電子廢棄物處理現(xiàn)狀及趨勢(shì)

電子廢棄物概述
電子廢棄物是各種接近其“使用壽命”終點(diǎn)的電子的通稱，包括廢舊的計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、電視機(jī)VCD機(jī)、音箱、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等常用電子產(chǎn)品。由于技術(shù)進(jìn)步和價(jià)格的下降，這類產(chǎn)品有不少在遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)際使用壽命的時(shí)候就面臨被用戶淘汰命運(yùn)。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)研，1998年已有7500萬(wàn)臺(tái)至1億臺(tái)電腦被淘汰，發(fā)達(dá)國(guó)家目前已有1.25億臺(tái)舊電腦被堆放在倉(cāng)庫(kù)，預(yù)計(jì)到今年，全世界將會(huì)有5億臺(tái)舊電腦等待處理。在我國(guó)，每年電腦新增銷(xiāo)量上千萬(wàn)臺(tái)，未來(lái)5年一l0年的年增量估計(jì)為25％左右當(dāng)前舊電腦的淘汰量估計(jì)每年500萬(wàn)臺(tái)以上。歐盟2000年相關(guān)報(bào)告指出：電子廢棄物每五年便增加16％一28％，比總廢物量的增長(zhǎng)速度快3倍，是世界上增長(zhǎng)最快的垃圾，12年后地球表面電子廢棄物的年產(chǎn)出量將會(huì)翻番。專家預(yù)測(cè)，我國(guó)從2003年起，每年將報(bào)廢500萬(wàn)臺(tái)電視機(jī)、400萬(wàn)臺(tái)冰箱、600萬(wàn)臺(tái)洗衣機(jī)。
如此大量的電子廢棄物，應(yīng)該有很大一部分被重新使用、翻新或利用其組成材料。然而，現(xiàn)實(shí)情況是重復(fù)利用的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上垃圾產(chǎn)生的速度。如何妥善解決電子廢棄物的處理問(wèn)題已經(jīng)成為伴隨著電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)無(wú)法忽視的現(xiàn)實(shí)課題。電子廢棄物不僅數(shù)量巨大，而且危害嚴(yán)重，處理不當(dāng)就會(huì)對(duì)人和環(huán)境造成嚴(yán)重危害。廢舊家用電器中主要含有6種有害物質(zhì)：鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃劑。
電子廢棄物的合理處置途徑應(yīng)該是充分實(shí)現(xiàn)其資源化利用，使廢棄物重新進(jìn)入人類工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)一能量循環(huán)體系，減少焚燒、棄置、填埋等增加生態(tài)環(huán)境負(fù)擔(dān)的處理方式：
(1)重新使用，就是通過(guò)出售、轉(zhuǎn)讓和捐獻(xiàn)等方式使用戶淘汰下來(lái)但仍可使用的電子產(chǎn)品延長(zhǎng)其使用壽命；
(2)循環(huán)再生，是指廢棄的電子產(chǎn)品經(jīng)過(guò)拆解、分選處理獲得塑料、玻璃、金屬等再生原材料，重新用來(lái)生產(chǎn)新的產(chǎn)品，而強(qiáng)調(diào)本地化循環(huán)則是為了減少?gòu)U棄物長(zhǎng)途跋涉所造成的生態(tài)負(fù)擔(dān)。
目前，由于電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)較少考慮產(chǎn)品使用壽命終止以后的循環(huán)使用問(wèn)題給最終廢棄物的拆解、分選和處理造成很大的困擾。特別是原材料中使用的一些有毒有害物質(zhì)，更增加了處理過(guò)程的復(fù)雜性和環(huán)境危害風(fēng)險(xiǎn)。
實(shí)際上述兩個(gè)理想目標(biāo)，不僅需要從技術(shù)上不斷完善廢棄物處理的解決方案，更需要從生產(chǎn)一消費(fèi)一體化的視角進(jìn)行制度革新。環(huán)境無(wú)害的電子廢棄物資源化利用像所有人類的技術(shù)發(fā)展進(jìn)化一樣，其技術(shù)進(jìn)步與制度進(jìn)步是緊密聯(lián)系不可分割，并且需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)渡時(shí)期。
