Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật điện cao áp tĩnh điện trong xử lý chất thải điện tử

- VŨ HOÀNG HIỆP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP TĨNH ĐIỆN TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THẮNG Hà Nội – 2012 VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP LỚP : 10BKTĐHTĐ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU.
- 3 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ.
- Hiện trạng phát thải và quản lý chất thải điện tử trên thế giới.
- Lượng phát thải chất thải điện tử trên thế giới.
- Hiện trạng tái sử dụng, tái chế và quản lý chất thải điện tử trên thế giới.
- Hiện trạng quản lý chất thải điện tử trên thế giới.
- Hiện trạng phát thải và quản lý chất thải điện tử ở Việt Nam.
- Nguồn phát thải chất thải điện tử ở Việt Nam.
- Hiện trạng thu gom, tái sử dụng, tái chế và quản lý chất thải điện tử ở Việt Nam.
- Hiện trạng tái chế và tái sử dụng chất thải điện tử ở Việt Nam.
- QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM LÀM GIÀU KIM LOẠI TRONG CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ.
- Học viên Vũ Hoàng Hiệp VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP LỚP : 10BKTĐHTĐ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan : Luận văn “Nghiên cứu ứng dụng Kỹ thuật điện cao áp tĩnh điện trong xử lý chất thải điện tử” do PGS.TS.
- Kết quả phân bố % khối lượng các mẫu ở điện thế 27,5kV VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 1 LỚP : 10BKTĐHTĐ MỞ ĐẦU Cùng với quá trình phát triển kinh tế - xã hội, thu nhập và mức sống của người dân tăng cao dẫn đến nhu cầu sử dụng các thiết bị điện, điện tử ở Việt Nam ngày càng gia tăng.
- Bên cạnh đó các loại thiết bị điện, điện tử gia dụng đã qua sử dụng vẫn đang ồ ạt đổ vào Việt Nam theo nhiều con đường khác nhau.
- Những điều này dẫn đến lượng thiết bị điện, điện tử gia dụng thải bỏ ( gọi chung là chất thải điện tử) cũng ngày càng gia tăng.
- Các thiết bị điện, điện tử chứa nhiều chất nguy hại như vật liệu kim loại nặng ( chì, cadimi, thủy ngân…) hay các chất hữu cơ.
- VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 2 LỚP : 10BKTĐHTĐ Hiện nay tại các nước phát triển việc kiểm soát và xử lý chất thải điện tử đã được nghiên cứu và ứng dụng hiệu quả còn ở nước ta việc tái chế sử dụng chất thải điện tử mới chỉ dừng ở quy mô nhỏ, phân tán với công nghệ, kỹ thuật và thiết bị lạc hậu dẫn đến làm thất thoát phần lớn tài nguyên quý hiếm và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
- Trong những năm gần đây Việt Nam đã có một vài công trình nghiên cứu về xử lý chất thải điện tử nhưng các nghiên cứu còn rời rạc, chưa mang tính hệ thống và đồng bộ.
- Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu làm giàu kim loại trong chất thải điện tử bằng cách ứng dụng kỹ thuật điện cao áp tĩnh điện trong thiết bị tuyển điện.
- VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 3 LỚP : 10BKTĐHTĐ CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ Chất thải điện tử là tên gọi phổ biến chính thức cho các sản phẩm điện tử gần cuối của thời gian hữu ích như : máy tính, tivi, điện thoại, máy nghe nhạc, tủ lạnh, máy giặt, điều hòa, thiết bị chiếu sáng, thiết bị điện và các sản phẩm điện tử thông thường khác.
- Chỉ có 25% lượng chất thải điện tử được tái sử dụng, phần còn lại hình thành nên những bãi rác phế liệu lớn ở các nước nghèo[1].
- Hiện trạng phát thải và quản lý chất thải điện tử trên thế giới 1.1.1.
- Lượng phát thải chất thải điện tử trên thế giới Trong những năm gần đây nền kinh tế và khoa học kỹ thuật càng phát triển mạnh mẽ thì các thiết bị điện tử như tivi, máy tính, điện thoại…ngày càng đóng vai trò không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại.
- Chất thải điện tử là một trong những loại chất thải rắn có tỉ lệ tăng nhanh nhất thế giới.
- Theo nghiên cứu của Cơ quan môi trường châu Âu (EEA), chất thải điện tử đang VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 4 LỚP : 10BKTĐHTĐ tăng dần với tỉ lệ tăng từ 3-5%/năm và tăng nhanh gấp 3 lần so với các loại chất thải rắn khác.
