正文 7.2 歐盟、日本電器電子行業現狀(1 / 3)

7.2.1歐盟

歐洲的電器電子設備的生產發展迅速,應用範圍不斷擴大,導致電器電子設備廢棄物(Waste Electronic & Electrical Equipment,簡稱WEEE)大量增加。

根據2000年6月13日歐盟關於電器電子設備廢棄物立法備忘錄[7]的統計,1998年,歐盟產生了600萬t電器電子設備廢棄物,它占市政垃圾的4%,且每年以3%~5%的速度增加,預計2003年達到730萬t,2010年達到1200萬t。

這些電器電子設備廢棄物90%以上被填埋、焚燒,或者不進行任何預處理被回收利用,其產生的環境負荷大大超過市政垃圾材料生產產生的環境負荷,因此,電器電子設備廢棄物的再生利用是保護資源和能源的重要手段。

鑒於上述情況,歐盟的一些成員國諸如荷蘭、丹麥、瑞典、奧地利、比利時、意大利等已經就電器電子設備廢棄物的管理問題立法。然而,由於各國對電器電子設備廢棄物管理的政策不同,可能導致WEEE流向管理係統管理費較低的國家;各國對生產者責任製原則實施的差異,使經營者在財政負擔上產生很大差異;各國在消除特定有害物質使用上的差異,產生電器電子設備的貿易問題。因此,起草適用於歐盟各成員國的WEEE的法令草案被提到日程上。

7.2.1.1立法

7.2.1.1.1《WEEE指令》[8]簡介

7.2.1.1.1.1目標

防止產生電器電子設備廢棄物(WEEE);對WEEE進行再使用,對其材料再生利用,或通過其他形式回收WEEE,以減少WEEE的處置量;尋求改進電器電子設備生命周期內所有相關方(生產商、分銷商和消費者等)的環境表現。

7.2.1.1.1.2適用的產品範圍

涉及10大類產品:即大家電;小家電;IT及通訊器具;消費類設備;照明器具;電動工具(大型固定工業用工具除外);玩具、休閑和運動器械;醫療設備係統(所有被植入和被感染的產品除外);監控儀表;自動售貨機。與保障歐盟成員國基本安全相關的設備、武器、軍需用品和戰略物資除外。

7.2.1.1.1.3指標及時限

至2006年12月31日:

●平均每人每年分類回收4kg WEEE。

●大家電(1類)和自動售貨機(10類):回收率至少提高到產品平均質量的80%,元件、材料的再使用和再生利用率至少提高到產品平均質量的75%。

●IT和通訊器具(3類)及消費類設備(4類):回收率至少提高到產品平均質量的75%,元件、材料的再使用和再生利用率至少提高到產品平均質量的65%。

●小家電(2類)、照明器具(5類)、電動工具(6類)、玩具、休閑和運動器械(7類)、監控儀表(9類):回收率至少應提高到產品平均質量的70%,元件、材料的再使用和再生利用率至少應達到產品平均質量的50%。