2電子廢棄物法令法規(guī)介紹
2003年2月l3日，歐盟正式頒布處理廢棄電子產(chǎn)品指導(dǎo)法令，歐盟在其《官方公報(bào)》上公布了《報(bào)廢電子電器設(shè)備指令》和《關(guān)于在電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》，明確要求歐盟所有成員國(guó)必須在2004年8月l3日以前，將此指導(dǎo)法令納入其正式法律條文中。要求成員國(guó)確保從2006年7月1日起，投放于市場(chǎng)的新電子和電器設(shè)備不包含鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、聚溴二苯醚和聚溴聯(lián)苯等6種有害物質(zhì)。法令還規(guī)定，所有在歐盟市場(chǎng)上生產(chǎn)和銷(xiāo)售筆記本型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、CPU、主機(jī)板、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、手機(jī)等業(yè)者，必須在2005年8月l3日以前，建立完整的分類、回收、復(fù)原、再生使用系統(tǒng)，并負(fù)擔(dān)產(chǎn)品回收責(zé)任。
美國(guó)作為電腦產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用大國(guó)，已把電腦等電子產(chǎn)品歸入家電產(chǎn)品類進(jìn)行法律上的約束。2000年頒布的《家用電器再生利用法》規(guī)定制造商和進(jìn)口商負(fù)責(zé)自己生產(chǎn)和進(jìn)口的產(chǎn)品的回收處理，“誰(shuí)的孩子誰(shuí)抱走”。
德國(guó)在1992年l0月頒布實(shí)施了《電子廢物條例》，并于1996年頒布了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)垃圾法》，文件規(guī)定了電子產(chǎn)品制造商和零售商回收電子廢棄物的責(zé)任。
我國(guó)政府一直以來(lái)很重視電子信息產(chǎn)品節(jié)能和環(huán)境污染問(wèn)題。面對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷設(shè)立的“壁壘”，為逐漸與不斷變化的“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”接軌，我國(guó)制定并發(fā)布了被稱為中國(guó)版的RoHS。對(duì)此，國(guó)外企業(yè)積極響應(yīng)。《管理辦法》將電子信息產(chǎn)品污染防治以法規(guī)形式明確下來(lái)，對(duì)國(guó)內(nèi)信息科技企業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)銷(xiāo)售及產(chǎn)品回收再利用各環(huán)節(jié)都將有重要的指導(dǎo)意義。
3國(guó)外電子廢棄物處理現(xiàn)狀概況
3.1歐美國(guó)家
在美國(guó)比較注重清潔生產(chǎn)工藝的開(kāi)發(fā)，立足于在生產(chǎn)過(guò)程中減廢，通過(guò)減少?gòu)U物的產(chǎn)生量來(lái)減少有害廢物的處理量，直到20世紀(jì)90年代以后，美國(guó)才開(kāi)始重視資源回收技術(shù)的開(kāi)發(fā)，但總體水平還落后于歐洲和日本。目前美國(guó)只有新澤西州有一個(gè)年處理電子廢棄物約20000T的資源化工廠。在歐洲，從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始，德國(guó)、瑞典、挪威、瑞士等國(guó)對(duì)電子廢棄物的綜合利用進(jìn)行了深入研究，他們致力于手工拆解和金屬富集工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)，取得了很好的效果并獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
世界首家電子垃圾處理工廠于2001年2月在芬蘭北部的電子城奧魯市正式建成并投入生產(chǎn)，名為生態(tài)電子公司。采用類似礦山冶凍的生產(chǎn)工藝，把廢舊手機(jī)和個(gè)人電腦及家用電器進(jìn)行粉碎和分類處理，然后對(duì)材料充分回收利用，每年可處理1500t～2000t，建有良好的環(huán)保處理系統(tǒng)。

