Logistyka recyklingu zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego : od projektowania po przetwarzanie / Piotr Nowakowski. Gliwice, 2015 Spis treści Spis najważniejszych skrótów używanych w tekście 13 Wstęp 15 1. Od projektowania do recyklingu - interdyscyplinarny charakter problematyki związanej ze sprzętem elektrycznym i elektronicznym 17 1.1. Systemy zbiórki i zagospodarowania zużytego sprzętu w wybranych krajach 19 1.2. Uwarunkowania prawne gospodarki zużytym sprzętem elektrycznym i elektronicznym 22 1.2.1. Ustawodawstwo europejskie 23 1.2.2. Ustawodawstwo polskie 26 1.2.3. Nowe regulacje prawne dotyczące ZSEE 30 1.3. Dane statystyczne dotyczące wprowadzania i zbiórki sprzętu elektrycznego i elektronicznego 32 1.4. Podsumowanie 39 Bibliografia 39 2. Metodologie projektowania zorientowane na montaż, demontaż i recykling 42 2.1. Uwarunkowania legislacyjne zorientowane na proekologiczne projektowanie wyrobów 44 2.2. Projektowanie zorientowane na recykling (DFR) z uwzględnieniem fazy likwidacji 45 2.3. Ekoprojektowanie - wsparcie procesu projektowania dla ograniczenia wpływu powstających produktów na środowisko 46 2.4. Analiza Cyklu Życia (LCA) - narzędzie projektowania i oceny etapów cyklu życia wyrobów 48 2.4.1. Interpretacja cyklu życia 49 2.4.2. Studium przypadku - analiza LCA dla produktu z grupy narzędzi elektrycznych 50 2.5. Podsumowanie 55 Bibliografia 55 3. Zestawienia komponentów i wizualizacje montażowe i demontażowe dla potrzeb recyklingu 58 3.1. Określenie składu materiałowego, liczby części i zespołów 60
3.2. Struktury zestawień materiałowych i zasady ich tworzenia 61 3.3. Wizualizacja modeli trójwymiarowych i przygotowanie prezentacji demontażowych 68 3.4. Podsumowanie 73 Bibliografia 75 4. Materiały konstrukcyjne wykorzystywane w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym 76 4.1. Charakterystyka i zastosowania podstawowych materiałów konstrukcyjnych w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym 78 4.2. Ograniczenie stosowania materiałów niebezpiecznych - Dyrektywa RoHS 84 4.3. Metale szlachetne wykorzystywane w środkach technicznych 85 4.4. Ekonomiczne cele odzysku surowców przy przetwarzaniu ZSEE na przykładzie cen materiałów 86 4.5. Metale rzadkie i ziem rzadkich w komponentach elektronicznych 87 4.6. Podsumowanie 89 Bibliografia 90 5. Zadania demontażu w procesie recyklingu ZSEE 92 5.1. Charakterystyka typów demontażu ZSEE 97 5.1.1. Demontaż ręczny 98 5.1.2. Demontaż mechaniczny 98 5.2. Maszyny wykorzystywane do rozdrabniania ZSEE 99 5.3. Separacja materiałów w procesie przetwarzania ZSEE 106 5.4. Demontaż automatyczny 117 5.5. Charakterystyka demontażu i przetwarzania wybranych grup ZSEE 119 5.5.1. Demontaż sprzętu chłodniczego 119 5.5.2. Demontaż innego dużego sprzętu AGD 128 5.5.3. Demontaż odbiorników telewizyjnych 129 5.5.4. Demontaż sprzętu informatycznego 131 5.5.5. Demontaż sprzętu elektronicznego małogabarytowego 133 5.6. Charakterystyka przetwarzania dla grup sprzętu zawierających znaczny udział metali szlachetnych 134 5.7. Podsumowanie 136 Bibliografia 136 6. Proces planowania demontażu 140 6.1. Model reprezentatywny demontowanego sprzętu elektrycznego i elektronicznego 141 6.2. Przygotowanie sekwencji demontażu z wykorzystaniem grafów i sieci Petriego 142 6.3. Planowanie kroków demontażu 150 6.3.1. Wstępna analiza produktu 150 6.3.2. Typy sekwencji demontażu 151
