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'上海交通大学硕士学位论文摘要《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订摘要随着电子电器产品的广泛应用和大量生产,废弃电子电器产品的产生数量和种类也迅速增加。废弃电子电器产品由于同时含有多种有害物质和大量可回收材料,且种类繁多,结构组成复杂,因而引起了世界各国政府部门、产业界和环境领域的关注。目前我国对相关问题也加强了重视,预防废弃电子电器产品污染成为全球保护资源环境、促进可持续发展的一个关键课题。对废弃电子电器产品的处理技术进行规范可为该行业的可持续发展和污染物排放控制提供环保技术支持,并推动处理技术的进步。本文首先概括了现有的废弃电子电器产品处理技术,对这些技术进行了原理介绍和比较,并分析了处理过程中的主要污染因子,同时着重介绍了几类含有害物质零部件的具体处理方法。再结合我国实际国情,经分析后提出拆解技术是适合我国国情的废弃电子电器产品处理技术,尤其是对于废印制电路板而言。同时,本文还分别介绍了国内外有关废弃电子电器产品的法律规范和技术标准,并对比分析了国外相关法律规范和技术标准在我国应用的适应性,而且针对废弃电子电器产品处理行业的特点,指出了国内已有相关环境标准和法律规范存在的问题。在论述了制订本技术规范的技术基础和理论基础后,提出了本技术规范的主要内容,且详细探讨了本技术规范框架的确定、适用范围的确定、运输和贮存的问题、废印制电路板处理技术的选择等重点难点问题。在这些基础上,形成了《废弃电子电器产品处理技术规范》标准文本讨论稿,并对其进行了简要的环境效益分析。第I页
上海交通大学硕士学位论文摘要最后,结合编制过程中遇到困难,提出了技术规范的完善需要经过废弃电子电器处理行业的实践;今后标准的制订应以材料来划分;各部门在编制过程中能够多进行相互协调与交流;尽快制订与本技术规范相配套的标准等相关建议。关键词:废弃电子电器产品,处理,法律规范,技术标准第II页
上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTSTUDIESONTHEFORMULATIONOFTECHNICALSTANDARDOFWASTEELECTRICALANDELECTRONICEQUIPMENTTREATMENTABSTRACTDuetothemassiveproductionandextensiveconsumptionofelectricalandelectronicequipment,wasteelectricalandelectronicequipment(WEEE)hasbeenincreasingdramaticallybothinquantityandcategory.WEEEcontainssignificantamountsofheavymetalsandhalogenatedsubstanceswhich,oncedisposedofthroughlandfillorincineration,maypresenthazardstopublichealthandtheenvironment,thusattractinggreatattentionoftheauthoritiesandindustriesworldwide.Ontheotherhand,WEEEisalsoakindofvaluableresources,inparticularmetalsandplastics.Inrecentyears,Chinahasmadegreateffortsinthelaw-makingactionsonthemanagementandtreatmentofWEEE.ThetechnicalstandardofWEEEtreatmentisoneoftheregulationsorlawsgoverningthetreatmentofWEEEandmayupgradetheWEEErecyclingindustryofChina.Inthisthesis,thereuseandrecyclingtechnologiesandfundamentalsofWEEEarereviewedandthepotentialcontaminationscausedbythepollutantsareaddressed.Inaddition,severalrecyclingordisposalprocessesofhazardouscomponentsarepresented.Furthermore,thecommonpracticeofmanualdismantlingandreuseofelectroniccomponentsconductedparticularlyintheruralareasareintroducedandthefavorablerecyclingprocessforChinathatcombinesadvancedtechnologywithabundantlaborforceissuggested.Duringthepreparationofthistechnicalstandard,theregulationsor第III页
上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTtechnicalstandardsofforeigncountriesandthoseofChinaareexamined.Thekeyissues,suchasdefinition,scope,treatmentprocedures,andreuseorrecyclingprocessesarestudiedanddiscussedextensively.Nowthe3rdversionoftechnicalStandardisformed.KEYWORDS:wasteelectricalandelectronicequipment(WEEE),technicalstandard,reuse,recycling,treatment第IV页
上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□√。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名:吴雯杰日期:2007年01月29日指导教师签名:王亚林日期:2007年01月29日
上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:吴雯杰日期:2007年01月29日
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第一章概述1.1废弃电子电器产品简介1.1.1定义废弃电子电器产品,也称为电子废弃物,在定义时,参考了欧盟《废旧电气电子指令》DirectiveoftheEuropeanParliamentandoftheCouncilonWasteElectricalandElectronicEquipment,WEEE),该指令首先对电气电子产品进行了定义,电气电子产品是指依靠电流或电磁场才能够正常工作的产品,其使用的交流或直流电压分别不超过1000或1500伏,废弃电气电子产品就是作为废弃物的定义内电子或电气产品,并包括所有的附件、零部件和消耗品[1]。我国《废弃产品回收利用术语》标准中将“废弃物”定义为持有者丢弃、打算丢弃或被迫丢弃的任何物质和物体。结合这两者,本规范所采用的定义是指产品的拥有者不再使用且已经丢弃或放弃的电子电器产品(包括构成其产品的所有元(器)件、零(部)件和耗材等),以及在生产、运输、销售过程中产生的不合格产品、报废产品和过期产品。范围包括计算机产品、通信设备、视听产品及广播电视设备、家用电器产品、仪器仪表及测量监控产品、工具共六大类,并包括构成其产品的所有元(器)件、零(部)件和耗材。1.1.2特征1.1.2.1数量激增信息时代的到来,使电子工业迅猛发展。伴随着电子工业的高速发展,废弃电子电器产品污染不可避免地摆在了我们面前。废弃电子电器产品处理处置已经成为一个全球性环境问题。仅我国而言,随着现代化进程的加快和人民生活水平的提高,电子产品普及率进一步上升,更新换代速度也逐步加快,每年产生数以亿计的废弃电子电器产品,今后废弃电子电器产品带来的压力会更加突出。据统计数据显示,目前我国电视机的社会保有量超过3.5亿台,成为年产能力为4500多万台的生产大国。冰箱的社会保有量达到1.3亿、洗衣机也达到1.7亿台[2],如图1-1所示。这些电器多数是20世纪80年代中后期进入家庭的,按照冰箱的平均寿命在10年左右,洗衣机平均寿命在8至9年,电视机平均使用寿命在2万至3万小时计算,我国现在已进入电子产品淘汰的高峰期。冰箱年均报废量将达400万台,洗衣机、电视机的年均报废量将达到500万台以上[2]。如按美国国家安全委员会第1页(
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订估计的以两年为电脑的平均寿命,那么1999年之前生产的电脑已沦为废旧电脑。则我国现有废旧电脑应在600万台-760万台之间[3]。而且随着现代化进程的加快,电子消费类产品已经进入更新换代的高峰期,这个数字会逐年大幅增加。此外,近年来我国手机、数码相机、mp3等其他新兴电子电器产品的消费量也逐年呈大幅度上升趋势,相应地,这些电子产品的更新换代速度远快于家电产品,废弃量逐年提升。65433.552111.31.70电视机光盘机音响产品冰箱洗衣机图1-1中国主要家电社会保有量Fig.1-1TheAmountofMainHomeApplianceinChina在我国,除了家庭、政府和企事业单位废弃电子电器产品,生产制造商(包括进口商、销售商)产生的电子电器残次品外,进口的废弃电子电器产品也占了较大比例。据统计,全世界数量惊人的电子垃圾中,有80%出口至亚洲,这其中又有90%进入中国[4]。而且国外电子垃圾进入中国的地域呈现日益扩大的趋势,已从广东地区蔓延到湖南、浙江、上海、天津、福建、山东等地。虽然中国政府在2002年7月1日就明确规定禁止进口11类废旧电器,而且国际条约《巴塞尔公约》规定,全面禁止任何理由从发达国家向发展中国家出口有害废物,但废弃电子电器产品依然在我国蔓延,其趋势令人担忧。1.1.2.2经济价值高一方面表现为再利用性。电子电器产品更新速度的加快使得相当多的产品或者其零部件并没有达到其使用寿命即被使用者废弃。这些被淘汰的电子电器产品或零部件,经过可靠性检测确认其可继续使用之后,可以通过正确的政府指导或市场行为转移到低收入人群或地区按原功能重复利用,也可以由个人直接收购或由网络销售给需要的厂家降级使用,目前二手电子元器件的价格为新元器件的40%~80%[5],具有相当高的回收利用价值。另一方面表现为资源回收性。废弃电子电器产品是资源的富集体,其中含有许多可以进行资源化利用的材料,以台式电脑为例,表1-1显示了其组成成分。第2页社会保有量(亿台)
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订表1-1台式电脑的物质组成(%)[6]Table1-1TheMaterialCompositionofDesk-topComputer废弃电子电器产品在生产过程中就使用了金、银、铂等稀贵金属。1968年,美国和西欧的电子产品中耗费了82吨金,1973年达到127吨的高峰,1975年的使用量降到67吨,1978年以来,金的消耗量大约保持在每年80吨[7]。这使得废弃电子产品具有比普通城市垃圾高得多的价值。根据金属含量的不同,有研究估计,每吨废弃电子电器产品价值达几千美元[8]。另一方面,PCB和混合塑料均取材于石油产品的高分子聚合物材料,它们具有很高的热值,具备一定的能源利用价值。表1-2某些金属矿床工业品位与废弃电子电器产品中金属含量对照表[9]Table1-2ComparisonofMetalContentsbetweenMineralDepositandWEEE对于制造要求更高的精密电子设备,其废弃物的回收价值甚至超过的天然的矿石的采矿价值,从表1-2可以看出这一点。以手机为例,除塑料外,还含有铜、金、银、钯等有价金属,含量分别约为280g/t、100kg/t、100g/t。而我国金矿的品位一般在3-6g/t,一般经过选矿得到的金精矿也只有70g/t左右,不可能第3页矿产种类工业品位指数的矿床条件一般工业品位指数电子废弃物中含量Cu坑采硫化矿露采硫化矿难选硫化矿0.4~0.5%0.4%0.7%10%Au脉金矿砂金矿4~5.5g/t0.2~0.3g/t280g/tZn硫化矿混合矿氧化矿1.0~2.0%2.0~3.0%3.0~4.0%2.2%Pb硫化矿混合矿氧化矿0.7~1.0%1.0~1.5%1.5~2.0%6.3%Al一水硬铝石:沉积型堆积型三水硬铝石:红土型Al2O3≥50%铝硅比≥3.2Al2O3≥55%铝硅比≥3.8Al2O3≥48%铝硅比≥014.3%Ni硫化矿氧化矿0.5%(含>3%>1.0%45.5%名称塑料铅铝锗镓铁锡铜含量(%)22.99076.298814.17230.00160.001320.47121.00786.9287名称钡镍锌钽铟钒铍金含量(%)0.03150.85032.20460.01570.00160.00020.01570.0016名称铕钛钌钴钯镁银锑含量(%)0.00020.01570.00160.01570.00030.03150.01890.0094名称铋铬镉硒铌镱汞硅含量(%)0.00630.00630.00940.00160.00020.00020.002224.8803
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订达到280g/t;铂族金属平均品位只有0.4g/t,远远低于废弃手机中钯的含量;铜矿平均品位0.87%,也远达不到上述含量。因而,从资源再利用的角度来说,这些潜在的资源如果能采用合适的方法进行回收,可以达到资源循环利用、节约原始资源、废弃物减量和降低环境污染的多重目的,具有明显的社会效益和经济效益。1.1.2.3污染潜在性大从表1-2中可以看出虽然废弃电子电器产品中大量含有的是对环境影响不大的玻璃和常见金属(铜、铁),但事实上废弃电子电器产品中含有1000多种物质,其中很多是有毒物质,例如:印制电路板(PCB)中含有的镉,塑料中的溴化阻燃剂,冰箱和空调中的发泡剂和用作制冷剂的氟利昂,阴极射线管(CRT)锥玻璃中含有的铅等,这些物质有些难以降解且具有“三制”作用,或破坏大气中的臭氧层导致温室效应,因此这些废弃物若不经处理就和城市生活垃圾混合填埋或焚烧,将对大气、土壤和水体造成严重的污染,从而给人类的健康带来极大的威胁[10]。1.1.3废弃电子电器产品的危害作为信息时代的产物,电子产品在造福人类的同时也日益制造威胁。废弃电子电器产品已成为世界上增长最快的废弃物。目前这一类的废弃物每5年增加16%-28%,比总废物量的增长速度快3倍。据统计,废弃电子电器产品每年会产生5亿多吨的危险有毒废物,已经成为人类最大的污染源[11]。虽然废弃电子电器产品属于固体废弃物,但与一般的城市生活垃圾有很大不同,其中含有大量致畸、致突变、致癌物质,因此巴赛尔公约将废弃的计算机,电子产品及其它的废弃物规定为“危险废弃物”。表1-3和表1-4分别给出了废弃电子电器产品中所包含的主要有害成分及其危害。从表1-3和表1-4中可以看出,废弃电子电器产品中含有多种有害物质,美国新泽西州城市固体废弃物中镉、铅、汞的含量分别高达15.25g/t,543.25g/t,3.25g/t,而废弃电子电器产品是这些金属的主要来源[12]。美国环境保护署估计,2000年城市垃圾中有三分之一的铅来源于废弃阴极射线管及印制电路板等废弃电子电器产品,是仅次于铅酸电池的第二大铅污染源[13]。按每台计算机含2-4kg铅估计,在未来五年中,仅废弃计算机就有约45万吨铅进入城市垃圾中[14]。第4页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订表1-3废弃电子电器产品中的主要有害成分[15]Table1-3PollutantsintheWEEE表1-4废弃电子电器产品中部分有害成分的危害Table1-4HarmfulnessofthePollutantsintheWEEE虽然废弃电子电器产品只占固体废弃物总量的万分之一到二,但如不妥善处理进行直接填埋,由于所有填埋场都有潜在的渗漏危险,即使最安全的填埋场也第5页元素汞铬铅镉进入方式呼吸道、皮肤或消化道消化道和呼吸道食物、饮用水携带食物链进入对人体的危害1.疲倦,头晕、颤抖、牙龈出血、秃发、手脚麻痹、神经衰弱等症状,甚至会出现精神混乱。2.有机汞还能进入胎盘,使胎儿先天性汞中毒3.甲基汞中毒,四肢末梢麻木,记忆力减退,神经错乱,甚至死亡,胎儿畸形。1.铬酸、重铬酸及其盐类对人的粘模及皮肤有刺激和灼烧作用、并导致伤、接触性皮炎。2.铬化合物会引中鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变。3.皮肤接触铬化物,可引起愈合极慢的“铬疮”4.六价铬可诱发肺癌。1.神经系统和造血器官有影响。2.影响宫内胎儿的生长发育进程,造成流产、早产、低出生体重、死产及畸形等危害,还可致胎儿宫内发育迟缓,表现为低出生体重、头围小和低智商等。1.取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头易断;2.高血压症上升。3.镉毒性是潜在性的。4.镉对人体组织和器官的毒害是多方面的,且治疗极为困难。对环境的危害食物链有相当大的富集能力。抑制土壤内有机物质的硝化作用。含铅的废水、粉尘对水和空气会造成污染。含镉的废水会污染河水及河两岸的土壤、粮食、牧草。物质和组分说明电池含有铅、汞、镉等重金属阴极射线管锥玻璃中的铅和屏玻璃内层的荧光粉含汞零部件继电器、传感器、开关中的汞废石棉粉尘污染调色墨盒、液体、膏体和彩色墨粉含有铅、镉、以及特殊碳粉印制电路板环氧覆铜板含溴化阻燃剂;在半导体中的镉;锡铅焊料中的铅;管路件的原材料(纸张类)里的Pb、Cr(VI)等。电容器部分含有多氯联苯系列(PCBs)含卤化阻燃剂的塑料既含有作阻燃剂的多溴联苯(PBB)或多溴二苯醚(PBDE)又有作稳定剂、脱模剂、颜料的铅和镉。制冷剂、发泡剂部分含有氯氟烃(CFCs),氢氯氟烃(HCFCs)、碳氢化合物(HCs)。
