（管理科学与工程专业论文）废旧电子电器产品回收处理体系研究.pdf

摘要 当前，废旧电子电器产品有效回收处理已经成为各咽关注的热点问题。西方发达国 家经过多年的研究与实践，已经形成了一套相对完善的回收处理体系。我陶在这该领域 的研究与实践还处于起步阶段，主要集中在介绍国外先进经验、引进和消化国外先进技 术、借鉴国外立法等方面。本文力图结合中国国情，运用逆向物流、循环经济等相关理 论，采用实地调研、市场预测、技术经济分析等方法，研究如何建立适合我国国倩的高 效、稳定的废旧电子电器产品回收处理体系。 首先，分析了国内外废旧电子电器产品回收处理的研究现状。阐述了回收处理废旧 电子电器产品在环境保护和资源节约方面的意义，以及目前我国回收处理方式存在的主 要缺陷，并分析了国内外学者在此问题上的研究成果。 第二，系统地阐述了逆向物流、循环经济等方面的相关理论，并在分析国内废旧电 子电器产品回收现状和国外发达国家成功经验的基础上，应用相关理论构建了废旧电子 电器产品回收处理体系模型并提出了相关政策建议。 第三，以电冰箱回收处理方案为例，对回收处理方案进行了相关技术经济分析，验 证了其可行性。以s z 市作为典型案例进行了实证研究，提出了完善我国废旧电子电器 产品回收处理体系的对策与措施。 关键词：废旧电子电器产品，循环经济，回收体系，逆向物流，技术经济分析 a b s t r a c t a tp r e s e n t ，t h e p r o b l e mo fe f f e c t i v e l yr e c y c l i n ga n dh a n d l i n gw a s t e e l e c t r o na n d e l e c t r i c a le q u i p m e n t ( w e e e ) h a sb e e nah o ti s s u ei nt h ew o r l d i th a sc o n s t r u c t e do n e r e l a t i v e l yp e r f e c tr e c y c l i n ga n dh a n d l i n gs y s t e mi nw e s t e r nc o u n t r i e sa f t e rm a n yy e a f so f r e s e a r c ha n dp r a c t i c e ，b u ts t i l li nt h ep r i m a r ys t a g ei nc h i n a t h er e s e a r c ha n dp r a c t i c ei n c h i n aa r em a i n l yf o c u s e do ni n t r o d u c i n gt h ea d v a n c e df o r e i g ne x p e r i e n c ea n dt e c h n o l o g i e s a n ds o m ee x p e r i e n c e si n l e g i s l a t i v ef i e l d s ，a n dt h e na b s o r b i n gt h e m i n t od o m e s t i c t e c h n o l o g i e s t h i st h e s i si s i n t e n d e dt oc o m b i n es o m et h e o r i e so fr e v e r s el o g l s t i c sa n d c i r c u l a re c o n o m yw i t hs o m em e t h o d so fs p o t s u r v e y , m a r k e t - - f o r e c a s t i n ga n dt e c h e c o n o m i c a n a l y s i st os t u d yh o w t oc o n s t r u c tt h ee f f e c t i v ea n ds t e a d yw e e e s y s t e mb a s e do nt h ec h i n a n a t i o n a ls i t u a t i o n f i r s t l y , t h e s i sd i s c u s s e dc o m p r e h e n s i v d yt h er e s e a r c hf a c t so nw e e ea th o m ea n d a b r o a da n di t ss i g n i f i c a n c ef o re n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na n dr e s o u r c es a v i n g b e s i d e s ，i t p o i n t e do u tm a j o rp r o b l e m so fc u r r e n tr e c y c l i n gm o d e li nc h i n aa n dr e s e