國內(nèi)外廢舊熒光燈管管理體系及處理處置現(xiàn)狀研究

殷捷，范例

(重慶市環(huán)境科學(xué)研究院，重慶　401147)

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國內(nèi)外廢舊熒光燈管管理體系及處理處置現(xiàn)狀研究

殷捷，范例

(重慶市環(huán)境科學(xué)研究院，重慶401147)

摘要：熒光燈具有節(jié)能，持久和高效等特點，近年來在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。但由于廢棄熒光燈管中不僅含有對環(huán)境和人類都具有極大危害的重金屬汞，還含有稀有金屬和鋁等可重復(fù)利用的資源，對其的妥善管理和充分回收利用有著重大的意義。本文將綜合論述當(dāng)前國內(nèi)外對廢舊熒光燈的管理體系現(xiàn)狀，主要收集模式，處理處置技術(shù)及應(yīng)用以及當(dāng)前的研究熱點，分析并總結(jié)管理中的缺點，為建立健全的熒光燈管理體制提供依據(jù)與建議。

關(guān)鍵詞：廢舊熒光燈管；管理體制；回收模式；處理處置

相比傳統(tǒng)的白熾燈，熒光燈無論是在經(jīng)濟還是環(huán)保方面都具有極大的優(yōu)勢。從經(jīng)濟節(jié)能的角度而言，由于熒光燈具有低耗能、壽命長、光效高和顯色性好等特點，被廣泛地用于家庭住宅、商業(yè)企業(yè)、政府機關(guān)和公共建筑等的照明中。從環(huán)保的角度考慮，熒光燈相比白熾燈的最重要的優(yōu)點是減少溫室氣體的排放量(特別是CO2)，有利于減緩全球氣候變化。同時，熒光燈替代白熾燈，也可以大大降低能源產(chǎn)生過程中的潛在的汞排放。據(jù)統(tǒng)計，如需生產(chǎn)出維持一個白熾燈照明的電力，火力發(fā)電設(shè)施將會排放出10 mg的汞，相比之下，使用熒光燈照明相同時間，只需釋放2.4 mg汞[1]。

事實上，近年來替代傳統(tǒng)低效的白熾燈的熒光燈已被大力推廣，相比白熾燈，熒光燈的能耗至少降低了65%，且其使用壽命可達(dá)白熾燈的10倍以上[2]。自2007年以來，許多國家都出臺相應(yīng)政策逐步淘汰白熾燈，如澳大利亞、美國、加拿大和歐盟國家[3]，澳大利亞更是率先計劃于2010年全面停止白熾燈的使用[4]。中國也不例外，2011年11月1日，國家發(fā)改委出臺了逐步淘汰白熾燈的總路線，2012年10月1日起，逐步禁止白熾燈的生產(chǎn)、進口、銷售。除此之外，中國“十一五”計劃開展的“綠色照明”工程也進一步推動了熒光燈產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。在1994年，中國的熒光燈產(chǎn)量約為2.5億[5]，到了2011年，熒光燈的產(chǎn)量增加至70億[6]，超過1994年產(chǎn)量的28倍。隨著白熾燈的初步淘汰和熒光燈的擴大使用，將會有大量的廢舊熒光燈管流入固體廢物流，這勢必會對我國的固體廢物的處理和處置帶來新的挑戰(zhàn)。

由于舊熒光燈中含有重金屬汞，所以必須關(guān)注其的回收與處理處置。熒光燈中的汞與電極激發(fā)的電子碰撞產(chǎn)生紫外光，燈管玻璃內(nèi)壁的熒光磷光體涂層在紫外光的照射下即可產(chǎn)生可見光[7]。在熒光燈中使用汞是必需的，目前還沒有發(fā)現(xiàn)可以替代汞的無害原料[8]。雖然各種規(guī)格的熒光燈含有不同含量的汞，其含量都處在毫克級水平。1994年，美國Battye等[9]研究發(fā)現(xiàn)每只廢舊熒光燈的汞含量在0.72～115 mg之間，平均含汞量約為30 mg/燈。1999年，NEMA報道一個1.22 m的熒光燈的汞含量平均為11.6 mg。由于汞的易遷移、難降解及其嚴(yán)重的生物毒性，普通的廢棄物處理處置方法如焚燒、填埋法無法有效控制其向環(huán)境中的釋放，因此，建立有效的廢舊熒光燈回收綜合利用體系，控制廢舊燈管中有害物質(zhì)的排放以及回收再利用資源物質(zhì)，是管理廢舊熒光燈管處理處置的最有效措施。

