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废电池回收探讨

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[摘要]一、前言 随着经济和社会的快速发展,电池在人们的日常生活和生产中得到越来越普遍的应用。但是在电池给我们生活带来极大方便的同时,也造成了对环境不可忽视的危害和资源的严重流失。 作为世界电池第一生产大国,我国每年有大量的锌、锰、铜、镍、镉、铅、铁等金属消耗在电池的生产过程中。由于没有采取有效的管理手段,大量的电池被当作垃圾直接扔掉,使得宝贵的金属资源白白浪费。由于环境治理的需要和资源的紧张,各国对废电池的回收利用都高度重视,并将其中的锌和锰看作重要再生资源。特别是我国是一个人均占有矿产资源低于国际平均水平的国家,更应引起对再生资源回收利用技术的高度重视。 二、废电池种类 电池按使用功能的不同,可以分为很多种类,其中不能重复贮能的电池称为一次电池又称原电池,能重复贮能的电池则称二次电池又称蓄电池。 从1982年开始,我国各类小型民用电池产量首次超过美国成为电池生产大国,一直保持到现在。目前我国年实际年消费一次电池70亿(其中进口约30亿只),这样,我国年人均消费量为6.6只。除一部分出口发达国

一、前言 
随着经济和社会的快速发展,电池在人们的日常生活和生产中得到越来越普遍的应用。但是在电池给我们生活带来极大方便的同时,也造成了对环境不可忽视的危害和资源的严重流失。 
作为世界电池第一生产大国,我国每年有大量的锌、锰、铜、镍、镉、铅、铁等金属消耗在电池的生产过程中。由于没有采取有效的管理手段,大量的电池被当作垃圾直接扔掉,使得宝贵的金属资源白白浪费。由于环境治理的需要和资源的紧张,各国对废电池的回收利用都高度重视,并将其中的锌和锰看作重要再生资源。特别是我国是一个人均占有矿产资源低于国际平均水平的国家,更应引起对再生资源回收利用技术的高度重视。 
二、废电池种类 
电池按使用功能的不同,可以分为很多种类,其中不能重复贮能的电池称为一次电池又称原电池,能重复贮能的电池则称二次电池又称蓄电池。 
从1982年开始,我国各类小型民用电池产量首次超过美国成为电池生产大国,一直保持到现在。目前我国年实际年消费一次电池70亿(其中进口约30亿只),这样,我国年人均消费量为6.6只。除一部分出口发达国家的是无汞高档电池外,大部分为低档有汞电池。 
一次电池主要类别有:(1)锌-二氧化锰酸性电池,(2)氧化锰碱性电池,(3)锂干电池,(4)氧化银电池,(5)氧化汞电池;二次电池主要类别有:(1)镍镉电池,(2)镍氢电池,(3)锂离子蓄电池,(4)铅酸蓄电池。目前我国电池消费中,一次性电池占较大比例(见表1)。 
表1 2000年我国生产于电池的种类,型式及比例 


表2 2000年欧洲部分国家电池回收统计 


三、发达国家废电池回收状况 
发达国家普遍从上世纪九十年代开始回收废电池,各国政策要求不尽相同。 
(1)欧盟 
在欧洲一些国家里,电池的回收、分拣、循环利用已经有了12年的历史。2000年电池回收量与销售量的比率在32%到54%间变化(见表2)。 
所有回收方案都必须以国家法律为基础的,它决定了回收和循环链中每个参与者的责任,同时也对每个电池销售公司的义务起到了杠杆作用。 
对于原电池,欧盟所有成员国收集目标每年人均50-130g。便携式充电电池的使用寿命和消费行为不同于原电池。大约90%的非工业电池为便携式。充电电池被并入电子设备中,与电子垃圾混合收集。 
最近,德国又出台新规定,要求消费者将使用完的干电池、钮扣电池等送交商店或废品回收站,商店和废品回收站必须无条件接受废旧电池,并转送生产厂家进行回收处理。德国环境部想对毒性较大的镍镉电池和含汞电池实行押金制度,即消费者购买每节电池中含有15马克的押金,当消费者拿旧电池来换时,价格中可以自动扣除押金。GRS认为刺激消费者返还废电池的最好方法是优化电池收集,将它们统一在现存的路线中,将回收箱放在易看见的地方,并建议采用玻璃回收箱,所有这些措施都是为了促进人们能够主动回收废电池。 
欧盟其他国家也根据本国国情制定了相关的政策措施。(如表3所示) 
(2)日本 
日本很久就已经开展电池危害和回收教育。铅酸电池,日本可以做到100%地回收,二次电池和手机电池也正在通过生产厂家的配合积极开展回收。 
日本新的回收法案于2001年4月开始实施,要求对二次电池进行回收。日本野村兴产株社每年从全国收购的废电池达13000吨,占全国废电池的20%,收集方式是93%通过民间环保组织收集,7%通过各厂家收集。年处理能力可达16000吨。 
(3)美国 
美国是在废电池环境管理方面方法最多最细的一个国家,建立了完善的废电池回收体系,同时坚持不懈地向公众进行宣传教育,让公众自觉地支持和配合废电池的回收工作。 
美国废电池法(Battery Act)1996年开始实施,为减少有毒有害物质进入城市垃圾处理设施,要求对含汞电池和二次电池进行回收处理。美国从1994年开始回收二次电池,并成立二次电池回收公司(Rechargeable Battery Recycling Corporation简称RBRC),二次电池回收率不断提高,1994年至20014f-共回收7700吨,2002年回收量达到1500吨。从1999 
表3欧盟其他国家的废电池管理政策及措施 


