C
1
2
3
4
5
6
อธิบายสัญลักษณ์และวิธีอ่าน หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ (e-Book)
Ἃ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ËÃ×Í·ÕèàÃÕ¡¡Ñ¹ÊÑé¹æ Ç‹Ò á¼‹¹Ç§¨Ã¾ÔÁ¾ ໚¹ªÔé¹Ê‹Ç¹ËÅÑ¡ã¹¢ÂÐÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê »ÃСͺ´ŒÇÂÇÑÊ´ØÁÕ¤‹Ò·Õè໚¹âÅËÐáÅÐÍâÅËÐËÅÒª¹Ô´·ÕèÊÒÁÒö¹Óä»ÃÕä«à¤ÔÅä´Œ
à·¤â¹âÅÂÕ¡ÒèѴ¡ÒëҡἋ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·Ã͹ԡÊ
1. คำ�อธิบายสัญลักษณ์ต่างๆ - เมื˹Ñ่อ§คลิ จะกลัÇบ¤ÇÒÁÃÙ ไปยังหน้ Ê× ÍกÍÔปุà Åç่ม¡ ·ÃÍ¹Ô ¡ Ê à Å‹ Á ¹Õ é » ÃСͺ´Œ Œ àº×าé Íแรกของหนั §µŒ ¹ à¡Õ è Â Ç¡Ñ ºงÅÑสื¡อɳТͧ«Ò¡á¼‹ ¹ ǧ¨Ã¾Ô Á ¾ ¢ÂÐÍÔàÅçบ¡ไปยั ·Ã͹Ôง¡หน้ Ê ·Ñé§าã¹»ÃÐà·Èä·ÂáÅе‹ - เมืʶҹ¡Òó ่อคลิกปุ่ม»˜¨ ¨ØºÑ¹¢Í§¡ÒÃÃÕä«à¤ÔÅจะกลั สุดท้ายของหนัÒง§»ÃÐà·È สือ áÅÐà·¤¹Ô¤ã¹¡Òà ͹ ÇÔง¸หน้ Õ·Ò§à¤ÁÕ áÅÐÇÔา¸นีÕ·้ Ò§ªÕÇÀÒ¾ «Ö觨ÐÊÌҧ¤ÇÒÁࢌÒ㨠- เมืÃÕä่อ«à¤ÔคลิūҡἋ กปุ่ม ¹Ç§¨Ã¾ÔÁ¾ ´ŒÇÂÇÔ¸Õ·Ò§¤ÇÒÁÃŒ จะเลื่อนไปยั าก่อนหน้ ¡Ê ÃÇÁ·Ñé§ãËŒ¤ÇÒÁÃÙŒàªÔ§ÅÖ¡´ŒÒ¹à·¤â¹âÅÂÕá¡‹¼ÙŒÍ‹Ò¹ - เมืàº×่อéͧµŒ คลิ¹ก¢Í§¡ÒÃÃÕ ปุ่ม ä«à¤ÔÅ¢ÂÐÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô จะเลื ่อนไปยังหน้าถัดไป - เมืÊÓËÃÑ ่อคลิº¤ÇÒÁÃÙ กปุ่ม Œà©¾ÒÐà¡ÕèÂCǡѺ෤¹Ô¤จะเลื นไปยั งหน้¹าǧ¨Ã¾Ô สารบัÁ¾ ญ´ŒÇÂÇÔ¸Õ¡Ò÷ҧ¡ÒÂÀÒ¾ ÊÒÁÒöËÒÍ‹Ò¹ ¡ÒÃÃÕä่อ«à¤Ô ūҡἋ ¡ÒÃÃÕäจะเลื «à¤ÔūҡἋ Åç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ่ ´1ŒÇÂÇÔ¸Õ·Ò§¡ÒÂÀÒ¾" 1 - เมืä´Œ่อ¨Ò¡Ë¹Ñ คลิก§ปุÊ×่มÍ àÃ×èͧ "e-waste ่อนไปยั¹งǧ¨ÃÍÔ หน้าàของบทที 2 - เมื่อคลิกปุ่ม จะเลื่อนไปยังหน้าของบทที่ 2 3 - เมื่อคลิกปุ่ม จะเลื่อนไปยังหน้าของบทที่ 3 4 - เมื่อคลิกปุ่ม จะเลื่อนไปยังหน้าของบทที่ 4 ˹ѧÊ×่อÍนไปยั ªØ´ e-waste à¾×èͤÇÒÁÃÙ่ 5Œ¤ÇÒÁࢌÒ㨠5 - เมื่อคลิกปุ่ม จะเลื งหน้าของบทที 㹡ÒÃÃÕ ä«à¤ÔงÅหน้ ¢ÂÐÍÔ àÅç¡·Ã͹Ô่ ¡6Ê - เมื่อคลิกปุ่ม จะเลื ่อนไปยั าของบทที 6
˹ѧÊ×Í e-waste ¡ÒÃÃÕä«à¤ÔūҡἋ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ´ŒÇÂÇÔ¸Õ·Ò§¡ÒÂÀÒ¾ ˹ѧÊ×ÍÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê e-waste à·¤â¹âÅÂÕ¡ÒèѴ¡ÒëҡἋ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·Ã͹ԡÊ
2. วิธีการเปิดอ่านทีละหน้า - หากต้องการไปยังหน้าถัดไปของหน้าที่กำ�ลังอ่านอยู่ ให้คลิกที่มุมล่างด้านขวาของหนังสือ หน้าขวา หรือ คลิกจากปุ่มด้านบน - หากต้องการไปยังหน้าก่อนหน้าที่กำ�ลังอ่านอยู่ ให้คลิกที่มุมล่างด้านซ้ายของหนังสือ หน้าซ้าย หรือคลิกจากปุ่มด้านบน - หากต้องการเห็นภาพรวมเต็มหน้า สามารถ กดแป้นพิมพ์ Ctrl 0 - หากต้องการ zoom ตรงส่วนไหน กดแป้นพิมพ์ Ctrl + เพื่อ ขยายขนาด หรือ Ctrl เพื่อให้ลดขนาด และเมื่อต้องการออกจาก zoom ก็สามารถกดแป้นพิมพ์ Ctrl 0
3. เมื่อต้องการ จบการอ่าน หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ (e-Book) กดแป้นพิมพ์ Esc แล้วคลิกที่ File เลือก Exit หรือคลิกปิดที่
à·¤â¹âÅÂÕ¡ÒèѴ¡ÒëҡἋ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·Ã͹ԡÊ
C
1
2
3
4
5
6
e-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ผู้เขียน
ดร.เปรมฤดี กาญจนปิยะ และคณะ
ที่ปรึกษา
ดร.อภิชาติ โรจนโรวรรณ อ.พยูร เสนทองแก้ว ดร.สุพพัต ควรพงษากุล ดร.ธนาพล ตันติสัตยกุล
คณะผู้จัดทำ�
ดร.กิตตินันท์ อันนานนท์ เอกชาติ หัตถา พินิจ เขื่อนสุวงค์ ทองพูล สังกะเพศ จันทิมา สำ�เนียงงาม
ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ภาควิศวกรรมสุขาภิบาล คณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล นักวิจัยอิสระ ปฐม ชัยพฤกษทล วราภรณ์ ภิญโญ หยก หนูสม พันธ์ศักดิ์ แซ่เฮง กมลาพร พุ่มประดับ
ประสานงานด้านข้อมูล
พรนลัท สิงห์รัตนพันธุ์
อนิตยา เปตัวร์สัน สุพรรษา คำ�เชียง บรรณาธิการบริหาร ศศิธร เทศน์อรรถภาคย์ บรรณาธิการ รักฉัตร เวทีวุฒาจารย์ ประสานงานการผลิต จุฬารัตน์ นิ่มนวล สงวนลิขสิทธิ์ พ.ศ.2554 ตาม พ.ร.บ.ลิขสิทธิ์ พ.ศ.2537 โดย ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ สำ�นักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผลิต
ศูนย์ความเป็นเลิศเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ สำ�นักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ 114 อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถ.พหลโยธิน ต.คลองหนึ่ง อ.คลองหลวง จ.ปทุมธานี 12120 โทรศัพท์ 0 2564 6500 ต่อ 4752, 4755 โทรสาร 0 2564 6400 Email: premrudk@mtec.or.th
เผยแพร่
ศูนย์หนังสือ สวทช. 111 อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถ.พหลโยธิน ต.คลองหนึ่ง อ.คลองหลวง จ.ปทุมธานี 12120 โทรศัพท์ 0 2564 7000 โทรสาร 0 2564 7015 Email: cyberbookstore@nstda.or.th http://www.nstda.or.th/cyberbookstore
ออกแบบรูปเล่ม
บริษัท ไทยเอฟเฟคท์สตูดิโอ จำ�กัด โทรศัพท์ 0 2895 3180-1 e-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ / ผู้เขียน ดร.เปรมฤดี กาญจนปิยะ และคณะ -- ปทุมธานี : สำ�นักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2554. 148 หน้า : ภาพประกอบ 1. ขยะอิเล็กทรอนิกส์ 2. ขยะอิเล็กทรอนิกส์ -- การจัดการ 3. ขยะอุปกรณ์อิเลกทรอนิกส์ -- การจัดการ I.ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ II.ศูนย์ความเป็นเลิศเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม III. ชื่อเรื่อง
TD 799.85 363.728
C
1
2
3
4
5
6
คำ�นำ�
คำ�นำ�
ในฐานะผู้บริโภค หลังจากเลิกใช้งานผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์แล้ว คงไม่ได้นึกถึงเรื่อง การกำ�จัดซากของผลิตภัณฑ์เหล่านั้นสักเท่าใดนัก ซึ่งในความเป็นจริง ซากผลิตภัณฑ์ที่หมดอายุการใช้งานแล้ว หรือ ที่เรียกกันว่า ขยะอิเล็กทรอนิกส์ นั้น สามารถนำ�ไปรีไซเคิลเพื่อแยกเอาชิ้นส่วนที่มีราคาไปขายในท้องตลาด รวมถึง นำ�ส่วนประกอบบางชนิดกลับมาเป็นวัตถุดิบตั้งต้นใหม่ได้ด้วย เพียงแต่กรรมวิธีในการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ ค่อนข้างซับซ้อน ต้องพึ่งพาเทคโนโลยีและเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ เพื่อให้ได้สิ่งที่ต้องการออกมามากที่สุด โดยปราศจากการปนเปื้อนของสารพิษที่อยู่ในชิ้นส่วนต่างๆ ของขยะอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์และ สิ่งแวดล้อม
ทรัพยากรธรรมชาติทมี่ อี ยูอ่ ย่างจำ�กัดกำ�ลังลดน้อยลง เนือ่ งจากการอุปโภค/บริโภคผลิตภัณฑ์ทเี่ พิม่ ขึน้ อย่าง ต่อเนื่อง การพัฒนาและเปลี่ยนแปลงสังคมให้ไปสู่สังคมที่มีการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์หลังหมดอายุการใช้งานได้อย่างมี ประสิทธิภาพ เป็นทางเลือกอย่างหนึ่งที่จะช่วยบรรเทาการขาดแคลนทรัพยากรในอนาคตได้ ในทศวรรษที่ผ่านมา ผลิตภัณฑ์เครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เป็นสินค้ามีอตั ราการผลิตและใช้งานทีเ่ พิม่ ขึน้ อย่างต่อเนือ่ ง ทำ�ให้เกิดซาก เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่หมดอายุการใช้งานแล้วเป็นจำ�นวนมาก ซึ่งควรนำ�ไปรีไซเคิลเพื่อนำ�ทรัพยากรที่มี ประโยชน์และมีมลู ค่ากลับมาเป็นวัตถุดบิ ตัง้ ต้นต่อไป แต่อย่างไรก็ตาม สำ�หรับประเทศไทย แม้มผี ปู้ ระกอบการจำ�นวน มากที่สามารถนำ�ขยะอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ไปรีไซเคิลเพื่อแยกเอาชิ้นส่วนที่มีราคาไปขายในท้องตลาดได้ แต่วิธีการ จัดการหรือรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ผู้ประกอบการใช้นั้น ยังมีความไม่เหมาะสม ไม่มีประสิทธิภาพและยังเสี่ยงต่อ การแพร่กระจายของสารพิษที่อยู่ในขยะอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นอันตรายต่อทั้งสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ได้ ดังนั้นเพื่อช่วย ลดผลกระทบต่างๆ เหล่านี้ และเพือ่ เพิม่ ความสามารถของผูป้ ระกอบการทีร่ ไี ซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ให้มปี ระสิทธิภาพ มากขึน้ นัน้ จึงจำ�เป็นต้องอาศัยความรู้ และเทคโนโลยีทเี่ หมาะสมทีจ่ ะเข้ามาช่วยแก้ปญ ั หาการจัดการขยะอิเล็กทรอนิกส์
สาระในหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง “e-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์” นี้ เรี ย บเรี ย งโดย ดร.เปรมฤดี กาญจนปิ ย ะ จากห้ อ งปฏิ บั ติ ก ารการพั ฒ นาผลิ ต ภั ณ ฑ์ ที่ เ ป็ น มิ ต รต่ อ สิ่ ง แวดล้ อ ม ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (MTEC) สำ�นักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และ คณะทำ�งาน เนื้อหาในหนังสือนำ�เสนอความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับลักษณะของซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ความสำ�คัญ ของการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงสถานการณ์ปัจจุบันของการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ทั้งในประเทศไทย และต่างประเทศ และเทคนิคในการรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีทางความร้อน วิธีทางเคมี และวิธีทาง ชีวภาพ ซึ่งจะสร้างความเข้าใจเบื้องต้นของการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ รวมทั้งให้ความรู้เชิงลึกด้านเทคโนโลยี แก่ผู้อ่าน สำ�หรับความรู้เฉพาะเกี่ยวกับเทคนิคการรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีการทางกายภาพ ซึ่งเป็นวิธีการที่ทำ�ได้ง่าย ในการนำ�โลหะมีค่าออกมาใช้ให้เกิดประโยชน์ ผู้อ่านสามารถหาอ่านได้จากหนังสือเรื่อง "e-waste การรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีทางกายภาพ" ซึ่งมีตัวอย่างเทคนิคในการรีไซเคิลของ เหลือทิ้งประเภทสารอโลหะหรือเรซินที่ได้หลังจากการแยกโลหะ ให้กลับมาใช้เป็นสารตั้งต้นได้อย่างคุ้มค่าไว้ด้วย หวังว่าหนังสือชุดนี้ นอกจากจะให้ความรู้ที่เป็นเทคนิคเชิงลึกทางด้านการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์แล้ว จะช่วยเปิดมุมมองและสร้างความตระหนักให้ผู้ประกอบการหรือผู้ที่สนใจธุรกิจด้านการรีไซเคิลซากแผ่นวงจร อิเล็กทรอนิกส์ มาร่วมดำ�เนินธุรกิจที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และช่วยกันผลักดันให้มีการจัดการขยะอิเล็กทรอนิกส์ อย่างคุ้มค่าขึ้นอย่างเป็นรูปธรรมในประเทศไทย บรรณาธิการ
หนังสือเรื่อง “e-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์” ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มวิชาด้าน สิง่ แวดล้อม ได้ถกู เรียบเรียงขึน้ เพือ่ สร้างพืน้ ฐานความเข้าใจให้กบั ผูป้ ระกอบการทีร่ ไี ซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ เกีย่ วกับ การรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนหลักและมีมูลค่าสูง อีกทั้งยังเป็นชิ้นส่วนที่มีโอกาสที่จะก่อให้ เกิดมลพิษ ถ้าหากมีการรีไซเคิลที่ไม่เหมาะสม โดยเนื้อหาของหนังสือเล่มนี้จะครอบคลุมถึงสถานการณ์ปัจจุบันของ การรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงมลพิษต่อระบบนิเวศและมนุษย์ที่อาจเกิดขึ้นได้หากมีการจัดการที่ไม่เหมาะสม เพือ่ ให้ผปู้ ระกอบการและผูท้ เี่ กีย่ วข้องกับการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์นนั้ ได้ตระหนักถึงอันตรายทีอ่ าจเกิดขึน้ อันจะ นำ�ไปสู่ความพยายามร่วมกันที่จะหาทางป้องกัน โดยการนำ�เทคนิคหรือเทคโนโลยีการรีไซเคิลแบบต่างๆ เช่น เทคโนโลยีการรีไซเคิลด้วยวิธีทางความร้อน วิธีทางเคมี และวิธีทางชีวภาพ ที่ได้รวบรวมไว้ในหนังสือเล่มนี้ ไปต่อยอดและขยายผลในทางปฏิบัติ เพื่อให้การรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์มีประสิทธิภาพและเหมาะสมสำ�หรับ ประเทศไทยยิ่งขึ้น และสำ�หรับผู้ที่สนใจศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีการรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยวิธีทาง กายภาพซึ่งเป็นเทคนิคพื้นฐานใช้หลักการเรื่องความแตกต่างของลักษณะวัสดุทางฟิสิกส์ รวมถึงตัวอย่างของการ ประยุกต์ใช้งานเรซินใยแก้วที่เหลือจากการรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยวิธีทางกายภาพในรูปแบบต่างๆ สามารถอ่านเพิ่มเติมได้จากหนังสือ "e-waste การรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีทางกายภาพ" ผู้จัดทำ�ขอขอบคุณ กระทรวงอุตสาหกรรม สำ�นักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม และบุคคลต่างๆ ที่ มีส่วนสนับสนุนหนังสือเล่มนี้ ไม่ว่าทางตรงหรือทางอ้อม และหากมีข้อผิดพลาดประการใด ต้องขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วย คณะผู้เขียน
C
1
2
3
4
5
6
สารบัญ บทที่ 1 การจัดการซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์............................................................................7 1.1 ความสำ�คัญของการรีไซเคิลซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์9����������������������������������������� 9 1.2 มุมมองการจัดการซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในต่างประเทศ.................................16 1.3 สถานการณ์การจัดการซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศ................................18 1.4 รูปแบบที่เหมาะสมสำ�หรับการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย2���������������������������������������������� 25
บทที่ 2 การรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์................................................................................................... 31
2.1 ข้อมูลทั่วไปของซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์....................................................................................... 32 2.2 สถานการณ์การรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศและต่างประเทศ.................................. 39 2.2.1 ปัญหา อุปสรรค และแนวทางการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย.................. 42 2.3 กระบวนการรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์................................................................................ 49
บทที่ 3 กระบวนการแยกโลหะด้วยความร้อน........................................................................................................53
3.1 โลหะวิทยาความร้อนสูง......................................................................................................................55 3.1.1 กรณีตัวอย่าง การรีไซเคิลโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีโลหะวิทยาความร้อนสูง.................. 56 3.1.2 ข้อจำ�กัดของการรีไซเคิลด้วยวิธีทางโลหะวิทยาความร้อนสูง6������������������������������������������������������� 62 3.2 การเผาแบบไพโรไลซิส....................................................................................................................... 65
บทที่ 4 กระบวนการแยกโลหะทางเคมี.................................................................................................................. 67
4.1 โลหะวิทยาสารละลาย.......................................................................................................................... 69 4.2 กระบวนการชะโลหะมีค่า.................................................................................................................... 70 4.2.1 การชะด้วยไซยาไนด์.................................................................................................................. 70 4.2.2 การชะด้วยเฮไลด์. ......................................................................................................................71 4.2.3 การชะด้วยไธโอยูเรีย................................................................................................................. 73 4.2.4 การชะด้วยไธโอซัลเฟต.............................................................................................................. 75 4.3 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารชะ.......................................................................................................... 76 4.3.1 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายโดยวิธีซีเมนเทชัน............................................................... 76
C
4.3.2 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายโดยใช้การสกัดด้วยตัวทำ�ละลาย7����������������������������������������� 78 4.3.3 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายโดยใช้แอคติเวเต็ดคาร์บอน................................................. 79 4.3.4 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายโดยใช้การแลกเปลี่ยนไอออน...............................................81 4.4 กรณีตัวอย่าง การรีไซเคิลโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีโลหะวิทยาสารละลาย..............................81
บทที่ 5 กระบวนการการแยกโลหะด้วยชีวภาพ......................................................................................................91
5.1 การชะด้วยจุลินทรีย์............................................................................................................................ 93 5.1.1 กลไกการออกซิเดชันโลหะซัลไฟด์ด้วยแบคทีเรีย......................................................................... 93 5.1.1.1 โลหะซัลไฟด์ที่ไม่ละลายในกรด: เส้นทางไธโอซัลเฟต.......................................................... 94 5.1.1.2 โลหะซัลไฟด์ที่ละลายในกรด: เส้นทางพอลิซัลไฟด์............................................................. 94 5.1.2 การประยุกต์ใช้วิธีชะด้วยจุลินทรีย์ในทางปฏิบัติ.......................................................................... 95 5.1.3 การชะโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ด้วยจุลินทรีย์......................................................................... 98 5.2 การดูดซับทางชีวภาพ........................................................................................................................102 5.2.1 ชีวมวลที่ใช้สำ�หรับรีไซเคิลโลหะมีค่า1������������������������������������������������������������������������������������������102 5.2.2 กลไกการดูดซับทางชีวภาพของโลหะมีค่า.................................................................................106
บทที่ 6 มลพิษจากการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์.................................................................................................109
6.1 มลพิษที่สะสมในระบบนิเวศทางน้ำ�1����������������������������������������������������������������������������������������������� 114 6.2 มลพิษที่กระจายอยู่ในอากาศ........................................................................................................ 114 6.3 มลพิษที่ปนเปื้อนในระบบนิเวศบนพื้นผิวดิน................................................................................. 116 6.4 ผลกระทบของมลพิษที่มีต่อมนุษย์................................................................................................ 117 6.5 บทสรุป....................................................................................................................................... 118
อภิธานศัพท์.............................................................................................................121 อ้างอิง.....................................................................................................................125 ดัชนีคำ�ศ้พท์1����������������������������������������������������������������������������������������������������������� 145
1
2
3
4
5
6
1
การจัดการซากผลิตภัณฑ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า� และอิเล็กทรอนิกส์
8
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
การจัดการซากผลิตภัณฑ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า� และอิเล็กทรอนิกส์
1
ในช่ ว งทศวรรษที่ ผ่ า นมาการใช้ ง านผลิ ต ภั ณ ฑ์ เ ครื่ อ งใช้ ไ ฟฟ้ า และ อิเล็กทรอนิกส์เพิ่มมากขึ้น ตามการเจริญเติบ โตของอุตสาหกรรมไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทย ซึง่ หลังหมดอายุการใช้งาน จะมีซากผลิตภัณฑ์เครือ่ ง ใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หรือ “ขยะอิเล็กทรอนิกส์ (e-waste)” เกิดขึน้ มากมาย ตามมา ในปี พ.ศ. 2551 ขยะอิเล็กทรอนิกส์เหล่านีถ้ กู ทิง้ ออกมามากถึง 2.72 ล้านตัน และมีอตั ราการเพิม่ ขึน้ ประมาณ 20% ทุกปี ซึง่ ประเทศไทยเองก็ยงั ไม่มรี ะบบการ จัดการทีเ่ หมาะสมเพือ่ รองรับซากผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ทำ�ให้สง่ ผลเสียต่อสถานการณ์ สิง่ แวดล้อม และก่อให้เกิดปัญหาการใช้ทรัพยากรอย่างไม่ยง่ั ยืนตามมา ดังนัน้ เพือ่ เป็นการป้องกันและแก้ไขปัญหาดังกล่าว รัฐบาลไทยจึงได้เริม่ พัฒนายุทธศาสตร์การ จัดการซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2543 โดย ยุทธศาสตร์นจ้ี ะส่งเสริมให้เกิดการจัดการซากทีเ่ หมาะสม ทัง้ ในเรือ่ งของการส่งเสริม ให้เพิม่ อัตราปริมาณการจัดเก็บรวมรวบซากผลิตภัณฑ์เพือ่ นำ�ไปสูก่ ารรีไซเคิลและ ทำ�ลายอย่างปลอดภัย หรือการส่งเสริมการออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ทเ่ี ป็นมิตร ต่อสิ่งแวดล้อมโดยปราศจากการใช้สารเคมีอันตรายซึ่งจะทำ�ให้ซากผลิตภัณฑ์ สามารถนำ�มาใช้ใหม่ รีไซเคิล หรือกำ�จัดทำ�ลายได้อย่างปลอดภัยซึ่งจะเป็นผลดี ต่อสุขภาพของกลุ่มคนที่เกี่ยวข้องตลอดทั้งวงจรผลิตภัณฑ์ได้มากขึ้น ซึ่งถือได้ว่า เป็นการแก้ไขปัญหาทีต่ น้ เหตุได้โ้ ดยรวม
C
1
2
3
4
5
6
9
1.1 ความสำ�คัญของการรีไซเคิลซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ การนำ�เทคโนโลยีรีไซเคิลเข้ามาใช้ในการจัดการของเสียเป็นสิ่งที่จำ�เป็นอย่างยิ่ง เพราะเทคโนโลยีรีไซเคิล สามารถช่วยลดปริมาณการใช้วัสดุหรือสารตั้งต้นบริสุทธิ์ (virgin materials) ลดปริมาณของเสียที่ใช้ประโยชน์ แล้ว อันส่งผลให้เกิดการลดต้นทุน และพลังงาน ทีจ่ ะใช้ในการกำ�จัดของเสีย เช่น การขนย้ายในระหว่างการกำ�จัด การเผา หรือฝังกลบ และจะส่งผลให้เกิดการลดปริมาณมลพิษหรือสภาวะแวดล้อมที่เป็นพิษ อันเนื่องมาจากการย่อยสลาย ของของเสีย อีกทั้งการรีไซเคิลสามารถช่วยให้ราคาสินค้าที่ได้จากการนำ�วัสดุที่ใช้ประโยชน์แล้วกลับมาใช้ใหม่ลดต่ำ� ลงอีกด้วย อย่างไรก็ตามในแง่วิชาการนั้น การรีไซเคิลจำ�เป็นต้องพิจารณาในหลายด้าน เนื่องมาจากการรีไซเคิลอาจ ทำ�ให้เกิดการพัฒนาวัสดุชนิดใหม่ที่ให้คุณสมบัติต่างไปจากวัสดุเริ่มต้น และการนำ�เทคโนโลยีรีไซเคิลมาใช้ก็ไม่ใช่ เรื่องง่าย เพราะมีเทคโนโลยีอยู่หลายระดับ ทั้งแบบพื้นฐานและแบบซับซ้อนที่ต้องการความบริสุทธิ์ของวัสดุ ปริมาณ การจัดการ และกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสูง ดังนั้นเพื่อให้การรีไซเคิลทำ�ได้อย่างไม่ยุ่งยาก ควรมีการส่งเสริมให้ ผู้ผลิตมีความรู้ในการพัฒนาเทคโนโลยีและวิธีการที่เหมาะสมในการออกแบบและผลิตชิ้นส่วน/ส่วนประกอบของ ผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ให้เอื้อต่อการต่อยอดไปยังเทคโนโลยีรีไซเคิลได้อย่างเหมาะสมและ มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด ในกระบวนการผลิตปัจจุบนั วงจรการใช้ประโยชน์ทรัพยากรเป็นไปตามแผนผังทีแ่ สดงในรูปที่ 1.1 โดยวัตถุดบิ จะถูกผลิตจากแหล่งทรัพยากรที่ใช้แล้วหมดไปโดยการทำ�เหมืองแร่และแต่งแร่ เมื่อผลิตภัณฑ์ถูกผลิตขึ้นมาแล้ว จะกระจายไปสู่ผู้บริโภคและถูกบริโภคจนกระทั่งหมดอายุใช้งาน ผลิตภัณฑ์ที่หมดอายุใช้งานแล้วจะถูกเก็บรวบรวม เข้าสูก่ ระบวนการเก็บกลับคืนเพือ่ คัดแยกและปรับปรุงคุณภาพเพือ่ นำ�กลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ จะเห็นว่าถ้าวงจรดังกล่าว มีความสมบูรณ์มากเท่าใด การใช้ประโยชน์จากแหล่งทรัพยากรจะมีความยัง่ ยืนมากขึน้ เท่านัน้ และสามารถนำ�กลับมาใช้ ใหม่หมุนเวียนทดแทนได้ในอัตราทีส่ งู มากขึน้ เทคโนโลยีทใี่ ช้ในแต่ละขัน้ ตอนจะมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของการ ใช้ประโยชน์ทรัพยากรเป็นอย่างมาก ตั้งแต่กระบวนการต้นทาง ได้แก่ การทำ�เหมืองแร่ การแต่งแร่ กระบวนการผลิต ผลิตภัณฑ์ จนกระทั่งถึงกระบวนการปลายทาง เช่น การเก็บกลับคืน การคัดแยกวัสดุและการกำ�จัดของเสียสุดท้าย ที่เหลือ กล่าวโดยสรุปแล้วการรีไซเคิลเป็นกระบวนการง่ายๆ ที่สามารถช่วยแก้ปัญหาหลายประการจากวิถีชีวิตแบบ ใหม่ของเรา ทรัพยากรทีไ่ ม่สามารถหมุนเวียนได้จะถูกรักษาไว้ให้ใช้อย่างยาวนานขึน้ โดยการนำ�วัสดุทสี่ ามารถรีไซเคิล ได้ซึ่งใช้พลังงานน้อยกว่าวัสดุบริสุทธิ์ไปใช้แทนในกระบวนการผลิต (รูปที่ 1.2) และเมื่อใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล น้อยลง ก็จะช่วยลดการเกิดฝนกรด และการเกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกลงด้วย นอกจากนี้การรีไซเคิลยังช่วยลด ปริมาณการใช้ประโยชน์ทรัพยากรธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทรัพยากรป่าไม้ได้อีกทางหนึ่ง
C
10
1
2
3
4
5
6
11
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ทำ�เหมืองแร่
แหล่งทรัพยากร
การแต่งแร่และ วัสดุ
การผลิต ผลิตภัณฑ์
วัตถุดิบที่นำ�กลับไปใช้ใหม่
ชิ้นส่วนที่นำ�กลับไป ใช้ใหม่
วัสดุที่นำ�กลับไป ใช้ใหม่ สถานที่ทิ้ง ของเสียใช้แล้ว
การปรับปรุงคุณภาพวัสดุ เพื่อนำ�กลับมาใช้ใหม่
การกระจายสินค้า เพื่อบริโภค
การบริโภค
การนำ�กลับไปใช้ซ้ำ�โดยตรง
การแยกผลิตภัณฑ์เพื่อนำ� กลับมาใช้ใหม่
การเก็บผลิตภัณฑ์ ใช้แล้วกลับคืน
การเก็บพลังงานจากการเผา มาใช้ประโยชน์
การเผา ถ้าเป็นการเผาโดยใช้เตาเผาแบบเก่า ซึง่ ใช้ส�ำ หรับเผาขยะมูลฝอยเทศบาลนัน้ เป็นสิง่ ทีอ่ นั ตรายมาก เนือ่ งจาก ทองแดงที่เป็นส่วนประกอบของขยะอิเล็กทรอนิกส์จะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) ให้เกิดสารไดออกซิน (dioxin) ในระหว่างที่สารหน่วงไฟ (flame-retardant) ถูกเผา โดยเฉพาะการเผาสารหน่วงไฟประเภทโบรมีน (brominated flame-retardant - BFRs) ทีอ่ ณ ุ หภูมติ �่ำ ในประชาคมยุโรปซึง่ มีการใช้เตาเผาขยะกันมาก ได้มกี ารประมาณปริมาณ สารที่ปล่อยออกจากเตาเผาว่าจะมีปรอทประมาณ 36 ตันต่อปี และแคดเมียม 16 ตันต่อปี อย่างไรก็ดี การกำ�จัดด้วย การเผานี้ควรเป็นทางเลือกลำ�ดับสุดท้ายของการบำ�บัดขยะอิเล็กทรอนิกส์ รองจากการส่งเสริมให้นำ�อุปกรณ์ทั้งหมด ไปใช้ซ้ำ� ผลิตซ้ำ� และรีไซเคิลวัสดุ การทำ�เหมืองแร่ในเมือง (urban mining) เป็นอีกกระบวนการรีไซเคิลแบบหนึ่งที่ส่งเสริมให้ทรัพยากร ทีไ่ ม่สามารถหมุนเวียนได้ถกู รักษาไว้ในวงจรการใช้ทรัพยากรได้อย่างยาวนานขึน้ ซึง่ นิยมนำ�ซากผลิตภัณฑ์เครือ่ งใช้ ไฟฟ้ า และอิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ ที่ มี วั ส ดุ มี ค่ า แร่ ธ าตุ แ ละสารประกอบต่ า งๆ มาเป็ น วั ต ถุ ดิ บ ตั้ ง ต้ น ในกระบวนการทำ � เหมืองแร่ วัสดุทถี่ กู ฟืน้ ฟูสภาพจากการทำ�เหมืองแร่ในเมืองนัน้ ใช้พลังงานน้อยกว่าการผลิตผลิตภัณฑ์จากการใช้วสั ดุ ทีส่ กัดมาจากการทำ�เหมืองแร่แบบดัง้ เดิมดังตัวอย่างในรูปที่ 1.2 เป็นการเปรียบเทียบพลังงานทีใ่ ช้ผลิตโลหะชนิดต่างๆ จากแหล่งสินแร่ปฐมภูมิและจากเศษโลหะทุติยภูมิ
ที่มา ขวัญชัย ลีเผ่าพันธุ์, การเก็บกลับคืนทรัพยากรและนำ�กลับมาใช้ใหม่, 2010
รูปที่ 1.1 วงจรการใช้ประโยชน์แหล่งทรัพยากร
ตะกั่ว เหล็กกล้า
นอกจากรัฐบาลแล้ว ภาคประชาชนทั่วไปเองก็ยังคงให้ความสนใจในเรื่องปริมาณวัสดุอันตรายที่อยู่ในขยะ อิเล็กทรอนิกส์ ปัจจุบันทางเลือกหลักๆ สำ�หรับการบำ�บัดขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยมากจะเป็นการใช้ซ้ำ� (reuse) การผลิตซ้ำ� (remanufacturing) และการรีไซเคิล (recycling) ตลอดจนการเผา (incineration) และการฝังกลบ (landfilling) นอกจากนี้ ในกรณีที่ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ล้าสมัยและไม่เป็นที่ต้องการของเจ้าของเดิม แต่อาจจะ มีคา่ สำ�หรับผูอ้ นื่ โดยสามารถนำ�ไปขายหรือบริจาคให้กบั โรงเรียน องค์กรการกุศล ไปใช้ประโยชน์ตอ่ โดยไม่ตอ้ งทำ�การ ปรับแต่งใดๆ การนำ�ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หมดอายุแล้วมาใช้ซ้ำ�ถือเป็นทางเลือกอันดับแรกในด้านการจัดการ ขยะอิเล็กทรอนิกส์ เนือ่ งจากอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์นนั้ จะถูกยืดออกไปอีกในตลาดมือสอง ซึง่ จะช่วยลดปริมาณ ของขยะที่นำ�มาบำ�บัดลงได้ สำ�หรับการผลิตซ้ำ�เป็นกระบวนการผลิตแบบกลุ่ม (production-batch) ซึ่งผลิตภัณฑ์ ที่ใช้แล้วหรือส่วนประกอบภายในจะถูกรื้อออก ทำ�ความสะอาด ซ่อมแซมหรือปรับปรุงใหม่ แล้วประกอบกลับเข้าไป อีกครั้ง และทำ�การทดสอบเพื่อผลิตเป็นอุปกรณ์ชิ้นใหม่หรือเหมือนใหม่ ส่วนการรีไซเคิลคือการนำ�ซากวัสดุมาผ่าน กระบวนการผลิตอีกครั้งเพื่อนำ�ไปใช้ในวัตถุประสงค์เดิมหรือวัตถุประสงค์อื่น โดยการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์จะ เป็นการถอดรื้อและ/หรือทำ�ลายซากผลิตภัณฑ์เพื่อฟื้นฟูสภาพวัสดุต่างๆ สำ�หรับการบำ�บัดขยะอิเล็กทรอนิกส์ด้วย
สังกะสี ทองแดง นิกเกิล อะลูมิเนียม แมกนีเซียม
0
50
100
150
200
250
(พลังงาน (GJ/ton)
300
350
400
450
ผลิตจากสินแร่แหล่งปฐมภูมิ ผลิตจากเศษโลหะแหล่งทุติยภูมิ
รูปที่ 1.2 สัดส่วนพลังงานที่ต้องการใช้ในการผลิตโลหะจากแหล่งปฐมภูมิและแหล่งทุติยภูมิ
C
12
1
2
3
4
5
6
13
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ปัจจุบนั ราคาของทรัพยากรมีคา่ ต่างๆ เพิม่ สูงขึน้ อย่างต่อเนือ่ ง ส่งผลให้แนวคิดการทำ�เหมืองแร่ในเมืองนีข้ ยาย วงกว้างออกไปอย่างมาก และนำ�ไปสู่การดำ�เนินธุรกิจที่ให้ผลตอบแทนที่คุ้มค่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มขยะ อิเล็กทรอนิกส์ โทรศัพท์มือถือเก่าที่หมดอายุการใช้งานแล้ว จัดเป็นผลิตภัณฑ์ที่น่าสนใจสำ�หรับนำ�ไปทำ�เหมืองแร่ใน เมืองอย่างมาก เนื่องจากมีอายุการใช้งานที่สั้น ผู้ใช้งานมีการเปลี่ยนเครื่องบ่อยทำ�ให้มีขยะโทรศัพท์มือถือเกิดขึ้น มากมาย และในโทรศัพท์มือถือนั้นประกอบไปด้วยโลหะมีค่าหลายชนิด เช่น ทองคำ� เงิน ทองแดง เหล็ก นิกเกิล สังกะสี แมงกานีส แพลเลเดียม แพลทินัม แกลเลียม อินเดียม ดีบุก เป็นต้น มีการประมาณตัวเลขว่าในปี พ.ศ. 2543 มีการผลิตโทรศัพท์มือถือประมาณหนึ่งพันล้านเครื่องในโลก และ ในปี พ.ศ. 2552 ปริมาณการผลิตได้ขยับไปเป็นเกือบสามเท่าตัวคือประมาณ 2.6 พันล้านเครือ่ ง แต่ในขณะทีม่ โี ทรศัพท์ มือถือเพียง 1% ที่ถูกนำ�ไปรีไซเคิลในปี พ.ศ. 2546 และมากกว่า 500 ล้านเครื่องของโทรศัพท์ที่ตกรุ่นแล้วได้ถูกเก็บ ทิง้ ไว้ในลิน้ ชักเฉยๆ แทนทีจ่ ะได้น�ำ กลับไปเป็นแหล่งวัตถุดบิ ขนาดใหญ่ทสี่ ามารถนำ�กลับมาสูว่ งจรชีวติ ของผลิตภัณฑ์ ต่างๆได้ โลหะมีค่าจำ�พวกทอง เงิน และทองแดง ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักที่พบมากในโทรศัพท์มือถือ สามารถแยก และนำ�กลับมาใช้ใหม่ได้ง่าย โดยเฉพาะแร่ทองคำ�ที่กำ�ลังมีราคาสูงขึ้นอย่างมากในตลาด เป็นที่สนใจของหลายบริษัท ทีท่ �ำ ธุรกิจด้านการสกัดโลหะมีคา่ ออกจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ ปัจจุบนั เทคโนโลยีในการผลิตมือถือไฮเทคได้เปลีย่ นมา ใช้ทองคำ�เป็นส่วนประกอบสำ�หรับเป็นตัวนำ�ไฟฟ้าแทนการใช้ทองแดง ทำ�ให้สัดส่วนของทองคำ�ในมือถือหนึ่งตันมี มากกว่าในก้อนแร่ทองคำ�หนึง่ ตัน (สัดส่วนของทองคำ�ในแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของมือถือประมาณ 150 กรัมต่อตัน, สัดส่วนของทองคำ�ในก้อนแร่ทองคำ�ประมาณ 5 กรัมต่อตัน) และทองคำ�ในมือถือก็ถูกแยกสกัดออกมาได้ง่ายกว่า ทองคำ�จากก้อนแร่อีกด้วย ยกตัวอย่างเช่น โรงสกัดแร่ในประเทศญี่ปุ่นสามารถหลอมทองคำ�ออกมาได้ประมาณ 195 กิโลกรัมต่อเดือน จากโทรศัพท์มือถือประมาณ 10,000-20,000 เครื่อง ดังนั้นจะเห็นว่าการทำ�เหมืองแร่ทองคำ�จาก โทรศัพท์มือถือเก่าเป็นอีกธุรกิจหนึ่งที่น่าลงทุน นอกจากโทรศัพท์มือถือแล้ว คอมพิวเตอร์ก็เป็นอีกหนึ่งผลิตภัณฑ์ที่น่าสนใจสำ�หรับการทำ�เหมืองแร่ในเมือง โดยทุกๆ 18 ถึง 24 เดือน จะมีการเปลีย่ นรุน่ คอมพิวเตอร์เป็นรุน่ ใหม่เรือ่ ยๆ ทำ�ให้มคี อมพิวเตอร์ทไ่ี ม่ใช้แล้วเป็นจำ�นวนมาก คอมพิวเตอร์เหล่านี้ประกอบไปด้วยโลหะมีค่าหลายชนิดเช่นเดียวกับโทรศัพท์มือถือ เช่น ทองคำ� เงิน ทองแดง และอินเดียมที่ใช้เป็นส่วนประกอบหลักของหน้าจอแอลซีดี ซึ่งเป็นโลหะที่หายากและมีความสำ�คัญต่ออุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกส์อย่างมาก อย่างไรก็ตาม การทำ�เหมืองแร่ในเมืองไม่ได้จ�ำ กัดแค่ในโทรศัพท์มอื ถือหรือคอมพิวเตอร์เท่านัน้ เครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ เช่น ไมโครเวฟ เครื่องซักผ้า โทรทัศน์ กล้องดิจิตอล ก็ยังสามารถนำ�มาแยกโลหะหายาก เช่น โคบอลต์ อินเดียม สังกะสี และทองคำ�ขาว เพือ่ นำ�กลับไปใช้เป็นวัตถุดบิ ตัง้ ต้นสำ�หรับผลิตเป็นผลิตภัณฑ์อเิ ล็กทรอนิกส์ ใหม่ได้เช่นกัน นอกจากการนำ�โลหะมีค่าที่สกัดออกมาได้ไปขายเป็นวัตถุดิบสำ�หรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์แล้ว
การนำ�ไปขายในตลาดอัญมณีและเครื่องประดับก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง โดยโลหะมีค่าจะถูก หลอมและขายเป็นแท่งโลหะ (ingot) ให้กบั บริษทั ทีท่ �ำ อัญมณีและเครือ่ งประดับ ซึง่ การผลิต เครื่องประดับจากแหล่งวัตถุดิบประเภทนี้ได้เริ่มทำ�กันเป็นเรื่องปกติในกลุ่มอุตสาหกรรม อัญมณี ตัวอย่างบริษัทที่ดำ�เนินธุรกิจทำ�เหมืองแร่ในเมืองที่ประสบความสำ�เร็จอย่างมากใน สหรัฐอเมริกา ได้แก่ บริษัท Electronic Recyclers International Inc. ซึ่งเป็นบริษัทด้าน การรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ทใี่ หญ่ทสี่ ดุ โดยจะรับซือ้ อุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ตา่ งๆ ทีไ่ ม่เป็น ที่ต้องการแล้ว เช่น โน้ตบุค พรินเตอร์ โทรศัพท์มือถือ โทรทัศน์ เครื่องเล่นดีวีดี เป็นต้น ในแต่ละปีบริษัทสามารถรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้มากกว่า 170 ล้านปอนด์ โดยทุกชิ้น ส่วนของขยะอิเล็กทรอนิกส์ทรี่ บั ซือ้ เข้ามานีจ้ ะถูกรีไซเคิลเป็นวัตถุดบิ หลักสามกลุม่ คือ โลหะ พลาสติก และแก้ว ได้ทั้งหมด ไม่มีส่วนใดเหลือทิ้งไปหลุมฝังกลบหรือส่งต่อไปกำ�จัดยัง ประเทศอื่นเลย ถือได้ว่าเป็นระบบที่สามารถดึงทรัพยากรกลับคืนสู่วงจรผลิตภัณฑ์ได้อย่าง สมบูรณ์ โดยบริษัทได้ใช้ระบบ Advanced E-waste Shredding System สำ�หรับการตัด เพื่อลดขนาดและแยกประเภทวัสดุต่างๆ ออกจากกัน มีระบบ Advanced CRT Crushing System เพื่อใช้ในการบดจอซีทีอาร์ (cathode ray tube monitor: CRT) อย่างรวดเร็วใน 3-5 วินาที ภายใต้ระบบปิดสนิทเพื่อป้องกันการรั่วไหลของสารตะกั่วที่เป็นส่วนประกอบใน จอซีทีอาร์ นอกจากนี้ยังมีระบบบาร์โค้ดและระบบวิดีโอเพื่อใช้ในการติดตามวัตถุดิบทุก ขั้นตอน ให้สามารถตรวจสอบจนแน่ใจว่าวัตถุดิบได้ถูกดำ�เนินการแบบ cradle to cradle ภายในบริษัททั้งหมด โดยไม่มีการนำ�เศษเหลือทิ้งไปกำ�จัดอย่างผิดกฎหมาย ตาราง 1.1 แสดงตัวอย่างองค์ประกอบที่เป็นโลหะของซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ ซึง่ จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่า องค์ประกอบของขยะอิเล็กทรอนิกส์จะมีความ ผันแปรอย่างมากขึน้ กับอายุ แหล่งกำ�เนิด และผูผ้ ลิต ทำ�ให้ไม่สามารถบอกองค์ประกอบของ เศษซากโดยเฉลี่ยได้ นอกจากนี้จะเห็นว่าปริมาณโลหะนอกกลุ่มเหล็ก (non-ferrous) และ โลหะมีค่าในเศษซากก็มีสัดส่วนค่อยๆ ลดลงด้วย เนื่องจากเทคโนโลยีของวงจรสวิตช์ใน อุปกรณ์แบบใหม่นั้นกินไฟลดลงและมีความถี่สัญญาณนาฬิกา (clock frequency) หรือ การนำ�ไฟฟ้าที่ผิวหน้าที่เพิ่มขึ้น ความหนาของชั้นสัมผัส (contact layer) ของแผ่นเวเฟอร์ ทอง (gold wafer) ในยุค 80 อยู่ในช่วง 1-2.5 ไมครอน แต่ในขณะที่ในอุปกรณ์สมัยใหม่ ความหนาดังกล่าวมีค่าอยู่ระหว่าง 300-600 นาโนเมตร
C
14
1
2
3
4
5
6
15
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ตารางที่ 1.1 สัดส่วนของโลหะมีค่าในตัวอย่างซากอิเล็กทรอนิกส์จากการศึกษาต่างๆ ขยะอิเล็กทรอนิกส์
ตารางที่ 1.2 ปริมาณวัสดุที่เป็นองค์ประกอบของซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
น้ำ�หนัก (%) เหล็ก Fe
ทองแดง อะลูมเิ นียม Cu Al
น้ำ�หนัก (ppm) ตะกั่ว Pb
นิกเกิล Ni
เงิน Ag
ทองคำ� แพลเลเดียม Au Pd
ซากบอร์ดทีวี
28
10
10
1.0
0.3
280
20
10
ซากบอร์ด PC
7
20
5
1.5
1
1000
250
110
ซากโทรศัพท์เคลื่อนที่
5
13
1
0.3
0.1
1380
350
210
ซากเครื่องเสียงพกพา
23
21
1
0.14
0.03
150
10
4
ซากเครื่องเล่นดีวีดี
62
5
2
0.3
0.05
115
15
4
ซากเครื่องคิดเลข
4
3
5
0.1
0.5
260
50
5
ซากเมนบอร์ด PC
4.5
14.3
2.8
2.2
1.1
639
566
124
ซากแผ่นวงจรพิมพ์
12
10
7
1.2
0.85
280
110
-
ซากคอมพิวเตอร์ PC
20
7
14
6
0.85
189
16
3
แผ่นวงจรพิมพ์
5.3
26.8
1.9
-
0.47
3300
80
-
ชนิด
ปริมาณ
เหล็ก
1. โทรศัพท์ มือถือ
0.26
ABS,PC
0.12
0.01
0.03
0.01
2. เครื่องซักผ้า
17.53
ABS,PP
7.91
8.07
0.84
3. เครื่องปรับ อากาศ
48.18
ABS,PS
10.83
23.93
4. เครื่องถ่าย เอกสาร
224.31
ABS,PC
13.28
5. ชิ้นส่วน คอมพิวเตอร์ (เฉพาะ CPU)
5.96
ABS,PC
9.58
ผลิตภัณฑ์
ซากอิเล็กทรอนิกส์ (ตัวอย่างปี พ.ศ. 2515)
26.2
18.6
-
-
-
1800
220
30
6. โทรทัศน์ (ชนิดจอ CRT)
ของผสมของขยะ อิเล็กทรอนิกส์
36
4.1
4.9
0.29
1.0
-
-
-
7. หม้อหุงข้าว ไฟฟ้า
2.48
น้ำ�หนักรวม (กก.)
308.3
หมายเหตุ เครื่องหมาย “-” หมายถึง ไม่มีรายงาน ที่มา J. Cui, L. Zhang / Journal of Hazardous Materials 158 (2008) 228–256
ประเภทวัสดุหรือชิ้นส่วน/ปริมาณโดยเฉลี่ย(กก./เครื่อง)
น้ำ�หนัก โดยเฉลี่ย (กก./ เครื่อง)
พลาสติก แก้ว
แผง วงจร
แบตเตอรี่
อื่น
NA
0.05
NA
0.05
<0.01
0.01
NA
NA
NA
NA
0.69
6.78
2.50
0.46
NA
NA
NA
4.06
190.68
5.39
5.13
NA
1.13
5.65
NA
2.04
0.6
1.60
0.37
2.18
NA
NA
1.13
NA
0.08
PC-ABS Blends
0.79
0.59
0.54
0.24
NA
6.66
0.38
NA
0.38
PS
0.81
1.43
0.08
0.16
NA
NA
NA
NA
NA
34.34 226.30 14.02
10.23
0.46 7.84
7.15
0.06
7.33
ทองแดง อะลูมเิ นียม สังกะสี
ที่มา ศูนย์เทคโนโลยีและวัสดุแห่งชาติ, ร่างคู่มือการจัดการซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์, ตุลาคม 2550 และองค์การส่งเสริมการค้าต่างประเทศของญี่ปุ่น (JETRO) ประจำ�ประเทศไทย, การสำ�รวจการทิ้งซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์, มิถุนายน 2547.
