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电子环保循环经济方案分析 于 军 邱菀华 北京航空航天大学经济管理学院, 北京 100083 摘要 根据我国电子废物回收处理的现状, 分析存在的问题, 并提出相关对策。 通过对北京海淀区“ 电子环保循环经 济”方案, 从管理和技术的角度突出了政府推动和市场拉动相结合的方法在建立完善电子废物回收处理链及逐步构建 完整 IT 产业链的重要作用, 其思路和做法具有推广价值。 关键词 电子废物回收处理 技术 循环经济 电子废物一般指的是废弃的个人电脑、电视机、 微波炉以及其他的超过使用期限的消费型电子产 品 [ 1] 。近20 年来 ,全世界电子废物的产量急剧上升, 1994 年, 全 世 界废 弃的 电 脑约 2 千 万 台, 到 了 2004 年, 这 一 数 字 超 过 了 1 亿 台 [ 2] 。 Kang 和 Schoenung 对美国个人电脑废弃量的研究表明, 其增 长速度已经超过了产量的增长 ,同时产品寿命期在缩 短, 这意 味着个人电 脑的废弃 速度还将进 一步 加快 [ 3] 。 在我国 , 2004 年 个人 电脑 的 废弃 数量 超过 500 万台 ,并且在未来 5 年内每年的废弃量都将以 25～ 30的速度增长。另据统计, 截至 2004 年上 半年 ,我国平均每年淘汰近7 000万部手机, 产生质量 约7 000 t的电子废弃物 。统计数字显示 2003 年起, 中国每年将至少有 500 万台电视机、400 万台冰箱、 600 万台洗衣机要报废 。 这些电子废物中含有大量的有毒有害物质, 如 铅、 镉 、 汞 、 铬 、 溴化物等, 如果处理不当, 将对环境造 成非常严重的危害 ,如果合理回收利用 , 则是一种再 生资源。 1 发达国家回收处理电子废物的现状及存在的问题 1. 1 现状 不少电子产品的元件用黄金加工制造, 电脑、手 机等追求小型微型化的电器产品中 ,黄金因其加工性 能好是电子线路上必不可少的材料, 1 t废弃的手机 中可以提炼出100 g黄金, 而普通含金矿石 沙 每吨 只能提取5 g 。 此外, 很多废旧电子产品的外部材料以 及内部的金属元件都可以重新利用 ,一些稀贵金属产 生更大的经济价值 。可以说电子垃圾是有待开发的 “金矿” 。 发达国家首先是通过立法支持废旧电子产品的 回收和处理利用。日本在 2002 年 4 月正式实施的 家电资源回收法明确规定相关家电产品资源回收 率必须达到 50以上 ; 产品制造商回收利用负责制。 相关产品制造商和进口商有回收的义务 ,并需按照在 商品化率标准进行实施。欧盟法令规定 ,制造商需建 立废弃电子产品回收利用系统 , 提供不同的回收方 法,承担废弃电子产品的收集 、处理和处置费用。发 达国家普遍建立废弃电子产品的回收、 利用的付费机 制,原则是生产者、 消费者和中间商的分摊付费规定, 制定和严格规定相关电子产品的使用生命标准和期 限,建立强制报废制度和正规回收体系 , 对电子废弃 物实行政府和市场化行为相结合的规模化回收与集 约化处理的原则 。政府对不按相关规定 ,随意丢弃电 子产品垃圾者采取罚款措施, 同时对相关的回收处理 企业实行相应的财政补贴政策 。 另一方面, 为了实现对电子废弃物有效回收和再 生资源的有效利用 ,在其集中回收、处理等环节中防 止对环境产生污染 ,发达国家从回收、分类管理到再 生利用的处理过程十分重视先进技术和设备的研发。 以居国际领先水平加拿大协德技术公司研发的电子 废弃物循环设备系统 E- waste Recycle System 为例 ,该 设备系统可处理各种电子废弃产品3 t h,喂入方式根 据电器尺寸和不同 ,从不同方向喂入, 最大处理电控 设计尺寸可以超过2 m高, 可处理各类军用、 民用电子 废弃产品。如大型程控交换机 、大型电器自动化设 备、 电冰箱、炉具 、 计算机 、 微波炉、电视机 不包括显 像管 、 复印机 、 空调机 电话机、 手机以及各类电子产 品。该成套设备通过采用不同的自动化分选技术 ,可 以有效回收各类金属和塑料。 71 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 该电子废物处理回收系统是世界上最先进、 处理 量最大 、 管理现代化的系统 ,已被世界上许多著名的 电器生产公司所采用 。 该电子废弃产品处理工艺流程见图 1。 图 1 加拿大协德技术公司废弃电子产品 回收处理系统工艺流程图 1 把电子垃圾靠电脑控制的自动吊装转输设备 系统喂入破碎设备系统进行粉碎处理。 2 破碎处理后的电子垃圾进入粉尘收集设备系 统,为下一步的粗分选阶段做准备 。 3 通过粉尘分离后的电子垃圾粉碎物进入金属 和非金属分离设备系统。 4 分离出的金属类电子垃圾粉碎物通过相关的 分选设备分离出钢、铁、 铝 、 铜类、 锌 、 金 、 银等贵金属; 分离出的非金属类电子垃圾粉碎物通过相关的分选 设备分离出塑料 、 橡胶、 木材等物质 。 