MỞ ĐẦU Ngày nay các thiết bị điện tử nhƣ ti vi, máy tính, tủ lạnh, máy in, điện thoại di động, …đã trở thành mặt hàng thiết yếu trong cuộc sống do những chức năng và tiện ích mà chúng mang lại, nhƣng khi không còn đƣợc sử dụng nữa thì chính các loại máy móc hiện đại lại trở thành nguồn chất thải rất độc hại đối với môi trƣờng, Loại chất thải này đƣợc gọi là chất thải điện tử (e-waste). Chất thải điện tử đƣợc xếp vào loại các chất thải nguy hại do chúng có chứa khối lƣợng khá lớn các chất độc hại nhƣ chì, cadimi, thủy ngân, …cho nên nếu tiêu hủy hoặc tái chế không đúng cách, các chất này sẽ ngấm vào đất, vào mạch nƣớc ngầm… gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời. Tuy nhiên, chất thải điện tử không hoàn toàn là đồ bỏ đi độc hại mà trái lại, nếu đƣợc xử lý và khai thác đúng cách thì chất thải điện tử sẽ trở thành “dòng chất thải có khả năng tiềm tàng” và đƣợc ví nhƣ “mỏ vàng” vì chứa một lƣợng đáng kể các vật liệu quý có thể thu hồi đem lại nguồn lợi kinh tế cao nhƣ: vàng, bạc, đồng, platin, niken… Do đó, không xử lý chất thải điện tử đồng nghĩa với việc lãng phí một nguồn tài nguyên lớn. Tại Việt Nam, nguồn thải rác điện tử chủ yếu do doanh nghiệp điện tử trong nƣớc nhập phế liệu từ nƣớc ngoài về để tái chế hoặc do ngƣời dân sử dụng thải ra.
Đặc biệt trong những năm gần đây, do chính sách hội nhập kinh tế khu vực và thế giới và mức sống của ngƣời dân ngày càng đƣợc nâng cao chính vì vậy lƣợng chất thải điện tử đang gia tăng rất nhanh chóng. Mặc dù mối nguy này đã đƣợc cảnh báo, nhƣng đến nay việc quản lý và xử lý rác thải điện tử tại Việt Nam vẫn còn nhiều bất cập. Để có cái nhìn toàn diện hơn về tiềm năng và những nguy cơ đối với môi trƣờng của chất thải điện tử và góp phần nghiên cứu tìm ra giải pháp hiệu quả trong việc tái chế chất thải điện tử tại Việt Nam, trong luận văn này, chúng tôi đi sâu vào “Nghiên cứu đánh giá tiềm năng tái chế chất thải điện tử và thu hồi kim loại có giá trị từ bản mạch điện tử thải bỏ”. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ VÀ CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ BẢN MẠCH ĐIỆN TỬ THẢI BỎ 1.Chất thải điện tử - nguồn tài nguyên khoáng sản đô thị 1.Khái quát về chất thải điện tử 1.
Định nghĩa và phân loại chất thải điện tử Do sự phát triển của khoa học công nghệ, các thiết bị điện, điện tử ngày càng trở nên phổ biến trong cuộc sống con ngƣời, từ đó phát sinh một loại chất thải rắn mới gọi là chất thải điện tử. Hiện nay, có rất nhiều định nghĩa khác nhau về chất thải điện tử tùy thuộc vào mỗi tổ chức hay quốc gia vùng lãnh thổ. Theo Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD 2001): Chất thải điện tử đƣợc định nghĩa là “những thiết bị sử dụng nguồn cung cấp điện đã đạt đến tuổi thọ thiết bị của chúng”. Theo Mạng lƣới hành động Basel : “ Chất thải điện tử bao gồm một phạm vi rộng và đang gia tăng các thiết bị điện tử từ các thiết bị gia dụng lớn nhƣ tủ lạnh, điều hòa không khí, điện thoại, hệ thống thu phát âm thanh và các mặt hàng tiêu thụ điện đến các loại máy tính bị bỏ đi bởi ngƣời sử dụng chúng”[10].