C
16
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
จากข้อมูลขององค์ประกอบที่เป็นโลหะมีค่าของซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ พบว่าโลหะมีค่าจะพบมากในแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (printed circuit board: PCB) หรือนิยมเรียกกันโดยย่อว่า แผ่นวงจรพิมพ์ แผ่นวงจรพิมพ์ถือว่าเป็นส่วน ประกอบพื้นฐานที่สำ�คัญของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกประเภท ดังจะเห็นได้ จากตารางที่ 1.2 ซึ่งแสดงองค์ประกอบของวัสดุโดยรวมในตัวอย่างซากอิเล็กทรอนิกส์ 7 ประเภท มีการคาดการณ์ปริมาณซากพีซีบีที่จะเกิดขึ้นในประเทศไทยในปี พ.ศ. 2551 โดย สำ�หรับชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์ (เฉพาะ CPU) นั้น คาดว่าจะมีปริมาณถึง 3.3 ล้านเครื่อง หรือ คิดเป็น 20,000 ตัน โดยมีชิ้นส่วนพีซีบีอยู่ประมาณ 3,700 ตัน ซึ่งหากสามารถรีไซเคิลแผ่น วงจรพิมพ์ดังกล่าวได้ คาดว่าจะสามารถสกัดทองแดงได้ถึง 480 ตัน (แผ่นวงจรพิมพ์ 100 กิโลกรัม สามารถสกัดทองแดงได้ประมาณ 13-15 กิโลกรัม) หรือคิดเป็นมูลค่ากว่า 100 ล้านบาท (คิดที่ราคาทองแดง 214 บาทต่อกิโลกรัม) ดังนั้น ประเทศไทยควรที่จะพัฒนาเทคโนโลยี ทีเ่ หมาะสม เพือ่ ฟืน้ ฟูสภาพวัสดุมคี า่ ออกจากแผ่นวงจรพิมพ์และนำ�ไปใช้เป็นวัตถุดบิ ตัง้ ต้น ของอุตสาหกรรมต่อไปได้
1.2 มุมมองการจัดการซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ใน� ต่างประเทศ จากการศึกษาของโครงการการจัดทำ�ระบบติดตามวงจรชีวติ ของซากอุปกรณ์ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม (บางเขน) มหาวิทยาลัย เกษตรศาสตร์ (2551) ทำ�การศึกษากฎหมาย มาตรฐานและกลไกในการจัดการซากอุปกรณ์ ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ของบางประเทศในกลุ่มสหภาพยุโรป ซึ่งได้แก่ เบลเยียม เยอรมนี สวีเดน และโปแลนด์ และในภูมิภาคเอเชีย ซึ่งได้แก่ จีน เกาหลีใต้ และญี่ปุ่น ประเทศเบลเยียมมีองค์กรกลางทีเ่ รียกว่า RECUPEL ซึง่ เป็นหน่วยงานทีม่ รี ะบบการ จัดเก็บและจัดการซากอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ตัง้ ขึน้ ตามกฎหมายของการป้องกัน และจัดการของเสีย และข้อตกลงด้านนโยบายสิง่ แวดล้อมในการเรียกคืนซากอิเล็กทรอนิกส์ อันเป็นข้อตกลงร่วมกันระหว่างภาครัฐบาลและภาคอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ โดยในข้อ ตกลงดังกล่าวได้ตั้งเป้าหมายการรีไซเคิลไว้สูงถึงร้อยละ 95 สำ�หรับเหล็กและโลหะที่ไม่ใช่ เหล็ก ร้อยละ 50 สำ�หรับพลาสติก และร้อยละ 100 สำ�หรับการนำ�กลับมาใช้เป็นพลังงาน และสัดส่วนการรีไซเคิลของซากอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่อยู่ที่ร้อยละ 80 และซากอุปกรณ์ ไฟฟ้าอื่นอยู่ที่ร้อยละ 70
1
2
3
4
5
6
17 ประเทศสวีเดนได้มีการปรับแก้กฎหมายที่มีอยู่เดิม เช่น ข้อกำ�หนดการควบคุมการ ใช้สารอันตรายในอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ข้อกำ�หนดของการตรวจสอบสารเคมี ของผลิตภัณฑ์สารเคมีและสิง่ มีชวี ติ ทีเ่ กิดจากเทคนิคทางด้านชีวภาพ ให้มคี วามทันสมัยและ สอดคล้องกับระเบียบของสหภาพยุโรป โดยกระทรวงการพัฒนาอย่างยัง่ ยืนของสวีเดน และ หน่วยงาน Environmental Protection Agency (EPA) เป็นผูบ้ งั คับใช้ระเบียบว่าด้วยเศษซาก ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (Waste Electrical and Electronic Equipment : WEEE) ในการจัดเก็บซากผลิตภัณฑ์ การรีไซเคิล และการนำ�ทรัพยากรกลับคืนมาใช้ประโยชน์ (recovery) นอกจากนีย้ งั มีกฎหมายเกีย่ วกับความรับผิดชอบของผูผ้ ลิตเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและ สินค้าอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อที่จะให้มั่นใจว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าและสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ ได้มีการ ออกแบบและผลิตโดยมีการคำ�นึงถึงการป้องกันการเกิดของเสียไปพร้อมๆ กัน ประเทศเยอรมนีได้รวมเอาระเบียบทั้งสองฉบับ คือ WEEE และระเบียบว่าด้วยการ จำ�กัดการใช้สารทีเ่ ป็นอันตรายบางประเภทในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (Restriction of Hazardous Substances: RoHS) ใส่ไว้ในกฎหมายของประเทศ คือ “Act Governing the Sale, Return and Environmentally Sound Disposal of Electrical and Electronic Equipment” หรือที่รู้จักกันในชื่อของ The ElektroG โดยต้องการให้บริษัทที่ ขายผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มีหน้าที่รับผิดชอบเรียกคืนซาก ผลิตภัณฑ์ ทำ�การรีไซเคิลและกำ�จัดซากผลิตภัณฑ์ และได้ประกาศใช้เมื่อวันที่ 23 มีนาคม พ.ศ. 2548 ประเทศโปแลนด์มีการนำ�เอาระเบียบ WEEE และ RoHS มาปรับใช้กับกฎหมาย ของประเทศ โดยระเบียบ RoHS นำ�มาปรับใช้กบั กฎหมายการห้ามใช้สารอันตรายในเครือ่ ง ใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เมื่อวันที่ 6 ตุลาคม พ.ศ. 2547 และมีผลบังคับใช้ในวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2549 ในส่วนระเบียบ WEEE ได้น�ำ มาปรับใช้กบั พระราชบัญญัตกิ ารจัดการ ซากเศษเหลือทิ้งของเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (WEEE Act) และมีผลบังคับใช้ใน วันที่ 20 ตุลาคม พ.ศ. 2548 โดยหน่วยงาน Ministry of Environmental Protection (MEP) เป็นผู้ตรวจสอบทั่วไปเพื่อการป้องกันสิ่งแวดล้อม และหน่วยงานบริหารส่วนกลาง ก็มหี น้าทีต่ อ้ งนำ�กฎหมายไปใช้ในการประสานงานทัว่ ไป ตลอดจนการติดตามตรวจสอบการ เรียกคืน และบำ�บัดเศษซากเหลือทิ้ง
C
18
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ประเทศจีนมีประกาศใช้ระเบียบการควบคุมมลพิษจากผลิตภัณฑ์อเิ ล็กทรอนิกส์ โดยเริม่ บังคับใช้เมือ่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2550 มีวตั ถุประสงค์เพือ่ ควบคุมและลดมลพิษต่อสิง่ แวดล้อม โดยมีกระทรวงสารสนเทศอุตสาหกรรมเป็นหน่วยงาน รับผิดชอบหลักและเป็นผูป้ ระสานงานกับหน่วยงานอืน่ ทีเ่ กีย่ วข้อง ในการดำ�เนินงานและบัญญัตขิ อ้ บังคับต่างๆ เกีย่ วกับ การจัดการซากอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ยังมีหน้าที่รณรงค์ให้ภาคอุตสาหกรรมระบุเกี่ยวกับการ ควบคุมสารต้องห้ามและช่วงเวลาปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ลงบนสินค้าต่างๆ ซึ่งเป็นข้อบังคับให้มีการติดฉลากแจ้ง ข้อมูลต่างๆ ของสินค้า ซึง่ มีผลครอบคลุมตัง้ แต่การผลิตสินค้าไปจนถึงการจำ�หน่าย และยังรวมถึงการนำ�เข้าสินค้าใน กลุ่มอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สู่ตลาดภายในประเทศจีนด้วย แต่ไม่ได้มีผลบังคับกับการผลิตผลิตภัณฑ์เพื่อ การส่งออกแต่อย่างใด ประเทศเกาหลีใต้มีนโยบายในการจัดการของเสียโดยยึดหลักนโยบาย 3R มาตั้งแต่ พ.ศ. 2536 โดยประกาศ นโยบายการลดของเสียจากบรรจุภัณฑ์และนโยบาย Material and Workmanship Improvement System ซึ่ง เกี่ยวกับการปรับปรุงวัสดุของผลิตภัณฑ์ในการผลิตของอุตสาหกรรมรถยนต์และผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ และในปี พ.ศ. 2546 ได้มีนโยบาย Extended Producer Responsibility (EPR) System โดยผู้ผลิตต้องเป็นผู้รับผิดชอบใน การรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ของตน ซึ่งในปัจจุบันได้มีการครอบคลุมผลิตภัณฑ์แล้ว 17 รายการ และในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2549 ได้ประกาศร่างนโยบายเรื่องการรีไซเคิลทรัพยากรในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์และรถยนต์ และได้มี การประกาศใช้เมื่อ 2 เมษายน พ.ศ. 2550 โดยมีผลบังคับใช้ตั้งแต่ 1 มกราคม พ.ศ. 2551 เป็นต้นไป
1
2
3
4
5
6
19 โรงงาน พ.ศ. 2535 พระราชบัญญัติการนิคมอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย พ.ศ. 2522 พระราชบัญญัติวัตถุอันตราย (ฉบับที่ 3) พ.ศ. 2551 และพระราชบัญญัติมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (ฉบับที่ 6) พ.ศ. 2548 ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทยยังไม่มีมาตรการหรือนโยบายการเรียกคืนสินค้าที่ เป็นซากผลิตภัณฑ์อเิ ล็กทรอนิกส์ เนือ่ งจากไม่มกี ารกำ�หนดไว้ในพระราชบัญญัตติ า่ งๆ ซึง่ ต้องมีการกำ�หนดให้ผผู้ ลิต มีสว่ นต้องรับภาระค่าใช้จา่ ยในการจัดการ การรีไซเคิล หรือการกำ�จัดซากอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ โดยอาจจะมีการผลักดัน ร่างกฎหมายจากกฎหมายเดิมให้ครอบคลุม โดยเริ่มปรับปรุงจากการควบคุมและบังคับโรงงานให้ทำ�ตามกฎหมาย ในการปล่อยสารมลพิษออกสู่สิ่งแวดล้อมมาเป็นการใช้หลัก “ผู้ก่อมลพิษเป็นผู้จ่าย” เพื่อเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของ ผูป้ ระกอบการโรงงานให้มคี วามรับผิดชอบต่อการจัดการสิง่ แวดล้อมอย่างเป็นระบบ และสามารถลดมลพิษจากแหล่ง กำ�เนิดมากขึ้น ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม (2551) ศึกษาวงจรชีวิตของซากอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ พบว่า สถานประกอบการที่มีการรับซื้อซากเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ยังไม่มีการใช้เทคโนโลยีในการรีไซเคิล ใช้เพียงการถอดแยกชิ้นส่วนและองค์ประกอบด้วยเครื่องมืออย่างง่ายและแรงงานคน มีเพียงสถานประกอบการ บางแห่ง เช่น บจก.วงษ์พาณิชย์ ที่มีเครื่องจักรในการบดย่อยพลาสติก และ บจก.ยูนิคอปเปอร์เทรด ที่มีการนำ�เอา แผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์มาแยกโลหะมีค่าออกมา เป็นต้น
ประเทศญี่ปุ่นมีการจัดการโดยการดำ�เนินการโดยยึดหลักแนวคิด 3Rs และหลักการ Extended Producer Responsibility (EPR) โดยได้มีการร่างกฎหมายหลักซึ่งเป็นกรอบของกฎหมายสำ�หรับการจัดการขยะและการ ส่งเสริมการนำ�กลับมาใช้ใหม่คือ “Fundamental Law for Establishing a Sound Material-Cycle Society” เพื่อเป็นการสนับสนุนให้สังคมมีการนำ�วัสดุกลับมาใช้ใหม่ เพื่อลดการบริโภคทรัพยากรธรรมชาติและลดมลพิษต่อ สิ่งแวดล้อม โดยเป็นการกำ�หนดกรอบโครงสร้างหลัก การจัดลำ�ดับความสำ�คัญ และระบุหน้าที่ความรับผิดชอบของ รัฐบาลกลางองค์กรส่วนท้องถิ่น ภาคธุรกิจ และผู้บริโภค และมีความมุ่งหมายให้มีการรีไซเคิลซากผลิตภัณฑ์ และยัง มีระเบียบข้อบังคับเกี่ยวกับแนวทางในการจัดการซากอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ คือ แนวปฏิบัติในการจัดการ ของเสียและการรีไซเคิลซากอุปกรณ์ การติดฉลากรักษ์สงิ่ แวดล้อมบนผลิตภัณฑ์ และแนวคิดการออกแบบผลิตทีเ่ ป็น มิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ศูนย์ความเป็นเลิศแห่งชาติด้านการจัดการสิ่งแวดล้อมและของเสียอันตราย (2553) ศึกษาการจัดการซาก เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย พบว่ายังไม่ก้าวหน้ามากนัก คืออยู่ในระดับของการสกัดแยกโลหะ มีคา่ ออกจากซากอิเล็กทรอนิกส์ และมีระบบควบคุมการเกิดมลพิษโดยผูป้ ระกอบการชาวไทย ด้วยวิธกี ารและขัน้ ตอน การสกัดแยก รวมถึงเทคโนโลยีการบำ�บัดสารอันตรายของซากอิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างกัน มีการลงทุนที่ไม่มากนัก และส่วนใหญ่ยังไม่มีกระบวนการจัดการอย่างเต็มรูปแบบ จึงอาจเกิดการปนเปื้อนของสารอันตรายหรือแพร่กระจาย สู่สิ่งแวดล้อมได้ ทั้งนี้การจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ต้องใช้เงินลงทุนสูง ประกอบกับผู้ประกอบการที่มีศักยภาพใน การรีไซเคิลนัน้ เป็นชาวต่างชาติ และยังไม่มกี ารเข้ามาดำ�เนินการด้านการรีไซเคิลในประเทศไทยอย่างเต็มรูปแบบ ซึง่ อาจเป็นเพราะข้อกำ�หนดและกฎหมายบางฉบับของไทย รวมถึงการยอมรับการจัดการซากจากภาคประชาชน ทำ�ให้ ไม่คุ้มค่าการลงทุน
1.3 สถานการณ์การจัดการซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศ
นอกจากนี้ยังพบอีกว่า หากภาครัฐมีการผลักดันให้เกิดกฎหมาย ระเบียบ หรือข้อบังคับในการจัดเก็บและ รวบรวมซากอิเล็กทรอนิกส์ทมี่ ปี ระสิทธิภาพ สามารถทำ�ให้ผปู้ ระกอบการมีความเชือ่ มัน่ ในศักยภาพของปริมาณซาก อิเล็กทรอนิกส์ทจี่ ะเข้าสูโ่ รงงาน รวมถึงดำ�เนินการส่งเสริมกลุม่ ธุรกิจการรีไซเคิลอย่างจริงจัง ก็จะทำ�ให้เกิดการพัฒนา ของระบบและกระบวนการรีไซเคิลที่ดีและมีประสิทธิภาพได้
สำ�หรับในประเทศไทยนัน้ การจัดการซากอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ยงั ไม่มกี ฎหมายหรือพระราชบัญญัติ ทีเ่ กีย่ วข้องโดยตรง แต่มกี ฎหมายบางฉบับทีส่ ามารถนำ�มาเป็นแนวทางหรือมาตรการในการจัดการซากอุปกรณ์ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ได้คือ พระราชบัญญัติส่งเสริมและรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ พ.ศ. 2535 พระราชบัญญัติ
21 E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
20
6 5 4 3 2 1 C
เศษชิ้นส่วน/ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน การผลิต EEE การนำ�เข้า EEE การนำ�เข้า EEE ใช้แล้ว การนำ�เข้า WEEE วัตถุดิบ/โลหะมีค่า เศษชิ้นส่วน/ผลิตภณฑ์ที่ไม่ได้มาตราฐาน
การส่งออก EEE / WEEE การจำ�หน่าย ในประเทศ เปลี่ยนซ่อม การใช้ ในประเทศ ร้านจำ�หน่ายชิ้นส่วน
ซม มแ
ซ่อ ทิ้ง
ขาย
ขาย
เศษชิ้นส่วนที่ไม่มีมูลค่า
โรงงานรีไซเคิล (3R)
ชิ้นส่วนที่ยังใช้ได้
Incineration
Crusher
Melting
ร้านซ่อมเครื่องใช้ไฟฟ้า ยังใช้ได้ การเก็บรวบรวม โดย อปท./ซาเล้ง ไม่สามารถ ใช้ประโยชน์ใหม่ได้
Ag recovery Water separator Iron Plastics Cu, Al
Magnetic separator
ขาย ชิ้นส่วน
เศษ/ชิ้นส่วน ที่ไม่มีมูลค่า WEEE ที่กำ�จัด ไม่ถูกต้อง เศษ/ชิ้นส่วน ที่ไม่มีมูลค่า
Pd recovery
ที่มา กรมควบคุมมลพิษ, 2550
Au recovery
Cu
Funnel glaass Panel glass
ที่มา ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม, 2551
ประเทศไทย
Front (panel) glass Grain-size sorter
Rear (funnel) glass Dry cleaning
Iron Plastics Cu, Al
Iron Plastics Cu, Al
สถานที่กำ�จัด ที่ได้รับอนุญาต
การคัดแยก/ ถอดแยกชิ้นส่วน (ซาเล้ง/ร้านรับซื้อของเก่า)
Iron Plastics Cu, Al
Grain-size sorter
Electrolysis
Magnetic Separator Magnetic Separator
Grain-size sorter
รูปที่ 1.4 รูปแบบวงจรชีวิตของซากเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทย
Bulk reducing press
Shredding
Dismantling Crusher
Grain-Size sorter
Iron Plastics Cu, Al
Grain-size sorter
Eddy current separator
Grain-size sorter
Magnetic Separator
Plastics
Iron
Magnetic Separator
Front (panel) glass Dry Cleaning
Rear (funnel) glass Grain-size sorter
Magnetic Separator
Heat-exchanger crusher
Smashing
Crusher
Magnetic Separator
Separation
Crusher
CRT Dissembling machine
Shredding
Separation
Cold compressor crusher
Magnetic Separator
Separation
Ink waste Dismantling
Dismantling PCB Dismantling
Dismantling
Crusher
Dismantling
Batteries
Dismantling
EEE : Electrical and Electronic equipment WEEE : Waste Electrical and Electronic equipment
Mobile phone Washing machine Copy machine
Air Conditioner
Computer
Television
Rice cooker
ต่างประเทศ
รูปที่ 1.3 เปรียบเทียบกระบวนการรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์ ในประเทศไทยและต่างประเทศ
C
22
1
2
3
4
5
6
23
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
การส่งออก ไปต่างประเทศ
ผลิตภัณฑ์์ใหม่ ผลิตในประเทศ
การบริโภค WEEE & HHW
ผลิตภัณฑ์มือ 2
ต่างประเทศ
การเกิดเป็นของเสีย Total Generation
การปรับปรุง/ซ่อมแซม การคัดแยก/รีไซเคิล
การทิ้ง Waste discard
เก็บกักไว้ที่แหล่งกำ�เนิด (Storage)
ทิ้งในที่สาธารณะ และสิ่งแวดล้อม
ทิ้งรวมกับขยะทั่วไป
แยกทิ้ง/แยกประเภท
เก็บรวบรวมโดยเทศบาล
สถานที่ผังกลบ ขยะมูลผอย
การจัดการขั้นที่ 2
ต่างประเทศ
ในประเทศ
การเกิดเป็นของเสีย
การจัดการขั้นที่ 1
ผลิตภัณฑ์ใหม่ นำ�เข้าจากต่างประเทศ
โรงงาานกำ�จัดของเสีย ประเภท 105/101
รูปที่ 1.5 วัฏจักรชีวิตซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
เก็บรวบรวมโดย ตัวแทนจำ�หน่าย
ผลิตภัณฑ์มือ 2
ร้านคัดแยก/รีไซเคิล /ร้านรับซื้อของเก่า
หมดอายุ
โรงงานแปรรูป
ส่งออกไป ต่างประเทศ
การบำ�บัด/กำ�จัด
โรงงานคัดแยก/รีไซเคิล ประเภท 105/106
ที่มา กรมควบคุมมลพิษ, 2550
C
24
1
2
3
4
5
6
25
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
จากรูปที่ 1.3 เป็นการเปรียบเทียบกระบวนการรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทยกับต่างประเทศ จะพบว่าในประเทศไทยนั้นมีกระบวนการรีไซเคิลแค่การแยกและถอดชิ้นส่วนองค์ประกอบ เช่น แผงวงจรรวม (integrated circuit: IC) และไดโอด ออกจากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แล้วทำ�การส่งออกแผ่นเหล่านั้นไปทำ�การ รีไซเคิลหรือจัดการต่อยังต่างประเทศ และมีการบดแยกแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์เหล่านั้นจนได้เป็นผงทองแดงและ ผงพลาสติก โดยผงทองแดงจะส่งไปยังโรงงานเพื่อหลอมเป็นทองแดงใช้ประโยชน์ต่อไป ในส่วนของผงพลาสติกที่มี สัดส่วนค่อนข้างมากในการบดแยกนั้น ยังไม่มีการจัดการที่เหมาะสม แต่ได้มีการวิจัยเพื่อนำ�ไปทำ�วัสดุโครงสร้างและ นำ�ไปเป็นวัตถุดิบรีไซเคิล ส่วนการรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์ในต่างประเทศนั้น จะพบว่ามีกระบวนการทั้งการแยก องค์ประกอบของแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ การบดแยก หรือการแยกด้วยวิธีต่างๆ ทางฟิสิกส์ เคมี และความร้อน เพื่อให้ได้องค์ประกอบของแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลายชนิด เช่น ทองคำ� เหล็ก ทองแดง ที่มีความบริสุทธิ์สูงและ สามารถนำ�ไปใช้ประโยชน์ได้ดี จากรูปที่ 1.4 รูปแบบวงจรชีวิตของซากเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทย โดยแบ่งออกเป็น สองส่วนคือ ส่วนของการนำ�เข้าวัตถุดิบมาผลิตเป็นสินค้าเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ แล้วขายสินค้าโดยการ ส่งออกและบริโภคภายในประเทศ และส่วนทีส่ องคือการนำ�เข้าเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มอื สองจากต่างประเทศ มาใช้บริโภคภายในประเทศ ซึง่ ทัง้ สองส่วนนัน้ เมือ่ หมดอายุการใช้งานแล้วซ่อมแซมไม่ได้ จะมีการถอดคัดแยกอุปกรณ์ และชิ้นส่วนส่งไปยังโรงงานรีไซเคิลทั้งในและต่างประเทศ ได้เป็นวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตและเศษวัสดุที่ใช้ประโยชน์ ไม่ได้ซง่ึ จะถูกนำ�ไปจัดการต่อไป ส่วนเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทเ่ี สียแต่ยงั ไม่หมดอายุการใช้งานก็จะถูกนำ�ไป ซ่อมแซมเพือ่ นำ�กลับมาใช้ใหม่อกี ครัง้ นอกจากนีย้ งั มีซากอิเล็กทรอนิกส์บางส่วนทีไ่ ม่ได้รบั การจัดการทีเ่ หมาะสม เช่น การนำ�ไปทิ้งรวมกับขยะชุมชน การเก็บกักไว้ในบ้านและการทิ้งในที่สาธารณะต่างๆ จากรูปที่ 1.5 แสดงถึงวัฏจักรชีวติ ซากผลิตภัณฑ์เครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทยแบ่งออกเป็น สามระดับคือ 1)การเกิดของเสีย จากการบริโภคสินค้าที่เกิดจากการผลิต การนำ�เข้า และการส่งออกเครื่องใช้ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ที่หมดอายุการใช้งานหรือใช้งานไม่ได้ทำ�ให้เกิดการทิ้งซากเหล่านั้นออกมา 2) การจัดการขั้นที่ 1 เป็นกระบวนการแรกที่จะจัดการกับซากที่เกิดขึ้นโดยการปรับปรุงซ่อมแซม การทิ้ง การเก็บกักไว้ที่แหล่งกำ�เนิด หรือ การเก็บรวบรวมโดยตัวแทนจำ�หน่าย ซึ่งกระบวนการเหล่านี้เกิดจากผู้บริโภคหรือผู้ผลิตซากอิเล็กทรอนิกส์เหล่านั้น และ 3) การจัดการขั้นที่ 2 เป็นการจัดการต่อจากกระบวนการของการจัดการขั้นที่ 1 โดยการบำ�บัด การฝังกลบและ กระบวนการรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์เหล่านั้นให้กลายเป็นวัตถุดิบที่มีค่าสามารถนำ�กลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ได้
1.4 รูปแบบที่เหมาะสมสำ�หรับการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย แนวทางของระบบการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยนั้นได้มีการจัดทำ�ขึ้นในหลายรูปแบบ โดย ศูนย์ความเป็นเลิศแห่งชาติด้านการจัดการสิ่งแวดล้อมและของเสียอันตราย (2553) ได้เสนอแนะแนวทางของระบบ การจัดการซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยไว้ ดังแสดงในรูปที่ 1.6
กองทุนของรัฐ เงินอุดหนุน หน่วยงาน จัดเก็บ
องค์กร ตรวจสอบ
ค่าธรรมเนียมผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตและ ผู้นำ�เข้า
จัดซื้อจัดจ้าง
ผู้บริโภค
อัตรารับซื้อคืน ศูนย์รับซื้อคืนใน กำ�กับของอปท.
โรงงานรีไซเคิล
เส้นทางการเคลื่อนของผลิตภัณฑ์ฯ/ซากผลิตภัณฑ์ เส้นทางการเคลื่อนของเงินค่าธรรมเนียม/เงินอุดหนุน การกำ�กับดูแล
โรงงานกำ�จัด ของเสีย ตลาดวัสดุ รีไซเคิล
ที่มา ศูนย์ความเป็นเลิศแห่งชาติด้านการจัดการสิ่งแวดล้อมและของเสียอันตราย, 2553
รูปที่ 1.6 ระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทย
ระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์อเิ ล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยตามรูปที่ 1.6 มีแนวคิดจากนโยบายของรัฐตาม ยุทธศาสตร์การจัดการซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยเริ่มจากการจัดเก็บรายได้ของหน่วยงานที่ได้รับมอบหมาย ซึ่งมีการเก็บอัตราค่าธรรมเนียมผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตและนำ�เข้า ผู้บริโภคมีการขายซากอิเล็กทรอนิกส์ให้กับศูนย์ รับคืนที่อยู่ภายใต้การกำ�กับดูแลขององค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น (อปท.) เพื่อความเป็นเอกภาพในการรับซื้อภายใต้ กองทุนของรัฐ และมีการกำ�หนดราคาการรับซื้อคืนมาตรฐานจากส่วนกลาง นอกจากนี้ยังต้องมีระบบการตรวจสอบ ด้านการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์เพื่อป้องกันการเกิดปัญหาเกี่ยวกับผลประโยชน์ด้วย
C
26
1
2
3
4
5
6
27
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ส่วนศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม (2551) ได้เสนอแนะแนวทางของระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์ อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยไว้ 3 รูปแบบ ดังแสดงในรูปที่ 1.7-1.9 ผู้บริโภค ผลิตภัณฑ์ใหม่
จ่ายค่าธรรมเนียม เมื่อทิ้งซากฯ
ผลิตภัณฑ์ใช้แล้ว
ตัวแทนจำ�หน่าย/ผู้ค้าปลีก/ศูนย์ซ่อม/ ร้านรับซื้อของเก่า
ผู้ค้าปลีก/ตัวแทนจำ�หน่าย
ระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยแบบที่ 1 (รูปที่ 1.7) มีแนวความคิดทางการ จัดการซากอิเล็กทรอนิกส์เกิดจากความร่วมมือของผู้บริโภค ผู้ผลิต ผู้ค้าปลีก ศูนย์ซ่อมและร้านรับซื้อของเก่า โดย ผูบ้ ริโภคมีสว่ นร่วมรับผิดชอบในการจ่ายค่าธรรมเนียมการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ ศูนย์ซอ่ มและร้านรับซือ้ ของเก่า มีสว่ นร่วมในการเก็บรวบรวม และผูผ้ ลิตทำ�การรีไซเคิล โดยมีหน่วยงานของภาครัฐร่วมมือด้วยเพือ่ ให้เกิดการจัดการ ที่รวดเร็ว รวมถึงตั้งศูนย์ตั๋วรีไซเคิลเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อควบคุมการรีไซเคิลและประสานงาน แต่ปัญหาที่เกิดขึ้นคือ ผู้ผลิตเองเป็นเพียงฐานการผลิตของต่างประเทศทำ�ให้ขาดแรงจูงใจในการจัดการซากผลิตภัณฑ์
ผู้ผลิต/ผู้นำ�เข้า
ขนส่ง
จ่ายค่าธรรมเนียม รีีไซเคิล
จุดรวบรวมกลาง
ผู้ผลิต/ผู้นำ�เข้า
ผู้บริโภค
ผู้ค้าปลีก
จ่ายค่าธรรมเนียมเมื่อซื้อ สินค้าใหม่ ผู้รวบรวมของเสีย (ผู้ค้าปลีก จุดรวบรวม ศูนย์รับซื้อของที่ใช้แล้ว)
ขนส่ง โรงงานรีไซเคิล (ผู้ผลิต/ผู้นำ�เข้า ร่วมลงทุน)
ผู้ผลิตวัสดุ
ผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้ว
ศูนย์บริการ จัดการของเสีย Reuse
Reuse
ศูนย์ตั๋วรีไซเคิล
ผู้ผลิตวัสดุ
รวบรวมค่าธรรมเนียมในการรีไซเคิลจากผู้ทิ้งซากและผู้รวบรวมซาก ส่งมอบค่าธรรมเนียมรีไซเคิลให้กับผู้ทำ�หน้าที่รีไซเคิล ศูนย์ประสานงานการรีไซเคิลและควบคลุมระบบรีไซเคิล เส้นทางการไหลของวัสดุ
เส้นทางการไหลของวัสดุ
เส้นทางการไหลของข้อมูล
เส้นทางการไหลของค่าธรรมเนียมการบำ�บัดซาก
ที่มา ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม, 2551
รูปที่ 1.7 ระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยแบบที่ 1
ผู้คัดแยก
ผู้รีไซเคิล เส้นทางการไหลของข้อมูล
เส้นทางการไหลของค่าธรรมเนียมการบำ�บัดซาก ที่มา ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม, 2551
รูปที่ 1.8 ระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยแบบที่ 2
C
28
ระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์อเิ ล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยแบบที่ 2 (รูปที่ 1.8) มีแนวคิดในการให้มอี งค์กร กลางจัดเก็บ รวบรวมและจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ คือ ศูนย์บริหารจัดการของเสีย โดยให้ผู้ผลิตและผู้นำ�เข้าเป็น ผูจ้ า่ ยค่าธรรมเนียมและค่าดำ�เนินการ ทัง้ การเรียกคืนและการรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์ ผูค้ า้ ปลีกรับแลกเปลีย่ นซาก อิเล็กทรอนิกส์จากผู้บริโภค และผู้บริโภคต้องนำ�เอาซากอิเล็กทรอนิกส์มาคืนยังจุดที่จัดเตรียมไว้ รวมถึงจ่ายค่า ธรรมเนียมในการจัดการซากเมื่อซื้อผลิตภัณฑ์ใหม่ ซึ่งสามารถใช้กลไกราคามาควบคุม แต่ในประเทศไทยยังไม่มี ระบบการจัดการและนโยบายทีช่ ดั เจนในเรือ่ งการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ ทำ�ให้การจัดการรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์ เป็นไปได้ยาก ผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้ว
ผู้บริโภค
แลกคืนเพื่อซื้อ ผลิตภัณฑ์ใหม่
ผู้ค้าปลีก
4
5
6
ระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยแบบที่ 3 (รูปที่ 1.9) มีแนวคิดให้องค์กรกลาง เป็นผู้รับซื้อและเป็นผู้จัดการการซื้อขายสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ โดยสามารถใช้หลักการทางเศรษฐศาสตร์เป็นตัวชี้วัด ข้อมูล แต่เนื่องจากกฎหมายและนโยบายยังไม่เอื้ออำ�นวยต่อการจัดการขององค์กร จึงควรมีการตั้งศูนย์กลางหรือ ตลาดกลางรับซื้อของเสีย เพื่อควบคุมการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์อย่างมีระบบ จากระบบการจัดการทั้ง 4 รูปแบบที่ได้มีการเสนอดังข้างต้น จะพบว่ามีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน คือ ควรมีการ จัดตัง้ องค์กรหรือหน่วยงานส่วนกลางทำ�หน้าทีเ่ ป็นตัวกลางในการประสานงาน ควบคุมดูแลการจัดการต่างๆ ระหว่าง ผู้บริโภค ผู้ผลิต ผู้ค้าปลีกและหน่วยงานของรัฐให้สามารถดำ�เนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ผู้บริโภคและ ผู้ผลิตยังเป็นส่วนสำ�คัญที่จะทำ�ให้เกิดการรับคืนและกำ�จัดซากเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กลับเข้าสู่ ระบบรีไซเคิลและการกำ�จัด โดยมีภาครัฐบาลให้การสนับสนุนในส่วนของแนวนโยบาย การบังคับใช้กฎหมายและ สนับสนุนด้านเงินทุนบางส่วน เพื่อเพิ่มศักยภาพของเทคโนโลยีและการจัดการให้เป็นผลสำ�เร็จอีกด้วย
ผู้รับซื้อของที่ใช้แล้ว (ร้านซ่อม ร้านรับซื้อของเก่า ซาเล้ง)
1. ในการผลิตสินค้าเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่มีแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์เป็นองค์ประกอบ ควรมีการ พัฒนากระบวนการผลิตที่มีความทันสมัย ใช้เทคโนโลยีให้เกิดประสิทธิผลและมีประสิทธิภาพสูงสุด มีการพัฒนา บุคลากรให้มีความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบจากการเกิดของเสียต่างๆ ในขั้นตอนหรือ กระบวนการผลิต
Reuse กรมโรงงานฯ
ผู้ผลิตวัสดุ
3
นอกจากปัญหา อุปสรรคและแนวทางการจัดการทั้ง 4 ประเด็นหลักที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ยังควรมีมาตรการ หรือแนวทางอื่นๆ เพิ่มเติมอีกดังต่อไปนี้
ผู้คัดแยก
ผู้ผลิต / ผู้นำ�เข้า
2
ผลิตภัณฑ์ที่ยังไม่หมด อายุการใช้งาน
ผลิตภัณฑ์ที่หมดอายุ การใช้งาน
องค์กรกลางรับซื้อของเสีย
1
29
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ผู้รีไซเคิล
เส้นทางการไหลของข้อมูล เส้นทางการไหลของวัสดุ เส้นทางการไหลของค่าธรรมเนียมการบำ�บัดซาก
ที่มา ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม, 2551
ภาพที่ 1.9 ระบบการจัดการซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทยแบบที่ 3
2. การส่งเสริมหรือสนับสนุนให้มกี ารออกแบบสินค้าเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทเี่ ป็นมิตรต่อสิง่ แวดล้อม โดยมีมาตรการสนับสนุน เช่น การลดหย่อนภาษีให้กับผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การให้ทุนสนับสนุน การผลิตและออกแบบผลิตภัณฑ์ทเี่ ป็นมิตรต่อสิง่ แวดล้อม รวมถึงการให้ค�ำ ปรึกษาและข้อแนะนำ�สำ�หรับการผลิตสินค้า เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม 3. ควรมีมาตรการการจัดการซากของแต่ละกลุ่มอุตสาหกรรมผลิตสินค้าเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่ เหมาะสม กล่าวคือหลังจากมีการขายสินค้าเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์แล้ว ควรมีการรับรองและการจัดเก็บซาก เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์กลับคืนสู่บริษัท เพื่อนำ�ไปจัดการรีไซเคิลหรือทำ�ลายซากเหล่านั้น โดยอาจจะใช้ ใบรับประกันสินค้าหรือความสมัครใจของผู้บริโภคแยกตามกลุ่มอุตสาหกรรม เช่น กลุ่มอุตสาหกรรมจอเครื่องรับ สัญญาณโทรทัศน์ กลุ่มอุตสาหกรรมโทรศัพท์มือถือ เป็นต้น เนื่องจากแต่ละกลุ่มอุตสาหกรรมมีความรู้และชำ�นาญ ของสินค้าเฉพาะกลุ่ม ทำ�ให้การคิดค้นนวัตกรรมและเทคโนโลยีการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสมนั้นเกิดขึ้น ได้และมีประสิทธิผลสูงสุด
C
30
1
2
3
4
5
6
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
4. มีการสร้างฐานข้อมูลสินค้าเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โดยมีการจัดทำ�ทั้งปริมาณ ชนิด และการ จำ�หน่ายทั้งส่งออกและนำ�เข้า เนื่องจากปัจจุบันฐานข้อมูลของการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศยังไม่สมบูรณ์ และไม่เพียงพอ จึงทำ�ให้การจัดการเป็นไปได้ยากและเกิดเพียงบางส่วน โดยภาครัฐจะต้องมีนโยบายที่เหมาะสมและ สามารถปฏิบตั ไิ ด้อย่างดี ในการบังคับให้มกี ารรายงานข้อมูลทัง้ ปริมาณ ชนิดของการนำ�เข้า การส่งออก เพือ่ ให้ทราบ ถึงปริมาณการไหลของเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ สามารถหาแนวทางหรือกระบวนการจัดการได้อย่างเหมาะสม และลดปัญหาการทิ้งสู่สิ่งแวดล้อมได้ 5. มีการรายงานข้อมูลของการจัดเก็บและการถือครองของผู้บริโภค โดยการสำ�รวจและติดตามของหน่วยงาน หรือบริษทั ผูผ้ ลิตทีม่ คี วามต้องการรับสินค้าเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทไี่ ม่มปี ระสิทธิภาพแล้วไปกำ�จัด เพือ่ ให้ สามารถประมาณการจำ�นวนซากอิเล็กทรอนิกส์ที่ยังคงอยู่ในระบบและซากอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกจัดการไปแล้ว โดยนำ� ข้อมูลเหล่านี้ไปประกอบการจัดทำ�นโยบายการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ที่ยังคงเหลือหรือยังไม่ได้ถูกจัดการได้ 6. การสร้างเทคโนโลยีการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ทมี่ ปี ระสิทธิภาพจากการนำ�เอาเทคโนโลยีจากต่างชาติมา ศึกษาเป็นแม่แบบ แล้วนำ�เอาองค์ความรู้ทางด้านต่างๆ มาประยุกต์ใช้ เพื่อให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีที่เหมาะสม กับการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย ซึง่ สามารถลดการนำ�เข้าเครือ่ งจักรและพัฒนาศักยภาพทางเทคโนโลยี ของประเทศ 7. ภาครัฐควรจัดทำ�แนวนโยบายด้านการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย โดยศึกษาถึงความเหมาะสม ของการจัดการซากทั้งทางด้านเศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อมและสังคม เพื่อนำ�ไปจัดทำ�เป็นระเบียบหรือข้อบังคับการจัดการ ซากอิเล็กทรอนิกส์ต่อไป 8. การพัฒนาระบบการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ โดยการส่งเสริมทั้งองค์ความรู้และเงินทุนเพื่อการพัฒนา ระบบการจัดการ การออกกฎหมายควบคุม มาตรการทางภาษีและการส่งเสริมสิทธิประโยชน์ทางการค้า ที่ช่วยให้ ผูป้ ระกอบการทัง้ ใหม่และเก่าเล็งเห็นถึงผลประโยชน์ทเี่ กิดขึน้ จากการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ ก่อให้เกิดการพัฒนา ระบบการจัดการที่ดีขึ้น
2
การรีไซเคิล� ซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
32
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
การรีไซเคิล� ซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ 2.1 ข้อมูลทั่วไปของซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
2
C
1
2
3
4
5
6
33
ในยุคแรก แผ่นวงจรพิมพ์จะมีแผ่นฐานทีท่ าํ จากกระดาษบางๆ ชุบฟีนอลิกแล้วอัดรวมกันให้แข็งแรง ซึง่ แตกหัก ง่าย มีความต้านทานต่ำ�เมื่อโดนความชื้น สูญเสียความเป็นฉนวนได้ง่าย จึงไม่เหมาะกับการใช้งานที่มีความถี่สูงๆ แต่ยังคงใช้ได้กับงานที่ไม่เน้นคุณภาพที่สูงมากนักเพราะมีราคาถูก ต่อมา ได้มีการนําใยแก้วมาทําเป็นแผ่นฐานแทน โดยนำ�ใยแก้วมาทอเข้าด้วยกันทัง้ แบบชัน้ เดียวหรือหลายชัน้ ซึง่ สามารถยึดต่อแต่ละชัน้ ด้วยเรซินอิพอกซี (ทำ�ให้แผ่น วงจรพิมพ์ชนิดนี้ถูกเรียกว่า อิพอกซีไฟเบอร์กลาส) มีหลายสี แต่ส่วนใหญ่มักทำ�เป็นสีเขียวหรือสีฟ้า ซึ่งปัจจุบันแผ่น ฐานชนิดนี้เป็นที่นิยมใช้กันมากเพราะทนต่ออุณหภูมิสูงได้และไม่บิดงอง่ายเหมือนกับชนิดฟีนอลิก โดยแผ่นวงจร อิเล็กทรอนิกส์นั้นอาจมีเพียงด้านเดียว สองด้าน หรือวางซ้อนกันหลายชั้น (multi-layer) ตามความต้องการของ ผู้ออกแบบ
แผ่นวงจรพิมพ์ (printed circuit board: PCB) หรือนิยมเรียกว่า แผ่นปรินต์ ดังแสดงในรูปที่ 2.1 เป็นแผ่นทีม่ ลี ายทองแดงนำ�ไฟฟ้าอยู่ ใช้ส�ำ หรับต่อวางอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์เพือ่ ประกอบเป็นวงจรแทนการต่อวงจรด้วยสายไฟซึง่ มีความซับซ้อน และยุ่งยาก อีกทั้งยังสามารถจัดวางอุปกรณ์ได้อย่างเป็นระเบียบและลดขนาด พื้นที่ของการจัดเรียงอุปกรณ์ลงได้ ลดความวุ่นวายจากการโยงสายไฟที่ซับซ้อน โดยทั่วไปแผ่นวงจรพิมพ์จะประกอบด้วยส่วนสําคัญ 2 ส่วน คือ 1) แผ่นฐานหรือ ซับสเตรท (substrate) ทําจากฉนวนบางๆ ยึดรวมกันด้วยสารประเภทเทอร์โม เซ็ตติง มีหน้าทีร่ องรับการเชือ่ มต่อตัวอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ดว้ ยตัวนำ�ไฟฟ้า และ 2) สารตัวนํา ที่ใช้เชื่อมต่อเป็นลายวงจร ในยุคแรกนั้นใช้หมึกเป็นตัวนำ�พิมพ์ลง ไปในแผ่นฐานซึ่งเป็นที่มาของคำ�ว่า วงจรพิมพ์ แต่ปัจจุบันนิยมใช้แผ่นทองแดง บางๆ ยึดเข้ากับผิวหน้าของแผ่นฐานด้วยกาว เรียกว่า metal clad laminate ส่วน วัสดุแผ่นฐานที่นิยมใช้กัน ได้แก่ กระดาษชุบฟีนอลิกอัด อิพอกซีไฟเบอร์กลาส เป็นต้น221
รูปที่ 2.1 ลักษณะของแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
C
34
1
แผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์มดี ว้ ยกันหลายประเภทได้แก่221-222
3. multi-layer boards เป็นแผ่นวงจรชนิดหลายชั้น ประกอบไปด้วยชั้นของแผ่นตัวนำ�และซับสเตรท(ส่วนมากจะใช้ อิพอกซีไฟเบอร์กลาส) มากกว่าสองชั้นขึ้นไป (ประมาณ 3-50 ชัน้ ) โดยทำ�การอัดชัน้ ต่างๆ เข้าหากันด้วยความร้อนและใช้เครือ่ ง อัดแรงดันสูง เหมาะสำ�หรับงานที่มีความหนาแน่นของจำ�นวน อุปกรณ์สูงถึงสูงมาก เช่น คอมพิวเตอร์ 4. flexible circuit เป็นแผ่นวงจรพิมพ์ชนิดอ่อน (ดังแสดง ในรูปที่ 2.2) ถูกสร้างขึน้ จาก laminating copper foil และ flexible substrate เช่น Kevlar® หรือ Kapton® มีตั้งแต่ชนิดแผ่นชั้นเดียว และหลายชั้น มีขนาดบางและน้�ำ หนักเบา เหมาะใช้กบั งานทีแ่ ผ่น วงจรพิมพ์ท่วั ไปไม่สามารถติดตั้งได้ เพราะถูกกำ�จัดด้วยพื้นที่ใน การติดตั้งหรือการใช้งานจะต้องมีการเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างงานทีใ่ ช้วงจรพิมพ์ชนิดนี้ ได้แก่ กล้องถ่ายรูป เครือ่ งพิมพ์ ฮาร์ดดิสก์ และเครือ่ งบันทึกวีดโี อ ทีม่ กี ารเคลือ่ นไหวอยูต่ ลอดเวลา เป็นต้น
3
4
5
6
ในการใช้งานแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จะนำ�ชิ้นส่วนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ต่างๆ เช่น แผ่นวงจรรวม ไดโอด และ ตัวเก็บประจุต่างๆ มาจัดวางและเชื่อมลง บนแผงวงจร และจะถู ก เรี ย กชื่ อ ใหม่ ว่ า printed circuit board assembly หรือชือ่ ย่อว่า แผ่นวงจรพิมพ์ (รูปที่ 2.3) ใช้เป็น ส่วนประกอบของเครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์ คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์โทรคมนาคม เป็นต้น
