Утилизация электроники

В России на сегодня развито три направления утилизации электроники: рынок б/у электронных компонентов, вторичная переработка цветных металлов и вторичная переработка электроники содержащей драгметаллы.

В российском законодательстве нет понятия "отходы электроники", тем не менее, в классификаторах такие отходы фигурируют:

ГОСТ 30775-2001 "Классификация, идентификация и кодирование отходов"

Номер п/п	Группа	Подгруппа	Позиция	Наименование отхода
807	20	3	1	Холодильники (содержащие фреоны), отдельные комплектующие детали
808	20	3	2	Печатные машинки
809	20	3	3	Электронное оборудование, отдельные комплектующие детали

Федеральный классификационный каталог отходов

Код	Наименование
4 81000 00 00 0	Оборудование компьютерное, электронное, оптическое, утратившее потребительские свойства
4 82000 00 00 0	Оборудование электрическое, утратившее потребительские свойства

Надо признать, что термин "электрическое оборудование" не в традициях русского профессионального языка. У нас традиционно используется термин "электротехническое оборудование". Тем не менее, в некоторых вариантах перевода Директивы Совета и Парламента ЕС 2002/96/ЕС по отходам электротехнического и электронного оборудования также используется "не русский" термин "электрическое оборудование". По мнению автора, следует придерживаться и применять традиционные понятия и термины. В данной статье речь в основном пойдет об отходах электронного оборудования.

Благодаря техническому прогрессу электронные устройства стали морально устаревать гораздо раньше, чем это было несколько десятилетий назад. В результате, ненужными становятся не только сломанные изделия, но и вполне рабочие устройства. Иными словами электронные устройства становятся "отходами" еще не потеряв своих потребительских свойств. Просто потребителя перестали эти свойства удовлетворять.

Направления утилизации отходов электроники

Помимо того, что больше половины отходов электроники – работоспособные устройства, существует и другая особенность. Отходы электроники очень часто содержат токсичные вещества, например, соединения тяжелых металлов: ртуть, свинец, кадмий и др. В этих отходах также содержатся драгоценные и редкоземельные металлы: платина, золото, серебро, палладий, иридий и др. Это в свою очередь определило несколько концептуальных подходов к управлению отходами электроники:

• повторное использование по «скользящей схеме» (морально устаревшая техника передается в пользование более бедным школам, библиотекам, некоммерческим организациям, инвалидам и т.д.);
• использование отдельных годных частей (модули памяти, процессоры);
• вторичная переработка (использование отдельных материалов в качестве вторичного сырья);
• обезвреживание токсичных компонентов.

Повторное использование электроники

Первое направление, при всей его очевидности, в нашей стране не прижилось. Автор неоднократно был свидетелем, когда выбрасывались десятками вполне рабочие компьютеры (в том числе и вполне современные), в то время когда инвалидам единично, но помпезно вручали новые и дорогие компьютеры.

Тем не менее, "маломощные" компьютеры можно использовать в качестве терминалов, подключенных к мощному высокопроизводительному серверу или сети Интернет. Так, например, организована работа во многих зарубежных школах.

Более того, зачастую, во многих организациях, в том числе и бюджетных, производительные дорогие компьютеры используются в качестве простых терминалов (дорогих "пишущих машинок"). При рачительном подходе, модернизация компьютерного парка может сводиться к замене мониторов с электронно-лучевой трубкой на ЖК-мониторы (более экономичные и менее утомительные для глаз) и установкой одного мощного сервера.

Аналогично используются старые мобильные телефоны. На вторичном рынке можно встретить устаревщую радиоэлектронную аппаратуру высвобождаемого военного имущества, а также бытовую электронику.

Рынок вторичных комлектующих и зачастей

Второе направление у нас довольно широко распространено. Практически на каждом компьютерном или радиорынке есть отдел или ларек, где продаются различные годные, но бывшие в употреблении комплектующие к компьютерам, радиодетали и прочие электронные компоненты. Так, например, автор для рабочих файлов использует старый дисковод на 20 Гбайт, найденный на одной из компьютерных свалок.

Вторичная переработка отходов электроники

Как потенциальный источник вторичного сырья отходы электроники представляют собой сложную и переменную по составу смесь самых различных материалов. И хотя, в определенной степени, некоторые виды отходов электроники можно классифицировать, в общей свое массе – это полностью «разношерстная субстанция». В этом плане отходы электроники имеют схожие проблемы с ТБО, но проблемы эти еще глубже. Так, например, невозможно в принципе вывести средний морфологический состав таких отходов. Это будет такой же бессмысленной величиной, как средняя зарплата. Тем не менее, зная состав устройств одного типа, можно приблизительно оценить их привлекательность с точки зрения вторичного использования.

