钜大LARGE | 点击量:1310次 | 2019年04月16日
防治废电池污染需要技术政策出台更需要强化管理
再谈废电池的污染及防治王金良王琪。轻工业化学电源研究所江苏苏州215006;2.中国环境科学研究院,北京100000)的废电池污染防治政策有利于废电池回收与处理处置技术市场的规范发展。通过举证进一步论述了废弃一次电池对环境的影响,分析了处理处置方法的可行性。认为防治废电池污染需要技术政策出台更需要强化管理。
0前言废电池的污染及其治理已成为社会最为广泛关注的环境保护焦点之一R1-2.目前,由于我国还没有技术上可行、经济上可取的成功地处理处置各种废旧电池的技术,也没有建立芫整、科学的处理处置技术体系,加上一些“权威话”的误导以及少数媒体的炒作,夸大了某些电池系列特别是民用一次电池公众所指的、志愿者回收的废弃电池基本局限于该类电池)对环境的污染程度,而忽视了真正对环境有影响的电池系列,造成废旧电池回收、处理、技术市场混乱也造成了某些不必要的浪费和失误,干扰了国家环境污染治理政策的正确制定和实施R1-3.1电池中的有害物质评价废弃电池对环境的影响必须了解电池的组成和废弃量。电池种类很多,但常用的、用量较大的也只有几种系列,一次电池主要为锌-二氧化锰和碱性锌-二氧化锰电池,是目前用量最大也是最分散的电池产品,国内年消费量约80亿只,废弃量约40万吨;小型二次电池主要有镉镍、氨镍、锂离子含锂聚合物)电池,其中镉镍电池国内年产量约4亿只,国内消费量约2亿只,多为小型电池,加上国外电器配套进口的电池年废弃量不足1万吨;工业电池主要为铅蓄电池,也是目前用量最大的二次电池,年用量约5000万只年废弃量约45万吨(4)。常用电池系列的主要组成见表I13"5,。
常用电池的组成电池系列大量元素或物质重要有害物质锌锰电池碱性锌锰电池镉镍电池氢镍电池锂离子电池)有机电解质有机电解质铅酸电池等重金属和铅蓄电池中的H%S4、各种碱性电池中的KOH和锂电池中的LiPF等电解质溶液(3)。
Hg是常温下睢一的液态金属蒸汽压较高汞及其化合物,特别是有机汞化物,具有极强的生物毒性、较快的生物富集速率和较长的脑器官生物半衰期;Cd易在动植物体内富集,影响动植物的生长具有很强的毒性;P0可对人的胸、肾脏、生殖、心血管等器官和系统产生不良影响表现为智力下降、肾损伤、不育及高血压等;NuZn的毒性相对较小也是人体必须的微量元素之一,但超过一定浓度范围时,会对人体产生不良影响和危害。
废弃电池中的酸、碱电解质溶液会影响土壤和水系的PH,使土壤和水系酸性化或碱性化这种污染相对而言是较轻微的,电池电解质构成污染的主要组份是其中的可溶重金属,特别是铅蓄电池电解液中大量的硫酸铅和镉镍电池中的氨氧化镉。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
土壤、水系、空气中的任何元素,当含量超过一定限度时都会对环境造成不良影响,从中国目前的实际出发,结合有关标准和借鉴外国的经验,控制废弃电池对环境的污染,有害物应主要考虑Hg、Cd、P0和电解质溶液。
2控制废电池污染的方式控制废电池污染的方式主要有2种。一种是回收进行无公害化处理;一种是抓源头,控制有害物质使用直至芫全替代,其中包括新型无公害电池取代有公害电池、延长电池使用寿命等(1)。
回收无公害化处理从理论上是一种最有效也是最彻底的方法,但技术上实现无害化处理特别是无二次污染难度较大;有些电池的回收处理作为一种产业运作经济上往往难以维持要强制回收处理,只能作为一项公益事业。我国民用一次电池生产量和使用量都很大加效仿曰本的做法败府补贴:0曰元/kg废电池)内废弃的部分全部回收处理,每年的政府补贴高达2亿美元左右。
抓源头,控制有害物质的使用,实现有害物质减量或替代,是近20年来全球电池业界共同追求的目标这也是一种较有效、经济的治理方法。如锌锰和碱性锌锰电池实现低汞化、无汞化,用锌-空气电池代替氧化汞电池,用氨镍电池代替镉镍电池,通过改进技术延长蓄电池循环寿命等。我国在这方面的工作基本与世界同步,目前,锌锰和碱性锌锰电池已要求全部实现低汞化,一些基础好的企业已实现无汞化;小型二次电池新增市场几乎全部被新型电池所占领,镉镍电池的产量逐渐减少,部分传统市场也已被氨镍电池取代;铅蓄电池的使用寿命通过工艺改进、电池维护修复、电池充放电智能管理等手段得到延长。
曹国庆等曾系统综述了国外废弃电池的管理和法规(8)。由国外包括美、日等发达国家啪做法可见,各国在控制废弃电池污染时,不同的电池采取了不同的处理处置办法。大多数国家都要求全部回收铅酸蓄电池和镉镍电池,禁止生产氧化汞电池,控制一次电池中的用汞量。对废弃电池的处理和环保法规也主要涉及铅酸、镉镍、氧化汞等几类电池。对于使用量最大的锌锰和碱性锌锰等民用一次电池,绝大多数国家更注重限制电池中的汞含量,实现无汞化,并不实行强制回收。原因之一是该类电池实现低、无汞化以后,对环境的影响很小,美国已从原列入危险品管理改为按普通固体废物垃圾处理。原因之二是目前暂无经济有效的处理方法,回收再生缺乏经济可行性。
借鉴国外的做法,从我国的国情出发,控制废弃电池对坏境的污染应主要考虑铅蓄电池i镍电池等小型二次电池的回收处理和实现民用一次电池的无汞化,对不可能实现政府补贴进行回收无害化处理的电池,研究减炻控制的有效方法是一条可行之路。
3一次电池实现无汞化比回收处理更有效一次电池对环境的污染是一个不争事实。常用梓猛、碱性锌猛式氧化银等电池胯了少量汞对环境污染外还有电解质溶液、重金属锌、铜、铁、镍及二氧化锰等物质的污染。但废弃电池对钚境的影响程度应客观地评价。常用干电池污染物多为固态大多数有害物质在电池中或弃入坏境后多呈难溶状态,污染物由内部迁移至环境或在坏境中扩散是一个非常缓慢的过程,特别胯。因此其污染的范围和程度是有限的。早在80年代初,曰本电池工此会曾委托福冈大学对废电池中汞的迁移规律进行了长达15年的研究他们采用不同的填埋方法分别在不同的填埋柱中装填废弃的锌猛、碱性梓猛氧化亲等电池溢测渗漏液和填埋柱内空气中的汞含量及填埋柱解体时空气中的纫浓度,并进行对比分析结果见表2.表2汞迁移规律的试验结果实验柱混合垃圾含碱猛电池垃圾含梓猛电池垃圾无电池垃圾/空白填埋时10年后填埋时10年后填埋时10年后填埋时10年后垃圾中亲炻/mg废电池亲量/mg总纫量/mg渗漏液逸出的汞/mg空气扩散逸出的汞量/mg废电池亲扩散总量/rag由试验结果可见,10年中实验柱内随渗漏液迁移的汞量仅占汞总炻的0.08%~0.1%通过大气扩散的汞炻仅占汞总炻的0.我国清华大学为配合深训市废电池管理政策的制定,曾研究了电池不同回收比例与不同无汞化程度对健康风险的影响⑴结果见表3表32005年深圳废一次干电池非致癌风险分析收集率/%无汞化率/%由表3可见,当废电池随垃圾收集处理时,就废电池污染对人体的风险而言,提高电池的无亲化率远比对电池进行分类收集重要得多。当电池的无汞化率达到80%时,废弃电池宣接随垃圾一起处理时对人体健康的风险率仍小于1;即使收集率达到40%时眩一比例已很高,目前要达到这一比例难度较大),要达到相近的风险度,仍要求电池的无亲化率达到40%以上津实上实现电池的低、无亲化远比提高一次电池的收集率容易得多。因此落实国家九部委关于限制电含量的规定,实现一次电池低、无纫化是更可行的汞控制方法。
由以上研究结果可见,随垃圾填埋的废电池中的汞对坏境的影响并不象一些媒体宣传的那样严重。
当然,强调窖观地评价废弃电池对坏境的污染,其意不是否定回收利用的必要性,而是为了更好地寻找科学、经济、可行的处理利用捷径由于民用电池使用分散,回收难以管理,废弃电池再生成本较大,加上目前还缺少科学、经济的处理方法周此抓民用一次电池无汞化的实现比回收处理更有效果。
4废电池污染防治的政策与管理为规范废弃电池的处理处置,促进废电池污染ournalElectronicPublisifl%王金良,马扣祥。也谈废旧电池的回收利用。电池工业,2000,周正祥。关于回收一次电池的简要系统分析。电池工业,2002,国家环境保护总局科技标准司。废电池污染防治技术政策编制说明。2002年12月。
兰兴华。进一步发展我国的再生铅工业。世界有色金属,总朱松然。蓄电池手册,天津天津大学出版社,1998.郭炳昆等。化学电源。长沙中南工业大学出版社,2000.中国电池工业协会。访曰考察报告。电池工业,2000,曹国庆,沈英娃,菅小东。废旧电池管理与环保法规。电池工中国轻工总会。轻总行管4号,关于限制电池产品汞含量国家环境保护总局科技标准司。废电池污染防治技术政策(报批稿)。2002年12月。
中华人民共和国经济贸易委员会令第6号,淘汰落后生产能力、工艺和产品目录,1999-01-22.招聘轻工业化学电源研究所隶属于江南大学主要从事化学电源新产品、新技术、新设备的开发、研究、生产和经营,拥有国内先进的电池及原材料专用研究、检测设备,所内设有国家轻工业电池质量监督检测中心、全国原电池标准化中心、电池工业杂志社等,现城邀检测及材料分析人员:1名,男性,30岁以下,应届本科毕业生或硕士电化学或相关专业英语六级。有较强的实验动手能力,熟练掌握计算机Office应用软件,具备初步网络知识和应用能力,有良好的文字组织能力及人际沟通、协调能力,有自动化知识背景和懂仪器维修者优先;2.软、硬件设计人员:1名,男性,30岁左石大学以上文凭,熟悉汇编语言、BASIC语言及C语言等编程语言;熟悉有关单片机等数字电路及运算放大器等模拟电路;勤于动手,具有实际产品开发经验优先;有意者请将个人简历附格式表X照片1张0寸X身份证、学历证书复印件等相关证明寄到如下地址苏州市葑门外庄先湾7号轻工业化学电源研究所党政办公室015006威所寄材料恕不退还。
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