1. single-sided boards เป็นชนิดที่มีลายทองแดงหน้า เดียว ประกอบไปด้วยแผ่นฐานและชั้นของแผ่นตัวนำ�เพียงด้าน เดียว นิยมใช้กันทั่วไป ซึ่งจำ�นวนอุปกรณ์ที่จะวางลงบนแผ่นวงจร จะมีความหนาแน่นของจำ�นวนไม่มากนัก 2. double-sided boards เป็นชนิดทีม่ ลี ายตัวนำ�ทองแดง สองด้าน ได้แก่ ด้านบนและด้านล่าง โดยมีชนั้ แผ่นฐานอยูต่ รงกลาง วัสดุทน่ี ยิ มนำ�มาใช้ท�ำ แผ่นฐาน คือ อิพอกซีไฟเบอร์กลาส แผ่นวงจร ลักษณะนีเ้ หมาะสำ�หรับงานทีม่ คี วามหนาแน่นของจำ�นวนอุปกรณ์ ในวงจรมาก หรือเป็นวงจรที่มีความถี่ปานกลางถึงความถี่สูง อีกทั้งยังสามารถเชื่อมต่อลายทองแดงด้านบนและล่าง แบบ plat through hole (PTH) เพื่อให้เส้นทั้งสองเชื่อมต่อกันได้สั้นลงด้วย
2
35
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
รูปที่ 2.2 แผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบ flexible circuit
รูปที่ 2.3 แผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ชนิดที่มีองค์ประกอบ (printed circuit board assembly)
โดยทั่วไปแผ่นวงจรพิมพ์ที่ถูกแยกออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ทหี่ มดอายุการใช้งานแล้ว จะถูกนำ�ไปแยกชิน้ ส่วนทีม่ คี า่ ออกก่อนจะนำ�ไปรีไซเคิล ตารางที่ 2.1 แสดงองค์ประกอบทางเคมีของ ซากแผ่นวงจรพิมพ์ทไี่ ด้น�ำ เอาชิน้ ส่วนอิเล็กทรอนิกส์ตา่ งๆ ออกไปแล้ว จะเห็นว่ามีปริมาณวัสดุส่วนที่ไม่ใช่โลหะสูงถึง 70% และส่วนของโลหะ ทองแดงซึ่งเป็นโลหะที่มีมูลค่าสูงถึง 16% นอกจากนี้ยังพบโลหะที่มีค่า ในกลุม่ อืน่ ๆ อีกรวมกันประมาณเกือบ 0.10% แต่อย่างไรก็ตาม ปริมาณ ของโลหะมีคา่ ในซากแผ่นวงจรพิมพ์นนั้ ขึน้ อยูก่ บั ประเภทของผลิตภัณฑ์ แต่ ล ะชนิ ด โดยทั่ ว ไปซากแผ่ น วงจรพิ ม พ์ จ ะถู ก คั ด เกรดออกเป็ น 3 ประเภท ตามปริมาณโลหะมีค่าที่อยู่ในชิ้นส่วนนั้น โดยแบ่งเป็น H (เกรดสูง) M (เกรดกลาง) และ L (เกรดต่�ำ ) เช่น ซากทีอ่ ยูใ่ นเกรดต่�ำ จะมีปริมาณโลหะในกลุม่ แพลทินมั (platinum group metals: PGMs) ที่น้อยมาก แต่อาจจะเปลี่ยนเกรดจากเกรดต่ำ�มาอยู่ในเกรดกลางได้ โดยการเลือกถอดชิน้ ส่วนด้วยมือสำ�หรับส่วนประกอบทีม่ เี หล็กเฟอร์รสั และอะลูมิเนียมในเปอร์เซ็นต์ที่สูง
C
36
1
2
3
4
5
6
37
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
• ซากเกรดต่ำ� ประกอบด้วยแผงโทรทัศน์ และหน่วยจ่ายไฟ (power supply units) ที่มีหม้อแปลงเฟอร์ไรต์ (ferrite transformer) และส่วนประกอบของแผ่นระบายความร้อน (heat sink) ที่มีอะลูมิเนียมขนาดใหญ่ ทั้งนี้เศษลามิเนตที่ถูกตัดออกก็จัดว่าเป็นวัสดุเกรดต่ำ�เช่นกัน
สำ�หรับมุมมองด้านเศรษฐศาสตร์หรือมูลค่าของซากแผ่นวงจรพิมพ์นั้น ในเบื้องต้นขึ้นกับมูลค่าของโลหะหรือ วัสดุทสี่ ามารถรีไซเคิลกลับมาได้ ตารางที่ 2.2 แสดงส่วนแบ่งมูลค่าของโลหะทีเ่ ป็นองค์ประกอบในซากอิเล็กทรอนิกส์ ชนิดต่างๆ รวมทั้งซากแผ่นวงจรพิมพ์ ที่ถูกคำ�นวณโดยสมการต่อไปนี้
• ซากเกรดกลาง มาจากอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำ� (reliability) สูง ที่มีโลหะมีค่าจาก pin และ edge connector และมีวัสดุที่ทำ�หน้าเก็บประจุ เช่น ตัวเก็บประจุชนิดอะลูมิเนียม ฯลฯ • ซากเกรดสูง ประกอบด้วยองค์ประกอบที่แยกเป็นชิ้น เช่น วงจรรวมที่มีทองคำ� เครื่องออปโตอิเล็กทรอนิกส์ (optoelectronics) แผงวงจรที่มีโลหะมีค่าปริมาณมาก (gold pin board, palladium pin board) และ ชุดระบายความร้อนจากเมนเฟรม เป็นต้น
ตารางที่ 2.1 แสดงองค์ประกอบทางเคมีของซากแผ่นวงจรพิมพ์ที่ได้นำ�เอาชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ออกไปแล้ว วัสดุที่เป็นองค์ประกอบ
%โดยน้ำ�หนัก
ส่วนที่ไม่ใช่โลหะ เช่น พอลิเมอร์ใยแก้ว
70
ทองแดง
16
โลหะบัดกรี
4
เหล็ก, เฟอร์ไรต์ (จากแกนหม้อแปลง)
3
นิกเกิล
2
เงิน
0.05
ทอง
0.03
แพลเลเดียม
0.01
อื่นๆ (บิสมัท พลวง แทนทาลัม ฯลฯ)
<0.01
ที่มา Martin Goosey and Rod Kellner, A scoping Study End-of-Life Printed circuit Boards
Vi = เมื่อ Vi Wti Pri
100Wti Pri ∑ Wti Pri
คือ สัดส่วนมูลค่าของโลหะ i ในซาก คือ เปอร์เซ็นต์โดยน้�ำ หนักของโลหะ i ในตัวอย่างซากอิเล็กทรอนิกส์ (ดังแสดงในตาราง 1) คือ ราคาปัจจุบันของโลหะ i ข้อมูลราคาโลหะมาจากราคาที่เป็นทางการของตลาดโลหะ ลอนดอน (London Metal Exchange - LME) สำ�หรับผู้ขายเงินสด (cash seller) ตุลาคม พ.ศ. 2550
จากข้อมูลในตารางที่ 2.2 แสดงให้เห็นว่าซากโทรศัพท์เคลือ่ นที่ เครือ่ งคิดเลข และแผ่นวงจรพิมพ์นนั้ มีมลู ค่า ของโลหะมีคา่ มากกว่า 70% ในขณะทีแ่ ผงทีวแี ละเครือ่ งเล่นดีวดี จี ะอยูท่ ปี่ ระมาณ 40% ข้อมูลนีช้ ใี้ ห้เห็นว่าตัวขับเคลือ่ น ทางเศรษฐกิจทีส่ �ำ คัญสำ�หรับการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ในอุตสาหกรรมมาจากการรีไซเคิลโลหะมีคา่ (ทองคำ� เงิน แพลเลเดียม) และสิ่งที่มีค่ารองลงมาจากโลหะมีค่าก็คือ ทองแดง และสังกะสี ในขณะที่อะลูมิเนียม ตะกั่ว และเหล็ก จะมีมูลค่าน้อยกว่า
70 % 40 %
C
38
1
2
3
4
5
6
39
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
2.2 สถานการณ์การรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศและต่างประเทศ
ตารางที่ 2.2 สัดส่วนมูลค่าของโลหะในตัวอย่างซากอิเล็กทรอนิกส์ชนิดต่างๆ ขยะอิเล็กทรอนิกส์
ส่วนแบ่งมูลค่า (%) Al
Pb
Cu
ราคาa (ดอลลาร์/ตัน)
300
7,736
ซากบอร์ดทีวี
4
39
13
2
5
6
25
6
37
ซากบอร์ด PC
0
16
1
1
3
4
62
13
79
ซากโทรศัพท์เคลื่อนที่
0
8
0
0
0
5
67
19
91
ซากเครื่องเสียงพกพา
3
78
1
0
0
3
12
2
17
ซากเครื่องเล่นดีวีดี
17
35
4
1
1
4
33
4
42
ซากเครื่องคิดเลข
1
12
6
0
8
6
64
3
73
ซากเมนบอร์ด PC
0
6
0
0
2
2
81
8
91
ซากแผ่นวงจรพิมพ์
1
19
4
1
6
3
66
-
69
แผงวงจรพิมพ์
0
37
1
-
3
25
35
0
60
2,475 3,580
Ni 31,150
Ag*
Au*
Pd*
ผลรวมของ โลหะมีค่า
Fe
430,000 24,490,000 11,660,000
สำ�หรับกระบวนการรีไซเคิลซากแผ่นวงจรพิมพ์ในประเทศไทยนั้น ใช้กระบวนการแยกชิ้นส่วนด้วยมือให้ได้ มากที่สุดเท่าที่จะทำ�ได้ก่อน โดยถอดเอาชิ้นส่วนไอซีและพลาสติกต่างๆ ออกไปก่อน จากนั้นนำ�แผ่นวงจรพิมพ์ไป ผ่านกระบวนการทางกลต่างๆ เพือ่ แยกเอาทองแดงออกมา โดยกระบวนการทางกลทีใ่ ช้ ได้แก่ การบดย่อยให้มขี นาด เล็กลง การแยกโลหะด้วยโต๊ะสั่นซึ่งอาศัยความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างโลหะและวัสดุที่เป็นแผ่นฐาน (กระดาษชุบฟีนอลิกอัด, อิพอกซีไฟเบอร์กลาส) ซึ่งผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการรีไซเคิลด้วยวิธีนี้จะได้โลหะหลัก คือ ทองแดง และได้สว่ นของพลาสติกหรือแผ่นฐาน จากการเปรียบเทียบกระบวนการรีไซเคิลแผ่นวงจรพิมพ์ในประเทศไทย (รูปที่ 2.4) กับกระบวนการรีไซเคิลในต่างประเทศ (รูปที่ 2.5) จะเห็นว่าในประเทศไทย ยังไม่มีการรีไซเคิลโลหะมีค่า ประเภทอืน่ ๆ นอกเหนือจากทองแดง ในขณะทีต่ า่ งประเทศจะมีการใช้เทคโนโลยีดา้ นอืน่ ๆ เพือ่ แยกโลหะมีคา่ ออกมา ด้วย โดยเฉพาะทองคำ� รวมถึงการทำ�ให้วสั ดุทแ่ี ยกได้มคี วามบริสทุ ธิม์ ากขึน้ โดยใช้เทคนิคทางโลหะวิทยา ซึง่ ประกอบด้วย กระบวนการแยกโลหะด้วยความร้อน (pyrometallurgical) และกระบวนการแยกโลหะโดยใช้การละลายทางเคมี (hydrometallurgical) เพื่อขจัดสิ่งเจือปน ซึ่งจะมีปฏิกิริยาเคมีเกี่ยวข้องในขั้นตอนนี้หลายปฏิกิริยา ซึ่งจะได้อธิบาย ละเอียดในบทต่อๆไป
Manual disassembly Plastic, Chip
ข้อมูลราคาโลหะมาจากราคาทีเ่ ป็นทางการของตลาดโลหะลอนดอน (London Metal Exchange - LME) สำ�หรับผู้ขายเงินสดและมีการตกลงกันเมื่อวันที่ 24 ตุลาคม พ.ศ. 2550 a
*โลหะมีค่า
บดแผ่น PCB
ตะแกรงร่อน
บดละเอียด
เครื่องแยกทองแดง
ที่มา J. Cui, L. Zhang / Journal of Hazardous Materials 158 (2008) 228–256
Ni
อื่นๆ รูปที่ 2.4 กระบวนการรีไซเคิลแผ่นวงจรพิมพ์ในประเทศไทย
ทองแดง
C
40
1
2
3
4
5
6
41
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
PCBs
ผู้ถอดรื้อ
OEM
Hand Picking PCBs
Shredding
Cu Smelter
PCBs
Cyanidation
Refining
PCBs
Size reduction
ผู้ผลิต วงจรพิมพ์
Precious metal Cu Au
Air Separation
Metal conentrates Cu, Solder, Fe-Ni, Al Precious metals
Precious metal recovery
ผู้รับเหมาในการกำ�จัด
ผู้รีไซเคิล
นำ�ส่วนประกอบมาใช้ซ้ำ�
ผู้เชี่ยวชาญ
Metal liberation
Mechanical Separation
ผู้ใช้ปลายทาง
ถอดชิ้นส่วน
คัดเกรด
Au, Ag, Pd, Pt
รูปที่ 2.5 กระบวนการรีไซเคิลแผ่นวงจรพิมพ์ในต่างประเทศ
รูปที่ 2.6 แสดงเส้นทางการกำ�จัดซากแผ่นวงจรพิมพ์ในประเทศอังกฤษ จะเห็นว่าแหล่งปฐมภูมิของซากแผ่น วงจรพิมพ์มาจากผูผ้ ลิตประเภท OEM (original equipment manufacturers) ผูผ้ ลิตแผ่นวงจรพิมพ์ ผูใ้ ช้ปลายทาง (บริษัทหรือบุคคล) และผู้ถอดรื้อชิ้นส่วนอุปกรณ์ ซึ่งซากจากแหล่งเหล่านี้จะถูกส่งต่อไปยังผู้รีไซเคิลโดยตรงหรือ ผูเ้ ชีย่ วชาญด้านการรีไซเคิล หรือส่งไปยังผูร้ ไี ซเคิลทางอ้อมโดยผ่านทางผูร้ บั เหมาในการกำ�จัด (disposal contractor) ชิ้นส่วนที่ยังมีค่าจะถูกถอดออกเพื่อนำ�ไปขายซ้ำ�หรือใช้ซ้ำ�ภายในโซ่อุปทานซึ่งมักจะถูกถอดออกด้วยมือ ผลจากการ ถอดชิน้ ส่วนด้วยมือออกไปจะทำ�ให้ความคุม้ ค่าในการรีไซเคิลลดลงไปด้วย จากนัน้ ชิน้ ส่วนทีเ่ หลือจะถูกส่งต่อไปแยก ประเภท คัดเกรด บดย่อย แล้วคัดแยกด้วยแม่เหล็กและกระแสไหลวนเพือ่ แยกเหล็กและอะลูมเิ นียมออกไป ส่วนทีเ่ ป็น โลหะมีค่าในแผ่นวงจรจะถูกส่งต่อไปยังโรงงานถลุงเพื่อรีไซเคิลส่วนประกอบที่เป็นโลหะต่อไป สำ�หรับโลหะไม่มีค่า ทั้งหมดที่อยู่ในซากแผ่นวงจรจะถูกส่งไปยังหลุมฝังกลบ
แยกประเภท
รีไซเคิลโลหะ
ย่อย โลหะมือสอง -เหล็ก เฟอร์ไรต์ อะลูมิเนียม
เพิ่มเกรด
หลุมฝังกลบ/ทางเลือกที่สอง
โรงถลุง
ทำ�ลาย
ผลิตภัณฑ์พลาสติก สำ�หรับงานเฉพาะ
โลหะที่ได้จากการ รีไซเคิล ที่มา Martin Goosey and Rod Kellner, A scoping Study End-of-Life Printed circuit Boardds, Aug 2002
รูปที่ 2.6 กระบวนการรีไซเคิลแผ่นวงจรพิมพ์ในประเทศอังกฤษ
C
42
1
2
3
4
2.2.1 ปัญหา อุปสรรค และแนวทางการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย ปัจจุบันขยะอิเล็กทรอนิกส์เป็นปัญหาทั้งในประเทศที่พัฒนาแล้วและประเทศที่กำ�ลังพัฒนา เนื่องจากปริมาณ ของขยะอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว รวมถึงแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วย จึงเกิดความพยายามในการกำ�จัด ขยะอิเล็กทรอนิกส์อย่างถูกวิธี โดยการพยายามนำ�ส่วนประกอบต่างๆ กลับมาใช้ใหม่ หรือใช้ซ�้ำ ซึง่ ปัญหาและอุปสรรค โดยทั่วไปที่พบจากการพยายามรีไซเคิลแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์นั้น เกิดที่กระบวนการแยกโลหะมีค่าออกจากแผ่น วงจรอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีองค์ประกอบที่ซับซ้อน และยังมีส่วนประกอบอื่นๆ ที่เป็น วัตถุอันตราย เช่น ตะกั่ว ปรอท และแคดเมียม โลหะเหล่านี้สามารถเกิดปฏิกิริยากับอากาศ น้ำ�และปนเปื้อนกระจาย สู่สิ่งแวดล้อมได้ง่าย ก่อให้เกิดอันตรายต่อคน หรือแม้แต่สิ่งมีชีวิตอื่นๆ จากการศึกษาพบว่าปัญหา อุปสรรค และแนวทางการจัดการสำ�คัญทีอ่ าจมีผลต่อการพัฒนาเทคโนโลยีการนำ� กลับมาใช้ใหม่ของแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์และอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีประเด็นสำ�คัญ 4 ด้าน คือ
1. ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาเหตุทสี่ �ำ คัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านการจัดการแผ่น วงจรอิเล็กทรอนิกส์ คือ องค์ความรูด้ า้ นเทคโนโลยี งานวิจยั ของประเทศ ยังอยูใ่ นระดับการทดลองทีย่ งั ไม่มกี ารประยุกต์ใช้ไปสูร่ ะดับอุตสาหกรรม ส่วนนโยบายจากภาครัฐ เช่น มาตรการส่งเสริมการผลิตพลังงานเชือ้ เพลิง จากขยะมูลฝอยชุมชน เป็นเพียงส่วนหนึ่งที่ทำ�ให้เกิดการพัฒนาของ เทคโนโลยีเฉพาะทางที่มีแนวนโยบายจากภาครัฐสนับสนุนเท่านั้น นอกจากนี้ผลงานวิจัยทางด้านเทคโนโลยีของไทยยังขาดหน่วยงานที่ เหมาะสมให้การรับรองหรือต่อยอดให้สามารถนำ�ไปประยุกต์ใช้และเป็น ไปตามมาตรฐานระดับนานาชาติ จึงทำ�ให้การพัฒนาเทคโนโลยีเหล่านี้ ยังไม่ก้าวหน้าเท่าที่ควร การพัฒนาอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ของไทยทีผ่ า่ นมา รัฐบาล จะให้ความสนใจในด้านนโยบายที่กลุ่มทุนต่างชาติ ไม่ว่าจะเป็นการลด หย่อนภาษี การกู้เงินจากธนาคารในอัตราดอกเบี้ยพิเศษ โดยเฉพาะ อย่างยิ่งการสนับสนุนให้เกิดการสร้างฐานการผลิตในเมืองไทย ทำ�ให้ เกิดการนำ�เข้าเทคโนโลยี วัตถุดิบจากต่างประเทศเพื่อมาประกอบเป็น ชิ้นส่วนในประเทศ เช่น อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และยานยนต์ โดย
5
6
43
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
การถ่ายทอดเทคโนโลยีระหว่างประเทศฐานการผลิตกับประเทศลงทุน นั้น ไม่มีการเปิดเผยหรือถ่ายทอดซึ่งกันและกันมากนัก ทำ�ให้ภาค อุตสาหกรรมของประเทศขาดการพัฒนาเทคโนโลยีของตนเอง หรือการ พัฒนาองค์ความรู้ยกระดับเทคโนโลยีเหล่านั้นให้สูงขึ้น แต่กลับพึ่งพา เทคโนโลยีจากต่างประเทศ จึงทำ�ให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น สินค้าราคา แพงจนไม่สามารถแข่งขันกับอุตสาหกรรมต่างประเทศได้ ตลอดจนการ พัฒนาอุตสาหกรรมของประเทศที่ผ่านมานั้น ส่งผลให้การพัฒนาของ เทคโนโลยีที่ดีและการต่อยอดของเทคโนโลยีที่เหมาะสมลดลง จนขาด การประยุกต์ใช้และสร้างสรรค์ให้เหมาะสมกับอุตสาหกรรมของประเทศ เกิดผลกระทบต่อเนื่องทั้งทางด้านสิ่งแวดล้อม สังคม สุขภาพจาก อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และการปนเปือ้ นของสารเคมีในสิง่ แวดล้อม ที่ก่อให้เกิดการเสื่อมคุณภาพของน้ำ�ใต้ดินและดินในบริเวณนั้นอีกด้วย แนวทางการจัดการขยะอิเล็กทรอนิกส์จากเดิมจนกระทั่งถึง ปัจจุบันที่เห็นกันอยู่ทั่วไป คือ การทิ้งซากรวมกับขยะชุมชน การขาย ซาก การฝังกลบ การเผาทำ�ลาย และการทิ้งตามบริเวณต่างๆ รวมถึง การเก็บสะสมไว้ตามบ้านเรือนเพื่อรอการกำ�จัด ทำ�ให้เกิดปัญหาต่อ สิ่งแวดล้อมทั้งตรงและทางอ้อม เป็นการสูญเสียทรัพยากรธรรมชาติ ส่งผลให้มีความพยายามที่จะพัฒนางานวิจัยและเทคโนโลยีเพื่อหาทาง ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ และทำ�ให้เกิดการ ใช้ทรัพยากรอย่างคุม้ ค่าสูงสุดเพือ่ ลดการใช้ทรัพยากรจากธรรมชาติและ ลดปัญหาสิ่งแวดล้อม ด้วยวิธีการบดแยกนำ�โลหะมีค่ามาใช้ประโยชน์ ใหม่ หรือการนำ�เอาไปหลอมเพื่อแยกโลหะมีค่าออกมา ซึ่งการพัฒนา เทคโนโลยีเพื่อการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์นั้น ต้องมีการ พัฒนาทั้งในส่วนของประสิทธิภาพและความสามารถของเทคโนโลยีที่ สามารถเพิม่ การนำ�กลับมาใช้ใหม่หรือใช้ซ�้ำ ได้ เพือ่ ลดการนำ�ไปจัดการ ทั้งในส่วนของการฝังกลบและการเผาทำ�ลาย นอกจากนี้การประเมิน การพัฒนาเทคโนโลยีที่เหมาะสมอีกอย่างคือการประเมินหาคุณสมบัติ สภาวะ และองค์ประกอบที่เหมาะสมของผลิตภัณฑ์เพื่อที่จะทำ�ให้การ จัดการเป็นไปอย่างเหมาะสมมากยิ่งขึ้น
C
44
1
2
3
4
2. ด้านสิ่งแวดล้อม การจัดการทีไ่ ม่เหมาะสมจะก่อให้เกิดปัญหาสิง่ แวดล้อม กล่าวคือ ในกระบวนการผลิตแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ นั้นมีการใช้สารอันตรายร่วมอยู่ด้วย เมื่อมีการทิ้งหรือปลดปล่อยขยะอิเล็กทรอนิกส์ออกไปสู่สิ่งแวดล้อมจะทำ�ให้เกิด การปนเปื้อนของสารพิษในสิ่งแวดล้อม และเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ปัญหาที่เกิดจากการทิ้งโดยไม่ถูกวิธี เช่น การทิ้งในบริเวณรกร้างว่างเปล่า การทิ้งใกล้แหล่งน้ำ� และการเผาทำ�ลาย ล้วนก่อให้เกิดการปลดปล่อยสารพิษที่ เป็นองค์ประกอบของขยะอิเล็กทรอนิกส์ออกมาสู่สิ่งแวดล้อมทั้งในน้ำ� ดิน และอากาศ เมือ่ มีการให้ความรูถ้ งึ องค์ประกอบของขยะอิเล็กทรอนิกส์เกีย่ วกับโลหะมีคา่ จึงทำ�ให้เกิดการรีไซเคิล แต่ปญ ั หา ทีเ่ กิดขึน้ ในระหว่างขัน้ ตอนการรีไซเคิลและการกำ�จัดคือ การลงทุนเพือ่ สร้างระบบการรีไซเคิลทีส่ งู จึงเกิดวิธกี ารแยก โลหะแบบง่ายโดยใช้การเผาแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพื่อทำ�ลายพลาสติกและแยกโลหะมีค่าออกมา ส่งผลให้มีการ ปลดปล่อยสารโลหะหนักๆ ที่เป็นอันตรายหลายชนิดออกมา โดยเฉพาะสารตะกั่ว ที่เป็นส่วนประกอบหลักในการ บัดกรีแผ่นวงจรพิมพ์ มีฤทธิ์ทำ�ลายระบบประสาทส่วนกลาง ระบบโลหิต การทำ�งานของไต การสืบพันธุ์ และมีผลต่อ การพัฒนาสมองของเด็ก และพบว่ามีการสะสมอยูท่ งั้ ในพืชและสัตว์ดว้ ย ในกรณีของสารหนูทใี่ ช้ในแผงวงจรก็สามารถ ทำ�ลายระบบประสาท ผิวหนังและระบบการย่อยอาหาร หากได้รบั สัมผัสในปริมาณมากอาจทำ�ให้ถงึ ตายได้ การปลดปล่อย ออกมาในรูปของก๊าซพิษนัน้ สามารถออกมาในรูปของสารประกอบคลอรีน เมือ่ ไม่มรี ะบบการป้องกันอย่างถูกวิธี เช่น การไม่สวมหน้ากาก ไม่มีระบบลดก๊าซพิษ ก็จะทำ�ให้เกิดการรับสัมผัสสารเหล่านี้เข้าไปสะสมในร่างกาย จนมีอาการ ผิดปกติและเกิดมะเร็งได้ นอกจากนี้กฎระเบียบและข้อบังคับของต่างชาติ เช่น สหภาพยุโรป ได้มีการประกาศกฎระเบียบเกี่ยวกับ ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ ระเบียบว่าด้วยเศษซากของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (Waste Electrical and Electronic Equipment: WEEE) และ ระเบียบว่าด้วยการจำ �กัดการใช้สารที่เป็นอันตรายบาง ประเภทในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (Restriction of Hazardous Substances: RoHS) ทัง้ นีเ้ พือ่ ใช้จดั การ กับสินค้าเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้มาตรฐานหรือมีการปลดปล่อยสารพิษที่มีอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ทำ�ให้การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิต การออกแบบและการใช้ทรัพยากรมีความเข้มงวดต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น รวมถึง ทำ�ให้เกิดการแข่งขันผลิตสินค้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นอีกด้วย นอกจากกฎระเบียบ WEEE และ RoHS แล้วในบางประเทศ เช่น ญี่ปุ่น ก็มีระบบการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ที่ออกเป็นกฎหมายบังคับใช้ภายในประเทศ ว่าด้วยเรือ่ งการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ ในขณะทีก่ ฎระเบียบและข้อบังคับทางกฎหมายของไทยยังไม่มกี ารกำ�หนด แนวทางในการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ที่ชัดเจนพอจะนำ�ไปเป็นแม่บ ทของการจัดการผลิตภัณ ฑ์ไฟฟ้าและ ซากอิเล็กทรอนิกส์ได้ จึงทำ�ให้การพัฒนาของระบบการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์นั้นยังไม่เป็นรูปธรรม
5
6
45
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
การจัดการด้านสิง่ แวดล้อมทีเ่ หมาะสมสามารถช่วยลดการเกิดอันตราย ต่อสิ่งแวดล้อมและความเป็นพิษต่อสุขอนามัยของมนุษย์ การพัฒนาของ เทคโนโลยีการนำ�กลับมาใช้ใหม่หรือใช้ซ�้ำ ของแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์นนั้ ต้อง มีหลักสำ�คัญและแนวทางสำ�หรับการพิจารณาเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม คือ 2.1 การปรับปรุงโครงสร้างขององค์กร เพื่อป้องกันการทำ�หน้าที่ซ้ำ�กัน และลดการทุจริตคอรัปชั่น จากการทำ�งานที่เอื้อประโยชน์แบบทับซ้อนกันได้ 2.2 พัฒนากรอบกฎหมายและนโยบายด้านสิ่งแวดล้อม โดยทำ�ให้เกิด ลักษณะ “ผู้ทำ�เป็นผู้จ่าย” และมีการชดเชยต่อผู้เสียหายอย่างเป็นธรรม นอกจากนี้ควรมีการจัดตั้งหน่วยงานหรือองค์กรด้านสิ่งแวดล้อม เพื่อสร้าง มาตรฐานด้านสิง่ แวดล้อมอย่างเป็นธรรมและเป็นระบบ รวมถึงตรวจสอบทาง ด้านสิ่งแวดล้อมอย่างเคร่งครัด 2.3 มีการเปิดเผยข้อมูลด้านการจัดการสิง่ แวดล้อม โดยการประชาสัมพันธ์ หรื อ การมี แ นวนโยบายและกฎหมายบั ง คั บ เพื่ อ เป็ น แนวทางที่ แ สดงถึ ง ความรั บ ผิ ด ชอบต่ อ การจั ด การสิ่ ง แวดล้ อ มอย่ า งมี ป ระสิ ท ธิ ภ าพ เช่ น the Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals (REACH) เป็นกฎระเบียบว่าด้วยสารเคมีของสหภาพยุโรปที่ ต้องมีการเปิดเผยสินค้าว่ามีสารเคมีชนิดใดในองค์ประกอบ มีการเกิดพิษ หรือ มีปริมาณเท่าใด เป็นต้น 2.4 การมีสว่ นร่วมของประชาชนและชุมชนในการตัดสินใจทีเ่ ป็นธรรม และเหมาะสม โดยอาศัยตัวกลางทีม่ กี ารยอมรับของทุกฝ่าย เพือ่ ทีจ่ ะสามารถ แก้ไขปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมในเชิงนโยบายที่นำ�ไปสู่การปฏิบัติจริงได้ พร้อม ทั้งยังกระตุ้นให้เกิดการปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัด 2.5 การจัดการและเทคโนโลยีสงิ่ แวดล้อมทีด่ แี ละเหมาะสมนัน้ สามารถ นำ�ไปสู่นโยบายในเชิงเศรษฐกิจและอุตสาหกรรม ก่อให้เกิดการพัฒนาทาง อุตสาหกรรมควบคู่ไปกับการพัฒนาสิ่งแวดล้อมให้ดี พร้อมทั้งช่วยในการ ตัดสินใจการจัดการที่เหมาะสมและเป็นที่ยอมรับในระดับประเทศด้วย
C
46
1
2
3
4
3. ด้านเศรษฐกิจและสังคม การค้นคว้าและพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีก่อให้เกิดการสร้างสรรค์และนวัตกรรมใหม่ๆ ที่ตอบ สนองต่อความต้องการของมนุษย์ ในรูปแบบของสินค้าจำ�พวกเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์ เคลือ่ นที่ จอรับสัญญาณโทรทัศน์ เครือ่ งเล่นวิทยุ และซีดี ฯลฯ ออกสูท่ อ้ งตลาดอย่างต่อเนือ่ ง โดยในแต่ละปีจะเห็นได้ ว่ามูลค่าของตลาดสินค้าอิเล็กทรอนิกส์มีมูลค่าเพิ่มขึ้นตามการเติบโตของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ส่งผลให้เกิด เม็ดเงินหมุนเวียนทั้งในประเทศฐานการผลิตและประเทศลงทุนเป็นจำ�นวนมหาศาล ก่อให้เกิดอัตราการจ้างงาน การวิจัยและการพัฒนาเทคโนโลยีที่เพิ่มสูงขึ้น ในขณะเดียวกันพฤติกรรมและค่านิยมของผู้ผลิตก็ต้องการผลิตสินค้า ทีม่ คี วามทันสมัยและราคาสูง ประกอบกับผูบ้ ริโภคส่วนใหญ่เองก็นยิ มความทันสมัยของสินค้าอิเล็กทรอนิกส์เพือ่ แสดง ระดับฐานะหรือสถานะทางสังคม จึงมีการเปลีย่ นใช้สนิ ค้าอิเล็กทรอนิกส์ไปตามกระแสและให้ทนั กับความก้าวหน้าของ เทคโนโลยี โดยที่สินค้านั้นยังไม่หมดอายุการใช้งาน ส่งผลให้มีการทิ้งขยะที่เป็นสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ในแต่ละปีเป็น จำ�นวนมาก และส่วนใหญ่เป็นการทิง้ รวมกับขยะชุมชน โดยทีก่ ารจัดการของประเทศนัน้ ยังไม่เหมาะสมและถูกวิธี จึง ทำ�ให้เกิดการปลดปล่อยของสารพิษออกสู่สิ่งแวดล้อม การจัดการที่เหมาะสมคือการสร้างนโยบายการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพ และสอดคล้องกับ กระบวนการผลิต การกำ�จัดและการรีไซเคิลทีเ่ หมาะสม เช่น การสร้างมาตรการภาษีส�ำ หรับการเก็บรวบรวมหรือกำ�จัด ซาก รวมถึงการให้ความรู้เกี่ยวกับอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการกำ�จัดผิดวิธี มาตรการจัดการที่ถูกวิธี พร้อมทั้งมี การรณรงค์เพื่อให้ผู้บริโภคตระหนักถึงผลกระทบจากการทิ้งซากอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งที่ยังใช้งานได้และที่ไม่สามารถ ใช้งานได้แล้ว การสร้างความรู้ความเข้าใจในการนำ�อุปกรณ์เหล่านี้กลับไปใช้ใหม่ หรือนำ�ไปรีไซเคิลอย่างถูกวิธี และ การรณรงค์ให้บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิจารณาและปรับปรุงการพัฒนานวัตกรรมใหม่ๆ ให้เป็นมิตรกับ สิ่งแวดล้อมให้มากขึ้น ซึ่งการพัฒนานวัตกรรมเหล่านี้จะสามารถนำ�เอาทรัพยากรซากอิเล็กทรอนิกส์มาใช้ประโยชน์ ได้อย่างคุ้มค่าและเต็มที่ เช่น การคิดค้นนวัตกรรมเพื่อการรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น นอกจากจะทำ�ให้ เกิดการลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติแล้ว ผลผลิตที่ได้ยังสามารถนำ�ไปสร้างเป็นผลิตภัณฑ์ได้และมีราคาที่ต่ำ�ลง เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ� การพัฒนาของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์นอกจากจะเพือ่ ประโยชน์ในเชิงอุตสาหกรรมและความทันสมัยของ เทคโนโลยีแล้วยังสามารถพัฒนาเทคโนโลยีให้มมี ลู ค่าทางเศรษฐกิจได้ โดยการประยุกต์เอานวัตกรรมและเทคโนโลยี การจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ไปใช้ในการเกษตรกรรม การแพทย์ และการพาณิชย์ตา่ งๆ ได้ เช่น การนำ�เอาซากเหลือทิง้ จากอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดจากการเผาไปหล่อขึ้นรูปเป็นสินค้าใหม่ เป็นต้น ทำ�ให้เกิดการสร้างงาน สร้างรายได้ให้เกิด ขึ้น นอกจากนี้ยังทำ�ให้เกิดการพัฒนางานวิจัยและการพัฒนาฝีมือแรงงานเพื่อรองรับการเติบโตของเทคโนโลยี นอกจากนีค้ วรจะมีการรับรองคุณภาพฝีมอื แรงงาน และการจัดการด้านทรัพย์สนิ ทางปัญญาให้มปี ระสิทธิภาพมากขึน้ รวมถึงการร่วมมือกันของทุกหน่วยงานและภาคส่วนที่จะทำ�ให้เกิดการพัฒนามากขึ้น
5
6
47
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
4. ด้านอุตสาหกรรมและพาณิชย์ การสนับสนุนด้านเงินทุนและเทคโนโลยีเป็นปัญหาสำ�คัญของ การจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน กล่าวคือ แม้ในการจัดการ การรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์นนั้ มีหลายกรรมวิธี เช่น การบดแยกหรือ การใช้ความร้อน แต่ทกุ กรรมวิธนี นั้ ล้วนแล้วแต่ตอ้ งใช้เงินลงทุนจำ�นวน มาก เนือ่ งจากต้องพึง่ พาเครือ่ งจักรและเทคโนโลยีประสิทธิภาพสูงจาก ต่างประเทศซึ่งมีราคาสูง ทำ�ให้ภาคเอกชนไม่กล้าลงทุน นอกจากนี้ กฎหมายและแนวนโยบายของประเทศยังไม่มกี ารสนับสนุนการจัดการ ซากอิเล็กทรอนิกส์อย่างชัดเจน ประกอบกับการมีนโยบายส่งเสริมการ ลงทุนจากต่างชาติให้เข้ามาตัง้ ฐานการผลิตในประเทศไทย ทำ�ให้เอกชน ส่วนใหญ่นยิ มเป็นฐานการผลิตสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ และเป็นฐานการรับ ส่ ง ซากอิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ เ พื่ อ รวบรวมไปยั ง บริ ษั ท แม่ ใ นต่ า งประเทศ มากกว่าจะคิดค้นเทคโนโลยีการผลิตของตนเอง ซึง่ จะทำ�ให้ราคาสินค้า สูงขึ้น ไม่สามารถแข่งขันกับต่างชาติได้ การพัฒนาของอุตสาหกรรม การรีไซเคิลและการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์จึงไม่เติบโตเท่าที่ควร การพัฒนาของเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการจัดการ ซากอิเล็กทรอนิกส์ให้มีประสิทธิภาพ และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม นั้นยังมีผลต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมอีกด้วย เนื่องจากผู้ประกอบการ มีการนำ�เอาเทคโนโลยีเหล่านัน้ ไปใช้งานและมีการจัดการจริง ทำ�ให้เกิด การแข่งขันทางด้านเทคโนโลยีที่มีศักยภาพเหมาะสม มีค่าใช้จ่ายน้อย ที่สุดและสร้างกำ�ไรในเชิงพาณิชย์ให้ได้มากที่สุด โดยการยกระดับการ พัฒนาอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ของประเทศนั้น ต้องเริ่มจากการ เลือกสรรอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่ดีทั้งในแง่ของการจัดการ และ ด้านสิ่งแวดล้อมเป็นหลัก ไม่ว่าจะเป็นทั้งในและนอกประเทศ พร้อมทั้ง คำ�นึงถึงปัญหาและผลกระทบทีเ่ กิดจากบริษทั นัน้ ๆ โดยอาจจะใช้วธิ กี าร ทางเศรษฐศาสตร์เพือ่ วัดความคุม้ ค่าจากการใช้ทรัพยากร และมีการนำ� เอาต้นทุนทางสุขภาพมาคำ�นวณด้วย
C
48
1
2
3
การยกระดับอุตสาหกรรมภายในประเทศนัน้ สิง่ ทีส่ �ำ คัญทีส่ ดุ คือ พัฒนาเทคโนโลยีของตนเองเพื่อลดการใช้เทคโนโลยีจากต่างประเทศ โดยเริม่ จากการพยายามยกระดับอุตสาหกรรมของประเทศให้อยูบ่ นฐาน ทรัพยากรและปัจจัยการผลิตที่มีอยู่ในปัจจุบัน หลังจากนั้นควรมีการ กำ�หนดยุทธศาสตร์การพัฒนาอุตสาหกรรมและการพัฒนาเทคโนโลยี ของตนเองอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ควรมีการสนับสนุนเชิงนโยบายให้ กับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เพือ่ ให้เป็นอุตสาหกรรมทีม่ ศี กั ยภาพสูง ทั้ ง ในด้ า นของเทคโนโลยี ก ารผลิ ต และเทคโนโลยี ก ารจั ด การซาก อิเล็กทรอนิกส์ มีการสร้างตราสินค้า พัฒนาการออกแบบสินค้าให้มี มูลค่าเพิ่มขึ้น นอกจากจะลดการใช้เทคโนโลยีจากต่างประเทศแล้ว ยัง ช่วยลดผลกระทบของการปนเปื้อนของเสียจากอุตสาหกรรมที่มีต่อ สิ่งแวดล้อมรวมถึงสุขภาพมนุษย์ด้วย นอกจากนี้ภาครัฐบาลควรเร่ง ดำ�เนินนโยบายส่งเสริมการลงทุนของภาคเอกชนในประเทศ เพื่อเพิ่ม ศักยภาพทางด้านเทคโนโลยีการจัดการ และจัดหาหน่วยงานทีส่ ามารถ รับรองมาตรฐานของนวัตกรรมที่เกิดขึ้น แนวนโยบายของภาครัฐก็มสี ว่ นสำ�คัญทีจ่ ะทำ�ให้การจัดการซาก อิเล็กทรอนิกส์สามารถดำ�เนินไปได้ กล่าวคือ ควรมีนโยบายทีส่ นับสนุน การจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์อย่างมีระบบและครอบคลุม นอกจากนีย้ งั ควรมีมาตรการชดเชยส่วนต่างของการจัดการ เพื่อเป็นแรงจูงใจให้ ผู้ประกอบการตัดสินใจที่จะดำ�เนินการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์อย่าง เป็นระบบ นอกจากนี้ มีการเปิดเสรีทางการค้า (FTA) ซึ่งมีการยกเลิก การกำ�หนดโควตาการส่งออก ทำ�ให้ประเทศไทยสามารถส่งออกสินค้า อิเล็กทรอนิกส์ไปยังตลาดต่างประเทศได้โดยไม่มีข้อกีดกันทางการค้า และในขณะเดียวกันต่างประเทศก็สามารถส่งออกมายังประเทศไทยได้ เช่นกัน ส่งผลให้เกิดการแข่งขันทางเศรษฐกิจทีร่ นุ แรงมากขึน้ โดยเฉพาะ อย่างยิง่ กับประเทศจีน ทีม่ คี า่ แรงและวัตถุดบิ ต่�ำ กว่า ซึง่ หากผูป้ ระกอบการ และแนวนโยบายของไทยมี ก ารสนั บ สนุ น ที่ เ หมาะสมจะสามารถ ทำ�ให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีด้านการจัดการซากอิเล็กทรอนิกส์ที่มี ประสิทธิภาพได้ จะทำ�ให้ได้เปรียบคู่แข่งมากขึ้น
4
5
6
49
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
2.3 กระบวนการรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ก่อนทีจ่ ะอธิบายกระบวนการรีไซเคิลซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ในเบือ้ งต้นเราควรทำ�ความเข้าใจกับคำ�นิยาม ของกระบวนการรีไซเคิลโดยรวมว่าครอบคลุมกิจกรรมหลักอะไรบ้าง ได้แก่ 1. การเก็บรวบรวม – ส่วนหนึ่งของกิจกรรมการเก็บรวบรวม คือ วัสดุชนิดเดียวกันจะถูกจัดไว้ด้วยกันและ กำ�จัดสิ่งปนเปื้อนออกไป (มักใช้กระบวนการคัดแยก) และบรรจุลงหีบห่อเพื่อขนส่งต่อไป 2. การผลิต – วัสดุของเสียจะต้องถูกนำ�มาใช้เป็นวัตถุดบิ หรือใช้ท�ำ เป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ อะลูมิเนียมเก่าสามารถนำ�ไปทำ�เป็นแผ่นอะลูมิเนียมใหม่ หรือทำ�เป็นส่วนต่างๆ ของอะลูมิเนียมหล่อใหม่ 3. การบริโภค – วัสดุของเสียจะต้องถูกนำ�ไปบริโภค ผู้ซื้อแต่ละคนต้องซื้อผลิตภัณฑ์ที่มีเปอร์เซ็นต์ของวัสดุ รีไซเคิลอยู่ในนั้นสูง ถ้าปราศจากอุปสงค์ของผู้บริโภคแล้ว กระบวนการรีไซเคิลจะหยุดลงทันที เพื่อให้การรีไซเคิลดำ�เนินไปอย่างยั่งยืน เราจะต้องทำ�กิจกรรมทั้ง 3 อย่างให้กลมกลืนกันอย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงแล้ว การเก็บรวบรวม การผลิต และการบริโภค จะไม่เติบโตในอัตราเดียวกันเสมอไป และในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เฉพาะหนึ่งๆ อุปทานของวัสดุที่เก็บมา ความสามารถในการผลิตวัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ์ และรูปแบบการบริโภคของสังคมอาจไม่สมดุลกัน ปัจจัยต่างๆ เหล่านี้ ทำ�ให้การรีไซเคิลอย่างเป็นระบบที่สมดุลเป็น ไปได้ยาก โดยทั่วไปกระบวนการรีไซเคิลเพื่อนำ�ทรัพยากรหรือวัสดุกลับไปใช้ประโยชน์ใหม่ในกระบวนการผลิตนั้น ธาตุ โลหะหรือวัสดุทปี่ ะปนมาจากเศษเหลือทิง้ หรือซากอุปกรณ์จะต้องผ่านกระบวนการคัดแยก เพือ่ แยกเอาโลหะและวัสดุ แต่ละชนิดออกจากกัน และทำ�ให้มีความบริสุทธิ์หรือมีความเข้มข้นเพียงพอที่จะนำ�ไปใช้ใหม่ได้ ดังแสดงในรูปที่ 2.7 ของเสียหรือซากผลิตภัณฑ์จะถูกคัดแยกด้วยมือ เพื่อเลือกเฉพาะองค์ประกอบที่เป็นอันตราย หรือที่คุ้มค่าสำ�หรับนำ� ไปบำ�บัดแบบพิเศษ หรือนำ�กลับไปใช้งานใหม่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่จำ�เป็นในการรีไซเคิล จากนั้นซากที่เหลือจะถูก ส่งไปบดหรือตัด เพือ่ ลดขนาดให้เล็กลงจนมีขนาดอนุภาคทีเ่ หมาะสมต่อการคัดแยกประเภทของวัสดุมคี า่ ออกจากกัน ด้วยกระบวนการทางกายภาพ ทางกล กระบวนการทางเคมี หรือกระบวนการขั้นสูงอื่นๆ ต่อไป ในการคัดแยกโลหะและวัสดุทปี่ ะปนอยูด่ ว้ ยกันอาจใช้กระบวนการใดกระบวนการหนึง่ หรือหลายกระบวนการ ร่วมกันก็ได้ ขึน้ อยูก่ บั คุณลักษณะของโลหะและวัสดุและรูปแบบของการผสมผสานกัน กระบวนการเหล่านีอ้ าศัยความ แตกต่างของคุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติทางไฟฟ้าหรือคุณสมบัติทางเคมีของโลหะและวัสดุแต่ละชนิดกันเป็น หลักการในการแยก โดยส่วนใหญ่การถอดรื้อและกระบวนการทางกลจะใช้สำ�หรับเตรียมวัสดุจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ ก่อนทีจ่ ะนำ�มาเพิม่ เกรดของวัสดุมคี า่ ต่อไป ซึง่ การรีไซเคิลทางกลอย่างเดียวนัน้ ไม่สามารถรีไซเคิลโลหะมีคา่ ได้อย่าง
C
50
1
2
3
4
5
6
51
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
มีประสิทธิภาพ ควรนำ�มาผ่านขั้นตอนการทำ�ให้บริสุทธิ์ โดยขั้นตอนนี้ โลหะที่ถูกรีไซเคิลมาเบื้องต้นแล้วนั้นจะถูก หลอมหรือละลายโดยใช้เทคนิคทางโลหะวิทยา ซึง่ ประกอบด้วยกระบวนการแยกโลหะด้วยความร้อน และกระบวนการ แยกโลหะโดยใช้การละลายทางเคมี เพื่อขจัดสิ่งเจือปน ซึ่งจะมีปฏิกิริยาเคมีเกี่ยวข้องในขั้นตอนนี้หลายปฏิกิริยา การคัดแยกโลหะและวัสดุเป็นกิจกรรมที่มีความเฉพาะเจาะจงสำ�หรับโลหะและวัสดุแต่ละชนิด การคำ�นวณออกแบบ กระบวนการต้องคำ�นึงถึงคุณลักษณะของโลหะหรือวัสดุทจี่ ะคัดแยกรวมถึงประสิทธิภาพของการคัดแยก ปริมาณการ คัดแยกได้ การจัดการของเสียหรือเศษเหลือทิ้งสุดท้าย ความคุ้มค่าในเชิงเศรษฐศาสตร์ ผลกระทบสิ่งแวดล้อม และ ความปลอดภัยในการทำ�งาน เป็นต้น ของเสีย เศษเหลือทิ้งและซากอุปกรณ์ การคัดแยกด้วยมือและการถอดประกอบ การหลุดแยก (liberation) การเลือกบด การลดปริมาตร
การลดขนาด (comminution) การผสมผสาน (mixing) การทำ�ให้เป็นเนื้อเดียวกัน นำ�มาใช้ใหม่
การคัดขนาดและคัดพวก (screening&classification) การคัดแยกทางเคมี การทำ�ให้บริสุทธิ์
การควบคุมขนาด
การคัดแยกทางกายภาพ การปรับปรุงคุณภาพ
นำ�มาใช้ใหม่
การเผาสลายด้วยความร้อน (calcination) การผนึกตัวด้วยความร้อน (sintering) นำ�มาใช้ใหม่
การทำ�ให้เป็นก้อน (agglomeration) การทำ�ให้เป็นเม็ด (briqueting) ที่มา ขวัญชัย ลีเผ่าพันธุ์, การเก็บกลับคืนทรัพยากรและนำ�กลับมาใช้ใหม่, 2010
เทคโนโลยีการการรีไซเคิลโลหะมีค่าจากซากแผ่นวงจรพิมพ์ในปัจจุบันมีหลากหลายวิธี เช่น 1. วิธกี ารทางกายภาพ เป็นวิธกี ารแยกโลหะออกจากแผ่นวงจรพิมพ์ โดยอาศัยคุณสมบัตทิ างกายภาพของวัสดุ เช่น การคัดแยกด้วยความหนาแน่น การแยกระหว่างสถานะของแข็งและของเหลว การคัดแยกด้วยแม่เหล็กและไฟฟ้า เป็นต้น ข้อดีของกระบวนการนี้ คือ ใช้พลังงานน้อย ลดการปลดปล่อยของเสียออกสู่สิ่งแวดล้อม ส่วนข้อเสีย คือ โลหะอาจไม่บริสุทธิ์เท่าที่ควร ต้องนำ�ไปหลอม หรือเผา หรือ เข้าสู่กระบวนการทางเคมี เพื่อให้ได้มาซึ่งโลหะบริสุทธิ์ ต่อไป วิธีการทางกายภาพถือได้ว่าเป็นวิธีที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อนและไม่ก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมสูงมากนักเมื่อเทียบกับ วิธีการอื่น ซึ่งน่าจะเป็นวิธีที่เหมาะสมในการนำ�มาใช้ในเชิงพาณิชย์นอกจากนี้การรีไซเคิลโลหะมีค่าออกจากแผ่น วงจรพิมพ์โดยวิธีทางกายภาพนั้น มีความคล้ายคลึงกับเทคโนโลยีการสกัดแร่ธาตุในวิศวกรรมเหมืองแร่ ซึ่งเป็น เทคโนโลยีทมี่ กี ารพัฒนามาอย่างยาวนานและน่าจะนำ�มาประยุกต์ใช้กบั การรีไซเคิลโลหะมีคา่ ออกจากแผ่นวงจรพิมพ์ ได้โดยตรง โดยหลักการเบื้องต้นของเทคโนโลยีในการทำ�เหมืองแร่นั้นประกอบไปด้วยสองขั้นตอนหลักๆ ได้แก่ • การลดขนาดของวัตถุดบิ โดยใช้การตัด การทุบ การบด เพือ่ ให้อนุภาคของแร่ธาตุในวัตถุดบิ แยกออกจากกัน โดยใช้เครื่องมือลดขนาดแบบต่างๆ เช่น เครื่องตัดฉีก (shredder) เครื่องย่อยแบบค้อนกระแทก (hammer mill) เครือ่ งบดละเอียดแบบลูกกลม (ball mill) เป็นต้น จากนัน้ จึงนำ�ไปดำ�เนินการแยกประเภทของแร่ธาตุ ที่มีมูลค่าต่อไปได้ • การแยกแร่ธาตุทมี่ คี า่ ออกจากกัน โดยอาศัยความแตกต่างของคุณสมบัตทิ างกายภาพของแร่ธาตุแต่ละชนิด ทำ�ให้สามารถแยกแร่ธาตุมีค่าออกมาโดยใช้เครื่องมือต่างๆ เช่น เครื่องแยกด้วยแม่เหล็ก (magnetic separator) เครื่องหมุนเหวี่ยง (centrifuge) โต๊ะสั่น (shaking table) เป็นต้น 2. วิธีการทางเคมี เป็นวิธีการแยกโลหะออกจากแผ่นวงจรพิมพ์ โดยอาศัยการใช้กรดละลายโลหะที่ต้องการ ออกมาจากสารละลายจากนัน้ จึงใช้เทคนิคอืน่ ๆ เช่น กระบวนการทางไฟฟ้าเคมี (electrochemistry) การแลกเปลีย่ น ไอออน (ion exchange) รีเวอร์สออสโมซิส (reverse osmosis) การแยกสารผ่านเยื่อด้วยไฟฟ้า (electrodialysis) การชะด้วยจุลนิ ทรีย์ (bioleaching) การสกัดด้วยของเหลวเหนือวิกฤต (supercritical fluid extraction) ทำ�ให้โลหะ ทีต่ อ้ งการแยกออกมาจากสารปะปนอืน่ ๆ ข้อดีของกระบวนการนีค้ อื โลหะทีไ่ ด้มคี วามบริสทุ ธิ์ ส่วนข้อเสียคือสิน้ เปลือง สารเคมีที่ใช้ในกระบวนการและมีของเสียเข้าสู่สิ่งแวดล้อมเป็นจำ�นวนมาก 3. วิธีการทางความร้อน เป็นวิธีการที่ใช้การเผาแผ่นวงจรพิมพ์ เพื่อหลอมเอาโลหะออกมา ข้อดีของวิธีการนี้ คือได้โลหะที่มีความบริสุทธิ์ ในส่วนของข้อเสียคือใช้พลังงานในการหลอมสูงมาก และการหลอมยังก่อให้เกิดก๊าซ ไดออกซินและฟูรานซึ่งเป็นก๊าซพิษ และก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน
รูปที่ 2.7 แสดงแผนผังกระบวนการคัดแยกในการเก็บกลับคืนทรัพยากรและนำ�มาใช้ใหม่ ในบทที่ 3-6 จะอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการรีไซเคิลทางกายภาพ ทางเคมี และทางความร้อน โดยได้รวบรวมข้อมูลจากเอกสารและงานวิจัยต่างๆ เพื่อให้เข้าใจถึงหลักการพื้นฐานของแต่ละวิธี
C
52
1
2
3
4
5
6
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
3
กระบวนการแยกโลหะ� ด้วยความร้อน� (thermal process)
54
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
กระบวนการแยกโลหะ� ด้วยความร้อน � (thermal process)
3
ในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพือ่ ใช้รองรับการบำ�บัดซากแผ่นวงจรพิมพ์ นั้ น ส่ ว นใหญ่ ก ารศึ ก ษาวิ จั ย จะมุ่ ง ไปที่ เ ทคโนโลยี ที่ ส ามารถคั ด แยกและ นำ�โลหะที่มีค่ากลับมาใช้ใหม่ โดยแรงผลักดันในด้านเศรษฐกิจที่มีต่อการรีไซเคิล ซากแผ่ น วงจรพิ ม พ์ ส่ ง ผลให้ เริ่ ม มี ก ารนำ � โลหะกลั บ มาใช้ ใ หม่ กั น อย่ า งมาก โดยเฉพาะในประเทศจีน ในระยะแรกนัน้ การเผาแบบง่าย (เผาโดยไม่มกี ารควบคุม เผาในที่โล่ง ฯลฯ) ถูกใช้เพื่อนำ�โลหะออกจากซากแผ่นวงจรพิมพ์ แต่เนื่องจาก กระบวนการดังกล่าวขาดการป้องกันมลพิษที่เกิดขึ้น ทำ�ให้เกิดผลเสียต่อสุขภาพ ของมนุษย์ การเผาแบบง่ายจึงได้ถูกห้ามดำ�เนินการอย่างเด็ดขาด และจากนั้น กระบวนการโลหะวิทยาความร้อนสูง (pyrometallurgy) และการเผาสลาย (pyrolysis) ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อรองรับการกำ�จัดซากแผ่นวงจรพิมพ์ให้เหมาะสมมากขึ้น
C
1
2
3
4
5
6
55
3.1 โลหะวิทยาความร้อนสูง (pyrometallurgy) โลหะวิทยาความร้อนสูงเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานของการทำ�เหมืองแร่ ใช้เพื่อแยกโลหะนอกกลุ่มเหล็กออกมา ซึ่งสามารถนำ�มาประยุกต์ใช้กับการแยกโลหะมีค่าที่อยู่ในซากแผ่นวงจรพิมพ์เพื่อนำ�กลับมาใช้ใหม่ได้เช่นกัน วิธีนี้ จะใช้ความร้อนในการหลอมและเผา โดยถ้าวัสดุมีสารประกอบโลหะออกไซด์ เมื่อถูกหลอมกับตัวรีดิวซ์ เช่น คาร์บอน (จากถ่านโค้กหรือถ่านหิน) จะเกิดปฏิกิริยารีดักชันกับสารประกอบโลหะออกไซด์ ทำ�ให้เกิดการรวมตัวกับออกซิเจน ได้กา๊ ซคาร์บอนไดออกไซด์ กระบวนการนีใ้ ช้หลักการพืน้ ฐานทางด้านโลหะวิทยาในการแยกธาตุโดยใช้เตาไฟฟ้าชนิด แท่งความร้อน (heater furnace) หรือการเหนี่ยวนำ�ไฟฟ้า (induction furnace) และใช้น้ำ�มันเตา น้ำ�มันดีเซล หรือ ก๊าซธรรมชาติ เป็นเชื้อเพลิง ที่อุณหภูมิ 700-1,200 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะที่นำ�มาหลอม ในขั้นแรก เมื่ อ ซากผลิ ต ภั ณ ฑ์ ไ ด้ รั บ ความร้ อ นจากเตา จะทำ � ให้ ส ารประกอบต่ า งๆ ในซากผลิ ต ภั ณ ฑ์ เ กิ ด การสลายตั ว (decomposition) จากนั้นอาจมีการเติมฟลักซ์ เช่น โซเดียมคาร์บอเนต (NaCO4) บอแรกซ์ (borax) โปแตสเซียม ไนเตรท (KNO3) หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เป็นต้น การเติมฟลักซ์นั้นจะช่วยให้หลอมโลหะได้ง่าย และ เกิดการแยกตัวระหว่างโลหะกับสารปนเปือ้ น ด้วยคุณสมบัตคิ วามแตกต่างของค่าความถ่วงจำ�เพาะ สารปนเปือ้ นหรือ มลทินต่างๆ จะรวมตัวกันเป็นตะกรัน หรือ สแลก (slag) และแยกตัวออกมา ทำ�ให้โลหะที่ได้มีความสะอาดมากขึ้น โดยหากใช้อุณหภูมิสูงอย่างเพียงพอจะทำ�ให้เกิดเป็นของเหลว 3 ส่วน คือ ตะกรัน (slag) แมตต์ (matte) และ โลหะ (metal) แยกชั้นกันอยู่ จุดประสงค์หลักของการเติมฟลักซ์นั้นก็เพื่อช่วยให้โลหะหลอมละลายเร็วขึ้นและช่วยแยกโลหะมลทินที่ ไม่ตอ้ งการออกจากโลหะทีต่ อ้ งการในรูปของตะกรัน ซึง่ การเลือกชนิดของฟลักซ์ทเี่ หมาะสมนัน้ ควรเลือกฟลักซ์ทที่ �ำ ให้ เกิดตะกรันทีล่ ะลายสารมลทินทีไ่ ม่ตอ้ งการออกมามากทีส่ ดุ โดยทีไ่ ม่ไปรวมตัวกับโลหะทีต่ อ้ งการแยก อีกทัง้ ตะกรันที่ เกิดขึ้นควรมีจุดหลอมเหลวต่ำ� ความถ่วงจำ�เพาะต่ำ� (เมื่อเทียบกับความถ่วงจำ�เพาะของโลหะที่ได้จากการถลุง) และ ความหนืดต่ำ�ๆ เพื่อให้ตะกรันมีความสามารถในการไหลที่สูง (high fluidity) พอที่จะไหลแยกตัวออกจากเตาถลุง ได้สะดวก และสามารถไหลไปปกคลุมผิวหน้าและสัมผัสโลหะที่หลอมเหลวได้ทั้งหมด ซึ่งตะกรันที่เกิดขึ้นบนผิวหน้า ของเตาหลอมนีจ้ ะช่วยป้องกันการเกิดออกไซด์ของโลหะทีห่ ลอมเหลวจากการทำ�ปฎิกริ ยิ ากับออกซิเจนในบรรยากาศ และช่วยลดการสูญเสียความร้อนจากโลหะที่หลอมละลายอีกด้วย นอกจากนี้ในการเลือกชนิดของฟลักซ์ควรคำ�นึงถึง ความสามารถในการทนการกัดกร่อนของผนังเตาหลอมด้วย
C
56
1
2
3
4
5
6
57
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
โลหะวิทยาความร้อนสูงยังหมายความรวมถึงวิธกี ารเผา การถลุงในเตาอาร์กพลาสมา (plasma arc furnace) หรือเตาสูง (blast furnace) การขจัดตะกรัน (drossing) การเผาซินเทอร์ (sintering) การหลอมและการทำ�ปฏิกริ ยิ า ในวัฏภาคแก๊ส (gas phase) ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งวิธีการและเครื่องมือเหล่านี้เป็นที่นิยมใช้ในการรีไซเคิลโลหะมีค่าจาก ขยะอิเล็กทรอนิกส์ในสองทศวรรษที่ผ่านมา ในกระบวนการโลหะวิทยาความร้อนสูงนี้ เศษซากอิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่าน การบดแล้วจะถูกนำ�ไปเผาในเตาหรือในอ่างหลอมเพื่อกำ�จัดพลาสติกและออกไซด์ของสารทนไฟและออกไซด์โลหะ บางชนิดออกไปในรูปของตะกรัน
3.1.1 กรณีตัวอย่าง การรีไซเคิลโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีโลหะวิทยาความร้อนสูง ปัจจุบนั วิธที างโลหะวิทยาความร้อนสูงได้ถกู นำ�ไปประยุกต์ใช้กบั งานรีไซเคิลโลหะจากขยะอุปกรณ์ไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์อย่างแพร่หลายซึ่งรวมถึงการจัดการซากแผ่นวงจรพิมพ์ด้วย ในหัวข้อนี้จะรวบรวมกรณีตัวอย่างของ กระบวนการโลหะวิทยาความร้อนสูงประเภทต่างๆ ซึง่ จะให้แนวคิดของกระบวนการรีไซเคิลในทางปฏิบตั ไิ ด้ชดั เจนขึน้ และได้มีการสรุปวิธีการแยกโลหะด้วยวิธีทางโลหะวิทยาความร้อนสูงไว้ในตารางที่ 3.1 Veldbuizen และ Sippel รายงานกระบวนการ Noranda ที่รัฐควิเบก ประเทศแคนาดา ดังแสดงในรูป 3.1 โดยโรงถลุงแร่จะทำ�การรีไซเคิลอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ทใี่ ช้แล้วประมาณ 100,000 ตันต่อปี ซึง่ คิดเป็น 14% ของผลผลิต ทั้งหมด (ผลผลิตทั้งหมดส่วนใหญ่จะเป็นหัวแร่ทองแดงที่นำ�มาทำ�เหมือง) วัสดุที่จะใส่ลงในเตาปฏิกรณ์จะถูกนำ�มา แช่ในอ่างหลอมโลหะ (125 องศาเซลเซียส) และจะถูกกวนให้เข้ากันด้วยอากาศผสม (supercharged air) ซึง่ มีออกซิเจน สูงถึง 39% ทั้งนี้การเผาไหม้พลาสติกและวัสดุไวไฟอื่นๆ ที่เป็นส่วนประกอบในวัสดุป้อนจะทำ�ให้ประหยัดพลังงาน เชื้อเพลิง ผลที่ได้จากการกวนผสมด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันนี้จะเปลี่ยนสิ่งเจือปนซึ่งได้แก่ เหล็ก ตะกั่ว และสังกะสี ไปเป็นออกไซด์ซงึ่ จะยึดเกาะอยูใ่ นตะกรันซิลกิ า (silica-based slag) ตะกรันทีเ่ ย็นตัวลงแล้วจะถูกนำ�ไปบดเพือ่ แยก โลหะมีค่ากลับคืนมาก่อนนำ�ไปกำ�จัดต่อไป แมตต์ทองแดง (copper matte) หรือคอบเปอร์ (I) ซัลไฟด์ในสถานะ ของเหลวทีม่ โี ลหะมีคา่ ปนอยูจ่ ะถูกนำ�ออกมาจากเตาปฏิกรณ์และส่งไปยังคอนเวอร์เตอร์ (converter) หลังจากทำ�การ เพิ่มเกรดในคอนเวอร์เตอร์แล้ว ทองแดงบลิสเตอร์เหลว (liquid blister copper) จะถูกนำ�ไปทำ�ให้บริสุทธิ์ในเตา แอโนด (anode furnace) และหล่อเป็นแอโนดที่มีความบริสุทธิ์ 99.1% ส่วนที่เหลืออีก 0.9% ประกอบด้วยโลหะมีค่า ซึ่งได้แก่ ทองคำ� เงิน แพลทินัม และแพลเลเดียม พร้อมด้วยโลหะที่สามารถฟื้นฟูสภาพได้ อาทิ ซีลีเนียม เทลลูเรียม และนิกเกิล ซึ่งการทำ�ให้แอโนดบริสุทธิ์โดยใช้วิธีการแยกทางเคมีไฟฟ้า (electrorefining) นี้ สามารถฟื้นฟูสภาพ โลหะให้นำ�ไปจำ�หน่ายในตลาดได้
โรงถลุง Rönnskår ของบริษัท Boliden Ltd. ประเทศสวีเดน ดังแสดงในรูป 3.2 เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการ ประยุกต์กระบวนการแยกโลหะด้วยความร้อนเพื่อฟื้นฟูสภาพโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ เศษซากจะถูกป้อนเข้าสู่ กระบวนการในขั้นตอนต่างๆ โดยขึ้นกับความบริสุทธิ์ของมัน เศษซากที่มีทองแดงในปริมาณสูงจะถูกป้อนเข้าสู่ กระบวนการคอนเวอร์ติง (converting) โดยตรง แต่ขยะอิเล็กทรอนิกส์เกรดต่ำ�ๆ จะถูกป้อนเข้าสู่เตาคาลโด (Kaldo furnace) ซึ่งมีรายงานว่าเศษซาก 100,000 ตัน ที่ประกอบด้วยของเสียจากอิเล็กทรอนิกส์จะถูกป้อนเข้าสู่เตาคาลโด ทุกปี ในเตาปฏิกรณ์คาลโด วัสดุปอ้ นเข้าทีป่ ระกอบด้วยขยะอิเล็กทรอนิกส์และหัวแร่ตะกัว่ จะถูกขนส่งด้วยกว้าน (skip hoist) แลนซ์ออกซิเจน (oxygen lance) จะให้แก๊สออกซิเจนทีจ่ �ำ เป็นสำ�หรับการเผาไหม้ดว้ ยน้�ำ มัน-ออกซิเจน จากนัน้ แก๊สทีเ่ กิดจากการเผาไหม้นจี้ ะถูกนำ�ไปเผาต่อทีอ่ ณ ุ หภูมปิ ระมาณ 1,200 องศาเซลเซียส ในระบบ post-combustion วัสดุที่ป้อนเข้าในเตาคาลโด ซึ่งถูกเผาไหม้แล้วจะเปลี่ยนเป็นอัลลอยของทองแดงซึ่งจะถูกส่งไปยังกระบวนการ คอนเวอร์เตอร์เพื่อแยกโลหะ (ทองแดง เงิน ทอง แพลเลเดียม นิกเกิล ซีลีเนียม และสังกะสี) กลับคืนมา สำ�หรับฝุ่น (ที่มีตะกั่ว พลวง อินเดียม และแคดเมียม) จะถูกส่งไปยังกระบวนการอื่นเพื่อนำ�โลหะกลับคืนมา
35% Cu 24% Cu 5% Cu 73% Cu 10% Cu
98% Cu
98% Cu 334kg 99.1% Cu
ที่มา H. Veldbuizen, B. Sippel, Ind. Environ., 1994
รูปที่ 3.1 แผนภาพไดอะแกรมของกระบวนการถลุงด้วย Noranda
C
58
ซัลเฟอร์ ไดออกไซด์ เหลว
โรง SO2 ทำ�ความสะอาด แก๊ส
การผลิต ทองแดง
โรง H2SO4 การย่าง
หัวแร่ วัตถุดบิ ทองแดง ทุติยภูมิ
ถลุง
คอนเวอร์เตอร์
ทำ�ให้บริสุทธิ์
โรงโลหะมีค่า กระบวนการ Zinc Fuming การผลิตตะกั่ว ซากอิเล็กทรอนิกส์ หัวแร่ตะกั่ว
กรดซัลฟิวริก ทองแดง
เศษซาก
ทำ�ให้แห้ง
เตา Kaldo
1
2
3
4
5
6
59
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
โรง NiSO4
ปูนเม็ดสังกะสี นิกเกิลดิบ ม ตะกรัน ซีลีเนียทองคำ � แพลเลเดียม ซัลเฟต สลามเงิน (silver slime) ทำ�ให้บริสุทธิ์
ตะกั่ว
ที่มา APME, Association of Plastics Manufacturers in Europe Report, 2000
รูปที่ 3.2 แผนภาพไดอะแกรมของโรงถลุง Rönnskår
เมื่อไม่กี่ปีมานี้ ที่เมืองโฮโบเคิน ประเทศเบลเยียม บริษัท Umicore ได้เผยแพร่กระบวนการทำ�ให้โลหะมีค่า บริสุทธิ์ โดยมุ่งเน้นการฟื้นฟูสภาพโลหะมีค่าจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ รวมทั้งรองรับการถลุงโลหะผสมและการทำ�ให้ บริสุทธิ์ จากของเสียที่ได้จากอุตสาหกรรมต่างๆ และผลิตภัณฑ์พลอยได้จากอุตสาหกรรมนอกกลุ่มเหล็กอื่นๆ เช่น กากตะกรัน (dross), แมตต์, speiss (เป็นผลพลอยได้จากการสกัดทองแดง ตะกั่วหรือโลหะอื่นๆให้บริสุทธิ์ ซึ่งมัก ประกอบไปด้วยเหล็กและอาร์เซนิกเป็นหลัก), แอโนดสลาม (anode slimes), เศษโลหะมีค่าและเงินหรือทองแท่ง, ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในอุตสาหกรรม ตลอดจนวัสดุบริโภคที่สามารถรีไซเคิลได้ เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาในระบบไอเสีย รถยนต์ หรือแผ่นวงจรพิมพ์ เป็นต้น โรงงานนี้รองรับการบำ�บัดของเสียชนิดต่างๆ ประมาณ 2,500,000 ตันต่อปี ประกอบด้วยขยะอิเล็กทรอนิกส์สูงถึงประมาณ 10%
ในโรงงานของบริษัท Umicore มีการนำ�เทคนิคทั้งการแยกโลหะด้วย ความร้อน การการแยกโลหะโดยใช้การละลายทางเคมี และเทคโนโลยีไฟฟ้าเคมี มาใช้ในการฟื้นฟูสภาพของโลหะทั่วไป โลหะมีค่า ตลอดจนโลหะกลุ่มแพลทินัม และโลหะพิเศษ ขัน้ ตอนแรกของกระบวนการเริม่ จากการถลุงโดยใช้เตา IsaSmelt ซึ่งพลาสติกหรือสารอินทรีย์อื่นๆ ที่ผสมปนอยู่ในวัสดุป้อนเข้าบางส่วนจะถูกนำ� มาใช้แทนถ่านโค้ก เพือ่ เป็นตัวรีดวิ ซ์และเป็นแหล่งพลังงาน โรงถลุงจะแยกโลหะ มีคา่ ในแท่งทองแดงออกจากโลหะอืน่ ทีร่ วมตัวกันอยูใ่ นตะกรันตะกัว่ (lead slag) ซึง่ จะถูกนำ�ไปบำ�บัดต่อไปที่ base metals operations (BMO) ส่วนแท่งทองแดง ที่ได้จะถูกจัดการต่อโดยการละลายทองแดง (copper-leaching) ออกมา และใช้วิธีการแยกด้วยกระแสไฟฟ้า (electrowinning) และการทำ�โลหะมีค่าให้ บริสุทธิ์ เพื่อให้ได้ทองแดงและโลหะมีค่ากลับคืนมา ทีก่ ระบวนการ BMO มีกระบวนการหลักๆ คือ เตาถลุงตะกัว่ (lead blast furnace) การทำ�ให้ตะกั่วบริสุทธิ์ (lead refinery) และกระบวนการทำ�โลหะ พิเศษให้บริสุทธิ์ (special metal plant) ซึ่งเตาถลุงตะกั่วจะรับตะกรันตะกั่วที่ ถูกออกซิไดซ์จากเตา IsaSmelt ซึ่งประกอบด้วยตะกั่วในสัดส่วนที่สูงแต่ยังมี โลหะตัวอืน่ เจือปน แล้วนำ�มาเปลีย่ นให้อยูใ่ นรูปแท่งตะกัว่ ไม่บริสทุ ธิ์ (ยังมี speiss ของนิกเกิล แมตต์ทองแดง และตะกรันแห้ง เจือปนอยู่) แท่งตะกั่วไม่บริสุทธิ์ที่มี โลหะไม่มีค่าเป็นส่วนใหญ่นั้นจะถูกนำ�ไปบำ�บัดต่อในโรงทำ�ตะกั่วให้บริสุทธิ์ (กระบวนการ Harris) ทั้งนี้สารตกค้างที่เป็นโลหะพิเศษ (อินเดียม ซีลีเนียม เทลลูเรียม) จะถูกสร้างขึน้ ในกระบวนการทำ�ให้ตะกัว่ บริสทุ ธิ์ ซึง่ ต้องนำ�ไปฟืน้ ฟู สภาพให้เป็นโลหะบริสุทธิ์ต่อไปในกระบวนการทำ�โลหะพิเศษให้บริสุทธิ์ ระบบบำ�บัดอากาศของกระบวนการ IsaSmelt ของ Umicore (ดังแสดงใน รูป 3.3) โดย hygienic gases และแก๊สในกระบวนการจะถูกดึงพลังงานความ ร้อนออกมาใช้และทำ�ให้สะอาดก่อนส่งไปทำ�ให้เย็นลง โดยเทคนิคการทำ�ความ สะอาดประกอบด้วยการใช้ถุงกรอง (bag house filters) การกรองด้วยไฟฟ้า (electrofilters) และสครับเบอร์ (scrubbers) ส่วนซัลเฟอร์ในแก๊สจะเปลีย่ นเป็น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ซึ่งจะถูกเปลี่ยนรูปเป็นกรดซัลฟิวริกต่อไป ที่ปล่อง จะมีการเฝ้าติดตามซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) อย่าง ต่อเนื่อง
C
60
1
2
3
4
ปล่อง
ปล่อง กรองฝุ่น
ถุง Hygienic โรงถลุง แก๊สใน Radiation กรอง gasses Isa กระบวน chamber Smelt การ การวัดฝุ่น, โลหะ, SO2, NOx , CO, รายเดือน
การนำ�ความร้อน กลับคืนมา: ไอน้ำ�ความดันสูง สำ�หรับใช้ภายใน
การวัด SO2, NOx ต่อเนื่อง
น้ำ�
ฝุ่น เครื่อง ตกตะกอน ด้วยไฟฟ้า สถิต
5
6
61
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ทำ�ให้เย็น ทันที (quenching)
โรงบำ�บัด น้ำ�เสีย
โรงกรด ซัลฟิวริก
การสุม่ ตัวอย่าง เพื่อตรวจหา ไดออกซิน
การวัดฝุ่น, โลหะ, H2SO4, NOx, CO, HF, HCl เป็นระยะ
ที่มา C. Hageluken, TERI Press, New Delhi, 2007
รูปที่ 3.3 ระบบควบคุมการปล่อยแก๊สทิ้ง (offgas) ที่เตา IsaSmelt
มีการศึกษาพัฒนากระบวนการรีไซเคิลซากคอมพิวเตอร์สว่ นบุคคล โดยใช้เป็นวัสดุปอ้ นในเตา Zinc Fuming ซึง่ ใช้เชือ้ เพลิงฟอสซิลเป็นทัง้ ตัวรีดวิ ซ์และเป็นเชือ้ เพลิงเพือ่ นำ�สังกะสีออกจากตะกรัน โดยซากคอมพิวเตอร์สว่ นบุคคล ถูกเก็บรวบรวมจากหลายแหล่งภายในสแกนดิเนเวีย จากนั้นจะถูกนำ�ไปแยกชิ้นส่วนที่มีปรอท (Hg) ออกและนำ�ไป ผ่านเครือ่ งบดย่อยแบบค้อน (hammer mill) และเครือ่ งคัดแยกด้วยแม่เหล็กตามลำ�ดับ ซากทีถ่ กู ย่อยแล้วซึง่ มีขนาด อนุภาคประมาณ 30 มิลลิเมตร จะถูกนำ�ไปผสมกับตะกรันบดในอัตราส่วนผสม 50:50 เพื่อให้มีขนาดสำ�หรับขนถ่าย และป้อนลงในถัง (silo) ได้อย่างเหมาะสมโดยไม่เกิดการอุดตันขณะป้อน พลาสติกหรือกลุ่มสารประกอบฮาโลเจนที่ อยู่ในซากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะทำ�ปฏิกิริยาร่วมกับอนุภาคถ่านหินที่ใส่ลงไปเพื่อช่วยให้สังกะสี ตะกั่ว อาร์เซนิก และโลหะทีเ่ กีย่ วข้องเกิดเป็นไอระเหยออกมา จากนัน้ ทองแดงและโลหะมีคา่ จากขยะอิเล็กทรอนิกส์นจี้ ะเคลือ่ นไปตาม รางทองแดง (copper collector) เพือ่ นำ�ไปฟืน้ ฟูสภาพในโรงถลุงทองแดง วิธกี ารทดสอบนีป้ ระสบความสำ�เร็จในการ ฟื้นฟูสภาพพลังงานและโลหะจากของเสียประเภทคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล อย่างไรก็ตามอัตราการกัดกร่อนอุปกรณ์ ในระบบบำ�บัดอากาศ เนื่องมาจากแก๊สฮาโลเจนที่เข้มข้นมากควรได้รับการประเมินในการทดสอบการทำ�งานระยะ ยาวต่อไป
การทำ�ให้ทองคำ�ที่ได้จากขยะอิเล็กทรอนิกส์บริสุทธิ์นั้น ทำ�โดยนำ�เศษ ซากทองคำ�มาทำ�ปฏิกริ ยิ ากับคลอรีนทีอ่ ณ ุ หภูมใิ นช่วงประมาณ 300-700 องศาเซลเซียส จะได้เป็นของผสมที่มีโลหะทอง ซิลเวอร์คลอไรด์ และคลอไรด์ของ โลหะอืน่ ๆ ผสมกันอยู่ ของผสมดังกล่าวจะถูกล้างด้วยละอองกรดไฮโดรคลอริก เพื่อละลายสิ่งเจือปนซึ่งเป็นคลอไรด์ของโลหะอื่นที่ไม่ใช่ซิลเวอร์คลอไรด์ และ เกิดเป็นของผสมคลอไรด์ของทองคำ�/เงิน (ซิลเวอร์) จากนัน้ จะนำ�แอมโมเนียม ไฮดรอกไซด์และกรดไนตริกมาชะล้างของผสมคลอไรด์ของทองคำ�/เงิน (ซิลเวอร์) ตามลำ�ดับเพื่อละลายซิลเวอร์คลอไรด์และเศษโลหะเงินออกจากโลหะทอง ซึ่ง จะได้ทองคำ�ที่มีความบริสุทธิ์ 99.9% กลับคืนมาจากเศษซากทองคำ� อย่างไร ก็ตามกระบวนการนี้เหมาะกับการทำ�บริสุทธิ์ให้กับวัสดุทองคำ�เกรดสูงที่มี ทองคำ�มากกว่า 80% มีการศึกษาเพือ่ นำ�โลหะมีคา่ อันได้แก่ ทองแดงทีอ่ ยูใ่ นซากแผ่นวงจรพิมพ์ กลับมาใช้ใหม่ด้วยวิธีการทางความร้อน โดยศึกษาที่อุณหภูมิ 1,300 องศาเซลเซียส ซึง่ เป็นสภาวะทีเ่ หมาะสมต่อการหลอมซากแผ่นวงจรพิมพ์ทผี่ า่ นการ บดและแยกทองแดงด้วยวิธีทางกายภาพมาแล้ว เพื่อให้ได้ทองแดงที่มีความ บริสทุ ธิม์ ากขึน้ โดยการหาสัดส่วนทีเ่ หมาะสมของสารเติมแต่งโซเดียมไฮดรอกไซด์ และฟลักซ์ ผลการศึกษาพบว่า สัดส่วนของโซเดียมไฮดรอกไซด์ทที่ �ำ ให้สดั ส่วน ของทองแดงที่ได้จากการหลอมผงแผ่นวงจรพิมพ์มีค่าสูงสุด คือ ที่ร้อยละ 40 โดยมีสัดส่วนทองแดงอยู่ที่ 0.61 กิโลกรัมต่อกิโลกรัมพีซีบี โดยโซเดียม ไฮดรอกไซด์และฟลักซ์ที่เติมลงไปจะช่วยให้การไหลรวมตัวกันของน้ำ�โลหะ ดีขนึ้ และยังช่วยลดการขัดขวางการไหลของเฟสทองแดงจากการหลอมตัวของ เรซิน นอกจากนี้ยังพบว่า ผิวของทองแดงที่แยกได้จะเกิดปฏิกิริยากับอากาศ และเปลี่ยนเป็นสารประกอบคอปเปอร์ (I) ออกไซด์ (Cu2O) อันเนื่องมาจาก ทองแดงสามารถทำ�ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชันได้งา่ ยในทีอ่ ณ ุ หภูมสิ งู ทำ�ให้มลี กั ษณะ เป็นสีดำ�ที่พื้นผิว ดังแสดงในรูปที่ 3.4 และสามารถอธิบายการเกิดปฏิกิริยาได้ ดังสมการด้านล่าง
C
62
1
2
3
4
5
6
63
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
2Cu + H2O = Cu2O + 2H นอกจากนี้ ในการศึกษานี้ยังพบรูพรุนในเนื้อทองแดงที่หลอมได้ ดังแสดงในรูปที่ 3.4 ซึ่งน่าจะมีสาเหตุมาจาก ไอน้�ำ ทีเ่ กิดขึน้ จากปฏิกริ ยิ าของทองแดงออกไซด์กบั อะตอมของแก๊สไฮไดรเจน ทำ�ให้เกิดการเดือด (stream reaction) โดยมีปฏิกิริยาทางเคมีดังนี้ Cu2O + 2H = 2Cu + H2O
2. การมีสารหน่วงไฟประเภทฮาโลเจน (halogenated flame retardants - HFR) เป็นส่วนประกอบในวัสดุ ป้อนเข้าโรงถลุงนัน้ จะทำ�ให้เกิดเป็นสารไดออกซินได้ เว้นแต่จะมีการติดตัง้ ระบบบำ�บัดอากาศและการตรวจวัด แบบพิเศษ ซึ่งโรงถลุงโลหะแบบเก่าที่ออกแบบเพื่อใช้ถลุงหัวแร่หรือหลอมซากทองแดงธรรมดานั้น มักจะไม่มีการติดตั้งระบบบำ�บัดพิเศษนี้เพราะต้องใช้เงินลงทุนสูง 3. องค์ประกอบทีเ่ ป็นเซรามิกและแก้วในขยะอิเล็กทรอนิกส์จะเพิม่ ปริมาณของตะกรันจากเตาถลุง ซึง่ ตะกรัน ที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลให้ปริมาณการแยกของโลหะมีค่าและโลหะพื้นฐานอื่นๆ ลดลง 4. การนำ�พลังงานกลับคืนมาและการใช้องค์ประกอบทีเ่ ป็นสารอินทรียม์ าเป็นตัวรีดวิ ซ์ท�ำ ได้ในขัน้ เริม่ ต้นเท่านัน้ เนื่องจากอาจส่งผลต่อการกัดกร่อนของระบบบำ�บัดอากาศ 5. วิธีแยกโลหะด้วยความร้อนสามารถใช้ในการคัดแยกโลหะให้มีความบริสุทธิ์ขึ้นได้ในระดับหนึ่งเท่านั้น ถ้าต้องการเพิม่ มูลค่าหรือเพิม่ ระดับของโลหะให้บริสทุ ธิม์ ากขึน้ อีก ต้องใช้เทคนิคการแยกโลหะด้วยการละลาย ทางเคมี และ/หรือกระบวนการไฟฟ้าเคมีเข้ามาเพิ่มเติมในภายหลัง
Cu2O เย็นตัว
รูพรุน ขัดผิว
Cu
ที่มา XCEP, การรีไซเคิลทองแดงจากซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีทางความร้อน, 2010
รูปที่ 3.4 การหลอมแผ่นวงจรพิมพ์เพื่อสกัดทองแดงโดยการเติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH)
3.1.2 ข้อจำ�กัดของการรีไซเคิลด้วยวิธีทางโลหะวิทยาความร้อนสูง วิธีแยกโลหะด้วยวิธีทางโลหะวิทยาความร้อนสูงเป็นเทคโนโลยีที่ถูกนำ�มาใช้ในการรีไซเคิลโลหะมีค่าจากซาก ผลิตภัณฑ์อเิ ล็กทรอนิกส์มาเป็นเวลาหลายปีแล้ว อย่างไรก็ตามวิธกี ารส่วนใหญ่ทเี่ กีย่ วกับกระบวนการแยกโลหะด้วย วิธีนี้จะมีข้อจำ�กัดดังต่อไปนี้ 1. โรงถลุงโลหะไม่สามารถแยกอะลูมิเนียมและเหล็กที่รวมอยู่ในตะกรันได้ โดยตะกรันที่มีอะลูมิเนียมปนนั้น จะมีคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงไปและไม่เป็นที่ต้องการ
6. โลหะมีคา่ (เช่น โลหะกลุม่ แพลทินมั และซีลเี นียม เทลลูเลียม อินเดียม) จะอยูใ่ นกระบวนการแยกโลหะด้วย ความร้อนเป็นเวลานาน ก่อนทีจ่ ะถูกนำ�เข้าสูก่ ารเก็บกลับคืนมาในช่วงท้ายสุดของกระบวนการ ซึง่ อาจเกิด ความเสี่ยงต่อการสูญหายของโลหะมีค่าไปในกระบวนการอื่นๆ ได้
โลหะที่ฟื้นฟูสภาพได้
ทองแดงและโลหะมีค่า
ทองแดง เงิน ทองคำ� แพลเลเดียม นิกเกิล ซีลีเนียม สังกะสี ตะกั่ว
ได้ทองแดงและโลหะมีค่ากลับคืนมาใน ปริมาณที่สูง
• ป้อนหัวแร่ตะกั่วลงในเตา Kaldo (รวม 100,000 ตัน/ปี) • เพิ่มเกรดในคอนเวอร์เตอร์ทองแดง และทำ�ให้บริสุทธิ์ • นำ�โลหะมีค่ากลับคืนมาโดยการทำ�ให้บริสุทธิ์
สำ�หรับซากอิเล็กทรอนิกส์ จะสามารถนำ� แพลทินัมและแพลเลเดียมกลับคืนมาได้ 80.3% และ 94.2% ตามลำ�ดับ
• ซากวัสดุถูกนำ�ไปเผาในเตาอาร์กพลาสมา ที่อุณหภูมิขั้นต่ำ� 1400 องศาเซลเซียส • เฟสโลหะหลอมที่มีโลหะมีค่าและ collector metal จะถูกสร้างขึ้น • สิ่งที่ตกค้างประเภทเซรามิกจะเข้าไปสู่เฟสตะกรัน • เงินและทองแดงเป็น collector metal ที่เหมาะสมในกระบวนการนี้
โลหะมีค่า เช่น แพลทินัม และแพลเลเดียม
ที่มา C. Jirang, Z. Lifeng, Journal of Hazardous Materials, 2008
• หลอมซากต่างๆ ทีม่ แี ชลโคเจไนด์ (chalcogenides) ของ basemetal สามารถฟื้นฟูสภาพ PGM และทองคำ�ได้ กับตัวรีดิวซ์คาร์บอนเข้าด้วยกัน • หลังจากให้วัสดุที่หลอมเซ็ตตัวและเย็นลงแล้ว จะนำ�ผลิตภัณฑ์มา ทำ�ให้เป็นของแข็งและแยกออกมาได้โดยการแยกชั้นที่เกิดขึ้น
ได้ทองคำ�ที่มีความบริสุทธิ์ 99.9% จากเศษ ซากทองคำ�
• เศษซากทองคำ�ทำ�ปฏิกิริยากับคลอรีนที่ 300-700 องศาเซลเซียส • ล้างด้วยกรดไฮโดรคลอริกเพื่อละลายสิ่งเจือปนซึ่งได้แก่คลอไรด์ของ โลหะออก • ล้างด้วยแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์และกรดไนตริกตามลำ�ดับเพื่อ ละลายซิลเวอร์คลอไรด์ • ตัวอย่างควรมีทองคำ�มากกว่า 80%
• ดำ�เนินการกับโลหะมีค่า (PMO) ด้วย IsaSmelt การชะทองแดง สามารถฟื้นฟูสภาพได้ทั้งโลหะไร้สกุล โลหะ และการใช้ไฟฟ้า และทำ�ให้โลหะมีค่าบริสุทธิ์ มีค่า และโลหะพิเศษ เช่น พลวง บิสมัท ดีบุก • ใช้ขยะอิเล็กทรอนิกส์เป็นวัสดุป้อนมากถึง 10% (ของเสีย ซีลีเนียม เทลลูเรียม อินเดียม ประเภทต่างๆ 250,000 ตัน/ปี) • ใช้พลาสติกแทนที่โค้กบางส่วนเพื่อใช้เป็นตัวรีดิวซ์และเป็น เชื้อเพลิงใน IsaSmelt • กระบวนการ base metals operations (BMO) จะแปรรูปผลิตภัณฑ์ พลอยได้จาก PMO ซึ่งประกอบด้วยการนำ�ไปผ่านเตาเผาตะกั่ว (lead blast furnace) การทำ�ให้ตะกั่วบริสุทธิ์ (lead refinery) และ โรงงานทำ�โลหะพิเศษให้บริสุทธิ์ • ระบบควบคุมการปล่อยแก๊สไหลออกจะถูกติดตั้งไว้ที่เตาเผาIsaSmelt การปฏิบัติการของโรงถลุงและการฟื้นฟู สภาพโลหะไม่ได้รับผลกระทบในทางลบจาก การใช้พลาสติก WEEE 6% และโค้ก 1% เพื่อทดแทนโค้ก 4.5%
สิทธิบัตรของ AleksanPGM และทองคำ� drovich ในการฟื้นฟูสภาพ PGM และทองคำ�จากซาก อิเล็กทรอนิกส์ 274
สิทธิบัตรของ Day สำ�หรับ ซากโลหะมีค่าในเซรามิก ทนไฟ 273
ได้ทองแดงและโลหะมีค่ากลับคืนมาใน ปริมาณที่สูง
• ป้อนหัวแร่ทองแดงลงในโรงถลุง ทองแดง (14% ของผลผลิตทั้งหมด) • เพิ่มเกรดในคอนเวอร์เตอร์และเตาแอโนด • นำ�โลหะกลับคืนมาโดยการทำ�ให้บริสุทธิ์ด้วยไฟฟ้า
• ป้ อ นซากคอมพิ ว เตอร์ PC ลงในกระบวนการ Zinc Fuming ทองแดงและโลหะมีค่าฟื้นฟูสภาพได้เกือบ (ของ ผสม 1:1 กับตะกรันบด) สมบูรณ์ในกระบวนการ Zinc Fuming • ทดสอบพลาสติกสำ�หรับเป็นตัวรีดิวซ์และเชื้อเพลิง • ทองแดงและโลหะมีค่าจะต้องนำ�ไปฟื้นฟูสภาพในโรงถลุงทองแดง
ผลที่ได้
ลักษณะที่สำ�คัญของกระบวนการ
โลหะในซากอิเล็กทรอนิกส์ • วัสดุที่มีพลาสติกปริมาณมากจาก WEEE ถูกนำ�มาทดสอบเพื่อใช้ แทนโค้กสำ�หรับเป็นตัวรีดิวซ์และเป็นแหล่งพลังงานของ IsaSmelt
สิทธิบัตรของ Dunn ในการ ทองคำ� ทำ�ให้ทองคำ�บริสุทธิ์ 272
การทดสอบระดับใหญ่ที่ โรงถลุงของ Umicore 271
กระบวนการทำ�ให้โลหะ โลหะไร้สกุล, โลหะมีค่า มีค่าบริสุทธิ์ของ Umicore โลหะกลุม่ แพลทินัมและ ทีโ่ ฮโบเคิน ประเทศเบลเยียม ซีลีเนียม เทลลูเลียม 268-270 อินเดียม
ทดสอบที่โรงถลุง Rönnskår 267
โรงถลุง Rönnskår ของ บริษัท Boliden ประเทศ สวีเดน 265,266
กระบวนการ Noranda ที่รัฐ ทองแดง ทองคำ� เงิน ควิเบก ประเทศแคนาดา 264 แพลทินัม แพลเลเดียม ซีลเี นียม เทลลูเรียม นิกเกิล
เทคนิค
ตารางที่ 3.1 สรุปวิธีการแยกโลหะด้วยความร้อน ที่ใช้ในการรีไซเคิลโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์
64 E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ C
1
2 3 4 5
1 2 3 4
7
11
5
8
6
65
3.2 การเผาแบบไพโรไลซิส (pyrolysis)
การเผาแบบไพโรไลซิส เป็นกระบวนการสลายตัวของสารด้วยความร้อนในสภาวะไร้อากาศ (ไม่มีออกซิเจน) ในช่วงอุณหภูมิ 500-800 องศาเซลเซียส โดยเกิดการแตกตัวของโมเลกุลในองค์ประกอบ จากสายโมเลกุลยาวไปเป็น สายโมเลกุลที่สั้นลง โดยทั่วไปจะได้ผลิตภัณฑ์หลัก 3 ชนิด ได้แก่ แก๊ส (คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรคาร์บอน) ของเหลว (สารละลายอินทรียแ์ ละน้�ำ มันดิน (tar)) และของแข็ง (ถ่านไม้) ซึง่ สัดส่วนของผลิตภัณฑ์ ที่ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่นำ�ไปเผาและวิธีการให้ความร้อน
การเผาสลายวัสดุอนิ ทรียท์ อี่ ยูใ่ นซากแผ่นวงจรพิมพ์ดว้ ยวิธไี พโรไลซิสนัน้ จะได้ผลิตภัณฑ์ประเภทก๊าซ น้�ำ มัน และถ่านหินออกมา ซึง่ นำ�มาใช้เป็นสารเคมีตงั้ ต้นหรือเป็นเชือ้ เพลิงได้ ในประเทศจีนมีการศึกษาในห้องทดลองอยูบ่ า้ ง เกี่ยวกับการนำ�โลหะจากซากแผ่นวงจรพิมพ์กลับมาใช้ใหม่ด้วยการเผาแบบไพโรไลซิส มีรายงานการศึกษาว่า การ เผาซากแผ่นวงจรพิมพ์แบบไพโรไลซิสเพือ่ แยกวัสดุมคี า่ ออกมาภายใต้สภาพบรรยากาศไนโตรเจนดังรูปที่ 3.5 นัน้ จะ มีของเหลวเกิดขึน้ ประมาณ 15–21% ได้กา๊ ซประมาณ 15–20% และได้ของแข็งประมาณ 60% ของเหลวทีไ่ ด้มคี า่ ความ ร้อนสูง อาจนำ�ไปรีไซเคิลเป็นน้�ำ มันเชือ้ เพลิงได้ อย่างไรก็ตามการเผาสลายนัน้ ต้องใช้เงินลงทุนในอุปกรณ์สงู มาก และ กากที่ได้เป็นส่วนผสมของสารอินทรีย์และโลหะประเภทต่างๆ ต้องนำ�ไปคัดแยกต่อไป โดยต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม ถึงความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ในการนำ�ของผสมดังกล่าวไปคัดแยก
6 10 13
9 12
ที่มา H. Kui, G. Jie, X. Zhenming, Journal of Hazardous Materials, 2009
รูปที่ 3.5 เครื่องมือที่ใช้ในการทดลองการเผาแบบไพโรไลซิส (1) กระบอกไนโตรเจน (2) ปั๊มอัดอากาศ (3) มิเตอร์วัดการไหลของก๊าซ (4) หลอดอบแห้ง (5) หลอดควอตซ์ (6) เตาเผาไฟฟ้า (7) แผ่นควอตซ์ (8) เทอร์โมคัปเปิล (9) เครื่องควบคุมอุณหภูมิ (10) ท่อควบแน่น (11) ขวดฟลาสก์เก็บรวบรวมสาร (12) สารละลายอัลคาไลน์ (13) ถุงเก็บก๊าซ
C
66
1
2
3
4
5
6
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
มีการศึกษาการเผาซากแผ่นวงจรพิมพ์โดยการผสมผสานกันระหว่างการเผาด้วยวิธีโลหะวิทยาความร้อนสูง กับกระบวนการไพโรไลซิส เพื่อให้สัดส่วนของโลหะมีค่าที่นำ�กลับมาได้สูงขึ้น รูปที่ 3.6 แสดงผังระบบการทำ�งานของ เทคโนโลยีนี้ ในขั้นแรก ซากแผ่นวงจรพิมพ์จะถูกให้ความร้อนในสภาวะไร้อากาศ ซึ่งจะทำ�ให้เรซินอิพอกซีที่เป็น ส่วนประกอบในแผ่นวงจรพิมพ์เกิดการสลายตัวและไปรวมตัวกันอยูใ่ นชัน้ ของตะกรัน เกิดการแยกชัน้ กันระหว่างชัน้ ของ ตะกรันและชัน้ ของโลหะ น้�ำ โลหะในขัน้ แรกจะถูกส่งต่อไปออกซิไดซ์ภายใต้บรรยากาศในระบบทีส่ อง ทำ�ให้ได้ชนั้ ของ ตะกรันที่ประกอบด้วยออกไซด์ของทองแดงในปริมาณสูง จากนั้นส่วนของตะกรันนี้จะถูกส่งต่อเข้าสู่ระบบที่สาม เพื่อ กำ�จัดออกซิเจนในทองแดงออกไป โดยใช้ก๊าซไพโรไลซิสที่ได้จากการหลอมในระบบขั้นที่หนึ่งเป็นตัวรีดิวซ์ สำ�หรับ ก๊าซที่มีมลพิษจากทั้งระบบที่หนึ่ง สอง และสามจะถูกทำ�ให้สะอาดก่อนปล่อยออกไป
Waste PCB
Pyrolysis gas slag
slag
slag
slag containing large quantity of Cu2O noble metal enriched admixture
liquid of metal admixture
Separation of metal
air
smoke
smoke
Enrichment of noble metal
slag copper
slag discharge
Deoxidization of Cu2O
ที่มา Gongming Zhou, Zhihua Luo and Xulu Zhai, Proceedings of the international conference on sustainable solid waste management, 2007
รูปที่ 3.6 กระบวนการเผาที่ผสมผสานรหะว่างวิธีโลหะวิทยาความร้อนสูงกับกระบวนการไพโรไลซิส
4
กระบวนการทางเคมี � (chemical process)
68
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
กระบวนการทางเคมี � (chemical process)
4
ตามที่ได้ทราบกันดีแล้วว่า ในซากอิเล็กทรอนิกส์มีโลหะมีค่าเป็นส่วน ประกอบอยู่มากมายและกำ�ลังได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ มีการคิดค้นและ ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีต่างๆ ในการรีไซเคิลโลหะมีค่าจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ ให้เกิดความคุ้มค่าที่สุด โดยการใช้เทคนิคการแยกโลหะด้วยกระบวนการทางเคมี เป็นอีกวิธีหนึ่ง ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการแยกโลหะด้วยความร้อน แล้วพบว่ามีข้อดีกว่าตรงที่ควบคุมได้ง่ายกว่า มีความถูกต้องและสามารถทำ�นาย ผลของการรีไซเคิลได้ดีกว่า
C
1
2
3
4
5
6
69
4.1 โลหะวิทยาสารละลาย (hydrometallurgy) วิธกี ารแยกโลหะด้วยการละลายทางเคมีได้รบั ความสนใจมากในต่างประเทศ มีการศึกษาด้านต้นทุนขัน้ ต้นชีว้ า่ ในการรีไซเคิลวัสดุจากซากแผ่นวงจรพิมพ์ทั้งหมดยกเว้นอุปกรณ์เดี่ยว (discrete component) นั้น จะมีกำ�ไรที่เป็น ไปได้อยู่ที่ประมาณ 200 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน ในสหรัฐอเมริกา วิธกี ารแยกสารโดยใช้การละลายทางเคมีได้ถกู พัฒนาขึน้ เพือ่ ให้สามารถรีไซเคิลโลหะได้อย่าง มีประสิทธิภาพมากขึ้น และสามารถรีไซเคิลวัสดุประเภทพลาสติก เช่น อิพอกซี ได้ในคุณภาพสูง และยังมีข้อดี คือ สามารถสกัดทั้งสารฮาโลเจนและอนุพันธ์ของโบรมิเนเต็ดไฮโดรคาร์บอนได้อีกด้วย สำ�หรับในกลุม่ อุตสาหกรรมขนาดเล็ก มีการใช้วธิ แี ยกโลหะด้วยการละลายทางเคมีมาเป็นเวลานานแล้วโดยใช้ สำ�หรับรีไซเคิลทองคำ�ที่เคลือบอยู่บนชิ้นส่วน pin และ edge connector ในซากแผ่นวงจรพิมพ์ที่ถูกคัดแยกออกมา ด้วยมือหรือด้วยการตัดด้วยลม (air knives) โลหะทองคำ �จะถูกแยกออกมาเป็นแผ่นเล็กๆ โดยการละลายใน คอปเปอร์ซับสเตรท (copper substrate) ในกรด หรือละลายทองคำ�ในสารชะที่เป็นไซยาไนด์หรือไทโอยูเรีย และ ตามด้วยการใช้ไฟฟ้า (electrowinning) หรือการแทนที่ด้วยสารเคมี หรือการตกตะกอนด้วยผงสังกะสี นอกจากนี้ วิธีการใช้สารชะแบบที่ไม่มีความจำ�เพาะเจาะจง (non selective leachants) เพื่อละลายส่วนที่ไม่ใช่โลหะมีค่าของ ซากแผ่นวงจรพิมพ์นนั้ ก็ได้รบั ความสนใจเช่นกัน ซึง่ มีผทู้ �ำ การศึกษาเกีย่ วกับความเป็นไปได้ในการใช้กรดแร่เจือจาง (dilute mineral acid) และตามด้วยเทคนิคการรีไซเคิลโลหะ เช่น การสกัดด้วยตัวทำ�ละลาย การแลกเปลี่ยนไอออน การดูดซับ และการทำ�ซีเมนเทชัน ในประเทศอังกฤษมีโครงการวิจัยและพัฒนาที่สำ�คัญ 2 โครงการ ที่ใช้วิธีการแยกโลหะด้วยการละลายทางเคมี เพื่อรีไซเคิลซากแผ่นวงจรพิมพ์ โครงการแรกมาจากกลุ่มของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งใช้สภาวะการชะละลายแบบ เลือกละลายเฉพาะโลหะทีต่ อ้ งการ (selective dissolution-electrolytic recovery) สำ�หรับองค์ประกอบทีเ่ ป็นโลหะ เดีย่ ว (discrete metal) ในขัน้ แรกจะทำ�การรีไซเคิลโลหะบัดกรีโดยใช้สารชะแบบเลือกชะเฉพาะโลหะบัดกรี (ไม่ละลาย ทองแดงออกมา) ทีส่ ามารถนำ�กลับมาใช้ใหม่ได้ ประเภทกรดฟลูออโรโบริก (fluoroboric acid) จากนัน้ นำ�สารละลาย โลหะบัดกรีที่ได้ไปรีไซเคิลด้วยไฟฟ้าซึ่งจะได้เป็นโลหะบริสุทธิ์ออกมา ขั้นถัดไปจะทำ�การเลือกชะทองแดงและ กลุ่มโลหะมีค่า (precious metal group: PMG) การดึงโลหะโดยวิธีแบบนี้ จะทำ�ก่อนที่จะบดย่อยและคัดแยกเชิงกล (การคัดแยกด้วยแม่เหล็ก การคัดแยกด้วยกระแสไหลวน) ซึ่งมีข้อดี คือ ช่วยให้รีไซเคิลได้อย่างสมบูรณ์
C
70
1
2
3
4
5
โครงการพัฒนาโครงการที่สอง ได้แก่ กลุ่มของมหาวิทยาลัยอิมพีเรียลซึ่งนำ�ซากแผ่นวงจรพิมพ์ที่มีวงจรอยู่ มาบดย่อย และคัดขนาดให้มขี นาดต่�ำ กว่า 4 มิลลิเมตร จากนัน้ นำ�มาชะด้วยสารชะละลายอิเล็กโทรไลต์กรดทีม่ คี ลอไรด์ ไอออนสูงซึ่งคลอไรด์ไอออนถูกแยกมาจากวิธีทางไฟฟ้าเคมี ทำ�ให้ได้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ของโลหะหลายชนิด จากนั้นทำ�การคัดแยกให้เป็นโลหะเดี่ยวโดยใช้เซลล์เมมเบรนอิเล็กโทรไลต์ (electrolytic membrane cells) ขั้นตอนหลักในกระบวนการแยกโลหะด้วยวิธีทางโลหะวิทยาสารละลายประกอบด้วย การชะละลายของโลหะ ที่เป็นของแข็งด้วยกรดหรือด่างประเภทต่างๆ (การชะด้วยไซยาไนด์ การชะด้วยฮาไลด์ การชะด้วยไทโอยูเรีย และ การชะด้วยไทโอซัลเฟต ฯลฯ) สารละลายทีไ่ ด้จะถูกแยกหรือทำ�ให้บริสทุ ธิด์ ว้ ยวิธตี า่ งๆ เช่น การตกตะกอนสารมลทิน ออกไป การสกัดด้วยตัวทำ�ละลาย การดูดซับและการแลกเปลี่ยนประจุ เพื่อแยกและทำ�ให้โลหะที่ต้องการเข้มข้นขึ้น จากนั้นสารละลายที่เหลือจะถูกนำ�ไปผ่านกระบวนการแยกด้วยไฟฟ้า (electrorefining process) หรือกระบวนการ รีดักชันทางเคมี หรือการตกผลึกเพื่อนำ�โลหะกลับคืนมา
4.2 วิธีการชะโลหะมีค่า (leaching) การชะ (leaching) เป็นกระบวนการสกัดองค์ประกอบทีล่ ะลายได้ออกจากของแข็งโดยใช้ตวั ทำ�ละลาย ซึง่ เป็น ขั้นตอนแรกในกระบวนการแยกโลหะด้วยการละลายทางเคมี สารที่นิยมใช้ในการชะเพื่อฟื้นฟูสภาพโลหะมีค่า ได้แก่ ไซยาไนด์ เฮไลด์ ไทโอยูเรีย และไทโอซัลเฟต
4.2.1 การชะด้วยไซยาไนด์ การละลายโลหะทองโดยใช้สารละลายไซยาไนด์ถูกคิดค้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2326 โดยนักเคมีชาวสวีเดนชื่อ Carl Wilhelm Scheele ไซยาไนด์เป็นตัวทำ�ละลายของทองคำ�ซึ่งถูกนำ�มาใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองเป็นเวลากว่า หนึ่งศตวรรษแล้ว โดยกลไกของการละลายทองคำ�ในสารละลายไซยาไนด์จะใช้กระบวนการทางไฟฟ้าเคมีเป็นสำ�คัญ ปฏิกิริยาทั้งหมดเป็นดังนี้ 235 4Au + 8CN¯ 4Au(CN)2¯ + 4e O2 + 2H2O + 4e 4OH¯ Dorin และ Woods ได้ศึกษาผลกระทบของค่าพีเอช (pH) ที่มีต่ออัตราการละลายของโลหะมีค่า (ทองคำ� เงิน แพลเลเดียม และแพลทินัม) ซึ่งผลการศึกษาแสดงว่า การละลายสูงสุดของโลหะมีค่าในสารละลายไซยาไนด์สามารถ เกิดขึน้ ได้ทพี่ เี อช 10-10.5 และอันดับความไว (activity) ของโลหะในกลุม่ นี้ คือ ทองคำ�>เงิน>แพลเลเดียม>แพลทินมั
6
71
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
มีปัญหาทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากเหมืองทองคำ� เช่น การปนเปื้อนของสารเคมีที่ใช้ชะโลหะในแม่น้ำ�และ น้ำ�ใต้ดิน ที่ทำ�ให้เกิดความกังวลอย่างมากต่อการใช้สารไซยาไนด์เป็นสารชะ ดังนั้นจึงได้มีการศึกษาและนำ�เสนอสาร ทดแทนไซยาไนด์เป็นจำ�นวนมาก (ดังแสดงในตารางที่ 4.1) ซึ่งในทางปฏิบัติ ตัวทำ�ละลายประเภทไทโอยูเรียและ ไทโอซัลเฟตมักจะถูกนำ�มาใช้เป็นสารทดแทนมากที่สุด
4.2.2 การชะด้วยเฮไลด์ การใช้สารเฮไลด์ (ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน ไอโอดีน และแอสทาทีน) เพื่อละลายทองคำ�นั้น มีการใช้กันมา ก่อนระบบที่ใช้ไซยาไนด์ ฮาโลเจนทั้งหมด (ยกเว้นฟลูออรีนและแอสทาทีน) ได้ถูกทดสอบและ/หรือนำ�มาใช้ในการ สกัดทองคำ� โดยทองคำ�จะทำ�ปฏิกิริยากับคลอไรด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์ ทำ�ให้เกิดสารประกอบเชิงซ้อน Au(I) และ Au(II) ซึง่ ขึน้ อยูก่ บั สภาวะทางเคมีของสารละลาย อย่างไรก็ตามในกลุม่ สารเฮไลด์นนั้ มีเพียงคลอรีน/คลอไรด์เท่านัน้ ที่ถูกนำ�มาใช้ในอุตสาหกรรมในระดับที่มีนัยสำ�คัญ อัตราการเกิดคลอริเนชัน (chlorination) จะเกิดได้ดที ส่ี ภาวะทีม่ คี า่ พีเอชต่�ำ ระดับคลอไรด์และคลอรีนสูง อุณหภูมิสูงและพื้นที่ผิวสูง ตัวทำ�ละลายแบบเก่าสำ�หรับละลายทองคำ�และโลหะกลุ่มแพลทินัม คือ กรดกัดทอง (aqua regia) ซึง่ เป็นของ ผสมของกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 3 ส่วน ต่อกรดไนตริกเข้มข้น 1 ส่วน โดยปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในการชะด้วยกรดกัด ทองแสดงดังปฏิกิริยาด้านล่าง 236 2HNO3 + 6HCl 2NO + 4H2O + 3Cl2 2Au + 11HCl + 3HNO3 2HAuCl4 + 3NOCl + 6H2O การชะทองคำ�ด้วยคลอรีนหรือกรดกัดทองนั้น ในทางปฏิบัติทำ�ได้ยากกว่าการสกัดด้วยไซยาไนด์เนื่องด้วย เหตุผลหลัก 2 ประการ คือ • การสกัดด้วยคลอรีน ต้องใช้อุปกรณ์ที่ทำ�จากเหล็กกล้าไร้สนิม (stainless steel) พิเศษและอุปกรณ์หุ้มยาง ที่สามารถต้านทานสภาวะการกัดกร่อนที่สูงของกรดและการออกซิไดซ์ได้ • แก๊สคลอรีนมีความเป็นพิษสูงและจะต้องได้รับการควบคุมที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อการเกิด ปัญหาด้านสุขภาพ
