Значительное изменение климата и снижение биологического разнообразия являются лишь двумя из многих серьезных экологических проблем, которые продолжают расти в глобальном масштабе. Население планеты на данный момент составляет более 7 миллиардов и в связи с этим растет беспокойство по поводу нехватки продовольствия, воды, энергии и других ресурсов. Чтобы снизить вред, наносимый окружающей среде, и дефицит ресурсов, нам стоит вплотную заняться вторичной переработкой отслуживших предметов. Очень важна переработка электроники.
К электронным отходам (по англ. e-waste) относятся все отслужившие свой срок устройства, чья работа зависит от электрического тока и / или электромагнитного поля. Телефоны, ноутбуки, телевизоры и т.д. превращаются в отходы, устаревая все быстрее и быстрее, приходя в негодность, чтобы обеспечить необходимость покупки новых устройств.
К электронным отходам относятся в том числе печатные платы, которые хотя и составляют около 3% от общего количества этого вида отходов, благодаря высокой концентрации токсичных веществ являются очень опасными. Подобные отходы без должной утилизации негативно воздействуют на экосистему, как биотическую, так и на абиотическую ее части. Наличие разнообразных высокотоксичных материалов и тяжелых металлов делает захоронение на свалке или простое сжигание неприемлемыми методами управления подобными отходами. Поэтому наиболее оптимальный способ утилизации электронных отходов — это их переработка.
Кроме того, что электронные отходы представляют собой большую опасность для окружающей среды, надо помнить, что на производство мобильных телефонов и персональных компьютеров уходят значительные доли золота, серебра и палладия, добываемых ежегодно во всем мире. Конечно, в каждом отдельном устройстве драгоценных металлов содержится мизерное количество, но если рассматривать общемировое производство (более 1,2 млрд. ежегодно), то этим количеством уже пренебрегать неразумно. Следует отметить, что концентрация этих драгоценных металлов в печатных платах более чем в десять раз превышает их концентрацию в добываемой руде. Однако переработка печатных плат технологически сложный процесс из-за неоднородности материалов, ведь они состоят из множества разнородных компонентов.
Данные о количестве электронных отходов
По некоторым оценкам, электронные отходы составляют приблизительно 8% от общего количества бытовых отходов .
К сожалению, определить точное количество производимых электронных отходов очень сложно. По оценкам ЮНЕП еще 10 лет назад электронные отходы составляли около 20-50 млн. тонн в год (2005 г.). В России они оцениваются приблизительно в 1,5 млн. тонн . Агентство США по охране окружающей среды сообщило о том, что каждая семья в США использует около 34 электронных устройств и электрических приборов (данные 2010 г.). Это в среднем приводит к образованию более 5 млн. тонн электронных отходов в год. Для ЕС было подсчитано, что в среднем каждый гражданин производит около 15 кг электронных отходов в год, что приводит к образованию 7 млн. тонн отходов (данные 2010 г.).
Также статистические данные свидетельствуют о выработке в Китае электронных отходов превышающей 1,1 млн. тонн, в частности от обрабатывающей промышленности. Недавнее исследование показало, что общее количество электронных отходов в Индии в 2007-2011 составило 2,5 млн. тонн при ежегодном темпе роста электронных отходов в 7-10%.
Кроме того, количество электронных отходов в новых индустриальных и развивающихся странах растет из-за импорта отходов из развитых стран. Согласно последним исследованиям, в настоящее время до 50- 80% электронных отходов, произведенных в развитых странах, поставляется в развивающиеся страны для повторного использования и утилизации, что зачастую противоречит международным законам.
Переработка электроники
Переработка электронных отходов производится как официально, так и неофициально. При официальной утилизации используются хорошо проработанные методы, позволяющие отделять необходимые фракции из отходов. Однако заводы, построенные с соблюдением всех необходимых требований к технологическим процессам, получаются дорогими как при постройке, так и при запуске. В различных слаборазвитых и развивающихся странах, где переработка отходов не финансируется должным образом, она зачастую реализуется неофициально и производится без соблюдения необходимых требований и норм, причем на подобных заводах могут работать беременные женщины и дети.
