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目前，有些环保专家提出自然环境容量很大，废电池混同生活垃圾处理不会造成对环境的污染，不需要将其从垃圾中分选出来。其实这是有条件的，其一电池不含汞及其他的重金属或者含量及低；其二生活垃圾处理与处置技术到达一定高的水平，保证垃圾处理过程中不会造成二次污染。但是这两个条件在我国现阶段都还不能满足。我国现电池生产厂家有1000多个，在中国电池工业协会注册的只有300多家，其他的大部分是自生自灭的小厂，生产的也大多是低劣产品。通过检测，电池的含汞量参差不齐，有的非常好，小于百万分之一，符合无汞电池的要求；而有些电池的含汞量非常高，甚至达到了电池质量的0.5%；……它高于低汞电池标准的20倍，高于无汞电池标准的一万倍，它属于高汞电池。尽管我国已经出台了一些有关电池生产的相关标准，即自2002年1月1日起国家已经明令禁止汞含量大于电池质量的0.025%的电池的生产和销售；自2005年1月1日起，禁止在国内生产汞含量大于电池质量0.0001%的碱性锌锰电池；自2006年1月1日起，禁止在国内经销汞含量大于电池质量0.0001%的碱性锌锰电池。
我国垃圾处理技术虽然在近几年取得了长足的进步，但是同发达国家的处理技术相比差距还很大，尤其是处理过程中的二次污染问题还很严重，如垃圾焚烧过程中的尾气处理问题，垃圾填埋过程的防渗问题。由于种种原因这些问题都还比较突出，废电池混同生活垃圾一同处理必将加剧对环境的污染。目前，随着工业技术的发展和人们生活水平的提高，人们的生活越来越依赖于电池的应用。据统计，我国1999年生产电池140亿只，与1998年持平，人均消耗电池3.8只。然而人们在享受电池给生活、生产带来的便利的同时，不得不面对这样一个严峻的事实，即废旧电池中含有大量的有毒有害物质如Cd、Mn、Zn、Cu及废酸废碱和少量的Hg等，详见表1。这些物质若不经安全处理处置直接进入环境，将对生态环境和人体健康造成严重威胁，同时这无疑是一种资源的巨大浪费。现在，从事环保工作的研究者们普遍关注的是对废电池的回收管理法规和资源化利用及安全处置技术等领域的问题，并在此方面做了深入的研究，取得了可喜的成绩。但却忽略了这样一个事实，当前我国还没有具体的废电池管理办法和可操作的管理法规实施细则，再加上居民普遍环保意识不高，废电池的收集、运输、储存、处理的基础设施又不完善等，导致大量废电池进入生活垃圾，为生活垃圾的“三化”处理（减量化、无害化、资源化）增加了难度。所以，如何将混在垃圾中的废电池分选出来进行资源化利用和安全处置就成了从事环保工作的研究者们的当务之急。
1 废电池危害
我国对生活垃圾处理的主要模式有堆肥、卫生填埋、焚烧。若进行堆肥的垃圾中混有废电池可能将严重影响堆肥的质量；若含有废电池的垃圾进行焚烧处理，由于废电池中的重金属汞、镉、锌等沸点都较低（汞为357℃、镉为765℃、锌为907℃），高温时，易气化挥发，部分重金属物在焚烧炉膛内反应生成其氯化物、氧化物或是硫化物、比原金属元素更易气化挥发。这些重金属及其化合物将通过烟囱进入大气造成土壤污染和大气污染，部分金属进入炉灰，处理难度将进一步加大；如废电池随垃圾进入卫生填埋场，电池中的有害成分可能迁移到渗滤液中增加渗滤液的处理难度，同时还可能造成对地下水和土壤的污染。由此可见废电池随生活垃圾一起处理处置潜在危害极大，在对生活垃圾进行处理前必须将其中的废电池分选出来。
表1 废电池中主要有毒、有害组分对环境和人体危害一览表[1]
2 混合垃圾中废电池分选工艺方案
2.1 废电池的种类和组分以及各组分的磁化率
确定生活垃圾中废电池的分选工艺的前提是分析废电池的种类、组分以及各组分的物理特性。垃圾中的废电池种类繁多，主要有Zn—Mn酸性电池、Zn—Mn碱性电池、Li电池、Ni—Cd电池及Ag2O电池等，每种电池都有不同的型号。各种不同种类、不同型号的电池，其组分也大不相同，表2～表6是生活垃圾中几种典型的废旧电池的成分统计。
表3 Zn—Mn酸性电池中元素含量 
