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可回收物,指未污染的适宜回收和资源利用的生活垃圾,如纸类、塑料、玻璃、金属和废旧纺织品等。
有害垃圾,指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活垃圾,包括废充电电池、废扣式电池、废灯管、弃置药品、废杀虫剂(容器)、废油漆(容器)、废日用化学品、废水银产品等。
餐厨垃圾,指餐饮经营者、单位食堂等生产过程中产生的餐厨废弃物,居民家庭生活中产生的厨余垃圾和集贸市场产生的易腐性垃圾等有机垃圾。这类垃圾会腐烂、发臭。
关键词 回收;传感器;单片机;步进电动机
中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)16-0017-02
干电池是我们日常生活中用得最广泛的物品之一,废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上,如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内,长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。尽管近年来人们对保护自然生态环境日益重视,但废电池污染却未引起人们的足够重视。目前,中国电池的回收率却不足2%。而事实上,有偿回收是进行干电池回收的一个相当有效的方式,但在有效回收的方式上,并没有专门的研究及建议,因此,在研究了社会对于干电池的回收方式的基础上,本课题尝试进行了干电池有偿回收装置的研究。
本论文的研究目标是通过对机构的设计、控制系统的设计等过程完成对干电池有偿回收装置的研究,并进一步做出物理样机。
1 干电池有偿回收装置的总体设计
1.1 本装置总体设计方案
作为干电池的有偿回收装置,在装置总体设计中就应主要完成三项任务,即:电池判别功能、电池计数功能及退币功能。
作为干电池的有偿回收装置,对于电池的判别就至关重要,在物体投放入装置后,应有仪器来检测是否是电池,并作出正确判断,在辨别完成后,将电池送处计数部分,将非电池排出,采用单片机控制电机来完成。干电池经过判别确为电池后,进入计数阶段。在电池计数中,通过传感器完成对电池的计数。作为干电池有偿回收装置,最终完成的任务应是在确定回收物为电池并对电池计数后,应完成功能,拟通过单片机控制交流电机带动退币马达的转动实现退币功能。
如图1所示为本装置总体设计方案,整个装置分为三个部分,第一部分为结构1电池投放部分。第二部分为结构2电池检测部分,第三部分为结构3计数及退币部分。
1.2 本装置传感器的选用
根据装置总体设计方案,传感器1的作用是检测是否有物体投入,并且在检出有物体投入后将信号输出,传感器3的作用是在有电池通过时对电池进行计数,均需要传感器能输出高低电平两种信号,因此传感器2、3均选用对射式光电传感器。传感器2的作用是对投入的物体检测是否为电池,组成电池的主要成分是金属,具有一定的导磁能力,因此应选用电感式的传感器,因此,传感器2选择电感式接近开关。
1.3 本装置电池检测与计数、退币部分的电机驱动形式
电机驱动在机电一体化系统中起着重要的作用,在电池检测部分,需要电机控制挡板实现挡板的正、反转功能,通常可采用饲服电机与步进电机。装置计数、退币部分的电机驱动是在装置对投入电池进行完计数后,退币的数量并非由电机来控制,因此电机的作用只是驱动退币器,在这个部分中,直接可以选择交流电动机来完成。
1.4 本装置电池检测与计数、退币部分的控制器设计
在本装置中,共有电池检测部分及计数、退币部分需要由控制器控制,为了设计、采购、维修方便,在此两部分中考虑采用同一种控制器来完成控制。本装置采用AT89S51型单片机来进行电池检测部分步进电机的控制及电池计数、退币部分的交流电机的控制。
2 干电池有偿回收装置的电池投放部分结构设计
电池投放部分是干电池有偿回收装置结构的第一部分,如图1所示,将反恶意投放装置(防止人为恶意地为了获得退币而反复地将同一电池进行投放,如用线栓着电池反复地上下投放,保证机器在使用过程中的可靠性)的挡板1作为一个杠杆,将杠杆用一铰链固定在机架上,在杠杆的左侧挂一配重,这样可保证在没有物体投入时,挡板左侧向上挡住投入通道,而当有物体投入时,由于物体的自重及在自由落体中产生的速度及加速度,对挡板右侧产生冲击,其产生的相对于杠杆转动中心即铰链的冲击力矩大于配重对杠杆转动中心的力矩,使杠杆围绕铰链产生顺时针转动,使物体进入检测通道,当电池进入通道后,由于配重对铰链产生的力矩大于杠杆右侧自重对铰链产生的力矩,使杠杆围绕铰链作逆时针转动后复位。
电池投放部分完全采用机械装置,运用杠杆原理完成了结构设计,只要选用配重恰当,那么就可以使投入物体进入检测通道。同时由于采用机械装置,装置故障率较低,工作更为可靠,成本更低。
3 电池检测部分、计数与退币部分控制系统的设计
3.1 系统控制主板
电子控制主板是本系统的控制核心,负责信息的接收、处理和执行指令的发出,它主要由单片机、稳压电路、电动机驱动电路和通信接口组成。在本装置中,将电池检测部分、电池计数与退币部分的控制系统各采用一块主板控制,主板为通用公司生产的主板TY51-ZB-298。
