国外电子废弃物资源化概述.doc

国外电子废弃物资源化概述文/刘平 彭晓春随着电子产品生产和消费量的不断增加，电子废弃物大量产生，而有限的环境容量并不能对其中的各种有毒有害物质进行降解，如果不预先进行合理处置就任其直接进入生态环境中，会造成很大的环境危害。因此，如何减量化、安全化、资源化处理电子废弃物成为各国亟待解决的问题。一、国外电子废弃物资源化利用现状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、电子产品数量也在大幅增长。欧盟发表的一份有关电子废弃物的报告中指出，电子废弃物量以每5 年1628的速度增加，比总废物量的增长速度快3 倍。其中，仅德国每年即达150万吨，瑞典也达11万吨，电子废弃物已成为城市垃圾中增长最快的垃圾。美国等经济发达国家面临着电子废弃物大量排放的困境，它们对电子废弃物的资源化回收也最早开始，1969 年美国矿业局（USBM）已开始尝试从废弃军事设备的破碎产品中回收贵金属，并建成了处理量达023 t/h 的中试厂。电子废弃物潜在价值高，根据金属含量不同，每吨电子废弃物价值达几千美元，甚至高达9 1934 美元。由于电子废弃物中蕴藏了巨大商机，因此现在很多发达国家已将电子废弃物回收处理作为一项主营业务。发达国家的成功经验，是在“3R”（减量化、再利用、再循环）原则的基础上，遵循“资源产品再生资源”和“循环经济发展模式”，并实行“生产商责任延伸制”，组建生产商联合协会或者经授权的民间组织，通过立法确保电子废弃物物流和资金畅通，从而实现对电子废物的综合回收利用。1历史沿革在欧洲，电子废弃物的处理工作应当从20 世纪70 年代算起。德国的USBM 公司用物理分离方法对军队的电子废弃物进行简单处理。从20 世纪80 年代初开始，德国、瑞士、瑞典等国对电子废弃物的综合利用进行了深入研究，并致力于手工拆卸和金属富集工艺技术的开发。1991 年德国提出了“七部分创造”的手工拆卸方案；瑞士通过手工拆卸进行了有价值的原件和材料的回收利用，获得了可观的经济效益。德国和荷兰禁止垃圾填埋处理，而垃圾焚烧处理则仅在特殊条件下才被允许。20 世纪90 年代，鉴于机械化处理不会产生有毒性物质的特点，金属富集体的机械化工艺进一步发展并在西欧实施。德国的FAPS 一直在研究废旧电路板的自动拆卸技术，采用与电路板自动装配方式相反的原则进行拆卸，先将废弃电路板放入加热的液体中熔化焊点，再用一种SCARA 机械装置根据构件的形状分拣出可用的构件。德国Daimle-Benz 研究中心也开发了四段式处理工艺：预破碎，液氮冷却后粉碎，分类，静电分选。它的优点是液氮冷却有助于破碎，在粉碎过程中通过液氮冷却可以避免形成有害气体，而且其电分选设备可以分离尺寸小于01 mm 的颗粒，甚至可以从粉尘中回收贵重金属。美国比较注重清洁生产工艺的开发，立足于在生产过程中减少废弃物的产生，并降低有害废弃物的处理量。对于有害废弃物处理，倾向于焚烧和填埋，不太注重资源回收。资料显示，美国每年更新的个人电脑有1 4002 000 万台，其中只有10被回收或再利用，有相当一部分出口到其他国家，15通过填埋进行处理，75收集后堆存。在美国加州罗斯维尔的惠普产品回收利用解决方案（PRS）工厂，400 万美元的破碎与分隔设备（Noranda 公司制造）非常精密，它处理的东西全部可以回收利用。设备可在5 min 之内将陈旧PC 研磨成原来的四分之一大小的碎片。日本是世界上电子技术最为先进、电子产品应用范围最广的国家之一，它开展电子废弃物的处理研究工作也比较早，而且日本非常重视能源和资源的节约和再利用。日本的循环经济中，充分体现了“3R”原则。据统计，通过实施家电循环法，有60 万t 家电垃圾变废为宝。通常是通过粉碎后，经电磁筛选、风力筛选等，将铁屑、铜屑、铝屑等选出，作为再生资源利用；塑料、玻璃、木块等的碎末则进行焚烧和填埋处理。2法律体系美国、日本和欧盟等发达国家和地区，在电子产品的报废和处置等方面均建立了较为系统的法律体系，包括立法征收电子废弃物处理费和立法再生利用。立法征收电子废弃物处理费，主要有美国和欧盟。欧盟同时也扩大了生产者责任制的范围，将电子废弃物处理费的征收范围扩大到了在欧盟销售的任何电器。立法再生利用，主要有日本和部分欧洲国家。2000年颁布的日本家用电器再生利用法，明确规定制造商和进口商必须负责自己生产和进口产品的回收和处理。瑞典法律规定电子废弃物的处理费用由制造商和政府共同承担。法国则强调全社会共同尽责，规定每人每年至少回收4 kg 电子废弃物。德国是对电子废弃物进行综合回收处理最早的国家，早在1972 年就颁布了德国废弃物法案；经1986年的第四次修订后，命名为关于避免和回收利用废弃物法案。1994 年德国又制定了循环经济和避免废弃物法案，率先走向循环型经济社会。日本是一个后起的工业国家，在不到150 年的时间内，走完了欧美国家300 年的工业化道路，与此同时也加倍地体验了环境破环和污染的苦果。