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      淺談電子廢棄物的危害與處理

         日期:2016-08-09     來源:環衛科技網    瀏覽:76    評論:0    
      隨著全球電器產業和信息工業的發展,產生了大量的電子廢棄物。如何處理它們,使之達到對環境基本無污染,并使這些資源得到充分利用.成為一個迫切的要求。介紹了電子廢棄物的產生、現狀、危害,介紹了國內外先進的處理模式,對我國現階段如何處理電子廢棄物進行了探討。     1 電子廢棄物的產生以及現狀     按照最新的定義,電子廢棄物主要包括家用電器、IT設備、通信設備、電視及音響設備、照明設備、監控設備、電子玩具和電動工具等十大類。電子產品更新換代速度快,電子廢棄物的產生速度也更快。電子廢棄物已成為國家工業化過程中增長最為迅速的廢物,并已達到災難性的程度,成為一個嚴峻的問題。例如,美國是世界上最大的電子產品生產與消費國,同時也是電子廢棄物的最大制造者。在2004年以前,每年產生的電子廢棄物就已經高達700萬噸至800萬噸,而且量正在變得越來越大。2005年美國約有6000多萬臺電腦遭到廢棄。約有1-3億部手機被淘汰。日本每年要報廢1800萬臺電視、冰箱、空調和洗衣機,重量達60萬噸,德國每年產生各類電子廢棄物200萬噸,人均25kg。     中國是一個迅速發展的國家,在家電,信息產業,通訊,電子產業等各個方面發展迅速。我國每年產生的電子廢棄物數量也是驚人的。電冰箱社會保有量13億臺,洗衣機為1.8億臺。當前在我國快速增長的電子廢棄物數量也不容忽視,如我國每年報廢手機達7000萬部之多,加上手機附件及電池,產生的電子廢棄物就有40萬噸。另外目前我國已進人家用電器淘汰的高峰期,尤其是20世紀80年代中后期進人家庭的家電,已經接近使用壽命的極限,即將報廢。從2003年起,我國每年至少有500萬臺電視機、400萬臺冰箱,600萬臺洗衣機報廢,計算機更新換代時間約為兩年,這樣每年也將有500萬臺計算機進入淘汰期、總計各類家電年報廢量將超過2000萬臺。     最近5年來,計算機設備升級換代速度明顯加快,特別是微機以及周邊相關產品,正以驚人的速度進行著淘汰,除了少量的有些利用價值的能夠在二手市場進行流通外,大量的過時的、已無利用價值的淘汰硬件產品正面臨著何去何從的問題。另外不可否認的是,每年也有大量的國外二手電子設備以及電子廢棄物,以各種方式進入到我國境內,據保守估計,僅美國來源的電子廢棄物也要占到其產生數量的1/3強。即使是能夠使用的二手電子設備電器等,也很快就會因為老化等問題退出使用,在短期內成為徹底的“廢棄物”。     2 電子廢棄物的危害性     新技術在給我們帶來便利的同時也正在給我們的生活帶來威脅,電子廢棄物帶來的危害正在逐漸增加,污染環境、信息泄漏等使得高新技術的給人們帶來副作用也越發明顯起來。     2.1 環境污染     由于成分原因,電子廢棄物不能按照普通生活廢棄物的標準,進行再處理。例如,制造一臺個人電腦需要耗用700多種化學原料,而這些原料一半以上對人體有害。一臺CRT電腦顯示器就含有鎘、汞、六價鉻、聚氯乙烯塑料和溴化阻燃劑等有害物質。電視機、電冰箱、手機等電子產品也都含有鉛、鉻、汞等重金屬。如果將其報廢后的電子廢棄物直接填埋,其所含的鉛等重金屬就會滲透污染土壤和水質,經植物、動物及人的食物鏈循環,最終造成中毒事件的發生;如果對之進行焚燒,就會釋放出大量有害氣體(如氟里昂),有毒氣體(如二惡英)等,嚴重危害人體健康。廣東貴嶼,浙江臺州、福建的農村等地,前幾年由于采用的是極其原始的手工拆解,并且毫無環境保護方法,使本地環境嚴重惡化。經過他們處理的“二次廢棄物”,也往往更易對環境造成危害。這樣原始的方法處理電子廢棄物的惡果極其嚴重。例如對廣東貴嶼的環境調查表明,該地區的已經被嚴重污染。河水抽樣檢測顯示,污染水平是世界衛生組織允許指標的100多倍。該地區很多土壤的pH值已經非常低,呈現明顯的酸性,土壤中鉛、鋇等有毒重金屬的含量已超標數百至數千倍。由于空氣污染嚴重,這里曾出現過大面積流行肺炎。雖然后來進行了相關的處理,但是造成的環境破壞在相當長的時間內無法消除。     2.2 危害信息安全     個人信息泄漏同樣也是電子廢棄物的隱患。