Опасные химические вещества при переработке электроники
Наиболее распространенные способы воздействия опасных компонентов электронных отходов при переработке — это попадание внутрь опасных веществ при контакте с кожей и при вдыхании, через загрязненный грунт, воду, пищу и воздух.
Опасные химические вещества в электронных отходах могут иметься либо в их компонентах, либо выделяться при их переработке. Основными загрязняющими веществами в электронных отходах являются стойкие органические загрязнители (СОЗ), которые обладают большим периодом полураспада. Некоторые из наиболее распространенных СОЗ, выделяющиеся в процессе переработки, — бромированные антипирены (BFRS) (полибромированные ди-фенил эфиры), полихлорированные бифенилы, гексабромциклододеканы, поли-бромдифенилы, ди-бромированного ди-фенил эфиры, поли-хлорированные или поли-бромированные диоксины и ди-бензо фураны диоксинов. СОЗ, образующиеся в процессе разборки и плавки, состоят из полихлорированных дибензофуранов, полихлорированных бифенилов и диоксинов. Полициклические ароматические углеводороды появляются из-за неполного сгорания топлива, такого как уголь, газ, нефть и т.д. Тяжелые металлы, такие как свинец, кадмий, хром, ртуть, медь, марганец, никель, мышьяк, цинк, также несут в себе опасность.
Технологии переработки печатных плат
Печатные платы является одним из наиболее важных компонентов электронного оборудования. Они представляют собой платформу, на которой устанавливаются и связываются между собой микроэлектронные компоненты, такие как полупроводниковые микросхемы и конденсаторы. Переработка плат включает в себя три типа обработки: предварительная обработка, физическая переработка и химическая переработка. Предварительная обработка включает в себя демонтаж многоразовых и токсичных элементов, измельчение или разделение. Затем следует физическая переработка. Потом материалы извлекают путем химического процесса переработки.
Физические методы
Механическая переработка
Это физический метод переработки, при котором разобранные детали размалываются до необходимых размеров, после чего они поступают на установку тонкого измельчения. Полученный порошок подвергают воздействию вихревых токов в сепараторах, где металлы отделяют благодаря их электропроводности. Затем порошок разделяют в зависимости от плотности и размеров частиц. Расслоение на различные материалы можно наблюдать на столбе жидкости.
Метод воздушной сепарации
В этом методе разделение диспергированных твердых частиц происходит благодаря различным размерам частиц и их различным плотностям. Подвешенные в газе частицы, в основном в воздухе, занимают разные положения в сепараторе под воздействием различных сил в зависимости от материала. У тяжелых частиц предельная скорость осаждения больше, чем скорость воздуха, в то время как у более легких частиц предельная скорость осаждения меньше скорости воздуха. Следовательно тяжелые частицы перемещаются вниз против воздушного потока, в то время как легкие частицы поднимаются вместе с воздушным потоком в верхнюю часть сепаратора.
Принцип воздушной сепарации отходов печатных плат
Электростатический метод разделения
В этом методе для разделения сыпучих материалов используется электростатическое поле, которое воздействует не заряженные или поляризованные тела. Эти технологии применяются для переработки металлов и пластмасс из промышленных отходов. Электростатические технологии разделения могут использоваться для отделения Cu, Al, Pb, Sn и железа, и некоторых благородных металлов и пластика.
Магнитная сепарация
Магнитные сепараторы широко используются для отделения ферромагнитных металлов от цветных металлов и других немагнитных отходов. Недостатком магнитного разделения является агломерация частиц, вследствие которой магнит вытягивает вместе с ферромагнитными металлами и неметаллические включения. Следовательно этот метод не очень эффективен.
