RECIKLIRANJE ELEKTROTEHNIČKIH PROIZVODAPopis pitanja za usmeni kolokvij

1. Navesti posljedice utjecaja čovjeka na okoliš.

Okoliš i čovjek u njemu čine dinamičan ekološki sustav koji je u stalnom razvoju. U njemu se provodi stalna izmjena tvari i energije uz vlastito reguliranje sustava, što zovemo ekološka ravnoteža. Značajna odstupanja od ravnoteže izazivaju tzv. ekološke krize. U nekim slučajevima ekosustav može prevladati takvu krizu i vratiti se u stanje ravnoteže, u protivnom dolazi do ekološke katastrofe

2. Objasniti koncept dematerijalizacije.

Dematerijalizacija je dugoročni koncept koji se temelji na postavkama održivog razvoja, a očituje se smanjenjem upotrebe materijala, pakiranja, produljenje upotrebe materijala, smanjenje trošenja. Primjer: razvoj mobilne telefonije koja ne troši telekomunikacijske vodove i kablove, što je posebno važno zbog uštede bakra

3. Uloga i značenje koncepta „održivog razvoja“

Održivi razvoj je razvitak koji zadovoljava potrebe sadašnjice bez ugrožavanja mogućnosti budućih naraštaja da zadovolje vlastite potrebe.

4. Opisati pojam "gospodarstvo s kružnim tokom materijala".

5. Navesti vrste ponovne upotrebe dotrajalih ili odbačenih proizvoda.

Ponovna uporaba proizvoda - daljnja uporaba rabljenog proizvoda ili njegovih dijelova u istoj (prvobitnoj) namjeni.Obnavljanje proizvoda – industrijski postupak kojim se dotrajali proizvod prerađuje u stanje “kao novo”Ponovna uporaba materijala - predstavlja materijalno iskorištenje dotrajalog proizvoda, pri čemu se on koristi kao sirovina, tzv. “sekundarna sirovina”, u proizvodnji materijala

6. Definirati pojam „električni i elektronički uređaji“ prema EU uredbi (DIRECTIVE 2002/96/EC).

Električni i elektronički uređaji su uređaji kojima je za ispravan rad potrebna električna struja ili elektromagnetno polje, kao i uređaji kojim se stvara, prenosi i mjeri električna struja. Također su to i uređaji konstruirani za rad pod naponom do 1000 V izmjenične, odnosno 1500 V istosmjerne struje.

7. Opišite pojam "otpad električnih i elektroničkih uređaja".

Otpad električnih i elektroničkih uređaja označava otpad navedenih uređaja uključujući njihove sastavne dijelove, podsklopove i izmjenjive dijelove tijekom održavanja ili u trenutku odlaganja na otpad.

8. Navesti specifičnosti elektrootpada u odnosu na ostale vrste otpada.

Veliki porast potrošnje, lako se prepoznaje i odvaja, tendencija smanjenja veličine proizvoda, sadrži opasne i štetne tvari, mogućnosti zapošljavanja (na poslovima prikupljanja, prijevoza i recikliranja otpada).

9. Značenje pojma recikliranje.

Recikliranje (oporaba) je ponovna uporaba iskorištenih, odnosno odbačenih materijala i proizvoda u istu ili različitu svrhu, s ili bez prethodne dorade.

10. Značenje pojam recikličnost.

Recikličnost je obilježje proizvoda ili materijala koje ukazuje na njegovu prikladnost da se može iz otpada preusmjeriti i vratiti na ponovnu uporabu kao: funkcionalno ispravni dio (recikliranje proizvoda) ili sirovina za izradu novog proizvoda (recikliranje materijala).

11. Objasniti pojam "konstruiranje za okoliš".

Konstruiranje i proizvodnja koji uvažavaju okoliš i konstruiranje za okoliš nastoje smanjiti negativni utjecaj proizvodnog sustava na okoliš.

12. Opišite svrhu pristupa cjelovitog bilansiranja (e. Life Cycle Analysis, LCA). Kako se provodi?

Cjelovito bilansiranje je metoda koja mjeri, analizira i sumira potrošnju energije i sirovina, zatim emisije onečišćenja u okoliš i druge značajne utjecaje tijekom ukupnog životnog ciklusa proizvoda s gledišta okoliša u zadanim granicama.Može se reći da je to pokušaj mjerenja utjecaja proizvoda (u svim njegovim životnim fazama) na ekosustav.

Utjecaj proizvoda na okoliš promatra se u tri područja:• Ljudsko zdravlje (bolesti, prerane smrti)• Kvaliteta ekosustava (toksične emisije, analiza učinka i dr.)

• Resursi (utrošak energije, ruda)

13. Dijagramski prikažite zavisnost utjecaja recikliranja na troškove i opterećenje okoliša (Sl.3-18)

14. Vrste recikliranja s obzirom na životne faze proizvoda i njihove karakteristike?

Recikliranje tijekom proizvodnjeKod recikliranja tijekom proizvodnje se javlja najmanje poteškoća i to stoga što je olakšano prikupljanje, razvrstavanje, prijevoz i prerada otpada. Otpad se sastoji od lomljevine, škarta i nusprodukata proizvodnje i nije rijetkost da se njegova prerada obavlja na mjestu nastanka, odnosno da se ponovno uključuje u proizvodni proces kao sirovina. Ipak se najčešće otpad prikuplja kao sekundarna sirovina i odvozi na preradu u tvornice za proizvodnju materijala.

Recikliranje tijekom uporabeRecikliranje tijekom uporabe se odnosi na otpad koji nastaje servisiranjem i održavanjem proizvoda. Najpovoljnije rješenje je ponovna uporaba dotrajalih dijelova, u istu ili različitu namjenu, s ili bez prethodne dorade, tj. obnavljanja. U tim slučajevima možemo govoriti o ponovnoj uporabi dijelova ili sklopova.

Recikliranje nakon uporabe

Recikliranje nakon uporabe predstavlja zapravo uklanjanje dotrajalog proizvoda. U ovoj fazi nastaje i najveća količina otpada koji se još naziva “potrošački otpad”. Problemi koji se javljaju proizlaze iz raspršenosti proizvoda na tržištu što otežava prikupljanje, raznovrsnosti tipova i proizvođača istovrsnih proizvoda te neprikladnost proizvoda za recikliranje.

15. Objasniti pojmove "upcycling" i "downcycling".

Prerada otpada kao sekundarne sirovine najniži stupanj povrata materijala, nazvan downcycling koji znači uporabu materijala u druge namjene, obično niže vrijednosti u odnosu na prvobitnuUčinkovitiji način recikliranja, tzv. upcycling predstavlja ponovnu uporabu djelomično dotrajalog proizvoda, s ili bez dorade, kao što su npr. zavarivanje, navarivanje, mehanička obrada itd. Kako se pritom uglavnom zadržava oblik proizvoda, to se naziva ponovna uporaba proizvoda

16. Navesti uloge recikliranja.

Uloga recikliranja je poglavito ekonomska i ekološka, a temeljne prednosti su:1. Čuvanje zaliha neobnovljivih izvora sirovina preradom odbačenih materijala2. Ušteda energije pri dobivanju materijala iz sekundarnih sirovina.3. Zaštita okoliša smanjivanjem količine deponiranog otpada u okolinu

17. Koji se postupci (aktivnosti) provode kod recikliranje?

Operacije recikliranja:prikupljanje dotrajalih i/ili odbačenih proizvoda rastavljanje razvrstavanje komponenti / materijala skladištenje transport i prerada kojom se dobiva upotrebljivi materijal

18. Pojam i uloga rastavljanja dotrajalog proizvoda.

Rastavljivost je mjera prikladnosti proizvoda rastavljanju.Rastavljanje je važan element recikliranja materijala jer iziskuje mnogo rada što je skupo.Postoje dva načina rastavljanja: ručno i mehaničko.

