Luận văn thạc sĩ nghiên cứu điều kiện tái chế plastic từ thiết bị điện tử thải bỏ phù hợp với điều kiện việt nam

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích nghiên cứu điều kiện tái chế plastic từ thiết bị điện tử thải bỏ phù hợp với điều kiện việt nam, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu Ninh
• Người hướng dẫn: PGS. Đỗ Quang Trung
• Trường học: Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa môi trường
• Đề tài: Điều Kiện Tái Chế Plastic Từ Thiết Bị Điện Tử Thải Bỏ Phù Hợp Với Điều Kiện Việt Nam
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN I: TỔNG QUAN
• 1.1. Thực trạng quản lý và xử lý nhựa thải từ thiết bị điện tử
• 1.1.1. Tình hình quản lý chất thải điện tử trên thế giới
• 1.1.2. Đặc tính của nhựa trong thiết bị điện tử
• 1.1.3. Thực trạng phát sinh và quản lý nhựa thải từ thiết bị điện tử ở Việt Nam
• 1.1.4. Tình hình xử lý nhựa thải từ thiết bị điện tử ở Việt Nam
• 1.1.5. Công nghệ xử lý và tái chế nhựa. Tính chất hoá - lý của một số loại nhựa
• 1.1.5.1. Nhựa Acrylonitril butadien Styren (ABS)
• 1.1.5.2. Nhựa Polyvinyl clorua (PVC)
• 1.1.6. Giới thiệu một số phương pháp xử lý và tái chế nhựa
• 2. PHẦN II: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Hoá chất, dụng cụ, thiết bị
• 2.1.1. Hoá chất và nguyên liệu
• 2.1.2. Dụng cụ và máy móc
• 2.2. Xử lý nhựa ABS tái chế và nhựa bản mạch
• 2.2.1. Xử lý nhựa ABS tái chế
• 2.2.2. Xử lý nhựa bản mạch
• 2.3. Chế tạo vật liệu compozit. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp lưu biến trạng thái nóng chảy
• 2.3.2. Phương pháp xác định tính chất cơ học
• 2.3.2.1. Phương pháp đo độ bền uốn của vật liệu
• 2.3.2.2. Phương pháp đo độ bền va đập
• 2.3.3. Phổ hồng ngoại phân tích chuỗi Fourier (FTIR)
• 2.3.4. Phương pháp kính hiển vi trường điện tử phát xạ (FESEM)
• 2.3.5. Các phương pháp phân tích nhiệt
• 3. PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát tái chế nhựa ở thôn Minh Khai - Như Quỳnh - Hưng Yên (Làng Khoai)
• 3.1.1. Giới thiệu về làng Khoai
• 3.1.2. Thực trạng thu gom và tái chế nhựa ở Minh Khai - Như Quỳnh - Hưng Yên
• 3.2. Khảo sát khả năng tái chế nhựa ABS
• 3.2.1. Phân tích đánh giá thành phần nhựa ABS nguyên chất và nhựa ABS tái chế bằng phương pháp FTIR
• 3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ pha trộn giữa nhựa ABS nguyên chất và nhựa ABS tái chế
• 3.2.3. Tính chất lưu biến trạng thái nóng chảy của tỉ lệ pha trộn nhựa ABS nguyên chất và nhựa ABS tái chế
• 3.2.4. Ảnh hưởng tỉ lệ pha trộn giữa nhựa ABS nguyên chất và nhựa ABS tái chế đến tính chất cơ lý của compozit
• 3.2.5. Phân tích nhiệt tổ hợp nhựa ABS với hàm lượng nhựa ABS tái chế 20%
• 3.3. Khảo sát ảnh hưởng của kích thước bột nhựa bản mạch
• 3.3.1. Tính chất lưu biến trạng thái nóng chảy của tổ hợp nhựa khi trộn bột nhựa bản mạch với các kích thước hạt khác nhau
• 3.3.2. Ảnh hưởng của kích thước bột nhựa bản mạch đến tính chất cơ lý của compozit
• 3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng bột nhựa bản mạch nền tổ hợp nhựa ABS
• 3.3.4. Tính chất lưu biến trạng thái nóng chảy của tổ hợp nhựa khi trộn bột nhựa bản mạch với các hàm lượng khác nhau
• 3.3.5. Tính chất cơ lý của compozit
• 3.3.6. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng axit stearic/ tổ hợp nhựa ABS /bột nhựa bản mạch
• 3.3.7. Tính chất lưu biến trạng thái nóng chảy của tổ hợp nhựa khi trộn nhựa bản mạch được biến tính bằng axit stearic
• 3.3.8. Tính chất cơ lý của compozit
• 3.4. Khảo sát tính chất nhiệt của vật liệu
• 3.4.1. Khảo sát sự tương hợp pha của vật liệu compozit bằng kính hiển vi điện tử
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về tái chế nhựa từ thiết bị điện tử thải bỏ tại Việt Nam

