河南省計量科學研究院 張燕
鄭州市環境保護監測中心站 趙長民
電子廢棄物的資源化利用
河南省計量科學研究院 張燕
鄭州市環境保護監測中心站 趙長民

20世紀以來,隨著電子信息等高科技產業的迅猛發展,電子廢棄物成了增長最快的固體廢棄物,因其中蘊含著巨大的社會財富和資源,如果直接作為垃圾進行簡單處理,不但造成大量浪費,更會對環境造成嚴重污染。如何妥善處理電子廢棄物,已成為伴隨著電子信息產業發展的一個不容忽視的現實課題。本文,筆者就電子廢棄物的特點、其資源化研究,以及國內外有關處理現狀及發展趨勢進行了概述。
電子廢棄物(Waste Electric and Electronic Equipment,WEEE),俗稱電子垃圾,是各種接近其“使用壽命”終點的電子產品的通稱,包括各種生活用電器及生產所淘汰的電子儀器儀表等。隨著科學技術的快速發展,電子技術不斷升級和價格不斷下降,電子產品壽命周期越來越短,電子垃圾的產生量迅速增大。
電子廢棄物具有數量多、危害大、潛在價值高等特點。
1.數量多。歐盟2000年相關報告指出:電子廢棄物是世界上增長最快的垃圾,比總廢物量的增長速度快3倍。據統計,目前美國每年產生的電子廢棄物超過210萬t,德國達180萬t,整個歐洲每年約600萬t,日本每年也可達60萬t,我國2003年產生的電子廢棄物(如圖1)約200萬t。有專家預測,到2015年我國電子廢物年產生量將達到驚人的500萬t。
2.危害大。電子廢棄物中含有大量有害物質,主要涉及兩大類。首先是鹵素阻燃劑,主要存在于塑料電線皮、外殼、線路板基板等材料中,由于其在燃燒或加熱過程中會成為潛在的二惡英來源, 因此含有鹵素阻燃劑的材料已經被一些國家確定為有毒污染物,需要特殊處理,以降低環境危害;其次是重金屬污染,包括汞、鎳、鎘、鉛、鉻等:鉛會破壞人的神經、血液系統以及腎臟;鉻化物會透過皮膚,經細胞滲透,少量便會造成嚴重過敏,更可能引起哮喘、破壞DNA;汞則會破壞腦部神經。1973年發生在美國Massachusetts州的聚溴聯苯(PBB)污染事件,使人們進一步認識到電子廢棄物對環境和健康的危害性。20世紀50年代在日本發生的震驚世界的公害病—水俁病,就是由于汞污染造成的。
3.潛在價值高。電子廢棄物具有很高的回收利用價值,其開發成本遠遠和所需能源遠遠低于礦山一次資源,被人們稱為“城市礦山”,是有色金屬行業的陽光產業。如廢棄線路板中含有大量銅鋁鉛鋅等有色金屬和微量金、銀、鉑等稀貴金屬。據美國環保局測算,1t隨意搜集的電子板卡中,可以分離出139kg銅、19kg錫和0.5kg黃金。與采礦、運輸、冶煉得到的新鋼材相比,利用從廢家電中回收的廢鋼可減少97%的礦廢物、86%的空氣污染、76%的水污染、40%的用水量,節約90%的原材料、74%的能源,且廢鋼材與新鋼材的性能基本相同。目前世界上主要發達國家的再生資源回收總值已達到一年2500億美元,并且以每年15%~20%的速度增長。
1.國外關于電子廢氣物的立法現狀。日本、歐盟等發達國家和地區,在電子廢棄物的處置等方面均建立了較為系統的法律體系。歐盟在2003年2月13日公布了RoHS指令和WEEE指令,從產品設計入手,阻止有害物質對環境造成的不利影響;同時對廢棄物處理流程進行了優化,防止電子廢棄物的產生,并且促進廢舊物品與元件的循環利用,減少自然資源的浪費,降低了對環境的污染。日本在2000年頒布了《家用電器再生利用法》,明確規定制造商和進口商必須負責自己生產和進口產品的回收和處理;瑞典法律則規定電子廢棄物的處理費用由制造商和政府共同承擔;美國環保局就電子廢棄物的資源化利用提出了多項建議并發起了行動,國防部、能源部、郵政總局等部門建立并資助了一些研究項目和示范項目,為電子廢棄物再生利用產業的發展提供法律和資金支持。
