国内外废旧家电回收处理的进展与对策温俊明,池 涌,蒋旭光,罗春鹏,严建华,刘渊源,李晓东(浙江大学热能工程研究所能源洁净利用与环境工程教育部重点实验室,杭州310027)摘 要:家用电器的更新换代使得废旧家电成为新的城市污染源;但是从另一种角度看,废旧家电又是一种可回收利用的资源.日本、美国和欧盟等发达国家和地区已经制定实施了关于废旧家电回收处理的法规,日本、芬兰和德国等国家已成功开发了先进的废旧家电回收处理技术,并且详细介绍了日本的废旧家电回收处理系统.我国的废旧家电产生量非常大,但是目前还没有关于废旧家电回收处理的法规以及先进的回收处理技术,因此现有的废旧家电回收处理技术的效率都比较低.最后针对我国的废旧家电产生和回收处理现状简要地进行了对策分析.关键词:环境工程;城市固体废弃物(MSW);废旧家电;回收利用;废物处理中图分类号:X76 文献表示码:A 文章编号:1001-7119(2004)02-0133-05Progress and C ountermeasure in Recycling of Waste Home AppliancesWE N Jun ming,C HI Yong,JIANG Xu guang,Luo Chun peng,Y AN Jian hua,LIU Y uan yuan,LI Xiao dong (Clean Ene rgy and Envi ronment Engine ering Ke y Lab o f MOE,Institute for The rmal Powe r Enginee ring,Zhe jiang U niversit y,Hangzhou310027,China)Abstract:The was te home appliances have become new urban polluter because of the replacing of home appliances;On the other hand,they are recyclable resources.The recycling regulations of waste home appliances have been implemented in some developed countries and regions such as Japan,USA and European Union.The advanced recycling technologies of waste home appliances have been developed in some countries such as Japan.Finland and Germany,furthermore,the recycling system of waste home appliances in Japan was introduced detailedly.A great quantity of waste home appliances are produced every year in China,but the recycling regulation of waste home appliances has not been constituted and the advanced recycling technology of waste home appliances has not been developed,accordingly,the recycling technologies of waste home appliances are inefficien t at present in China.Based on the production and treatment status of waste home appliances in China,the recycling countermeasure was analyzed briefly in the end.Key words:environment engineering;municipal solid waste(MSW);waste home appliances;recycle;waste treatmen t0 引 言随着社会经济的飞速发展,人民生活水平的逐步提高,家用电器的普及率逐年增大,家用电器的种类不断增多.