hrvatski

Recikliranje elektroničkoga otpada primjenom metoda oplemenjivanja minralnih sirovina

Sve kraći uporabni vijek elektroničkih uređaja i opreme posljedica je sve bržeg razvoja i usvajanja novih tehnologija, te uzrok eksponencijalnog rasta količina električnog i elektroničkog otpada, kako na globalnoj razini, tako i u RH, a isti trendovi mogu se očekivati i u budućnosti. Recikliranje kao integralni dio suvremenog sustava gospodarenja otpadom omogućava dobivanje sekundarnih sirovina, čime se smanjuje količina otpada i prostor potreban za njegovo odlaganje, štede se primarne sirovine i smanjuju emisije u okoliš pri proizvodnji novih proizvoda, itd. Osnovni cilj kojem se teži u recikliranju je separirati različite materijale sadržane u otpadu u zasebne produkte koji se mogu upotrijebiti kao sekundarna sirovina i koji kao takvi imaju određenu tržišnu vrijednost. Preduvjet uspješne separacije je postizanje raščina, tj. oslobađanje međusobno (mehanički, kemijski ili termički) spojenih različitih materijala. Uspjeh recikliranja električnog i elektroničkog otpada ovisi o značajkama otpada, separacijskih postupaka i uređaja koji se pri tome primjenjuju, te naravno uvjetima (vrijednosti radnih varijabli uređaja) u kojima se separacija izvodi. Prva faza procesa recikliranja sastoji se od ručne demontaže i izdvajanja krupnijih dijelova otpadnih uređaja, pri čemu se izdvaja veći udio željeza, bakra, stakla i plastike. Ostale dijelove potrebno je usitniti zbog postizanja raščina, a zatim prikladnim separacijskim postupcima izdvajati pojedine vrste materijala. U ovom radu su iz televizijskih aparata ručnom demontažom izdvojeni uz kučište i veliki kondenzatori i katodne cijevi koje sadrže fosforni prah i kadmij, te su zbog nemogućnosti sigurnog ispitivanja isključene iz daljnjeg ispitivanja. Izdvojena drvena kučišta isključena su iz daljnjeg ispitivanja jer je s vremenom došlo do kontaminacije štetnim tvarima kao što su krom, olovo, živa, sumpor, nikal, cink i sl., a u plastična kučišta umiješani su bromirani inhibitori gorenja koji, i u vrlo malim količinama, kontaminiraju plastiku čineći je nepogodnom za dobivanje nove plastike. Ostali materijal je, s obzirom na svoje značajke, podijeljen u tri grupe koje su ispitivane zasebno. Grupa nazvana „Zvučnici“ sastavni je dio audio sustava, a sadrži najviše željeza i nešto manje bakra u svitcima, uz plastiku, karton i tekstil. Grupa „Otklonski svitci, kabeli, konektori i žice“ ima veliku zastupljenost bakra, a treća grupa „Tiskane pločice“ uz vodljivu bakrenu strukturu sadržava i mnoštvo rijetkih metala na nevodljivoj osnovi (vitroplast, pertinks). Za svaku od prethodno navedenih grupa sastavljen je zaseban plan istraživanja. Za sve grupe prvo je provedeno sitnjenje u cilju postizanja raščina, zatim sijanje za dobivanje klasa pogodnih za testove u pojedinim separatorima. Plan testiranja separacije u zračnoj struji i elektrostatičke separacije sastavljen je uz upotrebu statističkog planiranja eksperimenata u programskom sustavu Statistica (Version 8, tvrtke StatSoft) prema centralno složenom dizajnu (Central Composite Design) koji uključuje 17 pokusa za svaku klasu na pojedinom uređaju. Analizom varijance utvrđen je utjecaj pojedine nezavisne varijable odnosno utjecaj međudjelovanja po dvije (od tri testirane) nezavisne varijable na jednu od dvije zavisne varijabli (kvaliteta koncentrata ili maseno iskorištenje) uz procjenu veličine tog utjecaja. Utjecaj pojedinih varijabli u gravitacijskoj i magnetskoj separaciji testiran je na način da je mijenjana vrijednost jedne varijable, dok su sve ostale držane konstantnim. Testovi separacije u zračnoj struji pokazali su da na kvalitetu koncentrata najveći utjecaj ima visina pregrade, a najmanji brzina zračne struje, a od međudjelovanja varijabli najviše utječe visina pregrade i položaj ulaznog otvora. Visina pregrade u svim slučajevima imala je najveći utjecaj na iskorištenje. Najbolji rezultati (kvaliteta koncentrata od 99 % do 100 % uz iskorištenja od 80 % do 99 %) postizani su separacijom zrna većih od 2 mm (klase 4/2 mm i 3, 15/2 mm), a sa smanjenjem veličine zrna smanjivala se i efikasnost separacije. Elektrostatičkom separacijom postizala se visoka kvaliteta koncentrata u svim klasama, a najbolji rezultati dobiveni su u testovima s najkrupnijom klasom (4/2 mm). U svim testovima najveći utjecaj imao je položaj separacijskog noža. Kada se razmotre međudjelovanja varijabli, najveći utjecaj imalo je međudjelovanje položaja separacijskog noža s naponom ionizacijske elektrode i s brzinom okretanja bubnja. Rezultati dobiveni magnetskom separacijom pokazali su da je u najvećem broju slučajeva (pogotovo za krupnije klase) mokra separacija bolja od suhe, dok su se razlike smanjivale sa smanjenjem veličine zrna. Najbolji rezultati i mokre niskointenzivne i suhe visokointenzivne magnetske separacije postignuti su s najsitnijom klasom, -0, 5 mm. Testovi gravitacijske koncentracije pokazali su da je za kvalitetniji koncentrat potrebno raditi s manjim nagibima ploče koncentracijskog stola. Temeljem dobivenih rezultata predložena je segregacijska shema recikliranja elektroničkog otpada. Osnovna hipoteza ovog rada, da se uređaji i postupci koji se koriste u oplemenjivanju mineralnih sirovina mogu koristiti i za recikliranje električnog i elektroničkog otpada potvrđena je temeljem rezultata provedenih ispitivanja.

Električni i elektronički otpad; recikliranje; raščin; separacija

nije evidentirano