Incineration of waste electrical and electronic equipment (in Polish:Termiczne przekształcanie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego)

* Mgrinż.AmeliaWoynarowska,Drinż.hab.WitoldŻukowski,Prof.PK,InstytutChemiiiTechno-logiiNieorganicznej,WydziałInżynieriiiTechnologiiChemicznej,PolitechnikaKrakowska.

AMelIAWoyNAroWsKA,WITolDŻuKoWsKI*

TerMICZNePrZeKsZTAŁCANIeZuŻyTeGosPrZĘTueleKTryCZNeGoIeleKTroNICZNeGo

IINCINerATIoNoFWAsTeeleCTrICAlANDeleCTroNICeQuIPMeNT

s t r e s z c z e n i e

Wartykuleprzedstawionoproblematykęgospodarkizużytymsprzętemelektrycznymielek-tronicznym(Zsee)wuniieuropejskiejiwPolsce.omówionoregulacjeprawneorazzmianywzagospodarowaniutegotypuodpadówodmomentuprzystąpieniaPolskidouniieuropej-skiej.Przedstawionorównieżmetodętermicznegoprzekształcaniaodpadów.

Słowa kluczowe: zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny, ZSEE

A b s t r a c t

This paper describes problem with wasted electrical and electronic equipment (Weee) ineuropeanunionandPoland.ThereareshowedchangesinwastemanagementofWeeeafteraccessionofPolandtoeuropeanunion.Thereisalsodescribedthermalwastetransformationmethod.

Keywords: Waste of Electrical and Electronic Equipment, WEEE

288

1. Wstęp

szacujesię,żekażdymieszkaniecuniieuropejskiejwytwarzaprzeciętnieponad500kgodpadówrocznie,zczegook.17–20kgtoodpadyprzemysłuelektrycznegoielektroniczne-go[1].Ilośćtegotypuodpadówciąglewzrastaiwynosiweuropieod3%do5%wstosunkudoogólnejilościodpadów.Zużytysprzętelektrycznyinieprzetworzonyelektronicznyod-działujenegatywnienaludzkiezdrowieiśrodowisko.Wynikatozfaktu,żewjegoskładziezawartych jest szeregmetali,w tymmetaleciężkie,orazzwiązkiorganiczne,któremogąbyćtrwałymizanieczyszczeniamiśrodowiska.Podstawowymproblememjesttorównież,żeZseemaskładchemicznybardzozróżnicowany,dlategopowinnosięprowadzićzbieranieiutylizacjętegotypuodpadów.Ztegoteżpowoduzarządzanietymiodpadamijestbardzoważne,awręczniezbędne.Niestetyświadomośćkonsumentówjestnadalniewystarczająca,choćniewątpliwiewzrasta.Zwłaszczamałogabarytoweurządzeniagospodarstwadomowe-gotraktowanesąnadalprzeznichjakoodpadykomunalne[1].

2. Regulacje prawne dotyczące zużytego sprzętu elektrycznego elektronicznego

Podstawowymaktemuniieuropejskiejdotyczącejdziałaniasystemówzarządzaniazu-żytymsprzętemelektrycznymielektronicznymjestDyrektywa2002/96/WeParlamentueu-ropejskiegoiradyzdnia27stycznia2003roku.

Głównym celem Dyrektywy 2002/96/We jest ograniczenie ilości zużytych sprzętówelektrycznychielektronicznych,aponadtoponowneużycieirecykling,abyzmniejszyćilośćodpadów.NaPaństwauniieuropejskiejnałożonorównieżobowiązekprojektowaniaipro-dukcjiurządzeńelektrycznychielektronicznychwsposóbumożliwiającyichdemontażorazodzysk.DziałaniatezostałyrównieżwspartewytycznymiDyrektywy2002/95/Wezdnia27stycznia2003r.wsprawieograniczeniastosowanianiektórychniebezpiecznychsubstan-cjiwsprzęcieelektrycznymielektronicznym[4].

Zgodniezustawąozużytymsprzęcieelektrycznymielektronicznymzdnia29.07.2005r.dokonanopodziałutychodpadówna10grupiwskazanoichnajważniejszerodzaje,cozo-stałoprzedstawionewtabeli1.PonadtoustawaoZseewskazuje,któreskładnikinależyusunąćwpierwszejkolejnościztegotypuodpadów,ajakienależyprzetworzyć,copokazanowtabeli2.