Từ những định nghĩa trên có thể khái quát “Chất thải điện tử” là một thuật ngữ để chỉ các thiết bị điện, điện tử bị thải bỏ khi nó không còn đáp ứng đƣợc các yêu cầu của ngƣời sở hữu hiện tại hoặc đã đạt đến tuổi thọ của nó. Các thiết bị điện và điện tử đƣợc phân thành ba loại chính bao gồm : các thiết bị điện gia dụng lớn, thiết bị công nghệ thông tin và viễn thông, thiết bị điện tiêu dùng. Đại diện cho các thiết bị gia dụng lớn là tủ lạnh và máy giặt, máy tính để bàn và máy tính cá nhân đại diện cho các thiết bị công nghệ thông tin và viễn thông, trong khi ti vi đại diện cho nhóm các thiết bị điện tiêu dùng. Nhƣ vậy, các sản phẩm điện, điện tử bị thải bỏ có thể do các thiết bị này đã trở nên lỗi thời và ngƣời sử dụng muốn thay thế chúng bằng những thiết bị hiện đại hơn, hoặc do các thiết bị này đã gần hết tuổi thọ thiết bị, hoặc cũng có thể do các 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thiết bị đã hƣ hỏng và ngƣời sử dụng cần vứt bỏ chúng.
Chính vì vậy rất nhiều sản phẩm trong số chất thải điện tử có thể đƣợc tái sử dụng (đem cho hoặc bán lại cho ngƣời khác sử dụng), đƣợc tân trang lại hoặc đƣợc đem tái chế. Những phần còn lại thƣờng đƣợc đem tiêu hủy hoặc đƣợc chôn lấp cùng với các loại rác thải khác. Đặc điểm của chất thải điện tử Trong những năm gần đây, vấn đề chất thải điện tử đang trở thành mối hiểm họa mà nhiều nƣớc phải đối đầu, nhất là các nƣớc đang phát triển, trong đó có Việt Nam. Theo UNEP, hai đặc điểm đặc trƣng sau đây của chất thải điện tử khiến chúng phải đƣợc quản lý và xử lý đặc biệt: Chất thải điện tử là chất thải nguy hại: Chúng có chứa hơn 1000 các hợp chất khác nhau, trong số đó có nhiều chất độc hại gây ô nhiễm nghiêm trọng khi bị vứt bỏ.
Chất thải điện tử đƣợc tạo ra với một tốc độ đáng báo động do sự lỗi thời: Do tốc độ lỗi thời cực kỳ nhanh chóng nên lƣợng chất thải điện tử đƣợc tạo ra cao hơn nhiều so với các mặt hàng tiêu dùng khác [14]. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng chất thải điện tử là do tốc độ phát triển vƣợt bậc của khoa học công nghệ, các thiết bị điện tử mới thƣờng đa dạng về mẫu mã, kiểu dáng đẹp hơn, nhiều chức năng hơn và giá cả phù hợp nên rất thu hút ngƣời tiêu dùng và những thiết bị sản xuất trƣớc nhanh chóng trở nên lỗi thời. Nhƣ vậy, chỉ sau một thời gian sử dụng, có khi chƣa hết tuổi thọ thì những thiết bị cũ đã bị thay thế bằng những thiết bị mới và chúng trở thành rác thải điện tử. Tuổi thọ của một chiếc máy tính đã giảm từ sáu năm xuống còn ba năm, còn điện thoại di động chỉ dƣới hai năm.
Kết quả điều tra tại Mỹ cho thấy 50% máy tính bị thải bỏ vẫn sử dụng đƣợc nhƣng chúng đã bị thay thế bởi những máy tính hiện đại hơn [17]. Thành phần chất thải điện tử rất đa dạng và khác nhau tùy thuộc vào từng loại thiết bị. Nó chứa hơn một nghìn chất khác nhau bao gồm cả chất nguy hại và chất không nguy hại. Thông thƣờng, chất thải điện tử có chứa sắt và các kim loại 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com màu, nhựa, thủy tinh, gỗ, gốm sứ, cao su và một số các chất khác, Sắt và thép chiếm khoảng 50% khối lƣợng chất thải điện tử, tiếp theo là nhựa (21%), kim loại màu (13%), còn lại là các thành phần khác.