5 在 4 的基础上 ,分别把初次分离出来的金属 类和非金属类电子垃圾粉碎物通过电脑控制的自动 转输设备进入精分选设备系统 , 通过利用物理粉碎 法、 再采取电极法、电击法、水漂或沙漂分离法 、 空气 分离法、 离心法和电磁分选法等分选高技术进一步分 选出单一的可循环再利用的金属类与非金属类粉末 状物质。 1. 2 存在的问题 由于废弃的电子产品在处理回收资源的前期需 要通过分解 、 拆卸工序把相关的元件分离出来 ,对这 类精密的电子产品来说靠发明相应的机械设备来完 成这道工序几乎是不可能的, 只能靠人工的办法来解 决,但这对劳动力成本昂贵的发达国家来说是不可行 的,无疑增大了回收处理的成本, 而只能靠整体粉碎 再分离分选出有用的资源 。为此增大了处理整体设 备和相应粉碎设备耗能投入的成本。更主要的问题 是把能够二次直接回用的电子元件也作为废弃品一 起粉碎处理,造成了无谓的经济损失 。例如 ,在美国 拆卸和回收旧电脑显示器的成本比运到中国的成本 高出 10倍 。这就是造成发达国家大量电子垃圾向境 外转移的原因所在 。这个问题在劳动力廉价的发展 中国家却是不存在的 。 2 我国电子废物回收处理的现状问题及对策 2. 1 现状与问题 2002 年国务院已要求原国家经贸委同包括国家 环保总局、科技部、 建设部 、 技术监督局在内的 9个部 门成立了废旧家电回收利用协调小组 ,负责调研、论 证和着手制订相关的法规政策。之后 ,国家发改委、 国家环保总局和国家信息产业部也相应出台了一些 部门的有关加强废弃电子设备环境管理等方面的公 告和规定, 着手相关循环经济立法的研究准备工作。 鉴于该项工作涉及到社会管理 、生产、消费等领域的 方方面面, 是一项复杂的系统工程, 迄今 ,我国出台关 于电子废物回收处理的专门法规尚有一个过程。 2004年初, 经国务院批准 , 国家发改委确定了浙江 省、 青岛市为国家废旧家电及产品回收处理体系建设 的试点省市 ,旨在建立规范的废旧家电及电子产品回 收处理体系 ,为国家制订相关政策法规和标准提供经 验,促进循环经济的发展 。 目前,我国电子废物回收处理的现状尚令人担 忧。大量电子垃圾涌向收垃圾的小贩和拆解作坊。 这种无需管理和低水平的回收处理方式造成了严重 的可用资源浪费和环境污染。这一状况在短时期内 尚难以改变 ,另一方面 , 国内的家电研究院等部门虽 然研发了相关的处理技术与设备,但主要由于投入的 相关经费严重不足, 与国外先进技术设备相比尚存有 较大的差距 ,不足以保证相关可用资源的回收率, 并 有效地避免环境污染 。首要的问题是急需建立规范 统一的电子垃圾回收体系 。 2. 2 对策 1 立法规范电子废物的回收、 处理体系, 实行政 府管理和市场拉动相结合的机制。 2 以科技为先导在引进、 吸收的基础上, 研发适 合国情的经济、高效、实用、环保的技术工艺 ,严格禁 止使用落后的技术工艺处理电子废物。 3 依靠技术引进 , 建立电子废物处理处置示范 基地和循环型电子工业园区, 在此基础上逐步推广成 功的经验和实践范例 。 4 建立电子废物回收利用的特许行业,从回收、 运输 、 分类 、 拆解 、 处理等环节形成一条龙的社会专业 化产业体系 ; 在体系的各个环节上实行国家认可的资 72 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 质证书。 5 建立电子产品强制性报废制度; 制订电子再 生产品的标准及识别的的规定 ,鼓励电子再生产品和 再生利用品的生产和使用 。 6 鼓励电子产品生产企业进行有利于循环利用 的绿色产品设计 。 7 制订优惠的税收政策 ,鼓励不同所有制的团 体、 个人投资电子废物回收 、 利用领域和相关技术的 研发 ,逐步建立起一个多元化有统一规范的回收利用 体系 ,走出规模化回收、 科学化分类 、 专业化处理和无 害化利用的路子 。 8 加强相关宣传 、公众参与和力度 ,鼓励“绿色 消费” ,共建资源节约型社会。 3 方案分析 3. 1 项目的指导思想 实施“电子环保循环经济”示范工程 ,要以循环 经济理念为指导 , 以提高资源转化利用效率为核心, 以建设电子产品回收、再利用系统为基础 ,以建立电 子产品生产 -回收-再利用的循环经济体系为目标, 努 力构建资源循环型经济发展模式 , 实现环境 、 经济与 社会协调发展。电子产品回收、再利用系统的建设, 是经济行为 ,有公益成分 , 因此 , 要以市场为主导, 由 政府来推动,靠政策作支撑。 3. 2 实施方案 3. 2. 1 构想 实施“电子环保循环经济”示范工程 ,本研究是 要在海淀区建立起电子产品回收-再利用-环保处理 的产业链, 如图 2 所示。同时建立电子环保组织, 出 台电子环保促进政策及措施, 实现区域电子环保循环 经济的全面启动和发展, 成为全国电子环保示范基 地,工程流程如图 3所示。 图2 示范工程循环经济的 IT 产业链 工程方案主要有 4 个阶段组成, 分别是 回收 、 一 次利用、 二次利用和最终处理 。 图 3 海淀区“电子环保循环经济”工程流程图 1 回收 。目前没有电子废物的正规回收渠道, 小贩的走街串巷回收是主要方式。这样 ,既不能保证 电子产品的有效再利用, 又会造成二次污染 ,因此建 立正规的回收渠道是保证电子环保产业链运转的前 提。