为显著的环境效益和经济效益，但是WEEE中大量被使用的塑料和玻璃也日益得到人们的重视。采用绿色科学分类方法回收电子废弃物，不仅为国家带来了一定的经济利益，同时也保护了我们的生存环境。[8]2.2针对消费者完善电子废弃物资源回收相关的环境保护法消费者电子产品的循环系统中担任双重的角色，首先是电子产品是由消费者购买和使用的，其次消费者又是电子废弃物的产生者。电子废弃物能否得到最后的处理，相当程度上取决于消费者是将废旧电子电器产品直接丢弃或者是交给相关部门处理。日本规定消费者应该把废弃的产品返还给销售商，与此同时还应该承担回收、处理该废弃品所需费用的经济责任；美国要求消费者在购买产品时要缴纳一定数量的金钱作为该产品以后的回收处理费用。我国现行的相关法律法规还没有对消费者规定义务。《条例》在征求意见稿中对消费者规定了义务：消费者不能将废弃的电子电器产品随意丢弃，而是应该交给处理企业。因此，我们应该从法律方面对消费者的责任加以规定，明确规定消费者应该把废弃的电子电器产品交给销售商或者处理企业，对随意处理或者丢弃的给予警告或者罚款的规定，随之根据我国实际情况对经济发达地区消费者行为的实证研究总结发现：知觉行为控制、行为态度、主观规范是三大主要影响因素，但具体的影响形式差别较大。[1]逐步建立起消费者付费制度。这样不仅能够提高、消费者的积极性、增强他们的环保意识，还可以促使电子废弃物能够进去正规的回收渠道，减少电子废弃物的随意丢弃造成的污染和破坏。2.3电子废弃物资源化利用体系完善的进展我国不合理的WEEE回收处理体系导致了严重的资源浪费和环境污染。为调整国内WEEE回收模式，我国政府不断探索更新相关法规并开展工程实践，但立法不完善、执法不规范、正规回收机制不健全等问题依然存在。最新实施的家电以旧换新政策通过将新消费模式与资源再生环保相结合，促进了国内WEEE正规回收体系的形成和发展，有效改善了回收管理格局，但并未从根本上解决回收责任和费用责任问题。对此，需积极借鉴发达国家相关经验，结合我国实际，依据受益者分担原则，确立科学的回收责任机制，合理利用和转化非正规体系，完善立法并保证法规的执行力，深入规范和完善我国WEEE回收管理体系。[10]2.4加强电子废弃物资源化利用研究的进展电子废弃物是座“资源金矿”，从中回收贵金属、塑料和玻璃既可持续又绿色环保。电子废弃物复杂的结构组成决定了简单直接的处理方式不可行或产生环境影响，因此电子废弃物中贵金属回收是一个庞大复杂的系统工程，需综合考虑技术、环保、社会和经济等多方面因素才能攻克这一世界性难题。其中金属回收方式有：①化学法：包括火法冶金、湿法冶金、电解法提取、硫酸法、硫脲法、溶剂萃取法等工艺技术。②物理法：电子废弃物组成材料在密度、铁磁性、导电性等物理性质方面的较大差异使采用环境友好的机械物理方法对其进行资源化再循环处理成为可能。物理方法主要有机械破碎、空气分选和磁性吸附等多种方法。铁等磁性金属的回收正是采用了磁性吸附的方法。物理发处理的优点:①产生的环境影响较小;②低投资成本、低操作费用。缺点:物理分离通常会导致有价值金属10%～35%的流失。[11]③生物技术法。生物技术法具成本低，能耗小，无二次污染等优点。[12]物中的塑料有物理回收法、化学回收法和热能回收法三种。电子废弃物中的玻璃的回收利用分为封闭式和开放式循环途径。玻璃回收对玻璃业来说无疑是很好的资源，可用于生产泡沫玻璃、餐具玻璃、绝缘玻璃纤维等。2.5电子废弃物资源化利用取得的部分成果废弃线路板的处理研究成果：利用湿法处理可从废弃线路板中获得高品位及高回收率的金、银等贵金属及铜、锌等有色金属。但浸出液及残渣具有腐蚀性及毒性，极易引起更为严重的二次污染。[13]使非金属成分燃烧，造成资源损失，同时在处理过程中易产生有毒气体逸出，造成空气污染。物理方法采用拆解、粉碎、分选等处理过程实现废弃线路板资源化．具有对环境友好、运行成本低和资源综合回收等优点，其金属产品可通过精炼加工进一步富集。废弃线路板的资源化逐渐向铁磁性物质、有色金属、贵金属和稀有金属及有机物质等全面材料的回收方面转变。采用物理回收方法在废弃线路板资源化研究中逐渐占据主导优势。选取电脑电路板上三种典型电子元器件(并行通信口、插槽、电路板)中的废塑料，研究不同的升温速率和成分对样品热解的特性影响及其动力学分析。在氮气气氛下进行热解实验，温度从室温升到1000℃，升温速率分别设为10，20℃/min。研究结果表明，并行通信口、插槽和电路板中塑料的失重有相似的变化趋势，且随着升温速率的变化，达到最高热解速率时所对应的温度也发生变化，其中电路板中塑料的失重率最小，并行通信口中塑料的失重率最大。电子废弃物拆解场地土壤重金属健康风险的研究结果：研究区土壤中的主要污染物为Cd和Hg，其余重金属对研究区污染较小或者没有超过标准；除了Cd和Hg外，研究区土壤其他重金属处于轻度-中等污染，土壤中7种重金属根据各自地累积指数确定的污染程度依次为Cd＞Hg＞Ni＞Cr＞Cu＞Pb＞As；7种重金属的生态风险为D级，生态危害程度很强；人群的非致癌和致癌风险在可接受范围内。[14]电子废弃物壳体塑料应用技术研究结果：电子废弃物塑料作为一种可再生资源，利用废PP制备木塑复合材料以及对废ABS进行改性利用，可以有效的降低废塑料焚烧和填埋过程中产生的环境污染和生态破坏；同时，对废塑料进行再生利用，可以减少塑料原料生产过程中对石油天然气等原材量的需求，减轻在石油天然气开发过程中对生态环境产生的破坏，因此，对废塑料进行再生利用具有显著的环境正效应。电子废弃物塑料一般属于二级回收料，宜对其进行物理改性回收和研发新型环保再生技术，而对于再生塑料，一般用于工业机械、电器外壳以及建筑工业中等对塑料需求量较大，且性能要求不高，不追求外观优美的产品中。[15]3.结论与展望日新月异的科学技术给人们带来进步与便利的同时，也带来了大量电子废弃物。电子废弃物具有两面性，既可能危害我们生存的生态环境，还可能“变废为宝”成为重要的再生资源。在《能源节约和资源综合利用“十五”规划》中，中国政府明确地把橡胶、废塑料、废旧家电、废电脑、废电池等再生资源的回收、分选和处理作为重要目标。提高公民的环保意识，努力解决电子废弃物处理中存在的种种问题，吸收和借鉴国外先进的处理技术，妥善解决我国的电子和电器制造业及电子废弃物处理业的协调