Dyrektywa 2002/96/We wskazała dla każdej z grup zużytego sprzętu elektrycznegoielektronicznegowymaganeminimalnepoziomyodzyskuorazminimalnepoziomyponow-negoużyciairecyklingu,cozostałoprzedstawionewtabeli3.

289

Ta b e l a 1Grupy i ważniejsze rodzaje sprzętu elektrycznego i elektronicznego [10]

Grupa Rodzaje sprzętu elektrycznego i elektronicznego

Wielkogabarytowe urządzenia

gospodarstwa domowego

chłodziarki,zamrażarki,pralki, suszarkidoubrań,zmywarki,urządze-niakuchenne,wtymkuchenki,pieceipłytyelektryczne,mikrofalówki,elektryczneurządzeniagrzejne,wentylatoryelektryczne,urządzeniakli-matyzacyjneisprzętwentylujący

Małogabarytowe urządzenia

gospodarstwa domowego

odkurzacze, żelazka, tostery, frytkownice, rozdrabniacze, młynki dokawy, noże elektryczne, urządzenia do strzyżenia, suszenia włosów,szczotkowaniagolenia,masażu,zegary,wagi,wszelkiemałogabarytoweurządzeniagospodarstwadomowego

Sprzęt teleinformatyczny

i telekomunikacyjny

komputery,laptopy,notebooki,notepady,drukarki,sprzętkopiujący,kal-kulatory,maszynydopisania,terminale,faksy,telefaksy,telefony,automa-tytelefoniczne,pozostałeproduktylubsprzętsłużącydotransmisjigłosu,obrazulubinnychinformacjizapomocątechnologiitelekomunikacyjnej

Sprzęt audiowizualny odbiorniki radiowe i telewizyjne, kamery i sprzed video, sprzęt hi-fi,wzmacniaczedźwięku,instrumentymuzyczne

Sprzęt oświetleniowy

oprawy do lamp fluorescencyjnych, z wyjątkiem opraw stosowanychwgospodarstwachdomowych,linioweikompaktowelampyfluorescen-cyjne, wysokoprężne lampy wyładowcze, ciśnieniowe lampy sodoweilampymetalohalogenkowe,niskoprężnelampysodowe,pozostałeurzą-dzeniaoświetleniowe,zwyjątkiemżarówek

Narzędziaelektryczneielektroniczne

wiertarki, piły,maszynydo szycia, urządzenia do skręcania,mielenia,piaskowania,przemiału,piłowania,cięcia,nawiercania,robieniaotwo-rów,nabijania,składania,gięcia,narzędziadonitowania,przyśrubowa-nia, spawania, lutowania, urządzenia do rozpylania, rozprowadzania,rozpraszania, kosiarki do trawy i podobne, pozostałe narzędzia elek-tryczneielektroniczne

Zabawki,sprzętrekreacyjnyisportowy

kolejki elektryczne lub torywyścigowe, kieszonkowekonsole do giervideo, gry video, komputerowo sterowane urządzenia do uprawianiasportów,sprzętsportowyzelektrycznymilubelektronicznymiczęściamiskładowymi,automatyuruchamianemonetą,banknotem,żetonem,po-zostałezabawki,sprzętrekreacyjnyisportowy

Wyrobymedyczne

sprzętdo:radioterapii,badańkardiologicznych,dializoterpii,wentylacjipłuc; urządzeniamedycznewykorzystujące technikę nuklearną, sprzętlaboratoryjnydodiagnostykiinvitro,analizatory,zamrażarkilaborato-ryjne,testypłodności,pozostałeurządzeniadowykrywania,zapobiega-nia,monitorowania,leczenia,łagodzeniaprzebieguchoroby,urazówlubniepełnosprawności

Przyrządy do nadzoru i kontroli

czujniki dymu, regulatory ciepła, termostaty, urządzenia pomiarowe,ważące lubdonastawuużywanewgospodarstwiedomowymlub jakosprzęt laboratoryjny, pozostałe przyrządy nadzoru i kontroli używanewobiektachiinstalacjachprzemysłowych

Automatydowydawania

automatydowydawania:napojówgorących,buteleklubpuszekzzimny-miigorącyminapojami,produktówstałych,pieniędzy–bankomatyitp.