3.2 步进电动机及其驱动
在本装置中,电池检测部分采用的是步进电动机控制挡板的动作;退币部分采用的是交流电动机控制的退币器的工作。由于退币器应用的是完整的六孔退币器,其内部结构及其电路已很完整,因此在使用时仅需将退币器接入电路即可,并不需要附加设计控制及驱动,因此,本论文仅对步进电动机及其驱动进行研究。
挡板与电池所需的合力矩远远小于步进电动机驱动器产生的转矩,即便考虑了系统的功率损耗,步进电动机驱动器产生的转矩也足以完成挡板的动作。因此,选择42BYGH102型步进电动机TY-BJQ01型步进电动机驱动器完全能满足工作需要。
本装置选用型号为42BYGH102型步进电动机,相数为2相;额定电压为12 V;额定电流为0.5 A;步距角为1.8?;最大静转矩为4 kg·cm;出轴长为24 mm;绝缘等级为B;温升为80℃max。
本装置选用TY-BJQ01型步进电动机驱动器,输出电流为0.8 A~2.5 A,可调输出电压为DC12 V~DC35 V,可以驱动额定电流为0.5 A的步进电动机。
4 电池检测部分程序设计
4.1电池检测部分主程序设计
电池检测部分主要由对射式光电二极管检测是否有物体进入,再由金属探测器(电感式接近开关)来判断是否为金属,再由单片机控制的步进电动机作出动作,控制挡板2进行转动,使物体进入下一通道或直接排出。
根据电池检测的工作过程,确定该部分流程图如图2所示。
4.2 电池计数、退币部分的程序设计
电池计数、退币部分是由一对光电传感器对进入通道的电池进行计数后,再由单片机控制的交流电动机带动退币器进行退币,由于采用的退币器已有一套完整的系统,不需要对退币器部分进行附加的研究。因此,对本部分的工作设计流程图如图3所示。
5 总结
本课题是在作了调查研究的基础上,基于实用性及创新性的前提所确定的研究课题。
在本课题的研究中,以大量调查研究相关领域资料以及相关科研成果为前提,基于单片机控制,对干电池的有偿回收装置作了研究,设计了干电池有偿回收装置的总体方案,并对方案进行了分析、讨论及选择;设计了干电池有偿回收装置中各部分的结构方案,并对方案进行了分析、讨论及计算;设计了干电池有偿回收装置的控制系统,采用了由单片机控制步进电动机对电池进行检测,由单片机控制退币器对电池进行计数及退币,采用了较为简洁的控制系统来完成任务;设计制作了干电池有偿回收装置的样机,样机满足设计使用要求。
参考文献
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废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量重金属上,如铅Pb、汞Hg(无机汞和甲基汞)、镉Cd等。
这些有毒物质通过各种途径进入人体内,长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能和骨胳,甚至可以致癌。有关资料显示,一节一号电池腐烂在地下,能使1m2的土壤永久失去使用价值;1粒纽扣电池可使600t水受到污染,相当于一人一生的饮水量。人体一旦吸收这些重金属以后,会出现哪些病症呢?据有关医学专家介绍,汞及其化合物,特别是有机汞化合物具有很强的生物毒性、较快的生物富集放大速率和较长的脑器官生物半衰期。无机汞可以转变成甲基汞,聚积在鱼类等的身体里,人食用了这种鱼后,甲基汞会进入人的大脑细胞,使人的神经系统受到严重破坏。人们食用了被汞污染的水后,会发生汞中毒,慢性汞中毒的主要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎,轻度中毒有神经衰弱综合症、植物神经功能紊乱,以及急躁、易怒、好哭等,重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力减退。
镉为人体不需要元素,人体中的镉是出生后从外环境经呼吸道和消化道摄取而蓄积的。镉是一种毒性很强、对环境危害性很大的污染物质。镉会使骨质疏松,造成骨骼变形、骨痛,并引起肝和肾受损等严重后果。慢性中毒的临床表现为肺气肿、骨质改变与贫血。镉会干扰含锌酶的作用,成为起高血压的原因。
铅是蓄电池生产的主要原料。人的呼吸道是吸收铅的主要途径,进入呼吸道的铅约有25%~30%被吸收。人体内不需要铅元素来维持正常的生理功能。人体每天摄取的有机铅和无机铅约0.3~0.4mg,正常时铅的排泄量为每日0.6~1.0mg,在一般情况下,铅并不引起中毒现象。但在含铅量较高的环境中,人体吸收的铅量超过排泄量时,很容易发生急性或慢性中毒现象。铅进入人体后,转入骨髓中并沉积为不溶性的磷酸三铅,然后再转化为磷酸氢铅,进而自骨中流入血液中,引起神经、血液、内脏器官等综合性病变,即发生中毒症状。此外,铅还可能通过母体胎盘造成对胎儿的毒害作用。据对新生儿致畸调查结果显示,受铅污染区域新生儿致畸率高于未受铅污染区域。美国研究认为,人体血铅浓度增加,对健康程度的严重不利影响也相应增加。