20世紀(jì)90年代，鑒于機(jī)械化處理不會(huì)產(chǎn)生有毒性產(chǎn)物這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)點(diǎn)，金屬富集體的機(jī)械化工藝被進(jìn)一步發(fā)展并在西歐實(shí)施。其具體工藝路線為：首先進(jìn)行手工拆解，然后將電子廢棄物進(jìn)行破碎和篩分，經(jīng)過(guò)一系列的設(shè)備分選，最終獲得不同的金屬富集體。工廠不對(duì)它們進(jìn)行金屬再提煉加工，而是將其送到不同的金屬冶煉公司去進(jìn)行深加工。
其它歐洲國(guó)家所采用的技術(shù)和工藝與此類似。
3.2亞洲國(guó)家
日本是世界上電子技術(shù)最為先進(jìn)、電子產(chǎn)品應(yīng)用范圍最廣的國(guó)家之一，1991年l0月，日本就頒布實(shí)施了《關(guān)于促進(jìn)再生資源利用的法律》，簡(jiǎn)稱“再生利用法”，強(qiáng)力推行資源的再生循環(huán)利用。
日本電子廢棄物的處理工藝，因地方及專門(mén)處理業(yè)設(shè)施的不同而有所不同。若有大型粉碎設(shè)施，則直接進(jìn)行一次性粉碎處理；若是小型粉碎設(shè)施，則要先除去電機(jī)、壓縮機(jī)等，經(jīng)切割后再進(jìn)行粉碎處理。粉碎后，經(jīng)電磁篩選、風(fēng)力篩選等，將鐵屑、銅屑和鋁屑等選出，作為再生資源回收利用，其余的進(jìn)行分類回收。
新加坡則建有采用機(jī)械化綜合處理利用工藝的電子廢棄物的工廠。
需要指出的是：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)電子廢棄物進(jìn)行環(huán)境管理，是受了政府的重視、政策的支持、法律法規(guī)的保障以及全民環(huán)保意識(shí)的提高和資金的支持。
4國(guó)內(nèi)電子廢棄物處理現(xiàn)狀
我國(guó)對(duì)電子廢棄物的處理水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。到目前為止，還沒(méi)有建立電子廢棄物的回收體系，也沒(méi)有相關(guān)法律、法規(guī)。一方面我國(guó)是發(fā)達(dá)國(guó)家走私出口電子廢棄物的主要受害國(guó)(有資料顯示，美國(guó)每年報(bào)廢的電腦、手機(jī)，有相當(dāng)大的一部分出口到我國(guó)，也包括日本、韓國(guó)，給我國(guó)的環(huán)境造成巨大的破壞)，另一方面，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)與消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的電子廢棄物也在以驚人的速度增加。根據(jù)調(diào)研，我國(guó)東南沿海，特別是廣東的貴嶼、清遠(yuǎn)，浙江的臺(tái)州，在市場(chǎng)力量驅(qū)動(dòng)下，自發(fā)形成了龐大的電子廢棄物再生利用的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。然而，單憑市場(chǎng)利益驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)有生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)重的環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題，包括：含有害物質(zhì)的電子廢棄物走私問(wèn)題、廢棄物處置過(guò)程中的環(huán)境污染問(wèn)題、勞動(dòng)者健康保護(hù)問(wèn)題、假冒偽劣電子產(chǎn)品生產(chǎn)問(wèn)題等，與電子廢棄物資源化利用和環(huán)境無(wú)害化回收的理想目標(biāo)存在很大距離。例如，廣東的貴嶼、清遠(yuǎn)，浙江的臺(tái)州，在拆解電子廢棄物時(shí)，雖然經(jīng)過(guò)近一兩年的大力整治，較之以前的無(wú)序化有了很大的進(jìn)步，但由于個(gè)體經(jīng)營(yíng)者的環(huán)保意識(shí)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、工藝技術(shù)等多方面的原因，在人們不注意或不知道的情況下，對(duì)環(huán)境和身體健康造成巨大破壞。在塑料的回收處理過(guò)程中，不注意塑料的分類，將不同種類的塑料放到一塊進(jìn)行拉絲、造粒，以及再生過(guò)程中有毒有害物質(zhì)的排放，這樣不僅降低了回收塑料的品質(zhì)，而且造成了資源的浪費(fèi)，同時(shí)給環(huán)境、人身造成損害。在電路板的拆解回收過(guò)程中也存在這樣的問(wèn)題，一般的個(gè)體經(jīng)營(yíng)者拋棄了前面用爐火燒烤的做法，改用熱風(fēng)拆解元?dú)饧欢ǔ潭壬献⒁饬谁h(huán)保問(wèn)題，但是其在分解電路板時(shí)只注重貴重金屬的回收，在降低了回收可利用資源同時(shí)也降低了回收資源的品質(zhì)，這種小作坊式的操作必然帶來(lái)環(huán)境的污染和人身的傷害。