针对这一问题 ,提出以建立电子环保亭 、 电子环 保网站和直接深入到行政 、 企事业单位回收的方式进 行废旧电子产品的回收。 2 一次利用。相较一般生活垃圾 ,电子废弃产 品具有独特之处 。首先, 由于电子产品的技术特点所 决定 ,其报废后 ,经过维修或再组装 ,仍可能具有一定 使用价值, 将回收来的废旧电子产品通过中关村维修 城技术处理后生产出再生电脑 ,通过组织无偿捐献给 希望学校, 低价提供给欠发达城市做教育培训使用 。 3 二次利用 。电子产品多含贵金属 、 金属材料, 回收处理后 ,有较高经济利用价值。塑料部分也可以 经过处理, 成为塑料产品的原料。 4 最终处理。电子废物中完全不可回收部分, 将可以通过水泥厂的高温处理 , 加入水泥 ,实现最终 环保处理。 3. 2. 2 具体实施 具体实施包括建立回收渠道和建立再利用系统 两个部分。 建立回收渠道 1 在社区、电子市场 、大学等单位 ,设立电子环 保亭, 负责回收一般消费人群的电子产品 ,宣传电子 环保知识。 2 建立电子环保网站 ,设立电子产品回收频道 。 3 直接回收行政部门 、 企事业、行业单位淘汰的 废旧电子产品。 4 与电子品牌厂商合作, 回收其淘汰的废旧电 子产品。 建立再利用系统 1 建立电子产品的测试维修平台和实验室。对 回收的废旧电子产品和再生产品功能的安全性,电子 73 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 产品认证指标及维修产品的性能进行检测。 2 建立电子产品处理站,对含金属、塑料等可回 收资源的部分, 进行处理 ,回收可利用成分。 3 建立再生产品销售渠道, 负责对再生产品部 分进行销售,部分捐助慈善事业。 4 最终处理渠道 ,将不可再生部分, 送类似水泥 厂的环保垃圾处理机构, 做最后处理。 3. 2. 3 运作机制 1 建立名为“97”的电子环保组织, 使之作为电 子环保的专业组织 ,也是示范工程的具体策划 、 实施 主体。“97”电子环保组织由积极参与环保事业的企 业,特别是电子产品生产 、销售企业 ,社会团体 ,个人 组成 。 2 通过“97”电子环保组织 ,与政府沟通, 共同提 出“97”电子环保示范工程实施方案。对各环节通过 招标 、 协作等方式进行组织,保证各环节由企业实施, 实现市场化运作 。 3. 2 . 4 实施效果预测 1 通过实施电子环保循环经济示范工程 ,可以 达到宣传电子环保事业的目的 ,探索改善我国电子废 物污染现状的道路 ,完善我国电子环保产业链 ,提升 IT 产业水平 ,解决国家电子废物回收难的大难题。 2 经过一定时期的发展和市场开拓 ,电子环保 产业可为国家带来一定的税收 ,同时可以为社会提供 一定的就业机会。对废旧电子产品的再利用和再提 炼减少资源的浪费。 4 结论 随着科技的发展 ,电子废物已经成为全球性环境 生态问题 。我国电子废物处理过程中的主要问题在 于立法缺失 、 电子产品设计生产方式和处理资源再生 技术相对落后及社会对此认识不足 。 我国电子环保事业正处于起步阶段 ,急需立法以 规范生产者 、 销售者 、 消费者、回收处理者等相关企业 和人员在电子废物的回收 、 处理中的责任和义务。现 阶段尤其需要政府提供必要的政策和资金的支持作 为“第一推动” , 促进建立完善的电子废物回收产 业链 。 参考文献 [ 1] Sinha-Khetriwala, D. et al . 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The nanometer iron was synthesized in the system of ethanol and water. KBH4was using asreducer, the surface activity material exist at the same time. The influence factors of whole process were studied. The sample of nanometer iron with the average grain size of 71 nm was prepared and characterized by XRD and SEM. Keywords flue slime of blast furnace, synthesis, extraction and nanometer iron metal DECHLORIDIZATION MECHANISM AND EXPERIMENT IN INCINERATION PROCESS OF MEDICAL WASTESQing Shan Wang Hua He Ping et al 66 Abstract Because the medical wastes include PVC containing chlorine element, and their incineration would produce pollutantHCl so it is necessary to dechloridize in medical wastes incineration. Firstly, from