电池是一种日用品,离我们人类生活特别近,而现实生活中许多消费者将用完的废电池扔在旅游景区、操场边、路旁、水沟里,随便丢弃废电池的现象还很严重。随着电子产品的日益丰富,电池的销售量还将持续上升,专家们认为,由于电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点,其潜在危害相当严重,处理不当还会造成二次污染。电池的组成物质在电池的使用过程中不会对环境造成影响。但经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸碱等泄漏出来,进入土壤或水源,就会通过各种途径进入人的事物链,生物从环境中摄取的重金属可以经过事物链的生物放大作用,逐级在较高级别的生物中中成千上万的蓄积,然后经过食物进入人的身体,在某些器官中蓄积造成慢性中毒。
2废旧电池的回收利用价值
重金属污染威胁着人类的健康,但电池还是要用的,而且数量也不会减少,废旧电池不仅不是垃圾,还是可再生利用的二次资源。以占我国电池总量92.5%的锌锰电池为例,1号废旧锌锰电池的组成,重量70g左右,其中碳棒5.2g,锌皮7.0g,锰粉25g,铜帽0.5g,其他32g。其中的有用物质锌、放电二氧化锰、铁、铜、汞及石墨,占电池总量的75%左右,仅锌、放电二氧化锰、铁就占了70%,可以作为资源化的主要对象。废旧电池的胡乱丢弃既会造成环境污染,威胁人类安全,又浪费了资源,从资源综合利用的角度考虑,废旧电池含有的有价金属和物质的再生要比从矿石中提取更容易,同时又能减轻对环境的污染,有利于于人民健康。因此,对废旧电池的回收利用是利国利民的事情,符合可持续发展战略。
3对防治废旧电池污染环境的建议
3.1加大宣传力度,全面提高认识
发展环保产业能促进经济发展和社会进步、实现国民经济的良性循环。要进一步提高发展环保相关产业的认识,重点明确环保产业既是公益事业,又是经济活动,是既有社会效益又有经济效益的产业。要加大宣传力度,转变国人的观念,提高全民的环保意识;同时在公共场所设立废旧电池回收箱;并联合生产和销售电池的企业、商业等领域推出电池以旧换新业务,以达到集中回收的目的。国家应采取有效措施限制普通锌锰电池的生产,积极引导电池行业改变产业结构,支持它们向碱性电池、镍氢电池、锂电池等低污染或无污染的环保型电池方向发展。
3.2发展资源节约型环保相关产业
在环保相关产业的发展中,要将循环经济的理念贯彻到环保产品生产的整个生命周期中,发展资源节约型的环保产业链。节约能源、节约用水、……节约资源等是发展环保相关产业的思路,保护修复自然生态、加大环境保护力度、强化资源管理等观点是环保相关产业发展的主要内容。国家应在原来优惠政策的基础上,继续制订一系列政策,采取一些切实可行的措施,继续鼓励发展化工环保技术产业,以带动和促进废弃物的回收及综合利用。
3.3建立科学的废旧电池回收渠道
废旧电池的回收是循环再利用的第一步,居民对废旧电池的危害认识不足,没有普遍形成自觉收集、自觉上交的意识,所以废旧电池回收难以成气候,政府及社会各界都应积极行动起来投入到其中去。首先,国家应制定相关的政策法规,规定废旧电池必须回收,禁止将废旧电池随意丢入生活垃圾之中。其次,要加大宣传力度,提高公众的环境责任意识,使越来越多的人树立废旧电池必须回收利用的观念,从而自觉参与回收活动。同时,改进现有的回收方式,如以旧换新、上门服务、加大设立回收桶密度等,让市民乐于废旧电池回收。新晨
3.4对废旧电池进行回收利用
废旧电池对环境造成污染,但其中的镉、镍有较高的回收利用价值。按照我国环境保护规定“谁污染谁治理”的原则,应该把废旧干电池回收作为保护环境、治理污染的高度来认识,国家通过立法,规定由电池生产企业承担起废旧电池回收、贮存和利用的主要责任,这一方面会促使电池生产企业积极开发环保型的电池产品,另一方面,促使其开发出电池回收利用经济可行的方法,并组织实施。电池生产厂家要施行环保工艺,将污染控制到最小,废旧干电池的回收和再利用就变得简单、便利了,这样既充分利用资源,又可减少环境污染,有较好的经济和环境效益。
4结语
电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点,其潜在危害相当严重,处理不当还会造成二次污染。因此,我国政府应对公众进行宣传教育,提高全民的环保意识;应采取强制措施,坚决取缔环保不能达标的废旧电池生产企业,归口统一管理,并予以政策的倾斜和保护,鼓励各电池制造企业努力探索废旧电池综合利用新技术,并对获得成功的企业进行及时的表彰和奖励。
参考文献
1葛俊森,梁渠.水中重金属危害现状及处理方法[J].广州化工,2007(35)
基层反映电子产品后续处理亟需引起高度重视
近年来,我国手机用户持续增多,据《人民日报》报道,目前已达到11.46亿用户,每年约有4亿部手机被淘汰。农村中老年人人手一部手机、一台可视收音机或插卡半导体等已成为常态,面对如此之多的电子产品,如何进行后续无害化处理,消除环保隐患,成为社会关注的焦点问题。通过对**县城乡1000余名群众问卷调研,发现:
一是电子产品保有量大、更新换代快。调查中,几乎所有群众都拥有一件电子产品,有两件以上常用电子产品的群众占37%,这其中,手机的保有量最大,约占95%,其次为插卡半导体,约占39%,平板电脑产品约占11%。另,电子产品更新快、淘汰率高。47%的群众表示自己两年内更换过手机,19%的群众表示自己更换过插卡半导体或半导体电池。
二是群众环保意识差、随意处置性强。72%的群众表示自己淘汰的电子产品会随意丢弃家中,时间一久就会当做垃圾处理;17%的群众表示自己淘汰的电子产品实行了换购,但换购商家多为流动小贩;4%的群众表示自己是以旧换新,将旧电子产品处理给了原经销商。约17%的群众表示自己曾焚烧过电子产品垃圾,90%以上集中于以农村住户。