5電子廢棄物的回收處理工藝及設(shè)備
電子廢棄物的回收處理工藝技術(shù)及設(shè)備的研制工作是一項(xiàng)十分有意義的工作，同時(shí)又是一項(xiàng)具有相當(dāng)超前性，相當(dāng)難度的工作。
5.1電子廢棄物回收處理線
電子廢棄物回收處理線有以下四部分：
(1)廢舊電子產(chǎn)品拆解分選系統(tǒng)；
(2)廢舊印制板回收處理系統(tǒng)；
(3)CRT分解除鉛處理系統(tǒng)；
(4)貴重金屬提取及其他廢料處理系統(tǒng)。
電路板回收技術(shù)主要有機(jī)械處理、化學(xué)處理、火法處理或幾種技術(shù)的結(jié)合。機(jī)械處理因其不需要考慮產(chǎn)品干燥和污泥處置等問(wèn)題、，符合當(dāng)前清潔化生產(chǎn)要求，而且還可以在設(shè)計(jì)階段將可回收利用的性能融入產(chǎn)品當(dāng)中，因此具有一定的優(yōu)越性。廢舊電路板回收處理工藝如下：電子廢棄物拆分出電路板→廢舊電路板上元器件去除→焊料去除→一級(jí)破碎2cm×2cm→二級(jí)破碎0.1mm～0.3mm→碎料分選→碎料篩分→出料。
5.2電子廢棄物處理線設(shè)備
5.2.1電子廢棄物拆解分選設(shè)備
該設(shè)備是電子廢棄物處理的第一個(gè)環(huán)節(jié)。是一個(gè)自動(dòng)化的傳輸設(shè)備。用于在電子廢棄物粉碎前將電子廢棄物進(jìn)行拆解，初步分選，把金屬機(jī)殼、薄板、電路板，導(dǎo)線，塑料等分門(mén)別類的放進(jìn)不同的回收箱。
5.2.2廢舊電路板上元器件及焊料去除系統(tǒng)
對(duì)于廢舊電路板上元器件去除和焊料去除，是印制版組裝焊接的逆過(guò)程，但是廢舊電路板絕大部分是混裝板，如果要去除干凈上面的插件元件，則去除系統(tǒng)必須具有能去掉插件元件的裝置，同時(shí)焊料的去除也必須考慮，目前，這種裝置可考慮采用振動(dòng)方式來(lái)解決。可以一次性的去除廢舊電路板上的元器件和焊料。元器件可進(jìn)行二次篩選，損壞的元器件則進(jìn)入貴重金屬回收處理系統(tǒng)，而好的元器件可再利用，焊料可重新回收利用。
5.2.3電路板的低溫破碎系統(tǒng)
對(duì)于機(jī)械分離技術(shù)來(lái)講，各種材料盡可能充分地單體解離是高效率分選的前提。破碎程度的選擇是破碎工藝的關(guān)鍵，不同的破碎工藝產(chǎn)生極大的不同效果。廢電路板主要由強(qiáng)化樹(shù)脂板和附著其上的銅線以及電鍍上的各種金屬等組成，硬度較高、韌性較強(qiáng)，采用具有剪、切作用的破碎設(shè)備可以達(dá)到比較好的解離效果，如旋轉(zhuǎn)時(shí)破碎機(jī)和切碎機(jī)，使用這種破碎機(jī)可以減小解離后金屬的纏繞作用。根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，不同材料的變形不同，金屬和有機(jī)物經(jīng)過(guò)破碎后，有機(jī)物的大小和形狀基本不變，而金屬材料則變化較大。

廢舊電路板的破碎過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含玻纖和樹(shù)脂的粉塵，阻燃劑中含有的溴主要集中在0.6mm以下的顆粒中，而且連續(xù)破碎時(shí)還會(huì)發(fā)熱、散發(fā)有毒氣體。因此，破碎時(shí)必須注意除塵和排風(fēng)，同時(shí)，必須抑制破碎過(guò)程的發(fā)熱和散發(fā)有毒氣體，破碎時(shí)第一步先將廢板破碎成2cm×2cm的碎塊，然后用液氮冷卻，再送入旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)，破碎成0.1mm～0.3mm細(xì)小顆粒，經(jīng)過(guò)研究和實(shí)驗(yàn)，廢電路板在破碎到0.1mm～0.3mm時(shí)，金屬基本上可以達(dá)到100％的解離。目前廢電路板的破碎工藝和設(shè)備選擇是看后續(xù)的分選和篩分工藝來(lái)決定的，不同的分選方法對(duì)進(jìn)料有不同的要求，而且破碎后顆粒的形狀和大小，會(huì)影響分選的效率和效果。使用液氮低溫破碎有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，液氮冷卻有利于破碎和金屬的解離，破碎會(huì)產(chǎn)生大量的熱，在整個(gè)破碎過(guò)程中應(yīng)將廢電路板浸入-196℃的液氮，然后破碎可以防止塑料的燃燒，從而避免形成有害氣體。