1國內(nèi)外廢熒光燈的管理體系現(xiàn)狀

1.1國內(nèi)廢棄熒光燈管理體系

我國在1998年開始實行的《國家危險廢物名錄》第29類危險廢物的名單中有 “熒光屏及汞燈制造及使用”。2008年最新出臺的《國家危險廢物名錄》又進一步細(xì)化，明確指出含汞光源生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熒光粉為T類危險特性的含汞危險廢物。目前，在我國，包含廢棄熒光燈管回收處理的相關(guān)法律法規(guī)有1995年出臺的《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》以及日后陸續(xù)出臺的《危險廢物污染防治技術(shù)政策》、《危險廢物經(jīng)營許可證管理辦法》、《危險廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單管理辦法》等，形成了廢棄熒光燈管類危險固體廢物的管理依據(jù)。

《固體廢物污染環(huán)境防治法》規(guī)定了廢棄熒光燈管的收集、運輸、貯存、處理處置等行為。《危險廢物經(jīng)營許可證管理辦法》和《危險廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單管理辦法》在《固體廢物污染環(huán)境防治法》的基礎(chǔ)上，進一步制定了危險廢物申報登記制度、轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度和許可證制度，更為詳細(xì)并規(guī)范地制定了危廢的監(jiān)督管理行為?！段ｋU廢物污染防治技術(shù)政策》的9.6.1條“各級政府應(yīng)制定技術(shù)、經(jīng)濟政策調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，淘汰高污染日光燈管，鼓勵建立廢日光燈管的收集體系和資金機制”和9.6.2條“加強廢日光燈管產(chǎn)生、收集和處理處置的管理，鼓勵重點城市建設(shè)區(qū)域性的廢日光燈管回收處理設(shè)施，為該區(qū)域的廢日光燈管的回收處理提供服務(wù)”，更是為廢棄熒光燈管回收處置應(yīng)采取的技術(shù)措施指明了方向[10]。2009年9月1日，我國頒布相關(guān)《廢棄熒光燈回收再利用》的標(biāo)準(zhǔn)，旨在規(guī)范舊熒光燈的無害化回收，從而實施廢棄熒光燈的再利用、再循環(huán)使用[11]。

以上各項法律法規(guī)，制度及標(biāo)準(zhǔn)，雖為廢棄熒光燈管理提供了基礎(chǔ)依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，但仍然缺乏相關(guān)生產(chǎn)責(zé)任延伸制度、回收處理的管理、國家政策補貼標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)收費政策措施等[12]。但面對廢棄熒光燈管處理處置方面的難題，國家給出了積極的應(yīng)對措施，近年來也不斷出臺新的政策，從多方面入手，逐步完善廢棄熒光燈的管理體系。2013年2月18日，政府宣讀了逐步降低熒光燈中汞含量的決定，這是由工信部、科技部和環(huán)保部共同制定的，以消除用于熒光燈生產(chǎn)的液態(tài)汞技術(shù)的目標(biāo)，用銀汞合金充填技術(shù)取代高污染的液態(tài)汞，這也是為即將到來的水俁公約做準(zhǔn)備。

1.2國外廢棄熒光燈管理體系

發(fā)達(dá)國家的廢棄熒光燈的管理體系較國內(nèi)完善。發(fā)達(dá)國家一方面通過立法、行政、經(jīng)濟、教育等手段相結(jié)合，促進管理政策的有效實施。另一方面，提高用戶對廢棄熒光燈管環(huán)境污染問題的意識，鼓勵用戶自覺配合熒光燈的回收管理措施。在技術(shù)方面，通過督促生產(chǎn)廠家改進光源質(zhì)量，降低熒光燈管的含汞量，或改變汞的形態(tài)，從而減少熒光燈管中汞向環(huán)境中的排放。