对此,基层建议:一是完善电子垃圾无害化处理法律法规。国家现行有关法律法规对电子垃圾分类、回收渠道等规定仍不明确,应进一步完善法律,对具体的回收渠道、回收方式作出规定,明确牵头实施部门,建立协调处理机制,避免出现交叉、多头管理,造成责任不明。二是完善电子垃圾回收处理市场。
多路诸侯争抢多晶硅“蛋糕”
多晶硅作为太阳能产业发展所需的重要工业原料,预计中国未来几年的总需求约为2万吨,其价格则一路飙升,从2002年的20美元/公斤,上涨到300美元/公斤,而现货价甚至达到400美元/公斤。
于是,去年以来全国各地多晶硅项目大量上马,至少有10个多晶硅大项目宣布动工或投产,多个项目都号称“全国最大”。
目前,我国已批准宁夏石嘴山、河南洛阳、四川乐山、辽宁凌海4个千吨级多晶硅项目。但多晶硅生产过程中的毒污染和高耗能却并不为人所关注。
能源和环境问题日益成为世界关注的焦点,为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国都将太阳能发电行业作为发展的重点。在积极政策的引导下,国际太阳能电池市场得到迅速扩大,太阳能发电产业驶入快车道。最近10年太阳能电池及组件生产的年平均增长率达到33%,最近5年的年平均增长率更是达到了43%。2006年世界太阳能电池产量达到2500兆瓦,累计发货量达到8500兆瓦。
而太阳能电池上游原材料高纯多晶硅在中国已经成为投资热点。
从2007年开始,投资太阳能领域的上市公司,99%的将目光瞄向了多晶硅制造,截至2008年2月,共有8家上市公司投资多晶硅项目,累计投资金额达54.39亿元。其中,南玻A5000吨、江苏大全集团6000吨、通威集团10000吨、天威英利5000吨、爱信硅科技10000吨、亚洲硅业6000吨、江苏阳光4500吨……这些规划的项目产能已经令人叹为观止。
2007年全球共需太阳能多晶硅3.375万吨,2008年则需4.55万吨。即使考虑技术进步导致的硅料用料减少,近几年太阳能多晶硅仍是供不应求。
目前,全球太阳能电池主要分为晶体硅电池与薄膜电池,因为光电转化效率高以及制造门槛相对较低,晶体硅电池得到了长足的发展,占据了太阳能电池95%的市场份额。而晶体硅电池,主要是通过高纯多晶硅――硅棒、硅锭――硅片――电池片等环节一步步得来,因此高纯多晶硅的供应直接影响下游太阳能电池的发展。
除了太阳能发电产业之外,多晶硅也是半导体产业的上游原材料,多晶硅拉制成单晶棒,再切片、打磨、抛光,最后刻度就形成了芯片。半导体用多晶硅的纯度级别在99.99999999%以上,而太阳能级多晶硅纯度通常为99.9999%就可以。
由于半导体行业发展繁荣在前,所以最近几年刚刚蓬来的太阳能发电产业多用的是针对半导体应用的高纯多晶硅。
污染成为产业瓶颈
据《华盛顿邮报》3月9日报道,中国多晶硅制造商洛阳中硅高科技有限公司过去9个月以来,持续在工厂四周空地倾倒有毒废弃物四氯化硅,造成土地无法种植农作物。
四氯化硅为制造多晶硅时产生的副产品,是一种高度有毒的物质,会对环境造成严重污染。由于该种物质回收再利用的成本昂贵,多数中国太阳能厂房均未装设或完全安装相关的回收设备。
多晶硅是高污染项目,中国多数多晶硅企业环保不完全达标。生产多晶硅的副产品――四氯化硅是高毒物质。用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地,草和树都不会在这里生长。它具有潜在的极大危险,不仅有毒,还污染环境,回收成本巨大。
多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。生产多晶硅的过程是:硅砂先在电弧炉中与碳置换成98%的金属硅,跟着与氯气、氢气反应后生成三氯氢硅,再在氢气中还原沉积成多晶硅。
多晶硅项目投资庞大,一个千吨级项目规模等于一座中型石化厂,投资约12亿元,且氯气有毒,空气中超过0.001毫克/升人就有危险,技术不过关的话,多晶硅会随氯气跑出,严重污染环境。
我国大部分多晶硅企业技术未过关,事实上,目前中国尚无年产量超过1000吨的多晶硅生产工厂,大规模生产面临一定风险,尤其是如果副产品回收处理跟不上,将对安全生产和环境保护带来极大的隐患。
随着我国多晶硅总产量的逐年增加,多晶硅的副产物四氯化硅的安全环保问题日益突出。四氯化硅是多晶硅生产中最大的副产物,未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体。2010年我国多晶硅产能将扩大到30000吨/年左右,而生产1000吨多晶硅就产生8000吨四氯化硅。照此计算,2010年的实际产量如果为设计产量的70%,即多晶硅产量达到20000吨,那么四氯化硅的产生量将超过16万吨,对四氯化硅的无害化处理将成为制约多晶硅发展的瓶颈。
这正是中国太阳能产业所不得不面临的现实。多晶硅核心技术――三氯氢硅还原法垄断在美国、德国、日本等六七家企业手中,中国企业很难获得关键技术。生产多晶硅是一个提纯过程,金属硅转化成三氯氢硅,再用氢气进行一次性还原,这个过程中约有25%的三氯氢硅转化为多晶硅,其余大量进入尾气,同时形成副产品――四氯化硅。在这个过程中,如果回收工艺不成熟,三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢、氯气等有害物质极有可能外溢,存在重大的安全和污染隐患。四氯化硅一遇潮湿空气即分解成硅酸和剧毒气体氯化氢,对人体眼睛、皮肤、呼吸道有强刺激性,遇火星会爆炸;氯气的外溢则可使人出现咳嗽、头晕、胸闷等病状,并导致农作物大面积减产和绝收。
说到底,多晶硅对系统性要求非常高,不是单套,而是几百套上千套设备相互配合才能出产品,因为大量易燃易爆气体的存在,所以对生产过程的安全要求很高,副产品回收方面也需很高的工艺水平,技术风险、环境风险都非常大。
目前,国内在建多晶硅生产厂所用改良西门子生产法是向俄罗斯购买的技术,而该技术与美国、日本等国企业还有相当差距,没有经过大批工业化生产,其缺点是气体回收率低,污染大,产出率低,耗能高。
事实上,某些国内企业的多晶硅投资典型路径是,从国内外多晶硅企业中挖一批人才,由他们根据经验设计改良西门子法的生产流程。必须看到,这些人才带来的仅是经验,可靠性存在疑问。
一笔不划算的耗能账
多晶硅是典型的高耗能产业,项目选址必须兼顾硅、煤炭和氯碱资源。年产1000吨多晶硅项目需要投资10亿元,年耗电10万千瓦时。
国内光伏业领军人物、尚德电力董事长施正荣曾公开表示,中国不是适合制造多晶硅的国家,因为电费太贵,生产多晶硅不符合科学发展观。在他看来,投资多晶硅应该去加拿大、美国、澳大利亚等电费相对便宜的国家。国外多晶硅巨头生产的产品成本在25美元/kg左右,而目前国内产品的成本则在70~80美元/kg。
中国科学院院士简水生曾指出,目前生产多晶硅的企业一般都采用改良西门子法。使用该方法,1千瓦的太阳能电池约需10公斤的多晶硅,需要消耗电能5800~6000度,耗电量十分巨大。即使电池能够稳定使用20年,太阳能电池的电能再生比也不到8,水平较低。这导致多晶硅太阳能的发电成本大约是生物质发电的7~12倍,风能发电的6~10倍,更是传统煤电方式的11~18倍。
【关键词】废旧节能灯;汞污染;回收体系
前言
随着节能产品的进一步普及,节能灯的回收与处理直接反映到了民生问题,作为一种发展态势良好的新型产业,它科学环保的回收处理方式不仅是我国社会经济发展、构建和谐社会的现实需求,也是从“节能减排”政策全面健康推广的前提条件。在节能灯的处理回收的问题上要秉承科学的态度,不断完善,才能提高资源的利用率。让人们真正享受到低碳节能型生活,促进和谐社会的全面发展。目前我国还未形成适合我国国情的废旧荧光灯管处理处置技术,结合我国生产、使用、回收特点,走引进技术与消化吸收相结合的道路对于我国在该领域基本消除污染隐患具有十分重要的意义。
一、废旧节能灯的来源及危害
(一)废旧节能灯的来源
现阶段推广使用的节能灯主要是荧光灯,又叫紧凑型荧光灯(国外简称CFL灯),它是一种高效照明产品,1978年由国外厂家首先发明。
荧光灯工作原理是:灯管中的汞蒸汽在通电电场的作用下放电,汞原子的价电子不断从原始状态被激发成激发态,同时由激发态自发地返回到基态,将价电子的位能转换成电磁辐射能,辐射出紫外线,涂敷在玻管内壁上的荧光粉吸收紫外线,把它转化成可见光。
与传统的白炽灯相比,荧光灯主要具有节能、使用寿命长、光效好、体积小等优点,因此受到各国人民和国家的重视和欢迎。我国于1982年,首先在复旦大学电光源研究所成功研制SL型紧凑型荧光灯,二十多年来,产量迅速增长,质量稳步提高,国家已经把它作为国家重点发展的节能产品(绿色照明产品)作为推广和使用。
(二)废旧节能灯的危害
荧光灯省电节能,其发光效率是白炽灯的7―10倍,因此得到了广泛的应用。然而,也随之带来了汞污染的问题。荧光灯是一种气体放电灯,汞在灯管内是作为气体放电介质而存在的,并且荧光灯在工作时需要维持必要的游离汞蒸气压(0.67-1.33Pa),以保证汞与玻璃、荧光粉以及电极间的化学结合。汞的沸点很低,在常温下即可蒸发,废弃的荧光灯管破碎后,立即向周围散发汞蒸气,瞬时可使周围空气中的汞浓度达到10-20毫克/立方米,而国家规定的汞在空气中的最高允许浓度为0.01毫克/立方米。人体一次吸入2.5克汞蒸气即可致死。一支管径为36毫米的粗管径荧光灯含汞量为25-45毫克,一支管径为26毫米的细管径荧光灯含汞量为20毫克,一支管径为10毫米的紧凑型荧光灯含汞量为10毫克。据中国照明协会统计,我国每年的荧光灯产量约为8亿只,每年消耗的荧光灯数量为4亿多只,用汞量约为12吨。对于废旧荧光灯管不加处理或处理处置不当时,有害成分汞就会通过皮肤、呼吸或食物进入人体,对人类健康产生极大危害。
二、解决途径
(一)建立健全相关法制法规
节能工作与产业结构优化升级、环境保护、技术进步和培育科学的生活方式相结合,必须以创新管理机制、完善相关法制法规为主要切入点,以法律明文的形式规定社会成员的环保义务与责任,规范其日常行为,从而使国民经济和社会平稳的向节能型发展。
(二)增加科研投入,加快技术革新
中国再生资源产业技术创新战略联盟自2009年10月27日正式成立以来,在内部资源整合和优化、制造、废有色金属、电子废弃物、废旧高分子材料等主要再生资源回收利用领域取得突破性进展。所以,增加在该领域的科研投入,加快节能产品技术革新的进程,研制低污染、回收代价低廉的“环境友好型”节能产品,显得意义重大。这既满足了我国继续加快推广节能产品进程的要求,又使后续回收与环保问题得到根源性的解决。