a r c hf r u i t so f d o m e s t i ca n df o r e i g ns c h o l a r so nt h e m s e c o n d l y , i ts y s t e m a t i c a l l ye x p o u n d e dt h er e l a t e dt h e o r i e so fr e v e r s el d g i s t i e sa n d c i r c u l a re c o n o m ye t c t h ew e e es y s t e mh a sb e e nc o n s t r u c t e db ya p p l y i n gs o m er e l e v a n t t h e o r i e sa n da n a l y z i n gt h ew e e e r e c y c l i n gc o n d i t i o ni nc h i n aa n ds u c c e s s f u le x p e r i e n c e so f f o r e i g nc o u n t r i e sa n ds o m ec o r r e s p o n d i n gs u g g e s t i o n sh a v ec o m ei n t ob e i n g t h i r d l y , t h et h e s i sa n a l y z e dt h et e c h n i c a la n de c o n o m i cv a l u a t i o no fr e c y c l i n gm o d e li n r e f r i g e r a t o ra n dt e s t si t sf e a s i b i l i t y a n dt h e ni tm a k e sad e m o n s t r a t i o ns t u d yi ns zc i t ya sa t y p i c a lc a s ea n dp r o p o s e ss o m em e a s u r e sf o rp e r f e c t i n gt h ew e e er e c y c l i n ga n dh a n d l i n g s y s t e ma th o m e k e y w o r d s ：w e e e ，c i r c u l a re c o n o m y , r e c y c l i n gs y s t e m ，r e v e r s el o g i s t i c s ，t e c h n i c a la n d e c o n o m i ca n a l y s i s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取 得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨洼堡兰盘至 或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：叫坎救签字日期：如夕年，月 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解叁盗墨兰盘堂有关保留、使用学位论文 的规定。特授权墨盗墨墨盘堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编， 以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子 文件。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：卅砭纯 签字日期：埘年月ff - 导师搦名也 签字日期：矿7 年，月，日 ， 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 问题提出 2 0 世纪9 0 年代以前，人们很少注意到废弃物消费的影响1 1 1 。但近十年，电子垃圾 的数量及其复杂性发生了很大变化。为此，1 9 9 0 年欧洲委员会丌始鼓励针对减少垃圾环 境污染的垃圾处理。相继出台了两部关于电子电器产品处理的法令，这两部法令分别对 电子电器产品中有害物质的含有量和废旧电子电器产品( w e e e ，w a s t ef r o me l e c t r i c a l & e l e c t r o n i ce q u i p m e n t ) 的回收和处理作了相关规定。技术方面的快速变化将引发产业革命 i ”，并将导致人们在活动中将大量使用电子电器产品f e e e ，e l e c t r i c a l & e l e c t r o n i c e q u i p m e n t ) 。e e e 将被更广泛的应用，同时由于技术不断更新，置换购买将变得更加频 繁，所以w e e e 数量将不断增加。因此，随着电子垃圾的不断增长，需要注意电子电器 设备中有毒物数量的不断增加。 