我国废弃荧光灯的回收处置现状和改进措施

沈成媛

(上海市环境学校，上海 200135)

0 引 言

据统计，我国2015年的荧光灯管产量为41.31亿根，预估2020年将达到58.37亿根[1]。另外,截至2017年,我国节能灯的市场保有量已达到200多亿只[2]。根据中国照明协会的统计,我国是荧光灯产量和使用量大国,目前每年消耗的荧光灯数量有4亿多根[3]。若废弃荧光灯的数量按产量的1/4统计，平均每根荧光灯管的含汞量按10 mg统计,平均每只节能灯的含汞量按5 mg统计，则每年由废弃荧光灯管造成的汞污染量约有8.4 t[4]。

废弃荧光灯被列为危险废物的原因是其灯管外壁易破碎，使得内部的汞易向外扩散，从而可能造成空气污染、土壤污染和水体污染,乃至危害人体的健康[5]。汞具有沸点低、易迁移和难降解的特点，在常温下即可蒸发，因此废弃荧光灯破碎之后会立即挥发出汞蒸气,在短时间内即可致使荧光灯周围的汞蒸汽浓度达到10～20 mg/m3,使人体受到伤害(人体一次吸入2.5 g汞即有生命危险)[6]。汞对人体的毒害作用主要表现为对人的中枢神经产生破坏:急性中毒会立即导致人死亡;慢性中毒主要会对人的消化系统、肾脏、呼吸系统、脾脏和神经系统造成损坏,同时伴有口腔肿胀糜烂、肾病综合症、肾炎、蛋白尿、肺炎和神经衰弱等症状[7-8]。

1 废弃荧光灯管回收处置现状

目前，我国已颁布《国家危险废物目录》《危险废物污染防治技术政策》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《危险废物转移联单管理办法》和《危险废物经营许可证管理办法等》等有关危险废物管理的法律法规均将废弃荧光灯作为危险废物进行管理,给出了相关规定。

1.1 回收现状和存在的问题分析

我国早在1998年就已将废弃荧光灯管列入47大类危险废物[9];同时,在《国家危险废物目录》第29类含汞废物中明确指出“生产、销售及使用过程中产生的废含汞荧光灯管及其他废含汞电光源”都应按危险废弃物进行回收管理。可见，我国已将废弃荧光灯作为危险废物进行管理，其中企业源废旧荧光灯管的回收管理已按危险废物的管理方式纳入危废管理系统，该系统可实现废弃荧光灯管由产生到处置的全流程管理。据统计,2010年北京危险废物处置中心共回收企业端的废旧荧光灯管176 t[10]。上海市2010—2018年经危险废物管理系统登记的废弃荧光灯回收处置情况(企业端)见图1。由图1可知，上海市废弃荧光灯管的回收量不高,每年不超过300 t,而据测算上海市每年灯管的报废量在1 500 t左右[11],相差比较大。近年来,随着节能灯和LED灯具的推广,荧光灯的报废量有所下降，但废弃荧光灯的回收处置量仍不足报废量的15%。

图1 上海市2010—2018年废弃荧光灯回收处置情况

2016版《国家危险废物目录》将家庭产生的未收集分类的废弃荧光灯纳入豁免清单;美国环保部门规定家庭产生的废弃荧光灯管不属于危险废物，可按照非危险废物的管理要求回收处置[12]。由此可见,家庭产生的废弃荧光灯难以回收管理，但这些废弃荧光灯若不经分类回收处理而随其他生活垃圾一起填埋或焚烧，将使填埋场、焚烧炉成为汞污染物的集中排放区[13]。我国对家庭源废弃荧光灯进行管理采取的主要措施是提高人们的环保意识。例如:2008年北京市发改委开展“一元节能灯”换购宣传活动，鼓励人们用报废的节能灯换购新灯，以此宣传节能灯分类回收的环保意义，并集中回收废弃节能灯[14];2014年上海市民非组织开展“提高居民环保意识，废含汞灯管回收进社区”系列活动，以建设绿色环保战略联盟为创新点，通过对交投站点和垃圾中转站进行建设和推广，实现覆盖全市的荧光灯管回收,然而目前该措施的效果并不明显;2017年国家发展改革委、住房城乡建设部发布《生活垃圾分类制度实施方案》，将废弃荧光灯作为有害垃圾回收。在上述措施的实施下，废弃荧光灯的回收量有所增加，但见效缓慢。

