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报废汽车电器电子产品回收利用方法初探
来源:山东再生资源网 日期:2013-11-08

随着社会经济的发展,汽车的社会普及率越来越高,汽车报废后将产生大量报废汽车电器电子产品,如不进行回收再利用,不仅是对资源的一种浪费,而且,随意丢弃会对生态环境产生危害。

    如何趋利避害,找出一条合理的资源化途径,将污染程度降到最低,同时将蕴藏在这些废弃物中有用甚至宝贵的资源开发出来,为人类造福,是当前而临的重大课题之一。

一、报废汽车电器电子产品的分类

    随着汽车结构的改进和性能的不断提高,汽车中的电器种类和数量越来越多。对于现代汽车而言,汽车中的电器电子产品种类不同、功能不同、成分各异,但大致可以分为以下5部分。

l.1  电源

    汽车上的电源包括电池和发电机,两者并联连接,其中发电机为主电源,蓄电池是备用电源,起辅助作用。汽车发动机正常工作时,由发电机向全车用电设备供电,同时还可以给蓄电池充电,以补充蓄电池电能。

蓄电池是一种可逆的直流电源。在汽车上使用最广泛的是启动型铅蓄电池。当发电机不发电或发电不足时,蓄电池向汽车用电设备供电。例如发动机启动时,向起动机和点火系统供电,当用电设备同时接入较多,发电机发出的电不够用时,协助发电机供电.当蓄电池贮电不足,而发电机负载又较少时,还可将发电机的电能转变为化学能贮存起来。

1.2用电设备

汽车上的用电设备多种多样,有些是现代汽车上必不可少的,还有一些是为了提高汽车乘坐舒适性、安全性和娱乐性。以下是几种常见的用电设备。

 (1)启动系统。启动系统使用来启动发动机,主要由启动机、继电器和启动开关等部分组成。

 (2)点火系统。点火系统的作用是产生高压电火花,点燃汽油机发动机气缸内的混合气。点火系统目前有3种类型。传统触点式点火系统、电子点火系统和电脑控制点火系统。随着发动机技术的发展,传统点火系统将逐渐被电子点火系统和电脑控制点火系统所取代。

 (3)照明系统。汽车照明系统主要用来提供夜间行车所必需的灯光照明,包括汽车内、外各种照明灯具及其控制装置,现代汽车上常用的照明灯具主要有前照灯、雾灯、尾灯、制动灯、车内阅读灯等。

 (4)信号系统。信号系统用来保证车辆运行时的人车安全。包括喇叭、蜂鸣器、闪光器及各种行车信号标识灯。

 (5)辅助电器设备。随着汽车辅助工业的发展和现代化技术在汽车上的应用,装备在现代汽车上的辅助电器设备越来越多。现代汽车上辅助电器系统极大地提高了汽车的舒适性能、娱乐性能和安全保障性能。在现代汽车上,除了一些保障汽车本身使用性能的辅助电器设备外,如电动刮水器,电动洗窗器、电动玻璃升降器、电动座椅移动机构、汽车空调系统等,还有汽车音响没备、蓝牙通信系统、汽车电视、卫星导航定位系统等服务性装置。

1.3仪表系统

仪表系统的主要作用是帮助驾驶员随时掌握汽车各系统的工作情况,及时发现可能出现的故障和不安全因素,以保证汽车良好的行驶状态。仪表系统主要包括各种电气仪表(电力表、充电指示灯或电压表、机油压力表、温度表、燃油表、车速及里程表、发动机转速表等)和汽车仪表盘上的故障警报灯。

