<<
>>

Электронный скрап

Во всем мире проблема сбора и утилизации электронного скрапа (мусора) стоит очень остро. Согласно данным программы ООН по защите окружающей среды, каждый год человечество выбрасывает на свалку от 20 до 50 млн.

т «электронного мусора» и этот показатель постоянно растет [56]. По расчетам Международной ассоциации утилизации электронной продукции в ближайшие 5 лет устареет и будет выброшено 250 млн. т компьютеров и 150 млн. мобильных телефонов. По оценкам специалистов, за последнее десятилетие в развитых странах средний срок службы сократился для компьютеров с 6 до 2 лет, а мобильных телефонов стал менее 2 лет. Что же содержится в электронных отходах?

В состав электрического и электронного оборудования входят множество компонентов, содержащих такие ценные металлы, как бронза и золото, а также ртуть, свинец, кадмий, хром, свинец, асбест и мышьяк, являющиеся канцерогенными элементами. В обычном персональном компьютере содержатся в значительном количестве пластмассы, кремний, соединения кремния, алюминий, железо, бронза, никель, цинк, олово. Магний, мышьяк, ртуть, иридий, ниобий, иттрий, титан, кобальт, хром, кадмий, селен, бериллий, золото, тантал, ванадий, европий и серебро присутствуют в небольших количествах. Типичные для рассматриваемых отходов основные блоки содержат печатные платы, кабели, провода и катушки, огнестойкий пластик, ртутные выключатели и прерыватели, дисплеи, аккумуляторы и батареи, устройства для хранения информации, устройства, генерирующие свет, конденсаторы, предохранители и реле, сенсоры и соединительные звенья. Самыми опасными для окружающей среды веществами, которые в них содержатся, являются тяжелые металлы (в частности, ртуть, свинец, кадмий и хром), галогенизированные вещества (в том числе хлорфторкарбоны или фреоны, полихлорированные бифенилы), поливинилхлорид и бромосодержащие антипирены, а также асбест и мышьяк.

Особое внимание общественные и государственные структуры развитых стран обращают на содержание в скрапе ртути и свинца. Так, в этих странах сегодня идет полным ходом движение за запрещение применения свинца в электронной аппаратуре.

Следует заметить, что отказ от свинцовых припоев и покрытий изменит технологию пайки и инфраструктуры сборочных производств. Поэтому необходимо будет скорректировать режимы пайки и, как следствие этого, доработать технологическое оборудование. «Бессвинцовые» паяные соединения должны пройти комплексные испытания на прочность, надежность, коррозионную стойкость, совместимость с материалами и покрытиями компонентов и печатных плат.

Большинство крупных производителей уже исключают или значительно снижают доли свинца в своих изделиях, выводя на рынок так называемые «greens-продукты. Практически на всех сайтах производителей для пометки бессвинцовых продуктов используются символы, показанные на рис. 3.36.

Рис. 3.36. Символы, обозначающие изделия, не содержащие свинца

Во всех развитых странах разрабатываются законодательные акты по предотвращению загрязнения окружающей среды отработавшим электрическим и электронным оборудованием. В Европейском союзе были приняты две директивы, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды применительно к электрическому и электронному оборудованию: Директива 2002/96/ЕС Европейского парламента и Совета от 27 января 2003 г. «Об отработавшем электрическом и электронном оборудовании» (WEEE) и Директива 2002/95/ЕС Европейского парламента и Совета от 27 января 2003 г. «Об ограничении использования некоторых веществ в электрическом и электронном оборудовании» (RoHS).

Директива WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) устанавливает принцип ответственности производителей и «распространителей» (дистрибьюторов) электрического и электронного оборудования за сбор, переработку и утилизацию этого оборудования в конце его жизненного цикла, то есть на стадии его превращения в отход.

В соответствии с требованиями Директивы WEEE государства-члены ЕС несут ответственность за создание систем сбора указанного оборудования, а дистрибьюторы обязаны бесплатно забирать изношенное оборудование. В 2004 г. данная директива была воплощена в национальном законодательстве государств-членов ЕС.

Директива RoHS (Restriction of Hazardous Substances) ограничивает использование опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании.

Согласно требованиям этой директивы, с 1 июля 2006 г. в новом электрическом и электронном оборудовании должна быть произведена замена токсичных веществ (в частности, хрома, кадмия и свинца, полибромиро- ванных дифениловых эфиров - PBDE и полибромированных бифенилов - РВВ) на безопасные вещества.