290

Ta b e l a 2

Składniki niebezpieczne, materiały lub części składowe, które powinny być przetworzone lub usunięte ze zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego [10]

Do usunięcia w pierwszej kolejności Do przetworzenia drugiej kolejności

1.PCB2.Częściskładowezawierającertęć3.Baterie4. Płytki obwodów drukowanych do telefonów ko-mórkowychorazinnewyroby,jeżelipowierzchniapłytek>10cm2

5.Wkładydrukujące,płynneiproszkowe,atakżeto-nerybarwiące

6.TworzywosztucznezawierającezwiązkiBrzmniej-szającepalność

7.Azbestorazczęściskładowezawierająceazbest8.lampyelektronopromieniowe9. Wodorochlorofluorowęglowodory (HCFC), chlo-rofluorowęglowodory(CFC),wodorofluorowęglo-wodory(HFC)lubwęglowodory(HC)

10.Gazowelampywyładowcze11.Wyświetlaczeciekłokrystalicznewrazzobudową,

opowierzchni>100cm2orazpodświetlaczezga-zowymilampamiwyładowczymi

12.Zewnętrzneokablowanieelektryczne13.Częściskładowezawierająceogniotrwałewłókna

ceramiczne,określonewustawiezdnia11stycznia2001r.osubstancjachipreparatachchemicznych

14. Częściskładowezawierającesubstancjepromienio-twórcze,zwyjątkiemczęściskładowych,wprzy-padku których aktywność całkowita i stężeniepromieniotwórcze izotopów promieniotwórczychnieprzekraczająwartościokreślonychjakokryte-riazwolnieniazobowiązkuuzyskaniazezwoleniaalbo zgłoszenia w przepisach wydanych na pod-stawieustawyzdnia29listopada2000r.–Prawoatomowe

15.Kondensatoryelektrolityczne(h>25mm,fi>25mm)

16.olejezesprężarek.

1.Zlampelektronopromieniowychnale-żyusunąćosłonęfluorescencyjną.

2.Zurządzeńzawierającychgazyzubo-żające warstwę ozonową lub mającepotencjał powodowania globalnegoefektucieplarnianego(GWP)powyżej15,wtymgazyznajdującesięwpian-kach oraz obwodach chłodzących –gazynależywłaściwieodessaćiodpo-wiedniojeoczyścić,zgodniezustawąz dnia 20 IV 2004 r. o substancjachzubożającychwarstwęozonową.

3.Zgazowychlampwyładowczychnale-żyusunąćrtęć.

291

Ta b e l a 3

Docelowe wartości współczynników odzysku i recyklingu dla poszczególnych kategorii produktowych[4]

Kategoria produktowa Recykling[%] Odzysk[%]Wielkogabarytoweurządzeniagospodarstwadomowego 75 80

Automatydowydawania 75 80urządzeniaITitelekomunikacyjne 65 75

urządzeniakonsumenckie 65 75Małogabarytoweurządzeniagospodarstwadomowego 50 70

urządzeniaoświetleniowe 50 70Przyrządyelektryczneielektroniczne 50 70Zabawki,sprzętrekreacyjnyisportowy 50 70

Przyrządydonadzoruikontroli 50 70Gazowelampywyładowcze 80 –

W opinii europejskiego Komitetu ekonomiczno-społecznego (eKes) w państwachuniieuropejskiejpojawiasięrocznie10,3mlntonnowegosprzętuelektrycznegoielektro-nicznego.Przewidujesię,żedo2020rokułącznailośćodpadówpowstającychzezużytychurządzeńelektrycznychielektronicznychosiągniewartośćokoło12,3mlnton.W2006r.zebranowsumie2mlnton,alatach2008–2009około3mlnton.Wuniieuropejskiejwroku2009więcejzbieranozużytychurządzeńITitelekomunikacyjnychorazwielkogabarytowychurządzeńgospodarstwadomowegoniżwprowadzanoichnarynek.NatomiastwprzypadkuZseeomałejmasiezbieranoichrelatywniemniejniżwprowadzano[4].

Podwzględemmasynajwięcejzbieranowielkogabarytowegosprzętugospodarstwado-mowego–ok.59%.Nakolejnychmiejscachznajdująsięurządzeniakonsumenckieok.17%łącznejmasyzebranegoZseeorazurządzeniaITitelekomunikacyjneok.13%[4].

WPolscedo2009rokuniezrealizowanoceluzebraniaminimum4kgzużytegosprzętuelektrycznegoielektronicznegozgospodarstwdomowychnamieszkańcawskaliroku.Celtenwynikazdyrektywyozużytymsprzęcieelektrycznymielektronicznymiobowiązujeod1stycznia2008rokuJednakwkolejnychlatachobserwowanoznaczącywzrostmasyzbiera-negozużytegosprzętu,szczególniepochodzącegozgospodarstwdomowych[5].

