E垃圾的资源化

2013-08-20陈秀霞王德明解学相

科技传播 2013年9期

陈秀霞，王德明，解学相

莒县水利局仕阳水库管理处，山东莒县 276599

1 E 垃圾

1.1 E 产品

随着社会进步和科学技术的迅猛发展，我国古人所梦想的“楼上楼下、电灯电话”和“千里眼、顺风耳”等科技项目迅速地变成社会现实。伴随着高新技术产业的快速发展，人民群众的物质文化生活水平，普遍有了大幅度的提高，生产、办公和日常生活中所使用的电子产品五花八门，电器时代的多种电器设备也向电子产品转化，由于IT 业的发展，大量电子产品得到了广泛应用，人类社会由电器时代进入了电子（E）时代。各种规格型号的E 产品琳琅满目。它给人类带来了快捷方便、带来了娱乐效益，节省了人们的体力，丰富了人们的文化生活，改善了人们的物质条件，节省了沟通时间，方便了科技工作，加快了信息传播。

目前，E 产品涵盖了生产、办公与生活领域的大部分，涉及到吃、住、行、玩、乐、用诸多方面。普遍进入家庭的就有电脑、手机、打印机、扫描仪、数码相机、彩电、冰箱（柜）、洗衣机、微波炉、电烤箱、吸油烟机、空调、DVD 等大件和电话机、闹钟、收录机、单放机、复读机、CD（MP3）、电扇、手电和剃须刀等小百货。就连汽车、摩托车等交通工具也广泛使用了音响和电子打火装置，甚至全球卫星定位系统GPS。

1.2 E 垃圾

电子产品都有一定的使用年限，高者可达10 多年，少者也只有几小时甚至半小时。电脑一般为8 年、手机为3 年、冰箱13～15 年、彩电为8～10 年，电子产品超过使用寿命、过期作废即成为电子垃圾即E 垃圾。

2 E 垃圾的数量和污染特点

2.1 E 垃圾的数量

目前，据不完全统计：全国约有彩电5.4 亿台、冰箱4.64亿台、洗衣机4.39 亿台、微波2.35 亿台、组合音响（DVD）0.92 亿套、电脑3.84 亿台、互联网普及率38.3%，网民5.13亿。固定电话2.8512 亿部，移动电话9.862 亿块、电话普及率94.9%，钢琴0.18 亿台、空调4.66 台、摩托车1.16 亿辆、汽车1.0758 亿辆；摄像机0.58 亿只、不加小家电，少说也有41.92亿台（部），这还不包括单位所有。

以手机为例，1999 年全国有100 万部、2001 年有1 亿部、如今已经有9.862 亿部、全国平均百人73.6 部、城市居民平均百人105.4 部，按使用3 年算，则每年报废33000 万部，加上附件和电池所产生的电子垃圾超过60 万吨，手机只是E 产品大家族中的“小弟弟”，而多数家用电器是20 世纪80 年代进入家庭的，现在普遍进入更换期，我国每年至少有500 万台电视机、400 万台冰箱、500 万台洗衣机要报废，加上电脑等“大哥哥”，2004 年更新报废电脑2000 万台，全部电子垃圾将有多少？难以估计。我国的电子垃圾产量自2003 年以来已高达110 万吨，并以高于全球增长速度增长，每年约5%～10%。据统计，全球的电子垃圾80%被运到亚洲，其中90%在中国处理与丢弃。

2.2 E 垃圾的污染特点

凡事有利就有弊，我们在享用电脑、手机、彩电、冰箱、微波炉等E 产品带来的便利时，也应及时防范应对电子垃圾的挑战，不久的将来，电子垃圾的污染将迅猛如虎。电子垃圾与以往任何垃圾给水环境带来的破坏和污染具有不同的差异性，它有以下特点：