19. Usporediti karakteristike ručnog i mehaničkog (automatsko) rastavljanja.

Ručno rastavljanje - prednost: veća čistoća reciklata u odnosu na odvajanje mehaničkim putem - nedostatak: visoki troškovi ljudskog rada

Mehaničko rastavljanje- prednost: niža cijena, pogodno kod većih količina otpada

20. Protumačite značenje pojma optimalna dubina rastavljanja.

Postoji neka optimalna dubina rastavljanja koja daje najveću korist uz najmanje utrošenog rada i energije. Njeno određivanje zahtijeva analizu strukture proizvoda, probno rastavljanje, uvažavanje stupnja razvijenosti recikliranja, poznavanje cijene rada, materijala, postupaka recikliranja, zbrinjavanja otpada i dr.

21. Načini usitnjavanja otpada.

22. Navesti uređaje za mehaničko usitnjavanje otpada.

Mlin čekičar, sitnilica otpada i Shredder

23. Navesti težinske postupke razvrstavanja usitnjenog otpada.

24. Električni i magnetski postupci razvrstavanja.

Razvrstavanje vrtložnim strujama i odvajanje željeznih čestica magnetnim valjkom.

25. Navedite bar tri postupka kod kemijskog recikliranja.

U kemijskoj se preradi otpada najčešće koriste slijedeći kemijski postupci:• elektrokemijski ili elektrolitski• polireakcije• fotokemijski• katalitički

26. Opisati postupke odvajanja plemenitih metala.

Dobivanje plemenitih metala iz elektroničkog otpada se zbiva u postrojenjima za filtriranje koji nude elektrolizu s taljenjem kao procesom odvajanja. Pri tome se cjelokupni anodni mulj otapa, a tekući agregat metala se koristi za elektrolitsko odvajanje. Komponente elektrootpada koje sadrže plemenite metale se moraju prethodno osloboditi od elementa koji sadrže opasne tvari (opasni otpad). Obrada koja je karakteristična za materijale od kojih se izrađuju prevlake odvija se u visokim pećima. Pri temperaturama od 1000 do 1250 oC stvaraju se bakreni kamen, legure olova kao i troska (nečistoća). Frakcija koja sadrži olovo se može reciklirati kao topiva ekstrakcija. Reakcijama s oksidirajućom atmosferom olovo se pretvara pri 1000 0C u tekuće olovo. Oksidirajuće tvari se nalaze u taljevini i mogu se ukloniti čime se obogaćuju plemeniti metali u metalnoj fazi. Često se koristi i suho-mehanički proces obrade za obogaćivanje frakcija koje sadrže plemenite metale.Isplativost postupka za dobivanje plemenitih metala može postići samo ako je sadržaj zlata od minimalno 0,03 % maseno.

27. Opisati toplinske postupke recikliranja.

Odvajanje čvrstih tvari iz pomiješanog elektroničkog otpada uz pomoć toplinskih procesa se odvija dovođenjem ili oduzimanjem topline. Otopljena tvar može se odvajati i pomoću isparavanja i sušenja. Za odvajanje čvrste tvari koje je otopljena u rastvarajućem sredstvu koriste se sljedeći postupci odvajanja: kristalizacija, sušenje, zamrzavanje, izdvajanje soli i taloženje.Toplinski procesi za preradu i recikliranje se ni u kojem slučaju ne mogu poistovjetiti sa spaljivanjem otpada.

