Blank

Projekti eesmärgid

Projekti põhieesmärk on taaskasutada erinevates elektri- ja elektroonikajäätmetes (elektroonikaromu, e-romu, e-jäätmed, ingl k Waste Electric and Electronic Equipment, WEEE) leiduvate trükkplaatide (ingl k Printed Circuit Boards, PCB) mittemetalsest osast pärit väärtuslikke metalle (peamiselt Cu, Ag ja Au), kasutades uudset tõhusamat 2-astmelise bioleostamise tehnoloogiat, milles on kombineeritud aeroobne ja anaeroobne töötlus.

Trükkplaatide taaskasutamisastme suurendamine

Elektroonikaromust pärit trükkplaatide taaskasutamisastme suurendamine mõnede elementide suhtes neid metalle sisaldavates mittemetalsetes fraktsioonides, vähendades sellega Euroopa sõltuvust hinnalisest metallitoormest, mille tarne EList on väga väike (peamiselt Au - kuld, aga ka Ag - hõbe ja Cu - vask) ja mõnedest kriitilistest toormetest (peamiselt Pt - plaatina).

Kasutamata trükkplaatide koguse vähendamine

Elektroonikaromust pärit kasutamata trükkplaatide koguse vähendamine, rakendades orgaanilisi ühendeid sisaldavates fraktsioonides anaeroobseid protsesse, mis viivad metaani – puhtaima põleva fossiilkütuse tekkeni, soodustades ühtlasi energiaefektiivsemat ringlussevõtu protsessi.

Biotehnoloogia kasutamise edendamine

elektroonikaromust pärit trükkplaatide ringlussevõtu protsessis, mis aitab kliimasõbraliku ja looduspõhise protsessi abil muuta selle sektori "bio-põhiseks tööstuseks", millel on väiksem energiatarve mitte üksnes pürometallurgia ja hüdrometallurgiaga, vaid ka 1-astmelise bioleostamise tehnoloogiaga võrreldes.

Trükkplaatide töötlemise keskkonnamõju vähendamine

Praegu vase rafineerimistehastes põletatavate, elektroonikaromust pärit trükkplaatide töötlemise keskkonnamõju vähendamine, edendades sel viisil ringmajandust, kasutades teiste tööstusharude (toidu ja loomasööda tootmise) olemasolevaid jäätmeid mikroorganismide täiendavate toitainetena.

Töötlemiskulude vähendamine, CO2 heitmete vähendamine ja jäätmetekke vähendamine

Tehnoloogiliste ja majanduslike võimaluste hindamine

selle uudse tehnoloogia kasutamise laiendamisel muudele kõrge plastikusisaldusega keerukatele jäätmetele (nt kasutuselt kõrvaldatud sõidukid või patareid), et vähendada töötlemiskulusid.

Tõhusa teavitamise ja levitamise tagamine

LIFE BIOTAWEE projekti tegevuste ja tulemuste tõhusa teavitamise ja levitamise tagamine üldsusele ja asjaomastele sidusrühmadele Euroopa tasandil.

Peamised tegevused

A1: teostatavusuuring

REYDESA tehasest pärit bioleostamiseks mõeldud spetsiifiliste jäätmete valimine ja iseloomustamine (päritolu, kuju, sobivad eeltöötlused jne) ning uurimus võimaluste kohta, kuidas kasutada toitainete lahuse jaoks olemasolevaid jäätmevooge teistest lähedalasuvatest tööstustest.

B1: Bioleostamisprotsessi optimeerimine

WTW OxiTop-süsteemides ja Erlenmeyeri kolbides tehakse erinevaid bioleostamise teste, mille tingimused ja jäätmevoog valiti tegevuses A1, selleks et viia läbi suuremahuline laboratoorne katse mahus 20 L.

B2: Pilootseadme ehitamine ja käitamine

Pilootseadme mahus bioreaktori ehitamine toimub Hispaanias REYDESA tehases; viiakse läbi 10-20 pooltööstuslikku katsetust.

B3: Järeltöötlus

Metalliderikastest lahustest (pregnant leach solution, PLS) puhta toorme või teadaoleva koostisega metallikontsentraatide saamiseks kasutatakse lahustiga ekstraheerimist ja elektrolüüsi (solvent extraction / electrowinning, SX/EW) või muid ekstraheerimistehnoloogiad. Hinnatakse lahenduse kulutõhusust, et välja arendada tehnoloogia korratavus ja ülekantavas, samuti äriplaan.

