我国电子废物资源化利用的产业化障碍及其政策分析

2015-07-19 08:14张明顺李惠民
环境与可持续发展 2015年3期
关键词:废物资源化废弃物

刘 蕊 张明顺 李惠民

(北京建筑大学环境与能源工程学院/北京电子废物资源化国际科技合作基地/北京应对气候变化研究和人才培养基地,北京 100044)

电子废弃物(Waste Electrical and Electronic Equipment,WEEE)是各种接近其“使用寿命”终点的电子产品的通称。随着电子信息产业的飞速发展和居民购买力水平的不断提高,电子产品已成为更新换代最快的生活用品[1]。目前,我国电子产品被废弃和淘汰的速度越来越快,不仅产生并积累了大量的电子废物,同时还在以更快的速度继续累积。电子废物具有资源性和危害性双重特点。因此电子废物资源化利用是产业界和环境界十分关注的重大问题。目前国外对电子废物的回收处理已取得大量成功经验[2-4],通过立法确立了电子废物资源化利用过程中政府、企业、居民等利益相关者各方的责任、权利和义务;同时投入大量的资金建立电子废物的回收系统,研发电子废物资源化过程中的各类关键技术。借鉴国外先进发展经验和处理技术,突破我国电子废物资源化利用过程中的一些主要障碍,充分利用市场化机制使电子废物利用产业化,是我国电子废物资源化利用要解决的关键问题。

1 我国电子废物的产生量

世界已经进入以电子技术为主要特征的信息时代。电子技术的飞速发展使电子产品的价格不断下降,更新速度越来越快。世界范围内,电子废物的产生量以每年3%-5%的速度快速增长,成为增长速度最快的一类固体废弃物。我国是世界上最大的电子产品生产基地和消费中心,2007-2013年,电子废物产生量由234 万吨上升到320 万吨,增长了37%左右,增长速度远远超过世界平均水平(图1)。有专家预测,2020年,中国电子废物产生量将达到963 万吨左右[5]。

我国电子废物的来源有两类:一类来源于国内电子产品的更新换代,另一类来源于国外电子废物的非法入境。国内方面,2007-2013年,各种家用电器的年产量均迅速增长,彩色电视机、家用电冰箱、冰柜、空调和电脑的增长率分别达到了66%、111%、76%、24%和200%。未来5-10年,这些家用电器都将变成电子废弃物,推动我国电子废弃物产生量的不断增长。国际方面,由于发达国家电子废物监管严格,处理费用高昂,大量的国外电子废弃物被通过各种途径运送到中国。调查显示,进口的电子垃圾在我国上岸的区域出现扩大态势,从广东省一直蔓延到全国其他省市,如上海市、天津市、湖南省、浙江省、福建省、山东省等地。相关数据表明,美国手机的电子废物50-80%在国内没经任何处理就运往发展中国家,而我国是最为重要的目的国家[6]。

2 电子废物资源化利用的必要性

2.1 电子废物可引发严重的环境问题

图1 我国电子废物产生量(2007-2013)

图2 我国主要家用电器生产量(2007-2013)

电子废物存在严重的潜在危险。电子产品的组成非常复杂,但均不同程度地包含了一定的环境有害物质。电视机的印刷线路板中含有铅、汞和六价铬等重金属,显像管玻璃中含有铅,平均每台电视中含有1.8kg 铅;冰箱、空调机的压缩机中作为冷凝剂的CFCs 是造成臭氧层破坏的主要物质;废旧电脑中含有更多的有毒有害物质,线路板中含有铅和镉,CRT 显示器阴极射线管中含有氧化铅和镉,平均每台CRT 中含有1.8~3.6kg 铅,开关和液晶显示器中含有汞,另外还有六价铬,钡、铍等重金属物质[10]。此外,电子电器塑料中普遍添加有高浓度的阻燃剂,其中大部分是卤系阻燃剂,燃烧后会产生强腐蚀的卤化氢、剧毒的二恶英、吠喃类化合物等有害物质。

电子废弃物处置不当,将引发严重的环境问题。采用丢弃到荒野或垃圾堆填等方式处理电子废物时,重金属等物质可通过渗滤液等形式进入土壤和地下水,严重威胁生态环境。广东贵屿是我国典型的电子废物集贸地,目前已面临耕地无法种植、地下水无法饮用等环境问题。类似的情况还发生在浙江台州,2005年在该市农田土壤中检测到二恶英类剧毒有机污染物,污染影响范围达几十平方公里[11]。