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订不能保证在其整个填埋期内不出现一定数量的化学物质和重金属的渗漏,当含溴化阻燃剂塑料或含镉塑料填埋后,多溴二苯醚和镉就会渗漏到土壤和地下水中。含铅的玻璃破碎后,在酸性条件下,大量的铅离子就会析出,对土壤、地下水会造成严重的环境污染。如果对这些废弃电子产品进行焚烧,会释放出大量的有害气体,对空气造成污染。例如:铜是二恶英类物质形成的催化剂,当焚烧含有溴化阻燃剂的塑料时,在铜的催化作用下,当温度处于600-800℃之间时,就会产生毒性很强的二恶英和呋喃。重金属元素则大部分留在飞灰和灰渣中,有研究表明90%的镉进入焚烧飞灰,70%的汞留在灰渣中[16]。当这些重金属积聚在人体内,会使人中毒,严重威胁人们的生命安全。1.2规范的目的和意义我国分别于1996年4月12日发布,1997年1月1日实施了《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),1996年10月4日发布,1998年1月1日实施了《污水综合排放标准》GB8978-1996),但这两个标准只是综合的排放标准,其中没有针对电子行业生产过程产生的残次品和使用后的废弃电子电器产品进行处理、处置制定专门的技术法规和标准。因此,也就没有对电子行业制造生产和使用废弃之后处理与处置过程的环境行为进行有效的规范管理。随着现代电子工业的飞速发展,新的污染物也随之产生,特别在废弃电子电器产品方面缺乏控制方法,导致一些企业和地区在电子产品生产和废弃物处理过程中对环境的污染和破坏。为了促进电子行业的技术进步,规范电子行业的环境行为,保证电子行业的可持续发展,增加其市场竞争力,制定电子行业污染排放标准和有关技术规范是非常必要和迫切的。国家环境保护总局按照加强和改革环境保护标准工作的意见,完善国家环境保护标准,尤其是国家污染物排放标准体系,2004年初组织了有关部门和单位就“电子行业污染物排放标准体系”进行了研究,初步提出了电子各分支行业主要污染因子归类分析及标准体系划分。2004年下半年,国家环境保护总局又组织多家单位就如何制订“电子行业污染物排放标准”工作进行了探讨,并以环办函[2005]86号文下达相关任务。本技术规范是电子行业污染物排放标准体系之一,针对的是电子产品废弃后处理与处置过程中规定限制或禁止采用的工艺技术,以及处理与处置程中应该达到的环境要求。1.2.1对废弃电子电器处理业的影响首先,技术规范是促进科技进步的重要途径。废弃电子电器产品不同于一般第6页(
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订固体废弃物,对其处理得当可以充分利用它的价值,同时减少对环境的污染;否则,对其处理不当将可能对环境造成严重污染。制定本技术规范将鼓励使用先进技术处理废弃电子电器产品,同时必须禁止或限制使用一些可能对环境造成严重污染的处理工艺技术。其次,技术规范是提高行业管理水平的基础。技术规范的制订过程将对国内外废弃电子电器产品处理技术进行深入研究,学习先进、废弃落后技术是时代赋予我们的责任,通过本技术规范的制定,可以推广先进的处理技术,提高我国在这一领域技术水平。最后,技术规范将为国内建立的废弃电子电器处理厂提供环境评价和环境验收的明确标准。1.2.2对电子电器制造业的影响本规范有利于降低欧盟的两项法令:《废旧电气电子指令》及《在电气电子设备中禁止使用某些有害物质指令》(theRestrictionoftheUseofCertainHazardousSubstancesinElectricalandElectronicEquipment,RoHS)对中国企业的贸易壁垒。欧盟在WEEE及RoHS中规定回收处理再利用的费用由生产者负责,在这两个法令实施后(2006年7月1日),电子电器回收成本将转嫁到中国的电子产品制造商身上。如果我国企业委托欧洲处理厂家处理废弃电子电器产品,那么费用预测将依照很高的欧洲人力成本计算,其回收成本可能会接近甚至高于在中国的制造成本,这将很不利于一直依靠低廉的价格取得竞争优势的中国企业。虽然本技术规范的对象是处理企业,但按照本规范建立的处理企业的环境指标将达到欧盟的要求,我国企业就可以委托国内处理厂家回收,由于我国劳动力的廉价,所以能大大降低制造企业的成本。此外,本规范为电子电器生产企业提供实施“生产者责任延伸制”所需的必要的准备工作。废弃电子电器产品回收处理体系不是独立的体系,而是与生产企业、销售、回收、处理企业和消费者、政府相关部门等全社会都密不可分的。当前,由于没有一套行之有效的回收处理政策,造成了电子电器生产企业处于无法建立有效的回收处理渠道的落后状态。最后,规范中对有关的处理术语进行了定义,这将会对统一相关行业用语起到积极的作用。1.2.3研究的创新点第一、本规范所确定的适用范围既体现了当前我国废弃电子电器产品的典型性和普遍性,避免与已有的规定相重复甚至冲突。第二、本规范主框架是按照废弃电子电器产品处理步骤的顺序来编排的,但第7页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订研究和编制的过程是针对不同废弃物来进行的,并在相关小节得到体现,这样都将增加规范的可操作性。第三、考虑到含有害物质废弃电子电器产品的特殊性,在我国境内跨省运输问题上,借鉴了国际经验,这样能提高我国废弃电子电器产品的处理效率,提高处理企业的利润。第四、鉴于我国劳动力丰富而廉价的特点,同时考虑到对环境的负面影响,在本规范中推荐使用拆解,尤其是元器件拆解技术,这点与欧洲仅进行分类拆解甚至不进行拆解就直接破碎不同。1.3研究内容本课题来源于国家环境保护总局办公厅文件——环办函[2005]86号“关于下达《造纸工业污染物排放标准》等12项环境保护标准制修订工作任务的通知”,国家标准《废弃电子电器产品处理技术规范》为这12项之一。本课题在编制过程中主要参与和负责的工作如下:1.3.1调研国内废弃电子电器产品处理技术现状和存在问题调研分以下四个方面进行:1)国内废弃电子电器产品回收及处理现状;2)主要代表性电子电器产品生产企业生产过程中的废弃物回收及处理现状;3)国内废弃电子电器产品处理企业技术水平及存在问题;4)国内废弃电子电器产品处理企业对环境已造成的污染情况。1.3.2调研国外废弃电子电器产品处理技术现状和存在问题通过参加国外著名电器厂家和废弃电子电器产品处理厂专家的讲座,了解国外的先进工艺,吸取国外先进的技术和经验,并对比国内现有处理技术,为选择适用于中国国情的技术打下基础。1.3.3研究国内外有关技术规范和标准首先需要研究国内有关技术规范和标准,针对本规范制定好框架(规范结构和主要内容),同时需要学习国外在这方面的成功经验。欧盟、日本等已制订了完整的法律法规及技术规范来严格执行废弃电子电器产品的回收处理再利用的工作,取得了较好的效果。我们需要研究国外有关法规和技术规范,吸取可以采纳的内容。1.3.4研究所负责的重点内容论文对废弃电子电器产品运输、贮存和资源化处理技术等条款的制定内容及依据进行了系统研究。1.3.5编制技术规范在调查研究分析的基础上,根据国内实际情况,借鉴国外成功经验,制定本技术规范。第8页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第二章技术规范的编制步骤2.1制订原则和技术路线本标准在总体思路上应贯彻“技术上先进、经济上合理、环境上允许、实践上可行”的原则。要有利于保护生活环境、生态环境和人体健康,有利于形成完整和协调的环境标准体系,有利于相关环保法律法规的实施,有利于促进科学技术进步。在技术路线上,应以行业清洁生产工艺和先进的末端污染治理技术为依托,实事求是地考虑行业企业的经济承受能力,加强本标准的环境效益和技术经济分析。对于现有污染源,要规定达到更高标准要求的过渡期限,以体现本标准的持续性发展特征;对于新污染源,要用世界先进成熟的生产工艺和污染控制技术水平从严要求,以体现本标准的先进性和预告性。在《废弃电子电器产品处理技术规范》的编写过程中,还应遵从以下原则:2.1.1经济技术可行性原则本规范的编制要从全局利益出发,认真贯彻国家技术经济政策,要根据现有经济、技术条件和可承受性确定技术规范的技术要求。目前我国废弃电子电器产品处理处于起步阶段,而国外发达国家已开展十余年,本规范制定关键要找好平衡点,使其既保持国际上的先进性,又能适合我国的经济水平。2.1.2分类指导的原则电子电器产品种类繁多,且随着科技的发展,产品变换更是日新月异,因此本规范的制定难以按产品分类来制定,而准备以处理过程分章编写。但是在调研和编制过程以及今后制订的技术规范中应体现针对不同类型的电子产品,其采取的处理工艺可以有所不同,这样,既涵盖了主要处理工艺技术又可对不同类型的电子产品进行有效的分类指导和管理。2.1.3适用性、可操作性原则本技术规范在学习国外成功经验的基础上,应能体现我国的国情,便于使用者和管理操作。2.1.4有利于促进工艺技术进步和科学技术发展应鼓励采用恰当的处理技术,以达到理想产品;应鼓励处理后材料的再利用;限制对环境造成较大影响的工艺;确立回收及再循环目标,通过市场机制的调节,使资源输入和输出的差达到最小,实现资源和能源效率的最大化;促进生产者改进生产技术、使用减少环境负荷的技术系统,要求对传统的产业结构进行调整,第9页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订使之适合于循环经济的推进。2.1.5全过程控制原则废弃电子电器产品的回收、运输、贮存、分类、拆解、处理、再利用、最终废物的处置等,应进行全过程控制,对每一项工序都应有严格的技术规范要求,以期达到对全过程污染物排放的控制。2.1.6技术措施与管理措施结合原则严格的技术规范的制订及执行,都应以管理措施即法律规定为前提才能获得完善的实施。为了使本规范能顺利实施,在编制中将专设一章监督管理措施,可避免以往的环境标准和技术规范在执行中出现监督管理不力的情况。这样不仅环保部门工作有依据,且其工作有透明度,便于群众的监督。制订规范工作涉及社会环境、经济建设、科学技术发展水平、法律及相关领域和专业技术等方面的综合系统工作,为此编制“废弃电子产品处理与处置技术规范”工作将采取以下技术路线:国外废弃电子电器产品回收利用现状与发展趋势题调研国内外有关规范和标准的研究国内废弃电子电器产品回收利用现状与问题调研对比分析以及我国需求的研究技术规范重点问题的研究编制技术规范图2-1编制规范的技术路线Fig.2-1ProcedureofDrawinguptheStandard2.2依据按照GB/T1.1-1993《标准编写的基本规定》与GB/T1.3-1997《产品标准编写规定》,编写《废弃电子电器产品处理技术规范》国家标准的文本。制定本规范的技术依据则包括以下几项内容:2003年12月9日,国家环境保护总局文件——环发[2003]194号“关于加强和改革环境保护标准工作的意见”。2004年12月13日,国家环境保护总局司函——环科函[2004]63号,“关于印发《电子行业污染物排放标准讨论会纪要》的函”。2005年2月21日,国家环境保护总局办公厅文件——环办函[2005]86号第10页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订“关于下达《造纸工业污染物排放标准》等12项环境保护标准制修订工作任务的通知”。2.3主要方法制定本标准拟采用现场调研法、文献分析法和比较研究法等3种主要方法。具体包括:2.3.1.现场调研法主要通过污染源调查,了解和掌握国内典型废弃电子电器产品处理企业的生产工艺流程,技术水平现状,污染物产生和排放状况,污染防治措施及其效果,比较突出的污染问题,解决这些污染问题的途径和方法等。2.3.2.文献分析法主要通过文献调研,专家讲座了解和掌握国内外废弃电子电器产品处理企业的生产工艺流程,技术水平现状,污染物产生和排放状况,污染防治措施及其效果,主要污染问题,解决污染问题的途径和方法,以及国内外废弃电子电器产品处理法规、标准和技术规范等,并进行分析评述。2.3.3.比较研究法主要通过对比分析,结合我国国情,总结出最适合的废弃电子电器产品处理控制项目、表述方式、处理技术、污染控制限值,并针对存在的问题,提出解决途径和发展趋势。第11页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第三章废弃电子电器产品处理技术的研究3.1废弃电子电器产品主要处理工艺尽管不同国家或公司在废弃电子电器产品回收再利用方面的流程细节上有所差异,但总体归纳起来整个资源化过程分三步:1、修理或升级后的整机再利用;2、拆解的元器件的回收利用;3、物料的回收利用。具体过程见图3-1。通过修理或升级后的整机再用及元器件回收利用最大限度地利用了废弃电子电器产品的价值,而且几乎不产生任何环境污染。废弃电子电器产品整机或附属设备是否可再用是修理、更换或升级重新投放市场或捐赠否元器件是否可回收再用是拆解拆解的元器件用于新设备生产或投放市场否废弃电子电器产品物料回收及利用火法冶炼湿法浸出物理分离其它回收回收的物料用于新设备生产或投放市场图3-1废弃电子电器产品处理流程图Fig3-1WEEEReuseandRecyclingProcess其中,物料的回收则是在产品无法再利用的情况下通过回收废弃电子电器产品中的有用成分实现废弃电子电器产品资源化的目的。由于电子电器产品材料组成复杂,各组成物质含量的分布不集中,因此在回收的时候需要通过富集,提高欲收集的物质含量。根据富集方法的不同处理技术又可分为物理(机械)回收技术、火法冶金回收技术、湿法冶金回收技术和生物回收技术。图3-2表示了回收工艺的原则性流程图。第12页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订有害物质处理废弃电子电器产品分类拆解破碎分选有价物质再生图3-2废弃电子电器产品原则回收流程Fig.3-2PrincipleWEEERecyclingProcess下面分别介绍拆解以及各种回收技术的原理、工艺和各自特点。3.1.1拆解拆解是把产品的各组成部分分解开的一种系统方法,可分为分类拆解和元器件拆解两类。在实际拆解过程中,要进行选择性拆解,首先要考虑部件的二次使用,有害部件必须拆解,另外,含有贵金属和有色金属的如印制电路板、电缆等都要优先考虑,主要拆解流程见图3-3。电子废弃物分类拆解金属部件电线/电缆塑料部件玻璃部件HW元器件铁铝剥线作业PEPP玻璃镍镉电池蓄电池危废处置机构铜其它汞开关元器件拆解分类/计量印刷电路板PCB裸板电解电容电容陶瓷电容其他电容电阻TTL芯片CMOS接插件其他树脂/纤维粉末晶体管混合压制二手市场粉碎分选金属粉末火法冶金铁铝铜贵金属人造木材图3-3废弃电子电器产品主要拆解流程图Fig.3-3FlowsheetofWEEERecyclingandReuse其中,分类拆解也称为整机解体,就是将整台电器产品解体为易于后续处理的器件,并将物料按照不同材质进行分类,并将废弃电子电器产品中含有的危险废弃物拆出以降低处理过程中对环境造成污染的可能性。拆解产物类型有塑料机第13页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订壳、金属机壳、玻璃、印制电路板、电线、电缆、显像管、其它零部件等。图3-4为我国典型的分类拆解线,主要由工装板输送机、万向工作台、中央吸尘器、空气压缩机、照明装置、电动拆解工具、工作椅、物流箱等组成,是一条输送自动化、拆解人工化的半自动流程。图3-4分类拆解流水线Fig.3-4DismantlingLineforMaterialClassification表3-1照相机、扫描仪、硒鼓、电脑拆解产物重量单位:克Table3-1ContentsofCameras,Scanners,TonerCartridgesandPCsafterDismantled(g)表3-1列出了四种办公设备(照相机、扫描仪、硒鼓、电脑)经分类拆解后主要产物及其组分。通过该表可以看出,塑料和金属占废弃电子电器产品中总重第14页照相机(%)扫描仪(%)硒鼓(%)电脑(%)总重量200(100)5000(100)2362(100)29000(100)塑料100(50)2000(40)1172(49.6)6800(23.4)铁30(15)500(10)730(30.9)9000(31.0)铝--30(1.3)-铜-500(10)5(0.2)300(1.1)玻璃-1000(20)-7000(24.1)电路板20(10)500(10)-5400(18.7)墨粉--425(18.0)-镜头50(25)---风扇---500(1.7)喇叭-500(10)--
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订的比例很高,其中还未包括电路板裸板中金属和塑料的含量,因此其拆解产物的可再利用率较高,能给企业带来较高的收入。元器件拆解也称为精拆线,目前主要靠手工来完成操作。拆解产物类型有塑料机壳、金属机壳、玻璃、印制电路板裸板、电线、电缆、各种电子元件、其它零部件等。元器件拆解线如图3-5所示。图3-5元器件拆解流水线Fig.3-5DismantlingLineforComponentReuse在操作过程中,工人用电动螺丝刀将电路板上的各类散热器和电池拆除,再将印制电路板上的固定支架拆下。接着将线路板中可直接拔下来的电子元件拆除,如集成电路等。由于电子元件是用焊锡焊接在电路板上,所以可用热风枪或锡缸等工具将电子元器件从线路板上取下,一般常用的是锡缸。锡缸的作业温度通常是240℃。3.1.2物理回收技术根据废弃电子电器产品中各成分的密度、粒度、导磁及导电等特性的差异,使得能够进行物理回收和分选并能将各种物质分选开来。该技术是目前研究最多的一种电子废物回收技术。物理回收在将产品进行拆解后,选择出再利用的部件,粉碎剩余部分,其过程包括粉碎、分选和精炼,其中分选技术是物理回收技术的核心部分。通常分选方法分为干式分选和湿式分选。干式分选包括干式筛分、空气摇床或气力涡流分离、磁选、静电分选及涡电流分选等;湿式分选则主要包括水力旋流分级、浮选、水力摇床等。第15页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订3.1.2.1空气摇床分选如表3-2所示,由于废弃电子电器产品中使用了多种不同物质,因此密度也多种多样,实际上他们解离后,由于受不同重力,他们就会分离或彼此分开。早在1942年空气摇床就用于选种业及光缆或电线的回收过程中,近年来已广泛地用于废弃电子电器产品的分选过程之中。表3-2废弃电子电器产品中一些物质的密度[17]Table3-2DensitiesoftheMaterialsinWEEE空气摇床是根据颗粒比重的不同实现分选的,它实际上是流化床、摇床及气力分级设备的混合体。物料给入到床面一端,与通过床面孔隙吹入的空气混合,流化并分层,重颗粒落向床面并在床面振荡的推动作用下向床面的上端运动,轻颗粒浮在上部并向床面另一端运动,由此实现不同比重颗粒的分离。通过不同的收集箱回收物质。空气摇床分选中包含两个显著步骤:分层、分离。为了保证根据重力有效分层,入料必须是相似粒度。空气摇床的分层和分选原理如图3-6所示,通过恰当调整入料和机械的多个变量——粒度、形状、密度、入料速度、边倾斜度、径向倾斜度、板的震动速度、流化空气速度、板型——可以获得较好效果。Zhang等研究在入料速度为每小时60千克时,对45千克的解离的个人电脑和印制电路板的混合物(个人电脑占55%,印制电路板占45%)用空气摇床进行分选,目的金属铜、金、银的回收率分别为76%、83%、91%,品位也分别高达72%、328g/t、1908g/t[18]。第16页物质3密度范围(g/cm)金属金、铂、钨19.3-21.4铅、银、钼10.2-11.3镁、铝、钛1.7-4.5其他6-9塑料低密度聚乙烯0.9-1.0高密度聚乙烯丙烯腈-丁二烯-苯乙烯1.0-1.1聚氯乙烯1.1-1.5
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订气力摇床气体分布器轻颗粒重颗粒图3-6空气摇床分选Fig.3-6ThePrincipleofAirShakingTable但是,空气摇床分选有以下问题:1)一次分选的中间产物无法重新进行摇床分选,因为其中铝和塑料密度相近而很难分层。静电分选机或高压分选机能解决这一问题;(2)空气摇床不仅受物料密度的影响,而且受粒度和形状的影响,因此应使物料在粒度、形状、密度方面达到最大可能的均一性,破碎后必须仔细分级,采用窄级别物料分别进行重选,因而预准备工作任务艰巨;(3)适于分选粒度大于0.6mm的物料,对细粒物料无法进行分选。3.1.2.2涡电流分选涡流分选机是利用涡电流力分离非磁性金属和非金属的方法,涡流分选技术在过去一般只能用于从废旧汽车及城市垃圾中回收解离颗粒在50mm以上的金属铝。近年来,随着高性能稀土永磁材料的引入,涡流分选技术已成功应用于废弃电子电器产品的物料分选中。图3-7给出了涡电流分选机结构示意图。在强力涡流分选机分选区域颗粒受到重力、离心力、摩擦力、颗粒间作用力和磁力,但决定选择性偏差的是磁偏转力。通过调整入料粒度、入料速度、涡流分选的次数(回路布置),可从废弃电子电器产品中回收铝。图3-7涡流分选设备示意图[19]Fig3-7SchematicoftheHigh-ForceEddy-CurrentSeparatorZhang等利用一种新开发的涡流分选机从电脑及电路板废弃物中回收金属第17页(
