Преглед индустрије

Електронска индустрија, у поређењу са другим индустријама, сматрана је „чистом“ у смислу њеног утицаја на животну средину. Без обзира на то, хемикалије које се користе у производњи електронских делова и компоненти, као и отпад који се ствара, стварају значајна питања животне средине која се морају решавати на глобалном нивоу због величине електронске индустрије. Отпад и нуспроизводи који потичу од производње плоча за штампање (ПВБ), штампаних плоча (ПЦБ) и полупроводника су области од интереса које је електронска индустрија енергично водила у смислу превенције загађења, технологије третмана и техника рециклаже/рекултивације. .

У великој мери, подстицај за контролу утицаја електронских процеса на животну средину прешао је са еколошког подстицаја на финансијску област. Због трошкова и обавеза повезаних са опасним отпадом и емисијама, електронска индустрија је агресивно имплементирала и развила контроле животне средине које су у великој мери смањиле утицај њених нуспроизвода и отпада. Поред тога, електронска индустрија је преузела проактиван приступ да инкорпорира еколошке циљеве, алате и технике у своје еколошки свесне послове. Примери овог проактивног приступа су постепено укидање ЦФЦ-а и перфлуорованих једињења и развој „еколошки прихватљивих“ алтернатива, као и „дизајн за животну средину“ који се појављује у развоју производа.

Производња ПВБ, ПЦБ-а и полупроводника захтева употребу разних хемикалија, специјализованих производних техника и опреме. Због опасности повезаних са овим производним процесима, правилно управљање хемијским нуспроизводима, отпадом и емисијама је од суштинског значаја да би се осигурала безбедност запослених у индустрији и заштита животне средине у заједницама у којима бораве.

Табела 1, табела 2 и табела 3 представљају преглед кључних нуспроизвода и отпада који настају у производњи ПВБ, ПЦБ-а и полупроводника. Поред тога, табеле представљају главне врсте утицаја на животну средину и опште прихваћена средства за ублажавање и контролу тока отпада. Пре свега, отпад који настаје утиче на индустријске отпадне воде или ваздух, или постаје чврст отпад.

Табела 1. Производња и контрола ПВБ отпада

1. Употреба контрола за ублажавање утицаја зависи од ограничења испуштања на одређеној локацији.

2. Чврсти отпад је сваки одбачени материјал без обзира на његово стање.

Табела 2. Производња ПЦБ отпада и контроле

Табела 3. Производња и контрола отпада у производњи полупроводника

Следе опште прихваћена средства за ублажавање емисија у индустрији ПВБ, ПЦБ и полупроводника. Контроле избора ће варирати у зависности од инжењерских способности, захтева регулаторне агенције и специфичних састојака/концентрација тока отпада.

Контрола отпадних вода

Хемијске падавине

Хемијска преципитација се генерално користи за уклањање честица или растворљивих метала из ефлуента отпадних вода. Пошто се метали не разграђују природно и токсични су при ниским концентрацијама, њихово уклањање из индустријских отпадних вода је од суштинског значаја. Метали се могу уклонити из отпадних вода хемијским путем јер нису добро растворљиви у води; њихова растворљивост зависи од пХ вредности, концентрације метала, врсте метала и присуства других јона. Типично, ток отпада захтева подешавање пХ на одговарајући ниво да би се метал исталожио. Неопходно је додавање хемикалија у отпадну воду у настојању да се промени физичко стање растворених и суспендованих чврстих материја. Обично се користе креч, каустична и сулфидна средства за таложење. Средства за таложење олакшавају уклањање растворених и суспендованих метала коагулацијом, седиментацијом или хватањем унутар талога.

Резултат хемијског таложења отпадних вода је накупљање муља. Због тога су развијени процеси одводњавања како би се смањила тежина муља помоћу центрифуга, филтер преса, филтера или слојева за сушење. Добијени исушени муљ се затим може послати на спаљивање или на депонију.

пХ неутрализација

пХ (концентрација водоничних јона или киселост) је важан параметар квалитета у индустријским отпадним водама. Због штетних ефеката екстремних пХ вредности у природним водама и на операције пречишћавања отпадних вода, пХ индустријских отпадних вода мора се прилагодити пре испуштања из производног погона. Третман се одвија у низу резервоара који се прате за концентрацију водоничних јона у ефлуенту отпадне воде. Типично, хлороводонична или сумпорна киселина се користи као неутрализујућа корозивна средства, а натријум хидроксид се користи као неутрализујући каустик. Средство за неутрализацију се дозира у ефлуент отпадне воде да би се пХ испуштања подесио на жељени ниво.