1.2.1美國廢棄熒光燈管理體系

在1999年之前，美國聯(lián)邦和州級法律共同制定廢棄熒光燈管理制度。聯(lián)邦法律規(guī)定，廢棄熒光燈管先必須通過毒性特征浸出測試(TCLP)[13]，確定其是否為危險廢物。若含汞量超過0.2 g/L，則視為危險廢物，必須會受到美國《資源保護回收法》的管理；反之，視為非危險廢物。廢棄熒光燈管的處置方式主要為安全填埋。1992年5月8日，美國土地處置限制(LDR)廢物處理要求開始生效，規(guī)定含汞有害廢物填埋之前，必須進行處理，達(dá)到LDR標(biāo)準(zhǔn)。含汞類危險廢物的燈具的LDR標(biāo)準(zhǔn)是0.025 mg/L，這也是通過TCLP試驗確定的。

若按照危險廢物的處理處置方式對廢棄熒光燈管進行處理，其必須要求在廢舊燈管的運輸、存儲、設(shè)施等環(huán)節(jié)加強管理，這就必然增加了使用者的負(fù)擔(dān)，最后會導(dǎo)致隨意丟棄廢舊熒光燈。由于熒光燈的持續(xù)管理不善，美國環(huán)境保護署(EPA)于1999年公布了新的包括熒光燈的危險廢物的規(guī)定，在聯(lián)邦通用廢物名單中增加了廢舊燈管，其管理受到資源保護和恢復(fù)法案(RCRA)的監(jiān)管[14]。EPA規(guī)定，滿足一定條件的廢棄熒光燈管將不再屬于危險廢物，可按照非危險廢物的管理要求進行回收、運輸、貯存、處理。以下4類廢棄熒光燈管可列入通用廢物名單，不需按照危險廢物的要求進行管理：家庭產(chǎn)生的廢棄熒光燈管；月產(chǎn)生量小于100 kg的單位所產(chǎn)生的廢棄熒光燈管；送往州級有資質(zhì)的市政填埋場進行處理處置的廢棄熒光燈管；送往州級有資質(zhì)的汞回收公司進行處理處置的廢棄熒光燈管。由此可見，目前美國廢棄熒光燈管主要以非危險廢物的方式進行處理處置[10]。

因為熒光燈的生產(chǎn)、消耗及管理情況在各州有顯著的差異，所以在聯(lián)邦法規(guī)的基礎(chǔ)上，各州各自出臺州級的法律法規(guī)，對州內(nèi)的廢棄熒光燈進行管理，但各州出臺的政策不能與聯(lián)邦法案相沖突，要滿足聯(lián)邦法律對熒光燈管理的基本要求。

1.2.2日本廢棄熒光燈管理體系

在日本，熒光燈的普及率很高，每年的熒光燈產(chǎn)量高達(dá)上億只。但在2000年以前，熒光燈的再生利用率僅為10%，其余的廢棄熒光燈幾乎均通過填埋進行處置，這樣不僅使熒光燈中的汞深入地下，污染土壤和地下水，且對熒光燈中的熒光粉、稀有金屬、封口用鋁和玻璃管等可重復(fù)利用資源造成了浪費。日本政府通過《環(huán)境基本法》，建立了循環(huán)型社會的法規(guī)體系，從而減少危險廢物產(chǎn)生量、確保物質(zhì)循環(huán)利用、保護可重復(fù)利用資源、減輕環(huán)境污染負(fù)擔(dān)。日本于2000年推動《循環(huán)型社會形成推進基本法》實施，確定建立循環(huán)型社會的目標(biāo)，明確國家、地方政府、企業(yè)和公眾的職責(zé)，規(guī)定建立循環(huán)型社會的基本規(guī)劃以及其他有關(guān)建立循環(huán)型社會政策的基本事項，從而實施利于國民身體健康和公眾文化生活水平的循環(huán)型社會政策。除此之外，2001年，日本頒布實施了《資源有效利用促進法》，2001年7月，將廢棄熒光燈列入可回收利用產(chǎn)品，成為可循環(huán)利用資源。這就決定了日本循環(huán)性社會法律法規(guī)的保護和監(jiān)督，指定特定主體責(zé)任，并依法進行相關(guān)處罰。為了各企業(yè)積極開發(fā)再生利用技術(shù)，增強各企業(yè)對廢棄熒光燈管的處理能力，不僅要對廢棄熒光燈管進行回收利用，還要考核其再生應(yīng)用率。這極大地改善了日本廢棄熒光燈管的回收利用情況，再生利用率就由2000年的10%提高到了2003年的30%，取得了較好的進展。

1.2.3歐盟廢棄熒光燈管理體系

在歐洲，熒光燈的普及率日漸提升，2009年，歐盟生態(tài)設(shè)計指令明確禁止銷售某些傳統(tǒng)的高耗能照明設(shè)備，這使白熾燈和傳統(tǒng)鹵素?zé)舻目捎眯韵陆?，熒光燈的銷售量的增長很可能在未來幾年繼續(xù)下降[15]。早在2003年，歐盟就統(tǒng)一發(fā)布了兩項強制性的技術(shù)法規(guī)，來應(yīng)對包含廢舊熒光燈在內(nèi)的給環(huán)境帶來的污染問題的危險廢物，這兩項法規(guī)分別是《關(guān)于報廢電子電氣設(shè)備指令》(WEEE，2002/96/EC)和《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHs，2002/95/EC)。

WEEE指令中明確規(guī)定，將熒光燈管納入報廢管理的電子電氣產(chǎn)品中，并要求歐盟市場上流通的熒光燈的生產(chǎn)商必須在法律上承擔(dān)起支付報廢熒光燈回收費用的責(zé)任。同時要求歐盟各成員國制定自己的熒光燈回收計劃，建立健全配套的回收設(shè)施，保障廢棄熒光燈管的高效回收和安全處置。在WEEE指令的基礎(chǔ)上，歐盟各成員國陸續(xù)依據(jù)本國國情出臺相關(guān)政策，積極加強廢棄熒光燈的回收和管理。2011年在法國，3000萬(4040噸)的廢棄熒光燈管得到有效的回收利用，占當(dāng)年所有報廢熒光燈的35%[16]。這個數(shù)據(jù)不僅符合WEEE指令的要求，還通過了法國2006年的Recylum評審。法國環(huán)保組織致力于廢棄熒光燈廢物管理，導(dǎo)致廢舊燈管的回收率大幅度上升，同時熒光燈回收部的組織性大大增強，不斷改進現(xiàn)有的處理設(shè)施，更有效地處理這些廢物。 廢棄熒光燈管的回收率目標(biāo)落在WEEE指令的范圍內(nèi)，例如，75%的廢舊熒光燈管應(yīng)當(dāng)被回收，55%應(yīng)當(dāng)進行重復(fù)循環(huán)利用。

RoHS指令規(guī)定電子電氣設(shè)備中禁止使用在某些有害物質(zhì)，盡管如此，汞在熒光燈中的使用時被允許的，因為要是熒光燈正常工作，低氣壓汞蒸氣是必不可少的。但RoHS指令限定了每只緊湊型熒光燈管中汞的含量不得高于5 mg，但真正實施過程中卻困難重重，2010年，Santos等人[17]研究表明，市場上40%的緊湊型熒光燈的汞含量超出了這一限制，而歐盟對此采取了默認(rèn)的態(tài)度。

事實上，在歐盟統(tǒng)一公布WEEE和RoHS指令之前，各國就已經(jīng)出臺了管理廢舊熒光燈管的相關(guān)政策。德國頒布了是《循環(huán)經(jīng)濟法》和《信息產(chǎn)業(yè)廢舊設(shè)備處理辦法》；瑞典政府發(fā)布了《電子電器產(chǎn)品制造商責(zé)任法》、《廢舊電器和電子垃圾預(yù)處理條例及指導(dǎo)原則》、《廢舊電子電器處理法》作為廢棄熒光燈管理的主要依據(jù)[18]。