市场上不断推陈出新,各类型家用电器逐年涌现.各类大型电器如:家用电脑、洗衣机、电视机、电冰箱、空调机等不断更新换代;各类小型电器如:随身听、电熨斗、掌上型电脑、计算器等也不断推陈出新.各种产品的性能不断改善,寿命也在延长.然而,不论何种产品,都具有一定的使用寿命.任何一种产品都将最终被废弃而面临处理处置问题.随着环保法规的逐步完善,人们环境意识的逐渐增强,家用电器废弃物的合理处理和处置第20卷第2期2004年3月 科技通报B ULLETIN OF SCIENCE AND TEC HNOLOGYVol.20 No.2M ar.2004收稿日期:2003-02-28作者简介:温俊明,男,1979年生,内蒙古乌盟人,博士研究生,主要从事固体废弃物减量化、资源化、无害化处理方面的研究.问题越来越引起人们的广泛重视[1].1 家用电器废弃物的潜在环境问题 及其回收利用价值1.1 家用电器废弃物对环境的危害家用电器废弃物作为固体废弃物的一种,对人体健康及生活环境可能构成的危害常常被忽略.事实上,部分家用电器含有重金属、卤族化学物质等有毒有害物质.比如,电冰箱的制冷剂和发泡剂以及空调器的制冷剂都是破坏臭氧层的物质;电视机的显像管属于具有爆炸性的废物,荧光屏、日光灯以及水银高速继电器都是含汞的废物;废润滑油则是污染环境的物质;废旧线路板的重金属会对水质和土壤造成严重危害;电视机和电脑显示器的外壳及涂料对人体的影响同样很大.这些废弃家电不经处理直接进入环境,其中的有毒有害物质将可能污染土壤、地下水等,或者通过植物、动物进入人们的生活.此外,如果对这些废弃家电进行简单的处理,那么处理不当也会造成对大气和水体等的二次污染[2~4].1.2 家用电器废弃物回收利用价值在各种电器产品中,某些电子元件中含有镓、锗、硅、铟等电子材料,生产成本很高,再利用这些材料具有很好的经济效益[2].而电冰箱、空调机的配件压缩机、热交换器经处理后,可回收部分铁、铜、铝;电视机阴极射线管(CRT)玻璃、印刷电路板上的焊锡处理后也可以再利用[5].此外,各种废弃家电中的塑料都可以回收气化或油化后用作燃料.美国以及德国一些厂家在废旧电脑与其它电子产品中回收黄金,每星期可处理10t电子垃圾,一年可获取700万美元左右的利润[6].日本横滨金属公司从报废手机中提取贵重金属,七年来处理了大约900t报废手机,从中回收了金、银、铜、钯等多种贵重金属,获得相当可观的收益[7].美国环保局确认,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,76%的水污染;减少40%的用水量,节约90%的原材料,74%的能源,而且废钢材与新钢材的性能基本相同.据统计,1995年美国有75%的大家电进行了回收利用,由此提供了10%的再生钢铁[1].2 国外家用电器废弃物处理政策及技术2.1 国外家用电器废弃物处理政策近年来,随着全球环境的恶化,资源能源严重短缺,各国对环境保护、营造可持续发展社会的重视程度空前提高.从而也加快了环境立法的进程,最近几年,一些发达国家相继颁布实施了与家用电器废弃物相关的法律法规.日本于1998年6月公布了 家用电器回收利用法 ,该法已于2001年4月1日正式实施.对于规定的电冰箱、洗衣机、空调器和电视机四种产品的再利用,生产厂家、销售商店和消费者三方,都应当承担各自不同的义务.具体的规定是:家用电器制造商和进口商对上述4种家电有回收和再商品化的义务,即必须按一定比例从废家电中回收有用的资源,再制成产品出售.电冰箱、洗衣机的再商品化率为50%以上,阴极射线管电视机为55%以上,房间空调器为60%以上.