Recycling von Elektro- und Elektronikschrott: Einführung in die Wiederverwertung für Industrie, Handel und Gebietskörperschaften PDF
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Recycling von Elektro-und Elektronikschrott Springer Berlin Heidelberg New York Barcelona Budapest Hongkong London Mailand Paris Santa Clara Singapur Tokio Wolfgang Koellner · Walter Fichtler Recycling von Elektro und Elektronikschrott Einfuhrung in die Wiederverwertung fur Industrie, Handel und Gebietskorperschaften , Springer Dipl.-Kfm. Wolfgang Koellner FRANKEN ROHSTOFF GmbH Geschiiftsfiihrer Schweinfurter StraEe 6 -8 97526 Sennfeld Dipl.-Ing. Walter Fichtler FRANKEN ROHSTOFF GmbH Langheimer StraBe 15 97437 HaEfurt ISBN-13: 978-3-642-79385-1 e-ISBN-13: 978-3-642-79384-4 001: 10.1007/978-3-642-79384-4 Die Deutsche Bibliothek - CiP-Einheitsaufnahme Koellner, Wolfgang: Receycling von Elektro-und Elektronikschrott : Einfiihrung in die Wiederverwertung fur Industrie, Handel und Gebietskorperschaften / Wolfgang Koellner; Walter Fichtler. - Berlin; Heidelberg; New York; Barcelona; Budapest; Hong Kong; London; Mailand ; Paris; Santa Clara; Singapur ; Tokio: Springer, 1996 ISBN 3-540-58644-X (Berlin ••. ) ISBN 0-387-58644-X (New York ... ) NE: Fichtler, Walter: Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbe sondere die der Dbersetzung, des Nachdrucks, desVortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder Vervielfal tigung aufa nderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervie1faltigung dieses Werkes odervon Teilen dieses Werkes istauch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutsch land yom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulassig. Sie ist grundsatzlich vergiitungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestim mungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1996 Softcover reprint of the hardcover I st edition 1996 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Hande1snamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daB so1che Namen im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden diirften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z.B. DIN, VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewalu fur die Richtigkeit, Vollstlindigkeit oder Aktualitat iibernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls fur die eigenen Arbeiten dievollstlindigen Vorschrif ten oder Richtlinien in der jeweils giiltigen Fassung hinzuzuziehen. SPIN: 10478263 62/3020 -5 43 21 0 - Gedruckt auf saurefreiem Papier Vorwort Vorwort Die F6rderung der Kreislaufwirtschaft zur Schonung der naturlichen Ressourcen steht im Mittelpunkt des neuen Kreislaufwirtschafts-und Abfallgesetzes, das im Oktober 1996 zur Anwendung kommt. Der qualitatsgesicherten SchlieBung von Werkstoffkreislaufen kommt damit eine besondere Bedeutung zu. So soli auch die Verwertung gebrauchter elektrischer und elektronischer Germe neu geregelt wer den. Zur Umsetzung des Kreislaufwirtschaftsgesetzes will die Bun desregierung in dieser Legislaturperiode eine Verordnung vorlegen, mit der die Produktverantwortung der Wirtschaft fUr den Elektronik schrott geregelt wird. Dabei soli en Selbstverpflichtungen der Wirt schaft Vorrang haben. Die Stahl-Recycling-Wirtschaft, die auf eine mehrals hundertjahrige industrielle Recyclingerfahrung zUrUckblik ken kann, sieht in dem Elektronikschrott-Recycling ein interessan tes und wachsendes Geschaftsfeld. Dies war auf fUr den BDS Veran lassung, bereits im Jahr 1991 eine Arbeitsgruppe Elektronikschrott zubilden. Bereits heute werden in diesem Bereich schon 600.000 Jahrestonnen an Stahl, derden h6chsten Werkstoffanteil im Elektronikschrott dar stellt, wiedergewonnen. Auch die gegenwartigen jahrlichen Recyding raten bei den NE-Metallen mit 84.000 t Kupfer, 60.000 t Aluminium und 15.000t sonstigen NE-Metallen sind beachtlich.lnsgesamt sind in der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 1994 rund 1,5 Mio t Elektronikschrott angefallen. Darin waren 900.000 