照明器具中的氣體放電元件、材料的再使用和再生利用率至少應達到其質量的80%。

7.2.1.1.1.4對生產商/進口商的要求

2005年8月13日前建立或委托第三方建立收集係統,以回收、處理分類收集的WEEE。

承擔收集點之後家用WEEE的收集、運輸和處理費用。

2005年8月13日前投放市場產品廢棄時(曆史廢棄物)的管理費用,由現有生產商根據費用發生時的市場份額分攤。

2005年8月13日後投放市場的產品,生產商要通過加入再生利用係統、保險或凍結銀行賬戶方式來保證對其產品廢棄物承擔責任。

2005年8月13日後投放市場的電器電子設備上應有材料、生產日期以及生產商的標識。

向消費者提供WEEE分類收集的標識、消費者可以使用的收集係統以及電器電子設備中有害物質對人類和環境潛在的影響等信息。

向電器電子設備處理廠提供使用的元件和材料、有害物質或試劑的位置,為產品維護、再使用、升級和翻新提供信息。

每年提供投放到本國市場的電器電子設備數量、種類,收集再使用、材料再生利用WEEE的信息,以及出口電器電子設備的質量(或數量)信息。

保留WEEE、元件、材料處理和再生利用的記錄。

對產品采用綠色設計,以便於再生利用。

7.2.1.1.1.5WEEE指令實施的日程表

2004年8月13日是歐盟各成員國將兩個指令納入本國法律中的最後期限。

2005年8月13日歐盟廢舊電器電子產品回收體係、處理及成本支付係統必須開始運轉,兩個指令作為各成員國法律開始生效。

2006年12月31日必須達到WEEE指令中規定的收集率、回收率、元件的再使用率、材料的再生利用率指標。

7.2.1.1.2《ROHS指令》[9]簡介

7.2.1.1.2.1目標

仿效各成員國關於限製有害物質在電器電子設備中使用的立法,保護人類健康,對WEEE進行環境友善的回收和處置。

7.2.1.1.2.2適用的產品範圍

涉及8大類產品,即:大家電,小家電,IT及通訊器具,消費類設備,照明器具,電動工具(大型固定工業用工具除外),玩具、休閑和運動器械,自動售貨機。

7.2.1.1.2.3禁用物質

禁止鉛、汞、鎘、六價鉻、PPB(聚溴聯苯)、PBDE(聚溴二苯醚)6種有害物質在電器電子設備中使用。

7.2.1.1.2.4例外

(1)小型日光燈中的汞含量不超過5mg/燈。

(2)一般用途的直管日光燈中的汞含量不得超過:磷酸鹽10mg,正常的三磷酸鹽5mg,長效的三磷酸鹽8mg。

(3)特殊用途直管日光燈中的汞含量。

(4)本附錄中未特別提及的其他照明燈中的汞含量。

(5)陰極射線管、電子部件和發光管玻璃內的鉛含量。

(6)鋼中合金元素中的鉛含量達0.35%、鋁含量達0.4%,銅合金中的鉛含量達4%。

(7)鉛含量:①高溫融化的焊料中的鉛(即:錫鉛焊料合金中鉛含量超過85%);②用於服務器、存儲器和存儲係統的焊料中的鉛(豁免準予至2010年);③用於交換、信號和傳輸,以及電信網絡管理的網絡基礎設施設備中的焊料中的鉛;④電子陶瓷產品中的鉛(例如壓電陶瓷)。

(8)根據修改關於限製特定危險物質和預製品銷售和使用的第76/769/EEC號指令的第91/338/EEC號指令禁止以外的鎘電鍍。

(9)在吸收式電冰箱中作為碳鋼冷卻係統防腐劑的六價鉻。

(10)用於維修2006年1月1日以前投放市場的電器電子產品零件。

7.2.1.1.2.5ROHS指令實施的日程表

2006年7月1日ROHS指令實施,將禁止在電器電子設備中使用6種有害物質。

7.2.1.2回收處理技術現狀

7.2.1.2.1典型的處理工藝

廢棄電器電子產業化的處理技術起源於歐洲,德國率先研製成功廢棄電器電子成套的處理技術,以後被日本等國家引進。由於德、日等發達國家人工費用高,為了提高資源再生利用效率,降低處理成本,采用機械化、自動化程度高,以破碎、分選技術為主的廢棄電器電子處理工藝,回收的各種金屬碎料,作為冶煉的爐料。

這種處理線的年處理量約3萬t,隻需操作工人5~7人,售價200萬~300萬歐元,且耗電量大,資源再生利用的附加值較低。

7.2.1.2.1.1電冰箱處理工藝[11]

在預拆解階段,廢冰箱按照使用的製冷劑和隔熱材料的類型進行分類,用抽吸設備把製冷劑從製冷係統中抽出,拆除冰箱所有的玻璃板及含有害物質的組件、壓縮機等。在破碎階段,采用自動化程度高的破碎分選工藝,全部工藝過程在負壓下完成,分離出鐵、銅、鋁、塑料等材料,並用活性炭吸附氟裏昂或環戊烷,液化回收的CFC、環戊烷等物質被破壞或燃燒。