2.2.1 种类多、数量大

电子产品的发展趋势是数量大、门类全。几乎所有的机电产品、几乎所有的生产生活用品都含有或大或小的电子产品部分。

2.2.2 危害的严重性

其污染的严重危害性：主要表现在有毒有害物质含量高、污染物的种类多、危害性剧烈。

2.2.3 污染的持续性

电子产品更新换代快、污染物污染环境的能力持久。

2.2.4 污染的普遍性

电子产品分布范围广、区域大、应用普遍。因此电子垃圾的分布范围广大、城市乡村、单位、居民家庭都有，具有普遍性。

2.2.5 大小重量不一

大的几百吨、数十立方米，小的数毫克、一立方毫米、甚至更小。

2.2.6 污染性质、程度不同

由于电子产品的种类和污染物的种类不同、污染物的性质、污染能力就不同。

3 E 垃圾资源化的必要性

3.1 E 垃圾的原材料组成

E产品的原材料构成大致包括以下6类有毒有害物质：铅、铬、镉、汞、聚氯乙烯和溴化阻燃剂以及部分重金属金、银、铜、锡、钯、铂等；还有外包装材料塑料。

3.2 E 垃圾的危害性

电子垃圾严重危害居民健康。已经造成五大公害事件、八大环境问题。如果将这些电子垃圾随意丢弃或掩埋，既污染地表水环境，大量有毒有害物质渗入地下，又造成地下水严重污染。

3.3 目前的水环境状况

当前我国生态环境形势依然严峻，生态恶化的趋势没有得到根本性扭转，恶化范围在扩大、程度在加剧、危害在加重，尤其存在“一方治理、多方破坏，点上治理、面上破坏，治理少、破坏多”的三个特点。生态环境的整体功能在下降，抵御各种自然灾害的能力在减弱。

3.3.1 水污染严重

全国79%的人引用次生污染的水，其中7 亿多人饮用有机污染的水；3.6 亿农村居民吃不上干净、卫生的达标水，其中1.3 亿人饮用高硬水，0.6 亿人饮用高氯水，0.8 亿人饮用高氟水，0.4 亿人饮用高硝酸盐水。淮河、黄河、海河和辽河的水资源利用率远大于国际公认的30%～40%的水资源利用警戒线，污水与河道清水之比大于1：2，低于河流自身净化能力，上述河流失去自净功能。

3.3.2 水资源短缺

目前，全国农村有7000 万人、6000 万头大牲畜饮水困难，全国668 座城市，缺水城市550 多个，严重缺水城市300 余个，比较严重缺水城市110 余个，46 座城市出现不同程度的地面沉降、下陷和裂缝、30 多个城市出现比较严重的地面沉降、下陷和裂缝，沉降超过2m 的有4 个，如上海、天津、太原市等。全国平均每年受旱面积0.2174 亿hm2，成灾893.4 万hm2，过量超采地下水80 多亿m3，形成漏斗区达100 多个，冀京津鲁大漏斗达9 万多km2。全国每年因干旱缺水直接损失144.7亿元，间接行业损失852.3 亿元。据专家计算：目前，我国有15 个省、自治区、直辖市的人均水资源量低于严重缺水线1 700 m3，7 个省、区的人均水资源量低于生存起码线1 000m3；农业灌溉有效利用率一般为25%～40%，工业用水重复利用率仅有45%。

3.3.3 水环境破坏后果严重

据世界卫生组织调查表明：80%的疾病和52%的儿童死亡与饮用水水质不良有关，因水污染而患病死亡的人约占世界各医院总住院人数的50%（全球因水污染致病每年死人2500万）。生态环境的改变引起疾病流行已是必然趋势。目前，水生态功能继续衰退、水生态安全受到威胁、水源涵养能力退化，水生态环境已十分恶劣，而我国每年因水污染疾病而造成的医疗费用多达数千亿人民币，严重制约了国民经济的可持续发展。如不抓紧进行根本性保护和治理，必将危及人类自身。

3.4 影响经济发展的矿产资源现状

我国现有95%的能源和85%的原材料源于矿产资源，农用肥料和农药原料也依赖于矿产资源。据有关部门论证，158种自然矿产中能源占10 种、金属54 种、非金属91 种、水油气3 种；其中的45 种主要矿产资源在2000 年只能保证64%，2010 年可保证51%，2020 年则只有6 种能保证经济发展需要，仅占13%。