1.4  电子控制系统

电子控制系统主要是指在现代汽车上由微电脑或单片机控制的电子装置,例如电控燃油喷射系统、制动防抱死装置、自动变速器系统、主动悬架系统等。

电子控制系统的使用极大地提高了现代汽车行驶的动力性、经济性、安全性、舒适性和环保性。

1.5配电系统

配电系统主要包括中央接线盒、保险丝盒、继电器和接插件等。

二、国内外回收利用现状

2.1  国外现状

ELV(报废车辆指令)是欧盟委员会和欧洲议会为保护环境、减少车辆报废产生废弃物而制定的报废车辆回收指令。包括两部分内容。一是20037月以后生产的汽车,禁用铅、镉、汞和6价铬4种有害物;二是为提高报废汽车回收利用率,回收费用成本的全部或大部分由制造厂承担。

回收的意义在于减少污染,节约能源,这是德国回收利用废旧电器的指导思想。德国负责回收废旧电器的机构都是各市区直属的市政企业,通过各种途径为民众进行废旧电器的回收提供方便,保障废旧电器的回收途径通畅。此外,德国环保政策中最重要的“谁污染谁负责”原则也是治理电子垃圾的重要原则,根据这一原则要求,制造商负有主要责任,另外进口商、消费者也负有相应的责任。

德国在废旧汽车回收处理方面取得了很大的成绩,可回收利用的汽车零件达到了75%,对废旧汽车的发动机、电池、玻璃、安全带、保险杆,以及汽油、润滑剂、冷却剂等进行分门别类的处理。2000年,德同所有汽车85%的零件已回收利用,到2015年,每辆汽车中当作垃圾扔掉的部分仅占汽车质量的5%

美国是目前全球最有效的废旧汽车回收国,几乎占每辆汽车质量75%的部件都已被重新利用起来。全美大约有12 000家汽车零部件回收商,能够将有重新利用价值的发动机、电机和其他零件拆卸翻新,重新出售。

日本年报废汽车约500万辆。2004年开始实施废旧汽车再利用法,测算结果显示,在日本每处理一辆报废汽车成本需要1万日元以上。日本建立了以生产者责任延伸制度的经济原则为基础的再生利用循环管理制度,妥善地解决了报废汽车拆解、粉碎中产生的“氟利昂”、“安全气囊”、“碎屑废弃物”3种危险废弃物的处理问题。

2006330日,韩国颁布关于电力、电子产品与汽车资源回收利用的建议法案。该法案规定了关于危险物质使用的限制和材料与结构等相关方面的改进要求;将促进资源节约和循环利用法案管理中的电力、电子产品扩展生产商责任(EPR)并入该法案之中;允许政府征税,收取汽车制造商、进口商或所有者的循环利用税,并于20077月生效。

2.2国内现状

2.2.1  国内相关政策法规

为贯彻《中华人民共和同固体废物污染环境防治法》及相关法律法规,落实《汽车产品回收利用技术政策》,防治报废机动车拆解过程的环境污染,保护环境,促进资源的循环利用,国家环境保护总局于200749日发布实施了《报废机动车拆解环境保护技术规范》环境保护行业标准( HJ 348-2007),对企业规定了具体的规范要求。其中包括。报废机动车拆解、破碎环境保护基本要求。

 (1)报废机动车拆解、破碎企业的建设与运行应以环境无害化方式进行,不能产生二次污染。

 (2)报废机动车拆解、破碎应以材料回收为主要目的,应最大限度保证拆解、破碎产物的循环利用。

 (3)报废机动车拆解产生的废液化气罐、废安全气囊、废蓄电池、换多氯联苯的废电容器、废尾气净化催化剂、废油液(包括汽油、柴油、机油、润滑油、液压油、制动液、防冻剂、防爆剂等,下同)、废空调制冷剂等属于危险废弃物,应按照危险废物的有关规定进行管理和处置。

2003年,闰家环保总局发布了《关于加强废弃电子电气设备环境管理的公告》,要求加强电子废弃物的环境管理。《废弃电器电子产品回收处理管理条例》也已于2008820日国务院第23次常务会议通过,自201 111日起施行。