年起在美国和加拿大设立了电池回收点,2002年回收点超过30000个,达到平均10000人设立一个回收-点。目前二次电池的回收率达50%,并预计到2005年可达90%以上。 
RBRC公司在2000年还准备在全国每一个郊区内都设回收点。RBRC公司设计制作了专用的电池回收箱、拉链的塑料回收袋以及专门的电池回收标志,分发给各地需要的电池零售商和社区的垃圾收集站。美国国内三十多家著名的连锁商店或大型超市集团也纷纷加入电池回收行列。 
四、发达国家废电池回收管理模式(1)电池生产的标识及无害化 
从生产源头上看,一方面,国外发达国家对于电池生产商在生产过程中所排放出的物质如汞、锡等的浓度有着严格的环境标准进行限制,同时,对于生产的电池产品中所含的各类有毒重金属的含量,也有严格的标准限制,对于超过标准的将禁止其产品的生产。1991年欧盟在协调成员国有关电池的回收和处理的会议上指出:自1991年1月1日起,禁止汞含量超过0.025%(重量比)的柱形碱性电池生产;其它汞、镉、铅含量超过该标准的柱形电池和钮扣式电池必须标明回收标志。另一方面,鼓励企业和科研机构研制无毒或低毒“绿色电池”,并对“绿色电池”加以推广利用,从而使电池生产达到有利于废弃物减量化和无害化的目的。 
废电池进行混合收集,主要的技术保障即电池收集桶,各国大同小异,只是在外形上略有不同,但与普通垃圾桶的主要区别在于其耐腐蚀的材质和较小的桶口。分类收集的废电池除了需要配备特殊的收集桶外,还为了使使用者能了解废电池种类及应交处理费用的情况,作出相应的标志。在德国,需要回收处理的废电池都由生产商和销售商交纳许可证费用,并获取电池销售的绿点标志。 
(2)联单制度 
在收集这个环节上,通过政府颁布相应的电池法规,要求消费者将使用完的干电池、钮扣电他等各种类型的电池送交商店或废品回收站回收,商店和回收商必须在显眼处设立废电池回收箱,无条件地接受消费者送来的废电池,由市政部门、环保部门或有关公司定期派人收集,运送到生产厂家或废电池处理厂进行回收处理;在收运这个环节上,出于安全方面的考虑,一般由专门的运输公司来负责废电池的运输。以日本为例,环保部委托Nittsu运输公司来负责运输,整个运输过程采用联单制度。由市政部门将收集的废电池打包,然后与联单一起送到Nittsu公司在全日本范围内设置的回收处,通过船舶或卡车,Nittsu将废电池送至处理工厂。每份联单由六联组成,即A、B、C.D、E和F联,整个联单的运作流程见图1。通过联单制度,废电池处理技术研究中心就能对废电池运输中的各个环节加以控制。 