随着我国经济发展和科技进步，电子信息技术产业已经成为发展最快的产业之一， 电子产品的消费量成也逐年递增的趋势，由此产生的电子废弃物也在快速增长。电子废 弃物虽然未被列为危险废物，但其含有的大量重金属和多氯联苯、铅、汞等有毒、有害 成分，会对环境和人体健康构成威胁，因此应当科学处理。此外，电子废弃物中还含有 大量可再生资源。 目前，国内电子废弃物回收处理处于一种无序状态，没有专门的法律进行约束；没 有专门的部门进行管理；没有正规的回收渠道；没有国家认证的无污染专业处理厂。因 此，如何快速建立起废旧电子电器产品回收处理体系是实现循环型社会、实现科学持续 发展要解决的重要问题。 1 2 研究意义和目标 1 2 1w e e e 回收对经济、社会发展的重要意义 w e e e 回收可以减少因随意处置而造成的环境污染，并通过资源回收再利用可以有 效地缓解资源短缺和能源短缺问题。可以实现半闭环发展，可以保证社会经济持续、健 康发展，同时也可以提高人民生活水平。 1 w e e e 专业回收处理对环保的重要意义 电子废物中含有大量的有害物质，传统的垃圾处理方式( 填埋、焚烧) 都会对大气、 水、土壤和人造成很严重的污染。 ( 1 ) 电子废物中含有的有害物质 电子废物中包含很多材料和零部件，其中一些是有毒物质。这些部件包括：印刷电 路板、阻燃塑料、阴极射线管、液晶显示器、电池、水银开关、电容器和电阻器。这些 材料中含有大量对环境有害的物质，例如，水银、铅、镉、铬、氟氯化碳、聚乙烯联苯、 p c n s 和溴化阻燃物。 第1 章绪论 尽管这些材料在e e e 的总体中只占很少一部分，但是对环境的破坏力却很大。欧 盟关于w e e e 执行意见中，对这些材料和他们的影响作了分析： 1 ) 水银( h g ) ：据估计每年世界消费水银的2 2 来用于e e e i “，许多旧的设备都有含 水银部件。 荧光显像管含有大量的水银，并在其中转化为紫外线。目前还没有发现实践中可 以代替荧光显像管中水银的物质i4 1 。水银也被用在继电器、倾斜开关和制药设备中。 水银中的有机或无机成分( 甲基水银、苯基水银等) 已经被证明可以导致环境和生 命体中的生物变异i l l 。 3 ) 镉( c d ) ：镉用于电池生产，还可作为塑料中的色素和稳定剂、设备的表面处理和 专业焊接。也可以作为荧屏和老式c r t ( c a t h o d er a yt u b e s ，c r t s 1 中的荧光材料。消费 电子产品中所含的镉占到所有市政固体垃圾中镉的9 1 5 1 。这其中有9 5 来自于电池， 仅有0 1 来自于c r t s i ”。 4 ) 铅( p b ) ：1 9 8 9 年由u se p a 所作的一项调查发现来自消费电子的铅占到市政固体 垃圾中铅的1 7 ( 其中6 5 来自铅酸电池) 。最近，消费电子中的铅含量已经占到 m s w ( m u n i c i p a ls o l i dw a s t e ，m s w ) q b 铅含量的4 0 6 1 。随着不断提高的电池循环率，来 自e e e 中的铅可能成为m s w 中铅的主要来源。 此外，消费电子产品中含铅最多的是c r t s 。c r t s 主要存在于电视设备和计算机 显示器中，其中不同产品铅含量也不同，但是所有这两项产品含铅量都很高【7 1 。据估计 一台电视c r t 设备中含有1 5 2 0 的氧化铅【1 1 。其他的铅主要来自于印刷电路板焊接、 塑料中色素和稳定剂和铅化玻璃【4 j 。已经证明，铅对人体有负作用，尤其是对神经系统、 血液系统和肝脏。铅可以积累在环境中，而且对植物、动物和微生物组织有非常严重、 长期的影响1 6 j 。 5 ) 六价铬( c o ：电子废物中的铬并不是铬的主要来源，大部分制造商已经不再使用 它了。它用于钢板防腐、印刷电路板( p r i n t e dc i r c u i tb o a r d s ，p c b s ) 和塑封中【。六价铬， c r ( v i ) ，非常活跃，可以从一个地方迁移到另一个地方。它对于动植物都是剧毒，并且 在一定条件下对人体是剧毒。 6 ) 溴化阻燃齐l j ( b r o m i n a t e df l a m er e t a r d a n t s ，b f r s ) ：据估计阻燃塑料大约占到 w e e e 总重量的5 5 ，或者说占到用于e e e 中所有塑料的2 5 1 4 1 。这些阻燃塑料几乎 8 0 由溴化阻燃剂制成1 1 1 。b f r s 在电子产品主要用于阻燃。它主要用在p c b s 、组件( 例 如连接器) 、塑封和电缆中。 当用加热来处理w e e e 时，b f r s 将产生危险的二氧芑和呋喃。然而，在欧洲对于 由b f r s 引起的环境问题的意识不断增强，据报告许多电子产品制造商已经改变了阻燃 剂的类型，同时也减少了它的用量【4 j 。 b f r s 例如十价、八价和五价溴化烃联苯( p b b s ) 是有机金属溴的派生物，这些派生 物是非常稳定的，而且可以在人类和动物脂肪中积累1 1 1 。 ( 2 ) 传统处理方式弊端 2 第1 章绪论 1 1 填埋 目前，大部分市政垃圾在填埋点被处理。在这些普通垃圾中包含的w e e e 垃圾已经 引起了人们的关注，主要是考虑到它对环境的潜在影响。 