7.2.1.2.1.2陰極射線管(CRT)電視機和電腦顯示器的CRT屏錐分離技術[12]

CRT是CRT電視機和CRT顯示器的關鍵部件,它約占電視機總質量的60%。它主要由管屏和管錐組成,管屏不含鉛,約占CRT總質量的2/3,管錐含鉛,約占CRT總質量的1/3,管屏、管錐用高含鉛的低熔點玻璃(俗稱低玻粉)連接在一起。為了對廢棄CRT進行環保處理,使之作為高品質的玻璃熟料加以再生利用,必須將不含鉛的管屏與含鉛的管錐分離開,且不得使含鉛玻璃混入管屏中。歐洲CRT屏錐分離技術主要有電熱絲分割法、激光切割法和金剛石切刀切割法。另外,還有一種先破碎CRT,然後利用紅外線識別含鉛玻璃的技術也在歐洲有所應用。

隨著CRT電視和顯示器市場份額的逐年減少,玻殼生產企業和產量相應減少,對CRT玻璃熟料的需求也在減少。由此引發近年來歐洲把回收的CRT碎玻璃越來越多作為煉鉛原料的趨勢。

7.2.1.2.1.2.1電熱絲分割法

電熱絲分割法是利用電熱絲加熱-驟冷熱應力使之分離的方法。其分離速度快,無噪聲,技術經濟性高,缺點是切口不太整齊,需做簡單後續處理。該方法在歐洲有廣泛的應用。

德國VICOR公司的電熱絲分割設備是采用鎳鉻合金電熱帶,通電加熱,在400℃溫度下,對CRT加熱30~45s,斷電後吹冷風,使CRT周圍溫度迅速降至18~20℃,利用加熱-驟冷熱應力,使屏、錐分離。

7.2.1.2.1.2.2激光切割法

激光切割法是用激光發生器產生的激光分割開CRT管屏、管錐,其切割麵整齊,切割速度快,不產生噪聲、粉塵。

芬蘭PROVENTIA公司開發的CRT激光分割設備切割53cm CRT僅需22s,最大處理能力為年處理1.8萬t CRT,設備報價每台50萬歐元。

7.2.1.2.1.2.3金剛石切刀切割法

金剛石切刀切割法是用一對金剛石切刀切割CRT,其切割麵整齊,但切割刀較貴,切割時噪聲大,刀具磨損嚴重。例如德國ARTECH公司一對金剛石切刀2500歐元,隻能切割6000個CRT。瑞典MRT係統公司擁有獨特的終端切割技術,研發並推廣CRT金剛石切割設備。該設備每小時切割CRT 45個。

7.2.1.2.1.2.4紅外線識別含鉛玻璃技術

該技術采用與前三種分離技術相反的工藝路線,即先破碎CRT,然後再利用紅外線設備識別含鉛玻璃(錐玻璃)與不含鉛玻璃(屏玻璃),通過人工進行分揀。

瑞典林克平電子廢物回收處理工廠在拆除CRT電視機及電腦顯示器外殼、線路板、揚聲器等之後,先進行整體破碎,得到其中的金屬件部分,混有屏玻璃和錐玻璃的混合玻璃通過一種紅外線設備,分類回收含鉛玻璃,出售給SIM集團,作為煉鉛的原料進行再生利用。