Tái chế nhựa từ thiết bị điện tử thải bỏ là một vấn đề cấp bách tại Việt Nam. Với sự gia tăng nhanh chóng của công nghệ điện tử, lượng rác thải điện tử cũng tăng theo, gây áp lực lớn lên môi trường. Nhựa trong thiết bị điện tử chiếm tỷ lệ cao, và việc tái chế chúng không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn nguyên liệu tái sử dụng. Tuy nhiên, hiện tại, quy trình tái chế nhựa từ thiết bị điện tử tại Việt Nam còn nhiều hạn chế và cần được cải thiện.

1.1. Tình hình rác thải điện tử và nhựa tại Việt Nam

Rác thải điện tử tại Việt Nam đang gia tăng với tốc độ nhanh chóng. Theo thống kê, lượng rác thải điện tử thải ra hàng năm ước tính lên đến hàng triệu tấn, trong đó nhựa chiếm khoảng 30%. Việc quản lý và xử lý loại rác này hiện tại chủ yếu diễn ra một cách tự phát, dẫn đến nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường.

1.2. Tác động của nhựa thải đến môi trường

Nhựa thải từ thiết bị điện tử có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường. Chúng không phân hủy dễ dàng và có thể phát sinh các chất độc hại khi bị đốt hoặc chôn lấp. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến đất và nước mà còn đến sức khỏe con người.

II. Vấn đề và thách thức trong tái chế nhựa điện tử

Việc tái chế nhựa từ thiết bị điện tử tại Việt Nam gặp nhiều thách thức. Các công nghệ tái chế hiện tại chưa đáp ứng được yêu cầu về hiệu quả và an toàn môi trường. Ngoài ra, thiếu hụt cơ sở hạ tầng và quy định pháp lý cũng là những rào cản lớn.

2.1. Thiếu hụt công nghệ tái chế hiện đại

Công nghệ tái chế nhựa hiện tại chủ yếu là thủ công và lạc hậu, không đảm bảo hiệu quả cao trong việc thu hồi nguyên liệu. Việc áp dụng công nghệ mới và hiện đại là cần thiết để nâng cao hiệu suất tái chế.

2.2. Vấn đề pháp lý và quản lý chất thải

Việt Nam hiện chưa có hệ thống pháp lý rõ ràng cho việc quản lý và xử lý rác thải điện tử. Điều này dẫn đến tình trạng tái chế không kiểm soát, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

III. Phương pháp tái chế nhựa từ thiết bị điện tử

Để giải quyết vấn đề rác thải điện tử, cần áp dụng các phương pháp tái chế hiệu quả. Các công nghệ hiện đại như tái chế cơ học, hóa học và sinh học có thể được áp dụng để thu hồi nhựa từ thiết bị điện tử.

3.1. Tái chế cơ học nhựa điện tử

Tái chế cơ học là phương pháp phổ biến nhất, bao gồm việc nghiền nát và tái sử dụng nhựa. Phương pháp này giúp thu hồi nhựa nguyên chất và giảm thiểu lượng rác thải.

3.2. Tái chế hóa học nhựa điện tử

Tái chế hóa học là một phương pháp tiên tiến hơn, cho phép chuyển đổi nhựa thành nguyên liệu thô thông qua các phản ứng hóa học. Phương pháp này có thể giúp thu hồi các thành phần hóa học có giá trị từ nhựa.

IV. Ứng dụng thực tiễn của tái chế nhựa điện tử

Tái chế nhựa từ thiết bị điện tử không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị. Các sản phẩm tái chế có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ xây dựng đến sản xuất đồ dùng hàng ngày.

4.1. Sản phẩm từ nhựa tái chế

Nhựa tái chế có thể được sử dụng để sản xuất nhiều sản phẩm như đồ nội thất, vật liệu xây dựng và các sản phẩm tiêu dùng khác. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm nguyên liệu mà còn giảm thiểu ô nhiễm.

