节约电能,保护环境,满足人们对照明质量越来越高的要求是绿色照明的宗旨。但是我们必须正视这样一个事实:随着各类电光源的发明问世和大量普及,其生产和使用过程中所带来的有害物质对环境的污染也必须引起我们的高度关注。当前我国电光源产品使用有害物质的状况是非常令人担忧的,尤其是气体放电光源类产品中汞的污染非常严重。
电光源产品一般是玻璃制品,通常使用的是铅玻璃,铅玻璃按PbO含量分为轻红丹(低铅)玻璃、中红丹(中铅)玻璃和重红丹(高铅)玻璃三种。低铅玻璃的含铅量在11%左右,中铅为20%,高铅则在28%以上。因为玻璃加工的需要,白炽灯和各种荧光灯的芯柱都采用铅玻璃,一般是含铅量在11%左右的低铅玻璃。但速度高于1200支/小时的荧光灯自动生产线使用的芯柱采用的是含铅20%的中铅玻璃,甚至用28%的高铅玻璃。白炽灯和直管型荧光灯的外玻壳用钠钙玻璃。而环形荧光灯和紧凑型荧光灯则采用低铅玻管制作。据绿色照明促进项目办公室组织撰写的《荧光灯用玻管生产技术和质量水平的调研报告》,我国2003年生产18.5亿只各种荧光灯用了10万吨左右的铅玻璃,再加上41亿只白炽灯芯柱用的铅玻璃12万吨左右,2003年各类电光源用铅玻璃为22万吨左右。就是全部按低铅玻璃计算,使用的PbO也超过了2万吨。另外,白炽灯、自镇流荧光灯以及高强度放电灯用的罗口和卡口灯头,都使用铅玻璃作灯脚的绝缘体。虽然每个灯头的用量很少,但这些灯的总产量接近50个亿,总用量也很可观。铅玻璃中的铅是通过在配料时加入红丹或硅酸铅引入的。红丹的粉尘、玻璃熔制过程排放的铅烟都对环境造成污染。电光源产品使用终了若随意遗弃,其铅玻璃中的氧化铅会慢慢被置换析出,污染环境,危害人类。
在对电光源产品使用有害物质的调查时,我们还发现荧光灯的黄铜灯脚含铅,其PbO的重量比达到1.5%,这让我们调查的人吃惊。2003年我国生产了8亿只直管和环形荧光灯,加上3亿只插拔式单端荧光灯共用了约40亿只灯脚。这些灯脚需要880吨黄铜,可以简单地计算一下,其中含了13吨PbO。黄铜是铜与锌的合金,按理说不应该含有这么高比例的铅。据分析,可能是为降低成本使用了未经提纯的锌。因此,估计白炽灯、自镇流荧光灯用的黄铜罗口灯头也同样含有铅,其数量就不是几十吨的问题了。一些出口的企业已注意到这一问题,他们采购的灯头就没有这个问题。
电光源产品含有害物质砷,主要是玻璃熔制用白砒作澄清剂带入的。一般最终残留在玻璃中的砷含量约为几千ppm,超过了日本等国以及国际上一些大公司小于1000ppm的规定。
正如《荧光灯用玻管生产技术和质量水平的调研报告》中叙说的,目前国内只有少数企业生产的电光源用玻璃含砷量符合松下、东芝、philips等大公司标准,被这些公司采购使用。
而大多数企业生产的玻管仍在使用白砒作为澄清剂,从而使得玻璃里的砷含量远远超过标准。
更令人想不到的是,市场上有些荧光灯用灯头的绝缘片中被捡出含有As2O3,并且其含量高达30000ppm。8亿支直管型荧光灯需用570吨绝缘板,其中含有的As2O3竟有17吨之多。
由于砷是在玻璃熔制时引入的,因此熔制玻璃时将会向大气排放出大量的As2O3。而且在配料时,As2O3也会掺杂在原料的粉尘中向空气中扩散。排放和扩散严重地污染了环境。综上所述,当前我国电光源产品中含有的汞、铅、砷等有害物质的情况是很严重的,必须引起我们的高度重视。
三、国内外治理光源污染的相关情况
(一)国内污染治理情况