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订铝,可获得品位高达85%的金属铝富集体,回收率也可达到90%[20]。J.M.Krowinkel等采用涡流分选机分选废旧电视破碎产品中6mm以上部分,可获得含76%的铝、16%的其它有色金属及少量玻璃、塑料的金属富集体,其中铝的回收率达89%[21]。但其缺点是:无法有效分选小于3毫米的物料;受颗粒形状的影响较大,颗粒形状抵消涡电流,将减小磁偏转力;铝颗粒在磁场内如被导体颗粒覆盖,将进入非导体区域,降低铝的回收率。3.1.2.3静电分选技术早在100多年以前,人们就知道能利用物料导电性差异及高压荷电的方法进行颗粒混合物相的静电分选[22]。电选在工业上的应用始于1908年,此后有相当一段时间并无多大进展。50年代末期,特别是近30年来,却有了新的进展,得到较广泛的应用,电选的研究也日益引起人们的重视[23]。在我国,从1958年开始研究和应用电选设备和工艺[24]。历史上,电选主要应用于矿物分选及农业领域[25,26]方面,但由于其工艺条件非常严格,因此目前还未能在废弃电子电器产品回收中得到实际应用。综上所述,分选是材料再循环的关键工艺,针对材料的特性不同,选择相应的分选方法及其装置,可以更加有效地将混合物质分离开来,有利于材料的再循环使用。3.1.3火法冶金回收技术废弃电子电器产品的火法处理是指通过焚烧、等离子电弧炉或高炉熔炼、烧结或熔融等火法处理的手段去除其中的塑料及其它有机成分,使金属得到富集并进一步回收利用的方法。其工艺流程如图3-8所示。温哥华一火法冶金厂从废弃电子电器产品中回收金、银、钯的处理流程为:破碎、制样、燃烧和物理分选,熔化或冶炼样品,进一步回收灰渣,用化学或电解的方法进一步精练粒化的金属。金、银、钯的回收率都超过90%。Reddy等人也提到了采用电弧炉熔炼回收电子废物中的贵金属,金、银、钯的回收率分别高达99.88%、99.98%、100%[27]。此外,据报道,LeadKaldo公司、澳大利亚的Brixlegg公司、比利时的Umicore金属与特殊材料集团、瑞典的Boliden公司,德国的Degussa公司、英国的JonsonMatthey化学公司都采用火法冶金处理废弃电子电器产品[28]。这一方法的优点是它可以处理所有形式的废弃电子电器产品,对废弃物的物理成分要求不像化学处理那么重要,技术简单、方便,回收的主要金属铜及金、银、钯等贵金属也具有非常高的回收率[29]。第18页。现在静电分选已应用于冶金选矿、食品净化、纤维选拣和静电除尘等多个
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订预处理后的废弃电子电器产品浮渣二次回收破碎焚烧熔融通氧加入废铜料熔融铜合金电解金属固体废弃物铜等有色金属贵金属阳极泥图3-8火法冶金回收技术的主要流程Fig.3-8HypermetallurgyRecyclingProcess3.1.4湿法冶金回收技术通过湿法浸出回收废弃电子电器产品中的贵金属是废弃电子电器产品回收利用研究中应用最早的方法,始于二十世纪六十年代末期。该技术的基本原理是利用金属能溶解于硝酸、王水等强氧化性介质的特点,将其从废弃电子电器产品中脱除并从液相中予以回收。处理包括破碎后的废弃电子电器产品颗粒在酸性或碱性条件下的浸出,浸出液的溶剂萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤及蒸馏等过程。通过这一系列的处理可获得高品位及高回收率的金、银等贵金属及铜等有色金属一般的工艺流程为:将废弃物用30-50%的硝酸溶液在35℃下浸泡,以获得金属硝酸盐和固体金和二氧化砷。除去不融塑料后,用浓硫酸处理悬浮液,得到含金和二氧化砷的硫酸盐晶体。冷却,将硫酸盐放入水中,形成包括铜、钯、银溶液和金、二氧化砷、硫酸铅的不融物,将这些不融物过滤出去。将滤渣用Na2CO3冶炼得到金,过滤液用铜作为黏合剂形成银钯合金。在电流密度为80-120安培/平方米时,铜从溶液中电沉积析出,银钯合金通过电精练释放出银和钯。该方法对银、钯、金和铜的回收率都超过97%[29]。由于该技术操作简单、废气排放少、经济效益显著,因此目前它比火法冶金回收技术应用更普及。第19页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订3.1.5生物回收技术生物回收技术是利用微生物浸取金属。其技术及理论的研究已经有半个多世纪的历史,该技术开始时主要用于从金矿石中提取金,利用某些微生物在金矿物表面的吸附作用及微生物的氧化作用来提取金属。目前,关于硫化铜矿的细菌浸出研究的报道较多[30-33]取得了一些研究成果,如矿山废水处理[34-35]、煤脱硫[36]、生物选矿(浮选)[37]、铝土矿脱硅[38]。美国、加拿大、澳大利亚、智利等20多个国家已经实现了生物提铜产业化[39]。国内微生物浸矿研究最早始于上世纪六十年代,中科院微生物研究所对铜官山铜矿进行了实验研究,取得了突破性进展[39],后来,中科院微生物研究所和冶金研究所、昆明理工大学、东北大学等对铜、镍等低品位矿的生物提取理论及工艺进行了广泛的研究。九十年代,低品位铜矿生物提取工艺已经在江西铜业公司德业铜矿成功应用。近年来,王淀佐、邱冠周、胡岳华等人在铜等金属硫化矿的生物提取技术及理论方面有较多研究。随着电子产品朝着超大规模集成方向发展,要使印制电路板中金属组分达到理想的单体解离度,粉碎粒度将越来越小。目前覆铜板厚度范围为5~343μm,因此也就要求粉碎工艺达到相应的水平。但是,在实际应用中,要达到如此细小粉碎粒度势比增加粉碎工艺本身和后续分选工艺的难度。这也预示着PCB物理处理法的应用将受到限制,而微生物浸取技术对粉碎粒度要求不高,大约3~5mm即可。但是能否在自然界中找到可以与铜单质发生氧化反应的微生物是生物回收技术与印制电路板资源化技术结合的关键。中国与日本学者研究证实,氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)对纯铜、纯铁具有生物加工能力[40],由此说明,微生物浸取印制电路板中金属铜具有可行的。生物技术提取贵金属工艺简单、费用低、操作方便,在将来是一种很有潜力的回收技术。3.2.废弃电子电器产品处理的环境影响分析3.2.1废气污染主要来自处理流水线,如人工拆解前吸尘时的灰尘、显像管切割过程中的粉尘、冰箱外壳粉碎过程的氟氯碳化物、塑料及电子废料粉碎过程的粉尘,另外在贵金属回收的溶蚀过程因使用王水而产生的酸性溶剂的挥发废气,在火法冶金过程中,则产生于焚烧、焙烧以及金属熔炼、电解或精炼过程。3.2.2废水污染处理过程中的水污染主要是由处置废弃电子电器产品产生的废水排放引起第20页,微生物在矿业及冶金领域的其它方面的应用研究也已经
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订的。火法冶金和化学回收都会产生大量的废水。这些废水可以分为三种:酸碱废水、重金属废水和含氰废水。酸碱废水是数量最大且成分较复杂的一种废水,其中不仅包括碳氢化合物、澳化物等酸性物质成分,还常常含有大量的重金属离子。重金属废水主要是含有大量铜、镍、铅、汞、锅、铬、锌、锡等重金属和少量的金、银、把、铂等贵金属的废水。含氰废水是指废水中含有氰化物,氰化物多是有毒物质,且极易转化,含氰废水在酸性条件下会产生剧毒的HCN气体。3.2.3噪声污染主要噪声源为粉碎机、空气选流器、风力分选机、除尘装置和水泵等。3.2.4固体废弃物:主要有以下几个来源:1)荧光粉:CRT拆解回收的荧光粉;2)氟利昂:空调、冰箱、冷水机等拆解回收的氟利昂;3)矿油、润滑油:空调、冰箱、电机拆解回收的废矿油、润滑油;4)聚酰胺:冰箱拆解回收的聚酰胺;5)玻璃纤维板:洗衣机拆解回收的玻璃纤维板;6)混合废料:各种废弃电子电器产品拆解过程中回收的各种废料;7)污泥:废水处理产生的污泥;8)粉尘:废弃电子电器产品除尘、塑料和电子零部件破碎、冰箱壳体粉碎工艺集尘设备收集的粉尘;9)废活性炭:废气吸附和废水处理装置产生的废活性炭;3.3几种常用处理技术的比较3.3.1拆解一般情况下,废弃电子电器产品的拆解是由手工进行的。鉴于发达国家和地区的劳动力十分昂贵,因此在分类拆解后一般不进行手工元器件拆解,而是直接进行机械破碎,所以国外废弃电子电器产品的资源再生率很高,而元器件的再利用率则较低,基本只有8%~10%。同时也开始出现了机械拆解,机械拆解对于大型的、标准化程度较高的家用电子电器产品比较适用。与国外相反,由于我国劳动力丰富且低廉,适合发展废弃电子电器产品拆解这种劳动密集型产业,因此我国废弃电子电器元器件拆解业的规模较大,主要分布在人口密集的南部沿海地区。我国广东省汕头市贵屿镇就是其典型代表。在达到环境保护要求的前提下,该地区的废弃电子电器产品拆解作业分工细致、工作第21页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订效率高、方法不断翻新、积累了丰富的经验。有些企业擅长采用工具迅速割剥废旧电线塑料外皮,既可回收中间的铜线,又可回收利用其塑料外皮;有些企业则善于使用电热器局部软化的方法,拆解和回收可再利用的电子元件;有些企业则专门采用切割或冲压方式取出芯片或模块,并将这些元器件分型号销出。这种细致的分工提高了元器件拆解和分类的效率,并增加了二手电子元器件商品化的价值,提高了当地废弃电子电器产品的再利用率。目前,废弃电子电器产品拆解业已成为贵屿镇的支柱产业和当地居民的主要经济来源,拆解业不仅提供了该地区5万多人的就业机会,带动了第三产业以至社会的全面发展,也节省了物质再生过程中的能源消耗,降低了二次污染的可能性。同时推动了周边地区相关产业的发展。例如,大量的再生塑料促使塑料仿真花、塑料配件、文具礼品等制造业成为了汕头市的特色产业。以澄海为代表的地区借紧临贵屿镇的地理优势,将二手电子元器件利用于玩具制造中,从而降低生产成本。去年澄海玩具业的年产值达111亿元,70%的产品出口,玩具业已成为澄海区工业经济第一支柱产业。以上现象表明,废弃电子电器产品拆解是符合近期我国国情的环保型再利用技术。3.3.2物料的回收技术表3-3概括了常见物料回收技术的工艺流程及优缺点。表3-3废弃电子电器产品处理技术概述Table3-3SummaryoftheWEEETreatmentTechnology对于物理回收技术来说,它的缺陷在于很难获得高纯度的产品,一般情况下只能得到含有一定杂质成分的仍需进一步处理的金属或非金属的富集体,而且由于贵金属在电子产品中分布得很分散,因而这种方法对贵金属的回收率较低。但由于废弃电子电器产品中稀贵金属的浓度逐渐减少,物理分离的确提供了一个能第22页方法工艺流程优点缺点湿式机械法湿式粉碎、水力摇床、沉淀池投资少、工艺简单、处理能力高金属回收率较低,需建污水处理设施干式机械法干式粉碎、风力分选、静电分选、除尘投资较少、工艺简单金属回收率较低,处理能力低,干式粉碎效率低化学法强酸或者强氧化剂投资较少、金属回收率高废水、废气污染焚烧法急冷、除尘金属回收率较高需要急冷设施控制二恶英和呋喃产生,投资高
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订够分离和提高稀贵金属品位的经济且有效的方法。就流程中的分选方式而言,湿式分选具有回收率高等优点,但由于湿法分选的成本较高,所用药剂易污染环境,分选后的废渣废液也需要进一步处理,否则会对环境造成二次污染,所以较少使用。而干式分选具有成本低、无污染的优点,其主要缺点是细颗粒的分选率较低。目前干法分选在废弃电子电器产品破碎产品的分选中占绝对优势。在分选非金属组分尤其是塑料时,多采用风力分级设备,如空气摇床。而黑色金属和有色金属的分选通常在弱磁场下进行,废弃电子电器产品中有色金属的回收广泛采用旋流分离,如气力涡流分离、涡电流分选等。经过分选后的塑料、玻璃等非金属可以进行焚烧或填埋。而金属碎屑如铁屑、铜屑、铝屑选出后可以再生利用。火法冶金回收技术存在的问题具体表现为:1、易造成有毒气体逸出。废弃电子电器产品中的塑料及其它有毒物质是主要的空气污染源,特别是卤素阻燃剂在焚烧过程中易产生有毒气体二恶英及苯二呋喃[41,42],造成严重的环境污染,废弃电子电器产品中的贵金属也易以氯化物的形式挥发;2、废弃电子电器产品中的陶瓷及玻璃成分使熔炼炉的炉渣量增加,易造成金属的损失;3、废弃物中高含量的铜增加了熔炼炉中固体粒子的析出量,减少了金属的直接回收;4、部分金属的回收率相当低,如锡、铅等;或在目前的技术经济条件下还无法回收,如铝、锌等。大量非金属成分如塑料等也在焚烧过程中损失。5、能耗大,大量有机物不能综合利用、设备投入大、经济效益较低等缺点。湿法冶金回收技术比火法更加有利于环境保护,同时较容易分离主要组分,此外湿法处理还具有费用低的优点。但它的主要缺点是:1、不能直接处理复杂的废弃电子电器产品;2、部分金属的浸出药剂效率低,作用有限,贵金属的浸出剂只能作用于暴露的金属表面,当金属被覆盖或敷有焊锡时回收率较低,包裹在陶瓷中的贵金属更是无法通过湿法回收;3、浸出液及残渣具有腐蚀性及毒性,若处理不当,易引起更为严重的二次污染;4、这一方法只能回收废弃电子电器产品中的贵金属及铜等金属,不能回收其它金属及非金属成分。而电子工业的发展趋势是电子产品中的贵金属逐渐被贱金属取代,因而这一方法很难达到废弃电子电器产品资源化利用的目的。与其他方法相比,生物处理技术有方法简单、便宜、易操作等优点。但该技术浸取时间长、浸取率低,而且要求被处理废弃电子电器产品中的金属是暴露于外的,所以生物技术目前尚未真正投入使用。以上几种处理技术的评价如表3-4所示。第23页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订表3-4对各种处理技术的评价Table3-4EvaluationofWEEETreatmentTechnology表中“经济可行性”指设备费用、操作成本、回收效益和环保指数等;“再资源化效果”指回收效果与其相关的资源化产品承接程度;“二次污染风险”指可能产生的污染防治的难易程度。3.4含有害成分的零部件处理3.4.1阴极射线管(CRT)阴极射线管由一种特殊的含铅玻璃制成,包括四个主要部件:屏玻璃、荫罩板、锥玻璃和颈玻璃。屏玻璃在最前端,荫罩板是一个带有孔洞的薄金属板,紧接在屏玻璃候补,屏玻璃和锥玻璃与荫罩板相连接,并通过一种低温玻璃粉密封在一起。阴极射线管的最后部是颈玻璃支撑着电子枪。老式阴极射线管含有2-3kg的铅,而新的阴极射线管含铅量则不足1kg。通常,锥玻璃含PbO20-24%,颈玻璃含PbO28-30%,玻璃粉含PbO约80%,屏玻璃基本不含铅。根据美国佛罗利达州立大学的一项研究[43],按照美国环境保护署的有毒物质萃取方案试验(TCLP),彩色阴极射线管铅浸出浓度为22.2mg/l,高于鉴别标准[40CFR261.24(b)]中规定的5mg/l,而屏玻璃的铅浸出值远远低于标准的要求。因此,在资源化利用时,必须将锥和颈的含铅玻璃与无铅的屏玻璃分离后再进行分类收集,含铅玻璃可在阴极射线管制造厂被回收利用,普通玻璃则直接送普通玻璃厂再利用。含铅玻璃拆解的具体流程是:先将显示器中所有非玻璃组件去除,包括塑料显示器罩和电子器件,然后泄真空,破坏裸露的阴极射线管,分离出屏、锥和颈玻璃部件。现阶段采用目前较常用的热冲击法:将解除真空状态的阴极射线管置于切割设备内,用电阻丝在显像管的屏、锥结合区域加热至玻璃退火点以上,撤离加热电阻丝,以压缩空气吹扫加热部位,玻璃受急冷后即沿加热线裂开,实现屏、锥的分离。考虑到屏玻璃对铅含量的控制,加热线位于屏封接线下2mm处。分离后的屏、锥由人工取出金属内锥及荫罩板。在拆解时应注意工人的卫生防护,以免吸入含铅或氧化钡的粉尘。最后是采用干法或湿法两种方式来清除屏玻璃内的荧光粉涂层。干式条件下清除会产生吸入危险,需要安装空气抽取装置和过滤装置。采用湿式工艺时,洗第24页回收技术经济可行性再资源化效果二次污染风险物理分离法中高低火法冶金低低高湿法冶金中中高生物法高中低
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订涤废水需处理后达标排放,含荧光粉的污泥须按照危险废物妥善处理。拆解后的含铅玻璃可通过熔炼来回收铅,在铅熔炼过程中,玻璃本身则可作为硅酸盐助剂替代工艺本身对硅酸盐的需求。另外,含铅玻璃还可作为铜熔炼炉的硅酸盐助剂,以替代工艺对硅酸盐的需要。3.4.2液晶显示器液晶显示器的处理方式目前包括两种,一是回收利用其玻璃基板,通过催化来破坏液晶物质,二是采用高温焚烧的方式破坏液晶物质。目前,一些国家要求2液晶显示屏送专业的汞回收厂回收汞,或送危险废物处理厂处理。3.4.3印制电路板印制电路板是价值相对较高的部件,其基板通常是由纤维增强塑料(树脂或酚醛树脂、玻璃纤维等)组成。基板上的模块是钎焊的,通过铜制的导电薄带连接这些模块。采用基板材料与模块的成分决定了有毒物质和其他物质的含量。在印制电路板的回收处理过程中,通常采用加热的方法熔化连接芯片和线路板的焊料而将其中的芯片拆除,再单独回收其中含有的金、银、钯等贵重金属。在加热熔化焊料时,目前普遍使用的Sn-Pb焊料中的铅会以铅烟的形式释放出来,对工人和周围环境带来危害。因此,在操作过程中应安装烟气控制设备,包括真空罩和过滤器来去除烟气中的铅。我国的一些非法废弃电子电器产品拆解作坊会将印制电路板中的芯片拆下后用王水等强酸浸泡,以提炼金等贵金属,而残液则倒入江河边或河里,对当地的土壤和水体造成严重污染。印制电路板上的电容器,一般要求拆下后单独处理。计算机使用的一些小型电容器会含有腐蚀性液体,在一些国家是被视为危险零部件来处理[44]。另外,一些早期生产的计算机中会使用含有多溴联苯的电容器。普通的电容器可运往资源再生利用厂回收金属,而对于含多溴联苯的电容器,由于其属于危险废物,必须送往危险废物处理厂进行焚烧处理或进入危险废物填埋场。拆除了元器件的印制电路裸板中所含有的物质可采取不同的方式回收。但无论采取哪种方式,都必须符合污染物排放要求,并做好工作人员的安全健康防护。3.4.4含溴化阻燃剂的电线电缆组成电线电缆的塑料材料种类复杂,包括聚氯乙稀(PVC)、聚丙烯(PP)人造橡胶等,这些材料都可能含溴化阻燃剂。而含溴化阻燃剂的塑料在不完全燃烧的条件下会产生二恶英类物质,因此禁止在非控制条件下焚烧电线电缆。如果使第25页将表面积大于100cm的液晶显示屏拆除,并拆除含汞的气体放电灯泡后,将这些