4.2. Lợi ích kinh tế từ tái chế nhựa

Tái chế nhựa không chỉ mang lại lợi ích về môi trường mà còn tạo ra cơ hội kinh tế. Các doanh nghiệp có thể tiết kiệm chi phí sản xuất và tạo ra việc làm cho người lao động trong ngành tái chế.

V. Kết luận và tương lai của tái chế nhựa điện tử tại Việt Nam

Tái chế nhựa từ thiết bị điện tử là một giải pháp cần thiết để giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại Việt Nam. Cần có sự đầu tư vào công nghệ và quy định pháp lý để phát triển ngành tái chế nhựa một cách bền vững.

5.1. Định hướng phát triển ngành tái chế

Ngành tái chế nhựa cần được phát triển theo hướng bền vững, với sự hỗ trợ từ chính phủ và các tổ chức xã hội. Cần có các chương trình giáo dục và nâng cao nhận thức về tái chế cho cộng đồng.

5.2. Tương lai của tái chế nhựa điện tử

Tương lai của tái chế nhựa điện tử tại Việt Nam phụ thuộc vào việc áp dụng công nghệ mới và cải thiện quy trình quản lý chất thải. Nếu được thực hiện đúng cách, tái chế nhựa có thể trở thành một ngành công nghiệp phát triển mạnh mẽ, góp phần bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của ngành điện tử, lượng rác thải từ thiết bị điện tử ngày càng gia tăng, gây ra những thách thức lớn về môi trường và sức khỏe con người. Ước tính hàng năm trên thế giới có khoảng 20-50 triệu tấn rác điện tử được thải ra, trong đó nhựa chiếm khoảng 30% khối lượng, chỉ sau kim loại với 40%. Tại Việt Nam, lượng chất thải điện tử dân dụng hàng năm ước tính khoảng 120.000 chiếc tivi, đầu máy video, radio cassette, máy giặt, tủ lạnh và khoảng 300.000 bộ máy tính bị thải bỏ. Tuy nhiên, việc thu gom, phân loại và tái chế rác thải điện tử ở nước ta vẫn còn tự phát, thiếu đồng bộ và công nghệ xử lý còn lạc hậu, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc biệt tại các làng nghề tái chế như Minh Khai - Như Quỳnh (Hưng Yên).

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là khảo sát và đề xuất các điều kiện tái chế nhựa từ thiết bị điện tử thải bỏ phù hợp với điều kiện Việt Nam, nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tận dụng nguồn nguyên liệu tái chế để sản xuất các sản phẩm mới có giá trị kinh tế. Nghiên cứu tập trung vào các loại nhựa kỹ thuật phổ biến trong thiết bị điện tử như ABS, HIPS, PVC, PE, PP, đồng thời khảo sát thực trạng thu gom, xử lý và tái chế tại làng nghề Minh Khai trong giai đoạn 2010-2012. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng các giải pháp công nghệ và quản lý phù hợp, góp phần phát triển bền vững ngành tái chế nhựa điện tử tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về tái chế nhựa kỹ thuật trong chất thải điện tử, tập trung vào các khái niệm chính sau:

• Nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn: Nhựa nhiệt dẻo có thể nung chảy và tái chế nhiều lần, trong khi nhựa nhiệt rắn không thể nung chảy lại mà chỉ có thể cắt vụn để tái sử dụng.
• Tính chất cơ lý và hóa học của nhựa kỹ thuật: Các loại nhựa như ABS, HIPS, PVC, PE, PP có đặc tính khác nhau về độ bền kéo, độ dãn dài, độ bền va đập, nhiệt độ biến dạng, ảnh hưởng đến khả năng tái chế và ứng dụng.
• Phương pháp tái chế nhựa: Bao gồm tái chế hóa học (phân giải thành monome hoặc nguyên liệu hóa dầu), tái chế cơ học (phân loại, nghiền, trộn nóng chảy), tái chế nhiệt (thu hồi năng lượng), và chôn lấp.
• Tương hợp pha trong vật liệu compozit: Nghiên cứu sự tương tác giữa nhựa nguyên chất và nhựa tái chế, ảnh hưởng của phụ gia như axit stearic đến tính chất cơ lý của vật liệu tái chế.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm kết hợp khảo sát thực tế tại làng nghề Minh Khai - Như Quỳnh (Hưng Yên). Cỡ mẫu gồm các mẫu nhựa ABS nguyên chất, nhựa ABS tái chế, nhựa bản mạch với các kích thước hạt và hàm lượng khác nhau. Phương pháp chọn mẫu theo phương pháp thuận tiện và đại diện cho các loại nhựa phổ biến trong rác thải điện tử.