虽没有明确的理念，但在工业废物和生活垃圾处理方面，无论是在立法上还是在技术上，日本都处于比较先进的水平。特别是在20 世纪90 年代，日本提出了“环境立国”的口号，并集中制定了废弃物处理、再生资源利用、包装容器和家用电器循环利用、化学物质管理等一系列法规。在建立、健全了环境保护和废弃物循环利用法规的基础上，日本于2000 年制定了循环型社会基本法。美国早在1965 年就制定了固体废物处理法，并成为第一个以法律的形式将废弃物利用确定下来的国家；1976 年颁布了资源保护回收法；1984 年美国国会通过资源保护与回收法，该法规是目前世界上比较详细、完整的一部法律，强调国会要资助各州政府的环保局建立有关废弃物处理、资源回收、环境保护的规划，以及回收技术及设备的研究与开发，资助专业人员的培训等事项。3回收利用技术欧美和日本经济发达国家在电子废弃物的处理技术上一直处于领先地位，回收效率高，产生污染少。有报道称采用电弧炉熔炼回收电子废弃物中的金、银、钯，其回收率可分别达到9988，9998和100。在基本金属回收方面，采用机械破碎分选硫酸+过氧化氢工艺浸出废旧电路板中的铜、铁、锌、镍和铝，其浸出率均高于95，剩余的固体物用硫代硫酸铵、硫酸铜和氨水回收其中的金和银。采用破碎静电分选磁选浸出电解工艺从电路板及其他电子元件中回收铜，铜回收率高于98，其纯度达到995。而采用16 mol/L 的硝酸浸出破碎的废电路板中的金属，浸出液用氢氧化钠中和后，通过电沉积来回收铜和二氧化锡，电解余液通过电渗析再生硝酸回用，而浸出后剩余的固体用15 mol/L 的盐酸溶解其中的锡酸沉淀物，再通过电沉积回收溶解液中的金属锡，电解余液则回用于溶解锡酸。该工艺金属回收率高，获得的金属单质纯度高，而且采用的浸出液毒性小、腐蚀性低。整个过程浸出液循环使用，减少甚至避免废液的排放，适应日趋严格的环保要求，实现了高纯度金属的清洁高效回收。国外在20 世纪80 年代开始将生物技术应用于回收电子废弃物中的金属。其基本原理是利用某种微生物或其代谢产物与电子废弃物中的金属相互作用，产生氧化、还原、溶解、吸附等反应，从而实现回收其中的有价金属。生物技术工艺简单，回收过程具有安全、高效、清洁的特点，对环境负面影响小，潜力大。但是可利用的菌种少，培养周期长，该技术距离工业应用还有一些距离。4 回收理论与办法国外电子废弃物回收体系的研究既注重理论又注重实际应用。目前已阐述的理论方法包括：电子废弃物在内的各种废旧商品的价值再生的方式（包括直接再利用、修复后再利用、再生循环到废弃掩埋）及这些具体方式在供应链的定位，描述了商品退货及回收管理的方法，并构造了回收流程；电子废弃物材料回收与处理的决策方法，提出了综合考虑环境影响、回收可行性及资源利用程度等因素的电子产品生命周期终了时的优化回收准则；家电产品设计的一般原则和方法、材料选择、零件联接方式，以及电子废弃物的回收、处理策略；电子产品在生命周期结束后其资源重获的各种方式，都具有一定的实践意义。实践方面，开发回收工具，建立回收企业，已经取得了一定的经济和环境效益。荷兰通过研究产品的回收和拆卸策略，开发了具有处理60 万台电冰箱的回收系统以及相应的拆卸流水线，有效地减少了环境污染，也减轻了工人的劳动强度。2001 年2 月，世界首家电子废弃物处理厂“生态电子公司”在芬兰北部的电子城奥鲁正式建成投产。日本通产省与日本家电制造商联合，投资50 亿日元研究开发家电回收处理集成系统，已于1998 年建成了一座示范型小规模实验工厂，并取得了良好的运行效果；丰田公司也建立了针对自己产品的回收工厂。二、国外电子废弃物资源化经验电子废弃物资源化产业在发达国家已初具规模，并且进入了快速发展时期，该产业不仅取得了大量的经济效益和环境效益，而且创造了大量的就业机会，带来了极大的社会效益。他们的成功经验，对正处于电子废弃物回收处理初步阶段的我国具有很大的借鉴作用。他们的经验，概括起来主要有4 条。1健全的法律、法规保障体系发达国家通过立法来保证电子废弃物的合理回收、处理以及再利用，以法律法规作为强有力的保障措施，为电子废弃物的回收处理提供了制度保障。这些法律内容基本包括：合理确定电子废弃物涵盖的范围，明确各主体的责任，对电子废弃物处理目标做出明确规定。2采取有效的经济政策发达国家将经济政策应用到电子废弃物管理领域中，为电子废弃物的处理提供资金，激励和改变居民、厂商行为，引导全社会参与电子废弃物回收处理过程。经济政策分为经济约束政策和经济激励政策。经济约束政策通过收取垃圾处理、填埋费（税）等，改变产品的成本结构，引导生产者和消费者的行为，改变废弃物回收处理的责任。经济激励政策通过税收减免、政府奖励等措施，鼓励生产者和消费者减少和再利用废弃物，奖励对废弃物回收处理做出贡献的相关参与者。3实行生产者责任延伸制生产者责任延伸制就是在对生产者的生产行为进行约束的同时，要求生产者在废弃物回收处理过程中必须承担全部或部分责任。部分发达国家还将此项制度上升至法律的高度，强制生产企业执行。4建立科学的回收体系发达国家建立完善回收处理体系为其有效回收处理电子废弃