Средний состав "бытового электронного мусора"

Тип	Состав	Доля в общем потоке
Телевизоры	Устаревшие и неисправные модели	67%
Бытовая электроника	Телефоны, магнитофоны, радиоприемники видеомагнитофоны и пр.	13%
Мониторы	Мониторы от компьютеров	7%
Системные блоки	Включая периферию	5%
Бытовая техника	Микроволновые печи, фены, кухонные комбайны и пр.	8%

Хотя электронные устройства в самом начале своего пути довольно дорогие изделия, но в конце своего пути они практически ничего не стоят. Ценность отходов электроники в основном определяется наличием драгоценных металлов. Но стремление к экономии и технический прогресс снижают содержание драгметаллов изделиях. В современных электронных изделиях драгметаллы содержатся в ничтожных количествах. Если, например, старые ЭВМ ряда ЕС содержали большое количество элементов, имеющих в своем составе драгоценные металлы (микросхемы, разъемы), то нынешние компьютеры имеют в своем составе десятые доли граммов. В бытовой электронике драгоценных металлов еще меньше.

Средний "выход вторичных материалов" из отходов электроники

Материалы	Доля, %
Пластмасса	4,4
Стекло, содержащее свинец	16
Стекло без свинца	3,2
Печатные платы	5,9
Медесодержащие компоненты	3,3
Черные металлы	25
Годные компоненты	4,5
Прочие материалы	5,5
Отходы	13

Несмотря на то, что из отходов электроники восстанавливается около 60% полезных материалов, их стоимость в изделии составляет ничтожную часть, т.к. основную долю стоимости составляют те самые "высокие технологии". В конце жизненного цикла электронного изделия ценность "хайтека" падает практически до нуля и остается только стоимость материалов (цветные и драгоценные металлы, пластмасса и т.д.). Однако ценность эта условна, как условна ценность железа в руде. В подготовленом и чистом виде эти материалы имеют вполне конкретную цену, но в виде "электронной смеси" эти материалы имеют условную стоимость:

S=sum (Di-Ti);

где,

S – потенциальная стоимость вторичных материальных ресурсов в отходах ЭЭО;
Di – стоимость вторичных материалов одного вида;
Ti – затраты на извлечение ВМ.

Таким образом, если суммарные затраты на извлечение полезных материалов меньше общей стоимость извлеченных материалов, то переработка будет рентабельной, в противном случае, переработка не будет иметь экономической целесообразности.

Содержание и стоимость затрат на извлечение драгоценных металлов (ДМ) из отходов электроники

Тип электронного и электротехнического оборудования	Содержание ДМ, %	Стоимость затрат на извлечение, % от стоимости ДМ
ЭВМ ЕС	0,01-0,05	72
Персональные ЭВМ отечественные	0,05-0,005	85
Персональные ЭВМ импортные	менее 0,005	85
Радиоэлектроника промышленная (военная)	0,01-0,001	80
Радиоэлектроника бытовая	менее 0,001	80
Электрощитовое оборудование	0,1-0,4	50
Телекоммуникационное оборудование	0,01-0,001	75

Проблемы утилизации электроники

Именно в связи с тем, что рециклинг ЭЭО в своей основной массе убыточен, а расходы по разделению материалов превышают стоимость этих материалов, появилась концепция равномерного распределения ответственности (распределение затрат между участниками рынка). В США был проведен опрос общественности "Кто должен платить за рециклинг электроники?". Результаты распределились следующим образом:

1. Производители 38%
2. Потребители 34%
3. Правительство 15%
4. Продавцы 6%

В Европе была реализована концепция расширенной отвественности производителя виде Директивы Европейского Парламента и Совета 2002/96/ЕС от 27 января 2003 г. об отходах электротехнического и электронного оборудования, согласно которой, ответственность за утилизацию выбывшей из употребления электроники ложится на её производителей. Однако надо отметить, что, в конечном счете, все расходы несет потребитель. Законодательство лишь назначает плательщика, с которым ему удобнее работать. Производителей гораздо меньше потребителей, а следовательно процесс сбора платежей проще и дешевле.

Технологии утилизации электронных отходов

Предлагается немало технологических решений для переработки электронных отходов. Однако пока не найдено технического решения для автоматизированной переработки целых устройств. В отличие от рудных материалов, материалы в ЭЭО более пластичные, поэтому в молотковых дробилках происходит "зажатие" материалов, разных по своему составу. Такой "агломерат" сложнее разделять.

Так, например, магнитный сепаратор отбирает куски черного металла вместе с зажатыми в них цветными и благородными металлами. Поэтому в большинстве случаев происходит ручная первичная разборка изделий. Как правило, отделяются платы с радиодеталями, черный металл, алюминиевые сплавы, провода и детали, содержащие медь. Такие материалы можно обогащать традиционными методами рециклинга.

Много усилий направлено на разработку наилучшей технологии, позволяющей эффективно извлекать вторичные материалы из печатных плат, составляющих основной полезный компонент электронных устройств. Большинство методов направлены на демонтаж радиоэлектронных деталей с печатных плат тем или иным способом (ручное "выкусывание", выпаивание, растворение припоя и т.д.).

Некоторые технлогии предполагают полное измельчение печатных плат и последующее разделение металлов и неметаллов различными процесами: гравитационная сепарация, электростатическая сепарация, выщелачивание и т.д.

Таким образом, получают концентраты вторичных драгоценных металлов, которые направляются для дальнейшей переработки на аффинажные заводы цветной металлургии.

Технологии аффинажа достаточно подробно описаны в специальной литературе.

Алексей Масленников