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中国废旧电池回收路径与管理体系研究

发布时间:2017-12-06 17:25

  本文关键词:中国废旧电池回收路径与管理体系研究


  更多相关文章: 废旧电池 环境影响 生命周期评价 回收利用 生产者责任延伸制


【摘要】:随着经济与科技的发展,电池已成为工业和人们生活中不可或缺的产品,相应的废旧电池的产生量也在不断增加。中国是世界上最大的电池生产国和消费国,同时也是最大的废旧电池产生国。中国目前的相关废旧电池管理政策规定中将可充电电池和废旧扣式电池列为回收重点,而使用量巨大的废旧一次性电池没有被列为回收重点。而在实际的废旧电池回收利用实践中,废旧电池可分为两类,铅酸电池和便携式电池(主要包括锌锰干电池、锂原电池、锂离子电池和纽扣电池等),铅酸电池按照我国危险固废的管理规定进行回收利用且回收利用率较高,便携式电池的回收并没有统一的回收渠道,回收率较低,大部分废旧便携式电池进入生活垃圾被填埋或焚烧。废旧电池进入土壤中不仅对生态环境和人类健康造成威胁,而且造成大量的资源和能源浪费。目前国际上,特别是欧洲发达国家对废旧电池的环境危害、回收策略、循环利用方法等方面进行了大量的研究和实践,而且已经制定了相关法律法规,促进废旧电池的回收和循环利用,而我国在废旧便携式电池回收利用的必要性和可行性方面研究相对缺乏。具体表现为,我国废旧电池的处理现状(电池的使用状况及废旧电池的主要流向、居民对于废旧家用电池的认识和处理废旧电池的偏好等),电池废弃后的环境影响,火法、湿法、生物法等废旧电池的主要处理方式的环境影响和优化潜能,适合我国废旧电池的回收方式和管理对策等诸多问题研究较少。随着废旧电池量的增大及其对于环境与人类健康的潜在影响的增加,对于以上问题的研究变得越来越紧迫,对于废旧电池回收方式、利用方法及管理对策的研究不仅对废旧电池的管理模式的研究具有重要的学术价值,也对中国废旧电池的实际回收具有重要的实践意义。针对以上问题本论文展开了如下研究:首先,本论文采用问卷调查法对中国居民电池的使用情况(使用种类及使用量)、废旧电池处理方法、废旧电池回收基础设施建设、认知情况、回收方法偏好等废旧电池的回收现状进行了研究。结果显示大部分的受访者主要使用一次性电池和锂离子电池,大部分的废电池被存放在家里或与生活垃圾一起丢弃;废电池的收集失败的关键因素是缺乏方便的回收点;受访者认为政府在废旧电池的管理中承担最重要的责任;受访者喜欢使用路边回收箱回收电池;若采用押金返还制度回收电池,受访者认为押金的额度为电池销售价格的15.6%,另外,受访者还愿意支付电池售价13.6%用于电池的回收和处理,受教育水平是影响支付意愿的最重要的因素。其次,本论文选取了用量最大的锌锰电池为代表,探究了废旧锌锰电池的环境影响。本论文测定了废旧锌锰电池粉末中主要金属的含量,并采用土柱淋溶实验研究了这些金属在土柱中的迁移及其对土壤与地下水的环境影响影响。结果显示目前收集到的废旧锌锰电池中汞的含量仍很高,另外废旧锌锰电池中铅的含量也很高。土柱淋溶实验表明,土柱和电池粉末中的铅和镉可对地下水造成很大威胁,电池粉末量的增加显著增大了铅和镉的释放速率和释放量,可对地下水质造成更大的威胁。经过三年的模拟降水过程,废旧锌锰电池粉末不会对土壤产生较大的影响。第三,本论文以用量最大的锌锰电池为例,综合分析了火法、湿法和最近发展的生物淋滤法等处理废旧电池的主要方法的利弊。并采用生命周期评价(LifeCycle Assessment, LCA)方法对生物淋滤法处理废旧锌锰电池的环境影响进行了评价。结果显示电池机械切割和研磨过程中的直接空气排放是造成环境影响最主要因素,封闭式的切割研磨设备以减少空气的直接排放对减小整体的环境影响是至关重要的。优化当前技术的方法还包括更多的菌群组合、更高的固液比以及生物滤渣的再利用。如果考虑金属循环利用,生物法处理废旧锌锰电池环境影响能够被大大提升,因此回收利用废旧锌锰电池至关重要。第四,在中国,铅酸电池属于危险固废,按照危险固废的管理规定回收利用,本论文着重分析了废旧便携式电池的管理对策,本文采用文献梳理法和访谈法分析了欧洲发达国家的废旧便携式电池处理情况和回收管理经验。欧洲发达国家电池回收成功的因素包括基于生产者责任延伸制度(Extended Producer Responsibility, EPR)原则的废旧电池管理政策的制定,电池回收种类范围的扩大,生产者责任组织(Producer Responsibility Organization, PRO)专门负责管理的实践,多渠道的回收方式,完善的循环利用技术,多渠道的信息宣传方式等。EPR原则是欧洲国家管理废旧电池的基本原则,而在我国EPR原则还局限于废旧电子电器的管理,管理的中心问题为非正规循环再生企业的存在,分担责任制的押金返还制度和非正规回收商和正规循环再生企业结合的制度都可以解决上述问题。综合中国废旧电池的回收现状、民众意识,发达国家废旧电池管理经验分析,中国可以采用基于EPR制度的废旧电池的回收管理对策,在押金返还制度的运用下,配合多渠道的回收方法,可以作为中国未来废旧家用电池回收利用的管理模式,地理上合理分布的足够多的回收点和多渠道的信息宣传方式可以极大的促进废旧家用电池的回收,废旧电池的循环利用技术的发展是完成废旧电池闭环管理的重要保障。本论文从中国废旧电池的管理现状、环境影响、利用方式和管理对策等方面进行了研究。对中国居民废旧便携式电池回收处理的行为态度进行了调查研究,为废旧便携式电池回收政策的制定提供了数据支撑;对中国目前废旧锌锰电池对中国典型土壤的环境影响进行了分析,探究了废旧锌锰电池对土壤和地下水的危害,为中国废旧锌锰电池的回收处理的全面评价和政策制定提供了数据支撑;分析了不同方法处理废旧锌锰电池的利弊并重点分析了生物淋滤法处理废旧锌锰电池的环境表现,并针对性的提出了提升其环境表现的意见,为优化生物淋滤方法提供了建议;提出了适合中国废旧便携式电池回收的政策模型并分析了其运行机制,为我国废旧便携式电池和小型废旧电子电器的管理提供了政策依据。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X705;F713.2

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