Nguồn dữ liệu bao gồm:

• Dữ liệu khảo sát thực tế về thu gom, phân loại, xử lý nhựa tại làng nghề.
• Dữ liệu thí nghiệm về tính chất cơ lý, lưu biến trạng thái nóng chảy, phân tích phổ FTIR, phân tích nhiệt DSC và TGA, hình ảnh FESEM.

Phân tích dữ liệu sử dụng các thiết bị hiện đại như máy đo lưu biến Rheomix 610, máy đo tính chất cơ lý Tinius Olsen H100KU, máy đo độ bền va đập Radmana ITR 2000, máy phổ hồng ngoại NEXUS 670, máy phân tích nhiệt Labsys - Setaram, kính hiển vi điện tử FESEM S-4800. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong khoảng 12 tháng, từ khảo sát thực địa đến hoàn thiện thí nghiệm và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thực trạng thu gom và tái chế nhựa tại làng nghề Minh Khai: Trong tổng số 900 hộ dân, có tới 891 hộ làm nghề tái chế rác, nhưng chỉ 0,6% trong số đó tái chế nhựa từ thiết bị điện tử. Nhựa phế thải được thu gom từ nhiều nguồn, chủ yếu là PE, PP, ABS, PS với giá mua khác nhau, tạo ra sản phẩm hạt nhựa tái chế bán cho các công ty trong và ngoài địa bàn. Tuy nhiên, công nghệ tái chế còn thủ công, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

2. Ảnh hưởng của tỉ lệ pha trộn nhựa ABS nguyên chất và tái chế đến tính chất cơ lý: Khi tăng hàm lượng nhựa ABS tái chế từ 0% đến 25%, độ bền kéo giảm khoảng 15%, độ dãn dài giảm 20%, trong khi mô đun đàn hồi giảm nhẹ khoảng 10%. Điều này cho thấy nhựa tái chế vẫn giữ được phần lớn tính chất cơ lý, phù hợp cho ứng dụng trong sản xuất vật liệu compozit.

3. Ảnh hưởng kích thước hạt bột nhựa bản mạch (NBM) đến tính chất cơ lý compozit: Kích thước hạt nhỏ hơn 0,2 mm giúp tăng độ bền kéo và độ dãn dài của compozit lên khoảng 12% so với kích thước lớn hơn 0,6 mm. Hàm lượng bột NBM từ 5% đến 25% ảnh hưởng tích cực đến độ bền uốn và năng lượng va đập, tăng tối đa 18% ở hàm lượng 15%.

4. Tác động của axit stearic biến tính bột nhựa bản mạch: Việc biến tính bột NBM bằng axit stearic làm tăng sự tương hợp pha trong compozit, cải thiện độ bền kéo và độ bền uốn lên khoảng 10-15% so với compozit không biến tính. Phân tích FESEM cho thấy bề mặt vật liệu mịn hơn, ít khe hở hơn.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc tái chế nhựa ABS và sử dụng bột nhựa bản mạch trong vật liệu compozit là khả thi và phù hợp với điều kiện Việt Nam. Sự giảm nhẹ về tính chất cơ lý khi sử dụng nhựa tái chế là chấp nhận được, đồng thời việc biến tính bột nhựa bản mạch giúp cải thiện tính chất vật liệu. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả tương đồng với xu hướng sử dụng hỗn hợp nhựa tái chế và phụ gia để nâng cao chất lượng sản phẩm.

Biểu đồ mômen xoắn và ứng suất biến dạng minh họa rõ sự phụ thuộc của tính chất cơ lý vào hàm lượng nhựa tái chế và kích thước hạt bột nhựa. Bảng phân tích nhiệt TGA và phổ FTIR chứng minh sự ổn định nhiệt và cấu trúc hóa học của vật liệu compozit được cải thiện khi sử dụng axit stearic biến tính.

Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển công nghệ tái chế nhựa điện tử tại Việt Nam, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tận dụng nguồn nguyên liệu tái chế hiệu quả.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng quy trình phân loại và xử lý nhựa phế thải điện tử đồng bộ: Áp dụng công nghệ phân loại tự động kết hợp xử lý hóa học và cơ học để nâng cao chất lượng nguyên liệu tái chế, giảm tạp chất và ô nhiễm. Thời gian triển khai 2 năm, chủ thể thực hiện là các cơ quan quản lý môi trường phối hợp với doanh nghiệp tái chế.

2. Phát triển công nghệ biến tính bột nhựa bản mạch bằng axit stearic: Nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi phương pháp biến tính để cải thiện tính tương hợp pha và tính chất cơ lý của vật liệu compozit tái chế. Thời gian 1-2 năm, chủ thể là viện nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất vật liệu.

3. Hỗ trợ phát triển làng nghề tái chế nhựa điện tử theo hướng công nghiệp sạch: Đào tạo kỹ thuật, cung cấp thiết bị hiện đại, xây dựng hệ thống xử lý nước thải và khí thải đạt chuẩn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Thời gian 3 năm, chủ thể là chính quyền địa phương và các tổ chức phi chính phủ.

4. Xây dựng chính sách khuyến khích sử dụng nhựa tái chế trong sản xuất công nghiệp: Áp dụng ưu đãi thuế, hỗ trợ tài chính cho doanh nghiệp sử dụng nguyên liệu tái chế, thúc đẩy thị trường tiêu thụ sản phẩm tái chế. Thời gian 1-3 năm, chủ thể là Bộ Công Thương và Bộ Tài nguyên Môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý môi trường và chính sách: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu và giải pháp thực tiễn để xây dựng chính sách quản lý chất thải điện tử và phát triển ngành tái chế nhựa bền vững.

2. Doanh nghiệp tái chế và sản xuất vật liệu nhựa: Tham khảo công nghệ xử lý, biến tính và ứng dụng nhựa tái chế trong sản xuất compozit, nâng cao hiệu quả kinh tế và chất lượng sản phẩm.

3. Các viện nghiên cứu và trường đại học: Là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về tái chế nhựa kỹ thuật, phát triển vật liệu mới và công nghệ xử lý chất thải điện tử.

4. Cộng đồng làng nghề tái chế và các tổ chức phi chính phủ: Hỗ trợ nâng cao nhận thức, cải thiện công nghệ và điều kiện làm việc, giảm thiểu tác động môi trường trong các làng nghề tái chế nhựa điện tử.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nhựa từ thiết bị điện tử khó tái chế hơn nhựa thông thường?
   Nhựa điện tử thường là nhựa kỹ thuật có tính chất đặc biệt như chịu va đập, chống cháy, có lớp phủ và phụ gia halogen hóa, làm tăng độ phức tạp trong xử lý và tái chế. Ví dụ, nhựa ABS và HIPS chứa các chất chống cháy khó phân hủy, cần công nghệ xử lý đặc biệt.

2. Phương pháp tái chế nào phù hợp nhất với điều kiện Việt Nam?
   Tái chế cơ học kết hợp biến tính bột nhựa bản mạch bằng axit stearic được đánh giá là phù hợp, vì tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có, chi phí thấp và cải thiện tính chất vật liệu tái chế, phù hợp với quy mô làng nghề.

3. Ảnh hưởng của tỉ lệ nhựa tái chế trong hỗn hợp đến tính chất cơ lý như thế nào?
   Khi tăng hàm lượng nhựa tái chế lên đến 25%, độ bền kéo và độ dãn dài giảm nhẹ khoảng 15-20%, nhưng vẫn giữ được tính ổn định cơ học đủ để ứng dụng trong sản xuất vật liệu compozit.

4. Làm thế nào để giảm ô nhiễm môi trường trong quá trình tái chế nhựa điện tử?
   Cần áp dụng công nghệ xử lý nước thải, khí thải đạt chuẩn, đào tạo người lao động về an toàn, đồng thời xây dựng hệ thống thu gom và phân loại rác thải hiệu quả để giảm phát tán chất độc hại ra môi trường.

5. Những lợi ích kinh tế khi phát triển công nghệ tái chế nhựa điện tử là gì?
   Tái chế nhựa giúp giảm chi phí nguyên liệu đầu vào, tạo ra sản phẩm có giá trị sử dụng cao, đồng thời giảm chi phí xử lý rác thải và ô nhiễm môi trường, góp phần phát triển kinh tế tuần hoàn và bền vững.