t Gebrauchsguter und 600.000 t InvestitionsgUter enthalten. Der ZVEI schatzt, daB be reits im Jahr 1998 das Elektronikschrott-Aufkommen urn ein Drittel auf 2 Mio t ansteigen wird. Die Verwerterbetriebe ben6tigen fUr so unterschiedliche Gerate, wie z. B. Femseher, pes oder Kopiergerme, tragfahige Recydingl6sungen. Das Buch von Wolfgang Koellner und Walter Fichtler gibt hier einen guten Oberblick uber die Grundlagen der Wiederverwertung von Elektronikschrott. Es versteht sich als eine EinfUhrung fUr I ndustrie , Handel und Gebietsk6rperschaften. So werden Verfahrungstechniken zur Aufbereitung und Wiederverwertung sowie werkstofflicher und roh stofflicher Verwertung der Fraktionen des Elektronikschrotts behan dell. AuBerdem werden Hinweise zur Demontage, zu den Rechtsvor schriften und zu einerwiederverwertungsgerechten Entwicklung und VOlWort Konstruktion von Elektro-und Elektronikgeriiten gegeben. Nach § 22 des neues Kreislaufwirtschafts-und Abfallgesetzes um faBt die Produktverantwortung der Hersteller und Vertreiber auch die Rucknahme der Erzeugnisse und die umweltvertriigliche Verwertung und Beseitigung der nach deren Gebrauch entstandenen Abfalle. Dabei mGssen nach § 16 KrW-/AbfG die Dritten, die von den zur Verwertung und Beseitigung Verpflichteten beauftragt werden konnen, uber die erforder1iche Zuver1Bssigkeit verfugen. Auf die damit verbundene Notwendigkeit von Qualitatssicherungs maBnahmen gehen Wolfgang Koellner und Walter Fichtler ebenfalls in ihrem Buch ein. Fur die Zertifizierung von Verwertungsuntemehmen fUr elektrotechnische und elektronische Produkte stehen Kriterien zur Verfugung, die der ZVEI und der VDMA zusammen mit den Recyc ling-Verbanden in Deutschland entwickelt haben. Eine Zertifizierung von Elektronikschrott-Recyclem kann allein nach den Kriterien von ZVEI und VDMA erfolgen oder unter EinschluB die ser Kriterien auch im Rahmen einer Zertifizierung von Qualitats management-5ystemen, wie auf der Grundlage der GAZ-VDEh-BDS Kriterien zur Zertifizierung von Qualitatsmanagement-Systemen der Stahl-Recycling-Untemehmen. Diese Kriterien sind im Rahmen der GAZ Gesellschaft fUr Akkreditierung und Zertifizierung mbH erstellt worden. ErfahrungsgemaB ist eine derartige Zertifizierung bereits ge genwartig eine notwendige Voraussetzung fur Entsorgungsauftriige seitens der Industrie, des Handels und der Kommunen. Die Verfasser dieses Werkes zeigen, daB schon heute uberzeugen de Losungen fUr die qualitatsgesicherte Wiederverwertung von Elektronikschrott vorhanden sind. Dabei setzen sie sich fUr eine sinn volle Arbeitsteilung zwischen dem mittelstandischen Erfasser-und Demontagebetrieb und dem industriellen Aufbereiter ein. Juni 1995 Rolf Will eke GeschattsfUhrender Vorsitzender des Bundesverbandes der Deutschen Stahl-Recycling-Wirtschaft e.v. (BDS) 6 InhaJtsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Die Definition von Elektronikschrott mit Hinweisen tiber V\Mrtstoff-und Schadstoffanteile 11 1.1 Die wichtigsten Rohstoffbestandteile des Elektronik- schrottes 16 1.2 Schad-und Wertstoffe im Elektronikschrott sowie deren Entsorgungs-und Verwertungswege 27 1.2.1 Verwertungshierarchie 28 1.2.2 Schadstoffe und Schadstofftrager 31 1.2.3 Wertstoffe und Wertstofftrager 34 1.2.4 Beschreibung des Elektronikschrottaufkommens nach Entfallstellen 39 1.3 Beschreibung wichtiger Gerategruppen unter Berucksich- tigung ihrer stofflichen Bestandteile 40 1.4 Bewertung der Komponenten nach der Demontage 51 1.4.1 Gehause, Bauelementetrager und Befestigungselemente 51 1.4.2 Litzen, Kabel und Kabelbiiume 51 1.4.3 Elektronische Flachbaugruppen und Bauteilkomponenten 52 1.4.4 Elektromechanische Komponenten 53 1.4.5 Spulen und Wicklungskomponenten 54 2 Gegenwirtiger Stand der Verwertung von Elektro- nikschrott und Beschreibung der Mengenauf- kommen 55 2.1 Beschreibung derMengenaufkommen von Elektronik- schrott 58 2.2 Elektronikschrottaufkommen in Haushalten ohne weiBe Ware 61 InhaJtsverzeichnis 3 Verfahrenstechniken zur Aufbereitung, Wiederver- wendung