Химические методы
Пиролиз
Пиролиз — это химической метод, который широко используется для переработки синтетических полимеров, включая полимеры со стекловолокном. При пиролизе таких полимеров образуются газы, углеводороды и обугленный остаток. Эти вещества в дальнейшем можно использовать в качестве химического сырья или топлива. Платы нагревают до достаточно высокой температуры, чтобы расплавить припой, используемый для связывания электрических компонентов. Обугленный конгломерат, который называется также «черным металлом», содержит в себе большой процент меди, а также небольшое количество железа, кальция, никеля, цинка и алюминия, которые можно затем восстановить.
Гидрометаллургический метод
Этот метод главным образом используется для переработки плат с целью извлечения металлической фракции. Метод заключается в выщелачивании металлов с применением растворов кислот и щелочей, за которым следует электрорафинирование желаемых металлов. Этот метод считается более гибким и энергосберегающим, следовательно, экономически эффективным. Широко используемыми выщелачивателями являются царская водка, азотная кислота, серная кислота и цианистые растворы. В случае неметаллических подложек металлы выщелачиваются в раствор с подложки. В случае металлической подложки для восстановления металлов может применяться электрохимическая обработка. Таким образом, гидрометаллургический метод позволяет восстанавливать металлы без какой-либо дополнительной обработки, остальные же материалы в плате перед повторным использованием или захоронением должны подвергаться дополнительной термической обработке. Основным недостатком этого метода является едкость и ядовитость используемых жидкостей.
Биометаллургический метод сепарации
Этот метод используется для извлечения драгоценных металлов и меди из руды уже давно, однако до сих пор он не очень хорошо развит. Микроорганизмы используют металлы, присутствующие во внешней среде и на поверхности клеток, для своих внутриклеточных функций. Каждый тип микроорганизма имеет характерную тенденцию переносить конкретный металл в определенной среде. Биовыщелачивание и биосорбция — в целом два основных направления биометаллургии, используемые для извлечения металлов. Биовыщелачивание успешно применяется для извлечения драгоценных металлов и меди из руд в течение многих лет. Та же методика может применяться для извлечения меди и других ценных металлов из отходов печатных плат.
Газификация
Основное применение процесса газификации — это генерация синтез-газа (CO, H2). Газификация протекает приблизительно при температуре 1600 ° С и давлении около 150 бар. Богатый водородом синтез-газ — основной продукт газификации, который является ценным сырьем для производства метанола. После соответствующей обработки некоторые фракции этого газа могут использоваться для производства тепловой и электрической энергии.
Принцип процесса газификации отходов печатных плат
Применение физических и химических методов переработки
Преимущества физических методов переработки , таких как магнитные сепараторы, сепараторы, отделяющие материалы в зависимости от плотности, и т.д., относительно химической переработки заключаются в том, что они не требуют больших финансовых вложений, они относительно просты, удобны, меньше загрязняют окружающую среду, требуют меньших затрат энергии. Металлические фракции, полученные физическими методами переработки, можно использовать в коммерческих целях без значительных процедур восстановления. Однако для использования в коммерческих целях неметаллических фракций они должны подвергнуться химической переработке. Таким образом, физические методы переработки являются более экономически выгодными для переработки металлических фракций, чем неметаллических. Основная цель химических методов переработки, таких как пиролиз, заключается в преобразовании полимеров, содержащихся в неметаллических фракциях, в химическое сырье или топливо. Химические методы переработки имеют преимущества в преобразовании бром антипиренов и извлечении тяжелых металлов, оставшихся после физических методов переработки.
Использование неметаллических фракций печатных плат
Большое количество неметаллических отходов печатных плат, которые зачастую являются опасными для людей и окружающей среды (из-за наличия бромированных антипиренов и тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, бериллий и т.п.),сбрасываются на свалках. Чтобы это предотвратить, необходимо найти им оптимальное применение.