C
72
1
2
3
4
5
6
73
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ตารางที่ 4.1 ทางเลือกที่แนะนำ�สำ�หรับทดแทนไซยาไนด์ในการชะทองคำ� ชนิดของรีเอเจนต์
ชนิดของรีเอเจนต์
ช่วงความ เข้มข้น
ช่วง pH
เคมีพื้นฐาน
ระดับการวิจัย
ขอบเขตของการทำ�เป็น เชิงพาณิชย์
โบรมีน/โบรไมด์
สูง
1-3
ระบุไว้ชัดเจน
ต่ำ�
ในอดีต
ไทโอยูเรีย
สูง
1-2
ระบุไว้ชัดเจน
ค่อนข้างเป็นที่นิยม
บางความเข้มข้น
ไทโอไซยาเนต
ต่ำ�
1-3
ระบุไว้ชัดเจน
ต่ำ�
ไม่มี
กรดกัดทอง (aqua regia)
สูง
ต่ำ�กว่า 1
ระบุไว้ชัดเจน
ต่ำ�
เชิงวิเคราะห์และ การทำ�ให้บริสุทธิ์
แอซิดเฟอร์ริกคลอไรด์
สูง
ต่ำ�กว่า 1
ระบุไว้ชัดเจน
ต่ำ�
electrolytic Cu slimes
เอทิลีนไทโอยูเรีย
สูง
1-2
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
ต่ำ�มาก
ไม่มี
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
สงวนลิขสิทธิ์
1 เรื่อง
ไม่มี
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
สงวนลิขสิทธิ์
1 เรื่อง
ไม่มี
ง่าย
ในอดีต
ในอดีต
ช่วงความ เข้มข้น
ช่วง pH
เคมีพื้นฐาน
ระดับการวิจัย
ขอบเขตของการทำ�เป็น เชิงพาณิชย์
แอมโมเนีย
สูง
8-10
ง่าย
ต่ำ�
การทดสอบนำ�ร่อง +100oC
แอมโมเนีย/ไซยาไนด์
ต่ำ�
9-11
ง่าย
กว้างขวาง
ใช้กับแร่ Cu/Au
แอมโมเนียมไทโอซัลเฟต
สูง
8.5-9.5
ซับซ้อน
กว้างขวาง
กึ่งพาณิชย์
Slurry CN-electrolysis
ต่ำ�
9-11
ง่าย
ในอดีต
จำ�กัดในอีด
โซเดียมซัลไฟด์
สูง
8-10
ง่าย
ต่ำ�
สนใจในสาขาธรณีวิทยา เท่านั้น
แอลฟาไฮดรอกซีไนไตรล์
ปานกลาง
7-8
ค่อนข้างง่าย
ค่อนข้างเป็นที่นิยม
ไม่มี
มาโลโนไนไตรล์
ปานกลาง
8-9
ค่อนข้าง ซับซ้อน
ต่ำ�
ไม่มี
กระบวนการ Haber
อัลคาไลไซยาโนฟอร์ม
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
~9
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
ต่ำ�
ไม่มี
สารชะ Bio-D
แคลเซียมไซยาไนด์
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
~9
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
ต่ำ�
ไม่มี
อัลคาไลน์พอลิซัลไฟด์
สูง
8-9
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
ต่ำ�
ไม่มี
การทำ�คลอริเนชัน ที่อุณหภูมิสูง
ไฮโปคลอไรท์/คลอไรด์
คลอไรด์สูง
6-6.5
ระบุไว้ชัดเจน
กว้างขวาง
ในอดีตและสมัยใหม่
โบรโมไซยาไนด์
สูง
6-7
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
ในอดีต
ในอดีต
ไอโอดีน
สูง
3-10
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
ต่ำ�
ไม่มี
ไบซัลเฟต/ซัลเฟอร์ ไดออกไซด์
สูง
4-5
ค่อนข้างง่าย
ต่ำ�
ไม่มี
แบคทีเรีย
สูง
7-10
ค่อนข้าง ซับซ้อน
ต่ำ�, กำ�ลังเพิ่มขึ้น
ไม่มี
กรดอินทรีย์ธรรมชาติ
สูง
5-6
ค่อนข้าง ซับซ้อน
ต่ำ�
ไม่มี
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
7
ระบุไว้ ไม่ชัดเจน
ต่ำ�มาก
ไม่มี
DMSO, DMF
สูง
6-7
ที่มา G. Hilson, A.J. Monhemius, J. Cleaner Prod, 2006
4.2.3 การชะด้วยไทโอยูเรีย (thiourea) สารไทโอยูเรีย (thiourea) จัดเป็นสารประกอบอินทรีย์ซัลเฟอร์ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายยูเรีย มีสูตรเคมี คือ CS(NH2)2 การวิจยั เกีย่ วกับการใช้ไทโอยูเรียซึง่ ใช้เป็นสารสกัดทองคำ�นัน้ ได้รบั ความสำ�เร็จเป็นอย่างมาก ในการฟืน้ ฟู สภาพทองคำ�จากสินแร่ในสภาวะที่เป็นกรด ไทโอยูเรียสามารถละลายทองคำ�และเกิดเป็นสารเชิงซ้อนประจุบวก (cationic complex) โดยปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและสามารถสกัดทองคำ�ได้ถึง 99% ปฏิกิริยาที่ขั้วแอโนด แสดงดังปฏิกิริยาด้านล่าง 212 Au + 2CS(NH2)2 Au(CS(NH2)2)2+ + e นอกจากนีม้ ผี ลการศึกษารายงานว่า อัตราการชะของทองคำ�นัน้ ขึน้ อยูก่ บั ความเข้มข้นของไทโอยูเรีย ค่าพีเอช และออกซิแดนท์ และหากใช้เหล็กเฟอร์ริก (ferric iron) ในกรดซัลฟิวริกเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยเหล็กเฟอร์ริกจะจับยึดไทโอยูเรียในสารเชิงซ้อนเหล็ก-ไทโอยูเรีย
C
74
1
2
3
4
5
6
75
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ตารางที่ 4.2 แสดงการเปรียบเทียบกระบวนการชะด้วยไซยาไนด์และไทโอยูเรีย ในการฟืน้ ฟูสภาพทองคำ�จาก สินแร่ทองที่สกัดได้ยาก พบว่ากระบวนการชะด้วยไทโอยูเรียทำ�การชะทองคำ�ได้ 75% แต่ต้องใช้ไทโอยูเรียและ เฟอร์รกิ ซัลเฟตในปริมาณมาก ทำ�ให้ไม่คมุ้ ค่าในเชิงเศรษฐกิจ ถึงแม้วา่ ไทโอยูเรียจะสามารถใช้เป็นรีเอเจนต์ชะทองคำ� ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่กย็ งั คงมีการนำ�ไปใช้นอ้ ยในเชิงการค้าเนือ่ งด้วยปัจจัย 3 ประการ คือ (1) ไทโอยูเรียมีราคา แพงกว่ า ไซยาไนด์ (2) ต้ อ งใช้ ส ารไทโอยู เรี ย ในกระบวนการสกั ด ทองคำ � เป็ น ปริ ม าณสู ง เนื่ อ งจากไทโอยู เรี ย ถูกออกซิไดซ์ในสารละลายได้ง่าย และ (3) ขั้นตอนการฟื้นฟูสภาพทองคำ�ให้กลับคืนมาอย่างมีประสิทธิภาพนั้น ยังอยู่ในขั้นพัฒนา ตารางที่ 4.2 ผลของกระบวนการชะทองคำ�จากสินแร่ทองที่สกัดได้ยาก
4.2.4 การชะด้วยไทโอซัลเฟต ไทโอซัลเฟต (S2O32-) ซึ่งเป็นสารเคมีที่นำ�มาใช้กันอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมภาพถ่ายและอุตสาหกรรม ยานั้น ได้ถูกนำ�มาใช้เป็นสารทดแทนไซยาไนด์ โดยเชื่อว่าการละลายทองคำ�ในสารละลายแอมโมเนียคัลไทโอซัลเฟต (ammoniacal thiosulfate) เป็นการทำ�ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมีที่มีคิวปริกไอออน (cupric ion) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา มีการศึกษาถึงกลไกของการเร่งปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีของการชะทองคำ�โดยแอมโมเนียคัลไทโอซัลเฟต โดยนักวิจัยได้ อธิบายว่า กลุ่มไอออน Cu(NH3)42+ ที่อยู่ในสารละลายได้รับอิเล็กตรอนบนส่วนแคโทดของผิวหน้าทองคำ�และ ถูกรีดิวซ์ไปเป็น Cu(NH3)2+ ในขณะเดียวกันแอมโมเนียหรือไทโอซัลเฟตไอออนจะทำ�ปฏิกิริยากับไอออน Au+ บนผิวหน้าแอโนดของทองคำ�และเข้ามาในสารละลายเพื่อเกิดเป็น Au(NH3)2+ หรือ Au(S2O3)23- โดย Cu(NH3)2+ จะเปลี่ ย นเป็ น ไอออน Cu(S 2O 3) 25- และเช่ น เดี ย วกั น กั บ Au(NH3) 2+ ทั้ ง นี้ ขึ้ น กั บ ความเข้ ม ข้ น ของ S2O 32จากนั้นทั้งไอออน Cu(S2O3)25- และ Cu(NH3)2+ ในสารละลายจะถูกออกซิไดซ์ไปเป็น Cu(NH3)42+ กับออกซิเจน ปฏิกริ ยิ าหลักทีข่ วั้ แอโนดจะขึน้ กับความเข้มข้นสัมพัทธ์ของกลุม่ ไอออนในสารละลาย บทบาทของไอออนคอปเปอร์(II) ในการออกซิเดชันโลหะทองคำ�ให้เป็นไอออนทอง (Au+) สามารถเขียนสมการได้อย่างง่ายดังนี้ 237
การชะด้วยไซยาไนด์
การชะด้วยไทโอยูเรีย
การชะ
การย่างและ การชะ
การชะ
กระบวนการ CILd
-
550oC
แอคทีฟคาร์บอน (kg/ton สินแร่)
-
50
Au + 5S2O32- + Cu(NH3)42+ Au(S2O3)23- + 4NH3 + Cu(S2O3)35-
อัตราส่วน S/L (g/ml)
1/1.5
1/1.5
อัตราส่วน S/L (g/ml)
1 /2
1 /2
NaCN (kg/ton สินแร่)
6.2
4.6
TUa (kg/ton สินแร่)
15.2
15.2
2Cu(S2O3)35- + 8NH3 + ½ O2 + H2O 2Cu(NH3)42+ + 2OH- + 6S2O32-
Ca(OH)2 (kg/ton สินแร่)
8.2
2.9
FSb (kg/ton สินแร่)
140.9
140.9
pH
10.5
10.5
SAc (kg/ton สินแร่)
46.2
46.2
pH
1.5
1.5
อุณหภูมิการย่าง (roasting)
เวลาในการชะ (h)
48
48
เวลาในการชะ (h)
5
5
ปริมาณทองคำ� (%)
66.7
79.8
ปริมาณทองคำ� (%)
66.8
74.9
ไทโอยูเรีย, b เฟอร์ริกซัลเฟต, c กรดซัลฟิวริก, d carbon in leach ที่มา N. Gonen, E. Korpe, M.E. Yildirim, et al., Miner. Eng., 2007 a
ตารางที่ 4.3 แสดงค่าคงที่ความเสถียร (stability constant) ของไทโอซัลเฟต เทียบกับสารเชิงซ้อนทองคำ� อื่นๆ ซึ่งจะเห็นได้ว่าสารเชิงซ้อนทองคำ�ไทโอซัลเฟตนั้นค่อนข้างเสถียรทันทีที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม สภาวะเบส (alkaline) ก็จำ�เป็นสำ�หรับการป้องกันการสลายตัวของไทโอซัลเฟตเนื่องจากกรด โดยการควบคุมค่าพีเอชให้อยู่ใน ช่วงจุดบัฟเฟอร์แอมโมเนีย (9.25 ที่ 25 องศาเซลเซียส) เพื่อให้แน่ใจว่ามีแอมโมเนียเพียงพอสำ�หรับละลายทองแดง ให้กลายเป็นสารเชิงซ้อนทองแดง(II)-แอมโมเนีย ความเสถียรของไทโอซัลเฟตจะลดลงที่อุณหภูมิสูงขึ้นและ ค่าพีเอชต่ำ� ดังนั้นที่อุณหภูมิที่ 25 องศาเซลเซียส ค่าพีเอช 9-10 จึงเป็นค่าที่เหมาะสมเนื่องจากเป็นช่วงพีเอช ที่สารไทโอซัลเฟตมีแนวโน้มที่จะสลายตัวน้อยลงและสารเชิงซ้อนทองแดง(II)-แอมโมเนียก็มีความเสถียรด้วย ปัญหาทีส่ �ำ คัญทีส่ ดุ ของการชะด้วยไทโอซัลเฟต คือ ต้องใช้รเี อเจนต์ดงั กล่าวเป็นปริมาณสูงระหว่างการชะ ทำ�ให้ มีโอกาสสูญเสียไทโอซัลเฟตมากถึง 50% ในสารละลายแอมโมเนียคัลไทโอซัลเฟตที่มีทองแดง เป็นสารออกซิแดนท์ นอกจากนี้ อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็เกิดขึ้นช้า แม้ว่าจะสามารถทำ�ให้เกิดอัตราการชะที่ยอมรับได้ ปัจจุบันวิธีการนำ� ทองคำ�กลับคืนมาจากสารละลายที่ชะด้วยไทโอซัลเฟตยังมีกระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาสูง
C
76
1
2
3
4
5
6
77
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ตารางที่ 4.3 ค่าคงที่ความเสถียรของสารเชิงซ้อนทองคำ� กลุ่มไอออนทองคำ�
2Au(CN)2- + 2e 2Au + 4CN-
ความเสถียร log Ka
เอกสารอ้างอิง
Au(CN)2-
38.3
224
Au(SCN)2-
16.98
224
Au(SCN)4-
10
224
25.6
225
Au(NH3)2+
26, 13b
225, 226
Au(S2O3)23-
26.5, 28
227, 228
AuCl4-
ค่าคงที่ K = [AuLn]/[Auz+][L]n สำ�หรับปฏิกิริยา Auz++nL=AuLn ที่อุณหภูมิ 25oC คำ�นวณจากความสัมพันธ์ของพลังงานอิสระเชิงเส้น โดยมีความแรงของไอออน (ionic strength) = 1.0 a
b
ที่มา J. Cui, L. Zhang, Journal of Hazardous Materials, 2008
4.3 วิธีการรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายชะ ในการนำ�โลหะมีคา่ กลับคืนมาจากสารละลายทีช่ ะด้วยสารเคมีชนิดต่างๆ มีวธิ กี ารทีต่ า่ งกันไป ได้แก่ วิธซี เี มนเทชัน (cementation) การสกัดด้วยตัวทำ�ละลาย (solvent extraction) การดูดซับบนแอคติเวเต็ดคาร์บอน (adsorption on activated carbon) และการแลกเปลี่ยนไอออน (ion exchange)
4.3.1 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายโดยวิธีซีเมนเทชัน (cementation) ตัง้ แต่ชว่ งทศวรรษที่ 1890 การทำ�ซีเมนเทชันของสังกะสี ได้ถกู นำ�มาใช้เพือ่ นำ�ทองคำ�กลับคืนมาจากสารละลาย ไซยาไนด์ในระดับเชิงการค้า โดยใช้กระบวนการทีเ่ รียกว่า “กระบวนการ Merill-Crowe” ซึง่ มีการนำ�ไปใช้กนั ทัว่ โลก ปฏิกริ ยิ าหลักของกระบวนการทำ�ซีเมนเทชันของสังกะสี คือ การให้ทองคำ�ไปเกาะทีข่ ว้ั แคโทด (cathodic deposition) และเกิดการกัดกร่อนสังกะสีที่ขั้วแอโนด (anodic corrosion) ซึ่งจะเกิดขึ้นที่ผิวหน้าของอนุภาคสังกะสี แสดงดัง สมการด้านล่าง238
Zn + 4CN- Zn(CN)42- + 2e ในทางปฏิบตั ิ ถ้าความเข้มข้นของไซยาไนด์ลดลงมากเกินไป ชัน้ ฉนวน (passivating layer) ของซิงก์ไฮดรอกไซด์ อาจเกิดขึน้ บนผิวหน้าของอนุภาคสังกะสีได้ ซึง่ มีรายงานว่าการทำ�ซีเมนเทชันทองคำ�จะเกิดขึน้ อย่างคงทีใ่ นช่วงพีเอช 8-11 อย่างไรก็ตาม สิ่งเจือปนต่างๆ เช่น ตะกั่ว ทองแดง นิกเกิล อาร์เซนิก พลวง และซัลเฟอร์ จะทำ�ให้การทำ� ซีเมนเทชันทองคำ�มีประสิทธิภาพต่ำ�ลงอย่างมาก นอกจากนีก้ ารนำ�ทองคำ�กลับคืนมาจากสารละลายไทโอยูเรีย ไทโอซัลเฟต หรือไทโอไซยาเนตโดยการรีดกั ชันตกตะกอน (reduction-precipitation) สามารถทำ�ได้โดยใช้สารละลายรีดิวซิ่งเอเจนต์ของโซเดียมโบโรไฮไดรด์ (NaBH4) 12% และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) 40% โดยน้ำ�หนัก เมื่อเติมสารละลายรีดิวซิ่งเอเจนต์ลงไป ทำ�ให้ ไอออนทองคำ�ถูกรีดิวซ์จากสารละลายกรดของไทโอยูเรียกลายเป็นโลหะทองคำ�ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้กระทั่ง ที่อุณหภูมิห้อง ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นได้ทั้งสารละลายที่เจือจางมากๆ และสารละลายที่เข้มข้นมากๆ
4.3.2 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายโดยใช้การสกัดด้วยตัวทำ�ละลาย การสกัดด้วยตัวทำ�ละลายนั้นได้มีการศึกษากันเพื่อนำ�มาใช้ในการสกัดทองคำ� โดยศึกษาระบบการสกัดต่างๆ เช่น อนุพันธ์ของออร์แกโนฟอสฟอรัส อนุพันธ์ของกวานิดีน (guanidine) และสารผสมของเอมีน-อนุพันธ์ของ ออร์แกโนฟอสฟอรัส ตารางที่ 4.4 แสดงการเปรียบเทียบสารที่ใช้สกัด (extractant) ที่มีต่อการสกัดสารเชิงซ้อน ออโรไซยาไนด์ (aurocyanide) ซึง่ จะเห็นว่าสารทีใ่ ช้สกัด LIX-79 สามารถใช้สกัดทองคำ�จากตัวกลางทีเ่ ป็นไซยาไนด์ อัลคาไลน์ได้ แต่สารเชิงซ้อนออโรไซยาไนด์จะถูกสกัดได้ดีกว่าสารเชิงซ้อนโลหะ-ไซยาโนที่ค่าพีเอชเป็นเบส มีการ ศึกษาการสกัดทองโดยใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือโซเดียมไซยาไนด์ (NaCN) พบว่าประสิทธิภาพของ การสกัดจะเพิม่ ขึน้ เล็กน้อยเมือ่ ความเข้มข้นของรีเอเจนต์เพิม่ ขึน้ สาร Cyanex 921 ใช้ส�ำ หรับสกัดทองคำ�จากไซยาไนด์ ได้ทุกช่วงพีเอชซึ่งการมีลิเทียมไอออน (Li+) จะช่วยทำ�ให้การสกัดเกิดได้ดีขึ้นจากตัวกลางที่เป็นคลอไรด์ ในกรณีนี้ ความเข้มข้นของสารที่ใช้สกัดที่ต้องการนั้น จะต่ำ�กว่าที่ใช้ในตัวกลางที่เป็นไซยาไนด์มาก การสกัดนี้สามารถทำ�ได้ อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อมีน้ำ�หรือโพแทสเซียมไซยาไนด์ การเติมแอมโมเนียลงไปจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อการการสกัดทองคำ�จากสารละลายไทโอซัลเฟตด้วย อัลคิลฟอสฟอรัสเอสเทอร์ โดยกลไกการสกัดที่มีหรือไม่มีแอมโมเนียนั้นแสดงได้ ดังนี้
C
78
1
2
3
4
5
6
79
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
สำ�หรับระบบที่ไม่มีแอมโมเนีย ปฏิกิริยาของการสกัดเป็นดังนี้ 239
4.3.3 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายโดยใช้แอคติเวเต็ดคาร์บอน เทคนิคการนำ�ทองคำ�และสารเชิงซ้อนซิลเวอร์ไซยาไนด์กลับคืนมาโดยใช้แอคติเวเต็ดคาร์บอนนัน้ ได้จดสิทธิบตั ร โดย McQuiston และ Chapman ในปี พ.ศ. 2507 และนับตั้งแต่นั้นก็มีต่อยอดการพัฒนาใหม่ๆ เพิ่มเติมขึ้นมา ในปัจจุบันกระบวนการ carbon-in-pulp (CIP) และ carbon-in-leach (CIL) ถูกใช้กันมากในเชิงพาณิชย์สำ�หรับ การนำ�ทองคำ�กลับคืนมาจากสารละลายไซยาไนด์
ฺ
iNa + 2Au + jS2O3 + OH + mTBP(0) = NaiAu2(S2O3 )j(OH ) mTBP(0) +
+
-
2-
2-
-
ในขณะที่มีการเติมแอมโมเนียลงในสารละลายไทโอซัลเฟต ปฏิกิริยาการสกัดถูกเสนอไว้ ดังนี้ ฺ
iNa+ + 2Au+ + jS2O32- + OH- + 2NH3 + mTBP(0) = NaiAu2(S2O32-)j(OH-)(NH3)2 mTBP(0)
มีนักวิจัยจำ�นวนมากที่สนใจศึกษากลไกการดูดซับทองคำ�จากสารละลายลงบนแอคติเวเต็ดคาร์บอนได้รับ สำ�หรับกระบวนการดูดซับของแข็ง/ของเหลวนั้น มีสมการไอโซเทอร์มัลจำ�นวนสองแบบที่รู้จักกันดี แบบแรก คือ สมการ Langmuir isotherm 246
เมื่อ i (i = 3-5) จะแปรตาม j (j = 2-3) และค่าสัมประสิทธิ์ TBP , m ในทั้งสองสมการจะอยู่ในช่วง 1.5-2.5 และ 6-9 ตามลำ�ดับ
Q =
ตารางที่ 4.4 การเปรียบเทียบสารที่ใช้สกัดที่มีต่อสารเชิงซ้อนออโรไซยาไนด์ สารที่ใช้สกัด (extractant)
ประเภท
ความเข้มข้น
สารที่ใช้เจือจาง (diluent)
[Au] (mmol/L)
[pH50]
เอกสาร อ้างอิง
Primene JMT
primary amine
10% (v/v)
ไซลีน
0.25
7.65
240
Primene 81R
primary amine
10% (v/v)
ไซลีน
0.25
7.85
240
Adogen 283
secondary amine
2.2% (v/v)
ไซลีน
5
7.05
241
TBP
phosphoric ester
ไม่เจือจาง
-
5
<99% (pH 1-13)
242
DBBP
phosphoric ester
ไม่เจือจาง
-
5
5.0
242
Cyanex 921
phosphine oxide
20% (w/v)
ไซลีน
0.25
<99% (pH 2-11.5)
243
Primene JMT + Cyanex 923
primary amine + phosphine oxide
10+10% (v/v)
เคโรซีน
0.10
<90% (pH 2-12)
244
Hostarex S2706
quaternary ammonium salt
0.02% (v/v)
Escaid 100
0.10
<90% (pH 2-12)
245
Guanidine derivative
8%
คิวมีน
0.5
10.60
245
LIX 79
ที่มา J. Cui, L. Zhang, Journal of Hazardous Materials, 2008
เมื่อ Q Q max C b
Qmax bC (1+bC)
คือ ปริมาณตัวถูกละลาย (solute) ที่ถูกดูดซับต่อน้ำ�หนักคาร์บอนหนึ่งหน่วย คือ ความสามารถในการดูดซับสูงสุด คือ ความเข้มข้นสมดุล (equilibrium concentration) ของสารที่ถูกดูดซับ (adsorbate) ในสารละลาย คือ ค่าคงที่สมดุลการดูดซับ
ในระบบที่มีหลายองค์ประกอบ (i = 1,2,…,k) สามารถเขียนสมการ Langmuir isotherm ได้ดังนี้ Qi =
bio Ci k
1+∑ bjCj j=l
เมื่อ Qi คือ ปริมาณตัวถูกละลาย i ที่ถูกดูดซับต่อน้ำ�หนักคาร์บอน หนึ่งหน่วยที่ความเข้มข้นสมดุล Ci ในสารละลายที่มีตัวถูกละลาย k ตัว ฺ bio = Qmax i bi bi คือ ค่าคงที่สมดุลของการดูดซับ สำ�หรับตัวถูกละลาย i
C
80
1
2
3
4
5
6
81
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
อีกสมการหนึ่ง คือ สมการ Freundlich 247, 248
Q = keCtn
Qi = KCn เมื่อ K และ n (0<n<1)
คือ ค่าคงที่ Freundlich ในกรณีน้ี ความสัมพันธ์เชิงเส้นคาดว่าจะอยู ่ ระหว่าง ln Q และ ln C
สำ�หรับ isotherm ประเภท Freundlich ที่มีหลายองค์ประกอบถูกพัฒนาขึ้นโดย Sheindorf et al. ดังนี้ k
∑ a C)
Qi = KiCi เมื่อ
j=l
ij j
ni-l
aij คือ สัมประสิทธิ์การแข่งขัน (competition coefficient) (aij = 1) Ki = qmiAi และ Ki สามารถหาได้จากระบบองค์ประกอบเดียว
Fritz และ Schluender ได้เสนอสมการทั่วไปอย่างง่ายสำ�หรับใช้ในการคำ�นวณสมดุลการดูดซับของตัว ถูกละลายอินทรีย์ในสารละลายน้ำ� ดังนี้ 249 Qi =
เมื่อ kio = kij = Di = 1
k
bio Ci io
∑
Di+
k kij j=l ij j
bC
สมการด้านบนจะกลายเป็น Langmuir model สำ�หรับระบบที่มีตัว ถูกละลายหลายตัว
การศึกษาเกี่ยวกับไคเนติกของการดูดซับด้วยแอคติเวเต็ดคาร์บอนของทองคำ�จากสารละลายไทโอยูเรียนั้น ดำ�เนินการโดย Juarez และ Oliveira ซึ่งแสดงถึงความสอดคล้องกันเป็นอย่างดีของข้อมูลไคเนติกจากการทดลอง กับ La Brooy model ที่ถูกเสนอขึ้นสำ�หรับใช้ทดสอบการดูดซับทองคำ�จากสารละลายไซยาไนด์ โดยโมเดล ดังกล่าวแสดงด้วยสมการดังต่อไปนี้ 250
เมื่อ
Q ke และ n C t
คือ การดูดซับทองคำ�ที่เพิ่มขึ้นบนแอคติเวเต็ดคาร์บอน คือ ค่าคงที่อย่างง่าย คือ ความเข้มข้นของทองคำ�ในสารละลาย คือ เวลา
4.3.4 การรีไซเคิลโลหะมีค่าจากสารละลายโดยใช้การแลกเปลี่ยนไอออน เราสามารถนำ�ทองคำ�กลับคืนมาจากสารชะได้โดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน (ion exchange resin) เรซิน IEX (มีส่วนประกอบประเภทแอมโมเนียมและมีสภาพเป็นเบสแก่) ซึ่งมีขายทั่วไปในท้องตลาดนั้น สามารถนำ�มาใช้ แยกทองคำ�กลับคืนมาจากสารละลายไทโอซัลเฟตได้อย่างมีประสิทธิภาพ การนำ�ทองคำ�กลับคืนมาจากสารละลายแอมโมเนียคัลไทโอซัลเฟตทีม่ ที องแดงโดยใช้คอลัมน์แลกเปลีย่ นไอออนนัน้ ได้มีการศึกษาโดย ใช้เรซิน Dowex G51, Dowex 21K และ amberlite IRA-410 เรซินเหล่านี้เป็นเรซินชนิด เจลทั้งหมด ซึ่งมีพอลิสไตรีนไดไวนิลเบนซีนเมทริกซ์และหมู่ฟังก์ชันควอเทอร์นารีแอมโมเนียม ผลการศึกษาพบว่า เมื่อไม่มีทองแดง ทองคำ�จะสามารถเกาะบนเรซินและแลกเปลี่ยนไอออนกับสารละลายไทโอซัลเฟตได้อย่างรวดเร็ว และมีความเข้มข้นของทองคำ�สูง แต่เมื่อมีทองแดงการแลกเปลี่ยนไอออนที่มีประสิทธิภาพจะเกิดขึ้นเฉพาะภายใต้ สภาวะทีจ่ �ำ กัด เนือ่ งจากความไม่เสถียรของสารละลายไทโอซัลเฟต และเกิดการรบกวนจากพอลิไทโอเนต (polythionate)
4.4 กรณีตัวอย่าง การรีไซเคิลโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีโลหะวิทยาสารละลาย ในทศวรรษที่ 1970 และก่อนกลางทศวรรษที่ 1980 วิธีการหลักในการรีไซเคิลซากอิเล็กทรอนิกส์ คือ การถลุง ในเตาหลอม (blast furnace) ร่วมกับการถลุงในโรงถลุงทองแดงหรือตะกั่วมือสอง ต่อมาตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1980 กระบวนการทางโลหะวิทยาสารละลายมีแนวโน้มทีจ่ ะถูกนำ�มาประยุกต์ใช้กบั งานรีไซเคิลโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะการรีไซเคิลโลหะมีค่าจากซากแผ่นวงจรพิมพ์ ในหัวข้อนี้จะรวบรวมกรณีตัวอย่างและเทคนิคของ กระบวนการโลหะวิทยาสารละลายประเภทต่างๆ ซึ่งจะให้แนวคิดของกระบวนการรีไซเคิลในทางปฏิบัติได้ชัดเจนขึ้น และได้มีการสรุปแนวทางการพัฒนาเทคนิคการแยกโลหะด้วยการชะละลายทางเคมีเพื่อรีไซเคิลโลหะจากขยะ อิเล็กทรอนิกส์ไว้ในตารางที่ 4.6
C
82
1
2
3
4
5
6
83
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
การนำ�ทองคำ�กลับคืนมาจากชิปของคอมพิวเตอร์โดยใช้วิธีการชะด้วยกรดกัดทองได้ถูกศึกษาและพบว่า อุณหภูมิยิ่งสูงมีแนวโน้มที่จะทำ�ให้อัตราการชะทองคำ�เร็วขึ้น ปริมาณกรดกัดทองที่ใช้ในการชะทองคำ�จากชิป คอมพิวเตอร์อย่างสมบูรณ์นั้นมีค่าประมาณ 2 มิลลิลิตรต่อกรัม ของชิปคอมพิวเตอร์ การเพิ่มปริมาณกรดกัดทอง ให้สูงกว่าอัตราส่วนนี้จะไม่ทำ�ให้อัตราการชะทองคำ�เพิ่มขึ้น ทั้งนี้ไม่จำ�เป็นต้องเขย่าสารในระหว่างการชะทองคำ� ในสารละลายกรดกัดทอง เนือ่ งจากสารสามารถเหนีย่ วนำ�ให้เกิดการเขย่าได้ดว้ ยตัวเองโดยการปล่อยไนตรัสออกไซด์ และไอของคลอรีนออกมา ซึ่งจะทำ�ให้เกิดฟองในสารละลายกรดกัดทอง สารที่บดแล้ว (-0.3 mm) L=Liquid S=Solid
ชะทองแดงด้วยกรดซัลฟิวริก กรอง
L
S
กรอง
ชะแพลเลเดียมด้วยคลอไรด์ กรอง
L
ชะทองคำ�และเงินด้วยไซยาไนด์
S
ทำ�การบำ�บัดน้ำ�เสีย
L
ได้ Cu กลับคืนมา
S
S
กรอง
ตกตะกอน Ag ด้วย (NaCl)
L
AgCl, Cu
ซีเมนเทชัน (Al) L
กรอง S
นำ�ไปรีไซเคิล Pd, Ag, Au, Cu
ดูดซับแอคติเวเต็ดคาร์บอน เผาไหม้ S
L
นำ�ไปรีไซเคิล Au, Ag,Pd, Cu
ที่มา P. Quinet, J. Proost, A. Van Lierde, Miner. Metall.Process, 2005
รูปที่ 4.1 ขั้นตอนในการฟื้นฟูสภาพโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้การละลายทางเคมี
มีการศึกษาการเกีย่ วกับความสามารถในการนำ�กระบวนการแยกโลหะด้วยการชะละลาย ทางเคมี ที่เป็นไปได้ในทางเศรษฐกิจ ไปใช้ในการนำ�โลหะมีค่ากลับคืนมาจากซากโทรศัพท์ เคลือ่ นที่ โดยวัสดุเริม่ ต้นมีทองแดง 27.37% เงิน 0.52% ทองคำ� 0.06% และแพลเลเดียม 0.04% วัสดุนจี้ ะถูกบดด้วยเครือ่ งบดโลหะ จากนัน้ จะนำ�วัสดุทบี่ ดแล้วไปทำ�การคัดแยกออกเป็น 4 กลุม่ ในขนาด +1.168 มิลลิเมตร, -1.168+0.6 มิลลิเมตร, -0.6+0.3 มิลลิเมตร และ -0.3 มิลลิเมตร โดยอนุภาคส่วนที่มีขนาดเล็กที่สุดจะนำ�มาทำ�การศึกษาด้วยกระบวนการละลายทางเคมีต่างๆ เช่น ชะด้วยกรดซัลฟิวริก ชะด้วยคลอไรด์ ชะด้วยไทโอยูเรีย ชะด้วยไซยาไนด์ การทำ�ซีเมนเทชัน การตกตะกอน การแลกเปลีย่ นไอออน และการดูดซับด้วยแอคติเวเต็ดคาร์บอน รูปที่ 4.1 แสดง ขั้นตอนในการฟื้นฟูสภาพโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้การละลายทางเคมี โดยแนวทาง นี้จะได้เงินกลับคืนมา 93% ทองคำ� 95% และแพลเลเดียม 99% สำ�หรับปริมาณรีเอเจนต์แต่ละ ชนิดทีจ่ �ำ เป็นสำ�หรับวัสดุเริม่ ต้น 1 ตัน แสดงไว้ดงั ตาราง 4.5 นอกจากนี้ มีการศึกษาการเกีย่ วกับกระบวนการนำ�ทองคำ�กลับคืนมาจากขยะในอุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องประดับ ในรูป 4.2 แสดงกระบวนการละลายทางเคมีซึ่งประกอบด้วย ขั้นตอนต่างๆ ดังนี้ (a) การทำ�คาร์บอไนเซชัน (carbonization) และการย่าง (roasting) ทีอ่ ณ ุ หภูมติ �ำ่ (b) ชะด้วยสารละลายกรดไนตริก (nitric acid) เพื่อขจัดเงินและโลหะอื่นๆ (c) ชะด้วยกรดกัดทอง (d) เลือกสกัดทองคำ�ด้วยตัวทำ�ละลายโดยใช้ไดเอทิลมาโลเนต (diethyl malonate) (e) คัดแยกโลหะทองคำ�ออกจากเฟสอินทรีย์ด้วยการรีดักชัน ในขั้นตอนการทำ�ให้บริสุทธิ์ ได้มีผลการศึกษาเกี่ยวกับสารที่ใช้สกัดชนิดต่างๆ ได้แก่ เฮกซานอล (hexanol), เมทิลไอโซบิวทิลคีโทน (methyl-iso-butyl ketone), ไดเอ็นบิวทิลคีโทน (di-n-butylketone), ไดเอทิลมาโลเนต, ไดบิวทิลอีเทอร์ (dibutyl ether), เอทิลีนไกลคอล (ethylene glycol), เอ็นเอมิลอีเทอร์ (n-amylether), ไอโซเอมิลอีเทอร์ (iso-amyl ether), 2,2-ไดคลอรเอทิลอีเทอร์ (2,2-dichloroethyl ether), ไตรบิวทิลฟอสเฟต (tributylphosphate: TBP) และส่วนของน้�ำ มันธรรมชาติ (natural oil) จำ�นวนมาก โดยคุณสมบัตสิ �ำ คัญทีน่ �ำ มาพิจารณา เลือกสารสกัดทีเ่ หมาะสมได้แก่ความสามารถในการเลือก (selectivity) ปริมาณของทองคำ�ทีส่ ามารถ สกัดได้ ความสามารถในการทนกรดกัดทอง การแยกเฟสของสารอินทรียก์ บั สารละลาย และราคา ของสารที่ใช้สกัด จากผลการศึกษาพบว่าไดเอทิลมาโลเนตเป็นสารที่ใช้สกัดที่ดีท่สี ุดสำ�หรับการ นำ�ไปใช้ในอุตสาหกรรม เนือ่ งจากแสดงค่าสัมประสิทธิก์ ารสกัดทีส่ งู มากภายใต้สภาวะทีเ่ หมาะสม และมีปริมาณทองคำ�อิ่มตัวสูงสุด คือ 140 กรัมต่อลิตร และมีความสามารถในการเลือกที่ดี
C
84
1
2
3
4
5
ตารางที่ 4.5 ปริมาณของรีเอเจนต์ที่จำ�เป็นต่อสารเริ่มต้น 1 ตัน รีเอเจนต์
เศษทองคำ� ปริมาณ
กรดซัลฟิวริก (H2SO4) (kg)
470
เฟอร์ริกซัลเฟต Fe2(SO4)3 (kg)
12
ออกซิเจน (O2) (L)
36x104
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) (kg)
74
โซเดียมไซยาไนด์ (NaCN) (kg)
19
กรดไฮโดรคลอริก (HCl) (kg)
165
อะลูมิเนียม (Al) (kg)
0.3
โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) (kg)
1.7
แอคติเวเต็ดคาร์บอน (kg)
94
โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) (kg)
53 ที่มา P. Quinet, J. Proost, A.Van Lierde, Miner. Metall.Process, 2005
H2SO4
6
85
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
H2SO4
HNO3(l+l)
สลายขยะด้วยความร้อน
กรดกัดทอง
ชะเงิน (Ag) ที่ 40oC
Diethyl malonate HNO3 0.01 M H2SO4 + H2O2 + (COOH)2
AgNO3 กำ�จัดขยะมูลฝอย
ชะทองคำ� (Au) ที่ 40oC
น้ำ�เสีย
สกัดทองคำ� (Au)
น้ำ�เสีย
นำ�สารที่สกัดได้ไปล้าง
น้ำ�เสีย
สกัด Au อีกครั้งโดยการรีดักชัน โลหะทองคำ� ที่มา A.G. Chmielewski,T.S. Urbanski,W. Migdal, Hydrometallurgy, 1997
รูปที่ 4.2 ผังกระบวนการแยกโลหะด้วยการละลายทางเคมีเพื่อรีไซเคิลทองคำ�
Fe2(SO4)3
มีสิทธิบัตรของประเทศจีน อธิบายถึงกระบวนการในการรีไซเคิลโลหะมีค่า (ทองคำ� เงิน และแพเลเดียม) จากซากอิเล็กทรอนิกส์ที่มีพลาสติก โดยการนำ�ซากเหล่านั้นไปให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 400-500 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 8-12 ชัว่ โมง เพือ่ เผาพลาสติกให้หมดไป และจากนัน้ จะนำ�โลหะดิบทีเ่ หลือไปบำ�บัดด้วยกรดไฮโดรคลอริก หรือ กรดซัลฟิวริก (H2SO4) ทีอ่ ณ ุ หภูมิ 90 องศาเซลเซียส เพือ่ ละลายโลหะพืน้ ฐานออก และนำ�ไปกรอง หลังจากกรองแล้ว กากที่เหลือจะนำ�ไปชะในกรดไนตริก (HNO3) เจือจางด้วยอัตราส่วนของแข็งต่อของเหลวเท่ากับ 1:2 ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส เพื่อละลายเงินออกไป สุดท้ายจะนำ�สารละลายไฮโดรคลอริก และโซเดียมคลอเรต (NaClO 3) มาใช้สำ�หรับชะทองคำ�และแพลเลเดียม ซึ่งมีรายงานว่าสามารถนำ�โลหะมีค่ากลับคืนมาได้มากกว่า 92%
C
86
1
2
3
4
5
6
87
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
นอกจากนี้ ได้มีการจดสิทธิบัตรเกี่ยวกับเทคนิคการแยกโลหะด้วยการละลายทางเคมีเพื่อฟื้นฟูสภาพโลหะ มีค่าจากซากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยการนำ�ซากดังกล่าวใส่ลงในสารละลายไฮโดรคลอริกที่มีกรดไฮโดรคลอริก 180 กรัมต่อลิตร และแมกนีเซียมคลอไรด์ (MgCl2) 250 กรัมต่อลิตร เป็นเวลา 3 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 80-95 องศาเซลเซียส ในช่วงเวลาดังกล่าวสารละลายนั้น จะสามารถสกัดอะลูมิเนียมได้ 98% ดีบุก 94% ตะกั่ว 96% และ สังกะสี 94% ในการนำ�ทองแดงกลับคืนมานัน้ กากของแข็งทีเ่ หลือจะถูกนำ�มาบำ�บัดด้วยสารละลายกรดไฮโดรซัลฟิวริก ที่มีกรดซัลฟิวริก 50 กรัมต่อลิตร และแมกนีเซียมคลอไรด์ 200 กรัมต่อลิตร เป็นเวลา 2.5 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส ศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์ (redox-potential) ของระบบการชะทีม่ คี า่ ประมาณ 550 มิลลิโวลต์ จะถูกปรับค่า โดยการใส่สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 50% ลงในเศษวัสดุทถี่ กู คน ซึง่ กระบวนการนีท้ �ำ ให้ได้ทองแดงมากกว่า 96% และได้นกิ เกิล 98% อยูใ่ นสารละลาย หลังจากนำ�ไปกรองและล้างแล้ว จะนำ�กากของแข็งทีเ่ หลือใส่ลงในสารละลาย อะซิดิกโซเดียมโบรไมด์ (acidic sodium bromide) ที่มีกรดไฮโดรคลอริก 30 กรัมต่อลิตร และไอออนของโบรไมด์ 180 กรัมต่อลิตร เพื่อนำ�โลหะมีค่ากลับคืนมา โดยในระหว่างการคนเศษวัสดุ (pulp) นี้ จะต้องใส่สารละลาย ไตรไอโซบิวทิลฟอสฟีนซัลฟอกไซด์ (triisobutylphosphinesulfoxide) 10% ลงในไตรบิวทิลฟอสเฟต และคีโรซีน นอกจากนีร้ ะบบการชะจะถูกบำ�บัดต่อไปอีกด้วยสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึง่ จะทำ�ให้ศกั ย์ไฟฟ้ารีดอกซ์ของ ระบบนี้อยู่ที่ระดับใกล้เคียงกับ 850 มิลลิโวลต์ และอุณหภูมิไม่เกิน 60 องศาเซลเซียส เศษวัสดุดังกล่าวจะต้องใช้เวลา ในการคน 3 ชั่วโมง เพื่อให้ตัวทำ�ละลายอินทรีย์สามารถสกัดทองคำ�ได้มากกว่า 98% เงิน 84% แพลเลเดียม 96% และแพลทินัม 92% ทั้งนี้โลหะต่างๆ จะถูกสกัดออกมาจากสารละลายอินทรีย์ได้โดยการตกตะกอนโดยใช้ผงสังกะสี ในตัวกลางที่เป็นกรด ได้มีการศึกษาเกี่ยวกับการนำ�โลหะพื้นฐาน เช่น ทองแดง ตะกั่ว และดีบุก กลับคืนมาจากซากแผ่นวงจรพิมพ์ โดยใช้กระบวนการชะและกระบวนการทางไฟฟ้าเคมี โดยรูปที่ 4.3 แสดงไดอะแกรมของกระบวนการนำ�โลหะกลับ คืนมา ซึ่งพบว่าการลดขนาดของซากแผ่นวงจรพิมพ์ นั้นมีความจำ�เป็น เนื่องจากแผ่นวงจรจะประกอบด้วยชั้นวงจร หลายชั้น ซึ่งทำ�ให้สารละลายที่ใช้ชะ (stripping solution) ไม่สามารถเข้าถึงชั้นที่อยู่ข้างในได้ ประสิทธิภาพของ การนำ�ทองแดงและตะกัว่ กลับคืนมาจะขึน้ กับค่าพีเอช โดยเมือ่ ใช้กรดไนตริก (HNO3) 0.5 โมลาร์ จะได้คา่ ประสิทธิภาพ กระแส (current efficient: CE) สูงสุด 43% ทีค่ วามหนาแน่นกระแส (current density) 20 มิลลิแอมแปร์ตอ่ ตาราง เซนติเมตร และประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อความหนาแน่นกระแสลดลงและความเข้มข้นของกรดเพิ่มขึ้น และจะลดลง มาถึงประมาณ 5% ที่ HNO3 5 โมลาร์ สำ�หรับการจับตัวกันของทองแดงและตะกั่วที่น้อยลงเมื่อความเข้มข้นของกรด ไนตริกสูงขึน้ นัน้ เนือ่ งมาจากทองแดงและตะกัว่ เกิดการละลายซ้�ำ (re-dissolution) นอกจากนีย้ งั มีทางเลือกอีกแบบ หนึง่ ทีจ่ ะนำ�ตะกัว่ และทองแดงกลับคืนมาได้เช่นกัน นัน่ คือการใช้สารชะละลายจำ�ลอง (simulated leaching solution) ซึ่งเป็นสารละลายไนเตรตของตะกั่วและทองแดงในกรดไนตริก โดยจะใช้เครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้าทรงกระบอกหมุน (rotating cylinder electrode reactor) แบบไม่แยกส่วน (undivided) ที่ทำ�งานในโหมดแบบกะ (batch mode)
สำ�หรับการจับตัวกันด้วยไฟฟ้า (electrodeposition) จากสารผสมสองชนิดของคอปเปอร์(II)ไนเตรต (Cu(NO3)2) 0.1 โมลาร์ และเลด(II)ไนเตรต (Pb(NO3)2) 0.025 โมลาร์ ในกรดไนตริก 0.5 โมลาร์ โดยทองแดงจะจับตัวกันที่ขั้วแคโทดและเลดไดออกไซด์ (lead dioxide) จะจับตัวกันที่ขั้วแอโนด ยังมีการศึกษาเกี่ยวกับการฟื้นฟูสภาพทองแดงจากซากแผ่นวงจรพิมพ์ โดยใช้กระบวนการทาง กลและการแยกโลหะด้วยไฟฟ้า ในกระบวนการที่ใช้ไฟฟ้านั้น จะใช้สารละลาย 2 ชนิดเพื่อนำ�ทองแดง กลั บ คื น มา ซึ่ง ได้ แ ก่ กรดกั ด ทอง และกรดซั ล ฟิ ว ริ ก ผลการทดลองแสดงว่ า ปริ ม าณทองแดง ในสารละลายจะลดลงอย่างรวดเร็วในทุกๆ การทดสอบ และสำ�หรับตัวอย่างทีล่ ะลายด้วยกรดซัลฟิวริกนัน้ การลดลงจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ส้นั กว่าตัวอย่างที่ละลายด้วยกรดกัดทอง ปรากฏการณ์นี้อธิบายได้ว่า เนื่องจากมีไนเตรตไอออน (NO3-) อยู่ในสารละลายกรดกัดทอง ซึ่งสามารถประพฤติตัวเป็นสาร ออกซิไดซ์ได้ จึงทำ�ให้ประสิทธิภาพของกระบวนการที่ใช้ไฟฟ้านี้ลดลง มีการศึกษาการนำ�นิกเกิล ทองแดง ดีบุก และตะกั่ว กลับคืนมาจากซากตัวเก็บประจุเซรามิก หลายชั้น (multilayer ceramic capacitor: MLCC) หรือจากสารละลายล้างกัดรอยที่เป็นไนตริก (nitric etching solution) ที่ถูกใช้ในการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ ผลการศึกษาพบว่าอัตราการชะนิกเกิล จาก MLCC ในสารละลายไนตริ ก มี ค่ า มากกว่ า ที่ ไ ด้ จ ากสารละลายไฮโดรคลอริ ก และซั ล ฟิ ว ริ ก ซึ่งสามารถสกัดนิกเกิลได้ 97% เมื่อใช้กรดไนตริก 1 โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส โดยใช้เวลา ในการทำ�ปฏิกิริยา 90 นาที ที่ความหนาแน่นของเศษวัสดุเท่ากับ 5 กรัมต่อลิตร ข้อมูลสรุปการพัฒนาวิธีการฟื้นฟูสภาพโลหะจากซากอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้เทคนิคการแยก โลหะด้วยการชะละลายทางเคมีแสดงไว้ในตาราง 4.6 ซึ่งจะเห็นได้ว่าเทคนิคการแยกโลหะด้วยการชะ ละลายทางเคมีสว่ นใหญ่ทใ่ี ช้ในการฟืน้ ฟูสภาพโลหะจากซากอิเล็กทรอนิกส์ จะเกีย่ วข้องกับการ ชะด้วยกรดและ/หรือการชะด้วยเฮไลด์ ทั้งนี้เนื่องจากการชะด้วยกรดเป็นวิธีท่สี ามารถใช้ ในการนำ�โลหะพืน้ ฐานออกจากผิวหน้าของโลหะมีคา่ ได้ แต่อย่างไรก็ตามในการพัฒนา เทคนิ ค ที่ เ ป็ น มิ ต รต่ อ สิ่ ง แวดล้ อ มสำ � หรั บ การฟื้ น ฟู ส ภาพโลหะมี ค่ า จากขยะ อิเล็กทรอนิกส์ เราควรให้ความสนใจต่อการประเมินผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม ของแต่ ล ะเทคนิ ค ควบคู่ กั น ไปด้ ว ย ตารางที่ 4.7 แสดงการเปรี ย บเที ย บ วิธกี ารชะ 4 วิธหี ลัก โดยวิเคราะห์ทง้ั ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและผลกระทบ ทางสิง่ แวดล้อม ซึง่ จะเห็นว่าการชะด้วยไซยาไนด์มคี วามเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ มากที่สุดในการฟื้นฟูสภาพโลหะมีค่าจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ อย่างไรก็ตาม การชะด้วยไซยาไนด์และการชะด้วยไทโอยูเรียจะได้ผลสุดท้ายที่เหมือนกันหาก พิจารณาถึงความเป็นพิษของรีเอเจนต์ควบคู่กันไปด้วย
HNO3 NO3
C
88
1
2
3
4
5
6
89
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ตารางที่ 4.6 แนวทางการพัฒนาเทคนิคการแยกโลหะด้วยการชะละลายทางเคมีเพื่อฟื้นฟูสภาพโลหะจากขยะ อิเล็กทรอนิกส์ โลหะที่นำ�มาฟื้นฟู สภาพ
ซาก แผ่นวงจรพิมพ์
ลักษณะสำ�คัญของกระบวนการ
ผลิตภัณฑ์หลัก
นำ�ชิปของคอมพิวเตอร์มาบำ�บัดในกรดไนตริกเพื่อละลาย โลหะพื้นฐานออก นำ�กากที่เหลือมาชะด้วยกรดกัดทอง และตกตะกอนด้วยเฟอร์รัสซัลเฟตเพื่อฟื้นฟูสภาพทองคำ�
เกล็ดทองคำ�
2550
251
ทองคำ� (Au) และ เงิน (Ag)
นำ�ขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาด -0.5 มิลลิเมตร มาบำ�บัดด้วย สารผสมของโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) และไอโอดีน (I2) หรือโซเดียมคลอไรด์และผงฟอกขาว ใช้การสกัดด้วยตัวทำ� ละลายเพื่อฟื้นฟูสภาพทองคำ�และเงิน
Au และ Ag
2550
252
นิกเกิล (Ni)
ชะนิกเกิลออกจากซากตัวเก็บประจุเซรามิกหลายชั้น ด้วยกรดไฮโดรคลอริก 1 โมลาร์ ที่ 90oC เป็นเวลา 90 นาที และที่สัดส่วนของเศษวัสดุ 5 กรัมต่อลิตร
Ni ในสารละลาย
2550
253
ทองคำ�(Au) (98%), แพลเลเดียม (Pd) (96%), แพลทินัม (Pt) (92%), เงิน (Ag) (84%)
ใช้กรดซัลฟิวริกและแมกนีเซียมคลอไรด์ เพื่อละลายโลหะพื้น ฐานออกไป จากนั้นใช้กรดไฮโดรคลอริกและโบรไมด์ไอออน เพื่อละลายโลหะมีค่า ทำ�ซีเมนเทชันทองคำ�โดยใช้ผงสังกะสี
Au และผง PGMs
2549
254
ละลายทองแดงด้วยกรดซัลฟิวริกหรือกรดกัดทอง และใช้ กระบวนการทางไฟฟ้าเพื่อฟื้นฟูสภาพทองแดง
Cu
2549
255
ทองแดง (Cu), เงิน (Ag) (93%), แพลเลเดียม (Pd) (99%), ทองคำ� (Au) (93%)
ชะทองแดงด้วยกรดซัลฟิวริก ชะแพลเลเดียมด้วยคลอไรด์ ชะทองคำ�และเงินด้วยไทโอยูเรียหรือไซยาไนด์ และใช้ แอคติเวเต็ดคาร์บอนเพื่อดูดซับทองคำ� เงิน และแพลเลเดียม
AgCl, Cu, Pd, Au
2548
256
ทองคำ� (Au) เงิน (Ag)และ แพลเลเดียม (Pd) 92%
ใช้กรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกเพื่อละลายโลหะ พื้นฐานออกไป และใช้กรดไฮโดรคลอริกและโซเดียมคลอเรต เพื่อชะเงินและแพลเลเดียมและชะทองคำ�และแพลเลเดียม ตกตะกอนทองคำ� ด้วยเฟอร์รัสคลอไรด์ (FeCl2)
gold sponge
2548
257
ทองคำ� (Au)
นำ�ซากอิเล็กทรอนิกส์มาบำ�บัดด้วยสารชะประเภทโซเดียม คลอไรด์, คอปเปอร์(III)คาร์บอเนต (CuCO3) และกรด ไฮโดรคลอริก
กากทอง
2547
258
ดีบุก (Sn) และ ตะกั่ว (Pb)
ละลายโลหะบัดกรีด้วยสารละลายที่ประกอบด้วยไทเทเนียม Ti(IV) และกรด และฟื้นฟูสภาพดีบุกและตะกั่ว กลับคืนมา ได้โดยใช้กระบวนการทางไฟฟ้า
Sn และ Pb
2546
259
ทองคำ� (Au)
บดย่อย ชะใน HNO3 1-6 M ตกตะกอนดีบุก (Sn) ให้เป็นกรดเมตาสแตนิก (metastanic acid) Sn + 4HNO3 H2SnO3 + 4NO2+H2O ของเหลว
ทำ�ให้เป็นกลางด้วย NaOH แคโทด: Cu จับตัวกันด้วยไฟฟ้า Cu(II)+2e- Cu แอโนด: PbO2 จับตัวกันด้วยไฟฟ้า Pb(II)+2H2O PbO2+4H++2eปรับสภาพ HNO3 เพื่อนำ�ไปใช้ซ้ำ�
กรอง
H2SnO3 ละลายใน HCl 1.5 M H2SnO3+6HCl H2SnCl6+3H2O ดีบุก (Sn) จับตัวกันด้วยไฟฟ้า Sn(IV)+4e- Sn ปรับสภาพ HCl เพื่อนำ�ไปใช้ในการ ละลาย H2SnO3 ที่มา A. Mecucci, K. Scott, J. Chem. Technol. Biotechnol., 2002
รูปที่ 4.3 ผังไดอะแกรมของการรีไซเคิลโลหะพื้นฐานโดยการแยกโลหะด้วยการละลายทางเคมีของ Mecucci และ Scott
ทองแดง (Cu) (98%)
ปี พ.ศ. เอกสาร อ้างอิง
C
90
โลหะที่นำ�มา ฟื้นฟูสภาพ
ลักษณะสำ�คัญของกระบวนการ
ผลิตภัณฑ์หลัก
ปี พ.ศ.