Често је потребно подешавање пХ вредности пре примене других процеса пречишћавања отпадних вода. Такви процеси укључују хемијску преципитацију, оксидацију/редукцију, сорпцију активног угља, уклањање и јонску размену.

Контрола чврстог отпада

Материјали су чврсти отпад ако су напуштени или одбачени одлагањем; спаљена или спаљена; или акумулирани, ускладиштени или третирани пре или уместо да буду напуштени (Кодекс савезне уредбе САД 40, одељак 261.2). Опасан отпад генерално испољава једну или више од следећих карактеристика: запаљивост, корозивност, реактивност, токсичност. У зависности од карактеристика опасног материјала/отпада, користе се различита средства за контролу супстанце. Спаљивање је уобичајена алтернатива за третман растварача и металног отпада који настаје током производње ПВБ, ПЦБ-а и полупроводника.

Спаљивање

Спаљивање (сагоревање) или термичко уништавање постало је популарна опција у руковању запаљивим и токсичним отпадом. У многим случајевима, запаљиви отпад (растварачи) се користи као извор горива (мешање горива) за термичке и каталитичке спалионице. Правилно спаљивање растварача и токсичног отпада обезбеђује потпуну оксидацију горива и претвара запаљиви материјал у угљен-диоксид, воду и пепео, чиме се не остављају никакве обавезе везане за преостали опасни отпад. Уобичајени типови спаљивања су термалне и каталитичке спалионице. Избор врсте методе спаљивања зависи од температуре сагоревања, карактеристика горива и времена задржавања. Термалне спалионице раде на високим температурама и широко се користе са халогенизованим једињењима. Типови термалних инсинератора укључују ротационе пећи, убризгавање течности, фиксно ложиште, флуидизовани слој и друге инсинераторе напредног дизајна.

Каталитичке спалионице оксидирају запаљиве материјале (нпр. ВОЦ) убризгавањем загрејане струје гаса кроз слој катализатора. Слој катализатора максимизира површину, а убризгавањем загрејане струје гаса у слој катализатора може доћи до сагоревања на нижој температури од термичког спаљивања.

Емисије у ваздух

Спаљивање се такође користи за контролу емисија у ваздух. Користе се и апсорпција и адсорпција.

Апсорпција

Апсорпција ваздуха се обично користи за чишћење корозивних емисија из ваздуха, пропуштањем загађивача кроз и растварањем у неиспарљивој течности (нпр. води). Ефлуент из процеса апсорпције се обично испушта у систем за пречишћавање отпадних вода, где се подвргава подешавању пХ вредности.

Адсорпција

Адсорпција је приањање (помоћу физичких или хемијских сила) молекула гаса на површину друге супстанце, која се назива адсорбент. Обично се адсорпција користи за екстракцију растварача из извора емисије у ваздух. Активни угаљ, активирана глиница или силика гел су обично коришћени адсорбенти.

Рециклажа

Материјали који се могу рециклирати се користе, поново користе или поново користе као састојци у индустријском процесу за производњу производа. Рециклирање материјала и отпада обезбеђује еколошка и економска средства за ефикасно решавање специфичних врста токова отпада, као што су метали и растварачи. Материјали и отпад се могу рециклирати у компанији, или секундарна тржишта могу прихватити материјале који се могу рециклирати. Одабир рециклаже као алтернативе за отпад мора се процијенити у односу на финансијска разматрања, регулаторни оквир и расположиву технологију за рециклирање материјала.

Футуре Дирецтион

Како се потражња за превенцијом загађења повећава и индустрија тражи исплатива средства за решавање употребе хемикалија и отпада, електронска индустрија мора да процени нове технике и технологије како би побољшала методе за руковање опасним материјалима и стварање отпада. Приступ "енд-оф-пипе" замењен је дизајном за технике заштите животне средине, где се питања животне средине решавају током целог животног циклуса производа, укључујући: очување материјала; ефикасне производне операције; употреба еколошки прихватљивијих материјала; рециклажа, регенерација и рекултивација отпадних производа; и низ других техника које ће обезбедити мањи утицај на животну средину за индустрију производње електронике. Један пример је велика количина воде која се користи у многим корацима испирања и других процеса обраде у индустрији микроелектронике. У областима сиромашним водом, ово приморава индустрију да пронађе алтернативе. Међутим, битно је осигурати да алтернатива (нпр. растварачи) не ствара додатне проблеме животне средине.

Као пример будућих праваца у процесу ПВБ и ПЦБ, табела 4 представља различите алтернативе за стварање еколошки прихватљивије праксе и спречавање загађења. Приоритетне потребе и приступи су идентификовани.

Табела 4. Матрица приоритетних потреба

Извор: МЦЦ 1994.

Назад