C1: Keskkonnamõju seire

C2: Sotsiaalmajandusliku mõju jälgimine

D1: Levitamine ja üldsuse teavitamine

E1: Projektijuhtimine

Taustainfo

Elektroonikaromu kogumine, töötlemine ning ringlussevõtt on hädavajalik, et parandada keskkonnakorraldust, toetada ringmajandust ning suurendada ressursitõhusust. Sellega pakub e-romu ringlussevõtt olulisi võimalusi teisese toorme turule toomiseks. Paljud ELi tööstuses kasutatavad materjalid pärinevad teisestest või ringlussevõetud allikatest. Taaskasutatavaid materjale kasutav tootmine on sageli oluliselt vähem energiamahukas kui kaupade valmistamine uuest toormest. Ringlussevõtt võib seega vähendada tootmiskulusid ja süsinikdioksiidi heitkoguseid. Kuigi ringlussevõtt ei kata ELi toormenõudlust täielikult, on sellel suur potentsiaal Euroopa ressursitõhusust parandada. Väiksema koguse tooraine kasutamisel toodetes võib samuti olla osa toorainete kättesaadavuse parandamisele Euroopas.

Elektroonikaromu on keeruline materjalide segu, mis sisaldab vääris- ja erimetalle, samuti potentsiaalselt toksilisi aineid nagu plii, elavhõbe, kaadmium ja berüllium, mis kujutavad endast ebakohase käsitsemise korral märkimisväärset ohtu keskkonnale ja tervisele. Veelgi enam, kaasaegse elektroonika tootmine eeldab defitsiitsete ja kallite ressursside kasutamist; näiteks maailma kullatoodangust saadakse Euroopa looduslikest ressurssidest alla 1%, kuid elektri- ja elektroonikaseadmete tootmiseks kasutab Euroopa 10% maailma kullatoodangust.

Euroopa Komisjoni sõnul on elektri- ja elektroonikaseadmete jäätmed Euroopa Liidus kõige kiiremini kasvavad jäätmevood (3-5% aastas). Neid tekkis 2005. a. umbes 9 miljonit tonni ja 2020.aaastaks peaks elektroonikaromu kogus kasvama enam kui 12 miljoni tonnini (http://ec.europa.eu/environment/waste/weee/index_en.htm). Elektroonikasektori kasvu ja tehnoloogiate rakendamise tõttu üldisemalt kasvab elektroonikaromu (e-jäätmete) hiigelkogus kogu maailmas. Namias’e (2013) sõnul toodab EL umbes 20 kg e-jäätmeid inimese kohta aastas, samas kui USA toodab umbes 7 kg e-jäätmeid inimese kohta aastas. Erinevus tuleneb e-jäätmete erinevatest määratlustest; USA-s on elektroonilised jäätmed üldjuhul infotehnoloogia- ja telekommunikatsiooniseadmed, monitorid ja televiisorid, samas kui Euroopas kuuluvad e-jäätmete hulka ka suured kodumasinad, jahutus- ja külmutusseadmed ning meditsiiniseadmed.

E-jäätmetes leiduvad trükkplaadid (Printed Circuit Boards, PCB) on peamine tugielement, mida kasutatakse elektroonikakomponentide omavahelisel ühendamisel. Nendes sisaldub ligikaudu 30-50% e-jäätmetes leiduvatest metallidest, millest mõned on kõrge väärtusega, kuigi esinevad vaid väikestes kogustes ning nende taaskasutamine kujutab endast potentsiaalset teisese toorme allikat. Trükkplaatide juhtivad rajad koosnevad tervikuna vasest (Cu); teatud kontaktides kasutatakse vase katmiseks tavaliselt ka kulda (Au) ja hõbedat (Ag). Lisaks on Euroopa Komisjon loonud kriitiliste toormete (critical raw materials, CRM) nimestiku: https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specificinterest/critical_en. Kriitiliste toormete nimestik seob toormete olulise majandusliku tähtsuse ELi jaoks kõrge riskiga, mis on seotud nende toormete tarnega. Olulisim kriitiline toore, mida elektroonikaromu trükkplaatidest võiks taaskasutada on plaatina (Pt). Käesoleva ajani kasutatakse trükkplaatides sisalduvate metallide kättesaamiseks mehhaanilisi, pürometallurgilisi ja hüdrometallurgilisi meetodeid. Et saada neist materjalidest kätte puhtaid metalle, on oluline kombineerida omavahel erinevaid protsesse. Arenenud riikides praegu kasutatavates käitlusskeemides on esimene aste tavaliselt pürometallurgiline protsess, mis keskendub kõige suurema sisaldusega metalli (tavaliselt Cu) eraldamisele. Hüdrometallurgilised protsessid pole tavaliselt veel kulutõhusad ning elektroonikajäätmete trükkplaatide orgaanilist osa ei taaskasutata üldse.