美國的一項研究表明,廢舊電腦和硬盤中存在著大量的未經刪除的個人信息,而這些信息的泄漏無疑會帶來極大的損失。這些信息包括電子郵件地址,銀行賬戶,個人或者公司的文件等,一旦被一些別有用心的人利用,損失難以估計。用戶在windows操作系統或是蘋果OS、Linux操作系統下,進行的一些簡單的刪除命令,能夠很輕易的在dos下用反刪除命令進行恢復,即使對硬盤進行格式化,也不能確保硬盤的數據完全清除。隨著硬盤的容量和性能不斷提升,全世界每年都有大量舊硬盤被淘汰或轉手。根據美國電子產品市場信息公司的統計,2002年世界上有1.5億個硬盤被淘汰或轉手,其后幾年內這個數字成倍增加。嚴重的是多數人還未認識到這些硬盤的數據中所帶     2.3 資源浪費     巨大的資源壓力,成為了全球各國經濟發展的“瓶頸”,然而在考慮解決辦法的時候,傳統思維方式只是考慮到了盡可能的對資源進行勘探和開發。然而,很多原料卻是完全可以從這些電子廢棄物中獲得的。一方面不斷的開采新的礦產資源,還要進行步驟繁多的工業處理與加工,處理和生產所花費的成本巨大:另外一方面,我們卻看著含有大量工業需求原料的廢棄物無動于衷,甚至任其產生環境污染。而那些采用原始的手工處理方法的小作坊和小工廠,往往既毫無綜合利用觀念,又沒有綜合處理能力,只能做到“取易棄難”,提取出他們認為經濟價值高的或者他們能夠提取的成分以后,其余的大量剩余物質都丟棄掉了,造成了極大的資源浪費。     3 電子廢棄物的利用價值以及目前的利用方式     在電子廢棄物中含有極其豐富的可回收物質,包括銅、汞、金等貴重金屬、塑料、玻璃,以及些可再利用的零部件。現以拆解廢舊電腦為例,其中顯像管材料占28.3%,含鐵金屬材料占22%,印刷電路板材料占l1.3%。樹脂和塑料占6.7%。電纜占1.6%,交流裝置占1.6%。含銅合金占1.2%,含鋁合金占1.1%,貴金屬合金占10%,以及其他物質。丹麥專家曾在其收集的1噸電子卡板中,分離出塑料272kg,銅130kg,鐵41kg,鉛29kg,銻20kg,鎳18kg,錫10kg及黃金450g。回收起步較早的惠普公司,在2000年就從廢舊電腦中回收了價值高達500萬美元的黃金、銀、銅、鋁、鋼等金屬。因此,電子廢棄物的再循環利用具有相當高的經濟價值和環境價值,可資源化程度也很高。國內進行的分析表明,由于當前的電子工業采用先進技術,以及我國的電子板卡的具體情況,雖然和國外早年的數據有一定差異(參見附表1),但是貴重元素的含量還是很可觀的。
          表1電腦與手機線路板元素含量分析     3.1電子廢棄物的傳統處理     在這個問題受到廣泛關注之前,我國尚未對待電子廢棄物進行專門的分類與研究,造成大量的電子廢棄物混雜在普通的生活垃圾和工業垃圾中,這樣大量的電子廢棄物隨著普通垃圾進行了填埋,或者焚燒,造成了嚴重的環境污染問題。即使后來發現了這些問題,卻不知道為何僅僅關注廢舊電池,將其作為一個重點來討論,而忽略了很多更為嚴重的很多電子污染物。     進行拆解再利用是對待電子廢棄物的另外一種方法。在國外,電子廢棄物處理是一項技術專業性非常強的工作,因為電子廢棄物處理所需的工藝復雜、設備昂貴,而且投資回報周期長,不是普通的廢棄物分解機構能承受的。在我國現存的大部分拆解處理方法中,絕大部分還是采用最原始的手工拆解,后果嚴重。拆解作坊里往往是用一把錘子、一個爐子和一個硫酸池,就完成拆解。弊端是不言而喻的(參見2.1與2.3部分)。     3.2 國外的技術處理方法借鑒     向國外學習借鑒先進的處理技術不失為一個好辦法。比較知名的應該說有芬蘭模式。例如芬蘭的芬蘭庫薩科斯基公司。目前,在芬蘭全國每年回收利用的2萬噸家電和電子廢棄物中,50%是由芬蘭庫薩科斯基公司進行分類加工處理的。在回收電子廢棄物方面,該公司已形成一套完善的回收處理系統。他們將分類后的各種電子廢棄物送到相應的專門加工廠進行粉碎、鑄造等再處理,使電子廢棄物變成各種工業生產原料,供應本國和外國的工業企業使用。據了解,電子廢棄物中的金屬、塑料電路板等材料均在庫薩科斯基公司進行處理和再加工,從各種電路板中可以提取金、銀等貴重金屬和稀有金屬;回收的鐵、鋁、鉛、銅鋅等金屬材料進行粉碎后,根據客戶訂單加工鑄造成含不同成分的鋁錠、鉛錠和鐵錠;回收的塑料有50%可再生利用,剩余50%含有害物質的塑料連同其他電子廢棄物中少量無法再利用的成分被送到該公司的特殊廢棄物掩埋場;回收的鉛、水銀等有害物質則被送到專門的有害廢棄物處理廠處理。     3-2.1 目前成熟的基本技術流程簡介     以美國礦產局(USBM)采用物理方法處理軍用電子廢棄物的嘗試,20世紀90年代以后在歐美等發達國家得以廣泛實施.同時日本和新加坡開始研究并進行了丁業規模的回收利用,其基本機械處理方法流程如圖1所示:
          圖I電子廢棄物的機械處理流程示意圖     3.2.2 拆解     傳統的拆解操作一般由手工完成,在可能的情況下使用機械設備輔助。這種傳統方式弊端很多,除了污染環境、工人建康問題,回收的利用率也很低。近年來,電子廢棄物處理設備的機械化及自動拆解技術正成為拆解研究發展的熱點。以難度最大的線路板科的自動拆解方法為例,常見的方法主要原理是:a.采用浴洗或熱空氣加熱等方法熔化焊錫,再用真空夾或機器人拆除線路板表面元器件;b.采用紅外加熱和機械沖擊拆除線路板表面元器件的技術,使穿孔元件和表面元件脫落,并可回收絕大部分的錫。c.采用與電路板自動裝配方式相反的程序進行拆卸,在液體中融化焊料,再分檢出可用的構件。     3.23 破碎     要想進行進一步的加工,破碎是必須的一步。破碎設備主要有錘碎機、錘磨機、切碎機和旋轉破碎機等。由于線路板的硬度較高,韌性較強,因此采用以剪切為主的破碎設備。有日本公司將廢板粉碎成0.1~0.3mm左右的碎塊。瑞士的技術公司開發了一種新設備,甚至能把線路板分層分開。     3.2.4 深處理     第2步所得到的碎料實際上已經完全可以媲美精礦砂,我們可以按照傳統處理礦砂的基本辦法對其進行濕法提取精練工作,分步提取各種金屬。與礦砂處理不同的是,這種處理基本沒有廢棄礦砂產生,因為經過處理的樹脂碎粒的純度非常高,經過簡單的水洗即可直接作為很多建筑工業的直接原材料,除了具備很多優點外,低廉的成本也是很重要的—個因素。     4 對我國電子廢棄物問題的一些建議     我國有特殊的國情,因此在考慮到具體情況時,應該因地制宜制訂合理的處理方案。我們建議,我國的電子廢棄物處理應該采取以下措施:     4.1 政策和法規指導     我國已經出臺了《城市生活廢棄物處理及污染防治技術政》,并且在2006年第一季度還要發布新的《電子信息產品污染控制管理辦法》。但是很多法律和制度,尤其是技術標準在我國仍然幾乎是空白。因此盡快制定家用電器報廢標準。制定廢舊家電再生品質量標準是首要的要求對廢舊家電再生品應當按照再生品質量標準進行檢測,把好質量關,并將其列人再生資源管理目錄中,納人再生資源的統一管理。為了減少消耗天然資源,對于取自天然資源的原生材料建議征收原生材料稅;為了鼓勵利用再生材料,對于符合質量標準的再生材料,建議減免再生材料稅。政府優先采購采用再生材料的產品。在電子產品中征收特別回收附加稅,并且利用優惠政策鼓勵相關生產企業回收自己的產品。     4.2 技術保障和組織管理     電子廢棄物與其他生活廢棄物以及可以利用的普通生活廢棄物的區別在于環保型回收所需的技術要求較高,成本居高不下,這就需要做好技術保障工作。解決這個方面的問題,首先需要國家和企業做好技術資金的投入,盡量引進和開發先進的處理技術,形成—批大型的示范性贏利企業,才能起到良好的帶動作用,形成良性循環。電子廢棄物的最終處理盡管需要較高的技術水平,但是其前期的基本回收和預處理基本上還是屬于勞動密集型產業,需要大量的手工作業。建議有關部門能夠在個體“拾荒者”與生產企業之問建立起良好的流通渠道,同時預處理階段,在保證勞動安全和環保安全的前提下,作為一種勞動密集型產業,還是可以充分利用我國的人力資源優勢的。     5 結語     我國的電子廢棄物的資源化管理工作還處于初級階段,加強電子廢棄物的回收利用管理工作迫在眉睫。如果政府能給予足夠的重視;政策的扶持;法律的保障和資金的支持;全社會都能重視并支持這項工作,那么在一段時間內建立相應的電子廢棄物資源化管理法則;借鑒國內外的發展經驗和技術;提高和完善處理手段;我國的電子廢棄物會實現零排放的最終目標,并實現資源的最大效益化。
       
      標簽: 電子廢棄物
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