- Theo tổ chức bảo vệ môi trường Silicon Valley Toxics Coaltion cả thế giới thải ra từ 30-40 triệu tấn chất thải điện tử mỗi năm trong đó có khoảng 130 triệu chiếc điện thoại di động.
- Tổng số chất thải điện tử ở EU năm 2005 là 9,3 triệu tấn trong đó bao gồm 40 triệu máy tính cá nhận và 32 triệu tivi.
- Ở Trung Quốc : 5 triệu máy tính và 10 triệu tivi mới được tiêu thụ và khoảng 1,2 triệu tấn chất thải điện tử thải ra mỗi năm kể từ 2003.
- Ở Canada : hàng năm có khoảng 140000 tấn chất thải điện tử bị chôn lấp.
- VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 5 LỚP : 10BKTĐHTĐ - Tại Châu Mỹ Latinh theo số liệu của Viện sinh thái quốc gia Mexico có 80% thiết bị điện và điện tử được bỏ ở các bãi rác hoặc chất gom tại nhà, cơ quan, xí nghiệp.
- Báo cáo gần đây nhất của LHQ đã dự đoán đến năm 2020 lượng chất thải điện tử từ máy tính cũ sẽ tăng khoảng ở khu vực Nam Phi và Trung Quốc, 500% ở Ấn Độ so với năm 2007.
- Đến năm 2020 lượng chất thải điện tử từ điện thoại hỏng so với năm 2007 tăng 7 lần ở Trung Quốc và 18 lần ở Ấn Độ.
- Các nước như Senegal và Uganda lượng chất thải điện tử từ máy tính sẽ tăng từ 4-8 lần vào năm 2020.
- Số lượng các sản phẩm điện tử khác trên thế giới như máy nghe nhạc, máy chơi game…cũng tăng từ 10-40% mỗi năm[2].
- Chính vì vậy các quốc gia có nền công nghiệp phát triển trên thế giới như Mỹ, Nhật, EU…lại là các quốc gia có lượng chất thải điện tử nhiều nhất.
- Theo tổ chức GreenPeace có từ 50-80% thiết bị điện, điện tử thải ở Mỹ được xuất khẩu sang Trung Quốc, Ấn Độ và các quốc gia đang phát triển khác.
- Còn ở Châu Âu, lượng chất thải điện tử thu gom và xử lý chỉ đạt 25% trong tổng số chất thải điện tử của khối này.
- Các nước đang phát triển với tốc độ nhanh hiện nay như Trung Quốc, Ấn Độ… có nhu cầu sử dụng các thiết bị tin học và điện tử công nghệ cao rất lớn.
- Hiện trạng tái sử dụng, tái chế và quản lý chất thải điện tử trên thế giới * Thành phần của chất thải điện tử theo khối lượng.
- Kim loại : 49.
- Đèn hình, ống tia điện tử : 12.
- Từ các số liệu trên ta thấy tiềm năng tái chế kim loại trong chất thải điện tử là rất lớn.
- Hệ thống quản lý chất thải điện tử trên thế giới bao gồm các chiến lược xử lý các thiết bị đã hết hạn sử dụng.
- Phương pháp tái sử dụng là phương pháp rất quan trọng để giảm thiểu chất thải ở bãi rác giảm gánh nặng cho môi trường cũng như hạn chế việc phải tái chế chất thải điện tử.
- Tái chế Tái chế là một quá trình rất quan trọng của các chiến lược cuối cùng với chất thải điện tử.
- Làm giàu : là quá trình tách kim loại ( đồng, nhôm, vàng…) và nhựa trong thiết bị điện tử hỏng bằng phương pháp tuyển từ, tuyển điện và tuyển dựa vào trọng lực.
- Điều này dẫn đến hậu quả nghiêm trọng do chất thải điện tử chứa một lượng lớn nhựa nên khi đốt cháy PVC sẽ giải phóng hydrogen chloride.
- Hiện trạng quản lý chất thải điện tử trên thế giới Hiện nay, tỷ lệ rác thải điện tử được tái chế trên thế giới còn rất thấp.
- Nói cách khác, tỷ lệ rác thải điện tử không được tái chế lên tới 91%.
- Một trong những giải pháp giúp giải quyết tận gốc vấn đề rác thải điện tử là gắn trách nhiệm với nhà sản xuất.
- Như thế, họ sẽ đỡ mất công sức và tiền bạc cho việc tái chế rác điện tử.
- VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 11 LỚP : 10BKTĐHTĐ Vào ngày25 tháng 5 năm 2007, khối liên minh các ngành công nghiệp điện tử(EIA) đã đưa ra khung luật nhằm thiết lập một chương trình tái chế các sản phẩm công nghệ thông tin trên phạm vi liên bang[2].