Elektroonikaromu trükkplaatide mittemetalse fraktsiooni ringlussevõtuks pakutakse välja uudne 2-astmeline tehnoloogia, mida on valideeritud looduslikul toormel (maakidel) selleks, et (i) anaeroobses faasis toota metaani, ja (ii) aeroobses faasis saada kätte metallid (peamiselt Cu, Ag ja Au) kui sekundaarne toore.

Vahe-eesmärgid

Oodatavad tulemused

Projekti põhitulemuseks on näidata 2-astmelise bioleostamise tehnoloogia toimimist väärtuslike metallide taaskasutamisel e-jäätmete trükkplaatide mittemetalsetest fraktsioonidest, mis lähevad praegu põletamisele. See võimaldab ühtlasi toota metaani, kui orgaanilist ainet sisaldavatele fraktsioonidele rakendada anaeroobse protsessi.

LIFE BIOTAWEE projekti tulemusena suureneb taaskasutatud metallide kogus 75-100%, sh kõige väärtuslikuma taaskasutatava metalli, kulla kogus kuni 400%. Projekti lõpuks väheneb ohtlike jäätmete teke eeldatavalt 0,3 tonni, 3 aastat pärast projekti lõppu 0,9 tonni ning lõppeesmärgina 6,5 tonni võrra.

Uue taaskasutamisprotsessi eesmärk on kulutõhusus ning metallide taaskasutamise lõpliku maksumuse vähendamine kuni 50% võrra, võrreldes hüdrometallurgiliste protsessidega ja 35-40% võrra, võrreldes 1-astmelise bioleostamise protsessiga.

REYDESA käitleb e-jäätmetes sisalduvaid trükkplaate (PCB-sid), millest 100% läheb praegu taaskasutamisele pürometallurgia abil. LIFE BIOTAWEE pakub tehnoloogilist lahendust tehnoloogiliselt, majanduslikult ja keskkonna seisukohast elujõulisele protsessile, et toime tulla järjest suureneva koguse trükkplaatide käitlemisega.

Sidusrühmad ja sihtrühmad

Projekti põhieesmärk on taaskasutada mitmesuguste e-jäätmete trükkplaatide mittemetallilises osas leiduvaid väärtuslikke metalle (peamiselt Cu, Ag ja Au), rakendades uudset ja tõhusamat 2-astmelise bioleostamise tehnoloogiat, milles kombineeritakse aeroobne ja anaeroobne töötlus. See sisaldab ka e-jäätmete taaskasutuse tehnoloogilist, majanduslikku ja keskkonnakaitselist teostatavusuuringut, et välja töötada kestlikum taaskasutusprotsess ning saada metallilist tooret teiste protsesside jaoks tööstuslikus mahus.

Selle eesmärgi saavutamiseks on oluline arvestada asjaomaste sidusrühmadega, et katta erinevad profiilid, mida projekt mõjutab. Selles mõttes moodustavad projekti konsortsiumi ühelt poolt tehnoloogia pakkuja (BIOTATEC), kes uuenduslikku tehnoloogiat rakendab ja valideerib ning teisalt taaskasutamise sektori tööstusettevõte (REYDESA), kes on ekspert erinevate jäätmete, sealhulgas elektroonikaromu töötlemise ja taaskasutamise alal. Lisaks sellele toetab REYDESA-t seotud üksusena INATEC, kus asub OTUA Grupi Teadus- ja Arendustegevuse osakond.

