簡介
電子垃圾的管理和處理難度大,已經成為一個關係民生和環境質量的問題。雖然中國已經頒布《廢棄電器電子產品回收處理管理條例》(國務院令第551號)並出台配套政策,但調查發現當前電子垃圾的回收、處理處置和廠商源頭控制等環節仍然存在許多問題。同時應看到,電子垃圾也潛藏著巨大的資源價值,具有環境和資源雙重屬性,是“城市礦產”的重要組成部分。
種類
電子廢棄物種類繁多,大致可分為兩類:一類是所含材料比較簡單,對環境危害較輕的廢舊電子產品,如電冰櫃、洗衣機、空調機等家用電器以及醫療、科研電器等,這類產品的拆解和處理相對比較簡單;
另一類是所含材料比較複雜,對環境危害比較大的廢舊電子產品,如電腦、電視機顯像管內的鉛,電腦元件中含有的砷、汞和其他有害物質,手機的原材料中的砷、鎘、鉛以及其他多種持久降和生物累積性的有毒物質等。
主要危害
電子廢棄物的成分複雜,其中半數以上的材料對人體有害,有一些甚至是劇毒的。比如,一台電腦有700多個元件,其中有一半元件含有汞、砷、鉻等各種有毒化學物質;電視機、電冰櫃、手機等電子產品也都含有鉛、鉻、汞等重金屬;雷射印表機和複印機中含有碳粉等。
電子廢棄物被填埋或者焚燒時,其中的重金屬滲入土壤,進入河流和地下水,將會造成當地土壤和地下水的污染,直接或間接地對當地的居民及其它的生物造成損傷;有機物經過焚燒,釋放出大量的有害氣體,如劇毒的二惡英、呋喃、多氯聯苯類等致癌物質,對自然環境和人體造成危害。鉛會破壞人的神經、血液系統以及腎臟,影響幼兒大腦的發育。鉻化合物(特別是六價鉻)會破壞人體的DNA,引致哮喘等疾病。
電路板似乎更加貴重,在它們身上下的功夫也最多。工人通常首先把能用的元件收集起來重新出售,然後把積體電路晶片投入王水,以溶解裡面的金;廢舊電路板也會投入到酸溶液,以提取銅等有色金屬。最後剩下的廢物就是無用的玻璃纖維基板,它們隨後會被焚燒,釋放出二惡英等劇毒物質。
電池、開關、感測器、行動電話中都可能含有汞,在微生物的作用下,無機汞會轉變為甲基汞,通過食物鏈的富集進入人體,會嚴重破壞神經系統,重者會引起死亡。遺棄後的空調和製冷設備中的氟利昂排放到大氣中後將會破壞臭氧層,引起溫室效應,並增加皮膚癌的發生幾率。溴系阻燃劑和含氯塑膠低水平的填埋或不適當的燃燒和再生將會排放有毒有害物質。
其中半數以上的材料對人體有害,有一些甚至是劇毒的。比如,一台電腦有700多個元件,其中有一半元件含有汞、砷、鉻等各種有毒化學物質;電視機、電冰櫃、手機等電子產品也都含有鉛、鉻、汞等重金屬;雷射印表機和複印機中含有碳粉等。
方法
分類回收和拆卸
電子廢棄物的分類回收和拆卸通常是指電子廢棄物在分類回收後運往拆卸公司,再由拆卸公司拆卸成各種碎片。在瑞典的斯特曼技術中心,電子廢棄物先是被大致分成五大部分:大的金屬零件、多氯聯苯、包裝材料、塑膠零件和陰極射線管,然後再進一步拆分成70多種不同的碎片。在拆卸的過程中,對諸如存儲器片、積體電路板等可進行修理或升級的則延長其壽命再使用;對含有害物質的部分如:水銀開關,鎳-鎘電池和含有多氯聯苯的電容器等可預先拆下來,通過可靠性檢測後再對其進行單獨處理。貴金屬成分含量的多少是衡量電子廢棄物價值高低的基礎,價值高的電子廢棄物貴金屬含量較多,如電腦的多氯聯苯;價值低的電子廢棄物貴金屬含量較少,如電視、錄影機的多氯聯苯。但不論電子廢棄物價值高低,處理流程基本是相同的。電子廢棄物中金屬的回收
