廢電池如何回收利用及處置?
摘要:分析了廢電池中主要污染物的環境污染途徑及危害,在對國內外廢電池的處理現狀進行綜合性評析的基礎上,提出了廢電池管理與處置的對策、措施,并強調廢電池的處置不僅是一個技術問題,更是一個管理問題。
關鍵詞:廢電池;危害;處理技術;環境;資源
隨著科技高速發展,電子器械和各種便攜設備日益普及,電池在生產和生活中的地位和作用與日俱增。同時,其使用量的大幅度上升,大量不同種類的廢電池也同時進人環境,帶來了各種各樣的問題。一方面,隨手亂扔的廢電池經過風化腐蝕后,其毒性物質可滲人土壤和水體中,對土壤和水源造成污染。而另一方面,電池在制造過程中耗用了大量的金屬。電池用完后,其大多數成分仍以各種形式保留在電池中,如不加以回收利用將導致這些金屬資源的嚴重浪費。所以實現廢電池的回收利用和規范處置,無論從保護環境還是節約資源,都是極其必要和緊迫的。
1廢電池環境污染問題的分析
1.1電池的種類及其主要污染物質
電池主要分為原電池(一次電池)、蓄電池(二次電池)、燃料電池、太陽能電池、原子能電池等幾類。目前,市場上普遍使用的主要是原電池和蓄電池。而廢電池中對環境和人體危害較大的主要為含汞電池、鉛酸蓄電池和含鎘電池。
廢電池對人體產生危害主要是由所含的錫、鉛、汞、鋁、鎳、鋅、錳等重金屬以及酸、堿等電解質溶液所致,見表1。
1.2廢電池污染物釋放及污染環境的方式
進人環境的廢電池會因長期腐蝕而破損,導致重金屬、酸、堿泄漏。特別是集中堆放的廢電池,當部分電池發生腐蝕后,由于電化學腐蝕的微電池作用,加劇其它電池包殼的腐蝕和污染物泄漏速度,加快并加劇對環境的污染。
表1廢電池中的重金屬及其對人體的危害
目前生活垃圾收集有混合收集和分類收集。若不對廢電池進行規范的管理與處置,無論哪種收集形式都存在污染環境的可能。相比之下,混合收集時更難以進行有效和可靠的處置,對環境的危害程度更大。在生活垃圾混合收集和處理過程中,廢電池中污染環境的化學物質可能的釋放方式如圖1所示。
一般認為,單獨收集、集中處置是科學有效地管理與處置廢電池的正確選擇。但是,若管理不嚴、措施不力,很可能對環境造成更嚴重的污染。
在收集、儲存、運輸過程中,有些廢電池中還殘存有能量,可能引起爆炸等事故;機械損傷或腐蝕作用可能導致廢液滲漏,腐蝕存儲容器、運輸工具等。而這些情況都會導致大量重金屬溶解并污染環境。處理過程中,任何一種不規范的廢電池處理措施都會導致環境污染,而集中處置時的失誤則會加劇和加快這種污染。
圖1混合收集狀態下廢電池污染環境的途徑
2國內外廢電池管理及處置現狀.
2.1發達國家的基本情況.
從“使用周期”的角度看,電池的生產、使用到廢棄也是一個商品的生命周期見圖2。因此,選料、制造、運輸、銷售、使用、回收利用、最終處置等環節;都必須加強環境管理,企業在制定生產計劃、開發新產品和回收廢棄產品時必須考慮環境保護的要求;消費者在購買、使用和丟棄電池時也不能對環境造成危害,而發達國家在這方面做得比較完善。
圖2電池的“生命周期”
丹麥是歐洲最早對電池進行循環利用的國家,1997年鎳鎘電池的回收率就已達到了95%。英國1999年約回收鎳鎘、鎳氫和鋰電池450t。日本早在1993年就開始回收廢電池,汽車用鉛蓄電池目前已全部回收,并有較成熟的處理方法;其他二次電池的回收率也已達84%。美國目前主要回收可充電電池,由可充電電池再利用公司與銷售商簽訂銷售許可合同(含廢電池回收條款),這種方式銷售的可充電電池約占總量的75%。德國從1998年10月開始以法律形式規定對電池進行回收。
2.2我國廢電池處理現狀
我國是電池生產和消費大國,每年電池的生產達180億只,占世界總量的1/4;消費量達80萬只。各級政府已開始重視廢電池的管理與處置,目前主要限于對鋅錳電池和鎳鎘電池的回收,但效果并不明顯。制約此項工作普及、深人展開的主要原因有兩個:其一是電池的品種多、數量大,難于分類,收集困難;其二是國家尚未建立完善的回收管理體系,缺乏相應的政策法規和保障、激勵措施。
2.2.1現行管理政策
1997年,中國輕工總會、國家經貿委、國內貿易部、外貿部、國家工商局、國家環保局、國家海關總署、國家技術監督局、國家商檢局聯合發出《關于限制電池汞含量的規定》。借鑒發達國家的經驗,要求國內電池制造企業逐步降低電池汞含量,2002年國內銷售的電池要達到低汞水平,2006年達到無汞水平。從實際進展來看,國內電池制造業基本按照本規定》要求逐步削減電池汞含量。目前,我國電池年出口約100億只,年消費量約80億只,都已達到低汞標準(汞含量小于電池質量的0.025%)。其中約20億只達到無汞標準(汞含量低于電池質量的0.0001%)。
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