Неметаллические фракции получаются легче, чем цемент и песок, их гранулы гораздо меньше, следовательно, они обладают более надежной микроструктурой. Механическая прочность материала повышается в присутствии грубых стекловолокон. Поэтому, благодаря вышеуказанным свойствам, неметаллические фракции могут успешно использоваться в качестве наполнителя в строительных материалах, для изготовления клеев и декоративных агентов.
Разработана методика использования неметаллических фракций печатных плат в производстве неметаллических пластины, которые могут использоваться для получения композитных плит. Композитные плиты находят применение во многих областях, включая автомобильную промышленность, мебель, различное оборудование и отделочные материалы.
Фенольные компаунды используется в производстве радиодеталей и кухонной утвари. В связи с уменьшением лесных ресурсов и повышение их стоимости производители ищут альтернативы деревянному полу. Неметаллические фракции печатных плат на бумажной основе кажутся хорошим вариантом замены деревянному полу.
Заключение
Переработка электроники очень важна, так как компоненты технических средств и предметов электроники – это скорее ресурсы, чем отходы. В компонентах электроники, подлежащих переработке, достаточно высокое содержание полезных ресурсов, что делает их извлечение экономически выгодным. Но минимизация вреда, наносимого окружающей среде, которую мы достигаем при переработке электроники, гораздо важнее!
В статье использовались материалы обзора
Развитие технологий не стоит на месте. С каждым годом рынок электроники пополняется новыми продуктами, которые на много совершеннее прошлых. Старые электронные приборы изживают себя, и встает вопрос об утилизации такого оборудования. Процесс утилизации электроприборов распространен по всему миру, так как это напрямую влияет на экологическую составляющую окружающей среды.
Экологи уже давно начали бить тревогу по поводу не правильной утилизации электронного оборудования. И это неспроста, ведь буквально в каждом электроприборе присутствует целый набор токсичных веществ, которые повлияют на экологию планеты.
В электронике содержаться такие токсичные вещества как: свинец, кадмий, серебро, литий. И этот список можно продолжить еще. Если человек не правильно подойдет к утилизации электронной техники, то все эти токсичные вещества со временем попадут в землю, а потом и в грунтовые воды. А уж это приведет к тому, что эти вещества попадут в водоемы.
Утилизация электроники необходима и контролируется напрямую законодательством. Поток отходов такого типа растет с каждым днем, что вызывает стимуляцию и настороженность чиновников в её утилизации.
Процесс может проходить двумя способами: ручным и автоматизированным. Ручная переработка необходима для удаления опасных веществ и компонентов электроники. Автоматизированная имеет такую же направленность, но этот способ, не гарантирует полного удаления токсичных веществ и компонентов.
Работы по утилизации электроники включают в себя:
- Доставка оборудования на место утилизации
- Разборка
- Сортировка безопасных для окружающей среды деталей
- Выплавка драгоценных металлов
- Обеззараживание токсичных деталей
Компания "Plataru" занимается качественной и безопасной утилизацией электроники в Москве. Команда специалистов избавит вас от необходимости самостоятельно утилизировать оргтехнику. Низкая цена и качественно предоставление услуги. Компания занимается утилизацией всех типов электроники любых марок и размеров. Относитесь с уважением к окружающей нас природе, не загрязняйте ее всевозможными отходами. Утилизируйте оргтехнику правильно или же воспользуйтесь услугами по её утилизации.
Сложно представить себе жизнь без электронной техники. У каждого есть хотя бы один смартфон, планшет, ноутбук, аудиоцентр, телевизор или другое электроустройство. Но любая электроника быстро устаревает, ломается или надоедает, и её нужно куда-то девать. Просто выбросить в мусорный бак не законно, за это могут оштрафовать. Приходится обращаться в специализированные фирмы. Но утилизация электроники в Москве - целая проблема. И не потому, что на всех, кто хочет законно избавиться от старой техники, не хватает лицензированных организаций. Дело в другом: несознательные граждане и предприятия выбрасывают электротовары в мусорные баки или вывозят на свалки, подвергая экологию опасности, а себя - административному наказанию.