W2008 roku recyklingowi poddano 44,5% zużytego sprzętu elektrycznego i elektro-nicznego, natomiast ok. 1,3% poddano innym niż recykling procesom odzysku, a niecoponad9tonzużytegosprzętuzostałaponownieużytawcałości.Pozostałamasaprzetwo-rzonegosprzętuwwiększościpoddanazostałaunieszkodliwieniu,czylidoprowadzeniudotakiegostanu,którynie stwarzazagrożeniadlażycia i zdrowia ludzi lubdla środowiska.Ponad 1/3 masy odpadów poddanych recyklingowi stanowiły zużyte wielkogabarytoweurządzeniagospodarstwadomowego.spośródodpadówpoddanychprocesomodzyskuin-nymniżrecykling,największączęść(ponad27%)stanowiłzużytysprzętteleinformatycznyitelekomunikacyjny[4].

Wzakresieodzyskuirecyklinguw2008rokuosiągniętowymaganepoziomy,zwyjąt-kiemwielkogabarytowychstacjonarnychurządzeńprzemysłowych.Jednakjużw2009roku

292

uzyskanowymaganepoziomyodzyskuirecyklingudlawszystkichgrupzużytychsprzętówelektrycznychielektronicznych.Wtabelinr4przedstawionodokładnedanedotycząceilościzebranegoorazpoddaneprocesomodzyskuirecyklinguzebranegozużytegosprzętuelek-trycznegoielektronicznego[5].

T a b e l a 4

Zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny zebrany oraz poddany procesom odzysku i recyklingu w latach 2006–2009 [5]

Lata

ZebranoPoddano [tys. Mg]

recyklingodzysk inny niż

recyklingogółem

[tys. Mg]

w tym z gospodarstw domowychogółem

[tys. Mg]w przeliczeniu na 1 mieszkańca [kg]

IIpołowa2006 5,031 1,897 0,05 0,457 0,3492007 27,173 10,280 0,27 15,085 1,5382008 56,425 36,448 0,96 22,137 0,6282009 108,792 103,439 2,70 87,884 1,516

WPolscenadzień31grudnia2009rokuwedługrejestruprzedsiębiorcówiorganizacjiodzyskusprzętuelektrycznegoielektronicznegoprowadzonymprzezGłównegoInspekto-raochronyŚrodowiskawpisanychbyło3450przedsiębiorcówprowadzącychdziałalnośćw zakresiewprowadzania sprzętu oraz 8 399 przedsiębiorców prowadzących działalnośćwzakresiezbieraniazużytegosprzętuelektrycznegoielektronicznego[5].

Natomiastnadzień30czerwca2010rokuwrejestrzeGIoŚzarejestrowanebyły145pod-miotówprowadzącychdziałalnośćwzakresieprzetwarzaniazużytegosprzętuelektrycznegoielektronicznego,65podmiotówprowadzącychdziałalnośćwzakresierecyklinguiinnychniżrecyklingprocesówodzyskuoraz8organizacjiodzyskuzużytegosprzętuelektrycznegoielektronicznego[5].

3. Metody termicznego przekształcania odpadów

Termiczneprzekształcanieodpadów jest traktowane jakouzupełniającyelementzinte-growanegosystemuzagospodarowaniaodpadóworazjakoźródłoenergii.Zgodniezdyrek-tywą2001/77/We,któramówi,żespalarnieodpadówmającharakterodnawialnychźródełenergii,nabierająonecorazwiększegoznaczenianaprzykładwaspekcieobniżeniakosztówponoszonychprzezmieszkańcównaunieszkodliwianieodpadów.

Biorąc pod uwagę to, że przeciętny mieszkaniec dużego polskiego miasta wytwarzadziennieok.1kgodpadów,którychwartośćopałowajestwgranicy7–8MJ/kg,któreobec-niew93%trafiająnaskładowiska,łatwowyliczyć,jakdużypotencjałenergiichemicznejzawartejwodpadachjestutracony.Natomiastsameodpadyskierowanedonowoczesnychspalarniodpadówlubprzetworzonewpaliwaiwspółspalanewzbudowanychwtymceluspalarniachlubprzystosowanychinstalacjiprzemysłowychstanowićmogąznacząceźródło

293

użytecznedlawytwórcówtychodpadówenergii,którezgodniezustawąoodpadachzdnia27kwietnia2001rokumawszelkiecechyenergiiodnawialnej[8].