电子废物中的重金属进入土壤和地下水后,通过水和食物在人体中富集,最终引发各种疾病。电脑中的铅会破坏血液系统、神经系统,从而引起人体各个内脏系统病变[12]。电路板中的铬会对肺部产生损害、引起肾脏疾病及慢性中毒。线路板的镉和溴化阻燃剂等物质是致畸、致突变、致癌的“三致”物质,可对人类健康产生严重的危害[13]。2006年,某医学院发现在广东贵屿电子垃圾拆解区,新生儿脐带血铬水平达到每升303.38微克,远远超过普通城区新生儿指标(每升20.30 微克)[14]。2013年相关报道指出,贵屿某幼儿园2006 至2009年间,已有五六百名铅中毒儿童,体检结果显示90%以上的孩子血铅超标。由于电子废物污染,贵屿已成为癌症与白血病高发地区。

2.2 电子废物具有较大的资源属性

电子废物具有较大的资源属性,是“城市矿产”中最为重要的组成部分。相关数据表明,每吨电子垃圾含金量是金矿的17 倍,含铜量为铜矿的40 倍[15]。我国的电子废物与国外并无实质性区别,80%-90%的成分可以回收利用。表1 显示了我国主要家用电器中几种常见资源的含量。可以看出,钢铁、铜、铝、塑料、玻璃等占到了全部资源的90%以上。这些资源大多数属于传统的高污染、高排放行业,如果得以回收利用,可有效减少环境污染。美国环保局数据表明,与通过采矿、冶炼生产新钢材相比,电子废物回收的旧钢材在性能并没有太大差异,但可减少97%的矿石能源、40%的用水量、86%的空气污染、76%的水污染,节约74%的能源[16]。

电子废物的资源属性决定了其具有较大的经济价值。世界范围内,电子废物的预期价值在2009年时就达到110 亿美元[17]。随着各类资源价值的增长和环境保护政策的日趋严格,电子废物的预期价值将显著增长。开展电子废物资源化利用,既是实现“生态文明”的重要途径,也是新时代下培育新的经济增长点、发展节能环保等战略性新兴产业的重要内容。

3 电子废物资源化现状及面临的障碍

3.1 回收系统不完善

有效的回收系统是电子废物回收利用产业化的基本前提。目前,我国电子废物回收的主要模式有三种,即个体回收、生产商换购回收和电子废物企业回收。在这三种模式中,个体回收占据绝对的主导地位;生产商换购回收在2009年家电“以旧换新”政策出台之后一度起到了非常重要的作用,但近年来回收量已经大大减少;而电子废物企业回收刚刚开始,直接针对居民的回收工作尚未形成规模。除这三种模式外,进口电子垃圾也成为电子废物回收的一种重要模式。

个体回收和非法进口的电子垃圾,除一小部分间接流入有资质的电子废物回收企业外,绝大部分通过非法途径流入市场,产生严重的安全隐患和环境威胁。个体回收的电子废物往往有两种处理处置方法。第一种是对相对完好的电子废物进行简单维修或改装,以次充好,通过各种途径进入市场。由于缺乏电器再生标准,极易造成安全隐患。第二种是通过焚烧、强酸浸泡等简易工序,粗暴提取各类贵重金属,其他成分则再次成为新的电子垃圾。采用这些简易工序处理电子废物,由于破坏了电子废物原有的相对稳定的物理化学结构,往往产生比电子废物本身更为严重的环境污染[18]。

自2004年国内首家电子废物专业拆解公司(江苏无锡伟城环保工业有限公司)开工以来,全国已有200 多家正规的电子废弃物处理企业[19]。但回收量不足已成为制约电子废物再生企业发展的重要瓶颈。根据中国再生资源回收利用协会的统计数据,2013年绿色拆解企业平均开工率仅为42.5%。南昌市电子垃圾处理企业设计处理能力为280 万台电器,但2013年全年电子废物回收量仅为134 万台,不足设计产能的一半,同时远远小于南昌市电子废物的年产生量。由于产能利用率较低,直接影响了电子废物回收企业的经济效益。

表1 家用电器中各组成材料的含量

3.2 环保处置技术成本较高

电子废物回收处置的基本目的是减少或消除电子废物本身的环境污染,同时最大程度地对各种物质进行回收利用。电子废物回收处置的基本步骤包括拆解、分类、破碎、分选、资源再生等。电子废物组成成分复杂,现有的技术水平下,并不能对每一类物质都做到环保处理,往往产生新的环境污染。

CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管)显示器、印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)的环保处理是我国目前电子废物处理企业常见的技术性难题[20]。CRT显示器中含有大量的铅,其中锥玻璃中的含铅量超过20%。土法熔化处理回收铅是常见的处置技术,这种技术成本较低,但产生大量烟尘和剧毒的副产品,引起重金属污染,无法达到无害化处理效果[21-22]。在我国,大部分拆解厂家往往只是根据《废弃电器电子产品处理企业资格审查和许可指南》等国家要求,将锥、屏玻璃分离,并收集荧光粉等粉尘,进一步的回收处置尚存在技术难题。PCB 作为电子设备的重要部件,广泛存在于电子设备中。PCB 是化学元素最为复杂的电子器件,不仅含有金属铝、铜、铁、镍、铅、锡、锌等普通金属,还含有金、钯、铂、银等贵金属和铑、硒等稀有金属,资源属性极高,但再生利用难度极大。我国较多采用简单酸溶或冲天炉焚烧等方式回收PCB 中的贵金属和有色金属,二次污染严重[23]。PCB 难以回收利用既是电子废物回收企业潜在价值的巨大损失,也是对环境系统的一种潜在威胁。塑料是电子废物的重要组成部分,也是现有电子废物回收企业最重要的一类回收物质。由于电子废物中的塑料含有添加剂、粘结剂、少量金属、以及油漆等成分,为塑料的资源化和无害化处理增加了难度。专业电子废物处理公司多采用化学处理技术或热回收处理技术对塑料进行回收利用,但这些技术依然会对环境造成二次污染[24]。

3.3 资源化产品附加值不高

我国电子废物资源化的产品主要分为两类:一类为初级拆解产品,包括铝、塑料、铜等大宗商品;另一类为深加工产品,包括金、银等贵金属。大宗商品由于来源不同,往往需要改性并被降级利用,产品附加值很低,大大降低了资源化利用的经济效益。调查显示,国家废旧家电回收及资源化综合应用示范工程单位—青岛新天地生态循环科技有限公司,其废旧电视机的回收价格在50~150 元之间,而经过企业安全拆解后全部有价值部分的平均售价仅为58 元。

表2 显示了每吨PCB 材料的重要物质含量和潜在价值。可以看出,塑料、铜等含量较高的物质重量含量为30%和20%,但产品价值只占理论回收价值的1%和10%。每处理一吨PCB,其潜在回收价值为2700 元,但其主要回收产品的实际回收价值只能达到300 元左右。

表2 每吨PCB 材料的重要物质含量和潜在价值

稀贵金属尽管潜在回收价值高,但目前仍面临着重要的技术障碍。现有技术水平下,从电子废物中分离、回收、再生利用稀贵金属容易产生严重的环境污染,加工及环保成本都较高,大大压缩了利润空间。加快发展电子废物深加工技术,降低生产成本,是促进电子废物资源化利用项目产业化的基本途径。只有提高资源化产品的附加值,才能形成有利于电子废物资源化利用的市场环境。

4 电子废物资源化利用的政策分析

从1990年签署《控制危险废料越境转移及其处置巴塞尔公约》以来,经过二十多年的发展,我国已经初步建立了一套电子废弃物管理的法律法规体系(表3)。《清洁生产促进法》、《固体废弃物污染环境防治法》、《循环经济法》是电子废弃物管理的基本法律依据,确定了生产者责任延伸原则、处理企业资质制度、多渠道回收和集中处理制度等基本原则。针对电子废弃物资源化利用,我国先后出台了《再生资源回收管理办法》、《电子废物污染环境防治管理办法》、《废弃电器电子产品回收处理管理条例》、《废弃电器电子产品处理基金征收使用管理办法》、《废弃电器电子产品处理企业资格审查和许可指南》等一系列政策,对电子废弃物回收处理的各个环节进行了规范,这些政策对我国电子废弃物的资源化利用发挥了重要作用。但在产业化过程中,我国现行政策依旧存在严重缺陷,如“多渠道回收制度”不规范、责任承担制度不完善、多头管理等,这些政策缺陷也是制约电子废物资源化利用项目产业化的重要因素。

表3 我国电子废物资源化利用相关政策列表

责任规制政策是电子废物资源化利用的基础。欧盟于2003年开始实施《欧盟电子废弃物管理法令》,该法令涵盖所有电子废弃物,把生产责任延伸制度作为基本原则,贯穿整个法令,取得了较好的效果。我国电子废弃物管理的相关政策尚未明确生产者、经营者、销售者、消费者、回收处理企业等利益相关者的责任,直接影响了电子废物回收体系的构成和效率,形成了电子废弃物难以回收的现实局面。

处理技术规范是电子废物资源化利用的核心。我国在《电子废物污染环境防治管理办法》、《废弃电器电子产品回收处理管理条例》等政策中,针对电子废物资源化企业制定了一系列标准,但这些标准并不能保证电子废物再生利用厂家做到完全环保拆解。同时,作为我国环境治理的一个普遍性问题,环境执法力度普遍较弱[29-30],企业的环境违法成本较低,使大量的电子废弃物通过各种渠道流入到非法拆解企业或个体作坊。

回收补贴政策是电子废物资源化利用政策的重要组成部分。对电子废物拆解企业进行补贴、缓解电子废物处理企业的回收压力,是促进电子废物资源化利用项目产业化的现实途径。2009年6月-2012年间,我国开展了“家电以旧换新”活动,通过财政补贴的方式将家电零售商纳入正规回收拆解体系,引导电子产品规范回收,取得了良好效果。2012年7月,征收处理基金政策正式实施,这一政策进一步加大了财政补贴力度(见表4)。补贴政策对促进电子废弃物资源化利用项目的产业化具有重要意义,但在具体的实施过程中,由于补贴兑现的时间周期长达1年左右,使电子废弃物回收利用企业面临巨大的资金周转问题。同时,面临高额补贴,企业骗补现象时有发生。

表4 我国电子废弃物回收处理补贴标准

行业监管是电子废物资源化利用的重要保障。《废弃电器电子产品处理企业资格审查和许可指南》要求电子废物处理企业具备完善的废气电子产品处理设施,具有与所处理废弃电器电子产品想适应的分拣、包装及其他设备,具有健全的环境管理制度和措施并符合人员规定。为了实施有效监管,《指南》要求企业“厂区所有进出口处(须能清楚辨识人员及车辆进出)、地磅及磅秤、处理设备与处理生产线(包含待处理区)、贮存区域、处理区域、可能产生污染的区域(含制冷剂抽取区、荧光粉吸取及破碎分选等作业区)以及处理设施所在地县级以上人民政府环境保护主管部门指定的其他区域,应当设置现场CCTV 监控设备”且“设置的现场CCTV监控设备应能连续录下24 小时作业情形,其录像画面的录像间隔时间至少以1 秒1 画面为原则”。实施连续在线监控为环境监管提供了非常便利的途径,但由于在线监控的数量、范围和效果要求较高,大大提高了电子废物处理企业的投资成本和运营成本。

5 结论和建议

电子废物既是环境污染和人体健康安全的重大隐患,也是可回收再利用材料的重要来源。我国非常重视电子废物资源化利用,但在产业化过程中仍面临一些障碍。针对我国电子废弃物资源化利用现状,本文提出如下建议:(1)完善行业技术标准。相关部门应在大量调研分析的基础上,进一步列出电子废物中危险成分和可回收成分清单,统一全国处理标准,逐步完善包括技术

路线、技术规范、技术导则等在内的处理技术体系框架。(2)大力扶持电子废弃物环保处理、废物材料深加工等技术的发展,提高电子废物资源化产品附加值,使电子废弃物回收处理逐渐成为一个有利可图的产业。(3)明确各利益相关者在电子废弃物回收处理过程中的责任,提高公众环保意识,政府管制与市场激励相结合,形成有利于电子废弃物回收的社会氛围。

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