2國內(nèi)外廢棄熒光燈的回收模式

廢棄熒光燈中的汞對環(huán)境和生物具有嚴(yán)重的危害，因此對熒光燈中汞的回收是必要的。但除此之外，廢棄熒光燈中還有許多其他材料具有較高的回收利用價值。目前，對廢棄熒光燈的回收主要集中于以下4種材料[19]：受汞污染的熒光粉；受汞污染的濾光器；附著汞的碎玻璃；封口末端鋁蓋。對以上各種材料回收并分類處理、提純與分離，就可以得到較為純凈的汞、稀土金屬、熒光粉以及金屬鋁和玻璃，從而投入再生產(chǎn)，重復(fù)利用。這樣做一方面控制汞等污染物進入環(huán)境，危害生物健康；另一方面回收利用有用廢物，使其變?yōu)橘Y源再利用。由此可見，對于最優(yōu)的廢棄熒光燈的處理就是進行回收利用。在全球范圍內(nèi)，熒光燈的回收與利用是目前各國一致的努力方向，各國家分別建立了相應(yīng)的回收利用模式，總體而言，在發(fā)達(dá)國家內(nèi)，廢棄熒光燈的回收效果較發(fā)展中國家好，其相應(yīng)的回收模式較為科學(xué)和健全，但仍然有廣闊的發(fā)展空間，需要進一步完善。

2.1國內(nèi)廢棄熒光燈的回收

目前，我國大部分地區(qū)都沒有建立廢棄熒光燈的回收體系，絕大部分的廢棄熒光燈管都隨著生活垃圾進入垃圾填埋場，對地下水和土壤造成嚴(yán)重的汞污染。但是近年來，隨著國民環(huán)保意識的逐步增強，政府對廢棄熒光燈的回收與處置也日漸關(guān)注，已經(jīng)有部分省市相繼開展了廢棄熒光燈的回收與利用。2008年北京市發(fā)改委提出“一元節(jié)能燈”換購活動，建議市民將報廢的節(jié)能燈指定的換購現(xiàn)場，交由現(xiàn)場工作人員進行回收。但因為活動范圍較小，宣傳力度不夠，節(jié)能燈的回收率還處于較低的水平，仍需要進一步的擴展與推廣。北京市危險廢物處置中心負(fù)責(zé)集中回收與處置北京市企事業(yè)單位的廢舊熒光燈，有關(guān)數(shù)據(jù)表明，2010年北京危險廢物處置中心共回收廢舊熒光燈管176 t，約200萬支[20]。上海市主要通過3種渠道回收廢棄熒光燈管：1)工業(yè)企業(yè)報廢產(chǎn)生的熒光燈管，需通過環(huán)評審批要求、ISO 14000環(huán)境質(zhì)量體系認(rèn)證等工作，規(guī)范地進行了回收處置工作；2)家庭生活中報廢的熒光燈管，由專門收運單位定期實施收集運輸，之后集中進行無害化處置；3)在政府機關(guān)事業(yè)單位開展了示范，上海市市級機關(guān)和部分區(qū)縣機關(guān)(浦東新區(qū)、長寧區(qū))通過行政發(fā)文的形式來統(tǒng)一規(guī)范，由物業(yè)大樓公司統(tǒng)一管理機關(guān)辦公樓廢舊熒光燈管[21]。這些回收措施取得了一定的回收效果，但我國的熒光燈回收體系還沒有建成，廢舊熒光燈的回收情況還不容樂觀，需要進一步加強。

2.2國外廢棄熒光燈的回收

發(fā)達(dá)國家對廢舊熒光燈的回收一般非為家庭生活類和企事業(yè)單位類來分別進行回收。不同的國家對此兩類廢棄熒光燈的回收有不同的側(cè)重。如美國和日本對這兩類熒光燈均有著各自的回收體系。而歐盟國家的廢棄熒光燈管的回收模式側(cè)重于家庭生活中產(chǎn)生。不同國家不同類別的熒光燈管的收集主體主要有回收公司，回收組織，生產(chǎn)商和銷售商等負(fù)責(zé)?；厥漳Ｊ胶唾M用承擔(dān)方也不盡相同，具體回收體系如表1所示[10]。

除此之外，英國，加拿大等許多國家利用計算機網(wǎng)絡(luò)建立了熒光燈節(jié)能燈相關(guān)的廢品回收網(wǎng)站，便于引導(dǎo)熒光燈生產(chǎn)企業(yè)，使用用戶的行為，例如加拿大的“TAKE BACK THE LIGHT”[22]，網(wǎng)站上為用戶提供了兩種回收廢熒光燈管的途徑：1)賣方/供應(yīng)商從用戶收取廢棄的熒光燈并負(fù)責(zé)安全運輸?shù)教幚碓O(shè)施；2)用戶填寫服務(wù)申請表，處理工廠安排提貨并安排運輸至處理設(shè)施。在北美，有許多專門進行危險廢物處理處置的環(huán)境服務(wù)公司，例如Aevitas和Veolia公司，每年都負(fù)責(zé)回收處理上近千萬的廢棄熒光燈管。

表1　各國廢棄熒光燈管回收體系Table 1　The recycling system of waste fluorescent lamps in various countries

3國內(nèi)外廢舊熒光燈的處理處置技術(shù)

3.1廢棄熒光燈的處理處置技術(shù)

廢棄熒光燈管的處理處置方法主要分為三大類：一是加硫填埋法；二是焚燒法；三是回收利用法。在填埋過程中加入硫單質(zhì)的目的是與汞元素形成硫化汞沉淀，降低汞元素的遷移性和毒性，但這種方法一方面成本較高，另一方面不能徹底解除汞在環(huán)境中的毒性。焚燒法可以使固體廢物中的汞以蒸汽的形式擴散到空氣中，造成十分嚴(yán)重的二次污染。由此可見，前兩種方法較不安全有效，而回收利用法具有工藝穩(wěn)定，無二次污染，還能有效回收可利用資源等優(yōu)點，成為目前全球范圍內(nèi)都認(rèn)可的廢棄熒光燈的處理方法?；厥绽梅ㄓ址譃楦煞üに嚭蜐穹üに噧煞N，表2列出了各種處理處置方法的優(yōu)缺點。濕法工藝能洗脫玻璃上的殘留熒光粉，有較高的汞回收率，因此早期處理中使用較多，但這種方法會產(chǎn)生含汞廢水，需要另建含汞廢水處理裝置，增加了處理成本。干法工藝中的“直接破碎分離”工藝適用于以回收價值不高的鹵磷酸鈣為熒光粉原料的廢棄熒光燈。而“切端吹掃分離”工藝成本較高，適用于以昂貴的稀土金屬為熒光粉原料的廢棄熒光燈管。

表2　廢棄熒光燈主要處理方法及其優(yōu)缺點Table 2　Main disposal methods of waste fluorescent lamps, and their advantages and disadvantages

3.2國外廢棄熒光燈的處理處置

美國處理廢舊熒光燈多用干法工藝，還自行發(fā)明了一種廢棄熒光燈回收系統(tǒng)，主要回收四種產(chǎn)品：汞污染的熒光體粉末，汞污染的濾光器，碎玻璃和末端鋁蓋。整個系統(tǒng)在負(fù)壓條件下運行，以盡量減少操作時汞向大氣中的排放。[23]首先，廢棄熒光燈在壓碎單元中破碎。在破碎過程中，在破碎機格柵下安置真空系統(tǒng)收集空氣和壓碎的材料，從而防止汞通過進料管逸出。這些材料通過一個旋風(fēng)分離器，在分離器中末端鋁蓋和碎玻璃被分離，含汞熒光體粉末被傳送機轉(zhuǎn)移到一個封閉的螺旋推運器中。汽相中的元素汞由碳過濾器收集，收集后汞最終釋放回收。汞污染熒光粉和含汞元素的過濾器出廠時作為危險廢物運到汞精煉公司干餾回收元素汞和熒光粉。這些含汞廢物被放置在一個蒸餾器中加熱超過汞的沸點(375℃)4～20 h。蒸發(fā)的汞在洗滌器中冷凝，然后收集在潷析器中。還有附加處理工藝，如硝酸起泡工藝，從汞中除去影響重新使用的雜質(zhì)。壓碎的玻璃通常是再用于其他工程，如玻璃纖維絕緣材料，道路材料，或許多其他產(chǎn)品的制造中。末端鋁蓋銷往鋁生產(chǎn)商冶煉成鋁板材或其他行業(yè)，作為原料產(chǎn)品再次銷售[19]。

