关键词:汞;镉;铅;废旧电池;环境保护;管理;法规
0前言
2004年,世界电池年总产量约450亿只,这些电池产品主要包括:普通锌锰电池、碱锰电池、锌空气电池、锌氧化银电池、镉镍电池、氢镍电池、一次锂电池、锂离子电池、铅酸蓄电池等。电池中所含的有害物质,一般认为是汞、镉和铅,因此有关国家或地区与废旧电池相关的环保法规,主要是针对如何控制与管理废旧镉镍电池、铅酸蓄电池和含汞类电池。了解这些环保法规,有助于电池进出口贸易,有助于制定和实施我国有关废旧电池回收处理与再生利用的环保法规,有助于电池产业健康、稳定、持续发展。有关国家或地区电池环保法规介绍如下:
1、废旧电池的属性
(1)废镉镍电池、废氧化汞电池以及废铅酸蓄电池属于危险废物
固体废物中对环境危害较大的部分属于危险废物。危险废物在环境管理中往往采用特殊的管理系统。所以废电池的危险属性也成为废电池环境管理的焦点。
根据国际上通行的共识,废镉镍电池、废氧化汞电池以及废铅酸蓄电池属于危险废物。《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》附件八“巴塞尔公约所辖废物名录A”中A1160“废铅酸性电池,完整或破碎的”,A1170“混杂废电池,但不包括名录B所列(B1090)电池的混合体”。
美国《电池法》和《资源再生法》(RCRA)规定,废镉镍电池和废小型密封铅酸电池属于危险废物。
根据危险废物特性定义、各国的管理实践以及实验结果,可以认定废弃的镉镍电池、汞电池和铅酸蓄电池属于危险废物,2001年12月17日,我国国家环境保护总局、国家经济贸易委员会、科学技术部联合发布《危险废物污染防治技术政策》。
(2)用铅、镉或汞制造的电池产品不属于危险品
而“不属于巴塞尔公约所辖废物名录B”中B1090“符合某一规格的电池,不包括用铅、镉或汞制造的电池”。废弃的普通锌锰电池和碱性锌锰电池不应属于危险废物,特别是已达到无汞化的废电池。
(3)危险废物的鉴别方法
危险废物的鉴别方法主要采用浸出实验。实验结果与浸出实验前的破碎程度有关。日本京都大学进行的实验是将废电池破碎到5mm以下进行的。实验结果见表1。几乎所有废电池的浸出液汞的浓度都超过0.05mg/L(日本危险废物鉴别标准),其中废汞电池超过数千倍;废普通锌锰电池的镉浓度都超过0.3mg/L(日本危险废物鉴别标准)。但实验采用的是1985年前制造的电池,还没有实现无汞化(汞含量小于0.0001%,或1mg/kg),现在这种电池在日本市场上已经不存在了。我国清华大学采用2002年生产的废碱性电池进行浸出实验。在浸出实验前将废电池外皮剥开,但不进行破碎。实验结果表明(表2),浸出实验结果均低于危险废物鉴别标准。
2、污染物释放进入环境的方式和特点
在收集、运输、贮存、处置和回收利用过程中,废电池中的化学物质可能由于电池包壳的机械破损或化学腐蚀作用逐渐进入环境中。由电池结构可知,在构成电池的化学物质的外层都包有一层较为坚硬的包壳。在电池的使用过程中,包壳用来隔离发生作用的化学物质同外界环境。在电池废弃后,电池包壳在不发生自身侵蚀的条件下,同样起到隔离电池内部化学物质同外界环境的作用。
随着电池产品的不断更新换代,包壳越来越坚固。目前,普遍使用的主要是锌锰干电池,此类废电池的产生量约占除铅蓄电池之外的小型家用废电池总量的90%以上。锌锰干电池的结构有了重大改进,电池的贮存期大大延长。其中,糊式锌锰干电池的贮存期为1至2年,碱性锌锰干电池的贮存期可达5年以上。其他类别的电池,如镉镍电池采用不锈钢或镍铁合金做包壳,其贮存期可能达到3年以上,而目前广泛使用的手机电池采用不锈钢做包壳,贮存期可能达到十几到几十年。由此可见,电池中的污染物质释放进入环境需要一段时间。
目前废电池收集有混合收集和分类收集两种方式;与垃圾混合收集的废电池处理处置方式有堆放、填埋、焚烧;分类收集的废电池处理处置方式有贮存、填埋和回收利用。在不同收集方式和处理处置过程中,废电池中化学物质进入环境的可能释放方式如图1所示。
表1:日本京都大学进行的各种干电池浸出实验结果

表2:清华大学进行的废干电池浸出实验结果(mg/L)