(三)创建网上废品回收网络
随着我国网络营销与现代物流管理技术的成熟,人们逐步学会应用网络这一时代的“宠儿”来解决现实中的问题。“网上预约,上门服务”是全新的节能灯回收模式,且此方案在全国某些区域已经成熟。据悉,2008年上海市政府在长宁区规划建立了10个废品回收交投站,并在此基础上建立网络中心,可以在15分钟到2小时内完成长宁区内任何地点的收废工作。信息时代的今天,废品回收的网络将进一步建立和健全。实践证明,通过网络回收废品完全是一种行之有效的手段。
(四)采取多种形式相结合的回收方式
联合邮政采取”以物易物“的回收方式,对节能产品采取相同的“以物易物”的办法,这样不仅促进邮政等相关产业的良性发展、培养了人们环保意识,也合理的解决了社会关于节能废品的回收难题。学校积极参与、全民动员,加大节能灯环保知识普及力度,让中小学参与进来的目的在于从小培养其环保意识与社会责任感,同时一个学生可以影响以其为中心的周边人们的环保意识,将普及范围无形中最大化。充分发挥相关社会组织的能量,全民参与共建和谐新社会,我们可以借鉴这方面成功的先例,以人民群众为基础,开展多种形式的社会性活动,为构建和谐新社会贡献一份力量。
三、结束语
鉴于我国荧光灯管的使用回收现状和造成潜在污染的严峻形式,当务之急我们应该抓紧做到以下几方面工作:加大宣传教育力度。通过广播、电视、互联网等现代媒体以及宣传资料、教科书等多种方式,广泛宣传废旧荧光灯管对环境、人类健康的危害以及回收处理的重要意义,提高全民的环保意识及自我保护意识,做到自觉支持和参与回收处理工作,养成不乱丢弃废旧荧光灯管的良好习惯。
参考文献:
[1]张德江,中外节能灯的回收处理研究[J].环境科学与技术,2005(6)
处处湖光山色的瑞士享有“花园之国”的美誉,其绿色、整齐、洁净的城市乡村给人以深刻的印象。然而,瑞士也被称为欧洲的“垃圾大国”――每年瑞士人均制造的垃圾量多达700公斤。因此,瑞士政府在垃圾处理上不遗余力,数十年来执行着堪称欧洲最为严苛的垃圾分类回收体系,并雇用垃圾巡警监督违法行为,加大罚款和惩治措施。
请按照垃圾分类法规丢垃圾
初到瑞士工作时,笔者虽然早就对瑞士的垃圾分类回收、定点定时有所耳闻,也收到了政府发放的垃圾分类手册,还请教了社区的清洁工,但在生活中实践起来,仍感觉是件不太容易的事。
扔一次垃圾,一般得去3个地方:到地下室垃圾间扔折叠捆绑整齐的废纸、纸箱、纸袋,以及用超市购买的专门垃圾袋装着的厨余垃圾;到一层的超市入口,将大塑料袋中的PET瓶、牛奶瓶、灯泡等分门别类扔进去;然后,再走到家对面的小街旁,将剩余的玻璃瓶、金属垃圾等处理掉。
上述只是针对日常生活垃圾而言的。对于废弃的家电、家具等大型垃圾,则需要在指定的时间放在指定的地点等待专人回收,绝对不能乱放乱扔。记者的朋友试过把旧椅子扔在地下室垃圾间,就被大楼清洁工找上门。
瑞士的垃圾分类法规之复杂严苛,不说世界之最也是名列前茅。根据瑞士联邦环保部门提供的垃圾分类指南,基本分类就包含23种,每一种都有不同的回收方式。瑞士各州政府则根据本地区的实际情况,颁布各自的垃圾分类处理法规,如苏黎世州政府颁发的垃圾分类手册就厚达108页。
根据规定,在瑞士的任何地区,所有垃圾和废旧物品必须分门别类处理。每个社区配备旧玻璃瓶、金属回收箱,根据瓶子颜色分别回收;硬纸板与报纸杂志必须分开系成捆后放在指定地点;废旧灯泡、电池、塑料瓶须统一交回超市;普通生活垃圾必须使用超市购买的指定垃圾袋;丢弃不用的电脑、电视、家具等更是要花钱预约相关公司上门回收,或按照指定日期指定地点放置回收;可回收利用的f衣物鞋子可以用专门的塑料袋投进社区的衣物回收箱中,或在规定日期前放到门口,等专人收走,做进一步处理和捐赠。
初来乍到的外国人,信箱里都会收到当地政府制作的邮寄小册子,里面是垃圾回收指南和年历。年历上清楚地用图标标明了每月每天收垃圾的计划,还有当地所有垃圾回收站的地图,哪里收家具,哪里收电器,哪里收装修废材,一清二楚。各种垃圾的不同回收日,在政府的官网上也可以查到,细致到每一条街道:输入你所在的街道,选择一种垃圾类别,便可以看见这类垃圾的回收日期。如果错过了,就必须存放垃圾直到下一次回收。
偷偷丢垃圾?罚!
瑞士从上世纪80年代已经开始实行垃圾分类处理,成效可谓显著。据统计,在瑞士,70%的废纸、95%的废玻璃、71%的塑料瓶和近90%的铝罐以及75%的锡罐都得到了回收,废旧电池的回收率达到了2/3,均居欧洲领先地位。
严苛的法规必须辅以严格的执行和遵守,否则,一切都是空谈。虽然瑞士人从小就接受垃圾分类处理的“基础课程”学习,分类处理垃圾也早已成为绝大多数人自然而然的习惯,但投机取巧、心存侥幸心理的也大有人在。
直至90年代初期,在瑞士扔垃圾或一些不能放进垃圾袋里的大型废旧物品一直都是免费的。而今天,几乎所有的州都规定,垃圾回收的费用由个人承担,但很多人不愿意承担这笔费用。不说花钱请人上门运走大件垃圾,贴有垃圾回收贴的垃圾袋也是一笔不小的开销。一卷10个35升容量的垃圾袋,价格是17瑞郎,相当于人民币119元。这当然不是袋子的成本,实际上算是垃圾处理费,也可以说是环保税。
