电子行业固废污染现状及处理技术研究

电子行业固废污染现状及处理技术研究

李卓盈

佛山市天泰利安环境工程有限公司 佛山市南海区 528200

摘要：21世纪是信息技术飞速发展的时代，电子工业也成为我国发展最快的加工制造业之一，电子产品成为人们日常生活中不可或缺的一部分。和所有制造业一样，电子产品在生产和使用中无可避免产生了大量污染，包括废水、废气以及固废污染。本文主要介绍了电子行业中的固体废物污染现状以及回收处理技术的研究进展。

关键词：电子行业；固废污染；电子废弃物；环境管理

信息与通信技术的发展带来了全世界范围内的社会与经济的重组。我国电子工业也在此趋势下得到了迅猛发展，包括电子电器设备制造、电子元件制造及其专用原材料生产等各个方面。电子产品的种类也从早期的四机一脑（电冰箱、空调、电视机、洗衣机和电脑），发展到现在的智能手机、智能穿戴设备以及平板电脑等。电子行业在快速发展过程中也带来一系列的环境污染问题，包括废水污染，大气污染以及固体废弃物污染。电子工业产生的固体废弃物，又称电子废弃物或电子垃圾，因其高污染和高价值的特性，近年来成为环保行业的热点研究话题。

1. 电子废弃物的产量

我国作为电子产业大国，据国家统计局资料显示，在2018年的移动通信手持机产量达到了179846.4万台，尽管比起2017年的188982.37万台，略有下降，但产量仍然惊人，这也就意味着将有更多的废旧手机被遗弃。此外，我国家用电器废弃量也处于快速增长阶段，2016年我国彩电保有量超过5亿台，智能电视保有量超过1.5亿台，智能彩电比例接近30%，也意味着将近有30%的老式电视将面临淘汰。联合国大学在2016年发布报告表明，全球的电子废弃物产量达到4470万吨，并呈现逐步增长的趋势，预测在2021年全球电子废弃物总量将突破5220万吨，其中中国2016年的电子废弃物产量达到720万吨，成为电子垃圾最大来源地。

2. 电子废弃物的来源

我国电子废弃物的来源主要有三个：居民日常生活中产生的电子废弃物；企事业单位以及政府部门产生的电子废弃物和电子电器生产企业在生产过程中产生的残次品以及边角料。除此之外，非法从国外进口电子废弃物也是来源之一。

居民日常生活中的电子废弃物主要为家用电器，包括电视机、电冰箱、洗衣机等，由于基数大且没有统一的回收途径，此类电子废弃物回收最为困难；企事业单位及政府部门产生的电子废弃物多为办公用品，包括打印机、电脑、空调等，与居民生活中产生的电子废弃物相比，其来源简单，更容易集中回收；而在生产过程中产生的电子废弃物均可以在企业内部集中回收，直接处理或运往垃圾回收厂，回收最为便捷。

此外，我国早在上世纪90年代，就有非法从国外进口包括电子废弃物在内的洋垃圾的行为，此行为在带来一定经济效益的同时也给我国环境带来了巨大的危害。在2018年3月，我国生态环境部正式审议并通过《关于全面落实〈禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案〉2018—2020年行动方案》，全面禁止从国外进口洋垃圾。于是，从国外非法进口电子废弃物这一来源将会慢慢消失。

3. 电子废弃物的污染与处置

电子废弃物主要由玻璃、塑料、树脂材料、线路板和各种电子元器件等组成。电子废弃物中的材料，如电容器、电阻、电子显示器、锂电池等，大都含有多氯联苯、卤素阻燃剂等持久性有机污染物以及汞、铅、镍、铬等重金属。如果不进行合理的处置，会对周边的生态环境和人体健康造成极其严重的威胁。例如，我国广州省贵屿镇的村民在进行电子废弃物的拆解回收处理过程中，采用非正规的手工作坊式的粗放回收方式，严重污染了当地环境。此类事件的出现，表明我国电子废弃物的回收处理工作迫在眉睫。经过多年的发展与研究，电子废弃物的回收技术主要包括机械物理法、火法冶金法、湿法冶金法以及生物冶金法。