对填埋场的w e e e 进行研究发现，由于垃圾被丢弃在填埋场后经过长期、复杂的变 化，电子设备对环境的潜在影响是非常难量化的。许多外界条件影响了化学物质的分解， 包括温度、赫浓度、p h 值和氧浓度。 与此同时，填埋点变得越来越少。因此就更加需要进一步对进入这些填埋点的垃圾 类型进行检查，以尝试减少其数量。 焚烧 焚烧是一种有利有弊的垃圾处理方式，它所造成的环境影响还是值得关注的。 焚烧可以产生能量，而且使垃圾种类减少，各种垃圾都变成了灰。w e e e 中对环境 有危害的一些有机成分在燃烧过程中将减少l 剐。具有很高比例塑料的e e e 产品有更好的 发热成分，因此很适合进行燃烧。然而，它们中仍然包含重金属和卤化物成分，它们可 能引起很多环境问题，例如：矿渣中重金属浓度很高、水银的扩散和二氧芑与呋喃的潜 在的扩散。 2 回收及专业处理对资源节约的意义 制造原材料将消耗自然资源，从环境安全角度，如果来自生命周期终点的电子废物 产品的材料可以更多的被循环使用，那么与原材料提取相关的能量消耗将减少并且自然 资源将得到保护【9 l 。电子废物产品被废弃的时候，潜在的资源将会流失。旧产品中的一 些材料和组件可以在新产品中被恢复使用，这将减少提取新材料和制造新产品的资源需 求。其中，很重要的一点是通过循环和再使用可以节约能源。例如，用于开采铜矿的能 源是用于从w e e e 中循环出同样数量铜所使用能量的六倍，对于铝来说这个数字将超过 2 0 倍i 。 家庭废弃物和工业、商业废弃物是相联系的。当大量的耐用消费品被废弃的时候， 由于要生产用来替代它的产品，因此会产生相当大数量的额外废弃物。“超越限制”中的 主要规则是，在消费终点每吨废弃物，在最初的资源开采环节都将产生5 吨的废弃物【n 】。 表1 - 1w e e e 含有各种材料数量 t a b 1 - 1o u a n t i t yo f e v e r yk i n do f m a t e r i a li nw e e e 报告指出欧洲将产生6 ，0 0 0 , 0 0 0 吨w e e e 。他们通过计算得到从这些w e e e 中损失的资源将是： 2 ，3 0 0 ，0 0 0 吨含铁材料 1 ，2 0 0 ，0 0 0 不含铁材料，这其中有6 5 2 , 0 0 0 吨铜和3 3 6 , 0 0 0 吨铝 1 6 2 ，0 0 0 吨重金属 1 2 ，0 0 0 2 7 ，0 0 0 吨铅 6 - 8 吨汞 1 ，2 0 0 ，0 0 0 吨塑料 1 5 6 ，0 0 0 吨阻燃剂 3 3 6 ，0 0 0 吨玻璃 ( 资料来g o ：a e a t e c h n o l o g y ( 1 9 9 7 ) 根据欧盟给出的数据) 3 第1 章绪论 1 2 2 研究目标 以逆向物流、循环经济等理论为理论基础，在对国内外w e e e 回收处理研究现状和 实施现状分析的基础上总结经验，并根扼国情给出适合我国的w e e e 回收处理体系模型 及运行机制。最后，进行技术经济分析，确定其可行性，并通过实例进行验证，给出我 国w e e e 回收处理的相关对策和措施。 1 3 本文的主要内容、结构 1 研究范围 首先要给e e e 下一个定义以便后面更好地进行相关分析及研究，也就是首先弄清 研究对象。不同国家出台的关于废旧电器管理的法律法规涉及了不同的产品，但是一些 主要的家用电器都被包含在其中了。第四届e e e 企业组织全体会议通过的关于w e e e 的定义为： “使用电或其中有电流通过，或包含一个电回路的设备，例如一个具有主动和被动 元件的回路。” 欧盟委员会关于w e e e 的第五次执行意见草稿【1 2 1 对e e e 作了如下规定： “依靠电流或电磁来使其正常工作的设备和附录i a ( 见表1 2 ) 中给出的用来产生、 传导和测量这个电流的设备和设计使用交流电不超过1 , 0 0 0 伏、直流电不超过1 , 5 0 0 伏 的设备”。 表1 - 2 欧盟委员会关于w e e e 第五次执行意见稿附录n t a b 1 - 2 a n n e xi a o f t h ed r a f td i r e c t i v es e t so u tt h ec a t e g o r i e so f e q u i p m e n tc o v e r e d 执行草稿附录i a 给出的设备目录所包含的产品 人型家_ j 电器 小型家_ l j 电器 r r 和通讯设备 消费电子设备 发光设备 电子电气工具 玩具 医疗设备系统( w i t ht h ee x c e p t i o no fa ni m p l a n t e da n di n f e c t e d p r o d u c t s ) 监视和控制设备 自动d i s p e n s e r s 根据这个定义，欧盟委员会出台的报废电子电气设备指令涉及到了几乎所有家 用、医用、商用中交流不超过1 , 0 0 0 伏、直流不超过1 , 5 0 0 伏的产品。这是一个涉及到 很多产品的管理目录。 而闩本1 9 9 8 年出台的家用电器回收法只是涉及了电视机、电冰箱和冰柜、洗 衣机和空调这四类产品，其中冰柜为2 0 0 4 年4 月新增加的条目。 4 第1 章绪论 美国共1 9 个州针对白色家电的回收处理出台了相关法律，其中只有加州和缅因州 另外出台了关于所有视频显示设备回收处理的法律法规。 