图1联单制度的流程图 


图2抵押金制度回收系统模型图 
(3)抵押金制度 
根据模型的设计,回收上来的废旧电池要集中到废旧电池处理厂,作为生产原料提取有用资源。从我国现在废旧电池处理技术水平分析,只要能够保证废旧电池供应的持续性、足量性和无偿性,电池处理厂就能保持自身的正常开工运转,也就是说,能够在“吃掉”所有废旧电池的同时,充分提取有用资源,并将这些资源不断提供给电池及其他生产企业作为原料循环利用。至此,整个电池产业的大循环最终联通。其中,废旧电池的回收利用,正是链接整个电池产业循环运行的关键基础;与此同时,模型的无害化和资源化特性,也正符合国际上循环经济理念的要求。 
(4)买一抵一制度 
实际是特殊的抵押金制度,即收取押金与偿还押金责任者均为零售商,新旧电池等量时,相互(消费者与商家)免责;旧电池不足时应加付抵押金,但旧电池多于新购电池时,商家不予偿还。此制度与啤酒瓶回收制度相似。 
(5)附加费用 
购买时将收运及处理费用主要附加于电池零售价,即对电池产品价格作专项用途的调整。 
(6)财政运营管理手段 
废电池的回收利用需要有一个庞大的计划和完整的系统来支持,随之出现的问题是支持这个系统运作费用的来源。各国环保部门普遍采用的方法是:按照“谁污染,谁负责”的原则,成立一个专门负责管理电池收集和处理所需费用的机构,从电池生产商和进口商处收取电池处理费,该处理费的收费标准如下:将电池分为普通型电池(如锌锰电池、碱锰电池等)和特殊电池(如大型蓄电池)。普通型电池按重量收费,费用计算公式为:电池重量x单位重量电池的估计处理费用x预期的电池回收率。以瑞士为例,每吨电池估计处理费用为4000瑞士法郎(实际为4750瑞士法郎),所预期的回收率为80%,这样每吨电池的预处理费用为3200瑞士法郎。平均锌锰电池每节0.05瑞士法郎,碱锰电池每节0.10瑞士法郎。特殊电池则要根据其重量和所含有的有害物质来收费。 
该预处理费用的运作应该要注意以下几点: 
(1)电池预处理费用应与电池收运和处理所需费用相一致,而且应该带有强制性。 
(2)该项费用运作要透明,即废电池的收运处理和费用的流通要坚持透明化。 
(3)各种电池所需交纳的预处理费用必须明文确定。 
(4)该运作组织应独立于生产商、进口商、回收商和处理厂,保证运作的公正性。 
同时,为减小废电池循环利用过程中收集和运输的影响,以下几种意见正在被考虑: 
1)利用现存家庭垃圾收集方案 
2)利用现存包装垃圾收集方案 
3)利用学校和行政部门 
4)利用最新的电子设备收集方案 
这种途径对环境和经济有重大的利益,它避免了额外的由运输造成污染排放物,提高了收集率,更充分地利用现存设备并实现了资源回收。