非法乱扔垃圾的人,可谓是绞尽脑汁想尽各种办法。为了节省垃圾袋,有人在厨房中偷偷把垃圾切成小块然后扔到厕所中冲走;有人为了省事儿,则将空瓶子、报纸广告纸等扔在公共垃圾箱中。曾有报道说,卢塞恩一位82岁的退休人员,将自己的一个废旧电冰箱锯成数块放入塑料袋中,开车40公里越过州境,把塑料袋藏在一个森林中。但最终,还是被警察发现,未能逃脱罚款的惩罚。
近些年来,瑞士非法(未付费)乱扔垃圾的现象越来越严重。据统计,瑞士平均每人每年非法扔放在住宅附近的垃圾重量达12~15公斤。
垃圾巡警工作忙
从2013年1月引入付费垃圾袋体系以来,在12万人口的洛桑,垃圾处理违规事件呈上升趋势。2014年8月,市政府决定雇用来自私营安保公司的6人充当垃圾巡警,为此每年花费35万瑞士法郎(约合人民币246万元),其职责就是在大街小巷中搜寻发现违规扔垃圾的人。
这些垃圾巡警会在傍晚和周末时出没于城市主要的大街小巷中,寻找违规的滥置垃圾者和没有按时按地扔弃的垃圾。
如果在现场抓到前来扔弃垃圾的人。他们会告诉对方第二天才是扔垃圾的时间,请对方不要抛掷垃圾,必须将垃圾带走;如果在社区内发现了违规扔弃的垃圾袋,他们会通知城市清洁部门,不一会儿,几位清洁部门的工作人员就会前来取走垃圾袋,并进行“解剖”,查找相关人的蛛丝马迹。
洛桑城市清洁监督和质量部门的负责人皮埃尔・安德烈・莫奈说:“我们总能找到责任人,通过一个信封,一张付费单,一张药品的包装纸……如果证据被撕碎,我们还要进行拼图的工作。”
雇用垃圾巡警的前8个月,洛桑城市清洁部门向警察局递交140多起违规案件,发出112张警告书和罚单。一个不按指定地点扔弃的垃圾袋或者没有采用标准垃圾袋扔弃的垃圾将为责任人带来200瑞士法郎(约合人民币1400元)甚至最高400法郎的罚款,此外还要加上300法郎的行政处理费。如果属于再犯,罚金可以提高到800瑞士法郎。
关键词:垃圾分类回收处理;现状;应对方法
随着我国城镇化建设的不断推进,城镇规模不断扩大,城市人口在不断增加,随之而来的是生活垃圾的增多。据七部委联合的《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》中所述,目前,我国城市生活垃圾年清运量约1.71亿吨,虽然因城镇所处的地区不同,不同城镇的人均日垃圾产量不同,但毫无疑问的是,城镇垃圾的总清运量在不断攀升,垃圾处理问题愈发严重。
垃圾分类回收,这是从很久以前我国就开始倡导的一个垃圾处理基本要求。对于垃圾分类进行归纳回收,这是为了将不同种类的垃圾进行良好的分类,以便对不同的垃圾采取相对应垃圾处理方法,从而达到高效的处理效果,减少填埋和焚烧垃圾所消耗的能源,同时最大限度的回收垃圾中的可回收利用资源,减少垃圾浪费,控制垃圾污染。
愿望是良好的,前景是美好的,但我国现在仍处于垃圾分类回收处理的起步阶段,对于垃圾分类回收的规定,我国所做甚少。如今,我国对于垃圾分类回收的主要要求体现在公共垃圾回收方面,最显著的即垃圾桶出区分可回收、不可回收两个较大的分类,将公共场所所产生的垃圾进行了一个简单的区分,而对于人们日常生活垃圾的分类却鲜有明确规定,多以倡议、宣传为主。为了了解垃圾分类回收处理情况,作者对此展开了一个走访调查。
以作者所在城市,河南省濮阳市为例,作者走访了市区内近四十个大小不同的居民生活区。首先,对于日常生活垃圾回收,各个小区均设有明显的垃圾回收处,确保了垃圾不会随意丢弃,保证小区内部整洁。但所有小区无一例外均未对垃圾进行分类回收,垃圾回收区内部没有划分不同垃圾的堆放区域,所有的生活垃圾集中堆放在同一区域。
通过对垃圾的观察,市民在丢弃垃圾时也并未对垃圾分类,塑料制品,餐饮垃圾,玻璃废弃物甚至电池均以直接或袋装的方式丢弃在垃圾回收处。在进一步的对前来丢垃圾的市民的询问调查中,绝大多数的市民表示有垃圾分类处理的概念,日常生活中也有垃圾分类的意识,但实际日常垃圾丢弃时没有分类处理。90%的市民表示未分类的原因在于无明确分类垃圾堆放地点,个人分类丢弃无显著效果等。
而市政府垃圾回收系统方面,通过对市区内的垃圾回收中转站的走访,我们发现,中转站其主要功能在于对各个小区的垃圾进行集中回收,垃圾压缩并转运至垃圾填埋厂或焚烧厂,出于成本方面考虑,对于垃圾集中回收均是以垃圾车按时按区域直接进行回收,并无垃圾分类方面的措施。垃圾填埋厂及焚烧厂由于距离缘故未能实地走访,但对比郑州市的垃圾处理情况,作者有理由相信,工厂内无条件、也无方法实现对于垃圾的分类处理。
城市生活垃圾难以分类回收的原因有很多,总结起来有以下几个方面
1 垃圾分类处理观念存在问题,认知不够深刻
对于城镇生活垃圾的处理,我国已经有了长足的进步,但对于垃圾分类的重要性的观念,政府和人们都存在不足。90年代,国内的城镇生活垃圾处理混乱,作者小时候所在小区就存在垃圾乱堆乱放无人处理的情况,气味难闻,扰乱了正常生活秩序。近年来随着政府统一规范的发展,集中处理已成主流,乱堆乱放早已过去,市民乐于接受现状的变化,对于垃圾集中处理的情况鲜有了解。而由于中国粗放型的经济发展模式,各级政府对于垃圾分类回收处理这种节约资源,保护环境,但成效不是立杆见影的工程的重视程度远远不够。
2 垃圾分类处理外部条件缺乏,分类难以实现
垃圾分类处理需要的除了意识,还有外部条件的支撑。走访的市民均表示未能垃圾分类是由于无分类环境所致,市民即使分类堆放,集中回收的城市垃圾收集系统也会将垃圾统一回收,失去了分类堆放的意义。政府方面,由于城市区域大、人口众多等因素,垃圾分类收集存在着各种困难,需建立一系列完整的体系,这对于发展中的政府是不小的开支,也使得垃圾分类回收实现的难度较大,难以实现。