日本的大型廢棄熒光燈處理公司也大多采用干法工藝對熒光燈進行處理，如日本的野村興產(chǎn)株式會社、不二倉業(yè)及九州電力采用的就是直接粉碎分離工藝；日本的NKK公司在2000年引進了德國的“切端吹掃分離”再生裝置，其回收汞的純度高達(dá)99.9%，有效地處理了熒光燈。只有日本的神鋼朋太和松下電器也引進了這項工藝。

歐盟成員國眾多，其采用的廢棄熒光燈處理工藝既有干法工藝也有濕法工藝。例如瑞士、德國、芬蘭層采用濕式工藝處理廢棄熒光燈。然而，目前干法工藝日漸成為廢棄熒光燈處理的主流工藝，瑞典的MRT公司以及美國明尼蘇達(dá)汞技術(shù)公司是世界上最大的廢燈管處理設(shè)備供應(yīng)商[24]。其中，瑞典MRT回收處理系統(tǒng)工藝流程如圖1[19]所示。

圖1　瑞典MRT公司廢棄熒光燈管回收處理系統(tǒng)Fig.1　The recycling system of waste fluorescent lamps from MRT company in Sweden

3.3國內(nèi)廢棄熒光燈的處理處置

我國大部分地區(qū)都還沒有建立起廢棄熒光燈管的回收體系，廢舊燈管大多都隨固廢流最終采用焚燒或是填埋等方法處理處置。在部分較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，廢棄熒光燈產(chǎn)量大，已經(jīng)初步建成廢棄熒光燈的回收及處理處置體系，但處理設(shè)備仍然需要依賴國外的處理處置技術(shù)，導(dǎo)致廢棄熒光燈的處理處置成本較高。目前，我國多采用干法工藝對廢棄熒光燈管進行處理。2008年8月，廈門市在東海域建成固體廢物處理廠，選用MRT公司的“直接破碎”與“汞分餾”工藝進行廢棄熒光燈管的處理，一期年處理量高達(dá)4 800 t，主要服務(wù)于熒光燈管生產(chǎn)企業(yè)；二期滿足企業(yè)產(chǎn)生量的同時兼顧處理回收民用廢棄熒光燈管。2009年，上海引進瑞典MRT公司的破碎、蒸餾組合工藝興建廢棄熒光燈管環(huán)保處置工程，年處理廢棄熒光燈管1 728 t(約540萬根)，基本能夠滿足上海市的處理需求。但是，由于回收體系的不健全，廢棄熒光燈管的回收量難以達(dá)到處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)運行量，造成設(shè)施運行符合率不達(dá)標(biāo)，難以達(dá)到預(yù)期的處理程度。