Kim loại màu bao gồm các kim loại nhƣ đồng, nhôm và các kim loại quý ví dụ nhƣ vàng, bạc, platin, paladi…Sự hiện diện của các nguyên tố nhƣ chì, thủy ngân, asen, cadimi, selen, Cr(VI) và các chất chống cháy trong chất thải điện tử gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng là nguyên nhân đƣa chất thải điện tử đƣợc xếp vào loại chất thải nguy hại.1: Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử [14] Tác hại đối với môi Chất độc hại Nguồn gốc trong rác thải điện tử trƣờng và cơ thể sống Các hợp chất halogen Gây ung thƣ, ảnh Polyclobiphenyl hƣởng đến hệ thần Tụ điện, máy biến thế (PCB) kinh, hệ miễn dịch, tuyến nội tiết Tetrabrombisphenol-A Chất chống cháy cho nhựa (nhựa (TBBA) chịu nhiệt, cáp cách điện) Gây tổn thƣơng lâu Polybrombiphenyl TBBA đƣợc dùng rộng rãi trong dài đến sức khỏe, gây (PBB) chất chống bắt lửa của bản mạch ngộ độc sâu khi cháy Diphenylete máy in và phủ lên các bộ phận (DPE) khác Khi cháy gây nhiễm Polycloflocacbon Trong bộ phận làm lạnh, bọt độc, chất phá hủy tầng (CFC) cách điện ozon Cháy ở nhiệt độ cao Polyvinyclorua (PVC) Cáp cách điện sinh ra dioxin và furan Kim loại nặng và các kim loại khác 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Có trong đèn hình đời cũ và Sừng hóa da, gây ung As lƣợng nhỏ ở dạng gali asenua, thƣ da bên trong các diot phát quang Be Bộ chỉnh lƣu, bộ phận phát tia Ung thƣ phổi Pin Ni-Cd sạc lại, lớp huỳnh quang (đèn hình CRT), mực máy Loãng xƣơng, thiếu Cd in và trống, máy photocopy máu, suy gan, suy (trong máy photo), trong bo thận mạch và chất bán dẫn. Độc cấp tính và mãn Cr(VI) Băng và đĩa ghi dữ liệu tính, gây dị ứng Tổn thƣơng đến sức Galli asenua Diod phát quang khỏe Gây độc với hệ thần Màn hình CRT, pin, bản mạch kinh, thận, mất trí Pb máy in, các mối hàn nhớ đặc biệt với trẻ em Trong đèn hình màn hình LCD, Gây ngộ độc cấp tính Hg pin kiềm và công tắc, trong vỏ và mãn tính máy. Pin Ni-Cd sạc lại hoặc trong Ni Gây dị ứng màn hình CRT Tuy nhiên, nhìn nhận chất thải điện tử theo khía cạnh tích cực thì chúng không hoàn toàn chỉ là loại rác thải độc hại. Nếu chất thải điện tử đƣợc xử lý đúng cách thì nó còn đem lại nguồn lợi cho con ngƣời do có chứa những thành phần có giá trị sử dụng cao đó là các kim loại màu và các kim loại quý.
5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các thành phần có giá trị trong bản mạch điện tử Thành phần có giá trị Nguồn gốc trong rác thải điện tử Cu Dẫn điện trong các loại cáp, cuộn cảm, bản mạch Ag Tụ điện, thiết bị chuyển mạch, pin, điện trở Chủ yếu có trong bản mạch máy tính để kết nối các lớp Au mạ Al Tụ điện, thanh tản nhiệt Fe Khung thép, vỏ máy, … Zn Pin sạc, hợp kim… 1. Thực trạng phát sinh chất thải điện tử 1. Thực trạng phát sinh chất thải điện tử trên thế giới Chất thải điện tử đƣợc coi là thành phần gia tăng nhanh nhất trong chất thải đô thị trên toàn thế giới.
Ƣớc tính rằng có khoảng 20-50 triệu tấn chất thải điện tử đƣợc tạo ra trên toàn cầu mỗi năm, chiếm 5% tổng lƣợng chất thải rắn đô thị [17].