3.5 回收处理、再生利用、扩大资源储备

据专家计算：1 吨废旧手机电池可提炼优质黄金100g，而一般品位的金矿石每吨仅可提炼黄金5 克，高品位的金矿石每吨也只能提炼黄金几十克，远低于废旧手机电池。而丹麦大学研究证实：废旧电器中含有相当数量的金、银、铜、铂等贵金属。每一吨废旧电子板卡中，就可以分离出450 克左右的黄金。1 吨废弃电脑中，可回收塑料270kg、铜128.7kg、铁1kg、铅58.5kg、锡39.6kg 等。因此，废旧电子电器岂不是高品位的金矿石吗？经过专业处理提取黄金岂不更有益？用从废家电中回收的废钢代替通过采矿、运输、冶炼得到的新钢材，可减少97%的矿废物，减少86%的空气污染和76%的水污染。另外，电池板和电路板上的银、铜、铅、锡，电池与开关上的汞等均可回收处理、再生利用，既减少了污染物和污染源，又节约了自然资源，真正成为循环经济。

4 E 垃圾资源化的可行性

4.1 回收技术

据中国再生资源总公司天津再生资源研究所副所长黄继承介绍：我国的废旧电器回收技术并不落后，天津大通铜业公司与中科院等离子研究所合作开发的等离子弧加热装置，可以在一个完全封闭的环境中，运用高温将E 垃圾分解到分子状态，其排放物对环境的危害极其微小。天津大通铜业公司经理李晓飞说：“从技术层面上讲，国内外的技术已经相当成熟，我国的废旧电器再生化与资源化并不存在技术障碍。”

在塑料制品回收再生利用方面，山东省临沂市某企业的废旧塑料回收再生利用技术，已经获得国家专利，各种废旧塑料均可再生利用，生产成一种高强度的胶凝剂和房地产建筑用防水涂料（薄膜），其成本效益比1：10，无害化资源化再生利用率达60%～85%，该设备已批量生产并投放市场、出口荷兰等环保先进国家。

4.2 我国国情特点

我国是一个人口大国，拥有丰富的廉价劳动力资源，开展人工回收处理废旧电器，一方面大大提高资源的回收利用率，另一方面，扩大就业，促进社会稳定，再一方面，降低成本，这正是我国的优势。我国的电子垃圾分布松散，与人口布局一致。电子垃圾的资源化处理就更应取得政府干预和指导。

5 E 垃圾回收处理的国际现状及相关政策

5.1 首倡。20 世纪60 年代，巴西的库里底巴市首先提出：“垃圾不是垃圾、回收处理、再生利用、节约资源”的倡议并付诸实施，在商店超市实施了“垃圾换食品”的行动，至今成为世界第一生态城市。

电子垃圾的回收处理是一个世界性难题。目前，国际社会达成共识：“生产厂家治理污染责无旁贷”，生产企业不仅负责生产过程的环保治理，而且承担电子产品在整个生命周期内对环境影响的责任，即“废物管理责任”与“产品环境信息责任”。这种理论观念首先倡议于1991 年的德国，很快普及到欧洲国家及西方发达国家。2003 年7 月初，欧盟正式颁布处理废弃电子产品指导法令，即《报废电子电器设备指令》与《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令》，要求成员国必需在2004 年8 月13 日前将此法令纳入本国正式法律条文。要求成员国必须在2006 年7 月1 日前生效启用，之后所产电子电器设备不含上述6 类及聚溴二苯醚和聚溴联苯等有毒有害物质。所有在欧盟市场上生产、销售电脑、打印机、主机板、鼠标、键盘、手机、CPU 等业者，必须在2005 年8 月13 日前建立完善的分类、回收、处理、复原和再生利用系统，并承担产品回收责任。自1991 年以来，德国、荷兰、欧盟、瑞典、日本、香港、英国等国家和地区，先后开始了类似相关行动。

5.2 国外

美国。在美国，E 垃圾拆解已经形成了很专业的分工，有共有400 多家专业公司，专门负责拆解的公司、有专门负责电路板回收的公司、有专门负责回收贵重金属的公司等等。由于是专业化处理，其回收利用率达到97%以上，最后只有3%的东西被当做垃圾埋掉。工艺，包括手工拆卸、机械处理、火法冶金、湿法冶金、生物技术冶金及电冶金等技术。资料显示：美国目前的E 垃圾处理企业，一般年利润为2 500～3 000 万美元，从中也可以看出，这是一个既有社会环境效益、经营得好还有巨大的经济效益的阳光产业行业。美国采用立法征收电子垃圾处理费及立法再生利用。