表4 镍镉电池中的元素含量 
表5 锂电池中元素的典型含量
表6 氧化银电池中的元素含量 
2.2 废旧电池分选方案确定
由于废旧电池在城市生活垃圾中的含量（质量比）通常小于1％，种类繁多，物理特
性各不相同，且部分废旧电池体积小不易识别，完全依靠人工分选难度大，分选效率低。可根据废旧电池组分的磁性和导电性将磁力分选、涡流分选同人工分选有机结合起来，形成不同分选模式。根据废旧电池组分磁化率的大小，可将废旧电池分为铁磁性废电池、顺磁性废旧电池和反磁性废旧电池。铁磁性废旧电池，在外电场作用下能迅速达到饱和，磁化率大于零，并与外磁场强度成复杂的函数关系，离开磁场后有剩磁；顺磁性废旧电池，磁化率大于零，在外磁场作用下表现出较弱的磁性，磁化强度和外磁场强度成线性关系；反磁性废旧电池，磁化率小于零，在外加磁场作用下，逆磁场磁化，使磁场减弱。由垃圾中废旧电池的组分可知，大部分都含金属铁和镍，且含量较大，故可通过磁力分选将这部分废旧电池从垃圾中分离出来。同时可利用废旧电池组分的金属导电性进行涡流分选。
2.2.1 磁选＋人工的分选模式
这种废旧电池分选模式目前被广泛采用，工艺流程框图见图1，概念图见图2。优点为技术成熟可靠，设备经济实用；缺点为只能将铁磁性、部分顺磁性及少量的反磁性废旧电池从生活垃圾中分选出来，分选效果不理想，导致部分废旧电池进入后续处理系统。国内正在运行的许多垃圾堆肥厂的堆肥产品重金属超标，究其原因主要是分选过程中废电池分选不彻底造成的。
图1 磁性＋人工的分选模式工艺流程框图
图2 磁性＋人工的分选模式概念图
2.2.2 磁力+人工+金属探测＋人工或机械的分选模式
由于生活垃圾中所有废旧电池含金属量较高，可通过金属探测仪进行探测，故在磁选+人工的分选工艺基础上增加一个金属探测仪，工艺流程框图见图3。由于有些废旧电池体积非常小，含铁、镍成分极低，经过磁力和人工分选后仍不能将其分选出来。经磁性和人工分选后的垃圾通过经过金属探测仪时，探测仪对流过的垃圾进行探测，当发现金属时，自动声光报警，警示垃圾中有金属存在，后续工作人员仔细检查有报警部分的垃圾，以找出其中的金属和废电池，概念图见图4。优点为技术成熟可靠，设备适用，分选率较高；缺点为投资较磁力＋人工分选模式有所增加，同时还是有少数废旧电池可能进入后续处理系统。
2.2.3 电磁涡流的分选模式
根据电磁感应定律，当穿过导体的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电流，如 
图3 磁性＋人工＋金属探测＋人工或机械的分选模式工艺流程框图
图4 磁性＋人工＋金属探测仪＋人工或机械分选的模式概念
果导体为块状，则块体中的这种感应电流就会呈涡旋状，称为涡流。涡流是感生电流，遵循楞次定律，即涡流产生的结果总是要与产生的原因相对抗。涡流分选的基本原理就是利用涡流和磁场相互作用而产生的电磁力来实现物料的分选。当导体与非导体以相同的条件经过一个突变磁场时，它们的运动将产生差异，从而实现导体与非导体的分离。工艺流程框图见图5，原理图见图6，概念图见图7。利用这一原理可将生活垃圾中的金属物质（包括废旧电池）同其他非导电性垃圾分离开来，。优点为机械化程度高，分选效果好；缺点为国内技术不是很成熟，设备造价高。
图5 电磁涡流分选模式工艺流程框图 
图6 脉冲磁场与导体内产生涡流原理图
图7 电磁涡流分选模式概念图
3 结 论
随着污染控制标准的提高及人们的环境意识的加强，废旧电池混同生活垃圾一起处理处置产生的危害越来越引起人们的关注。能在源头上控制废旧电池进入生活垃圾那最好不过，如果在源头上不能完全控制的情况下，无论选用哪一种生活垃圾处理模式都必须将其从生活垃圾中分离出来。以上3种分选模式都存在一个共同的缺陷，分选出来的废电池同其他金属混同在一起，仍需要人工作进一步的分离，目前仍没有专门分选废电池的设备和技术。
参考文献
1 徐厚恩.中国污染物有毒危险性评价.北京：北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社，1997