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订用高温焚烧回收其中的铜铝等金属,则必须要求达到危险废物焚烧处置的标准要求。经合组织成员国的要求是焚烧炉的温度必须在850℃以上,烟气停留时间大于2秒,保证过量空气存在[45]。当卤化有机物(以氯计)含量超过1%,欧盟焚烧指令要求焚烧炉的温度必须在1100℃以上[46]。此外,也可采用物理方法回收电线电缆中的金属:将电缆粉碎成颗粒状,根据二者密度的不同,将绝缘材料和其中的金属分离。当含溴化阻燃剂的塑料被破碎时,工人会被暴露在含这些化学物质的粉尘中,所以应采取包括控制粉尘、穿戴防护用品等措施保护工人的人体健康。3.4.5冰箱与空调的制冷剂和隔热层这些电器的制冷回路系统中含有制冷剂,最普遍的是氟氯烃(CFC)、氨水或戊烷。许多类型的冰箱回路系统中也含有油。戊烷是一种可燃气体,它同空气或氧气混合时能形成易爆混合物,而吸收式冰箱中的水溶性氨(氯化铵)是具有腐蚀性的,因此必须采取合适的安全预防措施。为了防止氟利昂泄漏,拆解前必须在负压状态下将其全部抽干,并贮存于贮罐后,送专门工厂处理。而含氟氯烃的发泡隔热层回收再利用的关键在于既要再生聚氨酯泡棉,又要回收作为发泡剂的氟氯烃,避免氟氯烃逸散造成臭氧层的破坏。因而在聚氨酯隔层破碎时须能将其中细微孔隙的氟氯烃收集起来,—般采用活性碳吸附技术[47]。第26页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第四章相关技术规范和标准的研究技术标准作为标准法的一部分,既要有法律的特点,又要体现出标准的可操作性。因此除了研究相应的技术外,还得从法律和标准两方面来进行研究。4.1国外已有的法律规范和标准4.1.1欧盟及其部分成员国针对日益增多的废弃电子电器产品,一些发达国家己将其作为影响经济可持续发展的大事而提到议事日程上来,并先后出台了有关的法律和措施,欧洲国家一般在国家层面的法律中体现污染物的总体控制指标。对于废弃电子电器产品的处理来说,大部分发达国家都采用“生产者延伸责任制度”(ExtendedProducerResponsibility,EPR)来管理其回收过程。这一概念于1990年在瑞典被正式提出[48],该制度以“污染者负责原则”和“减少有害物质的替代原则”为基础,由生产者负责废弃物回收、解体、处理。欧盟关于废弃电子电器产品法律的诞生历程如表4-1所示表4-1欧盟废弃电子电器产品管理法的诞生历程Table4-1OutcomingProcessofEUDirectiveonWEEE这部指令涉及到包括大型家电、小型家电、信息技术和远程通讯设备、用户设备、照明设备、电气和电子工具、玩具休闲和运动设备、医用设备、监视和控制设备、自动售货机共10大类,100种产品。该指令从产品生命周期的角度,规定了产品的环境设计、投入到市场的产品的标识和信息、产品废弃后的分类收集和处置要求以及针对不同类型WEEE的回收利用率目标。同时,还规定生产者/产品进口商的责任,要求自2005年8月13日起,生产者/进口商对他们投入市场废弃后的产品收集、处置、回收利用和处理提供经费。欧盟《关于在电气电子第27页时间进程1997年7月欧盟颁布了涵盖所有废弃电子电器产品的新法令(第一草案)1998年7月《废旧电子电器回收法》颁布1999年7月欧洲议会和欧盟委员会提出关于修改废弃电子电器产品的法律草案。2002年4月10日欧盟议会通过一项法律,规定在欧盟成员国境内从事电子电器产品制造及交易的厂商必须对它们产生的废弃电子电器产品实行有偿回收处理。2003年2月13日欧盟第L37期《官方公报》公布了欧洲议会和欧盟部长理事会共同批准2002/96/EC《废旧电气电子指令》和2002/95/EC《关于在电气及电子设备中禁止使用某些有害物质的指令》。2005年8月13日18个月过渡期结束,指令正式生效。
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订设备中禁止使用某些有害物质的指令》则要求自2006年7月1日起在欧盟市场上销售的电子电气产品禁止含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)六种有害物质。欧盟的这部指令有效地减少了废弃电子电器产品的产生,提高了废弃电子电器产品的再利用率和资源化率,同时也促进了电子产品在设计、生产、销售、使用、废弃、回收等阶段的环保工作。德国于1991年7月颁布了《电子废弃物法规》,1992年起草了关于防止废弃电子电器产品产生和再利用法草案,2004年8月13日德国按照国内已有的《循环经济和废物处置法》制定了《废弃电子产品及电子设备条例》(ElektroGesetz),作为直接将欧盟指令2002/95/EC国内化的立法,该条例明确规定在产品的整个生命周期中各相关方的责任;禁止了指定的有害物质进入市场,同时在附件中对具体适用时的例外情况也作了详细规定。在将指令2002/96/EC转化为国内立法时,拟议的法律责任和措施都按收集、处理、再生、循环利用的步骤进行设计[49,50]。瑞典政府到目前为止发布了三项关于回收处理废旧家电的法规,包括《电子电器产品制造商责任法》,《废旧电器和电子垃圾预处理条例及指导原则》,以及包括电炉设备的《废旧电子电器处理法》。其中2001年4月3日发布的《废旧电器和电子垃圾预处理条例及指导原则》要求:对废弃电子电器产品进行预处理应以健康、环保可接受的方式进行,且应为后续的、符合健康和环保要求的垃圾回收处理创造条件。废弃电子电器产品的接收人应持有垃圾回收、清除或进一步预处理的许可证。废弃电子电器产品的预处理公司应通过ISO9000或ISO14000认证,但开工前两年不要求认证;预处理操作人员应具有能履行其职责的相应资质,其相关培训及工作经历应记录在案;预处理操作程序应文件化。有害零部件应从废弃电子电器产品中分拣出来。重量大于25g,且含有溴化阻燃剂的塑料部件;面积大于100cm2的显示屏(包括液晶显示屏);阴极射线管;含有害液体的电容器等有害零部件应单独分拣、搬运。有害零部件应贴上注明其成分的标签,存放在可以上锁的场所。含有害气体的废弃电子电器产品应采取防止气体散逸措施;含卤素的塑料应采取防火措施。对含油的则应采取防溢措施;同时,要求预处理企业对各种废弃电子电器产品的进料量、采用的预处理操作类型、预处理后的分解量(回收部件、原料、能源、清除)及接收设施、年终尚存未经预处理的废弃电子电器产品量、已预处理量及有害垃圾量等都进行记录[51]。瑞士的废弃电子电器产品回收利用活动最先是由部分企业自发进行的,后来国家通过立法,将废弃电子电器产品回收利用的义务赋予了企业。目前适用的废弃电子电器产品法规全称为《电子电器的还回、回收和处置法令》(ORDEA),于1998年开始实施[52]。处置对象包括家用电器、办公电器、各种信息技术产品等。采用消费者购买产品时,预付处理费的收费方式,且对不同产品种类收费不同。第28页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订预付处理金的管理由非赢利组织—瑞士信息、通讯和组织技术协会(SWICO)负责,该组织同时负责收费标准的确定和废弃电子电气产品处理方式的组织实施。该法令分总则、情况说明书和附录三部分。总则中规定含有污染物的元件在进一步处理前必须先拆除,并采用环境无害化的方式进行单独处置;阴极射线管和含金属的元件在达到环境要求,经济上有利的条件下必须再利用;不可再利用的有机材料组成部件,如混合的塑料废物,必须在有资质的工厂进行焚烧处置。情况说明书则根据目前的工艺水平在对电子电器产品做了总体规定的情况下、再分别对大型电器、小型电器、制冷和空调电器、印制电路板、阴极射线管提出了具体的处置要求,内容包括含多溴二苯醚类物资的电容器必须在危险废物焚烧厂进行焚烧;需要再使用的已被模压发泡剂,其残余的氟氯烃含量不能超过0.5%等。4.1.2日本日本是世界上电子技术最为先进、电子电器产品应用范围最广的国家之一,它开展废弃电子电器产品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。从上世纪90年代中期开始通过了一系列法规,目的就是把日本从以社会化大生产和大消费为特点的社会经济型社会转变为强调减少资源消耗、再使用产品、回收使用废物的新型社会。2000年6月,日本政府颁布《循环型社会形成促进基本法》,迈出了建设循环型社会的第一步。目前日本已基本形成了鼓励建设无环境危害型社会的司法框架,如图4-1所示。固体废弃物管理和公共清洁法促进建立循环性社会基本法(基本框架法)按照单个产品特性制定的法律绿色采购法食品回收法家用电器回收法建筑材料回收法容器和包装回收法促进资源有效利用法图4-1日本促进建立循环型社会的法律体系Fig4-1JapaneseLawSystemofPromotingCycleSociety第29页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订日本促进循环经济发展的法律法规体系比较健全,可以分成三个层面,基础层面是一部基本法,即《促进建立循环型社会基本法》;第二个层面是综合性的两部法律,分别是《固体废弃物管理和公共清洁法》和《促进资源有效利用法》;第三个层面是根据各种产品的性质制定的五部具体法律法规,分别是《促进容器与包装分类回收法》、《家用电器回收法》、《建筑及材料回收法》《食品回收法》及《绿色采购法》。2001年4月,日本实施《特定家用电器再商品化法》的目的是促进电视机、冰箱、洗衣机及空调的回收。它明确了各主体的责任:制造商和进口商必须强制回收它们生产的指定电器,并负责安排适当的存放场所,还必须循环使用回收电器的零部件;零售商必须在规定的条件下收集废旧电器,并将收集的电器运送给生产商或指定接收单位;市政部门必须将收集的电器运送给生产商或指定接收单位,也可以自行再循环;消费者必须参与回收利用工作,如将废旧电器运送给零售商、支付回收费用等。《家用电器回收法》还规定家用电器零部件及材料的回收比例标准,如空调不少于60%,彩电不少于55%,冰箱不少于50%,洗衣机不少于50%[53]。据统计,通过这部法律的实施有60万吨废弃电子电器产品变废为宝[53]。2003年10月,日本颁布了针对废弃电子电器产品的《个人电脑主动回收和再循环利用的政府规定》。针对企业的生效日期为2001年4月,针对家庭的生效日期为2003年10月。该规定要求生产商和进口商承担废个人电脑的收集和再利用责任,笔记本电脑的资源回收率必须达到20%以上;处理器为50%以上;阴极射线管和液晶显示屏则为55%以上。4.1.3美国与欧盟、日本明确责任清晰明了的法律不同,美国在废弃电子电器产品方面的法律法规显得比较分散,既有国家环境署制定的法令,也有各州不尽相同的相关法律[54]。这主要是因为美国环境署认为不同的产品需要不同的生产者延伸制度。政府更倾向于利用市场的力量实施生产者延伸制度,并支持各州政府探索废弃电子电器产品的各种管理途径。联邦政府发布命令,如果企业自己不能解决问题,政府将对此进行强制立法,由此促使企业界自发开展废弃家电产品的回收和处理行动。就政府法令而言,美国早在20世纪90年代初就对废弃电子电器产品的处理制定了一些强制性的条例,2002年当局针对回收利用又出台了一系列法规法令,对从事回收制冷剂的人员资格、使用设备以及回收比率等都做出明确的规定,使回收利用过程能够达到政府所规定的各项要求和技术指标。作为电脑产品的生产和使用大国,美国也把电脑等电子产品归入家电产品类进行法律上的约束。当局第30页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订还通过干预各级政府的购买行为,确保有再生成分的产品在政府采购中占据优先地位,以此推动包括废弃电子电器产品在内的废弃物的回收利用。自2000年以来,美国先后有20多个州尝试制定自己的废弃电子电器产品专项管理法案。2000年4月,马萨诸塞州最早通过了全面禁止废弃电脑显示器和电视机进入填埋场或焚烧炉处理。长期以来,填埋和焚烧因为成本低而成为包括废家电在内的许多废弃物的主要处理方式,收取填埋和焚烧税使这种最低廉的垃圾处理手段的价格趋于上涨,从而增加废弃电子电器产品回收利用的吸引力。阿肯色州2001年出台的《电脑和电子固体废弃物管理法案》中规定:解决废弃电子电器产品的方案是部件回收、二次使用、捐赠转移和专业拆解处理等;2003年9月份,加利福尼亚州通过了废弃电子电器产品回收再利用法案,规定从2004年7月1日起顾客在购买新的电脑或电视机时,要交纳每件6到10美元的电子垃圾回收处理费,还明确规定了阴极射线管不能填埋处理;2005年1月1日全面禁止电脑和电子设备进入州立填埋场[54]。此外,美国政府提倡通过建立一些自愿性计划,来实施废弃电子电器产品的管理。美国鼓励并支持“志愿合作”(voluntarypartnershipprogram)项目以高效地解决实际的环境问题。参与合作的可以是各种各样的团体,包括大中小型企业、公司、社团州或地方政府、大学及行业组织等。美国近年来通过这种形式已组织与开展的一些项目包括:面向环境的设计、能源之星、绿色之光和国家废物减量计划等。美国环境署认为这种方式是未来环保成功的关键。尽管美国各个州颁布实施的法律或管理办法不尽相同,但有两个中心内容是基本一致的,即鼓励废弃电子电器产品的再利用,限制或禁止焚烧与填埋废弃电子电器产品。4.2国外相关法律规范的比较由于我国还未有已正式生效的相关法律,因此仅对欧盟、日本和美国的法律规范进行比较,以此找出可以供我国借鉴的经验。欧盟和日本以法律为主导,而美国则是以政策为主导。这种区别与具体的国情和社会经济发展背景有关,也反映出二者对“生产者延伸责任”制度的不同态度。尽管出发点不同,欧盟和日本的废弃电子电器产品管理法规的核心原则都是“生产者延伸责任”制度,各项制度围绕这一原则建立起来。这种做法不仅有利于促进废弃电子电器产品的回收和循环使用,还可以激励生产者减少原材料中有害物质的使用,采用更多易于循环利用的材料和便于拆解的设计[55]。不同之处在于,欧盟规定了两指令的大框架,让各个国家因地制宜的将其转化为适合本国情况的法令;而日本制定的对废弃物资源化利用的法律则是由上而下,层层递进,第31页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订非常严密。美国的特点则是政策主导、多方参与,以科技发展为推动力,将废弃电子电器产品的污染防治和回收利用看作一项社会公益事业。这与美国的国情和经济发展模式有着重要关系的。一方面,美国国力雄厚、资源丰富,美国从未遇到过日本必须经常面临的资源和能源的窘境。因此美国很少从国家战略的角度制定节约资源、促进废弃物再生利用的政策,而更多的是从环境保护的角度考虑问题。另一方面,美国经济发展最强大的动力一直是科技创新,尤其是近几十年所取得的成就使美国人更加坚信,现在面临的所有环境问题都可以依赖科技发展的力量解决。所以也就没有必要把废弃电子电器产品处理的责任强加给生产者[56]。而由政府给与政策引导,鼓励企业自愿合作,寻求多方社会力量参与,建立不同的责任承担模式,对美国而言是更优的选择。应该说,不同的法律政策有其产生的特定社会经济背景,也和政体有一定的关系,孰优孰劣无法一概而论。应当结合本国国情和地区特点加以分析来建立适合自身情况的废弃电子电器产品资源化法律体系。我国人均矿产资源占有量仅为世界人均占有量的58%,列世界第53位;人均淡水资源占有量只有世界平均水平的1/4[57]。在我国建立节约型社会的大前提下,美国模式在中国推行的可能性非常小。因此,目前进行的我国废弃电子电器产品资源化的工作均参照欧盟与日本的方式,引入了生产者责任延伸制度。4.3国内相关法律规范和技术标准4.3.1国家性现有法律规范和标准体系我国的环境标准体系可概括为“四类三级”,即环境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、方法标准四类,与国家标准、行业标准和地方标准三级。由国家环保总局主管颁布的环境国家标准为567项(截止到2001年9月底);环境保护行业标准96项(截止到2001年底)[58]。虽然我国的环境标准体系已建设到一定完备的程度,但对于有些行业来说还是空白,特别是一些近年来才受重视的新行业或废弃物,如废弃电子电器产品处理行业。由于部分废弃电子电器产品都含有列入《国家危险废物名录》的物质,所以在缺乏针对性法律和标准的情况下,我国把这些废弃电子电器产品或其中的零部件均视为危险废物,对其处理过程中的监控主要按照我国现有的关于城市固体废物与危险废物的一系列法律、管理办法和技术标准。目前国内处理企业在水污染物排放标准方面主要执行《污水综合排放标准》(GB8978-96)中的相关标准。按照国家综合排放标准与国家行业排放标准不交叉执行的原则,有12生产行业执行各自的排放标准(这12个生产行业不包括废弃第32页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订电子电器产品处理行业),其他行业的水污染物排放均执行综合排放标准。按污染物的危害性分为一类污染物17项(总汞、总福、总铬、六价铬等),二类污染物63项(PN.悬浮物、色度、BOD、COD、氨氮等)。对常见污染物因子的综合标准,污水综合排放标准》(GB8978-1996)做出了针对不同水质区域适用的(分一、二、三类水域)最高允许排放浓度的限制。在大气污染物排放方面则执行国家1996年颁布的《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),其中规定了33种大气污染物的排放标准,同时规定了标准执行中的各种要求。此标准同样按照不交叉执行的原则,除锅炉等8个排放源执行各自适用的标准外,其他大气污染物均执行综合排放标准。这个标准将1997年1月1日前建成的企业视为现有污染源并分为一、二、三级,1997年1月1日后建成的企业视为新污染源并分为二、三级,按污染源所在的环境空气质量功能类别,执行相应级别的排放速率标准,即位于一类区的污染源执行一类标准,依此类推。为了落实环境保护及资源综合利用工作,一些地方政府也出台了相应的管理办法。上海废旧物资回收行业协会2003年9月1日颁布了《上海市废旧物资回收行业经营资质认定管理暂行规定》,对合乎要求的企业可发放废弃电子电器产品的回收经营资质。浙江省已在2005年修订了《浙江省固体废物污染环境防治条例(草案)》,将生产者延伸责任制度纳入其中。表4-2和表4-3总结了目前废弃电子电器产品处理的依据。表4-2废弃电子电器产品处理所依据的法律和管理办法Table4-2RegulationsandPolicesGoverningtheRecyclingofWEEE第33页名称颁布机构主要内容颁布时间《排放污染物申报登记管理规定》国家环保总局危险废物申报登记的内容和程序1992年10月《关于坚决控制境外废物向我国转移的紧急通知》国务院控制境外废物向我国的进口1995年11月《废物进口环境保护管理暂行规定》国家环保总局允许进口的废物种类和程序1996年3月《危险废物污染防治技术政策》国家发改委对危险废物管理和处理处置技术做了规定2001年12月《关于加强废弃电子电气设备环境管理的公告》国家环保总局对废弃电子电器产品的回收、处置和利用要求以环境无害化的方式来进行。2003年8月26颁布《危险废物跨省辖市或跨省交换、转移审批及管理规定》国家环保总局控制危险废物国内的跨境运输2005年1月《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(2004.12第13次修订)全国人民代表大会第五、六和三十七条中对电子废弃物进行了规定。2005年4月《废弃家电与电子产品污染防治技术政策》国家环保总局推行废弃电子电器产品减量化、资源化和无害化,建立生产者延伸责任制。2006年4月颁布《