3.1. 机械物理法

机械物理法主要是根据电子废弃物中各组分之间物理性质的差异进行拆解、破碎和分选的一种方法。它可以将不同的电子元器件、塑料等材料分开回收处置，即有效回收了可二次利用的资源又减少了后续处理的产量，通常作为电子废弃物回收工艺的第一道工序。例如，陈梦君等利用工业余热对线路板进行拆解，使其表面电子元器件与线路板很好的分离，实现了废弃印刷电路板上电子元器件的高效拆卸。许振明等通过静电分选技术，将从废弃线路板上分选得到的粒径小于0.07 mm的玻璃纤维作为酚醛模塑料的添料，应用于市政工程，成功实现了废物再利用。

机械物理处理法操作简单、易于规模化、回收成本较低且二次污染小，是一种绿色环保的处理技术，也是市场上应用最广泛的一种处理技术。

3.2. 火法冶金

火法冶金法是最早应用于电子废弃物的处置并从中提取金属的技术，基本原理是在高温下将电子废弃物进行熔炼，通过焚烧去除非金属物质，同时回收得到金属。例如，罗志华利用进行了火法冶金从电子废弃物中回收贵金属的工艺研究，结果表明不仅可可到金属的高效回收也实现了尾气的处理。此外

，全球采用火法冶金回收技术的公司也有很多，例如，优美科公司每年处理的电子废弃物产量约由25万吨，并回收得到了约100 t金、2400 t银，是世界上处理量最大、技术最先进的回收工厂之一。

火法冶金与湿法冶金和生物冶金相比，具有工艺流程简单、对废物要求低，回收金属效率高等优点，但由于焚烧过程中容产生大量有害气体，造成二次污染且处理设备昂贵等缺点，发展面临困难。

3.3. 生物冶金

生物冶金法是利用微生物来实现电子废弃物处置的一种技术，基本原理是选取合适的微生物，经过微生物的作用，例如氧化还原、溶解吸附等，使得电子废弃物中的金属进入溶液中，再经过分离、富集等步骤回收金属，一般分为生物浸出和生物吸附两种形式。例如，李晓静等介绍了国内外利用生物吸附法从电子废弃物中回收贵重金属的研究。Wang等利用氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌处理浸出废弃印刷线路板中的铜、铅和锌的实验研究，在最佳的条件下，铜的浸出率达到99.9%，成功地实现了废弃印刷线路板中铜的回收。

生物冶金法可以处理成分复杂、较难处理的电子废弃物，具有工艺流程短、操作简单、副产物少等优点，但由于微生物的培养和驯化比较困难、能利用的微生物菌种有限，目前仍无法应用于大规模生产研究。

4. 结论

电子行业的飞速发展带来的电子废弃物的污染仍是未来几十年人们关注的热点话题，尤其是电子废弃物的资源化回收。目前我国电子废弃物的回收利用效率很低，且有近85%是通过非正规渠道回收。因此，我国也陆续出台了一系列相应政策鼓励企业建立正规回收平台集中回收电子废弃物，旨在减少由于非正规操作带来得严重环境污染问题。例如，我国最大的固体废弃物处理公司格林美，打造以“回收哥”为形象主体的“互联网+分类回收”的废旧商品与再生资源回收体系。利用互联网+模式，使电子废弃物的流向趋于单一化，便于集中回收处理。总之，技术和政策两头抓才是解决问题的重要手段，政府、企业和民众的通力合作，才能使电子废弃物真正成为“城市矿山”，不再出现“电子垃圾村”类似的重大环境污染问题。

参考文献

1. 葛亚军,金宜英,聂永丰.电子废弃物回收管理现状与研究[J]. 环境科学与技术, 2006, 29(3).
2. 罗志华．火法冶金工艺处理电子线路板并富集贵稀金属的研究[D]．上海：同济大学，2007
3. 李晓静, 梁莎, 郭学益. 生物吸附法从电子废弃物中回收贵金属的研究进展[J]. 贵金属, 2010, 31(3).