電子廢棄物中金屬的回收過程比較複雜,通常是先通過高溫使金屬和雜質分離,然後通過幾個相應的加工流程來提煉各種金屬。電子廢棄物中的銅、金、銀、鉑、鈀等貴金屬一般通過轉爐加工回收。瑞典Boliden公司和加拿大Noranda公司含貴金屬的電子廢棄物的回收流程是:熔化、精煉、電解。
非金屬的回收處理
電子廢棄物中所含的非金屬成分主要是樹脂纖維、塑膠和玻璃。多氯聯苯基板中所含有機物,包括樹脂纖維在卡爾多爐中作為燃料產生熱值維持爐溫,最後產生的爐渣可用作築路材料。塑膠主要來自於計算機、電視、洗衣機等的外殼製件,熔化後可作為新產品的原材料使用,或者被用作燃料。玻璃主要來自於陰極射線管顯示器,因為含有鉛,玻璃被歸屬為危險物品,一些公司用顯示器碎玻璃製造新的陰極射線管。非金屬處理經常採用填埋、焚燒或熱解氣化技術。填埋技術
填埋技術是一種操作簡單的垃圾處理方法,它可以處理所有種類的垃圾,也由此曾風光一時。但隨著時間的推移和技術的發展,其缺點開始一一暴露。填埋要占用大量土地,且大多填埋場沒有7層以上嚴密防滲漏措施,長時間暴露在較為開放的空間中,隨著雨水的滲入,電子廢棄物滲出液會污染地下水及土壤,同時垃圾堆放產生的氣體嚴重影響場地周邊的空氣品質。近年來有的城市已經認識到這些問題,建立起一批具有較高水平的填埋廠,較好地解決了二次污染問題,但卻又帶來了其他的問題―建設投資大,運行費用高等。最關鍵的是填埋廠處理能力有限,服務期滿後仍需投資建設新的填埋場,進一步占用土地資源。基於這些原因,國外從80年代以來,填埋設施有逐漸減少的趨勢,成為其它處理工藝的輔助方法,主要用來處理不能再利用的物質。
焚燒技術
焚燒是一種傳統的垃圾處理方法,從古代的瑪雅人到現今的社會,焚燒仍然在垃圾處理方法中占據著重要的位置。通過焚燒垃圾來發電,既最大限度地減少了垃圾的體積,又利用其產生新能源。現代垃圾焚燒技術誕生於數10年前,一度是世界上許多大城市的首選。在日本、荷蘭、瑞士、丹麥,瑞典等國成為垃圾處理的主要手段,瑞士垃圾80%為焚燒,日本、丹麥垃圾70%以上為焚燒。但焚燒廠在已開發國家遍地開花數十年後,人們發現了比垃圾災難更可怕的二惡英,這種毒氣導致人和動物患上癌症。
於是在80年代末,歐洲和日本的研究人員又開始“第三代”垃圾處理技術的研究開發。許多已開發國家的政府公布了新的、更嚴格的廢物排放標準,日本政府已決定在若干年內把現有的1800多座焚燒廠逐漸關閉。
熱解氣化技術
第三代垃圾處理技術-熱解氣化技術是在焚燒法基礎上發展起來的、結合熱解氣化和熔融固化的一種新型垃圾處置方法,實現了無害化、顯著的減容性、廣泛的物料適應性和高效的能源與物資回收,在90年代中期,開始在已開發國家流行。
氣化熔融技術是先將垃圾在450~600℃的還原性氣氛下氣化,產生可燃氣體和易於鐵、鋁等金屬回收的殘留物,再進行可燃氣體的燃燒使含碳灰渣在1350~1400℃條件下熔融,整個過程把低溫氣體和高溫熔融結合起來。它不同於傳統意義上的焚燒,它將大量的城市生活廢物-廢舊的電器、電腦、電池、印表機硒鼓、墨盒,醫院廢棄的一次性輸液、注射品,巨量的生活垃圾等等統統高溫分解轉化為汽,由此產生新的熱能來發電和供熱。
與傳統焚燒技術相比,氣化熔融技術有許多優點:首先,可以最大限度減容、減量。氣化熔融技術使垃圾中的可燃成分被高溫分解,熔渣緻密性大大提高,可以減容70%左右,減重85%以上;其次,可以實現二惡英的低排放;第三,氣化熔融技術還可以固化有害重金屬元素。
熱解氣化技術的另一個優點是垃圾無須分類,這樣不僅可以降低電子廢棄物分類的費用,還大大縮短了電子廢棄物處理的周期,並可產出熱能和電能。