資源再生/循環經濟

發行人 :蔡俊鴻

本期主編:張添晉

編輯工作小組:王志遠、吳文龍、

       花建佑、李怡蒼、

       陳婉寧

106年3月

電子廢棄物循環利用與經濟效益

張添晉 / 臺北科技大學環境工程與管理所教授
簡碩賢 / 臺北科技大學環境工程與管理所碩士生

摘要

  隨著全球經濟發展及科技發展日新月益,造成電子電器及資訊產品替換率提高,導致產生可觀之電子廢棄物,若電子廢棄物品未經處理隨意丟棄,將造成環境之嚴重污染,因此電子廢棄物問題已成為全球現階段極為重視環境議題。

  我國推動廢電子電器物品回收處理工作,以「資源回收四合一」結合社區民眾、回收商、地方政府及回收基金有系統的推動。環保署於1997年7 月5 日公告廢棄之電視機、電冰箱、洗衣機及冷、暖氣機為應回收之廢棄物,同年8月6日公佈相關回收清除處理辦法,開創世界四機物品資源回收之先河。

  世界各國對於電子電器產品的回收越來越重視,尤其是歐盟「廢電機電子設備指令2002/95/EC」(Waste Electrical and Electronic Equipment Directive, WEEE)於2005年8月13日起正式生效以來,歐盟各相關之成員國亦已陸續完成其國內相關對應法令之轉換,並開始執行廢電機電子設備之回收處理工作。

  國內電子廢棄物處理技術主要引進歐盟國家處理技術,主要處理程序皆為以人工拆解方式、螢光粉去除、廢電路板材料處理、貴金屬分選、鐵金屬分離等前處理步驟,當前置處理步驟完成時,再將相關金屬廢料進行化學及物理冶金,進而純化金屬獲得良好的金屬原料。

  目前國內電子廢棄物循環利用包含「再利用」、「減量化」及「再循環」,電子廢棄物所創造之經濟效益,不僅在物質不斷循環利用的基礎上發展經濟,另亦須考量不僅可降低成本,同時提升產業使用資源效率之方式,促進資源有效之利用,並達到循環經濟之目標。

關鍵字:電子廢棄物、循環經濟、貴金屬、循環利用

一、前言

  科技進步進而帶動全球經濟發展,跟進國際潮流之同時亦使電子廢棄物日漸增加,因此,電子廢棄物已成為全球皆須重視之環境議題。各種電子產品中所含成分極為複雜,其中不乏鎘、鉛等重金屬或CFCs、含鹵素耐燃劑等有害物質若無妥善回收處理其廢棄物,不僅增加污染及危害潛勢,亦導致資源誤置。

  近年來,我國製造業重大投資及生產與出口活動皆集中於電子零組件半導體及印刷電路板、光電產業的平面顯示器及太陽能電池等產業,且多數廢電子電器物品中之組成含有銅、鐵、鋁等有價金屬及玻璃、塑膠等資源物質可回收再利用,廢資訊物品更可進一步精煉電解出高附加價值之貴金屬(Precious Metals,黃金、鈀金、銀及鉑)頗具回收經濟效益。

  本文彙整國內外有關電子廢棄物之資源循環再生處理技術,期能對於國內電子廢棄物之資源循環利用提供助益,使貴金屬資源有效循環利用,提高資源生產力達到循環經濟之目標。

二、電子廢棄物資源循環再生處理技術

  我國現行廢棄電子廢棄物再生,主要處理流程為由事業機構及家戶所產生,遭汰換之廢棄電子產品先交由基管會認可之回收點及回收清除之合約商進行回收,回收商再交由基管會認證合格之處理廠商做進一步拆解及破碎,所衍生之物料再進行精鍊或純化回收資源循環利用。

  1. 國內電子廢棄物資源化前處理技術

  針對廢電子電器設備產品主要包括了拆解、破碎、粉碎及分選等資源化處理步驟,國內廢電子電器物品與廢資訊物品之資源化前處理技術流程彙整如表1所示。

表1 國內廢電子電器物品與廢資訊物品之資源化前處理技術流程

  2. 國內電子廢棄物所含之金屬精煉技術

  目前電子電器與資訊物品所含之貴金屬精煉之方式包括化學處理(如溶劑萃取、氧化還原等)、機械物理分離(如風選、磁選、渦電流等)、熱處理(如焚化、裂解法、治煉法等)等技術。不同金屬精煉各有其優缺點,需要適當結合各種技術,彙整各類資源化精煉技術優缺點如表2所示。

表2 各類資源化精煉技術優缺點比較分析

三、電子廢棄物創造之經濟效益

  根據聯合國大學(United Nations University)「電子廢棄物問題解決計畫」(Solving the E-Waste Problem Initiative;StEP)所公布的研究結果,2014年全球電子廢棄物就高達4,180萬公噸,且預計每年以4%至5%的速度成長,至2017年將達到6,540萬公噸,依據美國市場調查公司(Zion Market)評估報告指出2015年電子廢物管理的全球需求量為170億美元,預計到2021年將達到580億美元,在2016年至2021年間以22.7%的年複數成長率增加,顯示電子廢棄物處理及管理需求皆大幅升高,如圖一所示。


圖一 2015-2021年全球電子廢棄物處理之成長量

  大量的電子廢棄物除了需要有效控管之外,這些數以千萬公噸計的電子廢棄物,並不全都是無價值的垃圾,在2014年所產生的的4,180萬公噸電子廢棄物中,蘊藏著高達300公噸的黃金,更遑論還有許多其他種類的「有價金屬」,包括鉑、銀、鈀等就藏在各式各樣的電子零件,如廣泛應用於資訊、通訊、民生、軍事、航太等領域的印刷電路板(PCB)更蘊藏著多種重金屬。

  印刷電路板是由有機強化樹脂、玻璃纖維、銅箔及電子元件所組成,其中含銅、鐵、鋁、錫、鉛等有價金屬,以及金、銀、鈀等貴金屬,且含量比例遠高於礦石的蘊藏量,因資源回收價值極高,將電子廢棄物有價資源轉換成製造產業所需之原料,帶動資源循環產業發展如圖二所示,未來可加速進行電子廢棄物再生循環經濟效益評析、國內可執行之措施及未來發展潛勢等持續研究,使國內電子廢棄物轉化為城市礦山,進而供應國內電子相關產業物料需求,有助減少對外來資源的依賴及活絡去化管道,使金屬資源有效循環利用,提高資源循環生產力達到循環經濟之目標。


圖二 電子廢棄物資源循環產業範圍

四、結語

  有效利用電子廢棄物之有價物質,藉由重新設計材料、產品,以消除電子廢棄物並使得有價資源能夠更有效率地被利用,且電子廢棄物所創造之資源回收價值極高,建議未來政府可協助國內提升資源再生產業生產力,並提倡搖籃到搖籃之循環理念,提升再生料及衍生廢棄物之去化管道策略,從傳統的「廢棄物管理」逐漸轉向「資源再生與循環經濟」,後續執行策略需提供動力,使上遊型產業之整合及加強,再製造之分工,下游宜訂定再生產品品質之規範將歐盟體系中的生產者責任制管理制度納入電子廢器物循環利用之管理策略中,將動靜脈產業鏈結強化,達到產業共生及循環經濟之理念。

參考文獻

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