而加拿大出台的相关法律只涉及到电视机、电脑硅示器、鼠杯、键盘和电缆等。 根掘上面所述，不同国家所关心的废旧电器回收处理的产品种类不同。因此，有必 要先确定此次研究的废旧电子电器产品的种类，也就是回收处理产品的范围。 通过对相关文献的总结，目前国内保有量较大且报废量也较大的产品是家用电视 机、家用电冰箱、家用洗衣机、房阃空调器和个人计算机这五类电子电器产品，因此， 本研究将这五类电器产品作为回收处理和研究的主要对象，统称为“五大件”。 本文通过对逆向物流理论、循环经济相关理论的分析，并在借鉴国内外先进经验的 基础上，提出适合我国的w e e e 回收处理体系模型和相关问题的解决办法，并对电冰箱 回收处理方案进行了相关技术经济分析。本文主要有5 个部分组成。第一部分提出问题 并说明研究的意义和目的；第二部分对国内外关于w e e e 的研究进行综述；第三部分给 出本研究的理论基础，主要包括逆向物流理论、循环经济理论；第四部分分析国内外 w e e e 回收处理体系分析；第五部分给出基于国情的w e e e 回收处理体系模型、相关 运行机制并对电冰箱回收处理方案进行技术经济分析；第六部分实证研究，以s z 城市 为例，进行实证研究；第七部分给出我国w e e e 回收处理体系的对策与措施；最后一部 分进行总结，并展望未来研究方向。 本文的创新点是根据s z 城市的实际情况给出了切实可行的w e e e 回收处理体系参 考模型，并进行了简单的技术经济分析论证了其可行性，同时给出了相应的政策建议保 证其实施。 第2 章废旧电子电器( w e e e ) 国内外研究综述 第2 章废旧电子电器( w e e e ) 国内外研究综述 2 1 国外研究现状分析 国外学者研究宅要集中于电子废弃物回收、再生利用管理体系研究；行业产品回收 和处理运营模式研究以及行业回收管理绩效评价研究三部分：在产品回收管理体系概述 领域，研究者从单一国家1 1 31 4 - 1 5 1 、多国之i 日j 对比【1 6 l 、全球性区域对比1 1 7 1 8 】等角度，运 用定性研究、案例研究等主要方法，对全球废旧电子产品管理模式和体系展开了包括 e p r 、产品回收和循环利用流程、电子垃圾法令等实施现状的概括，回收体系中各种问 题的识别，以及对立法和各种促进机制的对比和探讨等研究；行业电子废弃物回收和处 理运营模式研究，主要围绕企业回收和处理成本【、新政策下管理成本和收益i 驯、电子 废弃物的逆向物流管理模式f 2 l l 、消费者废旧产品处理模式【2 2 l 等，以模型建立、统计分析、 案例研究等实证研究方法，模拟和验证废旧产品处理企业的基础模式、绩效、相关影响 等，为管理和运营模式的改进提供理论支持；行业回收管理绩效评价方法领域，主要研 究包括废旧电子产品处理和再生利用的综合指标体系【2 3 1 ，基于环境影响评价体系【2 4 1 ，主 要动力机制识别和管理绩效评价体系【2 5 j 等，主要运用生命周期评价、物质流评价方法， 结合定性、定量分析，为政府管理、激励政策制定等提供理论依据。 2 2 国内研究现状分析 国内学者对w e e e 的研究主要集中在五个方面：介绍国外成功经验；对保有量、报 废量进行预测；回收处理技术；环境影响；结合国内情况建立回收处理概念模型。 1 介绍国外成功经验 刘小丽，杨建新分析了欧盟、日本、美国等国家电子废弃物管理体系的主要特点， 并介绍我国电子废弃物管理现状和主要措施，在此基础上归纳总结了当前电子废物管理 存在的主要问题并提出相关建议【冽；郝应征等人综述了世界各主要工业国家和地区有关 w e e e 的立法状况，以及w e e e 回收、处理再利用的实施现状【2 7 1 ；童昕在2 0 0 3 年介绍 了延伸生产者责任( e x t e n d e dp r o d u c e rr e s p o n s i b i l i t y ，e p r ) 原则的概念和在发达国家的 实践经验。并探讨了这一原则对我国电子废物管理立法的借鉴意义【捌。 这些研究主要集中在w e e e 回收处理立法、责任分摊、费用机制、管理机制等方面。 其中主要是通过对各地区相关法律的分析，给出生产商、进口商、销售商、消费者、政 府等各方应负的责任，并介绍了e p r 原则。同时分析了回收体系运作、管理机制和回 收处理体系的费用机制，如费用的收取、管理、发放等环节的运作机制和主要费用的主 要管理者。 2 对保有量、报废量进行预测 邱胜鹏介绍了电子废弃物当时的状况、电子废弃物的特征及危害，并预测了2 0 0 6 年至2 0 1 5 年我国电视机、家用电冰箱、家用洗衣机、室内空调和个人计算机的报废量。 同时阐述了目前处理方法及存在的问题、相关政策和技术，并给出了对策与建议1 2 9 l ；金 6 第2 章废j r 电子i 岜器( w e e e ) 国内外研究综述 志英等人对沈阳市近几年及未来几年的w e e e 生产量进行了估算并分析了w e e e 的流 向及污染现状，提出了沈阳市w e e e 管理对策i ”1 ；刘小丽等人在2 0 0 5 年使用斯坦福模 型和市场供给模型估计了未来5 年中国家用电视机、家用电冰箱、房间宁调器、家用洗 衣机和个人计算机的报废量。