Согласно статье 8.2 КоАП РФ несоблюдение правил утилизации бытовой электроники и оргтехники грозит штрафом:
- физическим лицам - от 1 000 до 2 000 рублей;
- должностным лицам - от 10 000 до 30 000 рублей;
- частным предпринимателям - от 30 000 до 50 000 рублей;
- организациям - от 100 000 до 250 000 рублей.
Кроме того, деятельность ИП и юр. лиц приостанавливается на срок до 90 дней.
Оптимальным решением, которое не навредит городу и позволит уйти из-под штрафов, является официальная утилизационная переработка электроники. Этим занимаются компании, лицензированные для вывоза и утилизации опасных отходов.
Процесс утилизации
Переработка сломанной электроники проводится в 4 этапа:
- Разукомплектация устройства.
- Сортировка узлов и деталей по материалам.
- Переплавка металла пластмассы на вторсырьё.
- Оправка микросхем, плат и стеклянных составляющих на специализированные аффинажные полигоны.
Утилизация электроники и электронной техники в Москве
Наша компания с 2005 года принимает на утилизацию электротовары бытового и промышленного назначения. Работаем на основании Лицензии на осуществление деятельности по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию и размещению отходов I-IV классов опасности. Гарантируем оперативную и невысокую стоимость услуг по утилизации электроники в соответствии с требованиями законодательства. Выдаём полный комплект отчётных документов для бухгалтерии.
С нами удобно
- Сами забираем электротехнику из офиса или дома.
- Собственным транспортом вывозим габаритную электронику в любом количестве.
- Принимаем на утилизацию электротовары независимо от марки и производителя.
- Не превышаем стоимость услуг, оговоренную с менеджером компании.
- Принимаем заявки 24 часа 7 дней в неделю.
Заказать услугу утилизации
Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности
Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.
С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.
Электронные отходы – побочный продукт быстрого развития технологий. Ежегодно в мире накапливаются сотни тонн, вышедших из употребления устройств, чья работа была связана с электропитанием или воздействием электромагнитного поля. Утилизация телевизоров, мобильных телефонов, радиодеталей, микроволновых печей, принтеров, гаджетов и прочих устройств актуально по всему миру.
Проблематика
В последнее время экологи бьют тревогу из - за того, что электронные отходы попадают на свалки и не утилизируются должным образом. Каждое из отработанных устройств таит в себе угрозу, так как содержит состав токсических веществ:
- свинец из электронно - лучевых трубок
- кадмий из батарей и аккумуляторов
- литий
- бериллий
- побочные продукты разложения пластмасс
Все электронные отходы просачиваются в грунт и отравляют почву, поверхностные водоемы и грунтовые воды. Попадая в организм человека, токсичные вещества оказывают негативное влияние на дыхательную и нервную систему, снижают иммунитет и становятся причиной онкологических заболеваний.
По данным российских экологических организаций на свалках и полигонах ТБО страны скопилось более 25 млн. штук телевизоров, около 30 - 40 млн. компьютеров, отработанных радиодеталей, не считая других видов техники. Проблема грозит катастрофическими последствиями.
Удаление токсических отходов
Токсические электронные отходы – это все материалы и вещества, содержащие вредные загрязнители. Они входят в состав устройств или образуются в процессе переработки радиодеталей.
К их числу относятся:
- бромированные антипирены
- фениловые эфиры
- хлорированные фенилы
- диоксины
- ароматические и циклические углеводороды
- фураны
- состав тяжелых металлов – свинец, цинк, кадмий, мышьяк, ртуть, хром, никель
Удаление токсических отходов и радиодеталей заключается в демонтаже основных средств, разделении и дроблении элементов, содержащих вредные вещества. На последнем этапе применяется переработка отходов радиодеталей химическим процессом.
Вторичная переработка отходов электроники
Все электронные отходы сортируются по количеству, содержащихся в них ценных элементов на:
- Категорию с низким содержанием драгметаллов – это телевизионные платы, блоки питания, трансформаторы (так, утилизация для телевизоров, компьютеров, свч-электроники может стать прибыльным бизнесом).