the thermodynamics analysis, it is known that during the dechloridization processwith addition of absorbents, the absorbentswith the best dechloridization effect are Ca OH2, CaO, CaCO3, MgCO3, Mg OH2, while the worst isMgO. The resultsof experiment show that the temperature plays important effects on dechloridization, the optimal temperature is controlled aroundfrom 800 ℃; The smaller the granule of absorbent is, the higher the utilizing efficiency of absorbent surface is, and the higher the dechloridization efficiency is; with the Ca Cl increases, the dechloridization efficiency increases, but the increasing rate tends to slow, and the optimal Ca Cl is 2 . 5～ 3. Keywords medicalwaste, dechloridization, mechanism and experiment ANALYSISOFENVIRONMENTALPROTECTIONFORELECTRONICPRODUCTION CIRCULAR ECONOMY PROJECTYuJun Qiu Wanhua 71 Abstract It is analyzed the problems of e -waste recycling in China, and some solutions are also proposed. Through the analysis of environmental protection for electronic production circular economy project inHaidian District, Beijing, the important role of government pushing combining with market pulling in improving e -waste recycling chain is stressed. Their practices can be popularized. Keywords e -waste recycling, treatment, technology and circular economy DETERMINATION OF PCP FROM SEWAGE BY SPE AND HPLCLi Ping Guan Xiujuan 75 Abstract The of determination PCP from sewage by solid -phase extraction SPEand high-perance liquid chromatography HPLC was studied. Results show thatsample pH4, eluting solvent was 100methanol, eluting solvent volume was 2 mL, flow rate of water samplewas 4 mL L. The recoveries of PCP were between 85～ 95. Important advantages of the SPE compared to the liquid -liquid extraction were the short extraction time, and reduced consumption of organic solvents. Keywords pentachlorophenol PCP , solid -phase extraction and liquid -liquid extration DETERMINATION OF MICROANALYSIS OF MINIM PHTHALATE ESTERS INWATER Cheng Aihua Wang Lei Zhang Rui et al 77 Abstract The phthalate esters PAEsare a kind of persistent harmful pollutantwhose content is tiny andmeasurement is difficult. Through comparison of the liquid -liquid