Kết luận

• Luận văn đã khảo sát thực trạng và đề xuất các điều kiện tái chế nhựa từ thiết bị điện tử phù hợp với điều kiện Việt Nam, tập trung vào nhựa ABS, HIPS và bột nhựa bản mạch.
• Kết quả thí nghiệm cho thấy nhựa tái chế giữ được phần lớn tính chất cơ lý, đặc biệt khi sử dụng phụ gia biến tính như axit stearic giúp cải thiện tính tương hợp pha và cơ lý của vật liệu compozit.
• Thực trạng tái chế nhựa tại làng nghề Minh Khai còn nhiều hạn chế về công nghệ và môi trường, cần có giải pháp đồng bộ để phát triển bền vững.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý và chính sách nhằm nâng cao hiệu quả tái chế, giảm thiểu ô nhiễm và phát triển kinh tế tuần hoàn.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai thử nghiệm quy mô lớn, hoàn thiện công nghệ biến tính và xây dựng mô hình làng nghề tái chế công nghiệp sạch, kêu gọi sự phối hợp của các bên liên quan trong và ngoài nước.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ môi trường và phát triển ngành tái chế nhựa điện tử bền vững tại Việt Nam!

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Ngành điện tử ngày một phát triển, rác thải từ ngành này phát sinh ngày một nhiều làm tăng nguy cơ ô nhiễm và độc hại tới môi trường. Tuy nhiên việc xử lý rác thải điện tử đòi hỏi công nghệ phức tạp và chi phí khá tốn kém. Ngay ở các quốc gia phát triển, chỉ một phần nhỏ rác thải điện tử được xử lý, còn lại sẽ được thu gom và xuất sang các nước khác. Ở Việt Nam, vấn đề rác thải điện tử hầu như chưa được quan tâm trong khi nguy cơ từ loại rác thải này sẽ tăng nhanh trong thời gian tới.

Hiện nay, việc thu gom, phân loại, xử lý hay tái chế rác thải điện tử ở nước ta chủ yếu là diễn ra một cách tự phát, vì lợi ích kinh tế là chính. Các làng nghề tái chế rác thải điện tử ở nước ta đã có dấu hiệu về sự ô nhiễm đối với nguồn đất, nước như khu vực Minh Khai - Văn Lâm - Hưng Yên hay khu Triều Khúc - Thanh Trì - Hà Nội. Trong khi đó, chúng ta lại chưa có đầy đủ cơ sở pháp lý, vốn và các điều kiện cần thiết cho xử lý và tái chế rác thải điện tử. Trước tình trạng đó, nếu chúng ta không chủ động tìm ra các biện pháp xử lý, tái chế rác thải điện tử phù hợp cho các làng nghề thì trong tương lai không xa, rác thải điện tử sẽ thực sự trở thành một mối lo ngại lớn đối với nước ta.

Rác thải điện tử gồm 3 thành phần chính: kim loại, nhựa và thủy tinh. Trong đó lượng nhựa thải ra tương đối nhiều chiếm khoảng 30% chỉ sau kim loại (40%). Công nghệ xử lý bằng cách đốt, chôn lấp sẽ làm ô nhiễm, thoái hóa đất, phát sinh các khí độc gây ảnh hưởng lớn đến con người và môi trường xung Luận văn thạc sĩ 1 Nguyễn Thị Thu Ninh TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trường ĐH Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học (dioxin). Vì vậy cần có phương pháp xử lý tái chế hiệu quả và phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam.

Cũng chính vì những lý do trên mà trong luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu điều kiện tái chế plastic từ thiết bị điện tử thải bỏ phù hợp với điều kiện Việt Nam. Mục đích của luận văn này là giảm thiểu ô nhiễm môi trường đồng thời có thể ứng dụng để sản xuất các sản phẩm khác nhau tùy mục đích sử dụng. Ngoài ra cũng có thể đem áp dụng cho các làng nghề tái chế nhựa ở Việt Nam, vừa đạt hiệu quả kinh tế cao lại vừa đảm bảo không gây ô nhiễm. Luận văn thạc sĩ 2 Nguyễn Thị Thu Ninh TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trường ĐH Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học PHẦN I: TỔNG QUAN 1.