E.R.N.電子產品回收利用工廠對CRT采取整體破碎方式,回收CRT中的金屬部分,含鉛玻璃付費給其母公司北德精煉作為煉鉛的原料進行再生利用。

7.2.1.2.1.3CRT玻璃清洗技術

CRT玻璃清洗方式分為幹法和濕法。幹法是通過玻璃的自磨,磨掉玻璃表麵的塗層。該方法工藝簡便,清洗效果不錯。由於幹法不使用水或酸液,減少了水循環利用工序和廢液的後續處理,缺點是產生玻璃渣,需要專門進行處置。濕法是用氫氟酸液對CRT玻璃進行浸泡,除去玻璃表麵塗層。該方法清洗效果很好,但由於氫氟酸是強酸,因此所有容器都要使用不鏽鋼材質,還要設置水循環係統和廢液的後續處理工序。

兩種方法各有利弊,且都有成熟的工業化應用。

德國以采用濕法清洗CRT玻璃為主。

7.2.1.2.1.4液晶回收處理技術[13]

液晶顯示器由液晶、玻璃基板、彩色濾光片、透明玻璃電極、背光源、偏光膜、封膠材等部件或材料組成。液晶顯示器中的液晶材料被填充在玻璃基板中間,用環氧樹脂等封膠材封閉。台式電腦液晶顯示器、筆記本電腦和LCD電視中,液晶的含量是極少的,約為總質量的0.1%。液晶顯示器中液晶典型厚0.006mm,每平方厘米重0.0006g。液晶材料中的銦是稀有金屬,根據資料介紹,全世界已查明的銦礦產儲量僅有1.6萬t,是黃金儲量的1/6。但是由於銦在液晶中的含量很少,且回收銦的工藝較複雜,歐洲針對液晶的回收處理技術中,大多不考慮銦的提取和回收利用。下麵介紹兩種歐洲典型的LCD回收處理方法。

7.2.1.2.1.4.1熔爐回收法

該方法用於堅固工業廢物的焚燒。

根據Merck公司的數據顯示,1tLCD中含有85%(850kg)的玻璃、15%(150kg)的塑料金屬薄片,以及0.1%(可以忽略)的液晶。經過計算,150kg塑料金屬薄片焚燒產生的熱量足以供給熔化850kg玻璃所需要的熱量。

LCD可以作為原料,用於工業廢物的焚燒,用LCD代替玻璃或熔化砂子,形成保護層,保護熔爐磚牆不被損壞。LCD塑料金屬薄片則代替石油或燃氣,作為焚燒用的熱源。這種回收處理方法既節省了原料成本,也增加了LCD的利用周期,且回收率接近100%。此種方法德國已擁有專利。

7.2.1.2.1.4.2冶煉金屬回收法

LCD冶煉金屬回收法是將廢棄LCD在金屬冶煉過程中當作原料加入使用。LCD玻璃可代替熔化砂子,分離貴重金屬和普通金屬。LCD金屬薄片可代替煤作為燃燒用的熱源。

該方法的益處與熔爐回收法一樣,節省成本並提高回收利用率,回收率也接近100%。

7.2.2日本

1998年日本電冰箱、陰極射線管電視機(簡稱電視機,下同)、房間空調器、洗衣機的廢棄量約1800萬台,其中,70.8%作為廢棄物被填埋處理、處置掉,4.9%作為舊家電在日本舊貨市場銷售,24.3%作為舊家電銷往海外。

由於日本國土麵積小,可用的填埋場容量有限,製約了報廢家電進行填埋處理,而開發新的填埋場費用太高。此外,日本的資源匱乏,但是,經濟的發展對資源的需求大,加之現代社會對資源的有效利用和處理要求高,因而促使家電再商品化法出台。

7.2.2.1立法

2001年4月1日日本實施《家電再商品化法》[14],規定電冰箱、冷凍箱、洗衣機、房間空調器、陰極射線管電視機的再商品化率。電冰箱、冷凍箱≥50%,洗衣機≥50%,陰極射線管電視機≥55%,房間空調器≥60%。