此外,要求制造商在产品策划、设计阶段考虑制造出在产品的生命周期内环境负荷小的环境和谐型产品,即在以往的设计要求方面增加回收利用性和废弃特性好的、适合环境的材料,不使用有害物质,注意产品制造及使用过程中的节能性,还必须像考虑产品的制造成本一样,考虑废弃或回收利用成本.销售商店的义务是,对以前本店售出的产品,或者更新购买时要求取回的同种产品负责取回,以及向生产厂运回.消费者在废弃规定的家用电器时,须履行下列手续和义务: 向购买原产品的销售商店,或再购买同种产品的销售商店联系,请帮助取走废弃产品; 消费者要支付收集、搬运费,同时要支付再利用费.收集、搬运费由销售商店计算、确认.再利用费由生产厂公布[8].美国有禁止填埋废电器的规定及其它对废电器处理的限制,1995年美国有75%的大家电进行了再生利用.到1996年8月,美国有18个州禁止填埋白色家电,如阿肯色州、加里弗尼亚州、佛罗里达州;此外,如亚利桑那州,科罗拉多州等都规定了白色家电必须拆分再生后才能进行最终的填埋处理.美国国家环保局要求电器在被处理或再生前要进行氟利昂回收,并制定了详细的条例,包括对所有134 科 技 通 报第20卷在1993年11月15日以后出售的新电器必须在制冷系统上安装处理装置;任何修理小电器或处理小电器的人员必须回收80%~90%的制冷剂;同时必须保存废旧电器中正确去除制冷剂的记录证明;制冷剂回收设备必须通过认可的检测部门批准;从事小电器修理和回收制冷剂的人员必须在环保局备案等等[9].苦于每年600万吨电子垃圾充斥垃圾场,欧洲国家也在想办法处理电子垃圾.去年,欧洲委员会提出要求电子产品的生产者必须负责回收利用包括电脑、移动电话、电视机、电冰箱和洗衣机等在内的电子废弃物.隶属欧洲议会的环保委员会2001年5月制定了欧盟地区电子废弃物回收标准.标准规定:电子产品生产厂商必须至少回收90%的废弃电冰箱及洗衣机.在个人电脑方面,回收比率则将达到70%.对于目前已在使用中的电子产品,其制造商将按目前市场占有比重分摊交纳费用;包括铅、镉等重金属在内的危险物质将自2006年起禁止在电子产品中使用[10].另外,在产品设计中也引入环境标准,从而通过设计提高产品的环保性和再生性[11].2.2 国外家用电器废弃物处理技术随着各国相关法令的颁布实施,国外一些科研单位及家电公司的科研工作者都在积极开展家用电器废弃物处理技术的研究.提到家用电器废弃物的处理技术,首推日本.日本家用电器协会于1995年在通产省的协助下进行了 废旧家电一条龙处理系统 的开发研究,并于1998年3月在日本茨城县那珂町建成示范工厂,通过1998年近一年的时间进行了试验运行.该厂的处理能力为 35台电视机/h;25台电冰箱/h;27台洗衣机/h;17台空调机/h.工厂设计的目的是使废旧家电回收利用过程既安全又高效,基本概念是强调有价物的高效回收及污染环境的物质解体分离和处理.粉碎、区分先行及主要部件材料能一次分解是该厂的明显特点.处理工程中对体积大的物件,在考虑安全的前提下实现机械化和自动化.下面分别介绍4种废旧家电的回收处理过程(1)电视机 电视机由显像管、印刷板、外壳等部分组成,材料主要是显像管玻璃、机壳塑料等.显像管由前面的屏板,后面的漏斗状部分及缩颈构成.其中玻璃除要求耐热、耐电压外,还要求有防止射线透过的性能,屏板是含碱、硅酸等的玻璃,而漏斗状部分则用含铅的玻璃,故显像管玻璃再利用时,屏板玻璃中不能混入漏斗部分中的铅玻璃.分离后的玻璃将按不同种类粉碎后送往玻璃厂再变成所需要的玻璃.另外,也可用作铺路材料、建设用配料等.碎塑料也用比重筛选机将各种不同种类的塑料区分开来,按不同比例混合热解而油化用作燃料.电视机回收处理流程见图1.图1 电视机回收处理流程图Fig.1 The recycle flow diagram of television(2)空调器 空调器主要由压缩机、机壳、元件基板、热交换器等组成,关键技术是将热交换器的铜管和铝叶片做到完全分离.空调器是在回收冷媒氟里昂后,解体区分主要部件.可将热交换器冲压成薄板状,然后采取适当手段将铜、铝分离,再分别送往各相关厂商,重新以铜或铝制品面市.空调器回收处理流程见图2.图2 空调器回收处理流程图Fig.2 The recycle flow diagram of air condi tioner(3)电冰箱 电冰箱再利用,同样有解体、粉碎、区分、回收等手段.