通过分析废弃荧光灯回收现状可知，目前回收废弃荧光灯较为困难的原因主要包括以下几点：

1) 荧光灯管的使用和报废难以追溯，荧光灯的报废量难以统计，只能根据每年的产量和报废期进行估算，同时系统中企业废弃荧光灯的产量是由企业自行填报的，难以核实其真实产量，导致荧光灯管报废回收监管较难；

2) 企业产生的废弃荧光灯仅在环评中有回收要求，日常管理中很少有关于废弃荧光灯的管理要求，因此日常报废的荧光灯管没有做到规范化收集，监管部门更是难以发现问题；

3) 非工业企业日常不产生危险废物，因此危险废物管理意识欠缺，是危废监管的死角；

4) 商务办公楼通常处于商业区或居住区，对危险废物运输车辆的管理较为严格，荧光灯管的运出难度较大；

5) 家庭源废弃荧光灯回收主要依靠居民的环保意识实现，见效慢。

综上，我国目前虽有废弃荧光灯回收的相关管理规定和管理体系，但依然存在监管难、管理措施难以有效落实等问题，导致废弃荧光灯回收率持续偏低。

1.2 废弃荧光灯处置现状及问题分析

国内外研究较多的废弃荧光灯管处置方法有加硫填埋法、焚烧法和回收利用法。废弃荧光灯管在填埋过程中会因汞渗入土壤而污染土壤和地下水，同时会因甲烷与汞发生反应而形成甲基汞污染空气；在对废弃荧光灯进行焚烧处理时,灯管内的汞会在高温的作用下蒸发，虽然大多数的汞蒸汽可通过冷凝过滤去除，但依然会有少部分排入大气[5]。我国多采用混入生活垃圾进行填埋或焚烧的方式处置废弃荧光灯,会造成汞进入土壤和地下水等环境中。专家预测,若每年消耗的5亿只荧光灯中有1/2的汞通过填埋处置进入土壤，则会有11%的汞排放到空气或水体中，造成4.5 t地下水被污染[2]。

美国多采用干法工艺处理废弃荧光灯，加设废弃荧光灯回收系统，并采用负压方式运行，防止操作时发生汞泄露[13]。欧盟采用的废弃荧光灯处理工艺除了干法工艺以外,还有湿法工艺[13]。目前采用的废弃荧光灯处理工艺以干法工艺为主[15]，瑞典的MRT公司是世界上最大的废弃荧光灯管处理设备供应商之一[16]。目前我国大部分地区依然采用焚烧或填埋的处置方法，而部分较发达的地区已实行系统化管理方式，处置技术较为成熟。2009年,上海引进瑞典MRT公司的废弃荧光灯管处置设备，使得废弃荧光灯处理能力达到1 728 t/a(约540万根)，完全能满足上海市的废弃荧光灯处置需求。然而,设备运行至今负荷率不足10%[11]，使得设备的运行成本较高，加上设备引进费用较高，设备零部件更换不方便，造成废弃荧光灯管处置成本远高于回收费用，导致企业开展荧光灯管处置的积极性不高。

2014年，我国首台自主研发的荧光灯具处置设备在上海试验成功，2015年获得专利授权，使得我国的废弃荧光灯处置设备不再依赖进口，降低了废弃荧光灯处置成本，同时增加了异形灯处理技术，扩展了荧光灯具的处理范围，解决了我国废弃荧光灯处置的技术难题。然而,该设备还未实现大规模的市场化运用。

根据企业设备运行数据摘录情况，对2种设备的废弃荧光灯处置效率进行对比,结果见表1。

表1 2种设备的废弃荧光灯处置效率对比

由表1可知，废弃荧光灯经处置后约有97%的资源可回收利用，废弃荧光灯处置设备运行回收率较高，MRT设备和国内设备均存在荧光粉回收量较理论值偏高而其他成分回收量较理论值偏低的问题。究其原因,主要包括以下几点:

1) 荧光灯管经破碎后分选，玻璃粉末质量较小,易经风选混入荧光粉中，液汞蒸馏不完全附着在荧光粉上；

2) 目前荧光灯制作工艺经过不断改进，灯管中液汞含量已不足理论值。

目前，废弃荧光灯处置回收的荧光粉是作为危险废弃物填埋处置的，不存在未蒸馏完全的汞流入环境中的情况。由此可见，100 t的废弃荧光灯经处置后仅有约3 t的荧光粉需进行填埋处置，因此废弃荧光灯的分类回收处置能实现危险废物处置的无害化、减量化和资源化要求。

虽然汞不完全蒸馏不会造成有害物质外排，但玻璃等部分可回收资源会因颗粒过细而在涡流分选过程中与荧光粉一起作为危险废弃物被填埋处置，资源的回收量减少。另外，目前由废弃荧光灯回收的金属汞虽然纯度已能达到99%以上，但不能作为资源回收，会造成资源浪费，增加处置企业的成本，同时不利于资源的回收利用。

2 回收处置改进建议

2.1 完善废弃荧光灯回收体系

孙胜龙等[17]在提出危险废物的管理措施时建议建立废弃荧光灯管的全过程管理机制。全过程管理包括荧光灯管的产生、鉴别、标记、分类、收集、交换、运输、贮存、再循环、再利用、处理和最终处置等。采用该方式对荧光灯管进行整个生命周期的监管，可实现对市场荧光灯保有量和报废量的实施监控，然而在全过程管理中易出现各监管部门的责任叠加和责任空白等问题，出现监管漏洞，使得全过程管理流于形式。若在荧光灯的管理中推行《生产者责任延伸制度》，进行产品出厂标记、产品流通和报废期数据回传，并将报废后的数据链接至危险废物管理系统，则实现荧光灯管全生命周期的监管能大大降低目前政府部门的监管成本，并有效解决废弃荧光灯回收难、监管难的问题。

目前垃圾分类回收措施正在大规模推进，尤其注重对废弃荧光灯的危害及其作为有害垃圾进行分类回收处置的必要性的宣传，以提高居民的环保意识。该措施虽然已略有成效，但依然存在难以落地的问题。对此,可结合我国各地区的实际情况制定地方管理规定和配套管理措施，从而更有效地促进社会源废弃荧光灯的分类回收。

2.2 改进废弃荧光灯处置技术

通过不断改进废弃荧光灯处置技术,使得资源回收率可高达97%，但要保证设备持续稳定运行,还需不断进行技术改进和更为深入的研究。在废弃荧光灯处置工艺中，碎玻璃易经重力分选混入荧光粉中，增加在荧光粉的处置成本。究其原因,主要是碎玻璃的质量与荧光粉相近。因此,可考虑利用玻璃熔点偏低的特性,采用熔融法去除碎玻璃;或利用荧光粉与玻璃不同的光学性质,采用光学分选法分选。

采用该工艺处置废弃荧光灯所得液汞的纯度可高达99%，但按照危险废物管理规定,必须将其作为危险废物处置，这会增加废弃荧光灯的处置成本。解决该问题的关键是制定回收所得液汞的产品标准，使处置回收的液汞可直接作为产品回收，并确保设备运行的稳定性，保证回收液汞的纯度。

3 结 语

废弃荧光灯的分类回收和资源化处置对减少污染物排放、促进资源循环利用均具有重要的现实意义。若将废弃荧光灯随意丢弃或采用不合适的处置方式,不仅会使环境遭受严重污染，而且会损害人类的健康。因此,加强废弃荧光灯的源头追溯并辅以分类回收管理规定，改进废弃荧光灯的处置技术和促进可利用资源的回收迫在眉睫，是促进废弃荧光灯管有效回收处置的必要措施。因此,对废弃荧光灯管进行回收处置有利于促进经济可持续发展，对于发展循环经济、建立五位一体的和谐社会而言具有重要的意义。