长沙理工大学学生科技立项可行性报告

多方位环保型废电池回收箱可行性报告(修改版)

关于研发“多方位环保型废电池回收箱 ——废电池绿飓风袭卷者”可行性报告

作者：机制1004班科技创新小组

指导老师：张凌 郑斌

项目顾问老师：欧彩玲 彭霞 一． 立项背景及意义

（1）立项背景

随着人民物质生活的提高，电池的使用愈来愈广泛，废弃的电池数量巨大，环境问题越来越突出，废旧电池的处理问题也越来越受到关注。

废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。我国是世界上头号干电池生产和消费大国，有资料表明，我国目前有1400多家电池生产企业，1980年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。1998年我国干电池的生产量达到140亿只，而同年世界干电池的总产量约为300亿只。

如此庞大的电池数量，使得一个极大的问题暴露出来，那就是如何让这么多的电池不去破坏污染我们生存的环境。据调查，废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐败的电池会破坏我们的水源，侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地，导致我们的生存环境面临着巨大的威胁。有关资料表明，如果一节一号电池在地里腐烂，它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值；扔一粒纽扣电池进水里，它其中所含的有毒物质会造成60万升水体的污染，相当于一个人一生的用水量；废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰

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等，其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质。而镍、锌等金属虽然在一定浓度范围内是有益物质，但在环境中超过极限，也将对人体造成危害。废旧电池中的重金属会影响种子的萌发与生长。废旧电池渗出的重金属会造成江、河、湖、海等水体的污染，危及水生物的生存和水资源的利用，间接威胁人类的健康。废酸、废碱等电解质溶液可能污染土地，使土地酸化和盐碱化，这就如同埋在我们身边的一颗定时炸弹。因此，对废旧电池的收集与处置非常重要，如果处置不当，可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境，也是一种资源浪费。有人算了一笔帐以全国每年生产100亿只电池计算，全年消耗15.6万吨锌，22.6万吨二氧化锰，2080吨铜，2.7万吨氯化锌，7.9万吨氯化铵，4.3万吨碳棒。尽管先进的科技已给了我们正确的指向，但我国的电池污染现象仍不容乐观。目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，经过转化使电池腐烂，重金属溶出，既可能污染地下水体，又可能污染土壤，最终通过各种途径进入人的食物链。生物从环境中摄取的重金属经过食物链的生物放大作用，逐级在较高级的生物中成千上万倍地富集，然后经过食物链进入人的身体，在某些器官中积蓄造成慢性中毒，日本的水俣病就是汞中毒的典型案例。

目前人类赖以生存的地球遭受破坏和污染的现象越来越严重。一颗小小的废电池在被随意丢弃后，能污染一大块干净的土地而致使其多年不能再被用来种植；污染一方水资源使得原本就已是珍贵的淡水资源变得更加稀少。

针对小小废电池造成大污染这一环保问题，同时响应世界环保、倡

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节能、环保、绿色、运动为一体的多方位环保型废电池回收箱。

（2）立项意义 导绿色、为子孙后代留下一片纯洁天地的号召。我们研发了这样一台集

对废电池的管理，我们可以看看其它发达国家的政策。据环保专家介绍，为加强对废电池的回收管理，德国实施了废电池回收管理新规定。规定要求消费者将使用完的干电池、钮扣电池等各种类型的电池送交商店或废品回收站回收，商店和废品回收站必须无条件接受废电池，并转送处理厂家进行回收处理。同时，他们还对有毒性的镍镉电池和含汞电池实行押金制度，即消费者购买每节电池中含有一定的押金，当消费者拿着废旧电池来换时，价格中可以自动扣除押金。

在废电池的处理方面，瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂，其中一家工厂采取的方法是将旧电池磨碎，然后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，锰和铁熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。这家工厂一年可加工２０００吨废电池，可获得７８０吨锰铁合金、４００吨锌和３吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。

目前，在我国有关废旧电池的回收与处理的工艺还不太成熟，由于电池所含元素种类多而量少，处理起来成本很高。因此，在各地方建立处理站是不可能的。我们所知道的目前比较有规模的处理厂建在河北易县，它是与北京一所高校联合运行的。目前我们所能做的就是尽量将废旧的电池集中起来，避免到处散布而污染环境。而现在海口市共设置了

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200多个废电池回收箱，回收的电池集中送到郊区指定的地方进行处理。

人们对于废电池回收的态度多为支持，但是很多人认为国内缺乏有效的回收机制和处理能力。另外，没有足够的回收点，很不便。所以，建立健全的废电池回收机制，回收废电池集中处理是一种必然的趋势。为了环境更美好，回收利用废电池更是一种义务。

本项目研究的多方位环保型废电池回收箱相对于传统的简易废电池回收箱而言，更加符合现代人的价值取向，更加契合人们的兴趣心理，比传统废电池回收箱更能吸引人们的眼球。在凸显其本身所具备功能的同时，还兼顾到它丰富的独特含义和独具审美艺术价值的造型。最为重要的是本研究项目能通过人与机器的互动及感官传达寓意来积极主动、潜移默化地引导人们收集、回收废电池，并在人们心中逐步树立和坚定绿色环保的人生信条。极大效率地发挥了废旧电池回收的功能，也在人类的精神世界中起着永恒的教育意义，具备了传统废电池回收箱无可比拟的历史前瞻性。

二． 项目主要研究内容、技术关键以及科研创新的主

要方式。

（一）主要研发内容。

目标定位

本项目主要是作为公共设施应用于国家的社会公益事业，与电池生产厂家和回收厂家直接联系。克服传统废电池回收箱功能单一、废电池回收效率不高等缺陷而设计的具备其独特优点和强大的功能

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的一款废电池回收箱。能为进一步美化换进增添又一亮点。 项目外观及内部结构

本项目装置的基本结构如下：

（1）游戏平台设置。

（2）自行车锻炼器材生电供能装置。

（3）以旧换新电池奖放装置。

（4）废电池个数计时电话。

（5）闪电状循环组合支撑架

（6）绿叶状顶棚盖。

主视图 后视图

图1，多方位环保型废电池回收箱外形图

说明：由于设计时小组内部成员对项目外观设计有不同想法，经过

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讨论后确定回收箱外观左右侧为两种方案。 方案一：部分组员认为回收箱外观只需将功能集中到前后两个面上，左右两侧没有内容。此方案有点：节约材料，布局对称。

方案二：部分组员认为回收箱的功能要分布到外观的四周。主视图和后视图不变，左视图为游戏版面，右视图为以旧换新电池奖放装置，图中主要显示电池计数。此方案优点：方便多个人同时使用该机器。

（二）详细介绍结构作用及其功能。

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