Требования обеих директив базируются на внедрении принципа «загрязнитель платит», то есть гражданское общество должно нести ответственность за загрязнение окружающей среды, имея возможность исправить ситуацию. На практике это означает, что производители будут обязаны собирать определенное минимальное количество старого оборудования и покрывать расходы на его утилизацию. С помощью этих директив комиссия формирует отношения между производителями оборудования и организациями, занятыми в сфере обращения с отходами, для усовершенствования оборудования таким образом, чтобы упростить процессы его утилизации в конце жизненного цикла. Эта финансовая и физическая ответственность дает производителям экономический стимул для модернизации оборудования в целях облегчения его утилизации. Однако, с другой стороны, это приводит к убыткам производителей электрического и электронного оборудования, а также дистрибьюторов, которые развернули совместную лоббистскую борьбу против директив ЕС на стадии их утверждения. Однако эти директивы уже воплощены в жизнь, вследствие чего многие компании вынуждены изыскивать способы производства легко утилизируемого и экологически безопасного электрического и электронного оборудования.

Согласно требованиям Директивы RoHS, с 1 июля 2006 г.

все элементы и детали электрического и электронного оборудования должны производиться с соблюдением жестких экологических норм и соответствовать нижеприведенным требованиям.

Пункт * 1. Запретить использовать шесть таких опасных веществ, как свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром, РВВ и PBDE в продукции, которая вводится в обращение на рынок.

Пункт *2. Прекратить использование тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром), а также определенных замедлителей пламени (РВВ*3 и PBDE*4) в продаваемых продуктах.

Пункт *3. Ограничить использование РВВ.

Пункт *4. Ограничить использование PBDE.

В настоящее время в соответствии с п. 2 Директивы RoHS запрет на использование опасных веществ не распространяется на медицинское оборудование и инструменты мониторинга и контроля. Кроме того, оборудование промышленной автоматики не относится ни к одной из категорий, а следовательно, не подпадает под условия Директивы RoHS.

Большое внимание изучению рассматриваемой проблемы придается в Великобритании, где ежегодно выбрасывается более 1 млн. т электронных отходов (сломанные мониторы, списанные мобильные телефоны и пр.). По данным органов государственной власти, значительная часть этих отходов экспортируется. В 2006 г. было незаконно вывезено, глазным образом в Китай, Западную Африку, Пакистан и Индию, 23 тыс. т электронного скрапа. В одном из случаев в сопроводительных документах на контейнер, ожидающий отправки в Пакистан, значилось, что в нем находится упаковочный пластик. Но когда таможенники его вскрыли, то обнаружили испорченные мониторы и другие электронные отходы, которые в Лахоре должны были демонтировать в целях извлечения из них свинца и других ценных элементов.

В CША проблема сбора и утилизации электронного скрапа стоит очень остро. Эта страна экспортирует в развивающиеся страны около 80 % отработавшего компьютерного оборудования. По оценке Агентства по охране окружающей среды США, ежегодно на свалки страны попадает свыше 3 млн.

т отработавшего компьютерного оборудования. Значительно больший объем электронного скрапа вывозится за пределы страны для сжигания или переработки. Если 15 лет тому назад в США средний срок жизни персонального компьютера составлял 4,5 года, то в настоящее время он не превышает 2 лет. Ежегодно в США выбрасывается до 23 млн. старых компьютеров. Такая же ситуация сложилась и с телевизорами: жидкокристаллические и плазменные экраны приходят на смену экранам с электронно-лучевой трубкой. Каждые полгода обновляются десятки моделей мобильных телефонов. Вся эта отработавшая бытовая электроника стала динамично растущей фракцией твердых отходов.

Как же американцы решают проблемы накопления электронного мусора? В стране действует система рециклинга, причем она подразумевает не только переработку отдельных фракций ТБО во вторичное сырье, но и их сбор. Достаточно вызвать представителей службы переработки мусора, которые приедут и заберут электронный скрап.

Предотвратить глобальный кризис токсичных «электронных отходов» активно пытается Базельская сеть действия - общественная организация со штаб-квартирой в американском городе Сиэтле. Рассказывает старший координатор этой организации Джим Паккетт: «Таинственные места, куда с глаз долой направляются отходы электроники, нередко расположены в развивающихся странах. Мы сегодня видим, как бурный поток вредоносного мусора направляется из богатых стран в бедные, туда, где дешевый труд. Этот мусор заражает их землю на многие годы вперед. Таковы издержки хайтековской индустрии, олицетворяющей не только технологическую революцию, но и новую угрозу среде обитания. Здесь в одной точке сходятся массовое производство оборудования, его быстрое старение и токсичность его компонентов. При этом каждый стремится избавить себя от природоохранных расходов, перевалить решение проблемы на чужие плечи, в основном путем экспорта».

Джим Паккетт нарисовал картину того, что он увидел несколько лет назад в одном из глухих китайских городков, на территории которого расположено примитивное производство по вторичной переработке устаревшей оргтехники: «В ходе нашего первого исследования, проведенного в 2002 г.

в странах Азии, мы проследили путь старых компьютеров, сдаваемых американцами фирмам по утилизации отходов. Мы выяснили, что восемь из десяти компьютеров утилизируются за пределами США. Они загружаются в морские контейнеровозы и доставляются в Китай. Там местное население почти задаром разбирает их на запчасти и ценные материалы с применением чудовищно примитивной технологии. Представьте только: схемную плату плавят на горящих углях в небольшом котелке. Из плавящихся материнских плат извлекают микросхемы. Плавят также токсичную изоляцию проводов, чтобы извлечь из них медь. При открытом сжигании таких материалов образуются опаснейшие для жизни вещества. Кислотосодержащие субстанции сбрасываются в реки. Подземные воды в этом городке и в этой китайской провинции полностью заражены, и население вынуждено пользоваться привозной водой. И весь этот поток отходов просто выходит из-под контроля».

Еще хуже ситуация на африканских компьютерных свалках. «Недавно мы исследовали так называемый процесс вторичного использования деталей старых компьютеров и пришли к выводу, что во многих случаях это благозвучный эвфемизм, а то и просто ложь, - сокрушается Джим Паккетт. - Побывав в столице Нигерии Лагосе, мы обнаружили, что 75 % содержимого прибывающих туда контейнеров не подлежит ни повторному использованию, ни ремонту, ни перепродаже. Оно моментально поступает на свалки, где его, как правило, поджигают в целях экономии места. Опять же щелочные продукты просачиваются в грунтовые воды города Лагоса.

У них нет инфраструктуры для безопасной переработки всего этого потока техномусора».

В последнее десятилетие на территории США существенно ужесточился природоохранный контроль над утилизацией «электронных отходов». Но, по словам Джима Паккетта, неизбежное повышение расходов на утилизацию в Соединенных Штатах лишь еще больше стимулирует вывоз мусора за границу, в политически слабые, небогатые страны; этот процесс получил название «путь наименьшего сопротивления». «Я вспоминаю, как 20 лет назад огромная баржа с предназначенным для захоронения мусором, выйдя из Нью-Йорка, обошла несколько стран Карибского бассейна и вернулась обратно, потому что ее нигде не хотели принимать. Хозяева мусора, очевидно, думали соблазнить эти небогатые страны мизерным вознаграждением за утилизацию мусора. Тогда у них не получилось. Но сегодня проблема с отходами бытовой электроники приобрела глобальные масштабы. Она начала проявляться в конце 1980-х гг. и привела к подписанию международной Базельской конвенции, которая является единственным глобальным договором об утилизации мусора и должна препятствовать экономически мотивированному вывозу токсичного мусора богатыми странами на территорию бедных стран».

К сожалению, Соединенные Штаты до сих пор не ратифицировали эту конвенцию. Более того, они противостоят попыткам запретить этот вид экспорта из богатых стран в бедные. Являясь единственной промышленно развитой страной в мире, не ратифицировавшей Базельскую конвенцию, США до сих пор не располагают единой системой контроля экспорта вредных отходов. Когда речь заходит о затратах на захоронение таких отходов, их направляют туда, где эти затраты ниже.

Вступившая в 1989 г. в действие Базельская конвенция по контролю за трансграничной перевозкой опасных отходов подписана 166 странами. В Российской Федерации она вступила в силу 1 мая 1995 г. Конвенция запрещает экспорт электронного скрапа, даже в целях его утилизации. У американской администрации есть свой резон не ратифицировать Базельскую конвенцию: она считает, что в случае ратификации пострадает экономика тех стран-импортеров электронного скрапа, которые освоили его безопасную переработку.

По словам Майкла Шапиро, представителя Управления твердого мусора и экстренного реагирования Агентства по охране окружающей среды США, есть страны, способные регулировать оборот материалов без ущерба для среды обитания и получающие экономическую выгоду от переработки и возврата этих материалов в производственное использование. Ратификация Базельской конвенции Соединенными Штатами означала бы произвольное ограничение таких стран на деятельность в данной сфере.

Китай является страной, принимающей значительные объемы отработавшего электронного и электрического оборудования (примерно 70 % мирового объема). Экологическая организация «Гринпис» заявила, что эта страна стремительно превращается в свалку «электронных отходов». Если не удастся переломить данную тенденцию, то страна станет крупнейшей мировой свалкой компьютерного мусора, представляющей опасность для здоровья людей и окружающей среды.

Китайский комитет по международному сотрудничеству в области охраны окружающей среды и развития опубликовал доклад о состоянии внешней среды и ее влиянии на развитие китайской экономики. В докладе отмечается, что больше всего страдают от электронного мусора южнокитайская провинция Гуандун и восточно-китайская провинция Чжэцзян.

По прогнозу специалистов, через 10-15 лет в Китае наступит «бум электронных отходов». Масштабы ущерба среде обитания при этом будут огромными, так как переработка отходов производится методами, вредными для здоровья людей и окружающей среды. Например, в прибрежной провинции Китая Гуандан до 100 тыс. мигрантов ломают и перерабатывают устаревшие компьютеры, поступающие со всего мира. В работе участвуют мужчины, женщины и дети, не знающие о вреде, который причиняет их здоровью и окружающей среде демонтаж такой продукции, включающий в себя сжигание под открытым небом пластиковых частей и проводов, использование кислоты для извлечения золота, переплавку и сжигание токсичных печатных плат, разбивание содержащих свинец катодных лучевых трубок. Загрязнение в этом районе уже настолько велико, что колодезную воду нельзя пить, а питьевую воду приходится привозить на грузовиках.

В России программы по системному сбору и утилизации отработавшего электронного и электрического оборудования практически отсутствуют. Однако некоторые довольно кардинальные меры в данном направлении уже начинают предприниматься. Например, в соответствии с распоряжением правительства Москвы «О создании городской системы сбора, переработки и утилизации отходов электроники и электротехники» от 4 апреля 2007 г. № 602-РП в ближайшее время будут выбраны земельные участки, на которых разместятся предприятия по переработке электротехнических отходов.

В Российской Федерации в целом и в Москве в частности не ведется точный учет образования электронных отходов в общем объеме образующихся промышленных отходов. По оценке, в соответствии с применяемой мировой статистикой в Москве образуется 32-40 тыс. т электронных отходов. Объем их промышленной переработки, например, в 2006 г. составил около 700 т на единственном городском предприятии этого профиля. В 2006 г. в Москве образовался еще ряд частных предприятий, оказывающих услуги в этом секторе рынка. Но их производственных мощностей для Москвы явно недостаточно.

В России, в отличие от промышленно развитых стран, проблема утилизации электронных отходов, образующихся у населения, практически не решается. Как правило, устаревшее оборудование оказывается на полигонах. Производители электронной техники осуществляют ее утилизацию в странах ЕС, Японии, США и других развитых странах, но не ведут подобную практику в России. В московских представительствах некоторых фирм на предложение забрать отслуживший телевизор или телефон ответили отказом.

Основным методом утилизации для большинства предприятий является разборка оборудования с последующим дроблением и захоронением на полигонах остатков, не использующихся как вторичное сырье.

Методы разборки и необходимый объем работ подробно описаны в утвержденной 19 октября 1999 г. председателем Государственного комитета РФ по телекоммуникациям Методике проведения работ по комплексной утилизации вторичных драгоценных металлов из отработанных средств вычислительной техники. В основном эта методика была направлена на сохранение вторичных драгоценных металлов, и в ней встречается мало упоминаний о содержащихся в оборудовании токсичных веществах.

Однако научно-технический прогресс значительно изменил материалы и элементы, применяемые для изготовления электронного оборудования. Изменилось и само оборудование, например, все большее применение находят жидкокристаллические и плазменные мониторы и телевизоры.

После появившихся в печати публикаций о содержании в электронном ломе ртутьсодержащих элементов специалисты занялись этим вопросом и провели ряд исследований в аккредитованной аналитической лаборатории [55].

Некоторые виды оборудования были представлены московским представительством фирмы Samsung.

Проведенные исследования показывают, что несмотря на наличие ртути в различных элементах вакуумных мониторов ее содержание мало и не превышает ее ПДК в почве. Поэтому при переработке данных видов отходов заметные ртутные загрязнения могут возникать только при больших объемах переработки.

Значительно больше ртути содержат жидкокристаллические мониторы персональных компьютеров и бытовых телевизоров, а также копировальная техника (табл. 3.10).

Из табл. 3.10 следует, что жидкокристаллические мониторы персональных компьютеров содержат по 4 лампы массой 6-7 г с содержанием ртути от 15 до 60 мг/кг, что значительно превышает ее ПДК в почве. Таким образом, в среднем один жидкокристаллический монитор содержит 0,9 мг ртути. В случае его разрушения и полного испарения ртути этого

л

количества достаточно для загрязнения помещения объемом 50 м до

о

60 ПДК (ПДК ртути в воздухе составляет 0,0003 мг/м ).

Таблица 3.10

Содержание ртути в люминесцентных лампах жидкокристаллических мониторов персональных компьютеров, телевизоров, копировальной техники

Наименование, тип изделия

Содержание ртути в лампе (без цоколей), мг/кг

Копировальная техника

Сканер-копир 062 HAV15801Y0

92,78

Персональные компьютеры

Жидкокристаллические мониторы персональных компьютеров

15-60

Телевизоры

Жидкокристаллический телевизор Samsung, люминесцентная лампа типа 21 CAf

23,49

Жидкокристаллический телевизор Samsung, люминесцентная лампа типа S39A

43,42

Жидкокристаллический телевизор Samsung, люминесцентная лампа типа W804D

29,05

Жидкокристаллический телевизор Samsung, люминесцентная лампа типа EA2h

62,14

Еще выше содержание ртути в мониторах жидкокристаллических телевизоров. Телевизоры с диагональю 26 дюймов содержат 2-4 U-образные лампы массой по 13 г с содержанием ртути 62,14 мг/кг, что в 29,6 раз более ее допустимого содержания в почве. С увеличением размера экрана растет количество ламп в нем. Телевизоры с диагональю 40 дюймов содержат 16-20 ламп. При разрушении такого монитора и полного испарения ртути помещение объемом 50 м загрязняется до 400-500 ПДК.

Таким образом, при применении указанных выше существующих методов переработки отходов электронного лома возможно опасное загрязнение производственных помещений, окружающей среды вывозимыми на полигоны дроблеными отходами, не нашедшими вторичного применения, а также нанесение серьезного ущерба здоровью работников, занимающихся утилизацией электронных отходов.

Основные пути воздействия ртути на человека связаны с воздухом (дыхание). Хроническое отравление ртутью приводит к нарушению нервной системы и характеризуется наличием астеновегетативного синдрома (дрожание рук, языка, век, даже ног и всего тела), неустойчивым пульсом, тахикардией, возбужденным состоянием, психическими нарушениями. Развиваются апатия, эмоциональная неустойчивость (неврастения), головные боли, головокружение, бессонница, нарушается память.

При длительном воздействии низких концентраций паров ртути в воздухе (не более сотых долей мг/м3) у людей развивается меркуриализм. Обычно его проявления вначале выражаются в снижении работоспособности, быстрой утомляемости, повышенной возбудимости. Затем указанные явления усиливаются, происходит нарушение памяти, появляются беспокойство, неуверенность в себе, раздражительность и головные боли.

Согласно п. 4.4 Санитарных правил, при работе с ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением организация технологических процессов должна исключать возможность непосредственного контакта работника с металлической ртутью или содержащими ртуть реакционными массами, уменьшать возможность образования источников вторичного заполнения ртутью воздуха рабочей зоны.

В последнее время вызывает тревогу активная государственная кампания по замене ламп накаливания на энергосберегающие. Но ни в одном рекламном проспекте нет ни слова о содержании в таких лампах ртути, о методах и местах утилизации перегоревших ламп. Поэтому все возрастающий поток отслуживших энергосберегающих ламп попадает на городские свалки, насыщая массив мусора, почву, воздух ртутью. Если государство и бизнес не примут экстренных мер, нам грозит очередной опасный очаг загрязнения окружающей среды.

В заключение нужно отметить, что ртутьсодержащие отходы относятся к первому классу опасности, поэтому согласно действующим нормативным актам разборкой и извлечением содержащихся в элементах отслужившего электронного оборудования ртутьсодержащих ламп должны заниматься квалифицированные специалисты лицензированных организаций в приспособленных для этого производственных помещениях, максимально приближенных к установке для переработки ламп. 

<< | >>
Источник: В.М. Малахов, А.Г. Гриценко, С.В. Дружинин. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОЛОГИЯ МОНОГРАФИЯ В трех томах Том 1. 2012

Еще по теме Электронный скрап:

  1. ПЛАТИНА ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
  2. Основные тенденции в развитии черной металлургии
  3. Твердые отходы
  4. Электронный скрап
  5. ПЕРЕРАБОТКА СТАЛЬНОГО ЛОМА (СКРАПА)
  6. ПЕРЕРАБОТКА РЕЗИНОВЫХ ШИН