2.國外電子廢棄物的處置方法現狀。目前,發達國家的電子廢棄物的處置方法主要有以下幾種:(1)填埋法。在垃圾場采用填埋的辦法處理廢舊電子材料,此方法雖暫時處理了廢舊電子材料,但對環境會造成長久的污染,同時也造成了大量資源的流失。(2)以捐贈為名送給落后國家,轉移洋垃圾。(3)拆解處理。對廢舊電腦、電視機等基本上采用人工拆解的方法,重點回收和處理含鉛玻璃,作為生產熒光屏的原料;對廢舊電路板的處理,一般采用火法處理,得到各種金屬的合金后再進行精煉。(4)轉移生產基地,達到在本國減量化目的。美國、日本、韓國和歐盟等電子產品生產大國,為了降低生產成本和減少生產過程中電子廢棄物的產生量,大量轉移電子產品生產基地。我國和東南亞地區是這些產品(尤其是電子元器件)生產基地的首選地。
日本是在電子廢物處理方面做得最好的國家,在國內建設了多個廢物回收與資源利用工業園區,解決了大部分電子廢棄物的處理問題,同時,日本幾個大的電子產品生產企業也積極參與電子廢棄物的處理。即使如此,日本仍有一部分電子廢物出口到不發達國家。
歐洲國家對電子廢棄物的處理也非常重視,對國際法執行較嚴,使電子廢棄物得到了很好的處理。如在瑞典,先將電子廢棄物進行拆解,然后再由不同的處置單位處置不同的部件。以電腦為例:分離出的標準件賣給玩具制造商以降級使用;印刷電路板送到挪威北部的公司處理;電線賣給金屬回收公司;含危險廢物的繼電器、電池等部件付費給專門處理危險廢物的公司處理;顯示屏屏料玻璃可重新利用,含鉛部分則需進行填埋;塑料元件進行高溫焚燒,以分解和破壞其中的溴化阻燃劑。
1.我國電子廢棄物管理有關法規。《清潔生產促進法》、《固體廢物污染環境防治法》、《電子信息產品污染防治管理辦法》、《再生資源回收管理辦法》等法律法規在我國已實施,電子廢棄物的管理也將有章可循。盡管我國已經出臺了一系列法律法規,但關于電子廢棄物回收方面的立法工作尚有缺失。正如國家環境保護總局污染控制司于飛所說“我國的電子廢棄物回收尚未形成規范化的體系,相關的政策和管理制度尚未健全”。
2.我國電子廢棄物的處理現狀及存在問題。目前,我國還沒有建立完善規范的電子廢棄物回收處理體系,電子廢棄物的無序回收及原始落后的拆解處理,造成了資源的浪費和嚴重的二次環境污染。受經濟利益驅使小作坊式回收廠目前在中國遍地開花,他們采用簡單的工藝,無視回收過程中所產生的二次污染,如用簡單焚燒廢電線電纜的方法處理,這些焚燒爐產生的二惡英的污染比電子廢棄物本身的污染更為嚴重。綜合來看,目前我國對電子廢棄物的回收及處理中存在這樣一些問題:(1)管理及處理法規滯后,標準不完善。(2)管理部門重視不夠。(3)公眾意識不強,回收渠道不暢,電子廢棄物收集困難等。因此,加強拆解廢物無害化和資源化的研究與應用,是各電子廢棄物處置單位必須努力的方向。
3.我國處理電子廢棄物的技術進展。我國鼓勵企業及研究機構開展電子廢棄物處置和循環再利用的研究工作,也積極借鑒國際先進經驗,依靠技術引進、建立示范處理基地和循環經濟型工業區等措施,減少電子廢物的污染。目前在國內,已經有初具規模化處理電子廢棄物的企業。據悉,來自新加坡的偉城工業投資達6500萬美元建立的國內首家專業環保電子廢棄物全程無污染處理工廠已在無錫建成投產,占地13.3萬m2,年處理量可達6萬t。長江三角洲工業企業95%以上的電子廢棄物可得到集中處理,不僅保護都市的生態環境,其自身也能從中提煉各種金屬,最終實現電子垃圾零填埋和全過程無污染處理。上海市也已建成一條年處理能力達50萬臺的“專攻”報廢電視機的成套處理流水線,其工藝已基本成型。包括拆解、機械、化學等工藝廠和有機溶劑及廢水處理工廠等,主要從事電子制造業的綜合廢物處理和回收再生利用的服務,涉及的物品有電子(器)、通訊器材、汽車電子、含重金屬的液晶顯示器等廢棄物。建成后的處理技術可將提取電子垃圾中各種有用物質出來作為處理廠的原材料,而其他物質則作為副產品產出,如工藝品及建筑材料等,其科學的方式可使有限的資源最大限度地循環利用。
電子廢棄物是既特殊又寶貴的資源, 理應得到廣泛的重視和利用。我國電子垃圾回收、資源化處理產業剛剛起步,還需在成長中不斷完善。利用科學合理的方法實現電子廢棄物的資源化處理對促進我國循環經濟的發展和實現可持續發展戰略具有十分重要的意義。相信通過回收處理環節的政策調節、規范化處置和資源化綜合利用,未來我國電子廢棄物處理產業將逐漸發展成為分類回收、集中處理、綜合利用的格局。