เอกสาร อ้างอิง
ทองแดง (Cu), ตะกั่ว (Pb)และ ดีบุก (Sn)
ชะแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยกรดไนตริก ฟื้นฟูสภาพโลหะ พื้นฐานโดยใช้การจับตัวกันด้วยไฟฟ้า
Cu, Pb และ Sn
2545
260
ทองคำ� (Au)
บำ�บัดด้วยความร้อน ชะด้วยกรดไนตริก และชะด้วยกรด กัดทองเพื่อให้ทองคำ�ละลายออกมา ทำ�การสกัดทองคำ� ด้วยตัวทำ�ละลายโดยใช้ไดเอทิลมาโลเนต และตกตะกอน ทองคำ�โดยใช้สารละลายเฟอร์รัสซัลเฟต
โลหะทองคำ�
2540
261
ทองคำ� (Au)
บำ�บัดด้วยสารละลายอัลคาไลในออโตเคลฟที่ 80-90oC เพื่อขจัดอะลูมิเนียมออกไป บำ�บัดด้วยสารละลายกรด ซัลฟิวริกในเครื่องนึ่งด้วยไอน้ำ�ความดันสูงอีกอันหนึ่ง ภายใต้ความดันออกซิเจนที่มากสูเพื่อขจัดโลหะนอกกลุ่ม เหล็กออกไป
โลหะมีค่าที่เข้มข้นขึ้น
2536
262
ชะโลหะพื้นฐานด้วยกรดซัลฟิวริกและสารออกซิแดนท์ (เฟอร์ริกซัลเฟต) และชะโลหะมีค่าด้วยกรดกัดทอง
Ni และ Au ใน สารละลาย
2535
263
ทองคำ� (Au)และ นิกเกิล (Ni)
ที่มา J. Cui, L. Zhang, Journal of Hazardous Materials, 2008
ตารางที่ 4.7 เปรียบเทียบการชะด้วยวิธีต่างๆ เพื่อรีไซเคิลโลหะมีค่าจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ วิธีการชะ
อัตรา การชะ
ไคเนติก ของ การชะ
ต้นทุน รีเอเจนต์
การ กัดกร่อน
ไซยาไนด์
++++
++
--
0
++++
-----
-
กว้างขวาง
กรดกัดทอง
+++++
+++
----
-----
-
--
---
ค่อนข้างนิยม
ไทโอยูเรีย
+++
++++
-----
--
0
-
-
ต่ำ�
ไทโอซัลเฟต
++
+
-----
0
--
-
---
ต่ำ�
1
2
3
4
5
6
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ความเป็น ความเป็น ผลที่ได้ ไปได้ทาง พิษ สุดท้าย เศรษฐกิจ*
ระดับ การวิจัย
หมายเหตุ “0”, “-” และ “+” ใช้แทน พื้นฐาน (base) เชิงลบ (negative) และเชิงบวก (positive) ตามลำ�ดับ (*)สรุปคะแนนจาก “อัตราการชะ” “ไคเนติกของการชะ” “ต้นทุนรีเอเจนต์” และ “การกัดกร่อน” ที่มา J. Cui, L. Zhang, Journal of Hazardous Materials, 2008
5
กระบวนการแยกโลหะ� ด้วยชีวภาพ� (biometallurgy)
92
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
กระบวนการการแยกโลหะ� ด้วยชีวภาพ� (biometallurgy)
5
ราวทศวรรษที่ผ่านมา ในแวดวงอุตสาหกรรมวัสดุและอุตสาหกรรมแร่ การรีไซเคิลโลหะโดยใช้เทคโนโลยีชวี ภาพ นับว่าประสบความสำ�เร็จมาก เนือ่ งจาก บริษัทต่างชาติขนาดใหญ่หลายแห่งให้ความสนใจเทคโนโลยีใหม่นี้ การทำ�ความ เข้าใจในกระบวนการทางชีวเคมีทเี่ กีย่ วข้องในการบำ�บัดโลหะนัน้ มีผสู้ นใจทำ�การ ศึกษาไว้เมือ่ 20 ปีกอ่ น ในปัจจุบนั การวิจยั และพัฒนากำ�ลังอยูร่ ะหว่างการดำ�เนินการ กับโลหะต่างหลายชนิดอาทิ ทองแดง (Cu), นิกเกิล (Ni), โคบอลต์ (Co), สังกะสี (Zn), ทองคำ� (Au) และเงิน (Ag) อย่างไรก็ตาม สำ�หรับการรีไซเคิล ทองคำ�และเงินนั้น จะใช้การชะแบคทีเรียเพียงเพื่อขจัดโลหะซัลไฟด์ที่ปะปนอยู่ ออกจากสินแร่ที่มีโลหะมีค่า ก่อนนำ�ไปทำ�การบำ�บัดด้วยไซยาไนด์เท่านั้น จุลินทรีย์ทั้งหมดจะใช้โลหะเพื่อทำ�หน้าที่ในเชิงโครงสร้าง (structural function) และ/หรือทำ�หน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยา (catalytic function) วิธีการที่ จุลนิ ทรียท์ �ำ ปฏิกริ ยิ ากับโลหะจะขึน้ กับว่าสิง่ มีชวี ติ นัน้ เป็นโปรคาริโอท (prokaryote) หรือยูคาริโอท (eukaryote) ซึ่งจุลินทรีย์ทั้งสองชนิดนั้นมีความสามารถใน การสร้างพันธะกับไอออนโลหะทีอ่ ยูใ่ นสิง่ แวดล้อมภายนอกเข้ากับพืน้ ผิวของเซลล์ หรือสามารถส่งโลหะเหล่านั้นเข้าสู่เซลล์เพื่อให้ทำ�หน้าที่ระหว่างเซลล์ต่า งๆ (intercellular function) การทำ�ปฏิกิริยากันของโลหะ/จุลินทรีย์นี้จะทำ�ให้เกิด ความเป็นไปได้ในการรีไซเคิลโลหะแบบเลือก (selective) หรือแบบไม่เลือก (non-selective) ได้
C
1
2
3
4
5
6
93
กระบวนการดูดซับทางชีวภาพเป็นการทำ�ปฏิกิริยาทางกายภาพ-เคมีแบบที่ไม่รุนแรง ระหว่างหมู่ที่มีประจุ บนผิวหน้าของจุลินทรีย์กับไอออนในสารละลาย ซึ่งสามารถใช้ได้กับทั้งสิ่งมีชีวิตที่ยังมีชีวิตและไม่มีชีวิต จุลินทรีย์ จำ�นวนมาก เช่น สาหร่าย (algae) แบคทีเรีย ยีสต์ และฟังไจ (fungi) สามารถสะสมโลหะหนักและโลหะมีค่าได้อย่าง รวดเร็ว กระบวนการดูดซับทางชีวภาพให้ข้อดีหลายประการเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการแบบเก่าที่ใช้ อาทิ ต้นทุน การดำ�เนินการต่ำ� ใช้ปริมาณสารเคมีและ/หรือกากชีวภาพ (biological sludge) น้อยที่สุด และมีประสิทธิภาพสูงใน การขจัดความเป็นพิษของน้ำ�ทิ้ง (effluent) การรีไซเคิลโลหะด้วยเทคโนโลยีชีวภาพมีกระบวนการที่เกี่ยวข้อง 2 กระบวนการ คือ การชะด้วยจุลินทรีย์ (bioleaching) และการดูดซับทางชีวภาพ (biosorption) การชะด้วยจุลินทรีย์ประสบความสำ�เร็จในการนำ�ไปใช้ เพือ่ ฟืน้ ฟูโลหะจากซัลไฟด์ของโลหะพืน้ ฐานและโลหะมีคา่ โดยการใช้ปฏิกริ ยิ าทีม่ แี บคทีเรียเป็นตัวช่วย การสกัดโลหะ ต่างๆ เช่น โคบอลต์ (Co), โมลิบดินัม (Mo), นิกเกิล (Ni), ตะกั่ว (Pb) และสังกะสี (Zn) จากสินแร่ที่มีซัลไฟด์โดย ใช้การชะด้วยจุลินทรีย์นั้น มีความเป็นไปได้ในทางเทคนิค อย่างไรก็ตามปัจจุบันมีเพียงโลหะทองแดงและทองคำ� เท่านั้นที่มีการผลิตในทางอุตสาหกรรมในสัดส่วนที่มีนัยสำ�คัญด้วยวิธีการนี้
5.1 การชะด้วยจุลินทรีย์ (bioleaching) 5.1.1 กลไกการออกซิเดชันโลหะซัลไฟด์ด้วยแบคทีเรีย กลไกการชะโลหะซัลไฟด์ดว้ ยแบคทีเรีย โดยทัว่ ไปมีกลไกทีจ่ ลุ นิ ทรียจ์ ะสามารถเพิม่ อัตราการชะโลหะจากสินแร่ ได้ 2 แบบ คือ กลไกทางตรง จุลินทรีย์จะออกซิไดซ์โลหะซัลไฟด์โดยตรงในสภาวะที่เป็นกรด และกลายเป็นโลหะซัลเฟตที่ ละลายน้ำ�ได้ ซึ่งสามารถแสดงด้วยปฏิกิริยาอย่างง่ายดังนี้ 173 MS + H2SO4 + 0.5O2 MSO4 + So + H2O So + 1.5O2 + H2O H2SO4 So = elemental sulfur, oxidation number = 0
C
94
1
2
3
4
5
6
95
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
กลไกทางอ้อม จุลนิ ทรียจ์ ะออกซิไดซ์เหล็กเฟอร์รสั (Fe2+) และกลายเป็นเหล็กเฟอร์รกิ (Fe3+) ซึง่ เหล็กเฟอร์รกิ ที่ ได้จะเป็นตัวทำ�หน้าที่ออกซิไดซ์โลหะซัลไฟด์ให้กลายเป็นโลหะซัลเฟตที่ละลายน้ำ�ได้และยังได้ผลิตภัณฑ์เป็นเหล็ก เฟอร์รัสซึ่งก็จะถูกเปลี่ยนกลับไปเป็นเหล็กเฟอร์รกิ อีกครั้ง ซึ่งสามารถแสดงด้วยปฏิกิริยาอย่างง่ายดังนี้ 173
MS + Fe3+ + H+ M2+ + 0.5H2Sn + Fe2+ (n ≥ 2) 0.5H2Sn + Fe3+ 0.125S8 + Fe2+ + H+ 0.125S8 + 1.5O2 + H2O SO42- + 2H+
MS + 2Fe3+ M2+ + 2Fe2+ + So 2Fe2+ +0.5O2 +2H+ 2Fe3+ +H2O So = elemental sulfur, oxidation number = 0
มีการศึกษากลไกการชะโลหะซัลไฟด์ด้วยแบคทีเรียโดยวิธีการชะทางอ้อมพบว่า โลหะซัลไฟด์จะถูกชะด้วย กลไกการเกิดปฏิกิริยา 2 แบบ คือ เส้นทางไทโอซัลเฟต (thiosulfate) และเส้นทางพอลิซัลไฟด์ (polysulfide) โดยทัว่ ไปการละลายจะสำ�เร็จได้ดว้ ยการผสมผสานกันของกระบวนการเข้าทำ�ปฏิกริ ยิ าของโปรตอนและกระบวนการ ออกซิเดชัน เส้นทางของการเกิดปฏิกิริยาจะกำ�หนดโดยประเภทของแร่ธาตุกลุ่มต่างๆ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างผลึก (เช่น โครงสร้างมอนอซัลไฟด์ หรือโครงสร้างไดซัลไฟด์) จะไม่ได้เป็นตัวกำ�หนดเส้นทางของการละลาย
5.1.1.1 โลหะซัลไฟด์ที่ไม่ละลายในกรด: เส้นทางไทโอซัลเฟต (S2O32-) กลไกของไทโอซัลเฟตจะมาจากการออกซิไดซ์ไอออนเหล็ก(III) บนโลหะซัลไฟด์ทไี่ ม่ละลายในกรด เช่น ไพไรต์ (pyrite: FeS2), โมลิบดินัมไดซัลไฟด์ (molybdenum disulfide: MoS2) และทังสเตนไดซัลไฟด์ (tungsten disulphide: WS2) เป็นต้น ในที่นี้สารระหว่างทางประเภทซัลเฟอร์ที่พบ คือ ไทโอซัลเฟต กลไกของไทโอซัลเฟต สามารถอธิบายง่ายๆ ด้วยสมการดังต่อไปนี้ 176 FeS2 + 6Fe3+ + 3H2O S2O32- + 7Fe2+ + 6H+ S2O32- + 8Fe3+ + 5H2O 2SO42- + 8Fe2+ + 10H+
5.1.1.2
โลหะซัลไฟด์ที่ละลายในกรด: เส้นทางพอลิซัลไฟด์ ( H2Sn)
กลไกของพอลิซัลไฟด์เป็นการละลายโดยการเข้าทำ�ปฏิกิริยาของไอออนเหล็ก(III) และ/หรือโดยโปรตอน ในกรณีนี้ สารระหว่างทางประเภทซัลเฟอร์ที่พบ คือ พอลิซัลไฟด์ (และธาตุซัลเฟอร์) ซึ่งทั้ง 2 กลไกนี้สามารถอธิบาย ได้ด้วยสมการอย่างง่ายดังต่อไปนี้ 176
ดังนั้น การชะโลหะซัลไฟด์ด้วยชีวภาพโดยกลไกทางอ้อมจึงหมายความว่า แบคทีเรียมีหน้าที่ในการสร้าง กรดซัลฟิวริกโดยกระบวนการทางชีวภาพเพื่อให้โปรตอนเข้าทำ�ปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสและ/หรือทำ�ให้ไอออนเหล็กอยู่ ในสถานะที่ถูกออกซิไดซ์เพื่อเข้าทำ�ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ทั้งสองเส้นทางดังกล่าวนั้น แบคทีเรียมีหน้าที่สร้างไอออนเหล็ก(III) ใหม่ในสภาพที่เป็นกรด ซึ่งไอออนนี้ เป็นตัวออกซิแดนท์ที่สำ�คัญในการควบคุมศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์ในสิ่งแวดล้อม ซึ่งขึ้นกับอัตราส่วนของไอออนเหล็ก(III) ต่อไอออนเหล็ก(II) ในสารละลายชะ ทั้งนี้จุลินทรีย์ที่ออกซิไดซ์เหล็กซึ่งเป็นกลุ่มที่ชอบอุณหภูมิปานกลาง (mesophilic) หรือชอบความร้อน (thermophilic) จะเป็นตัวเพิม่ ศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์ทที่ �ำ ให้โลหะซัลไฟด์เกิดการออกซิเดชัน ทางชีวภาพได้
5.1.2 การประยุกต์ใช้วิธีชะด้วยจุลินทรีย์ในทางปฏิบัติ การชะด้วยวิธี heap leaching หรือ dump leaching และวิธี stirred-tank leaching สามารถนำ�วิธีการชะ ด้วยจุลนิ ทรียไ์ ปประยุกต์ใช้ได้เพือ่ รีไซเคิลโลหะมีคา่ และโลหะพืน้ ฐาน ซึง่ กระบวนการชะด้วยวิธี heap leaching หรือ dump leaching นั้น มีการนำ�มาใช้สำ�หรับควบคุมการละลายสินแร่ทองแดงเกรดต่ำ�ที่มีแร่ทุติยภูมิ (secondary minerals) เช่น โคเวลไลต์ (covellite : CuS) และชาลโคไซต์ (chalcocite : Cu2S) เป็นเวลาประมาณ 40 ปีแล้ว เทคนิคการชะด้วยจุลินทรีย์นี้มาจากหลักการของการไหลเวียนน้ำ�และอากาศผ่านกองแร่ (heap of ores) ที่แตกเป็น ก้อนหยาบๆ เพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ช่วยเพิ่มการออกซิเดชันของแร่กลุ่มซัลไฟด์ สำ�หรับการชะ ด้วยจุลินทรีย์แบบ stirred-tank ในระดับอุตสาหกรรมก็มีการนำ�มาใช้กันเป็นเวลา 20 ปีแล้ว ซึ่งการชะด้วยจุลินทรีย์ แบบ stirred-tank ในปัจจุบนั ส่วนมากจะใช้กบั แร่ทองทีส่ กัดได้ยากซึง่ ปนอยูใ่ นหัวแร่อาร์เซโนไพไรต์ (arsenopyrite: FeAsS) ซึ่งได้จากการลอยแร่แล้ว โดยทองคำ�ที่ถูกดักอยู่ในซัลไฟด์จะถูกปล่อยออกมาโดยใช้การออกซิเดชันทาง ชีวภาพ (biooxidation) ของหัวแร่ และจากนัน้ ทองคำ�จะถูกรีไซเคิลกลับคืนมาโดยการบำ�บัดด้วยวิธเี ดิมทีป่ ฏิบตั กิ นั มา การชะด้วยวิธี heap leaching โดยใช้จุลินทรีย์เพื่อนำ�ทองแดงกลับคืนมานั้นได้กลายเป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปใน อุตสาหกรรมแล้ว ซึ่งพบว่าตั้งแต่ พ.ศ. 2523 เป็นต้นมา มีการชะทองแดงด้วยจุลินทรีย์แล้วอย่างน้อย 13 โรงงาน (ตารางที่ 5.1)
C
96
1
2
3
4
5
ตารางที่ 5.1 โรงงานชะทองแดงด้วยจุลินทรีย์ในเชิงพาณิชย์ โรงงานและที่ตั้ง
ขนาด: สินแร่ ตัน/วัน
ปีที่ดำ�เนินการ (พ.ศ.)
Lo Aguirree, Chile
16,000
2523-2539
Gunpowder’s
ในแหล่งกำ�เนิด
2534-ปัจจุบัน
Mammoth Mine,
6
97
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
(In situ)a
Australia Mt. Leyshon, Australia
1,370
2535-2540
Cerro Colorado, Chile
16,000
2536-ปัจจุบัน
Girilambone, Australia
2,000
2536-จบ
Ivan-Zar, Chile
1,500
2537-ปัจจุบัน
Quebrada Blanca, Chile
17,300
2537-ปัจจุบัน
Andacollo, Chile
10,000
2539-ปัจจุบัน
Dos Amigos, Chile
3,000
2539-ปัจจุบัน
Cerro Verde, Peru
32,000
2539-ปัจจุบัน
Zaldivar, Chile
~20,000
2541-ปัจจุบัน
S&K Copper, Myanmar
18,000
2541-ปัจจุบัน
Equatorial Tonopah, USA
24,500
2543-2544 aแหล่งแร่ ~1.2 ล้านตัน ที่มา G.J. Olson, J.A. Brierley, Appl. Microbiol. Biotechnol., 2003
โรงงานชะทองแดงด้วยจุลินทรีย์ที่แสดงในตารางที่ 5.1 เป็นโรงงานที่ทำ�การรีไซเคิลทองแดงจากแร่ชาลโคไซต์ โดยทองแดงจะถูกชะออกจากชาลโคไซต์ดว้ ยกรด ได้เป็นโคเวลไลต์ หรือด้วยเหล็กเฟอร์รกิ ทีเ่ กิดจากการออกซิเดชัน เหล็กเฟอร์รัสโดยจุลินทรีย์ ดังแสดงในปฏิกิริยาต่อไปนี้ 178 2Cu2S + 2H2SO4 + O2 2CuS + 2CuSO4 + 2H2O Cu2S + Fe2(SO4)3 2CuSO4 + 2FeSO4 + S จากนั้นแร่โคเวลไลต์ จะะถูกชะด้วยเหล็กเฟอร์ริก ดังสมการ CuS + Fe2(SO4)3 CuSO4 + 2FeSO4 + S ในการสกัดแร่ทองคำ�ที่สกัดได้ยาก (refractory gold ores) ซึ่งมีอนุภาคทองคำ�ละเอียดอยู่ร่วมกับแร่ของ ซัลไฟด์ เช่น อาร์เซโนไพไรต์ (arsenopyrite) ไพไรต์ (pyrite) และ ไพโรไทต์ (pyrrhotite) โดยใช้จลุ นิ ทรีย์ นัน้ ได้รบั การพัฒนาในระดับที่นำ�ไปใช้ในอุตสาหกรรมแล้ว และการชะด้วยวิธี tank leaching จำ�นวนมากก็กำ�ลังจะนำ�ไปใช้ใน ประเทศแอฟริกาใต้ บราซิล และออสเตรเลีย แร่ทองทีส่ กัดได้ยาก เป็นแร่ทไี่ ม่ตอบสนองต่อกระบวนการทีใ่ ช้ไซยาไนด์ ชะโดยตรง และต้องใช้การสลายเมทริกซ์ของแร่ซัลไฟด์ (mineral sulfide matrix) ก่อนที่จะทำ�การสกัดทองคำ�ออก มาได้ ซึ่งการชะด้วยจุลินทรีย์เป็นวิธีการใหม่และใช้พลังงานต่ำ�สำ�หรับการสลายเมทริกซ์ของแร่ซัลไฟด์ได้ โดยปกติ กระบวนการทีใ่ ช้ไซยาไนด์โดยตรง จะะสามารถฟืน้ ฟูทองคำ�ได้นอ้ ยกว่า 50% หากไม่มกี ารเตรียมวัสดุกอ่ น (pretreatment) แต่หากทำ�การเตรียมวัสดุกอ่ นโดยวิธกี ารชะด้วยจุลนิ ทรียแ์ ล้ว พบว่าสามารถสกัดทองคำ�ได้มากกว่า 95% โดยขึน้ กับ องค์ประกอบของสินแร่และขอบเขตของการเตรียมวัสดุ โรงงานที่ชะด้วยวิธี stirred-tank leaching เชิงพาณิชย์แห่งแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2529 โดยมีกระบวนการ เตรียมหัวแร่ทองคำ�ที่มีซัลไฟด์ด้วยการชะด้วยจุลินทรีย์ เพื่อให้สามารถรีไซเคิลทองคำ�กลับมาได้มากขึ้น โดยทั่วไป โรงงานแยกทองคำ�ที่สกัดได้ยากจะละลายสินแร่ให้เป็นสเลอรี (slurry) ที่มีความหนาแน่น 15-20% และสเลอรีนั้นจะ ถูกป้อนอย่างต่อเนื่องไปยังเตาปฏิกรณ์ปฐมภูมิ (primary reactor) ซึ่งเชื้อจุลินทรีย์ส่วนใหญ่จะเจริญเติบโตในเตา ปฏิกรณ์ปฐมภูมนิ ี้ โดยใช้เวลาประมาณ 2-2.5 วัน จากนัน้ สารในเตาปฏิกรณ์ปฐมภูมจิ ะไหลล้นไปยังชุดของเตาปฏิกรณ์ ทุติยภูมิที่มีขนาดเล็กลงและเรียงต่อกันเป็นชุด ซึ่งการออกแบบนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการออกซิไดซ์ซัลไฟด์ โดยการลดการลัดวงจร (short-circuiting) ของอนุภาคซัลไฟด์ ซึ่งเวลาที่ใช้ทั้งหมดในวงจรนี้คือประมาณ 4-6 วัน
C
98
1
2
3
4
5
6
99
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
มีรายงานว่าบริษัท Newmont Mining Corporation ได้สร้างโรงงาน biooxidation heap แห่งแรกขึ้นใน ปี พ.ศ. 2542 ซึง่ ก่อนทำ�การออกซิเดชันทางชีวภาพสามารถฟืน้ ฟูแร่ทองทีส่ กัดได้ยากได้ 30-39% และหลังจากทำ�การ ออกซิเดชันทางชีวภาพแล้วจะได้ทองคำ�เพิ่มขึ้นเป็น 49-61%
มีการศึกษาความเป็นไปได้ในการฟื้นฟูทองคำ�จากแผ่นวงจรพิมพ์โดยกระบวนการชะด้วยจุลินทรีย์ โดยนำ� ชิ้นวัสดุที่มีทองคำ� (ขนาด 5 มิลลิเมตร คูณ 10 มิลลิเมตร) ออกมาโดยการตัดแผ่นวงจรพิมพ์ และทำ�การคัดแยกด้วย มือ ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นจะมีทองคำ�โดยประมาณ 10 มิลลิกรัม จากนั้นนำ�มาชะด้วยเชื้อแบคทีเรียชนิดโครโมแบคทีเรียม วิโอลาเซียม (Chromobacterium violaceum) ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าทองคำ�ดังกล่าวละลายออกจากแผ่นวงจรพิมพ์ ได้ด้วยจุลินทรีย์ ซึ่งปริมาณไดไซยาโนออเรต (dicyanoaurate : [Au(CN)2-]) สูงสุดที่วัดได้ 14.9% ของทองคำ� ที่ใส่ไปในตอนเริ่มต้น นอกจากนี้ มีการศึกษากระบวนการที่ใช้จุลินทรีย์สำ�หรับเคลื่อนย้ายโลหะต่างๆ ออกจากซากอิเล็กทรอนิกส์ โดยนำ�ฝุ่นที่เก็บได้จากกระบวนการย่อยซากอิเล็กทรอนิกส์มาใช้ในการศึกษา เชื้อจุลินทรีย์ที่ใช้ชะเป็นเชื้อผสมของ ไทโอบาซิลลัส เฟอร์โรออกซิแดน ( Thiobacillus ferrooxidants) และ ไทโอบาซิลลัส ไทโอออกซิแดน (Thiobacillus thiooxidants) ผลการศึกษาพบว่า การใส่ซากอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้นจะทำ�ให้ค่าพีเอชเริ่มต้นเพิ่มขึ้น เนื่องจากความ เป็นเบสของซากอิเล็กทรอนิกส์เป็นภาวะที่เป็นพิษต่อเชื้อจุลินทรีย์ ดังนั้นเพื่อลดภาวะที่เป็นพิษนี้ จึงต้องดำ�เนินการ ชะเป็น 2 ขั้นตอน ในขั้นแรกจะเป็นการสร้างชีวมวล (biomass) ในระบบก่อน โดยยังไม่มีใส่ซากอิเล็กทรอนิกส์ลงไป จากนั้นในขั้นที่สอง จะใส่ซากอิเล็กทรอนิกส์ลงไปในความเข้มข้นต่างๆ และใช้เวลาบ่มเพาะเชื้อจุลินทรีย์ต่อไปอีก รูปที่ 5.1 แสดงผลการชะซึง่ พบว่า ทีค่ วามเข้มข้นของซากเท่ากับ 5 และ 10 กรัมต่อลิตร จะสามารถชะอะลูมเิ นียม ทองแดง นิกเกิล และสังกะสี ที่มีอยู่ได้มากกว่า 90% และที่ความเข้มข้นสูงขึ้นการเคลื่อนย้ายโลหะจะลดลงโดยเฉพาะสำ�หรับ อะลูมิเนียมและทองแดง สำ�หรับนิกเกิลและสังกะสีจะแสดงผลที่ดีกว่า คือ มีการเคลื่อนย้ายได้ 60% และ 95% ตาม ลำ�ดับ ในเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมดจะตรวจไม่พบตะกั่วและดีบุกในน้ำ�ชะ เนื่องจากตะกั่วจะตกตะกอนเป็นเลดซัลเฟต (PbSO4) และดีบุกจะตกตะกอนเป็นดีบุกออกไซด์ (tin oxide: SnO) ผลการตรวจสอบตะกอนที่เกิดขึ้นระหว่างการ ชะซากอิเล็กทรอนิกส์ด้วยจุลินทรีย์โดยใช้เชื้อซัลโฟบาซิลลัส เทอร์โมซัลไฟออกซิแดน (Sulfobacillus thermosulfidooxidants) นั้นก็ยืนยันการมีตะกั่วและดีบุกในตะกอน ดังแสดงในตารางที่ 5.2
Al Cu Ni Zn
80
การเคลื่อนย้ายโลหะ (%)
5.1.3 การชะโลหะจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ด้วยจุลินทรีย์
100
60 40 20 0
5
10
50
ความเข้มข้นของซาก (g/L)
100
ที่มา H. Brandl, R. Bosshard, M. Wegmann, Hydrometallurgy, 2001
รูปที่ 5.1 การเคลื่อนย้ายอะลูมิเนียม ทองแดง นิกเกิล และสังกะสี จากซากอิเล็กทรอนิกส์ความเข้มข้นต่างๆ ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส โดยใช้เชื้อ จุลนิ ทรียผ์ สมของ T. ferrooxidants และ T. thiooxidants ทีเ่ จริญเติบโตก่อนใส่ซากอิเล็กทรอนิกส์เป็นเวลา 7 วัน จากนัน้ ใส่ซากอิเล็กทรอนิกส์ ลงไปและให้เชื้อจุลินทรีย์เจริญเติบโตต่ออีก 10 วัน กราฟแต่ละแท่งแทนค่าเฉลี่ย ± ค่าความผิดพลาดมาตรฐานของการทดลองซ้ำ�สองครั้ง
ตารางที่ 5.2 ความเข้มข้นของโลหะชนิดต่างๆ ในตะกอนที่เกิดขึ้นระหว่างการชะซากอิเล็กทรอนิกส์ด้วยจุลินทรีย์ ธาตุ
ปริมาณ (%)
อะลูมิเนียม (Al)
0.7 ± 0.05
ทองแดง (Cu)
2.0 ± 0.08
เหล็ก (Fe)
2.0 ± 0.07
ตะกั่ว (Pb)
20.0 ± 0.08
นิกเกิล (Ni)
0.25 ± 0.005
ดีบุก (Sn)
6.9 ± 0.05
สังกะสี (Zn)
0.09 ± 0.006 ที่มา S. Ilyas, M.A. Anwar, Hydrometallurgy, 2007
C
100
1
2
3
4
5
กลไกการชะทองแดงด้วยจุลินทรีย์จากซากแผ่นวงจรพิมพ์โดยเชื้อแอซิดไทโอบาซิลลัส เฟอร์โรออกซิแดน (Acidithiobacillus ferrooxidants) นั้นคล้ายกับของโลหะซัลไฟด์ โดยในกระบวนการชะนั้น เฟอร์ริกซัลเฟต (Fe2(SO4)3) ทีเ่ กิดขึน้ โดยเชือ้ A. ferrooxidants จะออกซิไดซ์ธาตุทองแดงทีอ่ ยูใ่ นซากแผ่นวงจรพิมพ์ไปเป็นคิวปริก ไอออน ดังปฏิกิริยาต่อไปนี้ Fe2(SO4)3 + Cu Cu2+ + 2Fe2+ + 3SO42มีการศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ฟังไจแอสเปอร์จิลลัส ไนเจอร์ (Aspergillus niger) และ เพนิซิลเลียมซิม พลิซิสเซียม (Penicillium simplicissimum) เพื่อชะโลหะจากซากอิเล็กทรอนิกส์ พบว่า การชะด้วยฟังไจโดยใส่ ซากอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความเข้มข้นของซากมากกว่า 10 กรัมต่อลิตร ในระบบตั้งแต่เริ่มต้นนั้น ทำ�ให้เชื้อจุลินทรีย์ ไม่สามารถเจริญเติบโตได้ แต่ถา้ ปรับเป็นระบบการชะในสองขัน้ ตอนดังทีไ่ ด้กล่าวข้างต้นจะพบว่า ทีค่ วามเข้มข้นของ ซากอิเล็กทรอนิกส์สงู ถึง 100 กรัมต่อลิตร สามารถทำ�การบำ�บัดได้งา่ ย สามารถละลายทองแดง ตะกัว่ ดีบกุ และสังกะสี ที่มีอยู่ได้เกือบสมบูรณ์ดังแสดงผลในตารางที่ 5.3 กระบวนการชะสองขั้นตอนดังกล่าวใช้กรดกลูโคนิกเกรดการค้า (commercial gluconic acid: NaglusolTM 2.5 M) ที่ถูกผลิตขึ้นจากเชื้อ A. niger
มีการวิจยั จำ�นวนมากทีศ่ กึ ษาการตกตะกอนของโลหะในระหว่างกระบวนการชะซากอิเล็กทรอนิกส์ดว้ ยจุลนิ ทรีย์ รูปที่ 5.2 แสดงการเปลี่ยนแปลงของปริมาณทองแดงในสารละลายและในตะกอนกับความเข้มข้นของไอออน เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งสามารถสรุปได้ว่าในสภาวะที่มีการเติมไอออนเหล็ก (II) นั้น ปริมาณทองแดงในตะกอน จะสูงกว่าที่อยู่ในสารละลาย ดังนั้นหลังจากทำ�การชะซากแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยจุลินทรีย์โดยใช้เชื้อ A. ferrooxidants แล้ว ควรหาวิธกี ารบำ�บัดตะกอนจากปฏิกริ ยิ าในลักษณะทีเ่ หมาะสม เพือ่ ให้สามารถรีไซเคิลทองแดงจากกระบวนการ ในทางปฏิบตั ไิ ด้อย่างมีประสิทธิภาพยิง่ ขึน้ จากปริมาณของทองแดงทัง้ ในสารละลายและในตะกอนนัน้ การเติมไอออน เหล็กที่เหมาะสมที่สุดสำ�หรับการชะทองแดงอยู่ที่ประมาณ 7 กรัมต่อลิตร และประสิทธิภาพของการรีไซเคิลทองแดง เทียบกับปริมาณที่ป้อนเข้าไปจะอยู่ที่ 24% การเพิม่ ความสามารถในการละลายของทองแดงและการปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการชะด้วยจุลนิ ทรีย์ สามารถทำ�ได้โดยการเติมสารเชิงซ้อนลงไป ในกรณีที่ไม่ใส่กรดซิตริก (citric acid) พบว่าปริมาณทองแดงที่ถูกชะ ออกมาทั้งหมดมีอยู่ในสารละลายเพียง 37% โดยน้ำ�หนักเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ปริมาณดังกล่าวสามารถเพิ่มได้ถึง มากกว่า 80% โดยน้ำ�หนัก เมื่อใส่กรดซิตริกลงไป ข้อมูลนี้เป็นการชี้ว่า การเติมสารเชิงซ้อน เช่น กรดซิตริก ลงไปใน สารละลายของการชะด้วยจุลินทรีย์จะช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายของไอออนโลหะที่ถูกชะได้ ทำ�ให้ กระบวนการรีไซเคิลดำ�เนินไปได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น 12
ตารางที่ 5.3 สัดส่วนของโลหะที่ถูกเคลื่อนย้ายและปริมาณโลหะในสารชะจากซากอิเล็กทรอนิกส์ที่ความเข้มข้นต่างๆ เมื่อใช้ NaglusolTM (เจือจาง 4 เท่า) เป็นสารชะ 1
10
50
100
การเคลื่อนย้ายโลหะ (%)
1
10
50
100
ปริมาณโลหะในสารชะ (g/L)
อะลูมิเนียม (Al)
62
57
42
43
0.15
1.28
4.98
10.2
ทองแดง (Cu)
85
86
70
8
0.07
0.69
2.8
0.6
ตะกั่ว (Pb)
100
92
99
97
0.02
0.18
0.99
1.9
นิกเกิล (Ni)
100
100
100
100
0.02
0.15
0.75
1.5
ดีบุก (Sn)
100
100
100
100
0.02
0.23
1.15
2.3
สังกะสี (Zn)
100
100
100
100
0.02
0.26
1.3
2.6
ที่มา H. Brandl, R. Bosshard, M. Wegmann, Hydrometallurgy, 2001
ปริมาณ Cu ในสารละลาย ปริมาณ Cu ในตะกอน ปริมาณ Cu ทั้งหมด
10 ปริมาณของ Cu (gL-1)
ความเข้มของซาก (g/L) ธาตุ
6
101
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
8 6 4 2 0
0
3 5 7 ความเข้มข้นของ Fe2+(gL-1)
9
ที่มา M.-S. Choi, K.-S. Cho, D.-S. Kim, et al., J. Environ. Sci. Health – Part A Toxic/Hazard. Subst. Environ.Eng, 2004
รูป 5.2 สัดส่วนของปริมาณทองแดงในสารละลายและในตะกอนจากกระบวนการชะซากอิเล็กทรอนิกส์ด้วยจุลินทรีย์ที่มีการเติมเฟอร์รัสไอออนเริ่มต้น
C
102
1
2
3
4
5
6
103
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
5.2 การดูดซับทางชีวภาพ (biosorption) 5.2.1 ชีวมวลที่ใช้สำ�หรับรีไซเคิลโลหะมีค่า สารดูดซับทางชีวภาพ (biosorbent) สามารถเตรียมได้จากชีวมวลซึง่ มีปริมาณมากมายในธรรมชาติ หรือจาก กากชีวมวลของสาหร่าย ฟังไจ หรือแบคทีเรีย ชนิดของชีวมวลที่ใช้สำ�หรับดูดซับทางชีวภาพของโลหะมีค่านั้นจะ แตกต่างกันไปตามชนิดของโลหะ ตารางที่ 5.4 แสดงรายชื่อสารดูดซับที่ใช้สำ�หรับรีไซเคิลไอออนของโลหะมีค่า ซึ่งจากรายละเอียดในตารางมีประเด็นที่สำ�คัญดังนี้ (1) การดูดซับทางชีวภาพของโลหะมีคา่ จากสารละลายจะทำ�ได้ดใี นสภาวะทีเ่ ป็นกรด โดยเฉพาะการดูดซับบน แบคทีเรียและอนุพันธ์ของไคโตซาน (chitosan) (2) ความสามารถในการดูดซับโลหะมีคา่ บนชีวมวลชนิดต่างๆ มีคา่ ตัง้ แต่ 0.003 – 40 มิลลิโมลต่อกรัมชีวมวลแห้ง ซึ่งควรมีการทดลองเพิ่มเติมเพื่อคัดเลือกชีวมวลที่เหมาะสมที่สุดจากจุลินทรีย์หลายพันล้านตัวและ อนุพันธ์ของมัน (3) อาจใช้ชีวมวลใน “สถานะธรรมชาติ” ของมันหรือดัดแปลงก็ได้ เช่น ทำ�การ cross-link เพื่อปรับปรุง ประสิทธิภาพของการดูดซับทางชีวภาพ (4) การดูดซับทางชีวภาพด้วยอนุพันธ์ของไคโตซานสามารถใช้เป็นทางเลือกในการรีไซเคิลโลหะมีค่าจาก สารละลายได้ เนื่องด้วยสามารถดูดซับไอออนทองคำ� (Au3+), แพลทินัมไอออน (Pt4+) และแพลเลเดียม ไอออน (Pd2+) ได้สูงขึ้น ไคโตซานเป็นอนุพันธ์ของไคติน (chitin) ที่ถูกกำ�จัดอะเซทิลออก (deacetylated) จัดเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพ ทีม่ มี ากทีส่ ดุ เป็นอันดับสองของโลกรองจากเซลลูโลส ข้อดีของการใช้ไคโตซานเพือ่ ดูดซับโลหะมีคา่ คือ หมูอ่ ะมิโนของ ไคโตซานจะรับโปรตอน (protonated) ได้ง่ายในตัวกลางที่เป็นกรด ซึ่งจะเกิดเป็นแรงทางไฟฟ้าสถิตอันเป็นกลไก ขั้นแรกของการดูดซับ ไคโตซานสามารถนำ�มาดัดแปลงได้ง่ายโดยการปลูกถ่าย (grafting) หมู่ฟังก์ชันใหม่ลงบน สายหลัก (backbone) ของพอลิเมอร์เพื่อเพิ่มช่วงของสมบัติและหน้าที่การทำ�งาน (functionality) ให้มากขึ้น ชีวมวลที่เป็นจุลินทรีย์ซึ่งแขวนลอยอย่างอิสระนั้นมีข้อเสียคือ มีขนาดอนุภาคเล็ก มีความแข็งแรงเชิงกลต่ำ� การแยกชีวมวลเหล่านี้ออกจากน้ำ�ทิ้งจึงทำ�ได้ยาก การเปลี่ยนรูปแบบของถังทำ�ปฏิกิริยาไปเป็นแบบท่ออัดแน่น (packed-bed reactor) หรือฟลูอไิ ดซ์เบด (fluidized-bed) จะลดข้อเสียเหล่านีล้ งได้ เนือ่ งจากจุลนิ ทรียไ์ ม่ได้เคลือ่ นที่
อยู่ในสารละลาย ชีวมวลทุกกลุ่มที่มีชีวิตหรือที่ตายแล้วสามารถทำ�ให้ไม่เคลื่อนที่ได้โดยการใส่ในแคปซูล (encapsulation) หรือทำ� cross-linking โดยมีตวั ช่วยต่างๆ ดังนี้ คือ วุน้ (agar), เซลลูโลส (cellulose), อัลจิเนต (alginates), cross-linked ethyl acrylate ethylene glycol dimethylacrylate, polyacrylamide, ซิลิกาเจล (silica gel) และ cross-linking reagents toluene diisocyanate and glutaraldehyde มีรายงานการศึกษาว่า ชีวมวลที่เป็นฟังไจสามารถเกาะยึดติดกับพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) และผลการ วิเคราะห์ดว้ ยเครือ่ ง scanning electron microscopy (SEM) แสดงให้เห็นว่าเม็ดพีวเี อจะมีฟงั ไจชนิดเส้นใยกระจาย อย่างหนาแน่นภายในเนือ้ ของพีวเี อ ในขณะทีผ่ วิ หน้าของเม็ดพีวเี อเปล่านัน้ จะเป็นลอนซึง่ มีรอยหยักและหลุมจำ �นวน มาก ทัง้ นีม้ กี ารตรวจสอบความเสถียรทางเคมีของเม็ดพีวเี อเพือ่ ประเมินความเหมาะสมในการนำ�ไปใช้ในอุตสาหกรรม พบว่ามีความเสถียรมากในช่วงพีเอช 1-13 นอกจากนี้ความเสถียรของเม็ดพีวีเอดังกล่าวยังได้รับการตรวจสอบโดย ใช้สารเคมีอื่นๆ อีกด้วย ตารางที่ 5.4 สารดูดซับที่ใช้สำ�หรับการดูดซับทางชีวภาพของโลหะมีค่า โลหะ
ค่า pH
Qmaxa (mmol/g)
เอกสาร อ้างอิง
Streptomyces erythraeus
Au3+
4.0
0.03
166
Spirulina platensis
Au3+
4.0
0.026
166
Desulfovibrio desulfuricans
Pd2+
2.0
1.2
158
Desulfovibrio fructosivorans
Pd2+
2.0
1.2
158
Desulfovibrio vulgaris
Pd2+
2.0
1.0
158
Desulfovibrio desulfuricans
Pt
4+
2.0
0.32
158
Desulfovibrio fructosivorans
Pt
4+
2.0
0.17
158
Desulfovibrio vulgaris
Pt4+
2.0
0.17
158
Penicilium chrysogenum
Au(CN)2-
2.0
0.0072
163
Bacillus subtilis
Au(CN)2-
2.0
0.008
153
สารดูดซับ แบคทีเรีย
C
104
1
2
3
4
5
6
105
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
สารดูดซับ
โลหะ
ค่า pH
Qmaxa (mmol/g)
เอกสาร อ้างอิง
ฟังไจ
สารดูดซับ
โลหะ
ค่า pH
Qmaxa (mmol/g)
เอกสาร อ้างอิง
โปรตีน
Saccharomyces cerevisiae
Au3+
5.0
0.026
229
Hen eggshell membrane (ESM)
Au(CN)2-
3
0.67
195
Cladosporium cladosporioides
Au3+
4.0
0.5
166
Hen eggshell membrane (ESM)
AuCl4-
3
3.1c
195
Cladosporium cladosporioides
Au, น้ำ�เสีย
4.0
0.18
166
Lysozyme
Au3+, Pd2+, Pt4+
-
-
193
Cladosporium cladosporioides Strain 1
Au3+
4.0
0.4
230
Bovine serum albumin (BSA)
Au3+, Pd2+, Pt4+
-
-
193
Cladosporium cladosporioides Strain 2
Au3+
4.0
0.5
230
Ovalbumin
Au3+, Pd2+, Pt4+
-
-
193
Cladosporium cladosporioides Strain 1
Ag+
4.0
0.4
230
Cladosporium cladosporioides Strain 2
Ag+
4.0
0.12
230
อัลฟาฟา (Alfafa)
Au3+
5.0
0.18d
234
Aspergillus niger
Au
3+
2.5
1.0
231
condensed-tannin gel
Pd
2+
2.0
1.0
e
217
Rhizopus arrhizus
Au3+
2.5
0.8
231
condensed-tannin gel
Au3+
2.0
40e
202
PVA-immobilized biomass (Fomitopsis carnea)
Au3+
1-13
0.48
187
Aspergillus niger
Ag
+
5-7
0.9
232
Bayberry tannin immobilized collagen fiber (BTICF) membrane
Pt4+
3.0
0.23
188
Neurospora crassa
Ag+
5-7
0.6
232
Bayberry tannin immobilized collagen fiber (BTICF) membrane
Pd2+
4.0
0.32
188
Fusarium oxysporium
Ag+
5-7
0.5
232
Acid-washed Ucides cordatus (waste crab shells)
Au(CN)2-
3.4
0.17
197
Glutaraldehyde crosslinked chitosan (GCC)
Au
1.6
2.9
198
Sulfur derivative of chitosan (RADC)
3+
Au
3.2
3.2
198
สาหร่าย
3+
Chlorella vulgaris
Ag+
6.7
0.5
233
Glutaraldehyde crosslinked chitosan (GCC)
Chlorella vulgaris
Au
0.5
155
2.0
2.44
199
3+
2
Pd2+
Thiourea derivative of chitosan (TGC)
Sargassum natans
Au
2.1
231
2.0
2.54
199
3+
2.5
Pd2+
Rubeanic acid derivative of chitosan (RADC)
Ascophyllum nodosum
Au
0.15
231
2.0
3.24
199
3+
2.5
Pd2+
Thiourea derivative of chitosan (TGC)
Au(CN)2
2.0
0.0032
163
Pt4+
2.0
2.0
200
Glutaraldehyde crosslinked chitosan (GC)
Alginate cross-linked with CaCl2
Au
2.0
1.47
186
Pt4+
2.0
1.6
200
Chitosan derivatives
Alginate cross-linked with Ca(OH)2
Au
2.0
0.34
186
Pd2+
2.0
3.5
201
Chitosan derivatives
3
0.4
194
2.0
3.2
201
Dealginated Seaweed Waste
Au
Pt4+
Sargassum fluitans
-
3+ 3+ 3+
a ที่อุณหภูมิทั่วไป ยกเว้นกรณีพิเศษ (b) “-” หมายถึงไม่มีรายงาน c อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส d ในสารละลายที่มีหลายธาตุผสมกันอยู่ Au(III), Cd(II), Cu(II), Cr(III), Pb(II), Ni(II) และ Zn(II) ที่ 0.3 mM สำ�หรับแต่ละธาตุ e pH เริ่มต้น 2.0, pCl 2.0 และอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ที่มา J. Cui, L. Zhang, Journal of Hazardous Materials, 2008
C
106
1
2
3
4
5
6
107
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
5 µm
3 µm
2 µm
3 µm
2 µm
ที่มา M.E. Romero-Gonz´alez, C.J. Williams, P.H.E. Gardiner, et al., Environ. Sci. Technol., 2003
รูปที่ 5.3 รายละเอียดของอนุภาคทองคำ�ชนิดต่างๆ ที่สังเกตได้ (a) เกล็ดรูปเฮกซะโกนอล (b) เตตระฮีดรัล (c) แท่ง (d) รูปร่างไม่ปกติ และ (e) เดคะฮีดรัล
5.2.2 กลไกการดูดซับทางชีวภาพของโลหะมีค่า การดูดซับทางชีวภาพเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมากกระบวนการหนึ่ง กล่าวคือจะมีการดูดซับทางกายภาพ หรือทางเคมีลงบนผนังเซลล์ หรือวัสดุที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ นอกจากนี้การดูดซับทางชีวภาพก็อาจสัมพันธ์กับ กระบวนการเมตาโบลิซมึ ของเซลล์ได้อกี ด้วย กลไกทางกายภาพ-เคมี เช่น การแลกเปลีย่ นไอออน การเกิดสารเชิงซ้อน การเกิดโคออร์ดเิ นชัน (coordination) และการเกิดคีเลชัน (chelation) ระหว่างไอออนของโลหะและลิแกนด์ (ligands) นัน้ ขึน้ กับสมบัตเิ ฉพาะตัวของชีวมวลแต่ละชนิด สำ�หรับกลไกการแยกโลหะออกแบบอืน่ ๆ จะขึน้ กับเมตาโบลิซมึ ได้แก่ การตกตะกอนโลหะเป็นซัลไฟด์หรือฟอสเฟต การดูดซับโดยการสร้างพันธะระหว่างโลหะกับโปรตีน เปปไทด์ หรือ ไซเดอโรฟอร์ (siderophores) การขนส่ง (transport) และการแยกส่วนภายใน (internal compartmentalization) การดูดซับทางชีวภาพของโลหะมีคา่ จากสารละลาย สามารถอธิบายอย่างง่ายในลักษณะทีเ่ ป็นกลไกการดูดซับ ทางเคมีและกลไกการดูดซับทางกายภาพ โดยกลไกการดูดซับทางเคมีประกอบด้วย การสร้างสารเชิงซ้อน การเกิด คีเลชีน การตกตะกอนระดับเล็ก (microprecipitation) และการทำ�ปฏิกิริยารีดักชันของจุลินทรีย์ ในขณะที่กลไก การดูดซับทางกายภาพมักจะเกี่ยวข้องกับแรงทางไฟฟ้าสถิตและการแลกเปลี่ยนไอออน มีการศึกษาเกีย่ วกับกลไกการสร้างพันธะทีเ่ กีย่ วข้องในการดูดซับไอออนของทองคำ�และเงินโดยฟังไจสายพันธุ์ Cladosporium cladosporioides โดยใช้เครื่อง x-ray photoelectron (XPS) และเครื่อง Fourier transform infra-red spectroscopy (FT-IR) ในการศึกษา พบว่าสารดูดซับทางชีวภาพไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี หลังจากใส่โลหะลงไป ซึ่งแสดงว่าปฏิกิริยาทางไฟฟ้าสถิตระหว่างแอนไอออนของทองคำ� (AuCl4-) และชีวมวลที่รับ โปรตอนเข้ามานั้น ไม่ชอบสภาวะที่เป็นกรด
มีงานวิจัยหลายโครงการที่เสนอกลไกการดูดซับทางเคมีไว้ เช่น การศึกษารายละเอียดการสร้างพันธะของ ทองคำ�ในชีวมวลสาหร่ายโดยใช้วธิ กี ารดูดกลืนรังสีเอกซ์แบบ extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) และ x-ray absorption near edge structure (XANES) ในปี พ.ศ. 2523 พบว่ากลไกของปฏิกริ ยิ าของเตตระคลอโรออเรต(III) (tetrachloroaurate) กับ Chlorella vulgaris นั้น เป็นการทำ�ปฏิกิริยารีดักชันอย่างรวดเร็วของ ทองคำ�(III) ไปเป็นทองคำ�(I) และตามด้วยการทำ�ปฏิกริ ยิ ารีดกั ชันอย่างช้าๆ ไปเป็นทองคำ�(0) ซึง่ เชือ่ กันว่าปฏิกริ ยิ า การแลกเปลีย่ นลิแกนด์จะนำ�ไปสูก่ ารสร้างพันธะระหว่างทองคำ�(I) และซัลเฟอร์และ/หรือไนโตรเจนทีม่ อี ยูใ่ นสาหร่าย มีการศึกษาทางสเปคโตรสโคปีของการดูดซับทางชีวภาพของทองคำ�(III) โดยซากสาหร่ายทะเลทีไ่ ม่มแี อลจิเนต พบว่า คอลลอยด์ของทองคำ�ที่เกิดขึ้นบนผิวหน้าของสาหร่ายทะเลที่ไม่มีแอลจิเนตเกิดจากการทำ�ปฏิกิริยารีดักชัน ของทองคำ�(III) ไปเป็นทองคำ�(0) ซึ่งตรวจสอบได้จากเครื่อง environmental scanning electron microscope (ESEM) และสามารถระบุอนุภาคที่แตกต่างกันทั้ง 4 ชนิดได้อย่างชัดเจนดังรูปที่ 5.3 การวัดด้วยเครื่อง EXAFS แสดงว่ามีคอลลอยด์ของทองคำ�บนผิวหน้าของสารดูดซับทางชีวภาพ โดยน่าจะเกิดปฏิกิริยารีดักชันของทองคำ�จาก ทองคำ�(III) ไปเป็น ทองคำ�(I) และ ทองคำ�(0) และจากเลขโคออร์ดิเนชันที่ได้จาก EXAFS พบว่า ทองคำ�ประมาณ 75% บนตัวอย่างแสดงในรูปของคอลลอยด์ และทองคำ�ที่เหลือจะทำ�ปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ที่อยู่ใกล้ที่สุด มีการเสนอ กลไกของการดึงทองคำ�ออกจากสารละลายว่าน่าจะเกิดจากปฏิกริ ยิ ารีดกั ชันของทองคำ� โดยองค์ประกอบต่างๆ ทีอ่ ยู่ บนผิวหน้าของสารดูดซับทางชีวภาพ เพื่อเกิดเป็นโลหะคอลลอยด์ และตามด้วยการกักไอออนของทองคำ�(I) ไว้ในที่ ที่มีซัลเฟอร์ มีรายงานเกีย่ วกับกลไกการดูดซับทองคำ�และแพลเลเดียมโดยการทำ�ปฏิกริ ยิ ารีดอกซ์ภายในคอนเดนส์แทนนินเจล (condensed-tannin gel) โดยใช้อนุภาคของเจลแทนนินทีด่ ดู ซับแพลเลเดียมเป็นตัวอย่างสำ�หรับการวิเคราะห์ ด้วย x-ray diffraction (XRD) ดังแสดงในรูปที่ 5.4 เพื่อหารูปแบบทางเคมีของแพลเลเดียมที่ถูกดูดซับ พบว่ามี การเกิดผลึกของแพลเลเดียม(0) ที่ถูกรีดิวซ์บนโครงข่ายอนุภาคของเจลแทนนิน ซึ่งหมายความว่าแพลเลเดียม(II) สามารถถูกรีดิวซ์ไปเป็นแพลเลเดียม(0) ได้ ในขณะที่หมู่ไฮดรอกซิลของเจลแทนนินจะถูกออกซิไดซ์โดยปฏิกิริยา รีดอกซ์ระหว่างการดูดซับ
C
108
1
2
3
4
5
6
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
4000 3500 3000
Counts
2500 2000 1500 1000 500 0
10
20
30
40
50
60
20 (drg)
70
80
90 100 ที่มา Y.H. Kim, Y. Nakano, Water Res., 2005
รูป 5.4 รูปแบบ XRD ของแพลเลเดียมที่ดูดซับบนอนุภาคของคอนเดนส์แทนนินเจล (condensed - tanin gel)
โดยสรุปแล้ว การนำ�โลหะมีค่าและทองแดงกลับมาใช้ใหม่ด้วยวิธีโลหะวิทยาชีวภาพมีมานานหลายปีแล้ว ซึ่ง ประกอบด้วยขั้นตอนหลักๆ สองขั้นตอน คือ การชะล้างทางชีวภาพ และการดูดซับทางชีวภาพ หากเปรียบเทียบกับ วิธีการอื่นๆ โลหะวิทยาชีวภาพมีข้อดีหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็นต้นทุนการดำ�เนินการต่ำ� เกิดมลพิษน้อยกว่า ช่วยลด การใช้สารเคมี และ/หรือเกิดสลัดจ์ชีวภาพที่ต้องไปจัดการต่อน้อยกว่า และมีประสิทธิภาพสูงในการลดความเป็นพิษ ของสิง่ ทีป่ ล่อยหลังการบำ�บัด อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียทีเ่ ป็นทีร่ จู้ กั และเหมาะสมในการบำ�บัดซากวงจรพิมพ์ยงั มีนอ้ ย และยากต่อการขยายพันธุ์ นอกจากนี้วงจรชีวิตของกระบวนการโลหะวิทยาชีวภาพเพื่อนำ�โลหะมีค่ากลับมาใหม่นั้น กินเวลายาวนาน ปัจจุบันจึงมีการศึกษาวิจัยต่อยอดเพื่อค้นหาและปรับปรุงชีวมวลให้มีความสามารถในการชะหรือ ดูดซับทางชีวภาพมากยิ่งขึ้นอย่างต่อเนื่อง
6
มลพิษจากการรีไซเคิล� ขยะอิเล็กทรอนิกส์
110
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
มลพิษจากการรีไซเคิล� ขยะอิเล็กทรอนิกส์
6
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็นภาคการผลิตทีใ่ หญ่ทสี่ ดุ และเติบโตเร็วทีส่ ดุ ของโลก และผลสืบเนือ่ งจากการเจริญเติบโตนีเ้ อง ทีท่ �ำ ให้เกิดซากเครือ่ งใช้ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ เช่น คอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ โทรศัพท์มือถือ โทรทัศน์ เครือ่ งเสียง วิทยุ ฯลฯ ขึน้ มาอย่างมากมาย จนกลายเป็นประเด็นหลักด้านสิง่ แวดล้อม ที่ต้องให้ความสนใจ ในบทนี้จะยกตัวอย่างของการแพร่กระจายมลพิษที่เกิดขึ้น จากการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์อย่างไม่เหมาะสม เพือ่ ให้เข้าใจและตระหนักถึง ผลกระทบที่เกิดขึ้นอย่างรุนแรงต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม โดยถ้าทุก ภาคส่วนทีเ่ กีย่ วข้องกับการดำ�เนินกิจการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ให้ความสำ�คัญ และมีการจัดการที่ถูกต้องและเหมาะสมจะช่วยป้องกันและบรรเทาปัญหามลพิษ ลงไปได้มาก ประเทศจีนเป็นประเทศหนึ่งที่รับขยะอิเล็กทรอนิกส์จากทั่วโลกเข้ามา รีไซเคิล โดยส่วนใหญ่จะทำ�กันในบ้าน หรือเรียกว่าเป็นโรงงานห้องแถว ไม่มีการ จั ด การอย่ า งเหมาะสม เกิ ด ทั้ ง ผลเสี ย ต่ อ สิ่ ง แวดล้ อ มและก่ อ ให้ เ กิ ด อั น ตราย “ต่อสุขภาพมนุษย์อย่างมาก ที่เมืองกุ้ยหยูและเมืองเล็กๆ ที่อยู่รายรอบในมณฑล กวางตุง้ เป็นศูนย์กลางการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ทใี่ หญ่ทสี่ ดุ ในโลก มาตัง้ แต่ ปี พ.ศ. 2538 แต่ ช าวบ้ า นและคนงานต่ า งถิ่ น กลั บ ใช้ เ ทคนิ ค ที่ ไ ม่ เ ป็ น มิ ต ร
C
1
2
3
4
5
6
111
กับสิ่งแวดล้อมในการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งได้แก่ การให้ความร้อนเพื่อถอดชิ้นส่วนจากแผ่นวงพิมพ์ด้วยมือ การเผาในที่เปิดเพื่อลดปริมาณของเสียและนำ�โลหะกลับมาใช้ใหม่ และการย่อยขยะอิเล็กทรอนิกส์ด้วยกรดในที่โล่ง เพื่อนำ�โลหะมีค่ากลับมาใหม่ ของเสียจากน้ำ�กรดซึ่งเข้มข้นไปด้วยโลหะหนักถูกทิ้งลงดินหรือในทางระบายน้ำ�ทั่วไป ตะกั่วจะถูกหลอมเป็นก้อนออกจากแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยการย่างด้วยเตาถ่าน มีการใช้พัดลมตั้งโต๊ะเป็นอุปกรณ์ ระวังอันตรายเพียงอย่างเดียวทีช่ ว่ ยลดโอกาสในการสัมผัสกับไอพิษจากก้อนตะกัว่ คนงานทำ�งานหนักโดยปราศจาก แว่นนิรภัย หน้ากาก หรือถุงมือ เทคนิคการรีไซเคิลที่อันตรายเหล่านี้ล้วนก่อให้เกิดการปนเปื้อนของสารอันตราย ต่อสิ่งแวดล้อมในวงกว้าง ดังแสดงไว้ในตารางที่ 6.1 ตารางที่ 6.1 สารที่มีโอกาสปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการทิ้งหรือการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ สารปนเปื้อน
polybrominated diphenyl ethers (PBDEs)
ความเกี่ยวข้องกับขยะ อิเล็กทรอนิกส์
ปริมาณปล่อยสะสม ความเข้มข้นที่พบ ต่อปีทั่วโลกในรูปขยะ ทั่วไปในขยะ อิเล็กทรอนิกส์ (mg/kg)a อิเล็กทรอนิกส์ (ตัน)b
สารทนไฟ
polybrominated biphenyls (PBBs) tetrabromobisphenol-A (TBBPA) polychlorinated biphenyls (PCBs)
เครื่องควบแน่น, หม้อแปลง
chlorofluorocarbon (CFC)
ระบบหล่อเย็น, โฟมฉนวนความ ร้อน
polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)
ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้
polyhalogenated aromatic hydrocarbons (PHAHs)
ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้ ที่อุณหภูมิต่ำ�
polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs)
ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้ PVC และพลาสติกอื่นๆ ที่อุณหภูมิต่ำ�
14
280
1,700
34,000
polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) อะเมริเซียม (Am)
เครื่องตรวจจับควัน
พลวง (Sb)
สารทนไฟ, พลาสติก
C
112
1
2
3
4
5
6
113
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
สารปนเปื้อน
ความเกี่ยวข้องกับขยะ อิเล็กทรอนิกส์
ปริมาณปล่อยสะสม ความเข้มข้นที่พบ ต่ อปีทั่วโลกในรูปขยะ ทั่วไปในขยะ a อิเล็กทรอนิกส์ (ตัน)b อิเล็กทรอนิกส์ (mg/kg)
สารปนเปื้อน
อาร์เซนิก (As)
สารเติม (doping material) ให้กับซิลิกา
ดีบุก (Sn)
แบเรียม (Ba)
ตัวรับใน cathode ray tube (CRT)
สังกะสี (Zn)
เบริลเลียม (Be)
ตัวปรับกระแสควบคุมที่ทำ�จาก ซิลิคอน
แร่โลหะหายาก (rare earth elements)
แคดเมียม (Cd)
แบตเตอรี่, หมึก, พลาสติก
โครเมียม (Cr)
180
3,600
เทปเก็บข้อมูล และฟลอปปีดิสก์
9,900
198,000
ทองแดง (Cu)
สายไฟ
41,000
820,000
แกลเลียม (Ga)
เซมิคอนดักเตอร์
อินเดียม (In)
จอ LCD
ตะกั่ว (Pb)
ลวดเชื่อม, CRT, แบตเตอรี่
2,900
58,000
ลิเทียม (Li)
แบตเตอรี่
ปรอท (Hg)
หลอดฟลูออเรสเซนต์, แบตเตอรี่, สวิตช์
0.68
13.6
นิกเกิล (Ni)
แบตเตอรี่
10,300
206,000
ซีลีเนียม (Se)
ตัวปรับกระแส (rectifiers)
เงิน (Ag)
สายไฟ, สวิตช์
ปริมาณปล่อยสะสม ความเข้มข้นที่พบ ต่ อปีทั่วโลกในรูปขยะ ทั่วไปในขยะ a อิเล็กทรอนิกส์ (ตัน)b อิเล็กทรอนิกส์ (mg/kg)
ความเกี่ยวข้องกับขยะ อิเล็กทรอนิกส์ ลวดเชื่อม, จอ LCD
2,400
48,000
5,100
102,000
จอ CRT
a (Morf et al., 2007) b ตั้งสมมติฐานว่าการเกิดขยะอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 20 ล้านตันต่อปี
ที่มา Brett H. Robinson, Science of the Total Environment, 2009
สำ�หรับประเทศไทย การจัดการขยะอิเล็กทรอนิกส์อย่างเหมาะสมนั้นยังมีข้อจำ�กัดในการดำ�เนินการทั้งทาง ด้านกฎหมาย ด้านงบประมาณ และด้านเทคโนโลยี ทำ�ให้ไม่เกิดระบบการจัดการที่ได้มาตรฐานเพียงพอ จนอาจ นำ�ไปสู่ปัญหาการเกิดมลพิษต่างๆ อย่างที่ได้กล่าวมาแล้ว มีการศึกษาการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ของกลุ่มศึกษา และรณรงค์มลภาวะอุตสาหกรรมที่ได้รับการสนับสนุนของมูลนิธิเอเชีย ประเทศไทย ในพื้นที่ตำ�บลโคกสะอาด อำ�เภอฆ้องชัย จังหวัดกาฬสินธุ์ ซึง่ เป็นชุมชนทีม่ อี าชีพรับซือ้ ขยะอิเล็กทรอนิกส์มาคัดแยกชิน้ ส่วนพบว่าการให้ชมุ ชน ดำ � เนิ น การรี ไซเคิ ล โดยวิ ธี ที่ ไ ม่ เ หมาะสมและไม่ ไ ด้ ม าตรฐาน ยิ่ ง เพิ่ ม ความเสี่ ย งของการแพร่ ก ระจายมลพิ ษ จากกระบวนการคัดแยกชิ้นส่วน มีรายงานว่าในแต่ละเดือนจะมีซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ที่นำ�เข้ามาคัดแยกในตำ�บลโคกสะอาดประมาณ 64 ตัน ประกอบด้วย พัดลม ตู้เย็น โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์ เครือ่ งซักผ้า เครือ่ งปรับอากาศ หม้อหุงข้าว และเครือ่ งเล่นซีดี เรียงตามลำ�ดับปริมาณจากมากไปน้อย โดยส่วนทีเ่ ป็น เศษเหลือจะถูกนำ�ไปทิง้ หรือเศษเหลือบางอย่างถูกนำ�ไปเผาเพือ่ แยกวัสดุมคี า่ เช่น เศษสายไฟ เศษชิน้ ส่วนพลาสติก ทีม่ โี ลหะติดอยู่ รวมถึงซากของแผ่นวงจรพิมพ์ ซึง่ การกองเพือ่ เผากลางแจ้งนัน้ ทำ�ให้เกิดการสะสมและแพร่กระจายของ สารพิษที่เป็นองค์ประกอบในเครื่องใช้ไฟฟ้าออกมาปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม จากการตรวจวิเคราะห์ดินบริเวณที่มีการ กองเผาเศษเหลือ พบว่ามีปริมาณตะกั่วสูงถึง 79,520 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม และทองแดง 39,161 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ซึ่งสารโลหะหนักที่สะสมอยู่ในดินนี้อาจแพร่ผ่านเข้าสู่ร่างกายประชาชนที่เข้าไปเก็บเศษที่เหลือจากการเผาโดยใช้ มือเปล่าและเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารต่อไปได้
C
114
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
6.1 มลพิษที่สะสมในระบบนิเวศทางน้ำ� สารปนเปือ้ นทีม่ าจากขยะอิเล็กทรอนิกส์จะเข้าสูร่ ะบบนิเวศทางน้�ำ ด้วยการชะละลาย จากแหล่งทิ้งขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่นำ�มากองรวมกัน รวมถึงน้ำ�กรดที่ถูกทิ้งมาจากกระบวน การโลหะวิทยาสารละลาย หรือการละลายของมลสารทีป่ นเปือ้ นอยูใ่ นอากาศ มีรายงานตัวเลข ของการสะสมพอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนิลอีเทอร์ (polybrominated diphenyl ethers: PBDEs) ในแม่น้ำ�หนานหยาง ใกล้กับเมืองกุ้ยหยู ว่ามีความเข้มข้นสูงถึง 766 นาโนกรัม ต่อกรัม และในตะกอนแม่น้ำ�มากถึง 16,000 นาโนกรัมต่อกรัม อีกทั้งพบว่างูน้ำ� ซึ่งเป็นผู้ล่า บนสุดของพีระมิดอาหารมีปริมาณพอลิคลอริเนตเต็ดไบฟีนลิ (polychlorinated biphenyls: PCBs) เฉลีย่ 16,512 นาโนกรัมต่อกรัม และมีพอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนลิ อีเทอร์ 1091 นาโนกรัม ต่อกรัม ต่อน้ำ�หนักสุทธิ ส่วนปลานวลจันทร์ ปลาไน และกุ้งจากพื้นที่เดียวกันมีความ เข้มข้นของสารปนเปือ้ นดังกล่าวทีม่ ากขึน้ ไปอีก นอกจากนีย้ งั พบสารทนไฟทีม่ สี ว่ นผสมของ โบรมี น นอกเหนื อ ไปจากพอลิ โ บรมิ เ นตเต็ ด ไดฟี นิ ล อี เ ทอร์ ไม่ ว่ า จะเป็ น 1,2-บิ ส (2,4,6-ไตรโบรโมฟีนอกซี) อีเทน (1,2-bis(2,4,6-tribromophenoxy) ethane), เดคาโบรโมไดฟีนิลอีเทน (decabromodiphenyl ethane) และเตตราโบรโมบิสฟีนอล เอ บิส (2,3-ไดโบรโมโพรพิล) อีเทอร์ (tetrabromobisphenol A bis (2,3-dibromopropyl) ether) ต่างก็พบว่าแพร่กระจายในหลายจุดของพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำ� ซึ่งเป็นแหล่ง ปลายน้ำ�จากเมืองที่มีการรีไซเคิล นอกจากนี้ยังพบว่ามีตะกั่วมากถึง 0.4 มิลลิกรัมต่อลิตร ในแม่น้ำ�ใกล้กับโรงงานรีไซเคิลในเมืองกุ้ยหยู ซึ่งสูงกว่าถึง 8 เท่าของมาตรฐานน้ำ�ดื่ม (0.05 มิลลิกรัมต่อลิตร) และยังมีรายงานปริมาณความเข้มข้มทีค่ อ่ นข้างสูงของเงิน โครเมียม ลิเทียม โมลิบดินัม พลวง และซีลีเนียม ในแหล่งน้ำ�ใกล้แม่น้ำ�เหลียนเจียง
6.2 มลพิษที่กระจายอยู่ในอากาศ สารปนเปื้อนมากมายในขยะอิเล็กทรอนิกส์ลอยในรูปฝุ่นละอองลอยฟุ้งไปกับอากาศ แพร่กระจายไปสู่คนโดยผ่านทางการกิน การสูดหายใจ และการซึมเข้าผิวหนัง ตัวอย่าง อากาศที่เก็บจากพื้นที่ใกล้กับเมืองกุ้ยหยูพบว่ามีสารพอลิคลอโรไดเบนโซ-p-ไดออกซิน (polychlorodibenzo-p-dioxins) ในช่วง 65-2,765 พิโคกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งนับว่า เป็นปริมาณสารไดออกซินทีเ่ ข้มข้นทีส่ ดุ ทีเ่ คยตรวจพบในบรรยากาศซึง่ มีคา่ สูงถึง 15-16 เท่า จากค่ามากสุดที่มนุษย์สามารถรับได้ที่องค์การอนามัยโลก (WHO) กำ�หนดไว้
1
2
3
4
5
6
115 นอกจากนี้ การเผาขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่มีส่วนผสมของสารกันไฟจะก่อให้เกิดสาร พอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนลิ อีเทอร์ ซึง่ จากการตรวจวัดตัวอย่างอากาศใกล้กบั เมืองกุย้ หยูกพ็ บ ในปริมาณทีเ่ ข้มข้นมากถึง 16,575 พิโคกรัมต่อลูกบาศก์เมตร สูงกว่าค่าในฮ่องกงถึง 300 เท่า และยังมีรายงานว่าพบอนุภาคพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ตะกั่ว โครเมียม ทองแดง และสังกะสีในความเข้มข้นสูงในอากาศ โดยพบว่ามีตะกัว่ ความเข้มข้นมากกว่า 2% และ พบทองแดงและสังกะสีความเข้มข้นหลายพันมิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ในตัวอย่างฝุ่นที่เก็บจาก ท้องถนนในเมืองกุ้ยหยู ส่วนฝุ่นที่เก็บได้จากโรงงานรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์มีทั้งตะกั่ว ทองแดง และสังกะสี ที่มีความเข้มข้นสูงมากกว่าฝุ่นบนท้องถนนถึงห้าเท่า อีกทั้งยังพบว่า อากาศภายในโรงงานขยะอิเล็กทรอนิกส์มีฝุ่นที่มีแคดเมียม อินเดียม ดีบุก พลวง ตะกั่ว และ บิสมัท ในความเข้มข้น 1.5, 1.3, 91, 13, 89 และ 1.0 นาโนกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ตามลำ�ดับ มีการวิเคราะห์ตวั อย่างอนุภาคในอากาศทีเ่ ก็บจากโรงงานรีไซเคิลกากแผ่นวงจรพิมพ์ ในจีนตอนใต้ เพื่อตรวจสอบหาปริมาณองค์ประกอบทางเคมีของอนุภาคฝุ่นละอองใน บรรยากาศ (particulate matter: PM) ผลจากรายงานชีใ้ ห้เห็นว่าองค์ประกอบของฝุน่ ละออง ที่มาจากกระบวนการรีไซเคิลนั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากต้นกำ�เนิดอื่น สัดส่วนของสาร อินทรีย์ในอนุภาคฝุ่นละอองในบรรยากาศมีอยู่ประมาณ 46.7-51.6% โดยองค์ประกอบ อินทรีย์ตัวหลัก คือ ออร์กาโนฟอสเฟต (organophosphates) ซึ่งสารหลัก คือ ไตรฟีนิลฟอสเฟต (triphenyl phosphate: TPP) และสารที่มีส่วนประกอบของเมทิลเอสเทอร์ของ เฮกซาดีคาโนอิก (methyl esters of hexadecanoic) กรดออกตะดีคาโนอิก (octadecanoic acids) เลโวกลูโคซาน (levoglucosan) และบิสฟีนอลเอ (bisphenol A) นอกจากนี้ ปริมาณของ สารไตรฟีนลิ ฟอสเฟต และบิสฟีนอลเอ ซึง่ พบว่ามีคา่ มากกว่าค่าในบรรยากาศทัง้ ในและนอก อาคารประมาณ 1-5 เท่า สามารถใช้เป็นตัวบ่งชีท้ ดี่ สี �ำ หรับการปลดปล่อยสารจากการรีไซเคิล กากอิเล็กทรอนิกส์ และสามารถใช้เป็นข้อมูลเพื่อการประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพ หากมี การหายใจหรือสัมผัสโดนร่างกาย ส่วนสารคาร์บอนและสารอนินทรีย์ในฝุ่นละออง พบว่ามี ปริมาณน้อยกว่า 5% ซึ่งสารอนินทรีย์ประกอบด้วยสารฟอสเฟตเป็นหลัก ตามมาด้วยโลหะ เช่น ตะกั่ว สังกะสี และดีบุก และตามมาด้วยทองแดง พลวง แมงกานีส นิเกิล แบเรียม และ แคดเมียม
C
116
1
6.3 มลพิษที่ปนเปื้อนในระบบนิเวศบนพื้นผิวดิน ในตัวอย่างดินจากโรงงานที่ใช้กรดชะเพื่อนำ�โลหะที่มีค่าออกมา มีค่าพอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนิลอีเทอร์สูงถึง 4,250 นาโนกรัมต่อกรัม และยังพบพอลิคลอริเนตเต็ดไบฟีนลิ พอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน และพอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนิลอีเทอร์ ที่มีความเข้มข้นสูงในพื้นที่เพาะปลูกในประเทศจีนที่อยู่รายรอบบริเวณที่มีการจัดการขยะ อิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ โ ดยพบพอลิ โ บรมิ เ นตเต็ ด ไดฟี นิ ล อี เ ทอร์ ค วามเข้ ม ข้ น ระหว่ า ง 191- 9,156 นาโนกรั ม ต่ อ กรั ม (น้�ำ หนักแห้ง) ยังตรวจพบพอลิคลอริเน็ตเต็ดไดเบนโซ-p-ไดออกซิน และไดเบนโซฟูแรน (polychlronated dibenzop-dioxins and dibenzofurans: PCDD/Fs) พอลิคลอริเนตเต็ดไบฟีนิล และพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ความเข้มข้นสูงถึง 100, 330 และ 20,000 นาโนกรัมต่อกรัม ตามลำ�ดับ สำ�หรับการปนเปื้อนของมลพิษเหล่านี้ในห่วงโซ่อาหาร มีการตรวจพบพอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนิลอีเทอร์ และ พอลิคลอริเนตเต็ดไบฟีนลิ ความเข้มข้นสูงในพืชทีป่ ลูกในดินทีม่ พี อลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนลิ อีเทอร์ความเข้มข้นสูง 25,479 นาโนกรัมต่อกรัม โดยพบว่าใบของผักกูด (Pteridium aquilinum L.) เฟิร์นแมงมุม (Pteris multifida Poir.) ข้าวฟ่าง (Sorghum bicolour L.) สมุนไพร Japanese dock (Rumex japonicus Houtt.) และดอกเดซี่ชนิดหนึ่ง (Erigeron annuus L.) มีความเข้มข้นของพอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนลิ อีเทอร์สงู ถึง 144, 116, 162, 278 และ 326 (นาโนกรัม ต่อกรัม น้ำ�หนักแห้ง) แม้ว่าค่าสัมประสิทธิ์การสะสมทางชีวภาพ (bioaccumulation coefficients) จะมีค่าต่ำ� มาก (<0.01) แต่การที่พืชสามารถดูดซับสารเหล่านี้เข้าไปได้นั้น ก็เท่ากับว่ามีการปนเปื้อนสารพิษเข้าไปในห่วงโซ่ อาหารแล้ว ทั้งนี้ได้พบการปนเปื้อนของโลหะหนักในดินจากย่านชุมชนแออัดที่มีการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ โดย พบแคดเมียม 39 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม อินเดียม 4.6 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ดีบุก 957 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม พลวง 180 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ปรอท 49 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ตะกั่ว 2,850 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม และบิสมัท 2.7 มิลลิกรัมต่อ กิโลกรัม (Ha et al., 2009) ซึง่ ปริมาณนีส้ งู กว่าทีพ่ บในดินย่านทีม่ กี ารควบคุมในเมืองเดียวกันถึงร้อยเท่า
2
3
4
5
6
117
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ผลการวิเคราะห์ตัวอย่างข้าวจากโรงงานขยะอิเล็กทรอนิกส์ในเมืองไถโจว จังหวัดเจ้อเจียง ทางตะวันออกของ จีน พบความเข้มข้นของตะกั่วและแคดเมียมในข้าวที่ขัดสีแล้ว มีค่าสูงกว่าค่าสูงสุดที่ยอมรับได้ถึง 2-4 เท่า (0.2 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม) และได้ตรวจพบปริมาณพอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนิลอีเทอร์ที่เข้มข้นสูงจากเนื้อเยื่อไก่ ซึ่ง สารพิษเหล่านีอ้ าจเป็นอันตรายต่อมนุษย์และระบบนิเวศได้ นอกจากนี้ ผลจากการปนเปือ้ นของมลพิษในดินทีบ่ ริเวณ นาข้าวรอบๆ โรงงานรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ในจังหวัดเจ้อเจียง ยังส่งผลกระทบต่ออัตราการงอกของข้าวที่ลดลง และการวิเคราะห์ไมโครนิวคลีไอโดยใช้ต้นถั่วปากอ้า ชี้ให้เห็นว่าสารปนเปื้อนในดินยังทำ�อันตรายต่อดีเอ็นเอได้ด้วย
6.4 ผลกระทบของมลพิษที่มีต่อมนุษย์ ซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มีสารอันตรายหลายชนิดเป็นส่วนประกอบ เช่น กล่องสายไฟ และในซากแผงวงจรไฟฟ้า มักจะมีสารโบรมีนซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งเป็นส่วนประกอบ ในลวดบัดกรีและแบตเตอรี่มี สารตะกัว่ โดยหากเข้าสูร่ า่ งกายจะทำ�ลายระบบประสาท ระบบเลือด รวมทัง้ พัฒนาการของสมอง ในชิน้ ส่วนพวกวัสดุ กึ่งตัวนำ�จะมีสารแคดเมียม เมื่อเข้าสู่ร่างกายจะเกิดอาการปอดอักเสบอย่างรุนแรง ไตวาย และเกิดโรคอิไตอิไต (itai itai disease) และในหลอดฟลูออเรสเซนต์กับสวิตช์ต่างๆ มีสารปรอท ซึ่งหากเข้าสู่ร่างกายจะทำ �ลายระบบ ประสาทส่วนกลาง เป็นต้น สำ�หรับสารไดออกซินทีป่ นเปือ้ นในเมืองกุย้ หยูนน้ั มีรายงานการปนเปือ้ นเข้าไปสูน่ �ำ้ นมแม่ รก และเส้นผม ผลจากการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าไดออกซินกำ�ลังเข้าสู่ร่างกายมนุษย์จากทางอากาศ น้ำ� และอาหาร ในระดับที่สูงมากพอที่จะก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ สารพอลิคลอริเนตเต็ดไบฟีนิลจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ ถูกชะล้างและส่งผ่านไปสู่ดินและน้ำ�ผิวดิน ต่อไปยังพื้นที่เพาะปลูก ข้าว ไข่ ปลา และสุดท้ายมายังคน โดยพบว่า ผลการตรวจเลือดของคนงานในโรงงานขยะอิเล็กทรอนิกส์และชาวบ้านที่อยู่รอบเมืองกุ้ยหยู มีค่ากลางผลตรวจเลือด พบพอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนิลอีเทอร์ ความเข้มข้นเท่ากับ 126 นาโนกรัมต่อลิตร และ 35 นาโนกรัมต่อลิตร ตามลำ�ดับ เมื่อเทียบกับค่าอ้างอิงจากผลเลือดของคนเมืองข้างๆ ที่มีแค่ 10 นาโนกรัมต่อลิตร (Qu et al., 2007) นอกจากนี้ ในตัวอย่างของเส้นผมมนุษย์ยงั พบสารพอลิโบรมิเนตเต็ดไบฟีนลิ พอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนลิ อีเทอร์ และพอลิคลอริเนตเต็ดไบฟีนิลที่ความเข้มข้นเท่ากับ 58 นาโนกรัมต่อกรัม, 30 นาโนกรัมต่อกรัม และ 182 นาโนกรัมต่อกรัม ตามลำ�ดับ
C
2
3
4
5
6
119
เด็กๆ ในเมืองกุ้ยหยู มีปริมาณตะกั่วและแคดเมียมในโลหิตสูง รวมถึงมีความสามารถในการเรียนรู้ที่ต่ำ�กว่า เด็กจากเมืองข้างเคียง ในทำ�นองเดียวกันยังพบปริมาณพอลิคลอริเนตเต็ดไบฟีนิลที่สูงในน้ำ�นมมารดา ซึ่งน่าจะมา จากการรับสารพิษหลายทางไม่วา่ จะเป็นจากอาหาร น้�ำ ดืม่ และการปนเปือ้ นในอากาศ ยังมีรายงานเกีย่ วกับระดับของ โครเมียม (ค่าเฉลี่ย 0.094 มิลลิกรัมต่อลิตร) ในกระแสเลือดและในสายสะดือของเด็กทารกในเมืองกุ้ยหยู ว่าความ เข้มข้นของโครเมียมในสายสะดือนั้นสัมพันธ์กับระดับการทำ�ลายดีเอ็นเอ และพบความผิดปรกติทางโครโมโซม (chromosomal aberration) ของคนในหมู่บ้านที่รีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ในอัตราที่สูงกว่าปกติถึง 20 เท่าซึ่งสาม ารถสรุปได้ว่าขยะอิเล็กทรอนิกส์เป็นต้นเหตุที่มีโอกาสก่อให้เกิดความผิดปกติทางพันธุกรรมและกระตุ้นให้เกิด ความเสียหายทางพันธุศาสตร์ระดับเซลล์ (cytogenetic damage) กับผู้คนที่สัมผัสกับมลพิษจากขยะอิเล็กทรอนิกส์
นำ�เข้า
ผู้รับ E-waste
สารปนเปื้อน จากวัสดุ รีไซเคิล การรีไซเคิลอย่างไม่ถูกต้อง
เผาหรือทำ�เป็น ก้อน
้า
ปริมาณซากขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากมายทั่วโลก ทำ �ให้เกิดโรงงาน/ธุรกิจการรีไซเคิลขยะ อิเล็กทรอนิกส์โดยการคัดแยกชิ้นส่วนประกอบต่างๆ รวมทั้งส่วนของแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อนำ�ทรัพยากรมีค่า หมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งหากมีการรีไซเคิลด้วยเทคโนโลยีที่ไม่เหมาะสม จะส่งผลให้เกิดการ กระจายตัวของมลพิษต่างๆ ในสิง่ แวดล้อม รูปที่ 6.1 แสดงเส้นทางทีเ่ ป็นไปได้ของการปนเปือ้ นมลพิษจากการรีไซเคิล ขยะอิเล็กทรอนิกส์ โดยเริ่มจากเส้นทางของผู้ผลิตขยะอิเล็กทรอนิกส์ไปถึงผู้รับขยะอิเล็กทรอนิกส์ และสุดท้ายไปสู่ ความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์ นอกจากนีย้ ังมีเส้นทางการนำ�เข้าและส่งออกขยะอิเล็กทรอนิกส์จากประเทศหนึ่งไป ยังอีกประเทศหนึ่ง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าขยะอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีโอกาสที่จะส่งผลกระทบต่อผู้คนทั่วโลก
ส่งออก
ผู้ผลิต E-waste
เข นำ�
6.5 บทสรุป
การรีไซเคิลที่ทันสมัย
สินค้าการเกษตร และ อุตสาหกรรม
ฝังกลบ
การชะ
ความเสี่ยงต่อ สุขภาพของมนุษย์
ปนเปื้อนลงน้ำ� และดิน
118
1
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
สารปนเปื้อนสู่ สิ่งแวดล้อม
คัดแยกด้วยมือ ซึม ผิวหเข้าสู่ นัง
เผา
กัดด้วยน้ำ�กรด
็นไอ
เป เหย
ระ
การ
ใช้ซ้ำ�
การกำ�จัดที่ไม่ ถูกวิธี
ที่มา Brett H. Robinson, Science of the Total Environment, 2009
รูปที่ 6.1 เส้นทางการปนเปื้อนของสารที่มาจากขยะอิเล็กทรอนิกส์จากผู้ผลิตไปสู่ผู้รับและสุดท้ายสู่คน
C
120
1
2
3
4
5
6
121
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ผลกระทบทางลบจากการจัดการซากขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้มาตรฐาน ได้ส่งผลต่อระบบนิเวศไม่ว่าจะ ทางน้ำ� อากาศ ดิน และยังอาจมีการปนเปื้อนของสารพิษเข้ามาสู่ระบบห่วงโซ่อาหารของมนุษย์ ทำ�ให้มีความเสี่ยง ต่อการเกิดความผิดปกติทางพันธุกรรมได้ ดังนั้นเพื่อเป็นการป้องกันปัญหาการแพร่กระจายและปนเปื้อนของมลพิษ ที่เกิดจากการรีไซเคิลซากขยะอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต ภาครัฐควรเข้ามามีส่วนในการจัดการแบบบูรณาการ ทั้งด้านการส่งเสริมเทคโนโลยีที่เหมาะสมและได้มาตรฐานให้กับผู้ประกอบการหรือชุมชนในการรีไซเคิลขยะ อิเล็กทรอนิกส์ การส่งเสริมให้เกิดการคัดแยก นำ�กลับมาใช้ซ้ำ� และการนำ�มาใช้ประโยชน์ใหม่อย่างถูกวิธี รวมทั้งมี กฎหมายทีส่ ง่ เสริมให้เกิดกลไกในการบริหารจัดการขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและเหมาะสม นอกจาก นีค้ วรมีการรณรงค์ ให้ความรูแ้ ละสร้างความตระหนักกับประชาชนในการเลือกใช้ผลิตภัณฑ์ทเี่ ป็นมิตรกับสิง่ แวดล้อม และมีอายุใช้งานยาวนาน เพื่อลดปริมาณขยะทั้งในส่วนผู้ผลิตและผู้บริโภค และให้การจัดการขยะที่เกิดขึ้นอย่าง ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ ซึ่งการมีส่วนร่วมของประชาชนทุกภาคส่วนเป็นหัวใจสำ�คัญในการจัดการซากผลิตภัณฑ์ เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ อันจะนำ�ไปสู่การป้องกันปัญหามลพิษต่างๆ ที่จะเกิดขึ้นได้
อภิธานศัพท์
C
122
1
2
3
4
5
6
123
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
อภิธานศัพท์ cradle to cradle:
จากแหล่งกำ�เนิดสูแ่ หล่งกำ�เนิด เป็นแนวคิดในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ให้สามารถนำ�ซากผลิตภัณฑ์ที่หมดอายุการใช้งานแล้ว กลับมาใช้ เป็นวัตถุดิบตั้งต้นใหม่ในกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ได้
clock frequency:
ความถี่สัญญาณนาฬิกา เป็นสัญญาณไฟฟ้าในการกำ�หนดรอบ การทำ�งานของวงจรดิจติ อลหรือซีพยี ู ซีพยี ทู มี่ คี วามถีส่ งู จะสามารถ ทำ�งานได้เร็วขึน้ ซีพยี ทู มี่ อี ยูใ่ นปัจจุบนั มีความถีใ่ นระดับจิกะเฮิรตซ์
printed circuit board (PCB):
แผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เป็นแผ่นที่มีลายทองแดงนำ�ไฟฟ้าอยู่ ใช้ส�ำ หรับต่อวางอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์เพือ่ ประกอบเป็นวงจร แทน การต่อวงจรด้วยสายไฟ โดยแผงวงจรนี้อาจมีเพียงด้านเดียวหรือ สองด้าน หรือสามารถวางซ้อนกันได้หลายๆ ชั้นได้
extended producer responsibility (EPR):
magnetic susceptibility:
ค่าความไวต่อความเป็นแม่เหล็ก คืออัตราส่วนของสภาพแม่เหล็ก (magnetization) ต่อความเข้มของสนามแม่เหล็ก
eddy current:
กระแสไหลวนในทางแม่เหล็กไฟฟ้า คือกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นใน วัตถุตวั นำ�เมือ่ มีการเปลีย่ นแปลงของสนามแม่เหล็กซึง่ ไปเหนีย่ วนำ� ให้เกิดกระแสเหนี่ยวนำ�ไหลวนในวัตถุตัวนำ�นั้น
corona electrostatic separator:
การคัดแยกด้วยไฟฟ้าสถิตโคโรนา เป็นการแยกอนุภาคขนาดเล็ก ที่อยู่ในอากาศโดยอาศัยการสร้างโคโรนาดิสชาร์จ จากไฟฟ้า แรงดันสูงขึ้นทำ�ให้เกิดการไหลของกระแสไอออนระหว่างดิสชาร์จ อิเล็กโทรดกับขั้วตกตะกอน เมื่ออากาศที่มีอนุภาคแขวนลอยอยู่ ไหลผ่าน จะทำ�ให้อนุภาคได้รับประจุและถูกทำ�ให้เคลื่อนที่แยกไป สะสมตัวอยู่บนขั้วตกตะกอน
electrowinning:
hydrogenolytic degradation:
electrorefining:
heat deflection temperature (HDT):
วิธีการแยกหรือดึงเก็บโลหะออกมาจากสารละลายโดยทำ�ให้โลหะ ในสารละลายตกตะกอนลงบนขัว้ แคโทดโดยอาศัยวิธกี ารแยกสลาย ด้วยไฟฟ้า (electrolysis) เป็นวิธีที่ใช้สำ�หรับทำ�ให้โลหะบริสุทธิ์ โดยจะใช้ขั้วบวกเป็นโลหะ ชนิดเดียวกันกับโลหะในสารละลายที่ต้องการแยกสกัด เมื่อผ่าน กระแสไฟฟ้าแล้วขั้วบวกจะละลายลงในสารละลายแล้วนำ�ไปแยก โลหะอีกครั้งโดยวิธีโลหะวิทยาสารละลาย
passivation:
เป็นกระบวนการทำ�ให้ผวิ ของโลหะเกิดชัน้ ของฟิลม์ ออกไซด์บางๆ มาปกคลุม ทำ�ให้มีความเสถียรและทนต่อการกัดกร่อน
heap leaching:
ความรับผิดชอบที่เพิ่มขึ้นของผู้ผลิต คือ นโยบายการจัดการซาก ผลิตภัณฑ์โดยยผู้ผลิตต้องเป็นผู้รับผิดชอบในการจัดการซาก ผลิตภัณฑ์ของตนหลังหมดอายุการใช้งาน
triboelectric:
ไทรโบอิเล็กทริก เป็นการเกิดไฟฟ้าสถิตจากการขัดถูกันระหว่าง วัสดุสองชนิด
เป็นเทคนิคการชะด้วยจุลนิ ทรียโ์ ดยใช้การไหลเวียนน้�ำ และอากาศ ผ่านกองแร่ (heap of ores) ที่แตกเป็นก้อนหยาบๆ เพื่อกระตุ้น การเจริญเติบโตของจุลนิ ทรียท์ ชี่ ว่ ยเพิม่ การออกซิเดชันของแร่กลุม่ ซัลไฟด์
platinum group metals (PGMs):
methanolysis:
refractory gold ores:
การย่อยสลายด้วยการเติมไฮโดรเจน เป็นเทคนิคการรีไซเคิลเทอร์ โมเซ็ ต เรซิ น โดยทำ � ให้ ก ลายเป็ น ของเหลวด้ ว ยการทำ � ให้ เ กิ ด ปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันกับสารให้ไฮโดรเจน อุณหภูมทิ ที่ �ำ ให้พอลิเมอร์หรือพลาสติกเสียรูปไปภายใต้สภาวะการ รับแรงและอุณหภูมิที่จำ�เพาะ
supercritical fluids:
ของไหลเหนือวิกฤต เป็นของไหลที่อยู่ในสภาวะจุดวิกฤตซึ่งมี คุณสมบัตเิ ป็นของไหลกึง่ ของเหลวและก๊าซ มีความหนืดและแรงตึง ผิวน้อยกว่า
solvation:
กระบวนการที่ไอออนหรือโมเลกุลถูกลอมรอบดวยตัวทําละลายที่ จัดเรียงกันอยางเปนระบบ หรือเป็นปฏิสัมพันธ์ของตัวละลายกับ ตัวทำ�ละลาย เช่น การละลายของน้ำ�ตาลในน้ำ� แต่ละโมเลกุลของ น้ำ�ตาลจะเกาะกับโมเลกุลของน้ำ�อย่างสม่ำ�เสมอ
toxicity characteristic leaching procedure (TCLP):
เมธาโนไลซิส เป็นรูปแบบหนึ่งของการเปลี่ยนให้เป็นเอสเทอร์ (transesterification) ซึง่ เป็นการทำ�น้�ำ มันดีเซลชีวภาพจากน้�ำ มัน พืชหรือไขมันสัตว์ กับแอลกอฮอล์โดยมีกรดหรือด่างเป็นตัวเร่ง ปฏิกริ ยิ า เพือ่ เปลีย่ นให้เป็นเอทิลหรือเมทิลเอสเตอร์ ขึน้ อยูก่ บั ชนิด ของแอลกอฮอล์ที่ใช้ทำ�ปฏิกิริยา
แร่ทองคำ�ที่สกัดได้ยาก เป็นแร่ทองคำ�ที่ไม่สามารถสกัดด้วยวิธี มาตรฐานซึ่ ง ใช้ ส ารละลายไซยาไนด์ ส กั ด ได้ เนื่ อ งจากมี ส่ ว น ประกอบของสารมลทินจำ�พวกแร่ซลั ไฟด์หรือคาร์บอนอยูด่ ว้ ยทำ�ให้ ขัดขวางการสกัดด้วยไซยาไนด์
วิธกี ารสกัดตัวอย่างของดินและนำ�มาวิเคราะห์หาส่วนประกอบทาง เคมีเพือ่ จำ�ลองสภาวะการชะละลายของดินในหลุมฝังกลบ ออกโดย US EPA ซึง่ วิธนี ไี้ ด้ถกู นำ�มาใช้สกัดสารเพือ่ ทดสอบหาปริมาณสาร ที่ถูกชะล้างได้ จากสิ่งปฏิกูลและวัสดุที่ไม่ใช้ที่ได้ผ่านการทำ�ลาย ฤทธิ์หรือปรับเสถียรอย่างสมบูรณ์
รีเวอร์สออสโมซิส เป็นกระบวนการที่อาศัยเยื่อเมมเบรนในการ แยกน้�ำ ออกจากสารละลายทีม่ คี วามเข้มข้น ให้สามารถซึมผ่านเยือ่ เมมเบรนไปยังสารละลายเจือจางได้ โดยอาศัยการเพิ่มแรงดันใน ฝั่งสารละลายเข้มข้น
drossing:
viscoelasticity:
คุณสมบัตทิ งั้ เหนียวหนืดและยืดหยุน่ ในเวลาเดียวกัน ซึง่ เป็นสมบัติ ที่มีอยู่ในวัสดุพอลิเมอร์
synthetic precipitation leaching procedure (SPLP):
electrodialysis:
แมตต์ เป็นเฟสของโลหะซัลไฟด์ที่หลอมเหลวและมักก่อตัวขึ้น ระหว่างการถลุงทองแดงหรือนิกเกิล ซึ่งจะแยกชั้นอยู่ระหว่างเฟส ของโลหะที่หลอมเหลวและเฟสของตะกรัน (slag) เนื่องจากความ แตกต่างของความถ่วงจำ�เพาะ
โลหะในกลุ่มแพลทินัม เป็นคำ�ที่นิยมใช้เรียกธาตุโลหะทั้งหกชนิด รวมกันได้แก่ รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม ออสเมียม อิริเดียม และแพลทินัม ซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่คล้ายกัน และมีแนวโน้มจะพบแร่เหล่านี้ร่วมกัน
reverse osmosis:
การแยกสารผ่านเยื่อด้วยไฟฟ้า เป็นกระบวนการแยกไอออนออก จากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ทมี่ คี วามเข้มข้นต่�ำ ไปสูส่ ารละลายทีม่ ี ความเข้มข้นสูง โดยใช้เยือ่ เมมเบรนทีเ่ พือ่ แลกเปลีย่ นประจุภายใต้ ความต่างศักย์ไฟฟ้าซึ่งต่ออนุกรมระหว่างขั้วบวก ขั้วลบ เป็นแรง ขับดันร่วมกับการเลือกผ่านของเยื่อเมมเบรน การประยุกต์ใช้งาน เช่น การแยกเกลือออกจากน้ำ�ทะเล
การขจั ด ตะกรั น หรื อ มลทิ น ที่ ล อยอยู่ บ นผิ ว หน้ า ของโลหะที่ หลอมเหลวออกไป
matte:
เป็ น วิ ธี ก ารวิ เ คราะห์ ท ดสอบหาค่ า ปริ ม าณปนเปื้ อ นของน้ำ � ชะ จากดิน เพื่อใช้ประเมินความสามารถในการเคลื่อนย้ายของสาร ปนเปือ้ นในดินออกไป (the mobility of contaminants) ออกโดย US EPA ซึง่ จะนำ�ไปใช้ส�ำ หรับวางแนวทางในการฟืน้ ฟูสภาพดินได้
C
1
2
3
4
5
6
125
อ้างอิง
C
126
1
2
3
4
5
6
127
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
เอกสารอ้างอิง 1. P. Manomaivibool, T. Lindhqvist, N. Tojo, หลักการขยายความรับผิดชอบของผูผ้ ลิตในบริบทของประเทศกำ�ลัง พัฒนา, Report commissioned by Greenpeace International, 2009.
19. G. Schubert, Aufbereitung der NE-metallschrotte und NE-metallhaltigen abfaelle—teil 1 (processing of scrap and refuse containing non-ferrous metals—part 2), Aufbereitungs-Technik 32 (1991) 78.
2. Electrical and Electronics Institute, Thailand (EEI), ข้อมูลเศรษฐกิจอุตสาหกรรม, http://www.thaieei.com/ eei2009/th/import_home.aspx
20. Jirang Cui, Eric Forssberg, Mechanical recycling of waste electric and electronic equipment: a review, Journal of Hazardous Materials B99 (2003) 243–263.
3. ขวัญชัย ลีเผ่าพันธุ์, การเก็บกลับคืนทรัพยากรและนำ�กลับมาใช้ใหม่, 2010
21. T.P.R. de Jong, W.L. Dalmijn, Improving jigging results of non-ferrous car scrap by application of an intermediate layer, Int. J. Miner. Process. 49 (1997) 59–72.
4. E-waste recycling centers, http://electronicrecyclers.com/about_eri.aspx 5. Articles at Urban Mining, http://urbanmining.org/articles/ 6. C. Hageluken, Improving metal returns and eco-efficiency in electronics recycling – A holistic approach for interface optimisation between pre-processing and integrated metals smelting and refining, IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp. 218–223. 7. J.B. Legarth, L. Alting, G.L. Baldo, Sustainability issues in circuit board recycling, IEEE International Symposium on Electronics & the Environment, pp. 126–131.
22. The recycler’s manual for business, government, and the environmental community unit operations in resource recovery engineering. 23. P.C. Rem, S. Zhang, E. Forssberg, T.P.R. de Jong, Investigation of separability of particles smaller than 5 mm by Eddy-current separation technology—part II. Novel design concepts, Magnet. Elect. Sep. 10 (2000) 85–105.
8. S. Zhang, E. Forssberg, Electronic scrap characterization for materials recycling, J. Waste Manage. Resour. Recov. 3 (4) (1997) 157–167.
24. W.L. Dalmijn, J.A. van Houwelingen, New developments in the processing of the non-ferrous metal fraction of car scrap, in: P.B. Queneau, R.D. Peterson (Eds.), in: Proceedings of the Third International Symposium on Recycling of Metals and Engineered Materials, Point Clear, TMS,Warrendale, USA, 1995, pp. 739–750.
9. CPCB, Draft Guidelines for Environmentally Sound Management of Electronic Waste, 2007, pp. 10–25, http://www.cpcb.nic.in/Electronic%20Waste/chapter4.html.
25. M. Rousseau, A. Melin, Processing of non-magnetic fractions from shredded automobile scrap: a review, Resour. Conserv. Recycle 2 (1989) 139–159.
10. J.E. Hoffmann, Recovering precious metals from electronic scrap, Jom-J.Miner. Met. Mater. Soc. 44 (7) (1992) 43–48.
26. P.C. Rem, Eddy Current Separation, Eburon, Delft, The Netherlands, 1999.
11. L.S. Morf, J. Tremp, R. Gloor, et al., Metals, non-metals and PCB in electrical and electronic waste – Actual levels in Switzerland,Waste Manage.27 (10) (2007) 1306–1316. 12. C. Jirang, Z. Lifeng, Metallurgical recovery of metals from electronic waste: A review, Journal of Hazardous Materials 158 (2008) 228–256. 13. ศูนย์เทคโนโลยีและวัสดุแห่งชาติ, ร่างคู่มือการจัดการซากผลิตภัณฑ์เครื่องไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์, ตุลาคม 2550. 14. องค์การส่งเสริมการค้าต่างประเทศของญี่ปุ่น (JETRO) ประจำ�ประเทศไทย, การสำ�รวจการทิ้งซากผลิตภัณฑ์เครื่อง ใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์, มิถุนายน 2547. 15. รายงานฉบั บ สมบู ร ณ์ โครงการการจั ด ทำ � ระบบติ ด ตามวงจรชี วิ ต ของซากอุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า และอิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ , ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม บางเขน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, 2551. 16. Martin Goosey and Rod Kellner, A scoping Study End-of-Life Printed circuit Boardds, Aug 2002. 17. H. Kui, G. Jie, X. Zhenming, Recycling of waste printed circuit boards: A review of current technologies and treatment status in China, Journal of Hazardous Materials 164 (2009) 399–408. 18. J. Li, H. Lu, J. Guo, Z. Xu, Y. Zhou, Recycle technology for recovering resources and products from waste printed circuit boards, Environ. Sci. Technol. 41 (2007) 1995–2000.
27. S. Zhang, P.C. Rem, E. Forssberg, Investigation of separability of particles smaller than 5mmby Eddy current separation technology. Part I. Rotating type Eddy current separators, Magnet. Elect. Sep. 9 (1999) 233–251. 28. P.C. Rem, S. Zhang, Eddy current separation of fine metal particles, in: G. Schubert, C. Schöne (Eds.), Sortierung der abfälle und mineralischen rohstoffe, Freiberg, Germany, Technische Universität Bergakademie Freiberg, Freiberg, Germany, 1999, pp. 203–209. 29. P.C. Rem, P.A. Leest, A.J. van den Akker, Model for Eddy current separation, Int. J. Miner. Process. 49 (1997) 193–200. 30. P.C. Rem, E.M. Beunder,W. Kuilman, Grade and recovery prediction for Eddy current separation processes, Magnet. Elect. Sep. 9 (1998) 83–94. 31. D.A. Norrgran, J.A. Wernham, Recycling and secondary recovery applications using an Eddy-current separator, Miner. Metal. Proc. 8 (1991) 184–187. 32. R. Meier-Staude, R. Koehnlechner, Elektrostatische trennung von leiter/nichtleitergemischen in derbetrieblichen praxis (electrostatic separation of conductor/non-conductor mixtures in operational practice), Aufbereitungs-Technik 41 (2000) 118–123.
C
128
1
2
3
4
5
6
129
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
34. Y. Higashiyama, K. Asano, Recent progress in electrostatic separation technology, Particul. Sci. Technol. 16 (1998) 77–90.
47. J. Brusselaers, C. Hageluken, F. Mark, et al., An Eco-efficient Solution for Plastics-Metals-Mixtures from Electronic Waste: the Integrated Metals Smelter, in: 5TH IDENTIPLAST 2005, the Biennial Conference on the Recycling and Recovery of Plastics Identifying the Opportunities for Plastics Recovery, Brussels, Belgium, 2005.
35. I. Stahl, P.-M. Beier, Sorting of plastics using the electrostatic separation process, in: H. Hoberg, H. von Blottnitz (Eds.), in: Proceedings of the XX International Mineral Processing Congress, vol. 5, Aachen, GDMB, Clausthal-Zellerfeld, Germany, 1997, pp. 395–401.
48. J. Dunn, E.Wendell, D.D. Carda et al., Chlorination process for recovering gold values from gold alloys, US Patent, US5004500 (1991). 49. F.G. Day, Recovery of platinum group metals, gold and silver from scrap, US Patent, US4427442 (1984).
36. M. Botsh, R.Kohnlechner, Electrostatic separation and its industrial application for the processing of different mixtures of recycling materials, in: H. Hoberg, H. von Blottnitz (Eds.), Proceedings of the XX International Mineral Processing Congress, vol. 5, Aachen, GDMB, Clausthal-Zellerfeld, Germany, 1997, pp. 297–306.
50. S. Aleksandrovich, E. Nicolaevich, E. Ivanovich, Method of processing of products based on ahalcogenides of base metals containing metals of platinum group and gold, Russian Patent, RU2112064, C22B 11/02 (1998).
33. H.G. Schubert, G. Warlitz, Sorting metal/non-metal mixtures using a corona electrostatic separator, Aufbereitungs-Technik 35 (1994) 449–456.
37. E.Y.L. Sum, The Recovery of Metals from Electronic Scrap, Jom-J. Miner.Met. Mater. Soc. 43 (4) (1991) 53–61. 38. J.E. Hoffmann, Recovering precious metals from electronic scrap, Jom-J.Miner. Met. Mater. Soc. 44 (7) (1992) 43–48. 39. J.-c. Lee, H.T. Song, J.-M. Yoo, Present status of the recycling of waste electrical and electronic equipment in Korea, Resour. Conserv. Recycl. 50 (4) (2007) 380–397.
51. I.K. Wernick, N.J. Themelis, Recycling metals for the environment, in: Annual Review of Energy and the Environment, Annual Reviews Inc., Palo Alto, CA, USA, 1998, pp. 465–497. 52. J. Leirnes, M. Lundstrom, Method forworking-up metal-containingwaste products, US Patent, US4415360 (C22B 1/00) (1983). 53. A. Heukelem, M. Reuter, J. Huisman, et al., Eco efficient optimization of pre-processing and metal smelting in Electronics goes green 2004: driving forces for future, Electronics (2004) 657–661.
40. H. Veldbuizen, B. Sippel, Mining discarded electronics, Ind. Environ. 17 (3) (1994) 7.
54. J. Dunn, E.Wendell, D.D. Carda et al., Chlorination process for recovering gold values from gold alloys, US Patent, US5004500 (1991).
41. L. Theo, Integrated recycling of non-ferrous metals at Boliden Ltd. Ronnskar smelter, IEEE International Symposium on Electronics & the Environment, pp. 42–47.
55. E.Y.L. Sum, The Recovery of Metals from Electronic Scrap, Jom-J. Miner. Met. Mater. Soc. 43 (4) (1991) 53–61.
42. T. Lehner, E and HS aspects on metal recovery from electronic scrap profit from safe and clean recycling of electronics, IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp. 318–322.
56. I. Dalrymple, N. Wright, R. Kellner, et al., An integrated approach to electronic waste (WEEE) recycling, Circuit World 33 (2) (2007) 52–58.
43. APME, Plastics recovery from waste electrical & electronic equipment in non-ferrous metal processes, 8036/GB/07/00, APME (Association of Plastics Manufacturers in Europe) Report, 2000. 44. C. Hageluken, Recycling of e-scrap in a global environment: opportunities and challenges, in: K.V. Rajeshwari, S. Basu, R. Johri (Eds.), Tackling e-Waste Towards Efficient Management Techniques, TERI Press, New Delhi, 2007, pp. 87–104. 45. C. Hageluken, Recycling of electronic scrap at umicore’s integrated metals smelter and refinery, World of Metallurgy – ERZMETALL 59 (3) (2006) 152–161. 46. C. Hageluken, Improving metal returns and eco-efficiency in electronics recycling – A holistic approach for interface optimisation between pre-processing and integrated metals smelting and refining, IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp. 218–223.
57. H. Antrekowitsch, M. Potesser,W. Spruzina et al., Metallurgical recycling of electronic scrap, TMS Annual Meeting, 899–908. 58. S.A. Shuey, P. Taylor,Reviewof pyrometallurgical treatment of electronic scrap, Mining Eng. 57 (4) (2005) 67–70. 59. H.-L. Chiang, K.-H. Lin, M.-H. Lai, et al., Pyrolysis characteristics of integrated circuit boards at various particle sizes and temperatures, J.Hazard. Mater. 149 (1) (2007) 151–159. 60. L. Sun, J. Lu, S. Wang, L. Zeng, J. Zhang, Experimental research on pyrolysis of printed circuit board wastes and analysis of characteristics of products, J. Fuel Chem. Technol. 30 (2002) 285–288 (in Chinese). 61. L. Sun, J. Lu, S. Wang, J. Zhang, H. Zhou, Experimental research on pyrolysis characteristics of printed circuit board wastes, J. Chem. Ind. Eng. (China) 54 (2003) 408–412, (In Chinese).
C
130
1
2
3
4
5
6
131
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
62. L. Sun, J. Lu, L. Zeng, L. Yu, Kinetic study on thermal degradation of printed circuit boards, J. Huazhong Univ. Sci. Technol. 29 (2001) 40–42 (in Chinese).
78. N. Hameed, et al., Morphology, dynamic mechanical and thermal studies on poly(styrenecoacrylonitrile) modified epoxy resin/glass fibre composites, Compos. Pt. A: Appl. Sci. Manuf. 38 (2007) 2422–2432.
63. Gongming Zhou, Zhihua Luo and Xulu Zhai, Experimental study on metal recycling from waste PCB, Proceedings of the international conference on sustainable solid waste management, 5-7 Sep 2007, Chennai, India. pp. 155-162.
79. W. Goertzen, M. Kessler, Dynamic mechanical analysis of carbon/epoxy composites for structural pipeline repair, Compos. Pt. B: Eng. 38 (1) (2007) 1–9.
64. W. He, G. Li, et al., WEEE recovery strategies and the WEEE treatment status in China, J. Hazard. Mater. B136 (2006) 502–512.
80. S. Sirivedin, D. Fenner, R. Nath, C. Galiotis, Effects of interfibre spacing and matrix cracks on stress amplification factors in carbonfibre/epoxy matrix composites, Part II: Hexagonal array of fibres, Compos. Pt. A: Appl. Sci. Manuf. 37 (11) (2006) 1936–1943.
65. J. Li, H. Lu, J. Guo, Z. Xu, Y. Zhou, Recycle technology for recovering resources and products fromwaste printed circuit boards, Environ. Sci. Technol. 41 (2007)1995–2000.
81. W. Goertzen, M. Kessler, Creep behavior of carbon fiber/epoxy atrix composites, Mater. Sci. Eng. A: Struct. Mater. Prop. Microstruct. Process. 421 (1–2) (2006) 217–225.
66. W.J. Hall, P.T. Williams, Separation and recovery of materials from scrap printed circuit boards, Resour. Conserv. Recycl. (2006), doi:10.1016/j.resconrec.2006.11.010.
82. S. Yokoyama, M. Iji, Recycling of thermosetting plastic waste from electronic component production processes, in: Proceedings of the 1995 IEEE International Symposium, 1995, pp. 132–137.
67. M.W. Jawitz, Printed Circuit Board Materials Handbook, McGrawHill,New York, USA, 1997.
83. P.Mou, D. Xiang, G. Duan, Products made from nonmetallic materials reclaimed from waste printed circuit boards, Tsinghua Science and Technology 12 (2007) 276–283.
68. C. Lassen, S. Lokke, Brominated Flame Retardants Substance Flow Analysis and Assessment of Alternatives, Danish Environmental Protection Agency, Copenhagen, Denmark, 1999. 69. S. Yokoyama, M. Iji, Recycling of printed wiring boards with mounted electronic parts, in: Proceedings of the 1997 IEEE International Symposium, 1997, pp. 109–114. 70. J. Guo, B. Cao, J. Guo, Z. Xu, A plate produced by nonmetallic materials of pulverized waste printed circuit boards, Environ. Sci. Technol. 42 (14) (2008) 5267–5271. 71. Y. Zheng, Z. Shen, C. Cai, S. Ma, Y. Xing, The reuse of nonmetals recycled from waste printed circuit boards as reinforcing fillers in the polypropylene composites, J. Hazard. Mater. (2007), doi:10.1016/j.jhazmat.2008.07.008.
84. J.Z. Liang, Toughening and reinforcing in rigid inorganic particle filled polypropylene: a review, J. Appl. Polym. Sci. 83 (2002) 1547–1555. 85. S.M. Zebarjad, et al., Fracture behaviour of isotactic polypropylene under static loading condition, Mater. Des. 24 (2003) 105–109. 86. B. Alcock, et al., The mechanical properties of unidirectional allpolypropylene composites, Compos. Pt. A: Appl. Sci. Manuf. 37 (2006) 716–726. 87. K. Yang, Q. Yang, G. Li, Y. Zhang, P. Zhang, Mechanical properties and morphologies of polypropylene/singlefiller or hybridfiller calcium carbonate composites, Polym. Eng. Sci. 47 (2007) 95–102.
72. C. Arya, et al., TR 55: design guidance for strengthening concrete structures using fibre composite materials: a review, Eng. Struct. 24 (2002) 889–900.
88. J. Cho, M.S. Joshi, C.T. Sun, Effect of inclusion size on mechanical properties of polymeric composites with micro and nano particles, Compos. Sci. Technol. 66 (2006) 1941–1952.
73. J. Guo, J. Li, Q. Rao, Z. Xu, Phenolic molding compound filled with nonmetals of waste PCBs, Environ. Sci. Technol. 42 (2008) 624–628.
89. Y.W. Leong, M.B. Abu Bakar, Z.A. Mohd Ishak, A. Ariffin, B. Pukanszky, Comparison of the mechanical properties and interfacial interactions between talc, kaolin, and calcium carbonate filled polypropylene composites, J. Appl. Polym. Sci. 91 (2004) 3315–3326.
74. J. Guo, Q. Rao, Z. Xu, Application of glassnonmetals of waste printed circuit boards to produce phenolic moulding compound, J. Hazard. Mater. 153 (2008) 728–734. 75. K. Rota, et al., Interfacial effects in glass fibre composites as a function of unsaturated polyester resin composition, Compos. Pt. A: Appl. Sci. Manuf. 32 (2001) 511–516. 76. J. Guo, et al., Manufacturing process of reproduction plate by nonmetallic materials reclaimed from pulverized printed circuit boards, J. Hazard. Mater. (2008), doi:10.1016/j.jhazmat.2008.07.099. 77. J. Guo, B. Cao, J. Guo, Z. Xu, A plate produced by nonmetallic materials of pulverized waste printed circuit boards, Environ. Sci. Technol. 42 (14) (2008) 5267–5271.
90. Y. Zheng, Z. Shen, C. Cai, S. Ma, Y. Xing, The reuse of nonmetals recycled from waste printed circuit boards as reinforcing fillers in the polypropylene composites, J. Hazard. Mater. (2007), doi:10.1016/j.jhazmat.2008.07.008. 91. R. Siddique, et al., Use of recycled plastic in concrete: a review, Waste Manage. (2007), doi:10.1016/ j.wasman.2007.09.011. 92. X. Niu, Y. Li, Treatment ofwaste printed wire boards in electronicwaste for safe disposal, J. Hazard. Mater. 145 (2007) 410–416.
C
132
1
2
3
4
5
6
133
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
93. P. Panyakapo, M. Panyakapo, Reuse of thermosetting plastic waste for lightweight concrete, Waste Manage. 28 (2008) 1581–1588.
111. C. Vasile, et al., Feedstock recycling fromplastic and thermoset fractions of used computers (I): pyrolysis, J. Mat. CyclesWaste Manage. 8 (2006) 99–108.
94. P.Mou, et al., A physical process for recycling and reusing waste printed circuit boards, in: 2004 IEEE International Symposium, 2004, pp. 237–242.
112. C. Vasile, et al., Feedstock recycling from plastics and thermosets fractions of used computers. II. Pyrolysis oil upgrading, Fuel 86 (2007) 477–485.
95. B. Sengoz, G. Isikyakar, Evaluation of the properties and microstructure of SBS and EVA polymer modified bitumen, Constr. Build. Mater. 22 (2008) 1897–1905.
113. Wong CSC, Duzgoren-Aydin NS, Aydin A, Wong MH. Evidence of excessive releases of metals from primitive e-waste processing in Guiyu, China. Environ Pollut 2007;148:62–72.
96. W.J. Hall, P.T.Williams, Separation and recovery ofmaterials fromscrap printed circuit boards, Resour. Conserv. Recycl. 51 (2007) 691–709.
114. Leung AOW, Duzgoren-Aydin NS, Cheung KC, Wong MH. Heavy metals concentrations of surface dust from e-waste recycling and its human health implications in southeast China. Environ Sci Technol 2008;42:2674–80.
97. G. Grause, et al., Pyrolysis of tetrabromobisphenolA containing paper laminated printed circuit boards, Chemosphere 71 (2008) 872–878. 98. M.P. Luda, et al., Thermal decomposition of fire retardant brominated epoxy resins cured with different nitrogen containing hardeners, Polym. Degrad. Stabil. 92 (2007) 1088–1100. 99. Y.C. Lai, et al., Inhibition of polybrominated dibenzopdioxin and dibenzofuran formation fromthe pyrolysis of printed circuit boards, Environ. Sci. Technol. 41 (3) (2007) 957–962. 100. F. Sasse, G. Emig, Chemical recycling of polymer materials, Chem. Eng. Technol. 21 (1998) 777–789. 101. T. Yamawaki, The gasification recycling technology of plasticsWEEE containing brominated flame retardants, Fire Mater. 27 (2003) 315–319. 102. Y. Chien, et al., Oxidation of printed circuit board wastes in supercritical water, Water Res. 34 (2000) 4279–4283. 103. Y. Chien, et al., Decomposition reactions of epoxy resin and polyetheretherketone resin in suband supercritical water, Journal of Material Cycles andWaste Management 6 (2004) 1–5. 104. J. Ozaki, et al., Chemical recycling of phenol resin by supercritical methanol, Ind. Eng. Chem. Res. 39 (2000) 245–249.
115. Leung AOW, Luksemburg WJ, Wong AS, Wong MH. Spatial distribution of polybrominated diphenyl ethers and polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in soil and combusted residue at Guiyu, an electronic waste recycling site in southeast China. Environ Sci Technol 2007;41:2730–7. 116. Li Y, Xu XJ, Liu JX, Wu KS, Gu CW, Shao G, et al. The hazard of chromium exposure to neonates in Guiyu of China. Sci Total Environ 2008a;403:99-104. 117. Li Y, Xu XJ, Wu KS, Chen GJ, Liu JX, Chen SJ, et al. Monitoring of lead load and its effect on neonatal behavioral neurological assessment scores in Guiyu, an electronic waste recycling town in China. J Environ Monitor 2008b;10:1233–8. 118. e-waste. Hazardous Substances in e-Waste. A Knowledge Base for the Sustainable Recycling of E-Waste. E-Waste: A Swiss E-Waste Guide; 2009. 119. Morf LS, Tremp J, Gloor R, Schuppisser F, Stengele M, Taverna R. Metals, non-metals and PCB in electrical and electronic waste — actual levels in Switzerland. Waste Manag 2007;27:1306–16. 120. Kang HY, Schoenung JM. Electronic waste recycling: a review of US infrastructure and technology options. Res Conserv Recycl 2005;45:368–400.
105. D. Braun, et al., Hydrogenolytic degradation of thermosets, Polym. Degrad. Stabil. 74 (2001) 25–32.
121. Ernst T, Popp R, Wolf M, van Eldik R. Analysis of eco-relevant elements and noble metals in printed wiring boards using AAS, ICP-AES and EDXRF. Anal Bioanal Chem 2003;375:805–14.
106. J. Ebert, M. Bahadir, Formation of PBDD/F from flameretarded plastic materials under thermal stress, Environ. Int. 29 (2003) 711–716.
122. Luo Q, Wong MH, Cai ZW. Determination of polybrominated diphenyl ethers in freshwater fishes from a river polluted by e-wastes. Talanta 2007b;72:1644–9.
107. Y.C. Chien, et al., Fate of bromine in pyrolysis of printed circuit board wastes, Chemosphere 40 (2000) 383–387.
123. Wu JP, Luo XJ, Zhang Y, Luo Y, Chen SJ, Mai BX, et al. Bioaccumulation of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) in wild aquatic species from an electronic waste (e-waste) recycling site in South China. Environ Int 2008;34:1109–13.
108. A.m. Altwaiq, et al., Extraction of brominated flame retardants from polymeric waste material using different solvents and supercritical carbon dioxide, Anal. 109. Chim. Acta 491 (2003) 111–123. 110. H. Wang, et al., Extraction of flame retardants from electronic printed circuit board by supercritical carbon dioxide, J. Supercrit. Fluids 29 (2004) 251–256.
124. Shi T, Chen SJ, Luo XJ, Zhang XL, Tang CM, Luo Y, et al. Occurrence of brominated flame retardants other than polybrominated diphenyl ethers in environmental and biota samples from southern China. Chemosphere 2009;74:910–6.
C
134
1
2
3
4
5
6
135
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
125. Mielke HW, Reagan PL. Soil is an important pathway of human lead exposure. Environ Health Perspect 1998;106:217–29.
139. Xing GH, Chan JKY, Leung AOW, Wu SC, Wong MH. Environmental impact and human exposure to PCBs in Guiyu, an electronic waste recycling site in China. Environ Int 2009;35:76–82.
126. Deng WJ, Zheng JS, Bi XH, Fu JM, Wong MH. Distribution of PBDEs in air particles from an electronic waste recycling site compared with Guangzhou and Hong Kong, South China. Environ Int 2007;33:1063–9.
140. S. Ilyas, M.A. Anwar, S.B. Niazi, et al., Bioleaching of metals from electronic scrap by moderately thermophilic acidophilic bacteria, Hydrometallurgy 88 (1–4) (2007) 180–188.
127. Ha NN, Agusa T, Ramu K, Tu NPC, Murata S, Bulbule KA, et al. Contamination by trace elements at e-waste recycling sites in Bangalore, India. Chemosphere 2009;76: 9-15. 128. Cai ZW, Jiang GB. Determination of polybrominated diphenyl ethers in soil from e-waste recycling site. Talanta 2006;70:88–90. 129. Shen CF, Chen YX, Huang SB, Wang ZJ, Yu CN, Qiao M, et al. Dioxin-like compounds in agricultural soils near e-waste recycling sites from Taizhou area, China: chemical and bioanalytical characterization. Environ Int 2009b;35:50–5.
141. L.E. Macaskie, N.J. Creamer, A.M.M. Essa, et al., A new approach for the recovery of precious metals from solution and from leachates derived from electronic scrap, Biotechnol. Bioeng. 96 (4) (2007) 631–639, Mar 1. 142. A.N. Mabbett, D. Sanyahumbi, P. Yong, et al., Biorecovered precious metals from industrial wastes: Single-step conversion of a mixed metal liquid waste to a bioinorganic catalyst with environmental application, Environ. Sci. Technol. 40 (3) (2006) 1015–1021, Feb 1. 143. P. Yong, N.A. Rowson, J.P.G. Farr, et al., Bioreduction and biocrystallization of palladium by Desulfovibrio desulfuricans NCIMB 8307, Biotechnol. Bioeng. 80 (4) (2002) 369–379.
130. Yang ZZ, Zhao XR, Zhao Q, Qin ZF, Qin XF, Xu XB, et al. Polybrominated diphenyl ethers in leaves and soil from typical electronic waste polluted area in South China. Bull Environ Contam Toxicol 2008;80:340–4.
144. C. Kavakli, S. Malci, S.A. Tuncel, et al., Selective adsorption and recovery of precious metal ions from geological samples by 1,5,9,13-tetrathiacyclohexadecane-3,11-diol anchored poly (p-CMSDVB) microbeads, React. Funct. Polym. 66 (2) (2006) 275–285.
131. Fu JJ, Zhou QF, Liu JM, Liu W, Wang T, Zhang QH, et al. High levels of heavy metals in rice (Oryza sativa L.) from a typical E-waste recycling area in southeast China and its potential risk to human health. Chemosphere 2008;71:1269–75.
145. M.A. Faramarzi, M. Stagars, E. Pensini, et al., Metal solubilization from metal-containing solid materials by cyanogenic Chromobacterium violaceum, J. Biotechnol. 113 (1–3) (2004) 321–326.
132. Zhang J, Min H. Eco-toxicity and metal contamination of paddy soil in an e-wastes recycling area. J Hazard Mater 2009;165:744–50. 133. Chatterjee R. E-waste recycling spews dioxins into the air. Environ Sci Technol 2007;41: 5577-5577.
146. H. Brandl, R. Bosshard, M. Wegmann, Computer-munching microbes: metal leaching from electronic scrap by bacteria and fungi, Hydrometallurgy 59 (2–3) (2001) 319–326. 147. P. Somasundaran, Y.Z. Ren, M.Y. Rao, Applications of biological processes in mineral processing, Colloids Surfaces A–Physicochem. Eng. Asp. 133 (1–2) (1998) 13–23.
134. Chan JKY, Xing GH, Xu Y, Liang Y, Chen LX, Wu SC, et al. Body loadings and health risk assessment of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans at an intensive electronic waste recycling site in China. Environ Sci Technol 2007;41:7668–74.
148. H.L. Ehrlich, Microbes and metals, Appl. Microbiol. Biotechnol. 48 (6) (1997) 687–692.
135. Zhao GF, Xu Y, Han GG, Ling B. Biotransfer of persistent organic pollutants from a large site in China used for the disassembly of electronic and electrical waste. Environ Geochem Health 2006;28:341–51.
150. D. Morin, A. Lips, T. Pinches, et al., BioMinE – Integrated project for the development of biotechnology for metal-bearing materials in Europe, Hydrometallurgy 83 (1–4) (2006) 69–76.
136. Zhao GF, Wang ZJ, Dong MH, Rao KF, Luo JP, Wang DH, et al. PBBs, PBDEs, and PCBs levels in hair of residents around e-waste disassembly sites in Zhejiang Province, China, and their potential sources. Sci Total Environ 2008;397:46–57. 137. Huo X, Peng L, Xu XJ, Zheng LK, Qiu B, Qi ZL, et al. Elevated blood lead levels of children in Guiyu, an electronic waste recycling town in China. Environ Health Perspect 2007;115:1113–7. 138. Zheng LK, Wu KS, Li Y, Qi ZL, Han D, Zhang B, et al. Blood lead and cadmium levels and relevant factors among children from an e-waste recycling town in China. Environ Res 2008;108:15–20.
149. T.R. Muraleedharan, L. Iyengar, C. Venkobachar, Biosorption – an attractive alternative for metal removal and recovery, Curr. Sci. 61 (6) (1991) 379–385, Sep 25.
151. T. Rohwerder, T. Gehrke, K. Kinzler, et al., Progress in bioleaching: fundamentals and mechanisms of bacterial metal sulfide oxidation, Appl. Microbiol. Biotechnol. 63 (3) (2003) 239–248. 152. B. Greene, M. Hosea, R. McPherson, et al., Interaction of gold(I) and gold(III) complexes with algal biomass, Environ. Sci. Technol. 20 (6) (1986) 627–632. 153. F. Veglio, F. Beolchini, Removal of metals by biosorption: a review, Hydrometallurgy 44 (3) (1997) 301–316. 154. E. Romera, F. Gonzalez, A. Ballester, et al., Biosorption with algae: a statistical review, Crit. Rev. Biotechnol. 26 (4) (2006) 223–235.
C
136
1
2
3
4
5
6
137
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
155. D.W. Darnall, B. Greene, M.T. Henzl, et al., Selective recovery of gold and other metal ions from an algal biomass, Environ. Sci. Technol. 20 (2) (1986) 206–208.
171. A. Schippers, P.-G. Jozsa, W. Sand, Sulfur chemistry in bacterial leaching of pyrite, Appl. Environ. Microbiol. 62 (9) (1996) 3424–3431.
156. V.J.P. Vilar, C.M.S. Botelho, R.A.R. Boaventura, Methylene blue adsorption by algal biomass based materials: Biosorbents characterization and process behaviour, J. Hazard. Mater. 147 (1–2) (2007) 120–132.
172. W. Sand, K. Rohde, B. Sobotke, et al., Evaluation of Leptospirillum ferrooxidans for leaching, Appl. Environ. Microbiol. 58 (1992) 85–92.
157. J.W. Watkins II, R.C. Elder, B. Greene, et al., Determination of gold binding in an algal biomass using EXAFS and XANES spectroscopies, Inorg. Chem. 26 (7) (1987) 1147–1151.
174. W. Sand, T. Gehrke, P.-G. Jozsa, et al., (Bio)chemistry of bacterial leaching – direct vs. indirect bioleaching, Hydrometallurgy 59 (2–3) (2001) 159–175.
158. I.de Vargas, L.E. Macaskie, E. Guibal, Biosorption of palladium and platinum by sulfate-reducing bacteria, J. Chem. Technol. Biotechnol. 79 (1) (2004) 49–56. 159. I.Bakkaloglu, T.J. Butter, L.M. Evison, et al., Screening of various types biomass for removal and recovery of heavy metals (ZN, CU, NI) by biosorption, sedimentation and desorption, Water Sci. Technol. 38 (6 pt 5) (1998) 269–277. 160. Y. Madrid, C. Camara, Biological substrates for metal preconcentration and speciation, Trac-Trends Anal Chem 16 (1) (1997) 36–44. 161. J. Wang, C. Chen, Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae: a review, Biotechnol. Adv. 24 (5) (2006) 427–451. 162. Y. Sag, Biosorption of heavy metals by fungal biomass and modeling of fungal biosorption: a review, Sep. Purif. Methods 30 (1) (2001) 1–48. 163. H. Niu, B. Volesky, Characteristics of gold biosorption from cyanide solution, J. Chem. Technol. Biotechnol. 74 (1999) 778–784. 164. J.L. Gardea-Torresdey, G. de la Rosa, J.R. Peralta-Videa, Use of phytofiltration technologies in the removal of heavy metals: a review, Pure Appl. Chem. 76 (4) (2004) 801–813. 165. D. Kratochvil, B. Volesky, Advances in the biosorption of heavy metals, Trends Biotechnol. 16 (7) (1998) 291–300. 166. A.V. Pethkar, K.M. Paknikar, Recovery of gold from solutions using Cladosporium cladosporioides biomass beads, J. Biotechnol. 63 (2) (1998) 121–136. 167. M.M. Figueira, B. Volesky, V.S.T. Ciminelli, et al., Biosorption of metals in brown seaweed biomass, Water Res. 34 (1) (2000) 196–204. 168. C. Mack, B.Wilhelmi, J.R. Duncan, et al., Biosorption of precious metals, Biotechnol. Adv. 25 (3) (2007) 264–271. 169. G. Fossi, Biohydrometallurgy, McGraw-Hall, New York, 1990. 170. H. Tributsch, Direct versus indirect bioleaching, Hydrometallurgy 59 (2001) 177–185.
173. I.Suzuki, Microbial leaching of metals from sulfide minerals, Biotechnol. Adv. 19 (2) (2001) 119–132.
175. A. Schippers, T. Rohwerder, W. Sand, Intermediary sulfur compounds in pyrite oxidation: implications for bioleaching and biodepyritization of coal, Appl. Microbiol. Biotechnol. 52 (1) (1999) 104–110. 176. A. Schippers, W. Sand, Bacterial leaching of metal sulfides proceeds by two indirect mechanisms via thiosulfate or via polysulfides and sulfur, Appl. Environ. Microbiol. 65 (1) (1999) 319–321. 177. W. Sand, T. Gehrke, R. Hallmann, et al., Sulfur chemistry, biofilm, and the (in) direct attack mechanism – a critical evaluation of bacterial leaching, Appl. Microbiol. Biotechnol. 43 (1995) 961–966. 178. G.J. Olson, J.A. Brierley, C.L. Brierley, Progress in bioleaching: applications of microbial processes by the minerals industries, Appl. Microbiol. Biotechnol. 63 (3) (2003) 249–257. 179. K. Bosecker, Bioleaching: metal solubilization by microorganisms, FEMS Microbiol. Rev. 20 (1997) 591–604. 180. K. Tempel, Commercial biooxidation challenges at Newmont’s Nevada operations, in 2003 SME Annual Meeting, Littleton, Colo, 2003, Preprint 03-067. 181. S. Ilyas, M.A. Anwar, S.B. Niazi, et al., Bioleaching of metals from electronic scrap by moderately thermophilic acidophilic bacteria, Hydrometallurgy 88 (1–4) (2007) 180–188. 182. M.-S. Choi, K.-S. Cho, D.-S. Kim, et al., Microbial recovery of copper from printed circuit boards of waste computer by Acidithiobacillus ferrooxidans, J. Environ. Sci. Health – Part A Toxic/Hazard. Subst. Environ.Eng. 39 (11–12) (2004) 2973–2982. 183. C. Mack, B.Wilhelmi, J.R. Duncan, et al., Biosorption of precious metals, Biotechnol. Adv. 25 (3) (2007) 264–271. 184. G.M. Gadd, Bioremedial potential of microbial mechanisms of metal mobilization and immobilization, Curr. Opin. Biotechnol. 11 (3) (2000) 271–279. 185. C. White, S.C. Wilkinson, G.M. Gadd, The role of microorganisms in biosorption of toxic metals and radionuclides, Int. Biodeterioration Biodegrad. 35 (1–3) (1995) 17–40. 186. E. Torres, Y.N. Mata, M.L. Bl´azquez, et al., Gold and silver uptake and nanoprecipitation on calcium alginate beads, Langmuir 21 (17) (2005) 7951–7958.
C
138
1
2
3
4
5
6
139
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
187. K.M. Khoo, Y.P. Ting, Biosorption of gold by immobilized fungal biomass, Biochem. Eng. J. 8 (1) (2001) 51–59.
203. G.M. Gadd, Bioremedial potential of microbial mechanisms of metal mobilization and immobilization, Curr. Opin. Biotechnol. 11 (3) (2000) 271–279.
188. H.-w. Ma, X.-p. Liao, X. Liu, et al., Recovery of platinum(IV) and palladium(II) by bayberry tannin immobilized collagen fiber membrane from water solution, J. Membr. Sci. 278 (1–2) (2006) 373–380.
204. T. Ogata, Y.H. Kim, Y. Nakano, Selective recovery process for gold utilizing a functional gel derived from natural condensed tannin, J. Chem.Eng. Jpn 40 (3) (2007) 270–274.
189. M.L. Arrascue, H.M. Garcia, O. Horna, et al., Gold sorption on chitosan derivatives, Hydrometallurgy 71 (1–2) (2003) 191–200.
205. Y.-H. Kim, T. Ogata,Y. Nakano, Kinetic analysis of palladium(II) adsorption process on condensedtannin gel based on redox reaction models, Water Res. 41 (14) (2007) 3043–3050.
190. E. Guibal, N.VonOffenberg Sweeney, T.Vincent, et al., Sulfur derivatives of chitosan for palladium sorption, React. Funct. Polym. 50 (2) (2002) 149–163.
206. H. Antrekowitsch, M. Potesser,W. Spruzina et al., Metallurgical recycling of electronic scrap, TMS Annual Meeting, 899–908.
191. E. Guibal, T. Vincent, R.N. Mendoza, Synthesis and characterization of a thiourea derivative of chitosan for platinum recovery, J. Appl. Polym. Sci. 75 (1) (1999) 119–134.
207. S.A. Shuey, P. Taylor,Reviewof pyrometallurgical treatment of electronic scrap, Mining Eng. 57 (4) (2005) 67–70.
192. O. Ariga, H. Takagi, H. Nishizawa, et al., Immobilization of microorganisms with PVA hardened by iterative freezing and thawing, J. Ferment. Technol. 65 (6) (1987) 651–658.
208. Aarne P. Vesilind, Unit Operations in Resource Recovery Engineering, 1981.
193. T. Maruyama, H. Matsushita, Y. Shimada, et al., Proteins and protein-rich biomass as environmentally friendly adsorbents selective for precious metal ions, Environ. Sci. Technol. 41 (4) (2007) 1359–1364, Feb 15. 194. M.E. Romero-Gonz´alez, C.J. Williams, P.H.E. Gardiner, et al., Spectroscopic studies of the biosorption of gold(III) by dealginated seaweed waste, Environ. Sci. Technol. 37 (18) (2003) 4163–4169. 195. S. Ishikawa, K. Suyama, K. Arihara, et al., Uptake and recovery of gold ions from electroplating wastes using eggshell membrane, Bioresour. Technol. 81 (3) (2002) 201–206. 196. H.-w. Ma, X.-p. Liao, X. Liu, et al., Recovery of platinum(IV) and palladium(II) by bayberry tannin immobilized collagen fiber membrane from water solution, J. Membr. Sci. 278 (1–2) (2006) 373–380. 197. H. Niu, B. Volesky, Characteristics of anionic metal species biosorption with waste crab shells, Hydrometallurgy 71 (1–2) (2003) 209–215. 198. M.L. Arrascue, H.M. Garcia, O. Horna, et al., Gold sorption on chitosan derivatives, Hydrometallurgy 71 (1–2) (2003) 191–200. 199. E. Guibal, N.VonOffenberg Sweeney, T.Vincent, et al., Sulfur derivatives of chitosan for palladium sorption, React. Funct. Polym. 50 (2) (2002) 149–163. 200. E. Guibal, T. Vincent, R.N. Mendoza, Synthesis and characterization of a thiourea derivative of chitosan for platinum recovery, J. Appl. Polym. Sci. 75 (1) (1999) 119–134. 201. P. Chassary, T. Vincent, J. Sanchez Marcano, et al., Palladium and platinum recovery from bicomponent mixtures using chitosan derivatives, Hydrometallurgy 76 (1–2) (2005) 131–147. 202. T. Ogata, Y. Nakano, Mechanisms of gold recovery from aqueous solutions using a novel tannin gel adsorbent synthesized from natural condensed tannin, Water Res. 39 (18) (2005) 4281–4286.
209. Jia Li, Hongzhou Lu, Shushu Liu, Zhenming Xu, Optimizing the operating parameters of corona electrostatic separation for recycling waste scraped printed circuit boards by computer simulation of electric field, Journal of Hazardous Materials 153 (2008) 269–275. 210. J. Wu, et al., Electrostatic separation for multisize granule of crushed printed circuit board waste using tworoll separator, J. Hazard. Mater. 159 (2008) 230–234. 211. J.Wu, J. Li, Z. Xu, Electrostatic separation for recovering metals and nonmetals from waste printed circuit board: problems and improvements, Environ. Sci.Technol. 42 (2008) 5272–5276. 212. G. Hilson, A.J. Monhemius, Alternatives to cyanide in the gold mining industry: what prospects for the future, J. Cleaner Prod. 14 (12–13) (2006) 1158–1167. 213. N. Gonen, E. Korpe, M.E. Yildirim, et al., Leaching and CIL processes in gold recovery from refractory ore with thiourea solutions, Miner. Eng.20 (6) (2007) 559–565. 214. P. Quinet, J. Proost, A. Van Lierde, Recovery of precious metals from electronic scrap by hydrometallurgical processing routes, Miner. Metall.Process. 22 (1) (2005) 17–22. 215. A.G. Chmielewski,T.S. Urbanski,W. Migdal, Separation technologies for metals recovery from industrial wastes, Hydrometallurgy 45 (3) (1997) 333–344. 216. A. Mecucci, K. Scott, Leaching and electrochemical recovery of copper,lead and tin from scrap printed circuit boards, J. Chem. Technol. Biotechnol. 77 (4) (2002) 449–457. 217. Y.H. Kim, Y. Nakano, Adsorption mechanism of palladium by redox within condensed-tannin gel, Water Res. 39 (7) (2005) 1324–1330. 218. J. Guo et al., Recycling of nonmetallic fractions from waste printed circuit boards: A review, Journal of Hazardous Materials 168 (2009) 567–590.
C
140
1
2
3
4
5
6
141
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
219. Kui Huang, Jie Guo, Zhenming Xu, Recycling of waste printed circuit boards: A review of current technologies and treatment status in China, Journal of Hazardous Materials 164 (2009) 399–408.
236. P.P. Sheng, T.H. Etsell, Recovery of gold from computer circuit board scrap using aqua regia, Waste Manage. Res. 25 (4) (2007) 380–383.
220. Brett H. Robinson, Review E-waste: An assessment of global production and environmental impacts, Science of the Total Environment 408 (2009) 183–191.
237. M.G. Aylmore, D.M. Muir, Thermodynamic analysis of gold leaching by ammoniacal thiosulfate using Eh/pH and speciation diagrams, Miner. Metall. Process. 18 (4) (2001) 221–227.
221. เทคโนโลยีการรีไซเคิลพีซีบี, สถาบันสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรม สภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย, 2551, http://ecotown.dpim.go.th/webdatas/articles/ArticleFile1352.pdf
238. C.A. Fleming, Hydrometallurgy of precious metals recovery, Hydrometallurgy 30 (1–3) (1992) 127–162.
222. Printed circuits handbook, 5th , Clyde F. Coombs, Jr., 2008.
239. J. Zhao, Z. Wu, J. Chen, Extraction of gold from thiosulfate solutions with alkyl phosphorus esters, Hydrometallurgy 46 (3) (1997) 363–372.
223. การฟอร์มสแลกในกระบวนการถลุงแบบใช้ความร้อนสูง, วิศวกรรมโลหะการ, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี, 2551, http://www.sut.ac.th/engineering/metal/
240. C. Caravaca, F.J. Alguacil, A. Sastre, The use of primary amines in gold (I) extraction from cyanide solutions, Hydrometallurgy 40 (3) (1996) 263–275.
224. A.E. Martell, R.M. Smith (Eds.), Critical Stability Constants: First Supplement,vol. 5, Plenum Press, New York, 1982.
241. M.B. Mooiman, J.D. Miller, The chemistry of gold solvent extraction from cyanide solution using modified amines, Hydrometallurgy 16 (3) (1986) 245–261.
225. X. Wang, Thermodynamic equilibrium calculations on Au/Ag lixiviant systems relevant to gold extraction from complex ores, in: R.Woods, P.E.Richardson (Eds.), Proceedings of the 3rd International Symposium on Electrochemistry in Mineral and Metal Processing, pp. 452–477.
242. M.B. Mooiman, J.D. Miller, The chemistry of gold solvent extraction from alkaline cyanide solution by solvating extractants, Hydrometallurgy 27 (1) (1991) 29–46.
226. R.D. Hancock, N.P. Finkelstein, A. Evers, Linear free energy relationships in aqueous complex-formation reactions of the d10 metal ions, J. Inorg. Nucl. Chem. 36 (11) (1974) 2539–2543.
243. F.J. Alguacil, C. Caravaca, A. Cobo, et al., The extraction of gold(I) from cyanide solutions by the phosphine oxide Cyanex 921, Hydrometallurgy 35 (1) (1994) 41–52.
227. IUPAC, Stability Constants Database, IUPAC and Academic software,1993.
244. F.J. Alguacil, C. Caravaca, J. Mochon, et al., Solvent extraction of Au(CN)2-1 with mixtures of the amine Primene JMT and the phosphine oxide Cyanex 923, Hydrometallurgy 44 (3) (1997) 359–369.
228. A.M. Sullivan, P.A. Kohl, Electrochemical study of the gold thiosulfate reduction, J. Electrochem. Soc. 144 (5) (1997) 1686–1690.
245. A.M. Sastre, A. Madi, J.L. Cortina, et al., Solvent extraction of gold by LIX 79 Experimental equilibrium study, J. Chem. Technol. Biotechnol. 74 (4) (1999) 310–314.
229. I.Savvaidis, Recovery of gold from thiourea solutions using microorganisms, BioMetals 11 (1998) 145–151.
246. A.W. Adamson, A.P. Gast, Physical Chemistry of Surfaces, sixth ed., Wiley, New York, 1997.
230. A.V. Pethkar, S.K. Kulkarni, K.M. Paknikar, Comparative studies on metal biosorption by two strains of Cladosporium cladosporioides, Bioresour. Technol. 80 (3) (2001) 211–215.
247. F. Habashi, A Textbook of Hydrometallurgy, Metallurgie Extractive Quebec, Quebec, 1993.
231. N. Kuyucak, B. Volesky, Biosorbents for recovery of metals from industrial solutions, J. Biotechnol. Lett. 10 (2) (1988) 137–142. 232. M.N. Akthar, K.S. Sastry, P.M. Mohan, Biosorption of silver ions by processed Aspergillus niger biomass, J. Biotechnol. Lett. 17 (5) (1995) 551–556. 233. J. Cordery, A.J. Wills, K. Atkinson, et al., Extraction and recovery of silver from low-grade liquors using microalgae, Miner. Eng. 7 (8) (1994) 1003–1015. 234. G. Gamez, J.L. Gardea-Torresdey, K.J. Tiemann, et al., Recovery of gold(III) from multi-elemental solutions by alfalfa biomass,Adv.Environ. Res. 7 (2003) 563–571. 235. R. Dorin, R. Woods, Determination of leaching rates of precious metals by electrochemical techniques, J. Appl. Electrochem. 21 (5) (1991) 419.
248. C. Sheindorf, M. Rebhun, M. Sheintuch, A Freundlich-type multicomponent isotherm, J. Colloid Interf. Sci. 79 (1) (1981) 136–142. 249. W. Fritz, E.U. Schluender, Simultaneous adsorption equilibria of organic solutes in dilute aqueous solutions on activated carbon, Chem. Eng. Sci. 29 (5) (1974) 1279–1282. 250. C.M. Juarez, J.F. Oliveira, Activated carbon adsorption of gold from thiourea solutions, Miner. Eng. 6 (6) (1993) 575–583. 251. P.P. Sheng, T.H. Etsell, Recovery of gold from computer circuit board scrap using aqua regia, Waste Manage. Res. 25 (4) (2007) 380–383. 252. J. Shibata, S. Matsumoto, Development of Environmentally Friendly Leaching and Recovery Process of Gold and Silver from Wasted Electronic Parts, 2007-10-29, 2007.
C
142
1
2
3
4
5
6
143
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
253. E.-y. Kim, J.-c. Lee, B.-S. Kim, et al., Leaching behavior of nickel from waste multi-layer ceramic capacitors, Hydrometallurgy 86 (2007) 89–95. 254. V. Kogan, Process for the recovery of precious metals from electronic scrap by hydrometallurgical technique, International Patent, WO/2006/013568 (C22B 11/00), W. I. P. Organization (2006). 255. H.M. Veit, A.M. Bernardes, J.Z. Ferreira, et al., Recovery of copper from printed circuit boards scraps by mechanical processing and electrometallurgy, J. Hazard. Mater. 137 (3) (2006) 1704–1709. 256. P. Quinet, J. Proost, A. Van Lierde, Recovery of precious metals from electronic scrap by hydrometallurgical processing routes, Miner. Metall. Process. 22 (1) (2005) 17–22. 257. P. Zhou, Z. Zheng, J. Tie, Technological process for extracting gold, silver and palladium from electronic industry waste, Chinese Patent, CN1603432A (C22B 11/00) (2005). 258. M. Olper, M. Maccagni, S. Cossali, Process for recovering metals, in particular precious metals, from electronic scrap, European Patent, EP1457577A1 (C22B 7/00) (2004). 259. R.W. Gibson, P.D. Goodman, L. Holt et al., Process for the recovery of tin, tin alloys or lead alloys from printed circuit boards, US Patent, US6641712B1 (C25C 7/08) (2003). 260. A. Mecucci, K. Scott, Leaching and electrochemical recovery of copper, lead and tin from scrap printed circuit boards, J. Chem. Technol. Biotechnol. 77 (4) (2002) 449–457. 261. A.G. Chmielewski,T.S. Urbanski,W. Migdal, Separation technologies for metals recovery from industrial wastes, Hydrometallurgy 45 (3) (1997) 333–344. 262. A.V. Feldman, Method for hydrometallurgical processing of friable concentration products, US Patent, US5190578 (C22B 11/08) (1993). 263. J. Zakrewski, R. Chamer, A. Koscielniak et al., Method for recovering gold and nickel from electronic scrap and waste, Polish Patent, PL158889B (C22B7/00) (1992). 264. H. Veldbuizen, B. Sippel, Mining discarded electronics, Ind. Environ. 17 (3) (1994) 7. 265. T. Lehner, E and HS aspects on metal recovery from electronic scrap profit from safe and clean recycling of electronics, IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp. 318–322. 266. L. Theo, Integrated recycling of non-ferrous metals at Boliden Ltd. Ronnskar smelter, IEEE International Symposium on Electronics & the Environment, pp. 42–47. 267. APME, Plastics recovery from waste electrical & electronic equipment in non-ferrous metal processes, 8036/GB/07/00, APME (Association of Plastics Manufacturers in Europe) Report, 2000. 268. C. Hageluken, Improving metal returns and eco-efficiency in electronics recycling – A holistic approach for interface optimisation between pre-processing and integrated metals smelting and refining, IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp. 218–223.
269. C. Hageluken, Recycling of e-scrap in a global environment: opportunities and challenges, in: K.V. Rajeshwari, S. Basu, R. Johri (Eds.), Tackling e-Waste Towards Efficient Management Techniques, TERI Press, New Delhi, 2007, pp. 87–104. 270. C. Hageluken, Recycling of electronic scrap at umicore’s integrated metals smelter and refinery, World of Metallurgy – ERZMETALL 59 (3) (2006) 152–161. 271. J. Brusselaers, C. Hageluken, F. Mark, et al., An Eco-efficient Solution for Plastics-Metals-Mixtures from Electronic Waste: the Integrated Metals Smelter, in: 5TH IDENTIPLAST 2005, the Biennial Conference on the Recycling and Recovery of Plastics Identifying the Opportunities for Plastics Recovery, Brussels, Belgium, 2005. 272. J. Dunn, E.Wendell, D.D. Carda et al., Chlorination process for recovering gold values from gold alloys, US Patent, US5004500 (1991). 273. F.G. Day, Recovery of platinum group metals, gold and silver from scrap, US Patent, US4427442 (1984). 274. S. Aleksandrovich, E. Nicolaevich, E. Ivanovich, Method of processing of products based on ahalcogenides of base metals containing metals of platinum group and gold, Russian Patent, RU2112064, C22B 11/02 (1998).
C
1
2
3
4
5
6
145
ดัชนีคำ�ศัพท์
C
146
1
2
3
4
5
6
147
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ดัชนีคำ�ศัพท์
ก
ข
ถ
กระบวนการคอนเวอร์ติง (converting) 57 กระบวนการทางไฟฟ้าเคมี (electrochemistry) 51, 70, 86 กระบวนการทำ�โลหะพิเศษให้บริสทุ ธิ์ (special metal plant) 59 กระบวนการแยกโลหะด้วยความร้อน (pyrometallurgical) 39 50, 57, 63, 68 กระบวนการแยกโลหะโดยใช้การละลายทางเคมี (hydrometallurgical) 39, 50 กระบวนการโลหะวิทยาความร้อนสูง (pyrometallurgy) 50, 54, 55, 56 กว้าน (skip hoist) 57 กากชีวภาพ (biological sludge) 93 กากตะกรัน (dross) 58 การกรองด้วยไฟฟ้า (electrofilters) 59 การเกิดคีเลชัน (chelation) 106 การเกิดโคออร์ดิเนชัน (coordination) 106 การขจัดตะกรัน (drossing) 56, 122 การชะด้วยจุลินทรีย์ (bioleaching) 51, 93, 95, 97, 98, 101 การใช้ซ้ำ� (reuse) 10 การดูดซับทางชีวภาพ (biosorption) 93, 102, 106, 107, 108 การตกตะกอนระดับเล็ก (microprecipitation) 106 การทำ�เหมืองแร่ในเมือง (urban mining) 11, 12 การทำ�ให้ตะกั่วบริสุทธิ์ (lead refinery) 59, 64 การนำ�ทรัพยากรกลับคืนมาใช้ประโยชน์ (recovery) 17 การปลูกถ่าย (grafting) 102 การผลิตซ้ำ� (remanufacturing) 10 การเผา (incineration) 9, 10, 11, 44, 46, 51, 65, 66, 111, 113, 115 การเผาซินเทอร์ (sintering) 56 การเผาแบบไพโรไลซิส 65 การเผาสลาย (pyrolysis) 54, 65 การฝังกลบ (landfilling) 10, 24, 43 การแยกส่วนภายใน (internal compartmentalization) 106 การแยกสารผ่านเยื่อด้วยไฟฟ้า (electrodialysis) 51 การรีไซเคิล (recycling) 8, 9, 10, 11, 13, 17, 18, 19, 20, 24, 26, 27, 28, 29, 37, 39, 40, 41, 44, 46, 47, 49, 51, 54, 56, 60, 62, 68, 69, 81, 85, 88, 92, 93, 97, 101, 102, 110, 111, 113, 114, 115, 118, 119, 120 การละลายทองแดง (copper-leaching) 59 การลัดวงจร (short-circuiting) 97 การแลกเปลี่ยนไอออน (ion exchange) 51, 69, 76, 81, 83, 106 การสกัดด้วยของเหลวเหนือวิกฤต (supercritical fluid extraction) 51 การสลายตัว (decomposition) 55, 65, 66, 75 การสลายเมทริกซ์ของแร่ซัลไฟด์ (mineral sulfide matrix) 97 การเหนี่ยวนำ�ไฟฟ้า (induction furnace) 55 การออกซิเดชันทางชีวภาพ (biooxidation) 95, 98
ขยะอิเล็กทรอนิกส์ (e-waste) 8, 10, 11, 12, 13, 14, 37, 38, 42, 43, 44, 49, 56, 57, 58, 60, 61, 63, 64, 68, 81, 82, 83, 87, 89, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120
ถังทำ�ปฏิกริ ยิ าไปเป็นแบบท่ออัดแน่น (packed-bed reactor) 102
ค
ความถี่สัญญาณนาฬิกา (clock frequency) 13 ความผิดปรกติทางโครโมโซม (chromosomal aberration) 118 ความเสียหายทางพันธุศาสตร์ระดับเซลล์ (cytogenetic damage) 118 ค่าสัมประสิทธิ์การสะสมทางชีวภาพ (bioaccumulation coefficients) 116 เครื่องตัดฉีก (shredder) 51 เครื่องบดย่อยแบบค้อน (hammer mill) 60 เครื่องบดละเอียดแบบลูกกลม (ball mill) 51 เครื่องย่อยแบบค้อนกระแทก (hammer mill) 51 เครื่องแยกด้วยแม่เหล็ก (magnetic separator) 51 เครื่องหมุนเหวี่ยง (centrifuges) 51 เครื่องออปโตอิเล็กทรอนิกส์ (optoelectronics) 36 โคเวลไลต์ (covellite- CuS) 95, 97 ไคติน (chitin) 102 ไคโตซาน (chitosan) 102
ช
ชาลโคไซต์ (chalcocite- Cu2S) 95, 97 ชีวมวล (biomass) 98, 102, 103, 106, 107, 108 แชลโคเจไนด์ (chalcogenides) 64
ซ
ซิลิกาเจล (silica gel) 103 เซลลูโลส (cellulose) 102, 103 ไซเดอโรฟอร์ (siderophores) 106
ต
ตลาดโลหะลอนดอน (London Metal Exchange - LME) 37, 38 ตะกรันซิลิกา (silica-based slag) 56 ตะกรันตะกั่ว (lead slag) 59 ตะกรัน หรือ สแลก (slag) 55 เตา zinc fuming (zinc fuming furnace) 60 เตาคาลโด (Kaldo furnace) 57 เตาถลุงตะกั่ว (lead blast furnace) 59 เตาปฏิกรณ์ปฐมภูมิ (primary reactor) 97 เตาไฟฟ้าชนิดแท่งความร้อน (heater furnace) 55 เตาสูง (blast furnace) 56 เตาอาร์กพลาสมา (plasma arc furnace) 56, 64 เตาแอโนด (anode furnace) 56, 64 โต๊ะสั่น (shaking table) 39, 51
ท
ทองแดงบลิสเตอร์เหลว (liquid blister copper) 56 แท่งโลหะ (ingot) 13
น
น้ำ�ทิ้ง (effluent) 93, 102 น้ำ�มันดิน (tar) 65 โปรคาริโอท (prokaryote) 92
ย ยูคาริโอท (eukaryote) 92
ร รีเวอร์สออสโมซิส (reverse osmosis) 51 แร่ทองคำ�ที่สกัดได้ยาก (refractory gold ores) 97 แร่ทุติยภูมิ (secondary minerals) 95 แร่โลหะหายาก (rare earth elements) 113 โรคอิไตอิไต (itai itai disease) 117
ป
ล
ผ
ลิแกนด์ (ligands) 106, 107 แลนซ์ออกซิเจน (oxygen lance) 57 โลหะ (metal) 55 โลหะในกลุ่มแพลทินัม (platinum group metals: PGMs) 35
แผงวงจรรวม (integrated circuit: IC) 24 แผ่นปรินต์ 32 แผ่นระบายความร้อน (heat sink) 36 แผ่นวงจรพิมพ์ (printed circuit board: PCB) 14, 16, 32, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 40, 41, 44, 51, 54, 55, 56, 58, 61, 62, 65, 66, 69, 70, 81, 86, 87, 88, 90, 98, 100, 101, 111, 113, 115 แผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (printed circuit board: PCB) 12, 16, 19, 24, 29, 33, 34, 35, 42, 43, 44, 45, 49, 118 แผ่นเวเฟอร์ทอง (gold wafer) 13
พ
พอลิคลอริเน็ตเต็ดไดเบนโซ-p-ไดออกซิน และไดเบนโซฟูแรน (polychlronated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans: PCDD/Fs) 116 พอลิคลอริเนตเต็ดไบฟีนิล (polychlorinated biphenyls: PCBs) 114, 116, 117, 118 พอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนิลอีเทอร์ (polybrominated diphenyl ethers: PBDEs) 114, 115, 116, 117 พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) 103 ไพโรไทต์ (pyrrhotite) 97 ไพไรต์ (pyrite) 94, 97
ฟ
ฟลูอิไดซ์เบด (fluidized-bed) 102 ฟังไจ (fungi) 93, 100, 102, 103, 104, 106
ม
แมตต์ (matte) 55, 58 แมตต์ทองแดง (copper matte) 56, 59
ว วัฏภาคแก๊ส (gas phase) 56 วิธีการแยกด้วยกระแสไฟฟ้า (electrowinning) 59 วิธีการแยกทางเคมีไฟฟ้า (electrorefining) 56 วุ้น (agar) 103
ส สารดูดซับทางชีวภาพ (biosorbent) 102, 106, 107 สารตั้งต้นบริสุทธิ์ (virgin materials) 9 สารหน่วงไฟ (flame-retardant) 11, 63 สารหน่วงไฟประเภทโบรมีน (brominated flame-retardant BFRs) 11 สารหน่วงไฟประเภทฮาโลเจน (halogenated flame retardants - HFR) 63 สาหร่าย (algae) 93, 102, 107 สเลอรี (slurry) 97
ห หน่วยจ่ายไฟ (power supply units) 36 หม้อแปลงเฟอร์ไรต์ (ferrite transformer) 36
อ อนุภาคฝุ่นละอองในบรรยากาศ (particulate matter: PM) 115 ออร์กาโนฟอสเฟต (organophosphates) 115 อัลจิเนต (alginates) 103 อาร์เซโนไพไรต์ (arsenopyrite) 95, 97 แอโนดสลาม (anode slimes) 58
C
148
1
2
3
4
5
6
149
E-waste เทคโนโลยีการจัดการซากแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
หน่วยวัด cm cm2 cm3 g/t HP J K kA/m kW m m2 m3 M mho mm MPa N nm P Pa pg ppm rpm tph V µ ๐ C Ω
centimetre square centimetre cubic centimetre gram per ton horse power joule kelvin kiloampere per metre kilowatt metre square metre cubic metre molar, mol per litre siemens (mho เป็นชื่อที่ Sir William Thomson เสนอไว้ แต่ปัจจุบัน นิยมใช้หน่วย siemens ซึง่ เป็นหน่วย SI ทีเ่ ป็นทางการในทางวิทยาศาสตร์ และวิศวกรรม) millimetre megapascals newton nanometre poise pascal picogram parts per million revolutions per minute ton per hour volt micron, micrometre degree celcius ohm
Ἃ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ËÃ×Í·ÕèàÃÕ¡¡Ñ¹ÊÑé¹æ Ç‹Ò á¼‹¹Ç§¨Ã¾ÔÁ¾ ໚¹ªÔé¹Ê‹Ç¹ËÅÑ¡ã¹¢ÂÐÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê »ÃСͺ´ŒÇÂÇÑÊ´ØÁÕ¤‹Ò·Õè໚¹âÅËÐáÅÐÍâÅËÐËÅÒª¹Ô´·ÕèÊÒÁÒö¹Óä»ÃÕä«à¤ÔÅä´Œ Ë¹Ñ § Ê× Í ÍÔ à Åç ¡ ·ÃÍ¹Ô ¡ Ê à Å‹ Á ¹Õ é » ÃСͺ´Œ Ç Â¤ÇÒÁÃÙ Œ àº× é Í §µŒ ¹ à¡Õ è Â Ç¡Ñ º ÅÑ ¡ ɳТͧ«Ò¡á¼‹ ¹ ǧ¨Ã¾Ô Á ¾ ʶҹ¡Òó »˜¨¨ØºÑ¹¢Í§¡ÒÃÃÕä«à¤ÔÅ¢ÂÐÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ·Ñé§ã¹»ÃÐà·Èä·ÂáÅе‹Ò§»ÃÐà·È áÅÐà·¤¹Ô¤ã¹¡Òà ÃÕä«à¤ÔūҡἋ¹Ç§¨Ã¾ÔÁ¾ ´ŒÇÂÇÔ¸Õ·Ò§¤ÇÒÁÌ͹ ÇÔ¸Õ·Ò§à¤ÁÕ áÅÐÇÔ¸Õ·Ò§ªÕÇÀÒ¾ «Ö觨ÐÊÌҧ¤ÇÒÁࢌÒ㨠àº×éͧµŒ¹¢Í§¡ÒÃÃÕä«à¤ÔÅ¢ÂÐÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ÃÇÁ·Ñé§ãËŒ¤ÇÒÁÃÙŒàªÔ§ÅÖ¡´ŒÒ¹à·¤â¹âÅÂÕá¡‹¼ÙŒÍ‹Ò¹ ÊÓËÃѺ¤ÇÒÁÃٌ੾ÒÐà¡ÕèÂǡѺ෤¹Ô¤¡ÒÃÃÕä«à¤ÔūҡἋ¹Ç§¨Ã¾ÔÁ¾ ´ŒÇÂÇÔ¸Õ¡Ò÷ҧ¡ÒÂÀÒ¾ ÊÒÁÒöËÒÍ‹Ò¹ ä´Œ¨Ò¡Ë¹Ñ§Ê×ÍàÃ×èͧ "e-waste ¡ÒÃÃÕä«à¤ÔūҡἋ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ´ŒÇÂÇÔ¸Õ·Ò§¡ÒÂÀÒ¾"
˹ѧÊ×ͪش e-waste à¾×èͤÇÒÁÃÙŒ¤ÇÒÁࢌÒ㨠㹡ÒÃÃÕä«à¤ÔÅ¢ÂÐÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê Ë¹Ñ§Ê×Í e-waste ¡ÒÃÃÕä«à¤ÔūҡἋ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ´ŒÇÂÇÔ¸Õ·Ò§¡ÒÂÀÒ¾ ˹ѧÊ×ÍÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê e-waste à·¤â¹âÅÂÕ¡ÒèѴ¡ÒëҡἋ¹Ç§¨ÃÍÔàÅç¡·Ã͹ԡÊ