所謂再商品化,是指從廢舊家電中分離出零件和材料,將其作為產品的零件或原材料自行加以利用的行為;或者有償或無償轉讓給利用者的行為。

從再商品化的定義可知,再商品化率(或稱再生利用率)中不包括能量回收率,即焚燒回收熱能不計入再商品化率中。

該法規定,與家電再商品化相關各方的義務是,廢棄者按回收係統交付廢舊家電,支付與收集、再商品化等相關的費用;零售商回收以前零售的對象器具,以及更新時要求回收的對象器具;製造商、進口商回收自己製造、進口的對象器具,按照再商品化等標準實施再商品化等。

2008年日本修訂《家電再商品化法》[15],規定對象品種的再商品化率為:電冰箱、冷凍箱≥60%,洗衣機、幹衣機≥65%,薄型電視機(液晶、等離子電視機)≥50%,房間空調器≥70%,陰極射線管電視機≥55%。

此外,日本在2001年4月1日實施的《促進資源有效利用法》[16]中規定個人電腦的再資源化率為:台式>50%,筆記本式>20%,CRT顯示器>55%,LCD顯示器>55%,由個人電腦生產商自行回收,進行再資源化。對於商用個人電腦,從2001年4月開始,要求生產商在自行指定的回收場所進行回收和再資源化,再生利用費由廢棄者在廢棄時支付。對於家用個人電腦,從2003年10月開始,要求生產者自行回收,進行再資源化。

該法規定,電視機、房間空調器、電冰箱、洗衣機、微波爐、幹衣機及個人電腦為指定省資源產品和指定促使其再使用產品。個人電腦(包括陰極射線管式、液晶式顯示裝置)為指定再資源化的產品。

所謂指定省資源的產品是指應使其合理使用原材料等,盡量延長使用壽命,控製產生報廢物品的產品。所謂指定促使其再使用的產品是指應促進使用再生資源或再生零件(易於進行再使用或材料再利用產品的設計、製造)的產品。所謂指定再資源化的產品是指使其自行回收和再資源化的產品。

為了提高電器電子的再生利用率和再資源化率,日本在電器電子產品的整個生命周期中,積極推進減量化、再使用、再生利用(稱為3R)的技術措施,旨在構建資源循環型、零排放的經濟社會。

考慮產品生命周期的3R循環流程中,采取的技術措施有:

(1)推進再生利用。包括提高再生利用率,降低再生利用成本,研製再生利用技術等。

(2)推進再使用。包括提高再使用率,降低再使用成本等。

(3)推進減量化。包括使產品易升級等長壽命設計,采用易進行拆卸、分類操作的設計,采用易再生的材料、結構設計等。

7.2.2.2回收處理技術現狀

7.2.2.2.1電冰箱、洗衣機、房間空調器、電視機的處理工藝[10]

7.2.2.2.1.1手工拆卸工序

首先,按照表7-8的A、B、C標準,選定手工拆卸零件,進行手工拆卸。

(1)電冰箱處理工序當破碎玻璃、電線等時,作為其他物質和粒狀物摻和進來,在破碎後的分選工序中難於去除。因此,在破碎前的手工拆卸工序中,將對破碎分選工序產生不良影響的玻璃、電線、門封、真空隔熱材料、電容器等取出來。在此工序中,也除去殺菌燈、含有印刷電路板之類環境風險物質的零件,以及壓縮機等難破碎的物品。此外,由於果菜盒的塑料是單一材料,因此,用手工拆卸回收,進行材料再生利用。以後,回收製冷劑氟裏昂,冷凍機油,按照每種隔熱材料的種類投入到破碎分選工序中。

(2)洗衣機處理工序在此工序中,拆卸洗衣機的上部,回收含有環境風險物質的印刷電路板,以及對分選產生不良影響的電容器、電線等。然後,從底部回收原料價值高的電動機等,再取出內部的水桶部分。水桶部分主要由不鏽鋼製作的內桶和塑料製作的外桶構成。在此工序中,使用專用裝置分離外側的塑料,回收後作為單一材料進行再生利用。在水桶內側部分中,曾注入用於衣類跑偏時作為平衡器的鹽水,為了防止腐蝕破碎分選裝置,需抽出鹽水後,把洗衣機投入破碎分選工序中。