德国及欧盟。德国废旧电器回收厂普遍采用了一种电子破碎机来分选废旧电器中的有用物和废物。其流程是：先用人工拆卸的方法将废旧电器中含有有毒物质的器件取出，如电视机显像管、荧光屏等。然后，将剩余部分放入破碎机中，先通过磁力分选分离出铁、再进入涡流分离出铝，再通过风力分离出塑料等较轻物质，最后剩下的便是铜和一些贵重金属；这些分离出的金属，会根据它们的含金量来卖给终端处理厂。其回收利用率高达90%以上，这样的一套设备年可处理废旧电器3万吨。欧盟国家实行立法征收电子垃圾处理费及立法再生利用。

日本。在日本，废旧电池回收处理率达60%，尤其是北海道，1998 年就已经成功地实现了电池分离回收利用技术，将其分解成铁粉、水银和铁酸盐等，从而为电脑、电视机、温度计和荧光灯等制造业提供原材料。日本实行立法再生利用法规。

瑞典Boliden 公司和加拿大Noranda 公司含贵金属的电子废弃物的回收流程是：1）熔化：2）精炼：3）电解。

上述西方国家和欧盟多实行政府大力倡导支持和行业协会组织协调监督政策。主要技术是火法冶金技术、火法冶金的最大优点是可以处理几乎所有形式的电子废弃物，废弃物的物理成分限制要求不高，回收的主要金属铜及金、银、钯等贵金属具有非常高的回收率。湿法冶金技术、采用溶剂萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤及蒸馏等方法对溶液进行分离，使所需要的金属析出和聚集。英国利物普大学的Elaine 提出的电化学方法、前西德中央固体物理与材料研究所的Gloe 等研究推出的硝酸—盐酸/氯气联合浸取工艺，双氧水—硫酸湿法工艺，巴西圣保罗大学的Tenorio 等浸取工艺。其它外国的电子垃圾处理普遍按照如下形式进行：1）填埋法，会造成污染、浪费资源；2）捐赠转移法，以捐赠为名转移垃圾到落后国家；3）拆解熔炼法，对整机及玻璃采用拆解法、含金属部分多采用熔炼法；4）减量化法，美日韩和欧盟等国家多采用转移生产基地、达到电子垃圾减量化目的。

5.3 中国电子垃圾的资源化现状

目前我国尚未建立电子垃圾的正常回收渠道，缺少行业监管部门和制度，民众相关意识淡薄。小商小贩已成为回收电子垃圾的主力军，而电子垃圾的拆卸需要很高很强的专业技术知识，小商小贩如何能做到？一把铁锤、一个硫酸池的小作坊进行拆解，只能将有毒有害物质排放地表或河流，渗入地下，污染环境，对水生态环境的破坏无疑是灾难性的！现象——小企业不能搞，大企业吃不饱，缺少政策法规导向和体制约束监督。日前，国家有关部门已选定青岛、天津、浙江等地建立废旧家电处理示范项目，目的是测算回收处理成本、资源回收利用率、用以选择适合我国的回收处理技术路线、制定相关标准。

5.3.1 小作坊式处理

目前，我国的E 垃圾回收利用基本处于失控状态。天津市经委资源与环境处张媛处长介绍：我国的E 垃圾回收处理主要集中在一些个体经营者手里，这些未注册的家庭作坊约有1500 多家，大多分布于广东广州、贵屿和浙江台州。他们工艺落后，为降低成本，又几乎不采取任何环保措施。典型案例：贵屿镇全镇从事废旧电器拆解加工的人员达3 万多人，占全镇劳动力的50%以上，人年均收入1.5 万元，是全镇农村人平均收入的5 倍。已经形成了完整的电子垃圾回收处理的生产链，包括从全国各地及国外收集到运送、一级拆解、二级拆解、废弃电器零部件的再加工、销售等，所有的环节都已成型，并运转多年。