4研究熱點

4.1無汞熒光燈的研究

相較于傳統(tǒng)的熒光汞燈，無汞熒光燈具有綠色環(huán)保、啟動時間短等特點，逐漸成為照明領(lǐng)域的研究熱點。無汞熒光燈采用Xe代替汞蒸氣作為放電氣體與電子碰撞產(chǎn)生紫外線，從而使涂覆在燈壁上的焚光粉發(fā)出可見光，相比含汞熒光燈，無汞熒光燈對熒光粉的物理性質(zhì)、光學(xué)特性、性能劣化和電學(xué)性質(zhì)都有較高的要求，且無汞熒光燈用熒光粉的研究需要特定的真空紫外光源，所以到目前為止相關(guān)研究并不是很充分。目前對無汞熒光燈用熒光材料的研究主要集中在現(xiàn)有的傳統(tǒng)熒光燈的熒光粉以及陰極射線熒光粉在147 nm和172 nm的真空紫外光下發(fā)光性質(zhì)的研究。眾多科研工作者就紅色、藍(lán)色、綠色和白色熒光粉展開了大量的研究，也取得了豐富的成果，但是目前仍處于實驗室研究階段，仍需要進一步的研究，距離實用還有一定的距離。但因為對其采用的熒光粉性能要求較高，熒光粉中多含有價值很高的稀土金屬，造成熒光燈的制造成本大大提高，這也是一個亟待解決的問題[25]。

4.2回收熒光燈內(nèi)稀土金屬元素的研究

如今，稀有金屬已經(jīng)成為最具戰(zhàn)略價值的資源，基于它們的光學(xué)、電學(xué)和磁特性，稀土金屬在許多領(lǐng)域被廣泛地用作功能性材料。熒光燈的熒光粉中含有各種稀有金屬元素，如果不對廢舊熒光燈管中的稀有金屬進行回收，將會造成資源的極大浪費。稀有金屬混合于熒光粉中，對其進行選擇性的提取技術(shù)仍在不斷地研究和改進中，已有許多的研究成果，例如Fan Yang等[27]采用離子液體系統(tǒng)成功從熒光粉中選擇性地提取出了稀有金屬。除了技術(shù)上的支持外，許多國家在廢棄物管理上也出臺了相應(yīng)的政策支持熒光燈中稀有金屬的回收，例如日本制定了“廢棄物處理法”和“提高資源利用效率法”，在全國范圍內(nèi)進行稀土金屬的回收利用。

5結(jié)論

廢棄熒光燈管的回收利用具有很大的現(xiàn)實意義。目前國內(nèi)對廢棄熒光燈的管理體系尚未建成，處理處置技術(shù)相對落后，廢棄熒光燈管不妥善的處理處置給資源和環(huán)境都帶來的很大的負(fù)擔(dān)，仍需要不斷地采取適應(yīng)的措施，盡早建成完善的回收管理體系。國外發(fā)達(dá)國家的廢舊熒光的管理體系較為健全，但廢舊熒光燈管的回收率仍然較低，還有巨大的發(fā)展空間，需要不斷完善。近年來，廢舊熒光燈的處理技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，汞回收率可高達(dá)99%，但熒光燈中的稀土金屬元素仍面臨著回收率較低的局面，需要進行更為深入的研究。廢舊熒光燈管的回收管理有利于促進經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展，對于建設(shè)資源循環(huán)利用，環(huán)境友好型社會具有十分重要的意義。

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收稿日期：2016-05-06

作者簡介：殷捷(1975—)，女，漢，碩士，高級工程師，主要從事環(huán)境影響評價和環(huán)境科學(xué)研究，E-mail：76034228@qq.com

DOI:10.14068/j.ceia.2016.04.021

中圖分類號：X705

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-6444(2016)04-0081-07

A Study on Current Situation of the Management System and Disposal and Treatment of Waste Fluorescent Lamps at Home and Abroad

YIN Jie,FAN Li

(Chongqing Academy of Environmental Science, Chongqing 401147, China)

Abstract:Due to the energy-saving, durable and efficient characteristics, fluorescent lamp has been widely used around the world in recent years. Waste fluorescent lamp contains not only mercury, which may do extreme harm to both environment and human beings, but also reusable resources, such as rare metal and aluminum. Therefore, it is of great significance to implement proper management and full recycling of waste fluorescent lamp. This paper comprehensively investigated the current situation of waste management system, main collection patterns, technologies and applications of disposal and treatment, as well as current research focus on fluorescent lamps, summarized the deficiencies of waste fluorescent lamps management, and finally provided reference and suggestions for establishment of a sound management system of waste fluorescent lamps.

Key words:waste fluorescent lamps; management system; collection patterns; disposal and treatment