2.2.2  国内回收处理存在的问题

2.2.2.1  防治措施不到位造成二次污染

汽车报废后,如果不能及时拆解和回收,其有害物质如铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等将对

生态环境和人体健康造成严罩危害。而报废汽车在回收拆解、材料分离和再利用等环节,由于缺少相关的规范监管和引导,也使得报废汽车有可能造成二次污染,并给社会、环境和个人都造成相应的危害。

一些拆解企业在拆解处理的过程中,对环境的污染十分严重,一些废弃电器电子产品甚至直接被掩埋或者焚烧。一些非法回收点根本没按国家报废汽车回收拆解技术要求进行拆解防污处理,而是随意随地拆解、堆放,造成报废的蓄电池和报废电子零部件随处散落,长期以往必将对周围的土壤、环境造成极大的污染和破坏,危及民众饮水安全。

2.2.2.2危险废物流失严重

由于将报废汽车拆解行业纳入危险废物管理的工作才刚刚起步,企业对危险废物污染防治法律法规和管理制度不了解。一些企业将拆解过程中产生的危险废物都转移给无经营许可证的单位进行处置和利用,致使大量的危险废物流入社会。例如,一辆报废汽车平均拆解1只废蓄电池,每只蓄电池含10 kg硫酸、20 kg废铅。这些危险废物往往被转移给非法炼铅企业,采用落后淘汰工艺进行非法提炼,严重污染环境,危害社会安全。

2.2.2.3  资源利用率低

汽车电控板等电子废弃韧中所蕴含的金属,尤其是贵金属,其品位是天然矿藏的几十倍甚至几百倍,回收成本一般低于开采自然矿床。如废弃线路板中仅铜的含量即高达20%.另外还含有铝、铁等贱金属及微量的金、银、铂等稀贵金属.这使得电子废弃物具有比普通城市垃圾高得多的价值。但目前许多电子废弃物被直接掩埋或焚烧,污染环境的同时,造成极大的资源浪费。

2.2.2.4  尚未建市有效的环境监督机制

我国报废汽车拆解行业配套的环保技术政策尚不完善,对报废汽车拆解行业还缺乏有效的指导和监督,迫切需要在行业发展中建立有效的环境监督机制。

三、典型报废汽车电器电子产品资源化方式的初步探讨

3.1  电子控制装置

现代汽车为了提高其乘坐舒适性、动力性、经济性,驾驶操控性及行驶安全性,降低尾气排放,配置了多种电子控制系统,这些电子控制装置其实就是微机管理系统。微型计算机在汽车上的应用提高了汽车的使用性能,但是也带来了这些专用报废计算机污染问题。因此,有必要对报废汽车计算机的回收管理进行立法。

汽车电子控制装置与普通家用计算机相同点在于都有较大的危害性,如含有多氯联苯的电容器、含汞的开关、电池、塑料外壳、印制线路板等多种具有危害性的电子部件;不同点在于汽车电子控制装置功能、集约程度较高,没有显示屏(有些显示屏很小),其构造与所含的电子部件的种类与家用电脑有很大的差距,难以集中、大规模化处理。

对于汽车电子控制装置的处理,较为可行的方法是在废计算机处理方法的基础上进行改进。首先对其进行分类,将含有多氯联苯的电容器、含汞的开关及含铅部件等进行分离,交给有处理资质的企业处理。其次将剩余部件进行破碎,通过磁选机选出铁、镍等金属,经过涡流分离系统,选出铜、锡等金属,再经过比重分选系统,实现金属与塑料的初步分离。最后,经过材质分选系统,对不同材质的混合塑料进行分离,产生聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等通用塑料和工程塑料。

3.2车载空调

汽车空调主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇、真空电磁阀、怠速器和控制系统等组成。

家用空调器一般都是采用机械压缩式的制冷装置,其基本的元件共有4件。压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置,4件是相通的,其中充灌着制冷剂(又称制冷工质)。压缩机像一颗奔腾的心脏,使得制冷剂如血液一样在空调器中连续不断的流动,实现对房间温度进行调节。