指出总量巨大且增长较快的w e e e 处置和资源再生化将是 我国w e e e 管理面临的难题【3 1 j 。 这些文章都是使用官方销售数据进行预测，由于种种原因，官方销售数据与实际销 售数据有一定差距，因此会造成预测的不准确。因此，在本文的实证研究中采用官方数 据与调研数据相结合的方式进行预测，结果将更加贴近实际。 3 回收处理技术研究 刘志峰等人介绍了一般废旧家用电器的回收过程、回收方法，并对废旧家用空调器 回收过程作了具体介绍，同时给出了家用空调器回收再利用过程中的关键技术1 3 2 1 。张俊 艳给出了从w e e e 中提取金的工艺路线，并进行技术经济可行性分析【矧。周丽萍对产 品采用不同的回收策略进行了分析，确定了各类产品回收处理模块，并进一步确定了回 收处理工艺技术及其处理流程和回收工艺规划。钟非文在利用原子吸收光普法对某废弃 印刷线路板中二十多种金属元素分析测定的基础上，提出用催化氧化与处理工艺浸出废 弃印刷线路板中铜、铁、铅等贱金属【3 4 1 。 4 环境影响研究 彭琳，霍霞等人分析了广东省贵屿镇电子废弃物拆解对儿童血铅的影响【3 1 。徐振发 根据能值分析的基本理论与方法，针对电子废弃物处理系统自身的特征，建立了基于能 值分析的电子废弃物处理系统生态绩效评价方法，从系统能值流量、系统结构、系统经 济效率、系统环境效率和系统生态经济综合指标五大方面构建了电子废弃物处理系统的 评价指标体系，并进行了案例分析，识别了处理系统的主要问题，并提出了相应的解决 措施【卅。 5 建立回收处理体系概念模型 王科从逆向物流的角度阐述了w e e e 回收处理的意义及应该注意的事项【3 3 l ；关杰， 路迈西等人以可持续发展和走新型工业化道路为目标，阐述了电子废弃物资源化与综合 利用的基本途径和实现条件p 4 1 ；葛亚军等人分析了我国电子废弃物的来源与流向，以及 管理过程中收集、储存、重复使用和再生利用等几个环节的现状，并提出适合我国国情 的电子废弃物立法、产业化以及回收体制等方面的可行性建议1 3 司；魏洁等人分析了当时 我国w e e e 回收现状，并设计建立了w e e e 回收的循环经济模型和逆向物流模型，并 指出了电子废物回收管理过程中应该注意的问题f 3 6 l ；滕吉艳和林逢春从管辖产品、责任 认定、管理部门、费用、目标和实施效果等方面详细比较了国际上发达国家和地区电子 废物立法情况，分析各国立法异同点和立法趋势。并结合我国国情，提出了关于我国电 子废物立法的具体建议阳；朱经发等人通过对国内外电子废物的污染状况和回收利用处 理技术的分析，并结合国内实际给出了电子废物回收系统和资源化处理系统的设想方案 7 第2 荜废旧电子电器( w e e e ) 国内外研究综述 j ；阎利，刘应宗给出了我国w e e e 处理产业系统的概念模型。并从基础研究与技术 研发、回收物流体系、处理设施建设、经济激励政策、法律法规体系等方面系统分析了 我闰w e e e 处理处置所商l 抬1 的主要障碍1 3 9 i ；刘慕凡等人介绍了延伸生产者责任制的内 容及各国相关法规政策，分析了我国电子废物管理的现状和政策、法规，并提出了电子 废弃物管理的相应对策一i 。 其中国家自然科学基会项目资助项目3 个，国家自然科学基会重大研究计划项目1 个。分别是刘小丽、杨建新参与的电子废物管理体系研究( 国家自然科学基金资助项目： 7 0 4 3 3 0 0 1 ) ；刘志峰等人参与的废旧家用空调器的回收及关键技术研究( 国家自然科学基 金资助项目：5 0 3 7 5 0 4 4 ) ：周垂日等参与的废旧电器的逆向物流系统规划模型研究r 国 家自然科学基金资助项目：7 0 3 7 1 0 2 3 ，国家教育部博士点基金资助项目：2 0 0 3 0 3 5 8 0 2 5 ) 董锁成和范振军参与的中国电子废弃物循环利用产业化问题及其对策( 国家自然科学基 金资助项目：9 0 1 0 2 0 1 3 ) 1 4 “。 对比国内外学者的研究现状可以发现，国外发达国家已经到了实施后评价阶段，而 国内的研究还处在介绍国外先进经验、分析国内现状阶段，虽然有些人已经研究了关于 w e e e 回收体系模型的问题，但是只是给出了相关概念模型，并没有进行相关技术技术 经济分析，离实际操作还差得很远。 目前国内的一些科研院所将主要精力放在了w e e e 处理技术的研究上，力图开发出 具有自主知识产权的相关工艺设备。另一些则主要研究如何建立相关法律法规以保障 w e e e 回收处理体系的正常运行。但中间的回收环节，目前很少有人进行研究，即便有 人研究也只是指出了目前回收体系的不足之处，并没有给出解决办法。此外，国家在2 0 0 3 年开设的4 个国内w e e e 回收处理试点城市，也都因为没有完善的回收体系作保障而致 使处理企业根本无法得到足够的废旧电器来维持正常运转。这主要是技术和经济两个方 面的因素造成的。首先在没有自主知识产权的情况下，引进设备处理w e e e 无疑会使处 理成本升高。其次，如此高的设备购置、维护费用使处理成本和回收材料、部件售出的 收益之间存在一定差距。政府无力支付其中巨额补贴，同时消费者已经习惯出售废旧电 器并得到相应的补偿，一时间实行国外的生产者付费又不现实。因此，必须在借鉴国外 先进经验的基础上，结合国情提出适合我国的w e e e 回收处理模型，并进行相关技术经 济分析，确定其可行性。 