我国目前直形荧光灯管产量和使用量居世界首位,但报废后的灯管的回收现状并不令人满意,其中的绝大多数均随生活垃圾进入了垃圾填埋场,每年释出的汞及化合物量数以百吨计,严重污染土壤和地下水源,慢性毒害人体健康,我国政府正积极规划废灯管、灯泡的回收。
废旧灯管的处理主要有“直接破碎分离”和“切端吹扫分离”两种工艺。“直接破碎分离”的特点是结构紧凑、占地面积小、投资省,但荧光粉不可再利用。而“切端吹扫分离”可有效地将可再回收利用的稀土荧光粉分类收集,但投资较大。
我国目前直形荧光灯管所用荧光粉主要成分为卤磷酸钙,经济回收价值较低,宜采用“直接破碎分离”灯管处理回收工艺。
为促进和实现国内废旧灯管的无害化、资源化处置,由中国环境保护公司的发起成立了天津燕捷荧光灯处理技术有限公司,专门承担了废旧灯管处理示范工程的建设。该公司从瑞典MRTSystemAB公司引进废旧荧光灯处理设备,设备由紧凑式破碎分离机和标准蒸馏器两部分组成。该处理技术是目前国内唯一的干法处理技术,无论从资源综合利用上讲,还是从环境保护上讲,都处于我国同行业的领先地位。
但是公司运营现在遇到最大的问题,这也是我国报废灯管回收业典型的问题:灯管本身的价值很低,回收利用的成本很高,在集中回收时,要求产生单位给回收处理单位付处理费,所以,灯管很难集中回收。
另外,目前在广东佛山和江苏等地,也成立了灯管的专业回收处理公司。
目前飞利浦、松下、GE等一些大的照明企业已开始进行废旧灯管的回收工作。主要是通过自己的销售渠道回收废旧灯管,而且是只限于自己厂家生产的灯管。
(二)国外污染治理情况
瑞典采用销售体系和社区回收两个平行的废旧家电回收渠道,二者互相结合,构成一个有效的回收体系。在销售商销售电子电器产品时,顾客可以免费返还功能相似的旧电子电器产品,即通过商店“以旧换新”回收,也可以在指定的收集点收集、回收,然后由生产厂家负责(或委托他人)运送到预处理厂进行拆解处理。另一个是由当地政府负责提供全封闭的容器,收集消费者不能以旧换新的废旧电子电器产品,每个垃圾回收点都设有废家电回收箱,丢弃者只能往里放,不能往外拿,以防止废旧家电重新流入社会。每4-5个社区设有一个垃圾分选处理站,在此设有专用场地,用来堆放、分类和整理各垃圾回收站送来的废旧家电,然后再送往预处理厂。对在垃圾车中夹杂废旧家电的,一经发现,要处以重罚。
从目前回收情况看,废旧家电绝大部分都是由收集点收集的,即基本上以社区回收为主。社区回收由地方政府负责组织和管理,收集废旧家电所需要的费用也由地方政府承担。还有一部分是由产生电子垃圾的企业直接送往处理厂的。
制造商负责组织收集废旧家电并承担所有回收费用。包括:从收集点或垃圾分选站开始的回收费、运输费、后勤开销的附加费、收集费、信息费等。
回收大件家电运输成本高,每台大家电约需9美元。回收小家电,运费较低,但拆卸成本高,每台约需5—6美元。
瑞典废旧家电的回收率是比较高的。欧盟即将出台的法规要求的回收量为每人每年4-6公斤,瑞典实际可达到10公斤。2001年回收废旧家电所花费的资金约为2亿瑞典克朗。
目前德国回收废旧家电的主要途径是由设在社区的收集点从家庭分散回收。运输公司将其运至分拣中心进行分拣后,交由预处理厂家进行处理。回收处理费由社区支付(从居民交纳的清洁费中支出)。将来制定废旧家电回收利用法之后,只从居民清洁费中支付收集费,而从收集点开始的运输、回收、拆解、填埋费等,均由制造商承担。另一条途径是由废旧家电的产生企业直接送到处理厂,目前也占有相当大的比例。
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