家用空调和汽车空调在制冷部分的组成上都有压缩机、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、制冷剂、电子控制器等。家用卒调和汽车空调的上述部件虽然名称相同、作用近似,但是二者之间除制冷剂外,大部分并不存在通用性。

家用空调的处理已拥有较为成熟的处理线,可进行大规模流水线处理。由于汽车空调构造复杂,报废汽车空调的处理应与普通废旧空调区分开来,不仅要对制冷剂进行环保分类回收,而日.要合理配置拆解上艺流程方案,促进报废汽车空调的无害化拆解与资源化进程。

3.3  汽车铅蓄电池

铅蓄电池在拆解和运输的过程中,稍有不慎,极易发生泄漏,造成严重的铅污染。大部分汽车使用的是铅蓄电池,需要定期更换。铅是重金属,硫酸具有强腐蚀性,因此回收铅酸电池时,一定要注意安全性和预防污染。废铅蓄电池内含有铅膏、废硫酸等化学物质,如果任意排放会对土壤和地下水产生严重危害,而且.这种影响会持续很多年。

先进工艺技术可以有效减少处理过程中的能源消耗,最大限度降低污染物排放,提高资源回收率。一种较为环保的铅蓄电池处理工艺流程如下。(1)首先将铅蓄电池进行两段破碎,将铅泥、大块的塑料和铅栅分离;(2)将分离后的铅栅和塑料进行水介质分选,分选出铅栅、PP(聚丙烯)和重塑料;(3)选出的铅泥进行化学脱硫;(4)将铅栅、脱硫后的铅泥和反应剂等在转炉中冶炼,产出粗铅;(5)最后将粗铅进行精炼。

3.4仪表系统

汽车仪表系统主要包括各种电气仪表和汽车仪表盘上的故障警报显示元件,主要由传感器部分、测量部分及输出部分组成。

报废汽车中的仪表,根据其使用新旧及使用程度,优先对其检测,进行再制造。对于不能使用的汽车仪表,应将电线、塑料外壳、线路板、混合物等分离,线路板收集到一起,送到指定地点处理与处置,其他混合物可根据需要破碎分选处理。

四、建议

4.1加强相关调研与研究

对报废汽车电器电子危害性进行研究贫析,对其进行详细的社会调查,确定各类废弃物的具体数量及流向,量化此类废弃物对环境及社会的危害程度。加强研究汽车电器电子废弃物的处理措施,同时还要开发新型环保替代产品,如汽车空调系统中的环保制冷剂,减少汽车报废给环境带来的不良影响。

4.2引进吸收国外先进技术设备

国外在报废汽车电器电子产品的处理技术与设备上具有很大的优势,要多加强技术交流与合作,可根据需要进行设备引进,在消化吸收的基础上研发试制,促进我围报废汽车电器电子产品处理水平的提升。

4.3  变废为宝,提高资源利用率

本着“尽可能利用,尽量少丢弃”的原则,对于报废汽车电器电子产品进行有序处理,变废为宝,提高资源利用率,减少残留的危险废物,并严禁以倾倒、抛洒、填埋等危害环境的方式,处理拆解过程中产生的固体废物。

4.4完善法规,加强监督

应抓紧完善相关法规、政策,执行严格的回收管理,特别是废弃物的监管,从根源上防止危害的产生。此外,汽车再用件使用和再制造的相关标准规定也应及时制订。

总之,报废汽车电器电子产品资源化利用,对于缓解资源紧缺、降低能耗、减轻污染、促进循环经济发展、增加就业以及建设节约型社会,具有十分重要的意义。应扬长避短、趋利避害,在解决污染防治问题的同时,挖掘出这座“城市矿山”的最大效益。

 

(摘自:《再生资源与循环经济》)

 

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