8 第3 章废旧电子电器产品同收处理体系的理论基础 第3 章废旧电子电器产品回收处理体系构建的理论基础 3 1 逆向物流系统 1 逆向物流定义 许多学者已经给出了逆向物流( r e v e r s el o g i s t i c s ，r l ) 的定义。在这部分本文不是要 发展新的关于r l 的概念或理论，而是对己有文献中的理论表述进行综述。 现实商业界的发展速度，正在迫使企业采用不同的策略来提高其在市场上的竞争 力。对于改善的持续研究，已经使得一些过去被遗忘的东西，在今天变成重要的效率资 源。原材料再使用、再制造流程、策略，例如面向拆卸的设t t ( d e s i g n f o r d i s a s s e m b l y d f d ) 和物品回流的有效系统，这些已经被看作公司获利的有效资源。 文献中有许多r l 的定义： k r o o n ( 1 9 9 5 ) 认为r l 是“物流管理技能和活动，这些活动包括减量化、管理和来自 包装和产品的有害或无害废物处理。它包括逆向配送，并将引起信息流延正向物流活动 相反的方向流动”。1 4 3 】。 f l e i s c h m a n ne ta 1 ( 1 9 9 7 ) 定义r l 为：“一个包括所有物流活动的从产品不再被消费 者使用到在市场上再使用的过程”。m k r i k k e ( 1 9 9 8 ) 认为r l 是废弃物的收集、存储和处理。 4 s l r o g e r s 和砸b b c n l e m b k e ( 1 9 9 8 ) 认为r l 是：“为了重新获得价值或合理处置而对原材 料、在制品库存、成品和相关信息从消费点到起始点有效的计划、实施和控制过程”。i 蛔 d o w l a t s h a i ( 2 0 0 0 ) 认为r l 是：“制造者为经可能循环、再制造或处理产品而系统地 接受以前运输的产品或部分来自消费者的产品的过程”。【4 7 1 g u i d ee ta 1 ( 2 0 0 0 ) 对r l 的定义是：“恢复废弃产品( 核心) 的任务；它可能包括为 了循环或再制造的工业包装、商业包装回收和将其运回至收集中心的运费”。【稻】 如果仔细分析这些定义，将发现其中主要考虑了六个主要因素： 第一个，将r l 定义成什么? 其中一些将r l 定义为一种任务或一套物流管理技能 和活动，但是大部分将它定义成一个过程。过程的概念更加全面且包含了为达到一个特 定目标的任务和活动。r l 不是一套技能，但是它用到了不同的技能去完成特定的任务。 介于此，本文更倾向于将r l 定义为一个过程。 定义中第二个被考虑的因素是完成r l 过程活动的输入。大部分学者认为是废弃物、 用过的产品、以前运出的产品或零部件、来自包装或产品的有害或无害废物、信息、原 材料、在制品库存和成品。这些输入定义了r l 处理的范围。其中一些认为输入仅仅是 废物或可循环使用的产品，而其他一些定义了更广泛的概念包括了通过r l 系统管理的 信息、原材料、库存和物品。本文认为后一种考虑更加符合r l 的概念，因为他包括了 供应链上事物的所有“逆向流”，而不仅将r l 局限于废物或使用过产品的管理。 考虑的第三个因素是r l 过程中包含的任务或活动，换句话说就是输入被送入之后， 他们发生了什么? 就像看到的，这些活动非常像正向物流过程中的活动，但是r l 也包 9 第3 章废l h 电子电器产品同收处理体系的理论基础 括一些额外的活动。当然，r l 活动经常引入许多不确定因素，例如活动的执行频率和 用到的产品数量，这些在谈论r l 中也很重要。 其中一些活动和萨向物流( f o r w a r dl 0 2 i s t i c s ，r e ) 活动相同，很明显他们来自于f l 的定义中。然而，细看下，f l 和r l 系统实际上是不同的。这些j 下好是r l 领域中研 究和新理论的发展方向。 第四个考虑的因素是r l 的输出或结果。学者们认为r l 的目标就是对“输入”的 重用、循环、再制造、处理、减量和重获价值。没有哪个学者的定义中包含所有这些活 动，但总的来说，本文考虑了为所有这些应该包含在r l 的定义中的活动。 接下来两个被考虑的因素是r l 过程的起点和终点。所有的学者都同意逆向物流起始 于消费端；但考虑到实际情况，他们提到的消费端其实是包括了批发商、零售商和消费 者。换句话说，例如没有被卖出的产品退回，它可能沿零售商或批发商回到制造商，这 也是r l 过程中的一部分。这种准确的表述对于分清哪些是r l 过程是重要的，所以由于 产品可能直接从客户手、零售商或批发商手中直接运回给制造者，问题变得越发复杂。 最后，产品的去向被认为是：制造商、一个集中的回收中心或起始点。区分一个过 程是不是r l 过程的关键因素，就是要看产品是否是由之前货物送到的地方送回来的。 表2 1 给出了定义中所考虑的一些因素。 表2 1 定义中考虑的因素 t a b 2 - 1f a c t o r sc o n s i d e r e di nd e f m i t i o no fr l 处理 拆解 开发 最后，结合r o g e r s 和t i b b e n l e m b k e 给出的定义和上面所考虑的一些因素，将r l 定义为：为了重新获得价值或合理处置而对废旧产品和相关信息从消费点到起始点有效 1 0 第3 章废ff l 电子电器产品兀l 收处理体系的理论基础 的计划、实旅和控制过程。