Abyjednakwykorzystaćenergięzawartąwodpadach,trzebazbudowaćwPolsceprzy-najmniej kilka, a najlepiejwszystkie z 12 zaplanowanych nowoczesnych instalacji odzy-skującychenergię,gdyżwobecok.370instalacjitegotypupracującychwkrajachuniieu-ropejskiejPolskamaobecnie tylko jedną, niewielką spalarnię. Jest to spalarnia odpadówowydajnościokoło40000Mg/rok,stanowiącaoboksortowniikompostownijednązin-stalacji przeróbki odpadówwarszawskiegoZakładuunieszkodliwiania stałychodpadówKomunalnych,pracującaod2001roku.

Wuniieuropejskiejok.12%niebezpiecznychodpadówwytwarzanychjestspalanych(roczniewytwarzasięprawie22mlntonodpadówniebezpiecznych)[8].Przykłademmożebyćotwartywmarcu2010rokuwst.Helen’swWielkiejBrytaniizakładprzerobuzużytegosprzętuelektrycznegoielektronicznego.Docentrumprzywożonesąmateriałyzeszkół,szpi-taliorazróżnegorodzajuprzedsiębiorstwposiadającychzużytysprzętelektroniczny.Zakładjestzdolnydoprzerobu120lodówek,60telewizorówi6toninnychdrobnychmateriałówelektronicznychna godzinę. Posiada nowoczesne urządzenia zdolne do przerobu sprzętu,którydotejporytrafiałnaskładowiskazpowodubrakuaparaturydojegodemontażu.Fir-mamatakąkoncepcjębudowyzakładów,abyzajmowaćjaknajmniejprzestrzeni,byćjaknajmniejuciążliwymdlaśrodowiskaipochłaniaćjaknajmniejenergiiorazbyćzdolnymdoszybkiegodemontażuzakładuiprzeniesieniagowinnemiejsce[8].

Wyróżnia się kilka rodzajów procesów termicznych, które mogą być wykorzystanewutylizacjiodpadów,np.:suszenie,zgazowanie,pirolizaispalanie.Jednakzgodniezusta-wąoodpadach z dnia 27kwietnia 2001 roku, rozumie się przez termiczneprzekształca-nieodpadówspalanieichprzezutlenianie,orazinneprocesytermicznegoprzekształcania,wtympirolizę,zgazowanieiprocesplazmowy,oilesubstancje,którepowstająpodczastychprocesówsąnastępnie spalane.Zustawywięcwynika,że spalanie jestkońcowąmetodąutylizacjiodpadów,ainnetechnologiejakpirolizaczyzgazowaniesąetapamipośrednimi,któreprowadządospalania[6].

Wzależnościodrodzajuodpadów,którepodlegająspalaniuorazodceluprowadzeniaprocesuwyróżniasięspalanieklasyczneorazspopielenie.

Celemspalaniaklasycznego jestuzyskanieenergiidlaprocesówenergetycznychbądźprzemysłowych,natomiastcelemspopielaniajestlikwidacjalubzmniejszenieobjętościod-padówszkodliwychdlaśrodowiska.Możliwejestpołączenietychdwóchcelówprzezener-getycznewykorzystanieodpadów.

Wwynikuprocesówzgazowaniaipirolizyotrzymujesięprodukty,którepooczyszczeniumożnazagospodarowaćlubspalić.Jednakcelemtermicznegoprzekształcaniaodpadówjestwykorzystanieichpotencjałuenergetycznegowsposóbtechniczniemożliwieprostyimałouciążliwydlaśrodowiska,dlategonajkorzystniejszymprocesemjestspalanie[6].

Typowaspalarniaodpadówjestkomorązrusztemstałymlubobrotowym.Powietrzedopa-leniskjestpodawanenajczęściejoddołu.Zapaleniskiemznajdująsiękomorydopalaniaspalin.Imsąwiększetekomorytymdłuższyjestczasprzebywaniawnichspalin,lecztymbardziejrosnąkosztyinwestycyjnespalarni.Wysokatemperaturaspalania(szczególniewodniesieniudotemperaturytzw.dopalaniaspalin)orazdostateczniedługiczasprzebywaniawkomorzedopalającej,sąnajważniejszymiparametramipozwalającyminauzyskaniegazówodlotowychzawierającychminimalneilościzanieczyszczeń,wtympolichlorowanychdioksynifuranów.

