Elektroodpad – vznik a zpracování Přednáška X13TRZ 10. 1. 2008 Elektroodpad – vznik a zpracování Nebezpečné látky ve výrobě - RoHS

Základní pojmy ! novela zákona o odpadech č.185/2001 Sb. elektrozařízení: „výrobek, jehož funkce závisí na elektrickém proudu nebo elmag. poli, nebo je určen k výrobě, přenosu, měření elektrického proudu nebo elmag. pole. Jedná se o zařízení do 1000 VAC a 1500 VDC.“ elektroodpad - výrobky po skončení svého technického života se považují „intuitivně“ za odpad. OEEZ – odpadní elektrická a elektronická zařízení !

Legislativa ! Zákon č. 181/2001 Sb. o odpadech Směrnice EU: SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMETU A RADY 2002/96/ES ze dne 27. ledna 2003 o odpadních elektrických a elektronických zařízeních (OEEZ) (angl. WEEE) SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2002/95/ES ze dne 27. ledna 2003 o omezení používání některých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních (RoHS) Zákon č. 7/2005 - transponována Směrnice 2002/96/ES a Směrnice 2002/95/ES – v novelu zákona č. 185/2001 Sb. Vyhláška č. 352/2005 – o podrobnostech nakládání s EEZ a bližších podmínkách financování nakládání s nimi !

Proč se zabývat OEEZ materiálové důvody: ekologické důvody: velký počet zařízení s malým množstvím vzácných prvků, drahých kovů (Au, Ag, Pb, Ta, Ni, Co, Cd..) ekologické důvody: používání „nebezpečných“ látek při výrobě výskyt nebezpečných látek v OEEZ (baterie, pájky) humanitární - vývoz odpadu: jižní Čína – odpad z USA, Japonska,…

Proč se řešit OEEZ rozklad PC kladivem a šroubovákem dále ruční preparace Cu drátů, Ag a Au z integ. obvodů ruční třídění plastových dílů, kovové úlomky do sléváren

Vybavenost domácností EEZ neustálý růst počtu spotřebičů – mobilní telefony aj. rostoucí sofistikovanost zařízení – drahé materiály Statistika z r. 2002 Vybavení domácností v ČR elektrospotřebiči stará data

Prognóza množství OEEZ trend množství OEEZ na 1000 obyvatel v ČR dnes cca 4 – 4,5 kg OEEZ na osobu a rok (ČR)

Dopady OEEZ na ŽP spotřeba neobnovitelných zdrojů materiálů - používání drahých / těžkých kovů, nerecyklovatelných materiálů spotřeba neobnovitelných zdrojů energie - těžba ropy, zemního plynu, uhlí a jejich zpracování používání nebezpečných chemických látek v konstrukci výrobku – Cd, Ta, Co, Cr, Pd, Pb, Hg rozšiřování kapacit skládek pro ukládání OEEZ

Direktivy EU, zákony ČR ! Směrnice EU o OEEZ: uložila všem členským státům povinnost zpětného odběru, likvidace a recyklace elektrických a elektronických zařízeních. Základní cíle: prevence v oblasti OEEZ zvýšení opětovného použití, recyklace minimalizace hromadění OEEZ jako komunálního odpadu odpovědnost spadá na výrobce po celý životní cyklus výrobku = hlavní princip (LCA) !

Co patří do OEEZ velké domácí spotřebiče (mrazák, pračka) malé domácí spotřebiče (fén, mixér) zařízení informačních technologií a telekomunikační zařízení spotřebitelská zařízení (TV, HiFi, DVD player…) osvětlovací zařízení elektrické a elektronické nástroje (ruční el. nářadí) hračky, vybavení pro volný čas a sporty lékařské přístroje (s výjimkou všech implantovaných či infikovaných výrobků) přístroje pro monitorování a kontrolu (regulátory, topení) výdejní automaty (káva, mince, jízdenky)

Povinnosti výrobců být zaregistrován na seznamu výrobců EEZ (Ministerstvem ŽP) označovat výrobky: - datum uvedení na trh - symbolem výrobce - symbolem EEZ: Starý symbol !!! ! Pozn: Uvádí se, zda bylo zařízení vyrobeno před nebo po 13. 8. 2005

Povinnosti prodejců, pojmy zajistit zpětný odběr použitého EEZ v místě prodeje informovat o nejbližším sběrném místě Zpětný odběr odebírání použitých OEEZ pocházejících z domácnosti od spotřebitelů Oddělený sběr odebírání použitých OEEZ nepocházejících z domácností od konečných uživatelů na místě k tomu určeném Opětovné použití bez dalšího přepracování použité ke stejnému účelu Zpracování operace prováděné na OEEZ po převzetí zařízení

Povinosti držitelů EEZ zbavit se OEEZ předáním zpracovateli nebo na místo zpětného odběru či odděleného sběru ! Povinosti zpracovatelů OEEZ zajistit skladování zajištit využití OEEZ vést evidenci o OEEZ převážet OEEZ přes hranice v souladu s předpisy EU

Místa zpětného odběru ASEKOL REMA RETELA SAFINA a.s. Kovohutě Příbram a.s. MHM eko s.r.o.