对于本文的研究范围，这是最佳定义。 2 r l 结构 r l 有其特殊性，也就是它不同于正向物流的地方，即从消费端收集产品时，产品 的数量和收集时f 、日j 不同。r l 有其特殊的复杂性，再加上不是所有的产品或产品的所有 部分都可以重用或资源化，所以r l 问题就变得更加复杂了。 下面，根据研究需要给出r l 的结构图，如图2 - 1 所示【4 9 】。这张图考虑了闭合供应 链中所有可能出现的活动，其中除分销、生产、采购和供应外，都包含在r l 中。废旧 电器的回收处理系统就是要考虑所有r l 中的活动，并根据r l 结构进行回收处理体系 的设计。 从图中可以看到，r l 主要包括两个大方面：收集和处理。其中收集就是从消费端 将废旧产品收集上来( 这其中还包括退货和零售商、批发商由于各种原因退给企业的货 物，由于此次研究的主要对象是废旧电器，所以在此对这一部分不予考虑) ；处理就是 将收集上来的废旧产品在考虑完好程度、回收成本、处理成本等因素的基础上做出相应 的处理决策，以最大限度的回收价值、保护环境。 图2 - 1闭合供应链结构图 f i g 2 - 1s t r u c t u r eo fc l o s es u p p l yc h a i n 1 1 第3 章废电子电器产品收处理体系的理论基础 废旧电器的逆向物流主要包括废旧电器叫收、存储、运输和处理。在本研究中，所 有处理工作均在专业处理厂中进行，不作具体细分。即处理活动以及后面的维修、拆解 和处胥部分被看作是个结点处理。这主要是为了简便技术经济分析，以及更简单表示 出回收处理体系的整个框架。 3 2 循环经济 1 循环经济的涵义 1 9 9 2 年联合国环境与发展大会后，可持续发展成为经济社会发展的主流，到上世纪 9 0 年代，循环经济作为一种新的经济发展模式，越来越被人们接受和重视。循环经济是 闭环流动型经济的简称，是一种建立在物质不断循环利用基础上的生态经济。它基于 生态经济原理，以资源的高效利用和循环利用为核心，以低消耗、低排放、高效率为基 本特征，以可持续发展为目标，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模 式的根本变革。十六届三中全会提出科学发展观以来，国家有关部门组织开展了循环经 济与资源节约型社会“十一五”规划、发展战略的研究，着手循环经济立法的前期工作， 并加大了对发展循环经济的宣传力度。国家发改委宏观经济研究院“我国循环经济发展 战略研究”课题组2 0 0 5 年4 月提出，我国发展循环经济的总体战略目标是：用5 0 年左 右的时间，全面建成人、自然、社会和谐统一的、资源节约的循环型社会，资源生产率、 循环利用率、废弃物的最终处理量等循环经济的主要指标以及生态环境、可持续发展能 力等达到当时世界先进水平，极大提高生态环境质量并整体改善生存空间，全国全面进 入可持续发展的良性循环。 不同的学者从不同的角度对循环经济的内涵做了解释，曲格平认为，循环经济就是 一种与环境和谐的经济发展模式，它本质上是一种生态经济，要求运用生态学规律来指 导人类社会的经济活动。冯之俊认为，循环经济是按照自然生态物质循环方式运行的经 济模式。吴季松综合了上述各种思想给出了循环经济的一个综合的解释，他认为循环经 济就是在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其 废弃的全过程中，不断提高资源利用效率，把传统的、依赖资源净消耗线性增加的粗放 链式经济，转变为依附于自然生态良性循环来发展的集约闭环经济【5 1 l 。 废旧电器的回收处理就是本着不断提高资源利用率、降低污染的原则，在整个人与 自然的系统内进行的循环经济的一部分。w e e e 回收处理不仅节约了资源，而且在从 w e e e 中回收金属的时候可以节约能源。此外，对有害物质的无害化处理减少了w e e e 对环境的危害。这样就可以形成一个从资源，到产品，再到资源的闭环经济系统。 2 循环经济与传统经济的区别 传统经济主要以经济总量指标来看待发展，是一种不可持续的“资源产品 废弃物”的线性的经济发展方式，特点是高开采、高消耗、低利用、高污染，在这样的 经济模式下，人类虽然可以获得短期的经济效益，但却忽略了长远的经济效益、环境效 第3 章废旧电子电器产品同收处理体系的理论基础 益和社会效益。 循环经济理论是针对传统经济模式的弊端提出来的，它以生念经济学为理论依掘， 用综合性指标衡量发展水平，是种“资源产品废弃物再生资源”的物质 闭环流动经济发展模式，其特点是低耗费、高产出、低污染。循环经济将有助于实现人 类社会短期利益同长期利益、局部利益同整体利益的统一。二者的区别如图2 2 所示。 传统经济 开放链 资源人量消耗 大 开发资源+ 制造产品+ 排放废物 开发资源制造产品 t j r 资源再生一排放废物 圈2 - 2 循环经济与传统经济的区别 f i g 2 - 2d i f f e r e n c e sb e t w e e nc i r c u l a re c n o m ya n dt r a d i t i o n a le c