据一些回收机构估计，我国通过正规渠道处理的电子垃圾（即交由经过环境保护机构认证的专业电子垃圾回收厂处理）不到总数的10%。据调查，目前我国城市中大量的电子垃圾回收处理有3 种方式：一是翻新改装后进入二手市场。尤其是旧家电，主要是由小商贩把旧家电清洗、修理或组装后卖到二手市场、集散地或销往农村；二是简单拆解、低水平再利用。多数企业的投资规模很小，企业主要以家庭作坊和个体经营者的形式存在；三是与生活垃圾一起被回收填埋。基本上处于手工作业阶段，没有形成规模化和机械化操作。大多数拆解作业都是家庭作坊式，基本上采取简单物理方法(如砸、剪、风吹法、水洗法等)和简单化学处理方法(如焚烧、酸解处理等)。仅在手机领域有所突破，在国家环保局的推动下，不久前，诺基亚、摩托罗拉、首信、海尔等7 家生产企业在人民大会堂发出了“关于开展移动电话环境保护行动的倡议书”，郑重呼吁：生产厂商承担环保责任，设计并制造对环境更友好的产品，逐步制定完善回收计划，传播电子产品的环保信息，推动社会各界优先使用环保产品。

5.3.2 规模化环保型回收处理

电子垃圾的处理在国家范围内还没有形成产业，但是目前我国已经有了一批专门从事电子产品回收业务的企业。2003年，无锡建设了我国第一家电子垃圾处理企业，南京金泽公司电子电器废弃物加工处理中心，这是我国第一家建成的环保型废弃物加工处理中心，南京环务资源再生科技有限公司也是南京的电子垃圾处理公司之一。苏州同和资源利用有限公司是江苏省规模最大的一个电子垃圾处理厂。日前全国注册的电子废弃物加工企业有200 多家。原国家物资部系统成立了中国物资再生协会负责全国废弃物的再生处理，但是全国范围内尚未理顺管理体制。与小作坊对比的是，全国首家正式投产的电子垃圾处理中心——南京金泽公司电子电器废弃物加工处理中心。拥有摩托罗拉、三星、NEC、西门子、LG 等众多巨头式客户的企业，却面临着开工不足，产能大量闲置的问题。

5.5.3 处理技术

电子废弃物的处理技术主要有：物理法、化学法、生化法三类，前者是机械破碎、拆解分选，化学法是最成熟的广泛应用的科学法如鼓氧氰化工艺。生物法目前还处于试验阶段，包括微生物氧化浸出和微生物积累和吸附。天津大通铜业公司技术已是世界先进水平，只是没有全国推广。

5.3.4 存在小作坊猖狂大企业难以为继的原因

一是缺少政策导向，二是法律尚未全面真正实施，三是利益驱使。成本效益对比，如下表所示：

类型回收处理企业方式生产成本高低效益高低规模化规范化企业由于回收渠道狭窄，原料来源不稳定，没有固定的回收源物理化学法或生化法人力、土地、高技术的机器、高标准的厂房、高质量的生产环境、高环保要求等交易成本高、运输成本高效益低家庭作坊小企业小贩走街串巷、垃圾车，国外免费或低费垃圾物理法、很少化学法手工、作坊、简单技术、无环保设施原料成本低、运输成本小效益

5.4 中国电子废弃物处理政策

2003 年年底国家公布了《关于加强废弃电子电器设备环境管理的办法》。2009 年2 月25 日环保部令13 号《废弃电器电子产品回收处理管理条例》公布之日起实行，2010 年12 月15 日环境保护部公布《废弃电器电子产品处理资格许可管理办法》，自2011 年1 月1 日起施行。中华人民共和国国务院令第551 号《废弃电器电子产品回收处理管理条例》，自2011 年1 月1 日起施行。国家发展和改革委员会和环境保护部、工业和信息化部2010 年第24 号公告《废弃电器电子产品处理目录（第一批）》和《制订和调整废弃电器电子产品处理目录的若干规定》，自2011 年1 月1 日起施行。财政部商环境保护部、国家发展改革委、工业和信息化部负责解释的《废弃电器电子产品处理基金征收使用管理办法》自2012 年7 月1 日起执行，该办法具体规定了5 类22 种电子电器产品的垃圾处理征收范围和费用标准。