Direktiva RoHS ! podle směrnice 2002/95 ES Restriction of the use of Hazardeous Substances zákaz použití nebezpečných látek v EEZ platí od 1. července 2006 pro nové výrobky zakázané látky: olovo (Pb) rtuť (Hg) šestimocný chrom (Cr VI) kadmium (Cd) polybromované bifenyly (PBB) polybromovaný difenyléter (PBDE) spousta vyjímek – baterie, barvy, laky…

Co s OEEZ ! 1. recyklace: OEEZ slouží jako zdroj surovin lukrativní činnost (zisk) využití deficitních materiálů nutná síť sběren sběr prodejcem / výrobcem 2. opětovné použití: na trhu použitých výrobků návratnost nákladů závisí na typu zařízení, může být vysoká prodej uživatelům do zemí III. světa (mobilní telefony, PC do Afriky) vadí rychlé morální stárnutí el. zařízení (PC) !

Recyklace OEEZ opětovné použití rozmontování, rozebrání ve výpočetní technice omezení - rychlý rozvoj rozmontování, rozebrání koncepce Design For Environment (DEF) vhodné jen pro vybrané díly (procesory, konektory, skříně). vyžaduje vhodnou demontáže nutné přezkoušet nedestruktivně funkčnost a bezpečnost přezkoušení zvýší náklady procesu

Recyklace v životním cyklu výrobku Recyklační pyramida přednostně využívat vrchol pyramidy nižší patra - zastaralé, poškozené, neopravitelné výrobky nutné informace o materiálovém složení výrobku (značení) plasty označené identifikačními značkami, kody (auta) uzavřená recyklační smyčka - součástky, materiály využity pro obdobné výrobky) otevřená recyklační smyčka - recyklace směrem dolů

Problémy recyklace OEEZ směs různých materiálů (kovů a sltin spojených plasty, kovy, keramikou nebo sklem) demontáž elektrotechnických elementů: často destrukční postupy (DPS) hmotnost některých elementů (obrazovky) malé množství významných materiálů

Problémy recyklace OEEZ recyklační linky jsou nákladné a k dosažení efektivity musejí zpracovávat velké objemy kvůli vysoké náročnosti na manuální práci se recyklace často realizuje v rozvojových zemích recyklace vyžaduje vytvořit víceúrovňový systém

Recyklační technologie První stupeň ruční demontáž, separace nebezpečných komponent (baterie, kondenzátory, součástky s Hg, motory, velké Al části) Druhý stupeň upravený šrot je podáván do drtícího zařízení a nadrcen, na pásu jsou ručně vytřiďovány další nebezpečné složky a větší kovové součásti

Třídící techniky elektrostatický princip, vířivé proudy (oddělení kovů / plastů hustota materiálu (vibracemi, odstředivky) kombinované technologie (drcení - energetická náročnost)

Recyklační technologie Třetí stupeň Drcení materiálu a následná granulace, síta roztřídí granulát na různé velikosti, magneticky jsou zachycovány hrubší železné kousky, v následném separátoru neželezných kovů se oddělí plasty a směs neželezných kovů Výstupy Směs železných kovů, plastů, koncentráty Cu a Al Možnosti – nechat směs Cu +Al směs separovat na čistý koncentrát Cu a Al

Příklady recyklace - díly PC recyklace PC se výrazně neprosadila (zatím) v USA vyřazeno 63.000.000 PC, pouze 9% recyklováno zbytek končí na skládkách nebo ve skladech 50% těžkých kovů v USA je z PC komponent v ČR vyřazené PC školám, zaměstnancům, odpisy, bazary apod.

Recyklace CRT monitorů

Recyklace CRT monitorů demontáž plastového krytu zavzdušnění, očištění vnitřního prostoru tlakovým vzduchem odstranění antiimplosivního rámu oddělení konusové a stínítkové části vyjmutí kovových části odstranění luminiscenčí vrstvy suchou cestou - odsátím, okartáčováním, pískováním, luminiscenční látky jsou zachyceny na filtrech mokrou cestou - oplachem tlakovou vodou s přídavkem jemného abraziva, po oplachu se luminofor osuší a připraví na další zpracování

Recyklace CRT monitorů kryt - plastový odpad kov - hutnický odpad sklo olovnaté v hutnictví jako přísada při hutnění olovnatých odpadů sklo s obsahem baria, stroncia – abrazivo, stavební hmoty …

Recyklace CRT monitorů Sklo bezolovnaté sklo drtič, separátor kovů

Recyklace DPS využitelné látky z DPS: cín, hliník, nikl, zinek, olovo, a drahé kovy pájka - nejčastěji 63%Sn; 37%Pb součástky - čipy, konektory – Au, Ni, Si, plast, keramika zpracování koncentrátu kovů: extrakce drahých kovů v tavenině olova (1) kyanidové loužení (2)

Recyklace DPS extrakce v tavenině olova – (1) kyanidové loužení – (2) celé DPS + IO do pece s roztaveným olovem plast shoří, železo a barevné kovy na povrchu část olova zoxiduje a odstraní se jako struska ze zbytku se rafinací získají drahé kovy kyanidové loužení – (2) drť z DPS loužena v roztocích alkalických kyanidů vysoká účinnost (drahé kovy i z velmi chudých zdrojů od 0,2 % Ag; od 0,01 % Au a Pd) vysoká toxicita činidla

Recyklace baterií primární x sekundární články (akumulátory) problematické: akumulátory - elektrolyt, Cd, Pb… mechanické drcení, házení z výšky, tepelný rozklad

Recyklace HDD strukturované rozebírání odstranění Al dílů magnetické díly (ferity, na bázi SmCo5 nebo Nd-B-Fe) elektromagnetická separace ohřátí frakce železa na 300°C (dochází k přeorientování krystalové mřížky a zaniknutí BR. Železo však oproti lanthanoidům neztrácí svůj magnetismus úplně, ale jen do té doby, než se znovu zmagnetizuje. Toho se pak využije při jejich vzájemné separaci.

Recyklace „bílého zboží “