28. Postupci odvajanja polimera.

Od poznatih postupaka, kao prikladan se koristi postupak odvajanja zasnovan na različitim temperaturama taljenja polimernih materijala. Pri tome se koriste različite specifične topline taljenja različitih vrsta polimera. U tu se svrhu koristi transportna traka kojom se prenosi usitnjena mješavina polimernog otpada. U dodiru s vrućim rotirajućim valjkom čestice polimera se tale, a putem uređaja za razdvajanje se sortiraju i drugom transportnom trakom odvode u spremnik. Nerastaljene čestice ostaju na transportnoj traci i padaju u drugi spremnik.Učinkovitost ovog postupka zavisi o više čimbenika.Ovi uređaji ne stvaraju emisije, pa su stoga ekološki pogodni i ekonomski isplativi. Razvoj uređaja odvija se u pravcu povećanja kapaciteta i kvalitete razvrstavanja. Zanimljiv je i obećavajući postupak odvajanja polimernog otpada primjenom podhlađivanja (ispod temperature stakljenja) tako da nema emisija u atmosferu.

29. Opisati postupak pirolize u preradi otpada.

Ovaj postupak obrade elektroničkog otpada zasniva se na razgradnji bez kisika. Prerada kod ovog procesa odvija se u dva toka: čvrstog ostatka metala, ostalih tvari i ugljika, te pirolitičkog plina. Nastali se plin može razdvojiti na visoko taljive ugljikovodike, kisele ostatke plina, te čestice prašine i čađi. Čvrsti ostatak, koji je nastao tijekom procesa tinjanja, odvodi se iz reaktora putem transportne trake u međuskladište, te priprema za daljnju preradu koja se provodi odvajanjem grubih željeznih dijelova pomoću tračnog magneta. Potom slijedi mljevenje kojim se razdvajaju nakupine staklastih vlakana i neželjeznih metala. Daljnjom se obradom odvajaju metali od polimera. Metali se uspješno odvajaju odvajanjem u tekućini.Prednosti: ne mogu se pojaviti tvari koje štete okolišu, kao što su npr. halogeni i teški metali; istodobno metali ostaju sačuvani, komponente koji sadrže štetne tvari, kao što su PCB- kondenzatori ili vodljive ploče se na ekološki način razgrađuje, omogućuje gospodarsko i ekološko odvajanje korisnih tvari na metale, ugljikovodike i soli frakcije štetnih tvari i ostaci tvari se reduciraju u usporedbi prema drugim procesima razgradnje materijala.

30. Primjena kriotehnike u obradi otpada.

Predstavlja ekološki i ekonomski prihvatljiv postupak odvajanja pojedinih frakcija iz elektroničkog otpada. Zasnivana se na hlađenju otpada na niske temperature ispod vrelišta zraka (-192,3 0C) i dušika (-195,8 0C). Dobri, pa čak i vrlo dobri rezultati se postižu kod razdvajanja nekih spojeva polimera i metala. Žice prethodno odvojene nekim od mehaničkih postupaka prerade elektroničkog otpada i kablovi se usitnjavaju do određene granulacije, a zatim hlade tekućim dušikom u područje niske temperature. Ohlađeni se dijelovi se dovode u stroj za usitnjavanje. Zbog krhkosti materijala na ovim temperaturama dolazi do pucanja spojeva.

31. Pravci razvoja prerade otpada.

Prerada se otpada razvija u slijedećim pravcima • prepoznavanja: usavršavanje metoda prepoznavanja vrste i sastava materijala (poglavito polimera)• razvrstavanja: razvoj fizikalno-kemijskih metoda izdvajanja s povećanom čistoćom separata• razvoja materijala: utvrđivanje svojstava (značajki materijala) koja opisuju prikladnost ponovne uporabe materijala; ispitivanje svojstava recikliranog materijala• toplinsko razlaganje materijala: razvoj toplinskih postupaka obrade posebno opasnih tvari• automatizacija rastavljanja: razvoj automatiziranih postupaka rasklapanja i razvrstavanja materijala uz primjenu robota (npr. rasklapanje i razvrstavanje dijelova tipkovnice računala)

32. Izbor postupka prerade krutog miješanog otpada.

Izbor postupka prerade krutog mješanog otpada zavisi o njegovim karakteristikama, kao što su:•sastav materijala,• homogenost mješavine, • veličina i oblik čestica/dijelova•fizikalna svojstva (električna, mehanička, magnetska)•zapaljivost itd.