旧电冰箱隔热材料中发泡剂含有氟里昂,再利用时要对其作无害化有效处理.将箱体和隔热材料一道粉碎,再进行干馏处理,通过瓦斯变换装置将所生气体在1200 以上高温分解,用作清洁氧化燃料.电冰箱回收处理流程见图3.第2期温俊明等.国内外废旧家电回收处理的进展与对策135图3 电冰箱回收处理流程图Fig.3 The recycle flow diagram of refrigerator(4)洗衣机 对洗衣机来说,塑料的组成比例高,有聚丙烯、聚乙烯、氯乙烯等,通过在混合塑料中将氯乙烯区分除去或脱氯处理等关键技术实现再利用.洗衣机回收处理流程如图4所示[12].图4 洗衣机回收处理流程图Fig.4 T he recycle flow diagram of washing machine一家名为 生态电子公司 的电子垃圾处理工厂已于2001年2月在芬兰北部的电子城奥鲁市正式建成并投入生产.该工厂采用类似矿山冶炼的生产工艺,把废旧手机和个人电脑以及家用电器进行粉碎和分类处理,然后对材料重新回收利用.生态电子公司声称每年可以处理电子垃圾1500~2000t,而且由于建有良好的环保处理系统,工厂将不会给地下水源和空气造成污染[10].此外,德国也建成了年处理废电冰箱10万台、废电视机50万台、其它电器制品1500t 的废家电再利用工厂[13].3 国内家电废弃物的产生及 处理情况3.1 国内家电废弃物的产生情况我国是世界上最大的家电生产国和消费国,产品不仅满足了国内需要的绝大部分,而且近年来每年都有相当数量的出口.中国家用电器制造业自20世纪80年代以来已经有了十几年辉煌发展的历史,中国消费者的家电消费量也同时迅速扩大,拥有量急剧增长.至今许多电冰箱、电视机、洗衣机已使用15年以上,到了报废期[14].据上海市商业部门的一份统计资料显示,上海市每年约有30万台电视机、20万台电冰箱、20万台洗衣机和10万台电脑及数量不等的小家电报废[15].又据台湾工业技术研究所1997年的报告数据,台湾每年有超过70万台电视机、50万台电冰箱、70万台空调器、50万台洗衣机和50万台电脑报废[16].根据国家统计局城调总局的调查资料显示,目前我国电视机社会保有量约为3.5亿台,洗衣机1.7亿台,电冰箱1.3亿台.这些家电大多是在20世纪80年代中后期进入家庭的,按正常寿命10~15年计算,从2003年起我国将进入家电报废高峰期,届时电冰箱年均报废量将达400万台,洗衣机、电视机年均报废量都将达500万台,加上空调、电脑等,每年总计将有1500万台左右大家电报废[17,18].3.2 国内家电废弃物的处理情况目前,国内有些地区的有些部门已开展了废电器抵价活动.北京市中关村附近的一些商店对于废旧电冰箱、洗衣机、个人计算机等进行收购,此类物品可以换取现金,或者在购买新产品时抵消一部分价格.这种做法一方面可以解决某些家庭废旧家用电器占地大的问题,同时也可以对这部分废的或旧的物品加以利用.在家用电器废弃物的处理、处置方面,由于家用电器废弃物的种类繁多,各种废品的性质差异很大,目前,还没有统一的处理处置管理办法.一种较为通用的处理方法是局部拆解废旧产品,再对拆解的零部件进行分类利用,这样能更有效地进行再生利用.对于废旧家用电器的再生利用,过去,我国曾经出现了部分回收利用的部门,但这些部门的主要功能仅仅停留在将废电器收集,进行修理后,重新投放市场.不可否认,这部分工作,不仅有利于某些产品的合理、充分利用;同时从某种意义上来看,在源头上起到了减少废物产生量的作用,应进一步开展下去.另外,有一些废家用电器的再生利用工厂主要136科 技 通 报第20卷将废家用电器拆解后,将各部分分别进行处理.一些深处理的工厂在增加,但为数并不多.废旧家用电器中的主体部分是废旧的电子线路板、金属或塑料外壳以及一些连接导线.目前,国内有些工厂在进行拆解工作,但工作的自动化程度低,技术水平较低,所得产品的附加值低.由此可见,我国目前所开展的废旧家用电器的再生利用和处理处置工作的技术水平较低,多数采用人工操作.