對(duì)于廢電路板的破碎，國(guó)內(nèi)沒(méi)有專用的破碎設(shè)備，一般借用礦用破碎設(shè)備，所以破碎效果并不理想，常用的主要有錘碎機(jī)、錘磨機(jī)、切碎機(jī)和旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)等。根據(jù)國(guó)外資料介紹和被破碎物的特點(diǎn)，選擇具有剪切作用和沖擊作用的旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)為最好。
5.2.4廢舊電路板分選和篩分設(shè)備
分選工藝粉碎后的廢電路板其粒度在0.3mm～0.6mm之間，這時(shí)銅可以很好地解離，而且銅的尺寸遠(yuǎn)大于玻璃纖維和樹(shù)脂。再經(jīng)過(guò)兩級(jí)到三級(jí)分選可以得到銅含量約82％一84％(質(zhì)量)的銅粉，其中超過(guò)9o％的銅得到了回收，而樹(shù)脂和玻璃纖維混合粉末尺寸主要在100m一300m。
對(duì)分選技術(shù)來(lái)說(shuō)，主要有：(1)電選和磁選技術(shù)；(2)密度分選技術(shù)。
近年隨著破碎技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)步，破碎粒度越來(lái)越小，一種根據(jù)密度分選技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的超細(xì)渦流分離技術(shù)逐漸得到應(yīng)用，取得了很好的分離效果。要得到有效的分離，分離過(guò)程一般采用多級(jí)分離，分選設(shè)備有：渦流分選機(jī)、靜電分選機(jī)、風(fēng)力分選機(jī)、旋風(fēng)分離器和風(fēng)力搖床等。破碎后必須仔細(xì)分級(jí)，采用窄級(jí)別物料分選機(jī)分別進(jìn)行重選。具體采用哪種設(shè)備更適用、更經(jīng)濟(jì)，要根據(jù)采用的回收工藝、設(shè)備的最佳操作條件和分選要達(dá)到的純度和回收率來(lái)確定。
5.2.5CRT顯示器處理設(shè)備
由于CRT構(gòu)造特殊，它含有十幾種化學(xué)成分，其中絕大部分可對(duì)人體造成傷害，同時(shí)對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染(如鉛、鎘、汞等)，一臺(tái)CRT的含鉛量在1kg～2kg，如若將報(bào)廢的CRT不加處理直接丟棄，每年我國(guó)將有約10000t的鉛直接污染環(huán)境，危害相當(dāng)大。因此，CRT的無(wú)害化、資源化利用是解決電子廢棄物處理的特別關(guān)鍵問(wèn)題。其核心設(shè)備主要有CRT激光切割設(shè)備、熒光粉刮除負(fù)壓收集設(shè)備、鉛玻璃清洗設(shè)備。
6電子廢棄物回收處理的趨勢(shì)及意義
電子廢棄物的資源化利用和環(huán)境無(wú)害化回收必須走產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展道路，目前國(guó)際上較為成熟的電子廢棄物處理技術(shù)要求必須達(dá)到一定的處理規(guī)模才有市場(chǎng)可行性，才有贏利的空間。企業(yè)的規(guī)模化和專業(yè)化是前提，而且電子廢棄物回收處理的技術(shù)和工藝必須是機(jī)械化，自動(dòng)化的，這樣才不會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。日本在電子產(chǎn)品廢棄物的回收利用已形成產(chǎn)業(yè)化。
建立有效的電子產(chǎn)品廢棄物的回收處理體系和資源化再生利用體系，不僅可以有效的改善人類生存的環(huán)境，極大程度的提高人們的健康水平。而且對(duì)于解決我國(guó)資源相對(duì)缺乏，能源相對(duì)短缺的問(wèn)題，提供了一條很好的措施。對(duì)于推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展意義十分巨大。