LIFE BIOTAWEE tähtsus ei piirdu mitte ainult otseste projektipartneritega, vaid selle eesmärk on parandada ühtlasi kõigi elektroonikaromu elutsükliga seotud osapoolte, sh tootjate, turustajate ja tarbijate, eriti nende, kes on otseselt seotud e-jäätmete kogumise ja töötlemisega keskkonnaalast käitumist. Seoses sellega püütakse projekti kaasata vähemalt üks esindaja peamistest elektroonikaromu taaskasutamisega seotud või potentsiaalselt projekti tulemustest mõjutatud sektoritest.

Taaskasutustööstus
Tehnoloogiaettevõtted
Elektrooniliste seadmete tootjad, importijad ja turustajad
Tooraine ostjad
Poliitikakujundajad ja juhtorganid
Projekti peamine sihtrühm
Sertifitseerimisorganisatsioonid
Ringlussevõtu- ja rafineerimisettevõtted
Teadusorganisatsioonid
Üldsus

See sektor on üks peamistest projekti tulemustest kasusaajatest, sest neil on võimalik korraldada uue kõrvalsaaduse kaubanduslikku kasutamist. Seega võivad nad anda nõu logistiliste aspektide, käitlemise, töötlemise või uue toote turustamise kohta. Samuti võib nendega arutada protsessi majandusliku teostatavuse tagamise tingimusi (toote maht, tulemuslikkuse vahemik jne). Selle rühma liikmed tagavad, et projektis kasutatud lahendused oleksid teostatavad ja neid saab läbi viia teistes töötluskeskustes või nad näitavad ära peamised piirangud, mis takistavad parimate lahendusteni jõudmist.

Projekti juhina esindab seda sektorit OTUA gruppi kuuluv REYDESA. OTUA grupil on üle 40 aasta kogemusi ja ta on metallide ringlussevõtu juhtivaid ettevõtteid Euroopas. See on tööstuskonsortsium, kuhu kuulub 10 ringlussevõtule ning sellealaste teadmiste levitamisele ja uurimisele pühendunud ettevõtet, mille tööstusrajatiste kogupindala ületab 200 000 m2.

Lisaks OTUA Grupi otsesele osalusele on LIFE BIOTAWEE saanud toetuskirja "Euroopa Taaskasutusettevõtete Konföderatsioonilt (EuRIC) AISBL". EuRIC esindab enam kui 5500 ettevõtet, sealhulgas suurettevõtted ja arvukalt VKEsid, kes tegelevad peamiselt musta ja värvilise metalli sekundaarse toorme ning muude materjalide kogumise, töötlemise, ringlussevõtu ning kaubandusega.

Lisaks sellele on projekt saanud toetuskirjad mõlema riigi jäätmete ringlussevõtu sektori tähtsamatelt ühendustelt: “Federación Española de la Recuperación y el Reciclaje_FER” (Hispaania Taastuvate ja Taaskasutatavate Jäätmete Regenereeri-mise Fond) ning Eestis asuvalt "Eesti Jäätmekäitlejate Liidult“ (EJKL).

Need liikmed püstitavad tegelikke lahendamisele kuuluvaid ülesandeid ja pakuvad välja, kuidas tootjad saavad või ei saa projekti raames pakutud lahendusi kas rakendada või neid parandada, kohandades seda konkreetsetele vajadustele. Nad võivad oma arvamust avaldada ka juhul, kui vajatakse mõnda eeltöötlust taaskasutussektori ettevõttes. Nad on lahenduste tehnoloogilised pakkujad. LIFE BIOTAWEE projektis esindab neid sidusrühmi firma BIOTATECi otsene osalemine konsortsiumis. Huvitav on märkida, et need ettevõtted on peamiselt VKEd (palju Start-up või Spin-off-i tüüpi alustavaid ettevõtteid) ning tavaliselt väga intensiivse teadus- ja arendustegevusega ettevõtted, kellel on tihedad sidemed teadusasutustega. Projektil on ka toetuskiri Eesti Maaülikoolilt, mis näitab huvi selle vastu, kuidas tehnoloogia võib lahendada uusi keskkonnaprobleeme.

Elektroonikaseadmete tootjad on üks LIFE BIOTAWEE projekti tulemustest enam huvitatud tööstussektoritest. Tänapäeval muutuvad keskkonnaaspektid peamiste kaubandusvaldkondade turundusstratee-giates üha olulisemaks. Seega, kui elektroonikaseadmete tootjad suudavad väita, et nende tooteid saab paremini ringlusse võtta ning need saavad ringmajanduse osaks järjest suurema hulga elementide taaskasutamise teel, on neil oma turundusstrateegias paremad argumendid.

Kuna enamus elektroonikaseadmete tootjaid on pärit EL-i välistest riikidest, kohaldatakse LIFE BIOTAWEE tulemusi ka nendele seadmete importijatele ja turustajatele, sest nad peaksid olema teadlikud jääkide taaskasutamise uutest võimalustest, millest võib tuleneda õigusaktide muutumine.

Selles rühmas on REYDESA võtnud ühendust sihtasutusega ECOLEC Foundation, mittetulundusliku organisatsiooniga, mille moodustavad suurte ja väikeste seadmete tootjaid ja importijaid esindavad tööstusühendused. Selle sihtasutuse põhieesmärk on kaasa aidata loodusvarade jätkusuutlikkusele ja parendamisele elektroonikaromude jääkide kogumise, töötlemise, väärindamise ja jääkide kõrvaldamise kaudu. Nii on nad otseselt huvitatud selle projekti tulemustest ja aitavad neid sektorisiseselt levitada. Lisaks on projekt saanud toetuskirja firmalt "BSH ELECTRODOMESTICOS ESPAÑA". BSH on üks maailma juhtivatest ettevõtetest antud sektoris ja suurim kodumasinate tootja Euroopas. BSH-il on huvi projekti vastu, sest üks säästva arengu strateegia suundadest on seotud ringlussevõtu juhtimise ja kriitiliste materjalide vältimisega. Lisaks sellele toetab BSH standardiseerimise teel keskkonna-sõbralikku ringlussevõtu tehnoloogiat. Eesmärk on vältida ohtlikke aineid ja taaskasutada vanades seadmetes leiduvaid väärtuslikke materjale.

Euroopas esineb mõnede toorainete, sh haruldaste metallide osas impordi- ja eksporditasakaalu kaubandusdefitsiit. Kui projektis pakutud viisil õnnestub mõnda neist metallidest taaskasutada, saavad Euroopa ettevõtted neid toormeid oma protsessides jätkusuutlikumalt kasutada. Selles mõttes võib uue tehnoloogia abil saadud tooraine tööstussektori konkurentsivõimet parandada.

Praegu on OTUA Grupil (kuhu kuulub ka REYDESA) arvukalt kliente värviliste metallide sulatusettevõtete ja rafineerimistehaste hulgas kõikjal Euroopas (st Saksamaal, Poolas, Belgias, Austrias või Hispaanias), kes oleksid väga huvitatud võimalusest osta suurema puhastusastmega toodet.

Viimase, kuid mitte vähem olulise sidusrühmana on LIFE BIOTAWEE tulemused väga olulised erinevate poliitikakujundajate jaoks nii piirkondlikul, riiklikul kui ka Euroopa tasandil. Uute tehnoloogiate elujõulisuse tutvustamine, mida on võimalik rakendada ühe kriitilise tähtsusega jäätme taaskasutamiseks, võib muuta soovitusi või nõudeid kõigil tasanditel. Selles suhtes on projekt saanud Eesti Vabariigi Majandus - ja Kommunikatsiooniministeeriumi toetuskirja.

Allpool on kokkuvõtvalt määratletud sihtrühmad. Et projekti tulemuste levitamine ja võrgustike loomine on selles projektis oluline, siis jälgitakse seda küsimust pidevalt ja ajakohastatakse projekti käigus.

Tänapäeval on järjest enam tootemärgistust või sertifikaate, mis on mõeldud kontrollimaks, kas tooted või tööstused vastavad tootmise kvaliteedisüsteemide, keskkonnateemade, ökodisaini või muude küsimustega seotud erinevatele aspektidele. Neid sertifikaate tuleb regulaarselt ajakohastada, sealhulgas sertifikaate iga sektori uue parima võimaliku tehnika (BREF) kohta. Selles mõttes on need organisatsioonid huvitatud projekti tulemustest ja teadmisest, kui tõhus on nende rakendamine ja korratavus muudes sektorites.