- Quy định về chất thải điện tử ở Canada Ở Canada, luật về chất thải điện tử được giao cho các tỉnh và vùng lãnh thổ ban hành.
- Một vài hệ thống quản lý chất thải điện tử kiểu Châu Âu đang được áp dụng tại hầu hết các tỉnh của Canada[2].
- Quy định về chất thải điện tử ở Trung Quốc Tháng 4-2007 Trung Quốc đã ban bố “Biện pháp quản lý khống chế ô nhiễm từ các sản phẩm điện tử”, buộc các sản phẩm điện tử phải dán nhãn chỉ rõ các độc chất có trong sản phẩm.
- Quy định về chất thải điện tử ở Nhật Bản Luật tái chế các thiết bị thải gia dụng được thực thi vào năm 1998 và bắt đầu có hiệu lực vào tháng 4 năm 2001.
- Ngày 2 tháng 4 năm 2007, Hội đồng quốc gia Hàn Quốc đã thông qua “Đạo luật về các nguyên liệu được tái chế từ các sản phẩm điện tử và điện thoại”.
- Tuy nhiên vẫn chưa có một quy định chung để giải quyết một cách triệt để vấn nạn đối với chất thải điện tử[2].
- Hiện trạng phát thải và quản lý chất thải điện tử ở Việt Nam 1.2.1.
- Vì thế chất thải điện tử đang dần trở thành một trong những vấn đề môi trường đặc biệt nghiêm trọng.
- Những lý do nêu trên có thể làm tăng vọt số lượng các loại chất thải điện tử trong thời gian tới ở Việt Nam và nếu chúng ta không có một hệ thống quản lý chặt chẽ thì sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.
- Tổng lượng chất thải công nghiệp điện tử phát sinh từ Vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ là 1.370 tấn/năm (chiếm 84% tổng lượng thải).
- Khối lượng này được dự báo sẽ tăng đáng kể trong thời gian tới do sự phát triển của công nghiệp điện tử tại Bắc Ninh.
- VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 14 LỚP : 10BKTĐHTĐ - Tại vùng Kinh tế Trọng điểm miền Trung, tổng lượng chất thải công nghiệp điện tử chỉ khoảng 6-7 tấn/năm (bằng 0,4% so với tổng lượng thải).
- Lượng chất thải này chủ yếu phát sinh từ các cơ sở sửa chữa và cung cấp sản phẩm điện tử.
- Vùng Kinh tế trọng điểm phía Nam tạo ra lượng chất thải công nghiệp điện tử khoảng 254 tấn/năm (bằng 15,6% tổng lượng chất thải trên toàn quốc).
- Các chuyên gia dự báo khối lượng chất thải công nghiệp điện tử trong vùng này sẽ tăng từ 10-15%/năm do chính sách thu hút đầu tư đã làm gia tăng sản xuất của các ngành hàng tiêu dùng và thiết bị điện tử gia đình[6].
- Chính vì thế việc quản lý và xử lý chất thải điện tử cần được chú ý và quan tâm từ phía các cơ quan chức năng có liên quan.
- Hiện trạng thu gom, tái sử dụng, tái chế và quản lý chất thải điện tử ở Việt Nam 1.2.2.1.
- Hiện trạng thu gom Chất thải điện tử ở Việt Nam chủ yếu được thu gom bởi các công ty môi trường đô thị ở các địa phương(URENCOs).
- Bên cạnh đó một số lượng lớn chất thải điện tử được thu gom bởi những người thu mua phế liệu và được tái chế bởi các làng nghề thủ công hay các đơn vị tái chế.
- Hầu hết các chất thải điện tử được phân loại và được xử lý ngay tại nguồn.
- Những chất thải điện tử có khả năng tái sử dụng và tái chế được bán cho các đơn vị tái chế, còn VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 15 LỚP : 10BKTĐHTĐ các chất thải không tái chế được thì được công ty môi trường đô thị thu gom, vận chuyển và xử lý bằng cách đốt, chôn lấp hoặc cho vào kho[6].
- Hiện trạng tái chế và tái sử dụng chất thải điện tử ở Việt Nam a.
- Tái sử dụng Việc tái sử dụng các loại chất thải điện tử ở Việt Nam còn rất nhiều hạn chế, chủ yếu là sử dụng lại các thiết bị đã dùng hoặc tháo các linh kiện có thể thay thế hoặc sửa chữa.
- Những phần của chất thải điện tử công nghiệp có thể sử dụng lại được chủ yếu là các vỏ bọc và bao bì bên ngoài.
- Kết quả là hầu hết các chất thải điện tử đều được tân trang hay xuất khẩu hơn là tái chế nguyên liệu, bởi vậy Việt Nam vẫn còn tránh được các ảnh hưởng xấu của quá trình tái chế với môi trường và sức khỏe con người[6].