3 垃圾分类处理法律规范空缺,无可依据标准
我国在垃圾分类回收方面仍处在起步阶段,九十年代末,我国才开始建立相应完善的垃圾回收系统,实行垃圾袋装化,撤消垃圾箱采取“垃圾不落地”的回收方式,初步完成了对于生活垃圾的处理,距离完善垃圾分类回收还远远不足。现阶段关于生活垃圾的处理主要参考的是《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《城市生活垃圾管理办法》,关于垃圾分类,自2009年施行的《废弃电器电子产品回收处理管理条例》是一部专门应用于垃圾分类的法规,但仅仅限制了电子产品,各级政府颁布的地方性条例也存在着政策不清,实践难以执行等诸多问题,相比于日本《家电回收法》、《食品回收法》等大量与垃圾减量相关的法律,甚至是打开垃圾回收袋确认垃圾分类情况,不符合就打回原地拒绝回收的严格要求,我国相距甚远。从立法方面垃圾分类就无从谈起,实践更只能是纸上谈兵了。
4 垃圾分类处理学术研究较少,技术标准不足
日本垃圾处理系统的完善,这个很多人有所耳闻。日本对于垃圾分类处理的限定近乎于苛刻,每种废弃物应归于何种垃圾,每种垃圾应当何时堆放在何地,处理什么样的垃圾应缴纳多少垃圾处理费用等等规定数不胜数,有效的解决了垃圾分类回收方面的问题。这都是学者、政府通过长期研究、讨论得出来的便于实施且切实针对国情的解决方案。我国地域辽阔,不同的地区风土民情不同,垃圾产生情况也不同,照搬一个模式显然是不显示的,但我国对于垃圾分类方面的研究却少之又少,大多数学者讨论更多的是日益严重的大气污染,水污染的解决处理方案,对于垃圾处理这种污染产生源头的分析明显不足,急需人们更多的关注。
其实,垃圾分类难以实现的原因还有很多,不过都证明着我国在这方面仍需长期的努力,针对这些情况,我个人而言提出了一些方法。
首先加强法律法规建设,让垃圾分类回收有法可依,切实推动垃圾分类工作的实现进程。其次,政府应起到责任作用,垃圾分类毕竟是一个系统的大型工程,需要政府的引导监督,并在一定程度上给与支持,保证整个工程的完整开展。然后,建立合理的产业体系,使得垃圾分类回收成一个产业,充分利用市场优势推动产业发展进行。最后,加强宣传力度,做好基础工作开展,让市民养成良好的垃圾分类处理习惯,从源头做好处理工作。
众所周知,垃圾是放错位置的资源,对于垃圾的回收利用一直是可持续发展规划当中的重要组成部分,现阶段,我国对于生活垃圾这种固体废弃物的处理方法有限,焚烧,填埋是主要措施。近些年来,出于土地,环境的考虑,国内也出现了垃圾发电,垃圾堆肥等有效的回收手段,但由于垃圾未能分类,在垃圾发电的过程中,垃圾焚烧会产生二恶英等有毒有害物质,垃圾堆肥的过程中也易产生沼气不纯等问题,严重制约了这些垃圾处理方式的发展。因而建设良好的垃圾分类回收系统,做好垃圾处理的任务任重而道远。
参考文献
[1] 2013年 中国环境状况公报[EB/OL](2014-06-05)
[2] 任连海. 城市典型固体废弃物资源化工程[M]. 北京:化学工业出版社,2009
作者简介
欧美日三方会断言:对涉及这三类金属资源产品出口配额的问题,任何世贸组织下属的仲裁委员会都会做出与此前类似的判决。他们提出的根据可能有:在中国入世议定书中,这三类产品不在可以附加出口税的产品之列;中国并没有按照《关贸总协定》第二十条的要求,限制此类产品在国内的生产和消费。
中国方面可能会辩解说:早在2006年,中国出台控制稀土产量的相关政策时,逐步加强了对该行业开采、加工企业的监管。2005至2008年间,中国稀土资源产品的出口配额减少了25%,并采取关停数百座小型稀土矿、推进业内企业整合等措施控制国内产量。随着2008、2009年国际市场稀土价格下跌,政府已经加大了产业政策的实施力度。中国政府制定了《2009-2015年稀土工业发展规划》,来规范对稀土产业的监管,尤其是走私、环境污染以及安全生产条件恶劣等问题的解决。
一个有意思的推测是,世贸组织中国稀土诉讼案,可能只是一个插曲,真正的重头戏是全球稀土产业链的升级。中国稀土产量占到了全球总量的95%,但是国内探明储量却只占全球总量的30%。全球最近不断有新矿山投产、旧矿山恢复开采,新增产能可能来自北美、澳洲、越南、印度、俄罗斯等地。到时候,稀土价格将会下降,并且持续低迷,直到需求量进一步增加。
与此同时,科研人员正在探求减少下游产业稀土资源消耗量的有效途径,包括提高资源利用效率,做好资源回收,寻找替代产品等。回收方面的主要潜力在高速增长的永磁体产业(是计算机、汽车和风机等的配件),以及镍金属氢电池方面。大多数应用领域都不太容易找到稀土原料的替代产品。
如果中国真的意图通过限制供给来操控国际稀土市场价格,此举很可能会适得其反。这就像1970年代阿拉伯国家对西方的石油禁运一样。石油进口国短期内的确非常被动,但是也因此被迫采取了长远来讲更为有利的措施,包括开采新油田,提高资源利用效率等。当时的油价,一度从1970年代末期的每桶30至40美元,下跌到了1986年的每桶8美元。由此看来,中国稀土企业的出口收入,可能也会在几年之后出现下滑。希望到那时,中国的稀土开采及加工工业能更加规范,并且已经有了相应的下游产业,来消费国产稀土。