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订表4-3现有废弃电子电器产品处理所依据的技术标准Table4-3TechnicalStandardsRelatedtoWEEERecycling4.3.2国内制订中或未实施的相关标准和法规2002年是我国废弃电子电器产品立法的起始之年。2002年5月原国家经贸委提出“将研究建立再生资源回收利用管理体系;组织制订《再生资源回收利用管理条例》、《废旧家电、电脑回收利用管理办法》;研究促进再生资源回收利用的激励政策;开发再生资源回收利用一体化示范点”,我国从2002年6月开始禁止进口废弃电子电器产品,有关部委就研究制订废弃电子电器产品的管理方法纷纷开展工作。迄今为止未实施的环境法规和环境规章如表4-4所示。表4-4未实施的我国废弃电子电器产品法律及规范Table4-4OverviewofChina’sNationalWEEEManagement-relatedLegislativeActions其中,信息产业部的《电子信息产品污染控制管理办法》是从2002年下半年开始进行制订的,历经多次修改,于2006年2月28日正式颁布。《电子信息产品污染控制管理办法》从电子信息产品生产时产品及包装物的设计、材料和工艺的选择、技术的采用,标注产品中有毒有害物质的名称、含量和可否回收利用、电子信息产品环保使用期限,及其生产者、销售者和进口者应负责任等方面做出第34页名称颁布机构编号《危险废物焚烧污染控制标准》国家环保总局GB18484《危险废物填埋污染控制标准》国家环保总局GB18598《危险废物贮存污染控制标准》国家环保总局GB18597《危险货物运输包装通用技术条件》国家环保总局GB12463《危险废物鉴别标准-腐蚀性性鉴别》国家环保总局GB5085.1《危险废物鉴别标准-急性毒性初筛》国家环保总局GB5085.2《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》国家环保总局GB5085.3《污水综合排放标准》国家环保总局GB8978《工业企业厂界噪声标准》国家环保总局GB12348《含多氯联苯废物污染控制标准》国家环保总局GB13015《大气污染物综合排放标准》国家环保总局GB16297《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》国家环保总局GB18599《一般货物运输包装通用技术条件》国家环保总局GB9174名称颁布机构主要内容状态《电子信息产品污染控制管理办法》信息产业部在研发、设计、生产、销售、进口等环节对有毒有害物质限制或禁止。2006年2月28颁布/2007年3月1日实施《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》国家发展改革委员会建废旧家电回收处理体系,实行生产者责任制,回收处理企业实行市场化运作。2004年12月发布送审稿《电子废弃物污染环境防治管理办法》国家环保总局废弃电子电器产品回收、贮存、拆解、利用及处置的污染防治。2005年9月发布征求意见稿
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订了具体规定。它是我国第一部有关电子电器产品污染防治的管理办法[59],对从源头上加强电子信息产品污染防治具有积极意义。国家发展和改革委员会的《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》则于2004年12月公布了送审稿;该稿以资源循环利用和环境保护为目标,提出建立废旧家电多元化回收和集中处理体系,实行生产者延伸责任制度,国家建立废旧家电回收处理专项资金,回收处理企业实行市场化运作等具体规定。并规定消费者淘汰的废旧家电只能交给具有回收资质的处理企业;今后家电的生产者、经销商和售后服务机构有义务回收废旧家电。该条例从终端进一步提升资源利用率、控制污染范围,它与《电子信息产品污染控制管理办法》一起覆盖了我国家电业的整个产业链条,使得我国家电领域将有一个较为全面的环保法规加以规范。另一方面,为改变电子产品生产和废弃电子电器产品处理无标准可循的现状,我国在积极制订相关法律法规的同时,也组织电子产品设计、生产和处置单位与有关行业协会共同编制电子产品生产企业污染物排放标准,对电子产品生产企业和废弃电子产品处理处置企业处理过程进行规范。2004年10月国家环保总局召开了“电子行业污染物排放标准讨论会”,明确了制定有关电子行业污染物排放标准的重要性。2005年2月国家环保总局下达了12项环境保护标准修订工作任务的通知,其中的6个是关于电子污染物的标准,这6项标准计划于2006年底完成。2005年3月国家环保总局委托信息产业部就电子产品的生产过程中污染防治和电子废弃物的处理与处置制订6项国家标准;目前,《电子信息产品中有害物质的限量要求》、电子信息产品中限用物质的检测方法》、电子信息产品污染防治标识及要求》、《无铅焊料的化学成分》已经完成了送审稿。2005年6月国家环保总局委托信息产业部编制的《废弃电子电器产品处理技术规范》开始制订。该规范在制订中体现了循环经济的观念,涉及的产品和技术种类多,它的制订将解决目前我国在废弃电子电器产品处理与处置无技术规范的局面。通过一年多的编制,目前其主要内容已经形成,覆盖了废弃电子电器产品处理从接收与收集、运输、贮存、一直到拆解和处理的整个流程。4.4我国现有标准对于废弃电子电器产品处理的不足第一、综合标准与行业标准并重,重点污染或特殊行业按行业制定标准,其他行业纳入综合排放标准。两者并重,不交叉执行,有行业标准优先执行行业标准,这与国外以行业标准为主不同。目前我国还没有针对废弃电子电器产品处理的行业标准,无法明确该行业的重点污染物,所以对现有处理企业的管理控制力度不足,而处理企业在选择要控制的污染物时又由于缺乏统一标准而难以下手。如果采用综合排放标准来控制该行业重点污染物的排放,有的标准使用时间过长、技术依据不够充分,致使宽严尺度不合理,执行困难。第35页《《
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第二、我国排放标准尚未做到按工艺过程划分,针对性与合理性不如国外排放标准。无法满足废弃电子电器产品处理行业多种工艺过程的要求,也不能体现全过程性,工艺生产技术特征不明显。第三、现行排放标准包含较多的污染物项目,这一方面由于经济实力、治理技术等原因不能禁排;另一方面因为地方环境标准工作力量不足,制定地方排放标准困难较大。而许多发达国家,对众多有毒物质或明令禁排,或留给地方按具体情况处理,因而国家排放标准中控制项目一般仅几项至十几项。现行标准的复杂增加了处理企业执行的难度。第四、基本上以浓度控制为主,在总量控制上只在国家污水综合排放标准中规定了行业最高允许排水量,对于污染物排放负荷的明文规定没有,不能避免某些处理企业稀释达标的行为,难以有效控制进人水环境的污染物总量。第五、我国现行废弃物管理法律和规定中没有考虑到废弃物地域分布不平衡性问题,对于地域产量差异巨大的废弃电子电器产品而言,若完全按照现有规定执行,其中繁琐的申报手续将增加处理企业的回收利用成本,不利于提高废弃电子电器产品回收处理的效率。第36页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第五章本技术规范研究中的重点难点本技术规范在2005年6月于北京召开了第一次编制工作会议,标志着规范编制工作的正式启动。期间共召开四次由编写组成员参加的编写工作会议,四次全体编制组成员参加的编制工作会议,举行了三次国外专家的讲座,参观了国内代表性的处理企业,并进行了2次大规模的征求意见,共形成了3版规范讨论稿,具体编制情况见表5-1。表5-1本技术规范编制历程Table5-1OutcomingProcessofthisStandard因为本技术规范所涉及的内容在国内尚属空白,所以在编制过程中遇到了较多问题,部分重点和难点如下:5.1本技术规范适用范围的确定适用范围是指规范适用的领域,也就是标准的对象和所涉及的各个方面,由此指明标准或其特定部分的适用界限[60]。废弃电子电器产品种类众多,在确定本第37页日期内容2005-02-21国家环境保护总局办公厅文件—环办函[2005]86号“关于下达《造纸工业污染物排放标准》等12项环境保护标准制修订工作任务的通知”为正式下达编制任务;2005-06-17《废弃电子产品处理与处置技术规范》第一次编制工作会议,规范编制工作正式启动。2005-07-30规范编写组召开第一次编写工作会议。2005-09-08《废弃电子电器产品处理技术规范》第二次编制工作会议,《规范》进入编制工作。2005-10-21规范编写组召开第二次编写工作会议。2005-11-11第一次专题会,与荷兰专家交流。2005-12-20《废弃电子电器产品处理技术规范》第三次编制工作会议,《规范》得出第一版讨论稿。2006-02-27规范编写组与瑞士专家技术交流会。2006-03-15规范编写组召开第三次编写工作会议,得出第二版讨论稿。2006-04-19第二次专题会,与瑞士、芬兰专家交流。2006-09-07规范编写组召开第四次编写工作会议,得出讨论稿第三版草案。2006-10-03欧洲有关法规、标准、技术考察。2006-11-14第三次专题会,与日本、台湾专家交流。2006-12-21《废弃电子电器产品处理技术规范》第四次编制工作会议,得出讨论稿第三版。
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订技术规范的范围时,需考虑与国际接轨,又必须适合中国的具体国情,还要与内容中的拆解、处理所涉及到的问题相一致,因此必须选择我国产量大,污染问题严重的具有代表性产品。所以在参考了欧盟《废旧电气电子指令》十大类产品目录清单的同时,结合了中国有关政府部门对电子电器产品范围的规定,具体内容见表5-2,确定了计算机产品、通信设备、视听产品及广播电视设备、家用电器产品、仪器仪表及测量监控产品、工具六大类范围。此外,由于我国针对照明设备、医用设备和电池已分别颁布处理技术规范,为了避免重复或者冲突,因此这三类未被列入本适用范围。表5-2我国对电子电器产品范围的相关规定Table5-2OverviewofChina’sNationalLawsonEEE’sRange5.2技术规范框架的确定根据目前所掌握的资料和对情况的了解,废弃电子电器产品因种类多,处理技术也有很多种,是按产品分类处理或是以处理技术分类都有一定道理,但对废弃电子电器产品的处理原则,应尽量回收利用其有价值的产品,尽量减少对环境可能造成的污染,这样处理技术尤为重要。对于废弃电子电器产品处理技术一般采用物理方法、化学方法和其他一些混合技术方法,不管用什么技术,其基本过程有些是相同的,为此以废弃电子电器产品的处理过程来构架编制本技术规范。但是,在调研、编制以及技术规范的制定过程中,均针对不同类型电子产品来进行。编制的结果也体现出不同特点的电子产品采取的处理工艺不同。这种方式既涵盖了主要处理工艺技术又可对不同类型的电子电器产品进行有效的分类指导和管理,体现了本规范的创新之处。第38页名称部门内容《国民经济行业分类与代码》(GB-T4754-2002)国家统计局电气机械及器材制造业、通信设备、计算机制造业、仪器仪表及办公用机械制造业等4大类16中类。《统计上划分信息相关产业暂行规定》国家统计局电子计算机设备制造、家用视听设备制造、电子器件和元件制造等5大类。《电子信息产业行业分类》信息产业部通信设备产品、广播电视设备行业产品、计算机行业产品、家用电子产品、电子元件产品等11大类。《电子信息产品污染控制管理办法》信息产业部电子通信产品、计算机产品、家用电子产品、电子元器件产品、电子应用产品、电子材料产品等10大类。《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》国家发改委废旧电视机、电冰箱、洗衣机、空调器、电脑等5类。《电子废弃物污染环境防治管理办法》国家环保总局据国家电子废弃物名录纳入电子废弃物管理的物品。
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订5.3运输和贮存条款的确定5.3.1运输因为国家对于危险废弃物的跨境运输有着严格的规定,所以在编制过程中,必须将废弃电子电器产品分为普通废弃电子电器产品和含列入《国家危险废物名录》物质的废弃电子电器产品两大类来考虑。普通废弃电子电器产品运输和含危险物质的废弃电子电器产品境内运输必须遵守国家运输相关的规定,如表5-3所示。表5-3我国现有运输的相关规定Table5-3OverviewofChina’sNationalTransportation-relatedLaws为了保证运输过程中废弃物污染的不扩散,还禁止了运输商以任何形式的拆解和丢弃活动,同时在参考了国外运输公司的基础上,建议使用防水防渗性较好的箱式货车。含危险物质的废弃电子电器产品省际间运输如何与国家现行规定相协调是本规范的难点之一。因为我国废弃电子电器产品的产量存在严重的不均衡性,所以其省际间运输是不可避免的。我国现有法律对危险废弃物跨境转移做出了非常严格的规定[61-63],要求必须填写危险废物转移联单,并得到多个部门的许可。这种做法虽然能降低污染物对于其他地区污染的概率,但是有操作时间长,手续复杂的缺点。作为世界上危险废物产生量和跨国转移量最多最集中区域的欧洲,欧盟对此早已采取了措施。在经济合作与发展组织的影响下,欧盟的前身欧洲共同体理事会于1984年通过了《关于危险废物越界转运的监督管理指南》,并在1986年增订了该指南,其内容主要包括:欧洲共同体国家之间以及与非共同体国家之间,废物所有者在计划将废物转运至其他国家时,无论其是否欧洲共同体成员,必须通知有关国家的主管部门,并在适当时间向进口国提供废物的样品。通知的内容应包括:废物的来源和成分,关于废物运输和保险的规定,确保废物安全运输的措施,与废物接受人的合同等等。接受人必须证明有充分的技术能力处理将要接受第39页编号名称条款1中华人民共和国固体废物污染环境防治法第三章、第四章2中华人民共和国道路运输条例第二章第二节3汽车货物运输规则第三章第一节4一般货物运输包装通用技术条件第二章、第三章5汽车运输危险货物规则全文6汽车运输、装卸危险货物作业规程全文7危险货物运输包装通用技术条件全文8公路、水路危险货物运输包装基本要求和性能试验全文
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订的废物,不致对人类健康和环境造成损害。指南对于欧洲共同体成员国家向非成员国家的废物转运还特别规定:在成员国将危险废物向非成员国转移时,首先必须得到后者的明示同意,在得到同意后,再适用正式的通知程序。废物进口国家的主管部门在收到通知后,可以认可或者明示地拒绝废物进口。拒绝必须以有关环境保护、公共秩序、公共安全或者保护健康的法律、法规为依据。对收到通知的认可文件副本应送交有关国家。但是,如果在不足一年的时间内有几次废物转移,并且其性质一样,一份总的认可文件可以用于所有的转移,不过每次转移都必须具备一份运单。通知和监督管理的费用由废物的所有人或者产生者承担。英国一般不允许危险废物进出口的,但是以处置为出口目的的欧盟以外没有危废处理能力的国家或者由于危物产生量很小,建造专门处理设施不可行的欧盟成员国,以及所有以再利用为进出口目的的巴塞尔公约缔约国均可得到豁免。美国对于危险废物运输有专门的一个管理系统,名称是危险废物表示系统(TheHazardousWasteManifestSystem),该系统由美国环保局和交通部联合进行管理的,危废废物都必须在这个系统中进行运输。托运者必须填写托运单(manifest),一式多份。承运者和托运者在单上签名后方可开始运输,到达目的地后接受者也在单上签名,并由承运者返还给托运者。运输过程必须遵守《RCRA,SuperfundandEPCRACallCenterTrainingModule:IntroductiontoTransporters》,对于其中不超过10天的运输,不必报美国环境署备案[64]。鉴于国外的这些经验,再考虑到未解体前的废弃电子电器产品中有毒有害物造成危害的可能性相对较小,综合利用率又高,为了提高运输效率,建议出于再利用、再循环、处理处置目的而进行的我国境内跨省转移也可以得到豁免,不需遵从《危险废物转移联单管理办法》的有关规定,只需符合普通废物的跨省运输要求。这种做法对于提高再利用率和处理厂的效益也都很有益处,这一点也是本研究的创新点之一。5.3.2贮存本章节的难点在于贮存时间的确定,根据相关资料,欧盟的规定时间是180天,美国的则是1年[65],为了防止废弃电子电器产品由于贮存时间过长而引起可能的变性,增加对环境产生污染率;另一方面,可以防止个别企业只收集而不处理废弃电子电器产品,或者不根据自己的处理能力收集过多的废弃电子电器产品,造成其他处理企业收不到足够废弃电子电器产品的情况。在规范的第一版中规定了拆解、处理过程中不能再利用的物质贮存不超过一年。但在后续的讨论中,大部分参编人员认为如果贮存场地适当封闭而且可避免气候的不利作用,则没有理由限制贮存时间,所以在以后版本中将贮存时间的限定删除了。第40页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订5.4废印制电路板处理技术的选择印制电路板是电子产品的重要组成部分,对其处理是一个相当复杂的问题。由于材料组成和结合方式复杂,单体解离粒度小,不容易实现分离。非金属成分则主要是含特殊添加剂的热固性塑料,处置起来比较困难。而且线路板组成十分复杂,化学组分种类繁多,处理得当则有益,处理不当则对环境十分有害。所以在处理技术的选择上首先要强调的是环境友好,其次必须根据我国现阶段的国情,使用符合我国实际情况的处理技术。根据资料和调研的结果,我国的基本情况是废弃电子电器产品有偿回收,回收成本较高,简单体力的劳动力成本低廉,城乡之间、东西部之间经济发展不平衡,这些都导致了废弃电子电气产品处理水平差异大。现在最常用的处理技术主要有物理处理、化学方法、焚烧方法或几种技术相结合的方法。因为我国与发达国家相比拥有丰富、廉价的劳动力资源,而且大部分电子产品材料构成可识别、易拆解。所以物理处理过程中的拆解技术,尤其是元器件拆解符合我国国情,能充分发挥我国的优势。对处理者的而言,国外以材料再生为主的处置技术特点是处理过程中尽量减少人工选择和拆卸,大部分工作都是机械自动化处理。虽然全破碎设备自动化程度高、效率高,可节约部分劳动力费用,但其设备投资不菲,例如一套冰箱整体破碎处理设备报价就要100万-140万欧元,并且处理过程中能耗高[66]。另一方面由于全部粉碎后混杂在一起的成份较多,进行有效分离的难度较大,所以对后期处理设备和技术的要求较高,因此也增加了厂家的后期处理成本。而且这些材料在新一轮的生产过程中不仅又将消耗能源和劳动力,对环境也会造成潜在危害。图5-1表示了材料完全再生与结合元器件拆解这两种处理方式给企业每年带来的成本和收益的比较。人工成本其他成本环保成本材料收入能耗成本元器件收入设备成本材料再生与元器件再利用材料再生-100-75-50-250255075100125成本利润(万元/年)图5-1两种方式带给处理者的年效益比较Fig.5-1ComparisonoftheEconomicBenefitbetweentheTwoProcessingMethods第41页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订而元器件拆解后再处理的技术,不仅能降低厂家的处理设备投资,还能使其在销售再生材料获取利润的基础上,又通过销售二手元器件获得额外的利润,并且它们所带来利润会高于再生材料。同时,元器件的拆解和装配才是该类产品再制造过程中的主要费用投入部分,如图5-2所示。元器件拆解这一劳动密集型的加工步骤,又符合了我国劳动力资源丰富而廉价的国情,因此处理厂劳动力成本的增加量与设备投入相比是非常少的。对环境而言,如果电容器等旧元器件能进行降级使用,那么对它们所含有的镉、多氯联苯等有害物质的处理将能够得到延缓,间接减少了对环境的污染,从而降低了处理企业的环保投资成本。费60用40比例20%7318电子产机械产品拆解清洗再制造测试再装配图5-2再制造五个步骤的费用比例[67]Fig.5-2CostProportionoftheFiveStepsforRemanufacturing另一方面,就制造者而言,元器件在第一次生产中除了材料外,还需要注入技术、能源、劳动力等。而且随着技术的进步,元器件本身所蕴含的这些附加值会不断的增加,并可能远远超过其本身的材料价值。二手元器件的再利用能够有效地保存元器件本身制造过程中注入的这些附加值。而材料再生过程中的粉碎、熔化等工序完全破坏了这些附加值,只能有限地回收产品的的材料资源。部分制造者会将二手元器件销售者看作对他们不利的竞争对手。因为如果二手元器件被卖出一个,那么其制造者就会少制造、少销售一个新元器件。其实这是一种短视的观点,因为所有产品都不可能进行无数次的再利用,总有一天会退役,会被制造者的新产品所替代。此外,当产品更新换代时,制造者往往会改造原来的生产线,生产新型产品以满足市场的竞争需求。但市场上仍然有大量的老式产品在继续使用,这部分产品还需要制造者提供维修服务。而制造者的设备生产线却已经用于生产新式产品,不能继续生产老产品的维修备件,这时二手元器件就能为制造者解决这一难题。制造者就不必再被迫保持部分生产设备,专门用于老式产品的元器件生产,从而可以更加专注于新式产品的生产,提高设备的利用率并获得更大利润。消费者是二手元器件再利用的最直接受益群体,再利用不仅仅是一种最环保的生产方式,而且也是最经济的生产方式。合格的二手元器件一般都能达到新品的质量水平,而价格却为新品的40%~80%[68]。因此消费者能够在自己支付得第42页40401055270