加工程度低,利用率不高,远没有实现自动化的管理.而且目前的再生利用主要针对某些零部件进行再生利用,尚没有形成成套的处理利用技术.废家用电器的拆解利用主要利用其中的金属、塑胶等部分,利用率据报道达到了85%,实际利用率应低于此数据[2].4 结束语家电废弃物属于固体废弃物,我国 固体废物污染环境防治法 中规定,应对其实施减量化、资源化、无害化处理.对废家电采用先进的处理技术和装备,回收利用有用的资源,减少填埋和焚烧量,可以大大减少从矿石开采、运输、冶炼、加工成形过程中的资源和能源消耗,减轻环境污染,减少温室气体二氧化碳的排放,同时有利于改进产品设计和加工工艺,选用清洁原料、实施清洁生产,是建设资源循环型可持续发展社会重要一环[1,19].在家电报废高峰期到来之际,当前的紧要任务是:一方面,根据我国废旧家用电器的产生和管理现状以及废家用电器的发展趋势,制定合理的符合我国实际情况的管理法规及具体的可操作的管理实施细则;另一方面,为有效实施废家用电器的环境无害化管理,开发先进的适合我国国情的废旧家用电器处理、处置技术也极为重要.这两者相辅相成,相互促进.致谢:感谢浙江省经贸委资源节约与综合利用处在整个课题研究过程中的配合与协助以及经费上的支持.参考文献:[1] 聂永丰,牛冬杰.我国废旧家电器的回收利用现状及对策分析[J].家用电器科技,1999(6):25-27.[2] 张友良,田 晖.积极开展中国废家用电器回收利用[J].家用电器,2000(8):2-3.[3] 杨敬增.动员起来建立废旧家电收集处置的 绿色通道 [J].再生资源研究,2000(3):32-33.[4] 郑 利,陈绍伟.加强废旧家电回收利用工作刻不容缓[J].再生资源研究,2001(6):18-21.[5] 张友良,田 晖.国外废家电回收利用现状及进展[J].家用电器科技,1999(6):27-28.[6] 彭 涛.废旧家电-亟待开发的 黄金宝库 [J].现代科技译丛(哈尔滨),1999(3):3-4.[7] 日本从报废手机中提取贵重金属[J].再生资源研究,2001(2):39.[8] 日本家用电器再利用法产销用三方各有明确义务[J].家用电器科技,2001(5):20.[9] 张友良,田 晖.国外废家电回收利用现状及进展(二)[J].家用电器科技,2000(1):16-17.[10] 张 松.欧洲电子垃圾无害化处理法[N].文汇报(第19874号),2002-3-25(4).[11] 田 晖.国外倡导企业通过设计提高电子产品的再生性[J].家用电器科技,1999(6):31-33.[12] 杨钦慧.从世界首座废旧家电再利用工厂投入试运行谈起[J].家用电器科技,1999(4)5-6.[13] 张友良,田 晖,仲顺和.开展中国废家电回收利用和资源化软科学研究,构筑可持续发展社会[J].冶金环境保护,1999(5):129-130.[14] 王 雷.关于废旧家电的回收与再利用[J].家用电器科技,1999(6):24-25.[15] 吴卫群.为废家电寻找好 归宿 [N].解放日报(第19040号),2001-08-08(1).[16] Li Hsing Shih.Reverse logi stics s ys te m planning for recycli ng electrical appli ance and computers in Tai wan[J].Resources,Conserva tion and Recycling,2001,32:55-72.[17] 何 燕.制定 废旧家电再利用条例 刻不容缓[J].环境导报,2002(1):40-41.[18] 赵 虎.废旧家电怎么办[N].科技日报(总第5505期),2001-10-10(9).[19] 中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1995年10月30日第八届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议通过)[S].第2期温俊明等.国内外废旧家电回收处理的进展与对策137。