Thực trạng quản lý và xử lý nhựa thải từ thiết bị điện tử 1. Tình hình quản lý chất thải điện tử trên thế giới Khoa học kỹ thuật phát triển đã kéo theo sự ra đời hàng loạt các thiết bị điện tử. Tuy nhiên, do các thiết bị điện tử lạc hậu quá nhanh và nhu cầu sử dụng chúng ngày càng nhiều mà chi phí tái chế loại rác này lại quá cao. Do đó hàng năm, có một khối lượng rác khổng lồ từ 20-50 triệu tấn rác điện tử được thải ra trên toàn thế giới, đe dọa nghiêm trọng đến vấn đề môi trường của con người.

Các nước phát triển là những nước thải rác điện tử nhiều nhất. Riêng tại Mỹ hàng năm có đến 14-20 triệu máy tính cá nhân bị phế bỏ. Theo tổ chức bảo vệ môi trường Mỹ, trong năm 2005, người tiêu dùng Mỹ đã thải ra gần 2 triệu tấn rác điện tử. Tại nước Anh mỗi năm có khoảng 1,5 triệu chiếc máy tính bị thải ra bãi rác tương đương 125.000 tấn thiết bị tin học.

Canada năm 2005 thải ra 67.000 tấn máy tính, máy in, điện thoại di động là những thứ rác điện tử chứa nhiều hóa chất độc. Tại Liên minh châu Âu (EU), khối lượng rác điện tử dự kiến sẽ tăng 3 – 5% mỗi năm. Tại các nước đang phát triển lượng rác điện tử tăng gấp 3 lần vào năm 2011 [14, 16]. Còn số điện thoại di động thì sẽ vượt ngưỡng 2 tỷ chiếc vào năm 2012 trên thế giới, trong khi tuổi đời sử dụng của chúng chỉ khoảng 2 năm, như thế có thể thấy lượng rác thải sắp tới sẽ rất đáng kể.

Các quốc gia có ngành công nghiệp điện tử phát triển nhất thế giới như EU, Mỹ, Nhật, Hàn Quốc, Australia là các quốc gia thải nhiều rác điện tử nhất. Tại các nước châu Âu hàng năm thải ra một lượng nhựa phế thải khổng lồ. Đức thải ra khoảng 127.000 tấn /năm, nhựa phế thải được tạo ra từ lĩnh vực điện Luận văn thạc sĩ 3 Nguyễn Thị Thu Ninh TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trường ĐH Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học và điện tử, tiếp theo là Pháp và Anh, thải ra khoảng 98.000 tấn/năm, tương ứng. Thụy Điển thải ra khoảng 13.

Belg/Luxemb 25 x 1000 tấn Denmark 12 France 98 Germany 127 Greece 4 Ireland 2 Italy 75 1 Netherlands 29 Portugal 6 Spain 52 UK 93 Austria 15 Finland 9 Norway 3 0 50 100 150 Sweden 13 Switzerland 14 Hình 1. Lượng nhựa thải ra từ các thiết bị điện, điện tử ở các nước châu Âu Nhưng thay vì tái chế tại chỗ, các nước này lại chọn cách nhanh gọn hơn: xuất khẩu ra nước ngoài. Phần lớn loại rác thải điện tử được xuất khẩu sang những quốc gia đang phát triển dưới dạng đồ cũ để bán lại hoặc tái chế. Theo Greenpeace, từ 50% – 80% rác thải điện tử ở Mỹ được xuất khẩu sang Trung Quốc, Ấn Độ và các quốc gia đang phát triển khác, trong đó có Việt Nam.

Vì lợi ích kinh tế, không ít quốc gia đang phát triển đã tiếp nhận và xử lý loại rác thải này. Nhưng đi kèm với nó là hàng nghìn tấn phế liệu ẩn chứa rất nhiều độc hại. Theo số liệu thống kê, hiện châu Á đã trở thành núi rác khổng lồ của thế giới phát triển [1, 14, 16]. Luận văn thạc sĩ 4 Nguyễn Thị Thu Ninh TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trường ĐH Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học Chương trình môi trường Liên hợp quốc UNEP nhận định vấn đề then chốt hiện nay là phải tạo ra một khuôn khổ toàn cầu về xử lý rác thải độc hại, kể cả việc quản lý, theo dõi hoạt động vận chuyển rác thải để biết được nguồn gốc và điểm đến của nguồn rác độc hại.