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订起的价格范围内,获得性能最好的产品。从环境角度来看,拆解过程主要采用的是干式处理技术,因此与湿式处理工艺相比,不会产生废酸、废碱等废液,是一种对环境影响较小的处理方法。通过提高拆解过程的环境保护要求,加强管理,增加操作人员的环境保护意识,杜绝在拆解过程中使用落后工艺,就能避免环境污染事件的发生。因此,拆解不仅降低了新产品的生产成本,还保留了元器件中原有的附加值,属于“高级循环”的方式。而未经元器件拆解过程的处理工艺只能有限地对材料实现回收,只能算作“低级循环”。另一方面,拆解技术还使旧电子元器件通过降级使用而延长了生命周期,在节省了资源化处理和元器件再生产成本的同时,又降低了资源化和再生产过程中二次污染发生的概率,具有一定的优越性,在本规范中提倡使用该方法,这也是与本研究的创新点之一。此外,通过焚烧的方法提取金属,然后填埋,也是现今我国采取得较多的方法,这种方法可大大减少填埋量,但燃烧产生的大量有害气体污染环境,填埋后仍然无法避免二次污染,且浪费大量能源,所以这种方法不值得提倡。用化学方法提取印制电路板中的金属,也是我国常用的方法,虽然通过沉淀、置换、离子交换、过滤以及蒸馏等一系列过程最终得到高品位及高回收率的金属,但在化学处理的过程中要使用强酸和有剧毒的氰化物等,产生的废液对环境危害较大,无害化成本较高,对环境将造成更加严重的二次污染,因而在规范中不提倡使用化学方式。由于制定的标准不能过高,要求过高,可操作性不大;过低则使得制定标准的意义不大,不利于我国废弃电子电器产品处理与世界接轨。因此在标准的起草时,要把握标准要求的度,所以在选择可采用的处理技术时,在考虑到我国处理水平差异性的情况下,规定在达到排放指标的条件下,本规范允许用焚烧或化学方法来处理印制电路板。对于焚烧来说,由于印制电路板基板中卤素的含量比普通塑料要高得多,所以还应避免二恶英类物质的形成,故在规范中规定了焚烧必须达到的技术要求[69]排出的烟气必须经过骤冷装置,从500℃降到300℃所需时间应小于1秒,以避免有害物质的重新形成。第43页:焚烧炉的工作温度应控制在850℃以上,停留时间应确保在2秒以上;最终
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第六章本技术规范的主要内容及效益分析本规范主要有9个部分的内容组成(见附录)6.1关于总则根据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》规定,总则部分主要概述一些可选性资料信息,如:编制本规范的原因、目的、意义等。6.1.1关于适用范围本条款从废弃电子电器的产品分类方面明确表明本规范的对象和所涉及到的相关内容,由此指明本规范的适用界限。6.1.2关于规范性引用文件考虑到本规范与现行环境标准的衔接,并便于本规范的实施,共有12项国家标准和环境保护行业标准中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款,与本规范同效,并且具体列出这12项标准。6.1.3关于术语和定义本条款给出与本规范直接相关的10个术语的定义。它们与国内外出版的术语标准可能相同。但对于不同的领域,它们的定义也可能有所不同。6.2关于技术内容第3部分至第7部分是本规范的核心。在这些部分中,给出本标准的主体内容,即:废弃电子电器产品在收集、运输、贮存、拆解、处理和处置过程中需要达到的技术要求,需要控制的大气污染物、水污染物、固体废物等项目指标和标准限值。6.3关于规范的实施和监督本条款明确了本规范有关实施方面的规定,为了本规范更效地实施同时还提出了监督的举措。6.4附录附录主要是对本规范正文的一些规定进行进一步说明,以便帮助更好地理解和执行本规范。6.5本规范的环境效益分析由于现行综合污染物排放标准存在的不足,给废弃电子电器产品处理企业的环保工作带来诸多不利影响,使得环保监督管理和污染防治缺乏科学依据,造成环保设施建设预见性差、排污收费随意性大、标准理解各执一词、分析方法适应性不强等现象时有发生。为了保证废弃电子电器产品处理行业污染物的排放达到第44页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订现行环境标准,企业不得不进行大量的环保投入。这既增加了废弃电子电器产品处理行业的生产经营和管理成本,又未能获得应有的环境社会效益,而且还严重挫伤企业防治污染的积极性。根据废弃电子电器产品处理行业的特点,制定符合废弃电子电器产品处理企业实际状况的技术标准,将有望克服现行环境标准的缺陷,消除其负面作用,满足企业环保监督管理、污染防治和持续改进的需要,从而为企业提供一个公平合理的环保竞争平台,以推动企业技术进步和技术创新,最终产生良好的环境效益、经济效益和社会效益。目前,国家废弃电子电器产品处理行业的管理还不是很完善,有关的国内资料也不是太完整,而且该行业正处于行业结构调整之时,要对本规范作出较为全面、系统和准确的达标分析和环境效应分析具有相当的难度。对于国内大中型废弃电子电器产品处理企业,如外商投资的工厂,生产规模、工艺技术、污染治理水平都比较高。实施本规范,各指标经过努力基本可以达到。而多数管理粗放和经营不善的小企业很难做到全面达标。但是,可以预期通过严格执行本规范,将促进我国废弃电子电器产品处理企业推行清洁生产,加快技术改造,提高污染治理水平的步伐,提高原料、能源和水资源的利用率,提高收率,减少流失,削减污染物排放,控制污染,改变企业形象。为使企业实现全面达标,多数企业需要强化生产经营管理,推行清洁生产,增加在污染物处理方面人力、财力的投入。通过严格执行本规范,将有一批消耗量高、污染严重、无技术无实力做到达标的企业被兼并或淘汰,也将有助于淘汰落后的生产工艺,发展推广高效、安全、经济的新工艺新技术。综上所述,通过严格实施本规范,应该可以达到以下的预期效益:1)环境上,大幅度削减废弃电子电器产品处理行业污染物的排放量,为改善和提升环境质量奠定良好基础;2)经济上,实现较小的环保投入换来较大的环境效益,为企业降低生产经营成本创造前提条件;3)技术上,促进污染控制最佳实用技术的推广应用,为企业技术进步和技术创新提供技术支撑,从而实现电子电器产品处理行业发展和环境保护“双赢”的战略目标。第45页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第七章结论与建议7.1结论在制定《废弃电子电器产品处理技术规范》的过程中对一些关键问题进行了研究,得出以下结论:1)关于废弃电子电器产品现状的分析废弃电子电器产品处理本身具有潜在价值高,处理难度大,环境风险大的特点。我国目前正面临着数量巨大的废弃电子电器产品处理,而且随着电子电器产品更新速度的加快,废弃电子电器产品处理的增长速度还将大大提高。我国废弃电子电器产品处理的来源主要有政府机关、企业和家庭,电子产品生产过程中产生的各类废弃物以及国外的电子垃圾。2)关于本技术规范作用的分析本技术规范的制定和实施不仅影响废弃电子电器产品处理行业,规范其处理技术和排放标准,促进处理技术的进步,提高处理企业的管理水平;还将影响电子产品的制造业,能够降低制造业的生产成本,打破出口的贸易壁垒。同时将传统的经济活动首次较大规模地尝试改变成为一个“资源—产品—消费—再生资源”的闭合流程,为在国内建立起“生产者延伸责任制度”打下基础。3)关于本技术规范编制步骤的分析技术规范是环境标准的一种,本质上是一种技术法规。一方面,它是环境保护法律法规的重要组成部分,其法律地位己经在有关环保法律法规中得到确立,“超标即违法”的理念将成为环保法律法规的基本条款,并逐步为社会所接受,另一方面,技术规范也是环境保护法律法规实施的技术依据。本技术规范作为《电子行业污染物排放标准体系》之一,同样具有和其他环境标准同等的法律地位,并且也是政府环保主管部门依法进行环境管理和监督执法(包括排污收费)的主要依据之一,同时还是评价废弃电子电器产品处理企业污染物排放及其治理效果的法定尺度。4)关于制定本标准依据的技术基础的研究废弃电子电器产品处理处理技术主要分为物理法、湿法和火法三种,虽然后两种方式对环境有较大的危害,但是考虑到我国处理水平的地区差异性,既有粗放式处置方式,又有中等或大型规模的处理企业,所以无法在规范中完全禁止后两种方式的使用。完全禁止的话将大大抬高本规范的门槛,降低可操作性。只能从控制污染物排放标准把关,达到防止环境污染的目的。此外,还有很多因素影响着本技术规范的制定,如废弃电子电器产品处理的第46页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订多样性、污染危害、产量分布、污染物排放状况及相关环境影响因素等,其中重点分析了目前国内外常用的多种处理工艺,其核心是力求找出最佳工艺与最佳污染控制技术之间的结合点。对于排放的污染物,物理处理过程中的主要污染物为大气污染物(如粉尘),湿法处理中水污染物更重一些,火法处理过程中的大气污染物,如二恶英类物质、含铅烟气等和废渣等固体废物较多。5)关于国内外相关法规和标准的分析对国内外有关相关法规和标准的分析评述中可以看出,为推动废弃电子电器产品处理无害化、资源化处理,多数发达国家在管理废弃电子电器产品处理的问题上均采用了“生产者延伸责任”制度,而且取得了较好的效果。我国相关部门也开始通过修改原有法律或者建立新法律的方法在国内新建该制度。同时,我国正在逐步缩小综合性排放标准的适用范围,增加行业性国家污染物排放标准的数量,形成以行业污染物排放(控制)标准为主体,通用型综合排放标准为补充的国家污染物排放标准体系。6)关于本标准的主要技术内容的研究按照最佳生产工艺与最佳污染控制技术相结合的原则,依据废弃电子电器产品处理行业的特点、国内外现行有关环境标准和现有技术水平,提出了处理过程中的技术要求,污染物控制项目及其控制标准值,包括现有污染源、新污染源,并且对于部分污染物控制阀值引入了现行国家标准中有关处理处置规定,并将其作为本标准中污染物的处理处置标准。根据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》和国家环保总局有关环境标准编制规定,给出了本标准的主要框架结构。7)关于本标准环境效益的初步分析本标准符合废弃电子电器产品处理企业实际状况,严格执行本标准将有望克服现行环境标准的缺陷,满足处理企业环保监督管理、污染防治和持续改进的需要,并将促进我国废弃电子电器产品处理行业推行清洁生产,加快技术改造,提高污染治理水平的步伐,提高原料、能源和水资源的利用率,提高收率,减少流失,削减污染物排放,控制污染,从而实现行业发展和环境保护“双赢”的战略目标。7.2建议1)由于现行的国家标准没有涉及电子污染物的排放控制,几乎只是综合性规定,并且关于废弃电子电器产品处理行业适合我国国情的最新工艺大都仅限于高校或者研究所的研发中,能投入实际应用的也很匾乏,加之电子产品的复杂性,所以在制定本标准时,有关限制技术工艺,控制项目排放限值的确定存在一定的第47页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订困难,而且所定出的技术和限值也必须通过由拥有较先进生产技术和污染物控制技术的国内大中型企业实践验证,然后再做修订。2)目前我国大部分标准的控制对象是以不同产品或功能为的分类,但是随着产品或功能的日趋多样,这种分类方式显然已经不能满足处理的要求,可操作性逐渐降低。国际上新标准的制订正向着以材料划分的趋势转变,所以建议国家在制订新标准时可以逐步向这一方向靠拢。3)在规范的编制过程中发现,我国相关法律和标准存在着许多交叉和冲突,或者可操作性较低,这些规定显然会带来管理职责重合的问题,加重了废弃电子电器产品处理企业的负担,不利于该行业的发展。因此希望有关部门在编制过程中能够相互协调,信息能够相互交流,还可以借鉴国外的惯例。4)尽快制订完善有配套的技术标准。如电子电器产品报废标准、再生产品和再生零部件技术标准、无害化处理技术标准等,确保再生产品和再生零部件的安全和可靠,促进废弃电子电器产品处理处置产业的规范化,同时便于政府实施有效监管。5)将本技术规范草案发至废弃电子电器产品处理企业广泛征求意见,加强公众参与性,并对排放控制指标进行验证,使本标准更具可操作性,以发挥其应有的作用。第48页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订参考文献[1]EuropeanUnion.Directive2002/96/EcoftheEuropeanParliamentOfficialJournalofWasteElectricalandElectronicEquipment(WEEE),2003[2]庾晋,白杉.旧家电该如何“处置”.中国资源综合利用,2002,(6):26-27[3]李虹.废旧电脑的综合治理.环境保护科学,2002,(4):28-29[4]夏志东,雷永平等.废弃电子电器设备回收利用现状及技术分析.环境科学与技术,2006,(8):30-32[5]RolfSteinhilper,MartinHieber.Remanufacturing-theKeySolutionforTrans-forming“Downcycling”into“Upcycling”ofElectronics.IEEEInternationalSymposiumonElectronicsandtheEnvironment,2001,5:279~284[6]Austin.MicroelectronicsandComputerTechnology,ElectronicsIndustryEnviron-mentalRoadmap,1996[7]ShunliZhang,EricForssberg.MechanicalRecyclingofElectronicsScrap-theCurrentStatusandProspects.WasteManagementandResearch,1998,16(2):119-128[8]JensBrobechLegarth,LeoAlting,GianLucaBaldo.SustainabilityIssuesinCircuitBoardRecycling.IEEE,1995:126-131[9]编委会.选矿设计手册,冶金工业出版社,1998[10]李金惠,温雪峰等.我国电子电器废物处理处置政策、技术及设施.家电科技,2005,(1):31-34[11]王玲玲,翟红,闫振元.电子垃圾处理现状与措施.辽宁城乡环境科技,2006,2:15-16[12]ChaelWinka,JoeephCarpenter.NewJerseyDepartmentofEnvironmentalPro-tection/UnionCountyDemanufacturingProgram.IEEE,1998:328-330[13]Arensman,Russ.ReadyforRecycling.ElectronicBusiness,1997,26(12):108-115[14]RecyclingElectronics.Environment,2000,42(8):6-7[15]JirangCuietc.MechanicalRecyclingofWasteElectricandElectronicEquip-ment:aReview.JournalofHazardousMaterials,B99(2003):243-263[16]DeWinter,K.Courtney.FromHeretoEternity.RecyclingHi-techJunk.WasteAge,2001,32(3):186-190[17]ShunliZhang,EricForssberg,NourredineMenadetc.MetalsRecyclingfrom第49页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订ElectronicScrapbyAirTableSeparation-TheoryandApplication.TheTMSAnnualMeeting:EPDCongress1998,SanAntonio,USA,Feb.16-19,1998[18]ShunliZhang,MechanicalRecyclingofElectronicsScrap.WasteManagementandResearch,1998(16):119-128[19]ShunliZhang,EricForssberg,BoArvidson,etc.SeparationMechanismsandCri-teriaofaRotatingEddy-currentSeparatorOperation.Resources,ConservationandRecycling,1999,25:215-232[20]ShunliZhang,EricForssberg,Bo.Arvidson,etc.AluminumRecoveryfromEle-ctronicScrapbyHigh-ForceEddyCurrentSeparation.Resources,ConservationandRecycling,1998,(23):225-241[21]J.M.Krowinkel,W.L.Dalmijn.ProcessingofTelevisionsbyMechanicalSepara-tionTechniques.4thInternationalSymposiumonRecyclingofMetalsandEngineeredMaterials,2000:47-59[22]ShunliZhang,EricForssberg,Bo.Arvidson,etc.AluminumRecoveryfromEle-ctronicScrapbyHigh-ForceEddyCurrentSeparation.Resources,ConservationandRecycling,1998,(23):225-241[23]J.M.Krowinkel,W.L.Dalmijn.ProcessingofTelevisionsbyMechanicalSepa-rationTechniques.4thInternationalSymposiumonRecyclingofMetalsandEngineeredMaterials,2000:47-59[24]R.科恩勒彻,M.博茨.静电分选及其在处理各种再生物料混合物中的工业应用.国外金属选矿,1998,(9):22-25[25]向延松.SDX-1500型筛板式电选机的研制.广东有色金属学报,1995,(5)[26]长沙矿业研究院电选组.矿物电选.冶金工业出版社,1981[27]K.Feldman,H.Scheller.ThePrintedCircuitBoard-aChallengeforAutomatedDisassemblyandfortheDesignofRecyclableInterconnectDevices.CONCEPT-CleanElectronicsProductsandTechnology,1995,(10):186-190[28]Recyclingelectronics.Enviroment,2000(10):6-7[29]ElaineY,L.Sum.TheRecoveryofMetalsfromElectronicScrap.JOM,1991,(4):53-61[30]M.Sidborn,J.Casas,J.Martinez.Two-dimensionalDynamicModelofaCopperSulphideOreBed.Hydrometallurgy,2003,71:67-74[31]张在海,胡岳华,邱冠周等.不同富集菌种的浸矿比较.有色矿冶,2000,(2):15-18[32]柳建设,邱冠周,王淀佐.硫化矿物细菌浸出机理探讨.湿法冶金,1993,(3):23-26[33]WoodTA,MurrayKR,BurgessJG.FerrousSulphateOxidationUsingThio-第50页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订bacillusFerooxidansCellsImmobilizedonSandRotthePurposeofTreatingAcidMine-Drainage.ApplMicrobiolBiotechnol,2001,56:560-565[34]KuyucakN.Microorganisms,BiotechnologyandAcidRockDrainage-emphasisonPassive-biologicalControlandTreatmentMethods.MineralsandMetallur-gicalProcessing,2000,17(02):85-95[35]BlancaEscobar,DanielaLazo.ActivationofBacterialinAgglomeratedOresbyChangingtheCompositionoftheLeachingSolution.Hydrometallurgy,2003,71:173-178[36]魏以和,钟康年,王军.生物技术在矿物工程中的应用.国外金属矿选矿.1996,1:1-13[37]D桑瑟亚.用硫氧化硫杆菌调节方铅矿和闪锌矿的表面性质.国外金属矿选矿,2002,7:29-36[38]索洛日金.细菌在矿物工程中的应用.国外金属矿选矿,1991,(5):1-10[39]王淀佐等.矿物生物提取技术的研究与进展(A).铜镍湿法冶金技术交流及应用推广会论文集(C),2001:2-9[40]李雅琴等.氧化亚铁硫杆菌对金属铜的加工.微生物学报,2000,40(5):327-329[41]HeikkiLaapas,AskoVdsanto,ThomasHenze.TheTreatmentofFilterDustfromElectronicScrapProcessing.ProceedingsoftheXXIMPC-Aachen,1997:273-282[42]K.Feldman,H.Scheller.ThePrintedCircuitBoard-aChallengeforAutomatedDisassemblyandfortheDesignofRecyclableInterconnectDevices.CONCEPT-CleanElectronicsProductsandTechnology,1995,10:186-190[43]TimothyG.Townsend,StephenMusson,Yong-ChulJang.CharacterizationofLeadLeachabilityfromCathodeRayTubesUsingtheToxicityCharacteristicLeachingProcedure.FloridaCenterforSolidandHazardousWasteManage-ment.CenterPublications,1999:1-16[44]Bleiwaso,D.KellyT.ObsoleteComputers,“GoldMine",orHigh-TechTrash?ResourceRcoveryfromRecycling.UnitedStatesGeologicalSurvey,2001,(7)[45]周丰,刘永,郭怀成.医疗废物焚烧处置过程中关键参数研究,环境科学研究,2005,3(18):24-38[46]李晓.德国医疗垃圾的管理及处置.太原科技,2006,4:56-60[47]古可隆.活性炭的应用(一).林产化工通讯,1999,4(33):37-40[48]ThomasLindhqvist,KarlLidgren.Modellerförförlängtproducentansvar,1990,10[49]EuropeanUnion.Directive2002/95/EcoftheEuropeanParliamentOfficial第51页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订JournalofontheRestrictionoftheUseofCertainHazardousSubstanceinElec-tricalandElectronicEquipment,2003[50]杨春平.发达国家发展循环经济的基本经.求是,2005,18:61-63[51]华凌.北欧成为全球“推行可持续发展模范地区”.科技日报,2005,4[52]SwitzerlandSwissAgencyfortheEnvironment,ForestsandLandscape.Guide-linesfortheOrdinanceontheReturn,theTakingBackandtheDisposalofElectricalandElectronicAppliances(ORDEA),2000[53]郭廷杰.日本《家电再生法》实施状况简介.再生资源研究,2002,(3):7-9[54]王景伟等.美国电子废弃物资源化产业现状分析.上海环境科学,2003,(12):1034-1037[55]吴峰.电子废弃物的环境管理与处理处置技术初探-国外现状综述.中国环保产业,2002,(2):38-39[56]张友良,田晖.国外废家电回收利用现状及进展.家用电器科技,2000,(1):16-17[57]赵春明.21世纪中国社会经济发展趋势与治水方略.水利水电技术,2006,2(37):38-41[58]李贵宝,周怀东.中国水环境标准化的现状.中国标准化,2002,7:56-57[59]鲍晓琦.污染防治全球化势在必行.信息技术与标准化,2006,1:56-61[60]中国标准研究中心.GB/T1.1-2000标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则.北京:中国标准出版社,2000[61]国家环境保护总局,危险废物污染防治技术政策.2001-12.17颁布[62]国家环境保护总局,危险废物转移联单管理办法.1999.10.1实施[63]全国人大常委会,中华人民共和国固体废物污染环境防治法.2005.4.1修正[64]SolidWasteOfficeofUnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency.RCRAHazardousWasteE-ManifestRoadmapOverview.DevelopmentandImple-mentationofElectronicManifeststoAccompanyHazardousWasteShipments,2004,5[65]UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency.IntroductiontoUniversalWaste,SolidWasteandEmergencyResponse,2005,9:5-6[66]李玉文,杨洁,李华.国内外电子废弃物环境管理与处置技术研究.环境科学动态,2004,3:36-38[67]RolfSteinhilper.再制造再循环的最佳形式.北京:国防工业出版社,2006:63[68]RolfSteinhilper.再制造再循环的最佳形式.北京:国防工业出版社,2006:94[69]张益,赵由才.生活垃圾焚烧技术(第1版).北京:化学工业出版社,2000第52页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订附录废弃电子电器产品处理技术规范(讨论稿第三版)目次1总则..............................................................................................................................................591.1依据和目的..............................................................................................................................591.2适用范围..................................................................................................................................591.3规范性引用文件......................................................................................................................591.4定义..........................................................................................................................................592收集..............................................................................................................................................613运输..............................................................................................................................................623.1一般...........................................................................................................................................623.2特殊规定...................................................................................................................................623.3省际间运输...............................................................................................................................624贮存..............................................................................................................................................635拆解..............................................................................................................................................645.1一般...........................................................................................................................................645.2特别拆解...................................................................................................................................646处理..............................................................................................................................................666.1一般...........................................................................................................................................666.2废印制电路板处理...................................................................................................................666.3废阴极射线管(CRT)处理......................................................................................................676.4废光导鼓和墨粉的处理...........................................................................................................676.5废塑料处理...............................................................................................................................676.6废电线电缆类处理...................................................................................................................676.7冰箱与空调绝热层的处理.......................................................................................................676.8液晶显示器(TFT)的处理........................................................................................................677处置..............................................................................................................................................687.1一般...........................................................................................................................................687.2处理后产生的废物处置...........................................................................................................687.3特别拆解所取出有害物的处置...............................................................................................688规范的实施与监督......................................................................................................................698.1企业记录和报告.......................................................................................................................698.2规范的实施监督.......................................................................................................................698.3规范实施时间...........................................................................................................................69附录A:本技术规范管理的废弃电子电器产品的类别和清单....................................................70附录B:必须预先拆除的物质、元件及装置................................................................................72附录C:废弃电子电器产品处理污染物排放限值.......................................................................74第53页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订11.1总则依据和目的为了防治废弃电子电器产品在收集、贮存、拆解、处理和处置过程中的环境污染,提高其回收利用率,根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》和国家有关环境保护法律、法规,制定本技术规范。1.2适用范围本规范规定了废弃电子电器产品在收集、贮存、拆解、处理和处置过程中的污染控制技术要求和相关管理规定。本规范适用于废弃电子电器产品包括:计算机产品、通信设备、视听产品及广播电视设备、家用电器产品、仪器仪表及测量监控产品、工具共六大类,并包括构成其产品的所有元(器)件、零(部)件和耗材。(见附录A)。本规范不包括电池、照明器具等产品。1.3规范性引用文件下列文件所含的条文,通过本规范引用而构成本规引用而构成本规范条文。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB5085.1危险废物鉴别标准GB5085.2危险废物鉴别标准GB5085.3危险废物鉴别标准腐蚀性性鉴别急性毒性初筛浸出毒性鉴别GB8978GB12348GB13015污水综合排放标准工业企业厂界噪声标准含多氯联苯废物污染控制标准GB15562.2环境保护图形标志-固体废物贮存(处置)场GB16297GB18484大气污染物综合排放标准危险废物焚烧污染物控制标准GB18597危险废物贮存污染控制标准GB18598危险废物填埋污染控制标准GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准1.4定义1.4.1废弃电子电器产品Wasteelectricandelectricalproduct产品的拥有者不再使用且已经丢弃或放弃的电子电器产品(包括构成其产品的所有元(器)件、零(部)件和耗材等),以及在生产、运输、销售过程中产生的不合格产品、报废产品和过期产品。1.4.2有害物质Hazardoussubstance废弃电子电器产品中含有的对人、动植物和环境等产生危害的物质或元素,第59页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订包括铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr+6)、多溴联苯(PBB)、多溴联苯醚(PBDE)(十溴二苯醚除外)及多氯联苯(PCB)等。1.4.3收集collection废弃电子电器产品聚集、分类和整理活动。1.4.4收集商collectiondealer从事收集活动的企业1.4.5贮存storage为收集、运输、拆解、处理和处置之目的,在符合要求的特定场所暂时性存放废弃电子电器产品的活动。1.4.6再使用reuse废弃电子电器产品或其中的元(器)件、零(部)件继续使用或经清理、维修后继续用于原来用途的行为。1.4.7再生利用recycling对废弃电子电器产品进行处理,使之能够作为原材料重新利用的过程,但不包括能量的回收和利用。1.4.8拆解dismantling通过人工或机械的方式将废弃电子电器产品进行拆卸、解体,以便于处理的活动。1.4.9处理treatment对废弃电子电器产品及其部件除污、破碎、再生利用的活动。1.4.10处置disposal废弃电子电器产品经处理后,产生的无法进一步再生利用的残余物,采用焚烧或其他改变废弃物的物理、化学、生物特性的方法,达到减少废弃物数量、缩小体积、减少或者消除其危险成分的活动,或者将废弃物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施的活动。第60页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订2收集2.1禁止废弃电子电器产品混入生活垃圾或工业固体废物中。2.2集商对收集的废弃电子电器产品应分类存放,不得随意堆放、拆解。2.3在收集过程中应对废弃电子电器产品的名称、种类、重量和/或数量等进行登记,交给有资质的企业拆解、处理。2.4收集含阴极射线管(CRT)类电视机和显示器、液晶显示屏及等离子显示屏等电子设备,要置于有防雨遮盖的安全地方,不要将CRT管与其他玻璃制品混放。2.5收集的空调、冰箱和制冷设备,应置于防渗漏地面的场所,应避免制冷剂的泄漏。第61页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订33.1运输一般规定3.1.13.1.1.1基本原则在运输前,应进行登记,内容应包括:a)承运者信息;运输单位名称、使用运输工具名称、牌号b)出发地点及日期;c)运达地点及日期;d)所运输废弃电子电器产品的种类;e)所运输废弃电子电器产品的重量和/或数量。3.1.1.23.1.1.33.1.23.1.2.13.1.2.2禁止运输商在运输过程中将废弃电子电器产品丢弃。禁止运输商对废弃电子电器产品采取任何形式的拆解活动。运输车辆规定运输车辆宜使用箱式货车。运输车辆的车厢、底板必须平坦完好,周围栏板必须牢固,铁质底板装运易碎货物时应采取衬垫防护措施。3.1.2.3运输车辆应根据所装废弃电子电器物的性质,配备相关的消防器材、防掉落、散失、泄漏等用具。3.2特殊规定以下废弃电子电器产品除应符合3.1规定外,还必须符合下列要求:3.2.1运输CRT及废弃印制线路板的车辆应使用有防雨设施的货车。3.2.2运输含制冷剂的废弃产品车辆必须有消除产生火花的装置,在运输和装卸过程中应采取防止制冷剂泄漏的措施。3.3省际间运输作为拆解、处理之目的时,废弃电子电器产品可以省际间运输。第62页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订44.14.24.34.44.54.64.7贮存场内的各种废弃电子电器产品必须进行分类存放,并在显要位置设有标识。贮存场地应避开地下饮用水源。贮存场地宜有防风雨遮盖物。贮存场地的地面应水泥硬化,防渗漏,贮存场周边应设置导流渠。贮存容器的材质应适宜所贮存的物质。贮存制冷剂的钢瓶应符合《小容积液化石油气钢瓶》GB15380的相关规定。CRT、PCB等贮存场地应有防雨措施。第63页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订55.1拆解一般规定5.1.1拆解必须采取最佳的技术及必要的措施,确保拆解物质时,不对人体健康产生危害和不产生新的环境污染。即要求:(1)对水、空气、土壤和动植物应没有危害,不产生新的污染;(2)不会产生噪声或气味的损害;(3)对所在的场所及其周边的环境不能产生不利的影响。同时,避免污染物影响到处理过程中的其他物品。5.1.2应优先实现废弃电子电器产品及其零部件的再使用。5.1.3拆解设施放置在混凝土地面上,该地面应能防止地面水、雨水及油类混入或渗透。并且设施周围应有对油类、液体的截流及收集的措施。5.1.4拆解企业应设有称重装置,对所有进出企业的废弃电子电器产品进行称重。5.1.5对所有进出拆解企业的废弃电子电器产品重量和/或数量应进行登记,并保存数据。5.1.6拆解企业应建立信息管理系统。5.2特别拆解5.2.1为符合5.1.1的要求,附录B所规定的物质、元器件及装置应该预先拆解去除。废弃电子电器产品中所有液体(包括润滑油)、电线也应预先取出。5.2.2对预先取出的所有物质、元器件及装置应进行登记,称重,并应保存每天的记录数据。严禁丢弃,应按本规范的第6条、第7条款进行处理和处置。5.2.3所有预先去除的油和液体应单独盛放,并作进一步的处理和处置。5.2.4所取出的物质、元器件及装置应贮存在适当的容器内,应清楚地标识;对需要特别安全处置的危险物,应按照危险废物贮存要求进行贮存、标识。5.2.5应对每一项的拆解可能对员工造成的健康风险进行评估。操作需要遵守国家相关的卫生和安全法规,并制定操作时突发事件的处理程序。任何有可能受危害物质的威胁员工要有完整的防护装备和措施。5.2.6操作人员在接触和处理新的废弃物类型时,要有健康和安全部门人员的指导或事先经过培训。5.2.7含有多氯联苯的电容器必须先取出,单独放置于容器内并标识为含有多氯联苯。5.2.8对高度>25mm,直径>25mm或类似容积的电解电容器应先取出,防止电解液的渗漏。5.2.9电池应先完整取出。在处理和贮存电池时应采取适当的措施以避免电池引起火灾。5.2.10含汞元器件应先取出,并贮存在专用容器,交危险废物处理厂处理。工人需要特别培训来识别这样的元器件,并避免把它们打碎。第64页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订5.2.11取出阴极射线管(CRT)时,操作人员应有防护的措施。5.2.12应先将液晶显示器上的背光源去除,注意避免破损,单独存放。5.2.13压缩机及制冷回路的拆解应先抽取电冰箱、空调等制冷设备压缩机中的CFCs(氯氟烃)、HCFCs(氢氯氟烃)、HFCs(氢氟烃)及不含氟的制冷剂HCs(碳氢化合物),并保证回收装置不会有任何泄漏。5.2.14含有耐火陶瓷纤维(RCFs)的部件应先取出,并存放在容器内,防止耐火陶瓷纤维(RCFs)的散落。取出含有耐火陶瓷纤维部件的程序应该遵从关于耐火陶瓷纤维的卫生和健康有关规定。第65页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订66.1处理一般规定6.1.16.1.1.16.1.1.26.1.1.3处理原则应采用先进的技术和方法进行处理。禁止将未处理的废弃电子电器产品直接填埋。所采取的处理方式及处理过程应确保达到附录C“废弃电子电器产品处理污染物排放限值”的规定。6.1.26.1.2.1地和设施规定处理应在封闭厂房内进行,处理设施应放置在防止地面水、油类等液体渗透的混凝土地面。并且处理设施周围应有对油类、液体的截流、收集及油水分离的设施。6.1.2.2重。6.1.2.3处理企业应设有称重装置,对所有进出企业的废弃电子电器产品进行称对所有进出处理企业的废弃电子电器产品重量和/或数量应进行登记,并保存数据。6.1.2.46.1.2.5处理企业应建立信息管理系统。处理企业应具备必要的环保设施,包括:废水、废气处理装置、防噪音装置、防溢散装置等。6.26.2.1废印制电路板处理印制电路板加热拆除元器件时,排放的烟气应经过处理设施,并达到附录C相关污染物排放限值要求。6.2.2采用粉碎、分选方法处理废印制电路板的设施应保证不产生粉尘泄漏,产生的废气应经过处理设施,达到附件C相关污染物排放限值要求。6.2.3采用焚烧方法处理废印制电路板时,排放的烟气应经过处理设施。排放的烟气中的污染物二噁英、重金属粉尘、氮氧化物等应达到附录C排放限值要求。焚烧方式处理废印制电路板应同时遵守下列条件:a)焚烧炉工作温度应保证850℃以上,废印制电路板在炉内应确保停留时间2秒以上;b)焚烧炉排放烟气经过处理设施骤冷装置时,从500℃降到300℃所需时间应小于1秒。6.2.4不宜采用化学方式处理废印制电路板,当用化学方式处理废印制电路板时,排放的废气、废水经处理后各项污染物排放应达到附件C规定的限值要求。6.2.5采用热解等其它方式处理废印制电路板时,应采取环保控制措施,使烟气中污染物排放达到附录C规定的限值要求。6.3废阴极射线管(CRT)处理第66页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订6.3.16.3.26.3.3处理阴极射线管时,应先泄真空,防止发生意外事故。处理彩色阴极射线管时,应将锥玻璃和屏玻璃分离。处理过程产生的废液、废气应经过处理装置,排放的各项污染物应达到附录C规定的限值要求。6.3.4内。6.46.4.1屏玻璃上的荧光粉及锥玻璃上的石墨涂层应收集,妥善贮存于密闭容器废光导鼓和墨粉的处理含有砷化硒或硫化镉的废弃光导鼓(感光鼓)应将有害物去除后再进行再生利用。6.4.2废弃调色墨盒、液体、膏体和彩色墨粉拆解后应将有害物质单独回收,集中处理,进行分类再生利用。处理过程应有除尘、防爆措施,排放的废气、废液应达到附录C规定的限值要求。6.4.36.56.5.16.5.26.6应将含液体、膏体和彩色墨粉的废弃调色墨盒进行焚烧处理。废塑料处理废塑料宜分类处理。废塑料禁止直接填埋。废电线电缆类处理处理废电线电缆,应将金属、塑料和橡胶分离后分别处理。6.76.7.16.7.2冰箱与空调绝热层的处理禁止随意拆解含有消耗臭氧层的CFC、HCFC、HFC及HC物质的绝热层。处理冰箱与空调绝热层时,不应将含CFC、HCFC、HFC和HC物质的聚氨酯硬质发泡塑料单独取出,应与外壳一同处理。6.7.36.7.46.8冰箱、空调的绝热层应在专用的真空处理设备中进行粉碎和再生利用。处理含HC等的聚氨酯硬质发泡塑料,应采取必要的防爆、阻燃措施。液晶显示器(TFT)的处理第67页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订77.1处置一般规定7.1.17.1.2处置的废物应进行登记。对附录B要求取出的、不能处理的物质及处理过程中产生的不能再利用的粉尘、废液与污泥及废渣等,应分别处置。7.27.2.1处理后产生的废物处置粉尘7.2.1.1对废弃印制线路板处理后,不能再利用的粉尘应焚烧处置。7.2.1.2含有害的溴化阻燃剂塑料处理后的粉尘按危险废物处置。7.2.1.3含CFC、HCFC、HFC聚氨酯硬质发泡塑料处理后的粉尘按工业固废处置。7.2.1.4处理处理阴极射线管(CRT)后的粉尘按危险废物处置。7.2.1.5用喷砂方法将光导鼓上有害物去除后的粉尘按危险废物处置。7.2.1.6贮存于密闭容器内的荧光粉及石墨涂,送相关处理厂再生利用或按工业固废处置。7.2.2废液与污泥化学法处理后产生的废液与污泥应按危险废物处置。7.2.3废渣:处理后含有害物质的废渣应按危险废物处置。7.37.3.17.3.27.3.37.3.4特别拆解所取出有害物的处置含多氯联苯(PCBs)系列的电容器应采用高温焚烧技术处置。含汞及其化合物的废弃物应按危险废物处置。含有石棉的部件及其废物按危险废物处置。润湿处理耐火陶瓷纤维的部件,经再用厚度0.075mm以上的塑料袋双层盛装后,放在坚固的容器中,或采取具有防止飞散的措施进行固化处理。第68页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订88.1规范的实施与监督企业记录和报告8.1.1拆解与处理企业应建立记录制度,记录内容包括:向;a)b)c)接受的废弃电子电器产品的名称、种类、重量和/或数量;拆解、处理后各类部件和材料的种类、重量和/或数量、处理方式与去处理残余物的种类、重量和/或数量、处置方式与去向。8.1.2拆解与处理企业关于废弃电子电器产品处理的记录、污染物排放监测记录以及其他相关纪录应至少保存3年以上,并接受当地环保部门的检查。a)b)c)8.28.3拆解与处理厂应对处理厂排放的废气、废水进行监测,至少每季度一次,监测项目见附录C。拆解与处理厂应按相关危险废物鉴别标准,对处理过程产生的固体废物进行鉴别,属于危险废物的,送有危险废物经营许可证的单位处置;不属于危险废物的,按一般固体废物进行处置。拆解与处理厂应按照GB12349对厂界噪声进行监测,每季度一次。规范的实施监督本规范由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责实施监督。规范实施时间本规范从200年月日起实施。第69页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订附录A(规范性附录)本规范管理的废弃电子电器产品的类别及清单废弃电子电器产品包括计算机产品、通信设备、视听产品及广播电器设备、家用电器产品、仪器仪表及测量监控产品、工具共六大类,并包括构成其产品的所有元(器)件、零(部)件和耗材。各类产品清单如下:A.1计算机产品(1)(2)(3)(4)(5)(6)电子计算机整机产品计算机网络产品电子计算机外部设备产品电子计算机配套产品及耗材电子计算机应用产品办公设备及信息产品A.2通信设备(1)(2)(3)(4)(5)通信传输设备通宵交换设备通信终端设备移动通宵设备及移动通信终端设备其他通信设备A.3视听产品及广播电视设备(1)电视机(2)摄录像、激光视盘机等影视产品(3)音响产品(4)其它电子视听产品(5)广播电视制作、发射、传输设备(6)广播电视接收设备及器材(7)应用电视设备及其他广播电视设备A.4家用电器产品(1)家用制冷电器产品(2)家用空气调节产品(3)家用厨房电器产品(4)家用清洁卫生电器产品第70页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订(5)家用美容、保健电器产品(6)家用纺织加工、衣物护理电器产品(7)(8)(9)家用通风电器产品其他家用电动产品运动和休闲器械及玩具A.5仪器仪表及测量监控产品(1)(2)(3)(4)A.6工具(1)(2)(3)电工仪器仪表产品电子测量仪器产品监测控制产品绘图、计算及测量仪器产品对木材、金属和其他材料进行加工的设备用于铆接、打钉或拧紧或除去铆钉、钉子、螺丝或类似用途的工具用于焊接或者类似用途的工具(4)通过其他方式对液体或气体物质进行喷雾、涂敷、驱散或者其他处理的设备(5)用于割草或者其他园林活动的工具第71页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订附录B(规范性附录)必须预先拆除的物质、元件及装置第72页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订第73页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订附录C(规范性附录)废弃电子电器产品处理污染物排放限值C.1.1大气污染物排放限值注:标准状态烟气在温度273K,压力为Pa下,称为标准状态,简称“标态”。本标准规定的排放浓度均指标准状态下的干烟气中的数值。第74页
上海交通大学硕士学位论文《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订C.1.2排气筒高度指自排气筒(或其主体建筑构造)所在的地平面至排气筒出口计的高度。C.1.2.1废弃电子电器产品焚烧炉排气筒高度要求C.1.2.1.1应符合下表的规定。排气筒高度表C.1.2.1.2若排气筒周围半径200m距离内有建筑物时,除应执行2.1,还应高出最高建筑物5m以上。C.1.2.1.3若废弃电子电器产品焚烧炉排气筒高度达不到表3规定的高度,其大气污染物排放应严加控制。排放限值按下式计算:式中:C—实际允许排放浓度(标准状态)mg3/m3;C0—表C.1规定的允许排放浓度mg/m3;h—实际排气筒高度m;h0—表2规定的排气筒高度m。C.1.2.2其它排气筒高度要求还应高出周围半径200m距离内最高建筑物3m以上;若达不到时,其排放值再严格50%执行。第75页
上海交通大学硕士学位论文C.2水污染物排放限值C.3厂界噪声限值《废弃电子电器产品处理技术规范》的研究与制订等效声级LeQ「dB(A)」第76页'
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