294

Wprocesiespalaniabardzoistotnączęściąinstalacjijestukładoczyszczaniaspalin,waż-nąrolęodgrywateżwłaściwautylizacjastałychproduktówprocesu.Węzłemoczyszczaniaspalinzzanieczyszczeństałych,czylipyłówsąfiltryworkoweorazelektrofiltry.Workisąjednakniszczone,gdytemperaturaspalinjestbardzowysoka.Dlategostosujesięwymien-niki ciepła, którewykorzystują energię cieplną spalin lub też bezpośrednio spaliny, przyzbudowaniuodpowiedniejinstalacjimogąbyćmediumgrzewczym.

Następnie spaliny przechodzą do węzła zasadowego, którego zadaniem jest przedewszystkim likwidacja dwutlenku siarki. Proces wiązania dwutlenku siarki prowadzi sięwwysokichkolumnachoróżnejkonstrukcjiiróżnejefektywnościjakościichpracy.Najbar-dziejskutecznymsposobemodsiarczaniajestmetodamokra.Polegaonanaprzepuszczeniuspalinprzezwannę,wktórejznajdujesięroztwórwodorotlenkuwapnia.sprawnośćpochła-nianiadwutlenkusiarkitąmetodąwynosido99%irelatywniepowstająnajmniejszeilościgipsuwpostacizawiesinowegoszlamu[7].

Podczasprocesuwiązaniadwutlenkusiarki,wiążesięczęściowotakżedwutlenekwęgla,aletakżeusuwanesązespalininneskładnikikwaśneorazwroztworzewiążąsięwdużychilościachmetaleciężkie.AbyzwiększyćskutecznośćoczyszczaniaspalinzHCliHFwczę-ściinstalacjistosujesiędodatkowymokrystopieńoczyszczaniazwanywęzłemkwaśnym,wktórymczynnikiemaktywnymjestroztwórwodorotlenkusodu.

Kolejnymwęzłem,którypowinienbyćobecnywnowoczesnychspalarniach,towęzełredukcji tlenkówazotuNox (DeNox).Zanieczyszczenia te sąniebezpiecznezewzględunato,żetlenkiazotuwrazzinnymiskładnikamispalinmogąprzyczyniaćsiędopowstawa-niasmogufotochemicznegoorazprzechodządofazyciekłej(aerozoluwodnegozawartegoatmosferze)tworząckwasazotowy(V),któryreagujezmetalamiiopadawrazzdeszczemwpostacisoli.JednakwodpowiednimprocesieDeNox,wzakresietemperatur850–1000°Cnastępujeredukcjatlenkówazotu[7].

3.1.Próbatermicznejdekompozycjiodpadówelektronicznychorazekstrakcjimetali

Wykonano próby termicznej dekompozycji partii złomu elektronicznego poprzez jejwspółspalaniewzłożufluidalnymzpaliwemwspomagającymorazekstrakcjimetaliwpo-zostałej,niespalonejczęści.

Ponieważnapłytkachelektronicznychelementymetalowesąnajczęściejściślezespoloneztwo-rzywamisztucznymiinieprzewodzącymielementamipełniącymifunkcjeizolacyjneikonstrukcyj-ne,najpierwpłytkipodzielononafragmentyowymiarachliniowychrzędukilkucm,anastępniewypalanowlaboratoryjnymreaktorzefluidyzacyjnymzezłożempiaskowym,któryopalanybyłga-zemlPG.Procesprowadzonowzakresietemperatur850–950°C,amasazłożafluidalnegowynosi-ła300g.Podczaswypalaniakontrolowanopoziomtlenuwobszarzereakcjiorazmierzonostężeniaskładnikówwspalinach,takichjakCo2iCo.stanowiskoeksperymentalneorazsystempomiarowybyłwcześniejwielokrotniewykorzystywanywpoprzednichbadaniach,związanychzespalaniempaliworazutylizacjąodpadówizostałszczegółowoomówionywewcześniejszychpracach[11–20].KażdorazowopowprowadzeniudoreaktorapartiiprzetwarzanegomateriałuobserwowanowzroststężeniaCo2iCowspalinach.Proceswypalaniaprowadzono,ażstężeniatepowróciłydoswojejpoczątkowejwartości,coświadczyłoozakończeniuprocesówwypalaniaczęściorganicznych.