extraction, the solid phase extraction, the high perance liquid chromatography and the gas chromatography mass spectrometry analytical determining PAEsinwater, the SPE-GC -MS analytical for the simultaneous separation and determination of PAEs from water samples was considered the best in laboratory. Keywords phthalate esters,liquid -liquid extraction,solid phase extraction,high perance liquid chromatographyand gas chromatography mass spectrometry analytical UATION OF AIR IMPACT CONCENTRATION BY ASSURING -PROBABILITY CaoJie Wang Dongcheng 80 Abstract It is compared several s of hourly and daily average concentrationforecast in common use and assuring -probability is also modified. It is 100 assuring -probability that meets pertinent requirements of current ambient air quality standard and technical guidelines for environment impact assessment. Based on this , a system of ambient air impact assessment assuring -probability concentration forecast is developed and a set of precise, systematical and applied technical project is built up. Keywords assuring -probability , concentration forecast and ambient air impact assessment THE ENTROPY WEIGHT -GREY RELATION -FUZZY UATION FOR THE CONTAMINATION LEVEL OF WASTED INDUSTRIAL OILZhang Xianming CaoHualing Li Chuan 82 Abstract As there are some interrelations and interactions between inds in the contamination level uation of industrial wasted oil, it is difficult to uate directly . With the application of the objective entropy weight , a theory model of entropy weight-grey relation -fuzzy uation is presented. The simplicity, reliability and applicability of the delivered are validated by the experimental results. Also it offers the theoretical basis for the treatment, utilization of wasted industrial oil and environment protection research. Keywords entropy weight, grey relational degree, fuzzy uation, wasted industrial oil and contamination level THE DESIGN OF NEW COMBINED 3R BIOREACTOR Hou Li Zhou Jiti Zhang Xiuhong et al 85 Abstract It is introduced a new combined 3R carbon, nitrogen and phosphorus removal bioreactor. In this combined bioreactor, carbon, 5 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 25,No. 3, Jun. , 2007