sowie werkstofflicher und rohstofflicher Verwertung der Fraktionen des Elektronikschrottes 54 3.1 Physikalische Verfahrenstechniken zur Wertstoffgewin- nung aus den Fraktionen des Elektronikschrottes 66 3.1.1 Vorzerkleinerung und AufschluB der Materialverbunde 67 3.1.2 Separationstechniken fUr die Wertstoffgewinnung 70 3.1.3 Entstaubung fUr die trockenmechanische Werkstoffauf- bereitung 78 3.1.4 Anlagenkonfiguration fUr die trockenmechanische Wert- stoffgewimll1g 81 3.2 Chemische Verfahren zur Wertstoffgewinnung aus Elek- tronikschrott sowie Wertstoffverbunden 90 3.2.1 Elektrochemische Grundlagen 90 3.2.2 Wichtige chemische Verfahrenstechniken fUrdie Wert- stofftrennung und Separation 93 3.2.3 Verfahren zur Edelmetallruckgewinnung 99 3.3 Thermische Verfahren zur Aufbereitung und Verwertung von Elektronikschrott 102 3.4 Chemisch -rohstoffliche Verwertungsverfahren 106 3.5 Verfahren fUr die Aufbereitung von BiidrOhren 111 3.5.1 Die Bestandteile von Farbbildr6hren 111 3.5.2 Die trockenmechanische Aufbereitung von Bildrohren 114 3.5.3 Die naBchemische Aufbereitung von Femsehbildrohren 117 3.6 Techniken fUr die Aufbereitung von Entladungslampen 120 4 Die Demontage von Elektronikschrott 122 4.1 Aufbau und Anforderungen an einen Demontagebetneb 123 4.1.1 Anforderungen fUr die Auswahl und den Einsatz von qualifizierten und fachkundigen Personal 123 4.1.2 Werkzeuge und Vorrichtungen fUr die DurchfUhrung der Demontage 125 4.1.3 Arbeitsplane und Arbeitsanweisungen fUr eine spezifizier- te Demontage 129 8 Inhallsverzeichnis 4.1.4 Aufwendungungen fUr Logistik und Transport 130 4.2 Gestaltung des Arbeitsablaufes im Demontagebetneb 134 4.2.1 Wareneingang des Elektronikschrottes im Demontage- betrieb 134 4.2.2 Die DurchfUhrung des Demontageprozesses von Elektro- nikschrott sowie die Fraktionierung 136 4.2.3 Die Lagerung von Wert-bzw. Schadstoffraktionen sowie die Organisation von Arbeitsablaufen im Warenausgang 143 4.3 Funktionelle Wiederverwendungsmaglichkeiten von Geraten, Baugruppen und Bauelementen im Demontage- betrieb 145 5 Die wiederverwertungsgerechte Entwicklung und Konstruktion von Elektro-und Elektronikgeraten 149 5.1 Hinweise fUr einen demontagegerechten Aufbau der Produkte 153 5.2 Anforderungen an eine verwertungsfahige Erzeugnis- gestaltung 154 6 Die Entwicklung der Wirtschaftlichkeit im Elektronik- schrottrecycling 158 6.1 Die Gestaltung stabiler Kundenbeziehungen 158 6.2 Kooperation zwischen Mittelstand und Industrie in der Elektronikschrottverwertung 162 6.2.1 Logistikkonzeption 164 6.2.2 Die betriebliche MindestgroBe fUr eine kostengOnstige Demontage 164 6.2.3 Wertstoffer16se und Entsorgungsentgelte 166 6.3 Handelsfunktionen derWiederverwertung von Elektronik- schrott 167 7 Die Zertifizierung als notwendige Voraussetzung fur den Betrieb eines Elektronikschrottaufbereiters 169 9 Inha/tsverzeichnis 7.1 Organisatorische Anforderungen an die Zertifizierung 173 7.2 Qualitatssicherung im Lager-und Transportbereich 178 7.3 Hinweise fUr den Arbeitsschutz 182 7.4 Oberwachung und Kontrolle 183 7.5 Praktischer Ver1auf einer Zertifizierung 184 8 Rechtsvorschriften fUr das Elektronikschrottrecycling 190 8.1 Die Anwendung des "Gesetzes zur Vermeidung, Verwer- tung und Beseitigung von Abfallen" im Elektronikschrott- recycling 190 8.2 Anforderungen der Elektronikschrottverordnung -Entwurf Stand 15.10.1992 193 8.3 Vorschriften und MaBnahmen anderer IndustrielanderfUr den Umgang mit Elektronikschrott 200 9 Verzeichnisse und Ubersichten 203 9.1 Gesetze, Verordnungen und Richtlinien 203 9.1.1 Verordnung uber die Vermeidung, VelTingerung und Ver- wertung von Abfallen gebrauchter elektrischer und elek- tronischerGerate (Elektronik-Schrott-Verordnng) 203 9.1.2 Auszug aus dem Gesetz zur Forderung der Kreislauf- wirtschaft und Sicherung der umweltvertraglichen Beseitigung von Abfallen (Kreislaufwirtschafts-und Abfall- gesetz -KrW/-AbfG) 211 9.2 Verbande 236 10 Sachwortverzeichnis 237 10
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