Następniezebranymateriałpospaleniu,pozbawionyczęścipalnej,któryokazałsiękruchy,poddanorozdrobnieniuizmieleniu,dorozmiaruziarenponiżej0,2mm,anastępnieetapowej

295

ekstrakcji.Polegałaonanatym,żemateriałkolejnopoddanoroztworzeniuwśrodowiskuzasado-wymorazkwaśnym.Próbkęnajpierwpoddanodwukrotnieługowaniuroztworemwodorotlenkupotasuostężeniu30%,anastępnieroztworzeniuprzyużyciukwasusiarkowegoostężeniu95%.

Pokażdymetapieługowaniapróbkipoddanebyłyodsączeniu(nalejkuBuchneralubnalejkukwasoodpornym),wysuszeniuiważeniu.

Ponadtopróbkipospaleniu,poługowaniuwodorotlenkiempotasuorazkwasemsiarko-wympoddanoanalizieXrFwceluzidentyfikowaniagłównychskładników(pierwiastków)wtymmetali,wykorzystywanychwelementachelektronicznych.AnalizytewykonanoprzywykorzystaniuspektrometruPW4025/00MiniPaliprzedstawiononarysunkach1–3.

rys.1.Widmoenergiiwtórnychfotonów,uzyskanychmetodąXrFpróbkistałejpospaleniuwreaktorzefluidalnym

Fig.1.energyspectrumofsecondaryphotons,obtainedbyXrFmethodafterburning inthefluidizedreactor

rys.2.Widmoenergiiwtórnychfotonów,uzyskanychmetodąXrFmatrycystałej poługowaniu30%KoH

Fig.2.energyspectrumofsecondaryphotons,obtainedbyXrFmethodafterextractionof30%KoH

296

rys.3.Widmoenergiiwtórnychfotonów,uzyskanychmetodąXrFmatrycystałejpoprocesieługowania95%H2so4

Fig.3.energyspectrumofsecondaryphotons,obtainedbyXrFmethodafterextraction of95%H2so4

Zuzyskanychdanychmożnawywnioskować,iżpróbkapospaleniuzawieranajwiększeilościmiedzi,aletakżecynę,żelazo,krzem,nikiel,cynk,mangan,chrom,ołóworazśladoweilościzłotaisrebra.Poprocesieługowania30%roztworemwodorotlenkupotasumożnaza-uważyćzmniejszeniezawartościwpróbcecynku,manganu,chromuorazmożnastwierdzićcałkowiteroztworzenieołowiuicyny.

Natomiastpoługowaniuzapomocąkwasusiarkowegoostężeniu95%zaobserwowanousunięciezpróbkiwiększośćmetali.Głównymmetalem,którypozostajewmatrycyjestni-kiel(zewzględunajegopasywację), występujeteżniewielkazawartośćmiedzi,srebraorazśladoweilościchromu,manganu,żelaza,cynku.

4. Wnioski

Zagospodarowaniezużytegosprzętuelektrycznegoielektronicznegoniejestrzecząpro-stą,alemożliwądoosiągnięcia.Podstawowymproblememjestnadalmałaświadomośćza-grożeniajakieniosązesobąodpadyelektryczneielektroniczne.Zwłaszczaniebezpiecznymzjawiskiemjestskładowaniemałogabarytowychurządzeńgospodarstwadomowegozodpa-damikomunalnymi.Zużytysprzętelektrycznyielektronicznypowinnosięzbieraćiutylizo-waćselektywnie,zewzględunabardzozróżnicowanyskładchemicznytegotypuodpadówi zagrożeniadla środowiska,którewynikają z jego składowania.odpowiedniaprzeróbkaodpadówelektronicznychmożebyćteżźródłemwiekusurowcówwtórnych.

Mimo tego iż ilość powstających odpadów elektronicznych będzie wzrastać, co jestnieuchronnezewzględunanieustannyrozwójtechniki,tojakwidaćnaprzykładzietakich

297

krajówjakWielkaBrytania,możliwejestprzetwarzanieodpadów(nawetniebezpiecznych)wsposóbnieszkodliwydlaśrodowiska.Wuniieuropejskiejpracujeok.370spalarniod-padów,awporównaniuwPolscejestjednaniewielkainstalacjautylizującaodpadyzwy-dajnością40000Mgwskaliroku.JednakobecnienatereniePolskitrwająpracebudowy12spalarniodpadów,któremająsięzakończyćokoło2014roku.

Wykonanepróbydekompozycjitermicznejodpadóworazroztwarzaniaichpozostałościwśrodowiskuzasadowymikwaśnympozwalająstwierdzić,iżzwykorzystaniemtejmetodymożnaodzyskaćzezłomuelektronicznegocennemetalewsposóbprostyiskuteczny.

l i t e r a t u r a

[1] D i v o m V.,Zarządzanie elektroodpadami w Bułgarii, recykling,97/2009,s.25.[2] Dyrektywa2002/96/WeParlamentueuropejskiegoiradyzdnia27stycznia2003r.

wsprawiezużytegosprzętuelektrycznegoielektronicznego(Weee).[3] Dyrektywy2002/95/Wezdnia27stycznia2003r.wsprawieograniczeniastosowania

niektórychniebezpiecznychsubstancjiwsprzęcieelektrycznymielektronicznym.[4] Funkcjonowanie i nieprawidłowości w systemie zarządzania zużytym sprzętem elektry-

cznym i elektronicznym (ZSEE) w Polsce,InstytutBadańNadGospodarkąrynkową,Warszawa,marzec2010.

[5] Krajowyplangospodarowaniaodpadami2014,zdnia31.07.2010r.[6] N a d z i a k i e w i c z J.,Wa c ł a w i a k K.,s t e l m a c h s.,Procesy termiczne utyli-

zacji odpadów,WydawnictwoPolitechnikiŚląskiej,Gliwice2007.[7] P i e c u c h T., Termiczna utylizacja odpadów wdrażać czy nie?, PAN, oddział

wGdańsku,szczecin1999.[8] P a j ą k T.,Stan zaawansowania oraz ocena projektów,PrzeglądKomunalny1/2009,

dodatekspecjalny.[9] ustawaoodpadachzdnia27.04.2001r.Dz.u.z2010nr185,poz.1243[10]ustawa o zużytym sprzęcie elektrycznym i elektronicznym z dnia 29 lipca 2005 r.

Dz.u.z2005r.,nr180,poz.1495.[11] Ż u k o w s k i W.,B a r o n J.,K o w a r s k a B.,o l e k M., Z a b a g ł o , J.,Termi-

czna regeneracja ziem bielących w reaktorze fluidyzacyjnym,PrzemysłChemiczny,2011(wdruku).

[12]Z a b a g ł o J.,B a r o n J.,K o w a r s k a B.,o l e k M.,Ż u k o w s k i ,W.,Recykling surowcowy glinu z opakowań wielomateriałowych, Przemysł Chemiczny, 2011,(wdruku).

[13]B a r o n J.,o l e k M.,K o w a r s k a B.,Z a b a g ł o J.,Ż u k o w s k i W.,Redukcja tlenku azotu(II) w strefie nadzłożowej reaktora fluidyzacyjnego,PrzemysłChemiczny,2010,89,4,290-295.

[14]Ż u k o w s k i W.,B a r o n J.,B u l e w i c z e.M.,K o w a r s k a B.,An optical method of measuring the temperature in a fluidised bed combustor,CombustionandFlame,156,Issue7,DOI:10.1016/j.combustflame.2009.03.004,2009,1445-1452.

[15]B a r o n J.,B u l e w i c z e.M.,K a n d e f e r s.,P i l a w s k a M.,Ż u k o w s k i W.,H a y h u r s t ,A.N.,Combustion of Hydrogen in a Bubbling Fluidized Bed, Combus-tion and Flame,DoI:10.1016/j.combustflame.2008.11.014,156,2009,Issue5,975-984.

298

[16]Ż u k o w s k i W., B a r o n J., B ł a s z c z y k - P a s t e c z k a A., K a n d e f e r , s.,o l e k ,M.,Efekty spalania propanu w inertnym i aktywnym chemicznie złożu reaktora fluidyzacyjnego,PrzemysłChemiczny,2008,87,2,214-218.

[18]Ż u k o w s k i W.,B a r o n J.,Z a b a g ł o J.,K a n d e f e r s.,o l e k M.,Recovery of aluminum from multi–component packaging using a fluidised bed reactor,PolishJournalofChemicalTechnology,2008,10,4,40-44.

[19]Ż u k o w s k i W.,e n g l o t s.,B a r o n J.,K a n d e f e r s.o l e k M.,Reduction of carbon dioxide emission through sorption in situ using a fluidised bed reactor,PolishJournalofChemicalTechnology,2008,10,4,45-48.

[20]B a r o n J.,B u l e w i c z e.M.,K a n d e f e r s.,P i l a w s k a M.,Ż u k o w s k i W.,H a y h u r s t ,A.N.,The combustion of polymer pellets in a bubbling fluidised bed,Fuel,85,DoI:10.1016/j.fuel.2006.05.004,2006,2494-2508.