6.3.3. Wybór narzędzi do demontażu 151 6.3.4. Ocena ekonomiczna procesu demontażu 152 6.3.5. Wskazówki projektowe po procesie demontażu 153 6.4. Podsumowanie 153 Bibliografia 154 7. Systemy informatyczne wspomagające planowanie i proces demontażu 156 7.1. System ATROiD 156 7.2. Green Advisor 158 7.3. Pozostałe systemy 159 7.4. Podsumowanie 160 Bibliografia 160 8. Systemy identyfikacji sprzętu elektronicznego przy montażu dla potrzeb demontażu i recyklingu 162 8.1. Identyfikacja części i podzespołów oparta na kodach kreskowych 162 8.1.1. Kody liniowe 163 8.1.2. Kody dwuwymiarowe - 2D 164 8.2. Standardy identyfikacji z wykorzystaniem częstotliwości radiowej 165 8.2.1. Budowa systemu RFID 165 8.2.2. Identyfikatory RFID 165 8.2.3. Czytniki RFID 166 8.3. Standardy komunikacji w RFID 167 8.4. Możliwości i ograniczenia systemów identyfikacji w procesie zagospodarowania ZSEE 170 8.5. Założenia systemu zapisu informacji w identyfikatorach dla potrzeb demontażu 171 8.5.1. Przepływ informacji na potrzeby demontażu z wykorzystaniem systemów identyfikacji 172 8.5.2. Inne sposoby pozyskiwania danych o składzie materiałowym 174 8.5.3. Określenie czasu akwizycji danych przy demontażu ZSEE 174 8.6. Wspomaganie wymiany informacji o wyeksploatowanych urządzeniach przez użytkowników końcowych sprzętu elektrycznego i elektronicznego 177 8.7. Studium przypadku - identyfikacja sprzętu w relacji montażu i demontażu 179 8.7.1. Przygotowanie i wyposażenie stanowisk na linii montażowej sprzętu elektronicznego 179 8.7.2. Montaż sprzętu elektronicznego 179 8.7.3. Zapis informacji o masie i składzie materiałowym telewizorów LCD 181 8.8. Stanowisko do badań funkcjonalności systemu RFID 182 8.9. Podsumowanie 184 Bibliografia 185
9. Założenia systemów logistycznego i informacyjnego zbiórki ZSEE 187 9.1. Podstawowe typy zbiórki ZSEE z firm i gospodarstw domowych 189 9.2. Założenia projektowe zbiórki sprzętu z gospodarstw domowych 194 9.3. Czynniki decyzyjne przy kwalifikacji sprzętu do wycofania z eksploatacji 196 9.4. Typy składowania zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego 198 9.5. Świadomość konsumentów przy sposobie usuwania odpadów 199 9.6. Zagadnienia optymalizacji częstości odbioru i tras przy zbiórce sprzętu 199 9.7. Wykorzystanie kanałów wymiany informacji i komunikacji przy zbiórce odpadów 200 9.8. Główne zakłady przetwarzania sprzętu w Polsce 207 9.9. Zakłady recyklingowe surowców pozyskanych po przetworzeniu sprzętu 208 9.10. Podsumowanie 209 Bibliografia 210 10. Środki transportu, opakowania transportowe i pojemniki do zbiórki ZSEE 212 10.1. Pojazdy wykorzystywane do zbiórki i transportu ZSEE 212 10.2. Składowanie zużytego sprzętu 215 10.2.1. Pojemniki małe 216 10.2.2. Pojemniki średniej wielkości - mobilne 216 10.2.3. Pojemniki średniej wielkości - stacjonarne 218 10.2.4. Pojemniki duże 220 10.3. Środki transportu wykorzystywane w zakładach demontażu i przetwarzania 222 10.4. Podsumowanie 226 Bibliografia 226 11. Metodologia projektowania zaplecza technicznego zakładu przetwarzania ZSEE 228 11.1. Wstępne założenia projektowe dla zakładu 228 11.2. Wyznaczenie strumienia materiałowego ZSEE z gospodarstw domowych 229 11.3. Wybór linii technologicznych dla projektowanego zakładu 232 11.4. Charakterystyka pracy linii technologicznych w zakładzie demontażowym 233 11.4.1. Chronometraż demontażu sprzętu chłodniczego 234 11.4.2. Chronometraż demontażu odbiorników telewizyjnych 237 11.4.3. Chronometraż demontażu urządzeń należących do pozostałych grup 238 11.5. Wyznaczenie wydajności linii przetwarzania 242 11.6. Środki transportu, składowania i linie przetwarzania sprzętu
w projektowanym zakładzie 246 11.7. Wybór linii demontażu i przetwarzania ZSEE dla wyznaczonej wydajności przetwarzania 248 11.7.1. Zintegrowany system przetwarzania odpadów elektrycznych i elektronicznych ERP 249 11.7.2. Linia do przetwarzania sprzętu chłodniczego i klimatyzacyjnego 251 11.7.3. Linia do przetwarzania odbiorników telewizyjnych kineskopowych 251 11.7.4. Pozostałe maszyny do przetwarzania 252 11.8. Rozmieszczenie stanowisk demontażu ręcznego i mechanicznego w projektowanym zakładzie 253 11.9. Podsumowanie 257 Bibliografia 257 Wnioski 259 Streszczenie 262 oprac. BPK