显然,收集的结果主要取决于消费者的行为。由于电池不占地,人们往往把电池放在家里的某个地方。最近在德国、荷兰和比利时的研究中表明大多数人(80~90%)了解这个收集系统,但只有少部分人(30~50%)能够利用这个系统。公共部门可以促进建立一个有效的收集系统,并通过有效的传播帮助改变消费者的态度。 
EPBA建议分担收集责任是最有效的系统。奥地利和德国政府已经成功地运行了这个系统。结果显示每吨电池的收集费用可减至1300欧元,收集率为53%。EPBA想要强调的是,在责任分担基础上,以收集每吨电池花费1000欧元的总成本,要达到人均50~130g的收集目标是可能,在经济上也是完全可行的。 
五、我国废电池回收现状 
我国废电池回收最早开始于地方和民间。 
北京:北京市第二清洁车辆厂有用垃圾回收中心在社会各界的呼吁下于1998年4月正式接收北京市区的废旧电池,中心设立热线电话,配备了两辆废电池收集车,北京市区的个人和团体只要收集到30斤废电池,中心就会派废电池收集车上门免费回收,所收集的废电池,中心利用垃圾车的集装箱进行集中堆放,中心现在承担着北京市内300多个回收网点的回收工作,这些网点多为商场和学校自发设置。至今中心已储存了140吨废旧干电池。由于没有资金来源,这项工作已很难再继续维持。 
天津:天津市环保局2001年7月出台废旧电池处理处置实施方案,并在全市范围开设了20个废旧电池收集地点,对全市废旧电池进行集中收集,由本市危险废物处理处置中心进行统一处理。该市去年与法国合资兴建了全国唯一的危险废物处理处置中心,并将此工程列入了本市今年改善人民生活实事之一,目前该工程正在兴建中,计划2002年建成并投入使用。本市回收的废旧电池,都统一由该中心进行无害化安全填埋。据了解,该中心处理废旧电池技术即将开发出来。待该中心建成后,除处理本市废旧电池外,还将计划承担北京地区的废旧电池处理,为2008年北京奥运会做贡献。出台的处理处置实施方案中,向社会公布了20个收集点,但注明在收集、处理的废旧电池中,不包括电池生产企业在生产过程中产生的残次品及报废的生产原料和电池经销单位报废的电池产品,以及企业生产设备替换的废旧电池。 
上海:上海市废弃物管理处通过小区垃圾分离收集试点,回收到废干电池70多吨,他们还通过各种宣传手段在小区和学校进行废电池的危害宣传。这些电池至今还分别存放在上海宝山北塘桥和嘉定安亭的处理场仓库里,处理场根据废电池的种类进行了分类储存。除此,处理场还对日光灯管、废弃油漆桶等有害废弃物进行了分类收集和储存,上海计划垃圾分离收集工作将辐射全市的各大小区,但有害垃圾处理的技术仍然是一个比较棘手的问题。 
广州:广州市出台《关于建立废旧电池收集运输网络的方案》,决定从2003年5月起集中收集废旧电池,并集中管理,在有害垃圾处理厂建成后再移交处理。收集范围主要是建成区内的689所学校和近200家酒店。据了解,广州市每年消费电池约5亿节,其中八成约4亿节电池使用后就被弃置。广州市于2002年9月开始在城区公共场所陆续投放的1万多个垃圾分类箱,市民很少按规定分类投放垃圾,特别是废旧电池的回收更少。市环卫局《关于建立废旧电池收集运输网络的方案》,提出对危害较大的废旧电池实行集中收集方法。在大中小学校、宾馆酒店、地铁站将配置特制的小型电池收集桶收集,由各单位或其清扫单位直接电话预约收集车队收集,待经过一段时间总结废旧电池产生的规律后,进行定时收集。居民家庭、机关单位的废旧电池将由所在街道环卫站代为收集。公共场所产生的废旧电池,由各区环卫所先行收集,收集达一定量时,电话预约洒水车队收运。(2003年5月,南方日报) 
河南省新乡县合河乡农民田桂荣,1998年起回收废旧电池,五年中收集六十多吨废旧电池,但由于缺乏处置手段,难以为继。 
从以上几个城市废电池的回收状况看,我国电池的回收仍处于起步阶段,还需要从政策、制度等方面进一步规范。发达国家推行的生产者责任制度值得我们借鉴。 
六、结束语 
随着电池越来越广泛的应用,废旧电池对环境所带来的危害越来越引起社会的重视。虽然我国废旧电池回收得到越来越广泛的支持,但如果没有电池生产企业的合作,将缺乏回收资金,简单的希望通过回收电池本身的资源效益来弥补废电池回收过程的费用是不现实的,废电池的回收是难以为继的。政府有关部门应在充分考虑我国国情基础上,借鉴国外先进经验,从政策上刺激企业对这方面的投资,使废电池的回收利用真正转化为可以良性循环的新型产业。 
虽然1997年12月31日,中国轻工总会、国家经济贸易委员会、国内贸易部、对外贸易经济合作部、国家工商行政管理局、国家环境保护局、海关总署、国家技术监督局、国家进出口商品检验局等9部委局联合发出《关于限制电池产品汞含量的通知》,要求自2001年开始限制含汞电池,从2006年开始实现无汞化,但应看到现实执行肯定有一定滞后;虽然统计的国内消费的一次性普通锌锰电池占主要地位,但从城市分析,二次电池包括手机电池其数量和比例显然不会低的;虽然有研究报告表明,普通锌锰电池不会产生污染,但是若能分类收集,又何尝不是垃圾减量化的实践;虽然建立废旧电池收集系统需要花费大量人力和物力,并且有研究表明如果驾着私家车送废旧电池到收集点,其总的环境影响是负(由于汽车尾气的影响),但我国人力资源丰富,劳动力成本低,其收集成本会显著低于发达国家。从我国这些年来推行废电池回收活动效果来看,垃圾的回收特别是含有有毒有害成分的垃圾回收是一项系统工程。收集处理过程都需要稳定经费来源,而来源就需要真正落实“谁污染,谁付费”的原则,从生产者的产品,实际上最终还是从消费者提取这些费用,用于其变成垃圾后的收集、处理和利用。循环经济是大家都认可的目标,但实现循环的过程是需要动力的。类似于废电池回收,还有废旧家电回收、废旧药品回收、建筑装潢垃圾的回收等等,需要一件一件抓起,才能改变目前在各种废弃物流入生活垃圾的局面。




来源:环境科学
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