- Среднюю категорию, содержащую небольшое количество ценных компонентов – конденсаторы, радиоэлектроника.
- Высокую категорию, куда входят электронные отходы интегральных схем, оптоэлектроника, содержащие золото, палладиевые контакты и прочие драгметаллы.
Основная сложность переработки плат при утилизации старых телевизоров заключается в большом разнообразии сплавов, в том, что у них различный состав, они отличаются своими физико - химическими свойствами и плотностью.
Виды переработки радиодеталей и плат
После списания основных средств (а все электроприборы в обязательном порядке должны списываться по действующим правилам), первичной сортировки и демонтажа, электронный утиль транспортируют на завод по переработке. Там, в зависимости от состояния плат и категории содержания ценных металлов, их подвергают механической или химической переработке.
Механическая переработка – самый широко применяемый метод. Разобранные детали подвергаются дроблению и перемалыванию до состояния порошка. После этого производится сепарация, в результате которой от сырья отделяются металлические фракции. Это достигается путем:
- Воздушной сепарации, основанной на разной скорости оседания частиц.
- Электростатической сепарации, где за счет создания электро поля притягиваются и собираются частицы меди, алюминия, свинца, селена, железа и некоторых благородных металлов.
- Магнитной сепарации, идеального метода отделения ферромагнитных металлов от цветных, его недостатком является притягивание вместе с металлическими частицами неметаллических включений.
Химическая утилизация электроники на сегодняшний день - менее распространенный метод, объединяющий несколько видов производственных циклов:
- Пиролиз – широко применяют для переработки полимерных компонентов и стекловолокна, платы разогревают до состояния плавки и собирают конгломерат, содержащий такой состав: черные металлы, медь, цинк, алюминий, которые затем восстанавливают.
- Гидрометаллургия эффективна там, где необходимо максимально извлечь состав металлических фракций, она основана на выщелачивании металлов с последующим электрорафинированием и электрохимическим восстановлением; недостаток метода – использование едких и ядовитых веществ – «царской водки», азотной и серной кислот, цианистых растворов. Позволяет полностью обработать деталь, извлекая максимум драгметаллов.
- Биометаллургия применяется, чтобы выделить состав фракций меди, серебра и золота, основана на методах био выщелачивания и биосорбции, мало применяется из-за высокой дороговизны методов. Утилизированный таким образом прибор теряет практически все драгметаллы.
- Газификация подразумевает полную утилизацию отходов с получением тепловой и электрической энергии, а также с выделением синтезированного газа, который является сырьем для производства метанола.
Среди основных средств сложно выбрать лучший, все зависит от типа электроники и ее объема. Завод, утилизирующий электронику обычно предлагает выбрать заказчикам тип переработки. Распространение физических методов переработки основных средств обусловлено применением простых в устройстве и управлении технологических линий, они меньше загрязняют окружающее пространство и требуют небольшого расхода энергии. Химические методы позволяют выделять и безопасно утилизировать бром, кадмий, бериллий, антипирены, тяжелые металлы – основные токсические вещества, содержащиеся в отходах электроники.
Утилизация прочей техники
Бытовая и оргтехника составляют значительную часть отходов электроники. Трудно представить себе современную семью без микроволновых печей, а бухгалтерию – без принтера.
Бытовую и оргтехнику либо сжигают, либо запускают во вторичную переработку. Принято использование основных средств утилизации, которые применяются и для других электроприборов. Второй способ более экономичный. Из микроволновых печей и принтеров извлекают:
- металлический корпус
- пластиковые детали
- стеклянные дверцы
- резину
- электронные платы
- микросхемы
Значит, утилизация микроволновых печей и утилизация принтеров может быть выгодным делом. Из отходов получают наполнители для стройматериалов, вторсырье, извлекают черные, цветные и драгоценные металлы.