Sellega seoses on oluline märkida, et REYDESA on saanud WEEELABEXi sertifikaadi järgmistele e-jäätmete töötlemisvoogudele: segaseadmed (elektroonikajäätmete kategooriad 2; 3; 4; 5; 6; 7 ja 9, välja arvatud kuvariseadmed).

Nad saavad kasu metoodikast, mida käesolevas projektis demonstreeritakse, et seda oma tulevases tegevuses kasutada. Seda on lihtne jälgida ja korrata. Projektis tehakse olulisi jõupingutusi selle grupi maksimaalse katvuse saavutamiseks.

Sidusrühmade hulka kuuluvad samuti teised metalle oma tootmisprotsessis kasutavad ettevõtted. Nende ettevõtete teavitamine on oluline, sest nagu projektis näidatakse, elektroonikaromust taaskasutatud metallide toormena kasutamine on odavam kui tavapäraste metallide kasutamine.

On oluline jõuda uurimisasutusteni, sest selles projektis saadud lahendus metallide taaskasutamise 2-astmelise bioleostamise protsessi kohta on näide, kuidas uurida ka teiste, muudest allikatest pärit metallide taaskasutamist. Selles mõttes, nagu märgitud, on LIFE BIOTAWEE projektil Eesti Maaülikooli toetus.

On väga oluline, et see projekt jõuaks ka üldsuseni, et keskkonna seisukohalt oleks mõistetav elektri- ja elektroonikaseadmete jäätmete taaskasutamise vajadus. Lisaks sellele parandab niisuguste kõrvalsaaduste kasutamine teistes tootmisprotsessides ka Euroopa tööstuslikku jätkusuutlikkust.

Projekti osalejad

REYDESA RECYCLING on juhtivaid ettevõtteid mustade ja värviliste metallide taaskasutamise alal. Ettevõte pakub mitmekülgset teenust erinevate metallijäätmete taaskasutuse alal, olles spetsialiseerunud vase taaskasutamisele. Ettevõtte infrastruktuur võimaldab töödelda mitmesuguse koostise ja päritoluga jäätmeid. 50 000 m2 pindalaga tootmisüksuses on olemas kaasaegse tehnoloogiaga tootmisvahendid, mis võimaldavad efektiivselt käidelda mitmesuguseid keerukaid jäätmeid. Samal ajal töötleb ja kahjutustab ettevõte elektroonikaromu ja tulevikutooret (VFU, Value or Foreseeable Use). Et pakkuda keerukate tahkete jäätmete ringlussevõtu mitmekesisust, on ettevõttel mitmekülgsed ja üksteist täiendavad töötlemisrajatised. Projektis toetab REYDESA-t INATEC (seotud üksusena). INATECis asub OTUA Grupi teadus- ja arendusosakond, kuhu kuuluvad nii REYDESA kui ka INATEC. OTUA kontsernil on üle 40 aasta kogemusi ja see on üks juhtivaid metallide ringlussevõtu ettevõtteid Euroopas. See on tööstuskonsortsium, kuhu kuulub 10 ringlussevõtule ning sellealaste teadmiste levitamisele ja uurimisele pühendunud ettevõtet, mille tööstusrajatiste kogupindala ületab 200 000 m2.

www.grupo-otua.com

BIOTATEC loodi 2007. aastal kui Tallinna Tehnikaülikooli (TalTech) spinn-off ettevõte. 9 aastat tegi ettevõte keskkonnaproovide metagenoomilisi analüüse ISO17025 akrediteeritud katselaborina ning täitis tööstuste ja riigiasutuste erinevaid teadus- ja arendusprojekte. Alates 2010. aastast on ettevõte uurinud võimalusi, kuidas parandada metallorgaanilisi komplekse sisaldavate polümetalliliste maakide bioleostamise tehnoloogiat. 2015. aastal sai nimetatud teadus- ja arendustööst selle VKE põhitegevus. Ettevõte on esitanud 2 patenditaotlust, mis on seotud uuendusliku, suurema efektiivsusega bioleostamise tehnoloogiaga maakidele, mida peetakse tavapärase metallurgia ja isegi tavapärase bioleostamise jaoks madalakvaliteedilisteks.