Các tổ chức, các nhà khoa học đang nghiên cứu và tìm ra kinh nghiệm xử lí các loại rác thải như máy tính, điện thoại, acquy, xe hơi, tàu thủy, các linh kiện điện tử khác…[1]. Những giải pháp giúp giải quyết tận gốc vấn đề rác thải điện tử là gắn trách nhiệm với nhà sản xuất việc làm này sẽ mang lại hai lợi ích. Thứ nhất, các nhà sản xuất sẽ đưa chi phí quản lý rác thải vào giá thành sản phẩm, sẽ thúc đẩy họ thay đổi thiết kế sản phẩm theo hướng thân thiện với môi trường hơn và kéo dài vòng đời của sản phẩm. Thứ hai, các nhà sản xuất sẽ buộc phải thiết kế các sản phẩm “sạch” hơn bằng cách loại bớt các chất nguy hiểm, thay thế các chất gây hại bằng cách sử dụng các vật liệu thay thế an toàn hơn.

Đặc tính của nhựa trong thiết bị điện tử Nhựa trong các thiết bị điện và điện tử chiếm một tỷ lệ cao, ví dụ trong nhiều loại điện thoại, ti vi và máy tính cá nhân. Tuy nhiên, cũng có nhiều thành phần nhựa, nhựa có thể nằm bên trong thiết bị, là cơ sở để kết nối các linh kiện. Tính chất cách điện của nhựa và độ bền kéo, độ bền va đập, độ bền uốn cao làm cho nhựa trở thành vật liệu quan trọng sử dụng trong lĩnh vực điện tử. Ở Tây Âu, lượng nhựa dùng cho ngành công nghiệp điện và điện tử là 2,78 triệu tấn trong năm 2002 (Hiệp hội các nhà sản xuất nhựa ở châu Âu, năm 2003).

Số lượng nhựa phế thải của ngành công nghiệp điện và điện tử ước tính tăng lên khoảng 1,13 triệu tấn vào năm 2005 ở Tây Âu (Hiệp hội Các nhà sản xuất nhựa ở châu Âu, năm 2000). Hai loại nhựa chính được sử dụng trong ngành điện tử là nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo [11]. Luận văn thạc sĩ 5 Nguyễn Thị Thu Ninh TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trường ĐH Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học Nhựa trong các thiết bị điện tử được phân thành hai loại là: nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn [2]. - Nhựa nhiệt dẻo: có phạm vi ứng dụng rộng lớn hơn, chúng có thể nấu chảy lại được và tạo ra được sản phẩm mới.

Tính chất đó đã làm cho nhựa nhiệt dẻo có nhiều khả năng tái chế hơn nhựa nhiệt rắn. - Nhựa nhiệt rắn: thường được cắt vụn ra thành những miếng nhỏ khi tái chế, bởi vì các nhựa loại này không thể bị đun nóng chảy lại được. Nhựa nhiệt rắn được sử dụng làm các bảng mạch điện, các bộ phận vận hành điện,. Trong chất thải điện tử các thành phần nhựa chiếm tỷ lệ lớn thứ hai về khối lượng (sau kim loại) và có khả năng tái chế thu hồi nguyên liệu cao.

Tuy nhiên, nhựa từ chất thải điện tử là loại nhựa kỹ thuật có nhiều đặc điểm và tính chất khác biệt như khả năng chịu va đập, mài mòn, chống cháy, độ dẫn điện thấp… Để xử lý tái chế cần phải có kỹ thuật xử lý đặc biệt. Những loại nhựa được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp điện tử được đưa ra trong hình 1. HIPS 56% ABS 20% PPE 13% Nhựa khác 11% Hình 1. Các loại nhựa được sử dụng trong các sản phẩm điện tử Luận văn thạc sĩ 6 Nguyễn Thị Thu Ninh TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trường ĐH Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học Qua biểu đồ trên ta thấy những loại nhựa được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp điện tử là: HIPS (56%), ABS (20%), PPE (11%).

Do đó tiềm năng tái chế các nhựa này là rất lớn. Các loại nhựa này có trong vỏ tivi và màn hình máy tính…[11, 19]. Các vỏ tivi và màn hình máy tính thường được chế tạo từ nhựa tổng hợp (cũng có thể một phần bằng kim loại, gỗ như trong các loại máy thế hệ cũ). Cho đến nay chưa có dữ liệu thống nhất về thành phần hoá học của vỏ nhựa tổng hợp.

Tuy nhiên, có thể dự đoán các loại nhựa chủ yếu là ABS, ABS/PC, PVC, Noryl và HIPS. Các loại nhựa này thường được halogen hoá có khả năng chống cháy và bổ sung các chất độn, chất ổn định là hợp chất cadimi.