- Tái chế Tiềm năng của việc tái chế chất thải điện tử ở Việt Nam là rất cao(khoảng 80% tổng số các loại chất thải điện tử có thể tái chế).
- Một thực tế là ở Việt Nam hiện nay còn thiếu các nghiên cứu về công nghệ tái chế chất thải điện tử.
- Vấn đề chất thải điện tử vẫn chưa thực sự nhận được sự quan tâm nhiều của các nhà khoa học ngay cả khi nó có tiềm năng lớn để thu hồi các nguyên liệu cũng như vấn đề bảo vệ môi trường.
- Trong bối cảnh đó việc tái chế thu hồi kim loại trong các bản mạch điện tử thải được xem là một phương pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề chất thải điện tử cũng như tác động của chúng tới môi trường.
- Các phương pháp xử lý chất thải điện tử như tái sử dụng, lưu kho, đốt, chôn lấp chỉ là những phương pháp mang tính chất tạm thời và chưa toàn diện.
- Có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý chất thải điện tử nhưng chỉ có một số phương pháp đảm bảo ít ảnh hưởng tới môi trường đồng thời thu hồi được lượng kim loại lớn nhất, kể cả các kim loại quý có giá trị kinh tế cao.
- Luận văn tập trung vào việc nghiên cứu thu hồi kim loại trong chất thải điện tử bằng phương pháp tuyển điện dựa trên ứng dụng kỹ thuật điện cao áp tĩnh điện.
- VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 18 LỚP : 10BKTĐHTĐ CHƯƠNG II QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM LÀM GIÀU KIM LOẠI TRONG CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ Làm giàu kim loại trong chất thải điện tử sẽ làm giảm ô nhiễm cho môi trường đồng thời thu hồi được nguyên liệu cần thiết cho sản xuất.
- Hơn nữa quá trình tái chế có thể đảm bảo chất thải điện tử được xử lý an toàn.
- Luận văn trình bày nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật điện cao áp tĩnh điện để xử lý chất thải điện tử trên thiết bị tuyển điện.
- Phương pháp tuyển điện Đây là một phương pháp hữu hiệu để tách, thu hồi riêng kim loại và nhựa từ chất thải điện tử.
- Quá trình tuyển điện Quá trình thu hồi, làm giàu kim loại trong chất thải điện tử được thể hiện trên sơ đồ sau Hình 2.2.
- Sơ đồ quá trình tuyển điện Chất thải điện tử được thu gom, tháo dỡ và phân loại riêng từng linh kiện.
- Hàm lượng tổng kim loại.
- Nghiên cứu quá trình tuyển điện ta thấy hoàn toàn có thể làm giàu kim loại từ chất thải điện tử.
- Như vậy tùy thuộc vào mục tiêu làm giàu kim loại trong chất thải điện tử mà ta có thể chọn điện thế và nghiền, sàng vật liệu theo kích thước phù hợp, thiết kế hệ thống tuyển điện hợp lý để có thể đạt được hiệu suất cao nhất.
- VIỆN ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HỌC VIÊN : VŨ HOÀNG HIỆP 68 LỚP : 10BKTĐHTĐ KẾT LUẬN Sau khi hoàn thành đề tài luận văn “ Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật điện cao áp tĩnh điện trong xử lý chất thải điện tử” em rút ra được một số kết luận: 1.
- Chất thải điện tử là một trong những loại chất thải rắn có tốc độ gia tăng nhanh nhất thế giới với tỉ lên 3-5%/năm(tăng nhanh gấp 3 lần so với các loại chất thải rắn khác).
- Công nghệ thu hồi kim loại từ chất thải điện tử tại Việt Nam vẫn còn lạc hậu và làm thất thoát phần lớn tài nguyên quý hiếm.
- Khả năng ứng dụng thực tế vào quá trình xử lý chất thải điện tử trong hệ thống tái chế thu hồi kim loại quý hiếm, có giá trị cao là hoàn toàn khả thi.
- Hà Vy(2008), “Rác thải điện tử: Bài 2:Đâu là giải pháp http://www.sggp.org.vn/hosotulieu .
- Phạm Thu(2011), “Đôi điều về rác thải điện tử http://www.xahoithongtin.com.vn p0c119/doi-dieu-ve-rac-thai-dien-tu.htm.
- Hà Vĩnh Hưng, Huỳnh Trung Hải(2009), “Chất thải điện tử và công nghệ tái chế”, http://www.mtx.vn/van-de-chung/7820-chat-thai-dien-tu-va-cong-nghe-tai-che-new.mtx 8

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt