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研究生:張震偉
研究生(外文):Cheng-Wei Chang
論文名稱:廢印刷電路板處理及冷陰極燈管拆解技術之研究
論文名稱(外文):A Study of Waste Printed Circuit Board Processing and Cold Cathode Fluorescent Lamp Dismantling Technology
指導教授:張添晉張添晉引用關係
口試委員:陳志?林凱隆章裕民
口試日期:2012-06-22
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:環境工程與管理研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:印刷電路板冷陰極燈管逸散濃度處理效益
外文關鍵詞:Printed Circuit-BoardCold Cathode Fluorescent LampEmission ConcentrationProcessing Effectiveness
相關次數:
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冷陰極燈管因具有體型細小、成本低、使用壽命長、發光效率高以及明暗對比較好等優點,故為高科技產品之主流元件。近年來因市場需要量大且有逐步攀升之趨勢,背後潛在的問題便是龐大之廢棄物量,冷陰極燈管因含汞故處理不易,拆解時有汞蒸氣溢散的發生,需經適當的處理方能將之資源化及無害化。
現階段國內僅針對廢印刷電路板及冷陰極燈管進行拆解處理,尚未制定規範,鑒於印刷電路板破碎分選設備之處理成效及廠內規範,遂針對廢資訊物品之破碎分選設備效能進行評估,就粉碎分選設備提升要素,提出受補貼業者提升處理技術之建議及成效標準;並作為日後廠內管理規範參考之依據。冷陰極燈管含汞故處理不易,拆解時會有汞蒸氣溢散的發生,對於冷陰極燈管拆解設備標準為需設有抽氣櫃裝置或局部排氣裝置,且必須維持負壓狀態,以避免當冷陰極燈管斷裂時,汞蒸氣外洩於環境中,透過抽氣裝置收集汞蒸氣,並經活性碳過濾裝置,捕捉廢氣中的汞,防止汞逸散於環境中。
依據實廠檢測結果;1.印刷電路板:靜電分選效益,經推算分選後金屬物含銅率約84.1%、非金屬物含銅率約25.3%,依計算可得分選後金屬物含銅量佔總含銅量比例約45.4%,分選後非金屬物含銅量佔總含銅量比例54.4%;磁選設施,因未能有效分成金屬物料及非金屬物料,金屬物含銅率為26.7%,因此可推斷靜電分選之效能遠大於磁力分選。2.冷陰極燈管:於檢測拆解工作區環境中汞逸散
的濃度,另探討有無拆解設施是否影響勞工安全衛生部分及過濾後是否會影響空氣污染防制之標準濃度。經檢測可得實廠作業環境檢測值0.015 mg/m3、0.018 mg/m3遠低於勞工安全衛生及空氣污染防制之0.05 mg/m3標準濃度。


Cold cathode fluorescent lamp is found with the advantages of small size, low cost, long span of endurability, high luminous efficiency, and better light and dark contrast. Therefore, it has become the mainstream component for high-tech products. In recent year, since the demand for it is great there is an increasing trend of need for it, while the hidden and potential problem would be the massive amount of waste. Due to the fact that cold cathode fluorescent lamp contains mercury and it is, therefore, difficult for processing. When dismantled, there will be occurrence of emission with mercury vapor, it would take suitable processing before it can be turned into resource from any harm.
For the time being, our country has only focused on dismantling processing for waste PCB and cold cathode flourescent lamp, and has not yet formulated any regulations. In view of the fact that processing effectiveness and plant regluations on crush sorting equipment for PCB, it has, therefore, placed stress on the effectiveness of crush sorting equipment for waste information product to carry out evaluation. Then, it will, based on the enhancement elements for crush sorting equipment, put forth suggestions of processing technology and effectiveness criteria with the subsidized operators, which can then be used as reference for management regulations within the plant in the future. As a matter of fact, it is difficult to process cold cathode flourescent lamp because it contains mercury, and there will be occurrence of emission of mercury vapor during dismantling. Thus, the criteria for dismantling equipment of cold cathode flourescent lamp would be installation of exhcaust cabinet devce or loca exhaust device, and it has to kept in status of negative pressure to avoid leakage of emission of mercury vapor into the environmnt when cold cathode flourescent lamp fractures. Through exhaust device, it can collect mercury vapor and be filtered with active carbon, catching mercury from waste gas to avoid proliferation of mercury into the environment.
Based on examination results at the site of plant, (1) PCB: sorting effectiveness of static power, and it is found after sorting metals contained include copper rate about 84.1% and copper rate as about 25.3% with non-metal items. After calculation, the ratio of copper rate among the total copper rate from metals after sorting is about 45.4%, while the ratio of copper rate among the total copper rate from non-metal items after sorting is about 54.4%. Of magnetic separation facility, since it cannot effectively separate metallic and non-metallic materials, copper rate among metallic items is 26.7%. Hence, it can be inferred that sorting effectiveness with static power is far greater than that by magnetic power. (2) Cold cathode fluorescent lamp: inspection for concentration of emitted mercury in the environment of working area of dismantling, it will, further, investigate if the dismantling facility will affect safety and hygiene of labor worker, and if it will affect the standard of concentration for prevention of air pollution. As inspected and measured with the detection value of the operation environment at the plant, it is found as 0.015 mg/m3 and 0.018 mg/m3, and they are far
lower than 0.05 mg/m3 standard of safety and hygiene for labor worker and prevention of air pollution.

目錄

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 ix
圖目錄 x
第一章 前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究架構 4
1.3.1 研究方法與流程 4
1.3.2 細部研究架構 6
第二章 文獻回顧 8
2.1 印刷電路板之現況 8
2.1.1 印刷電路板之概況 9
2.1.2 處理現況 12
2.1.3 處理設備之原理及特性 17
2.2 印刷電路板處理技術之研析 20
2.2.1 印刷電路板處理技術分析 20
2.2.2 貴重金屬之價值 23
2.2.3 廢印刷電路板之資源化 25
2.3 冷陰極燈管之現況 29
2.3.1 冷陰極燈管之特性 30
2.3.2 冷陰極燈管應用範圍及產量 31
2.3.3 處理方式探討 35
2.4 國內外廢含汞產品管理與管制現況分析 41
2.4.1 冷陰極燈管拆解現況 41
2.4.2 廢冷陰極燈管對環境之影響 44
2.4.3 國內外冷陰極燈管末端管制相關法規 46
第三章 研究方法及設備 48
3.1 實驗內容與架構 48
3.2 實驗樣品與設備 50
3.2.1 實驗樣品 50
3.2.2 實驗設備 52
3.3 實驗步驟與方法 54
3.3.1 實驗步驟 54
3.3.2 實驗檢測方法 56
第四章 結果與討論 60
4.1 實廠處理印刷電路板結果分析 60
4.1.1 磁力分選檢測結果分析 60
4.1.2 靜電分選檢測結果分析 64
4.1.3 分選處理設備之比較 66
4.2 印刷電路板處理效能評估 68
4.2.1 金屬銅效益評析 68
4.2.2 處理效益推估 70
4.2.3 處理成效與管理規範探討 71
4.3 實廠拆解冷陰極燈管實驗結果分析 73
4.3.1 無拆解裝置檢測結果分析 73
4.3.2 有拆解裝置檢測結果分析 76
4.3.3 有無拆解裝置之比較 79
4.4 冷陰極燈管拆解作業規範 80
4.4.1 重金屬汞釋放含量分析 80
4.4.2 作業管理規範探討 82
4.4.3 拆解作業規範訂定 84
第五章 結論與建議 86
5.1 結論 86
5.2 建議 87
參考文獻 89
表目錄

表2.1.1-1 2008~2010年台灣印刷電路板之全球排名變化(不含海外生產) 10
表2.1.1-2 2008~2010年台灣印刷電路板之全球排名變化(含海外生產) 11
表2.2.2-1 PC中PCB的元素含量 24
表2.2.3-1 廢電路板資源化比較表 28
表2.3.2-1 產品特性應用表 32
表2.3.2-1 國內冷陰極管製造廠商及其產品應用範圍比較表 34
表2.4.3-1 冷陰極燈管依據法規之相關規定 47
表3.3.2-1 AAS-附冷蒸氣吸光儀規格及分析條件 57
表4.1.2-1 廢棄物中總銅檢測結果 65
表4.3.1-1 無拆解裝置周界中總汞濃度檢測結果 75
表4.3.2-1 有拆解裝置周界中總汞濃度檢測結果 78
表4.3.3-1 拆解裝置比較表 79
表4.4.3-1 拆解廢冷陰極燈管之規範標準 84

圖目錄

圖2.1.2-1 乾式處理系統流程圖 13
圖2.1.2-2 剝離法處理流程 14
圖2.1.2-3 溶蝕法處理流程 15
圖2.1.2-4 焚化法金屬回收處理流程 16
圖2.2.1-1 粉碎混練處理流程圖 21
圖2.2.1-2 火法濕法處理技術流程圖 21
圖2.2.1-3 固化壓合處理技術流程圖 22
圖2.3.1-1 冷陰極燈管發光原理 31
圖2.3.2-1、2、3 市面販售之CCFL照明光源 33
圖2.3.3-1 MRS汞回收處理程序 36
圖2.3.3-2 The SepaDyne汞回收處理程序 37
圖2.3.3-3 AERC汞蒸餾處理程序 39
圖2.3.3-4 MRT系統處理含汞廢棄物流程圖 40
圖2.4.1-1 CCFL處理流程圖 42
圖2.4.1-2 單體CCFL處理流程圖 43
圖3.1-1  廢印刷電路板處理及冷陰極燈管拆解技術之研究流程圖 49
圖3.2.1-1 非金屬物料樣品 50
圖3.2.1-2 金屬物料樣品 50
圖3.2.1-3 汞吸附管(現場空白) 51
圖3.2.1-4 抽取汞之吸附管 51
圖3.2.2-1 個人空氣採樣器 53
圖3.2.2-2 校正儀 53
圖3.2.2-3 設定空氣流量 53
圖4.1.1-1 乾燥粉碎圖 61
圖4.1.1-2 燃燒靜置圖 61
圖4.1.1-3 迴流冷卻圖 62
圖4.1.3-1 銅質量平衡圖 67
圖4.2.1-1 廢印刷電路板 68
圖4.2.1-2 次級廢銅 69
圖4.2.3-1 總銅檢測數據值 71
圖4.3.1-1 拆解採集管樣品圖 74
圖4.3.1-2 溶解活性碳樣品圖 74
圖4.3.1-3 沉澱樣品圖 74
圖4.3.2-1 拆解台量測 76
圖4.3.2-2 過濾前量測 77
圖4.3.2-3 活性碳後量測 77
圖4.3.3-1 無拆解裝置處理 79






參考文獻

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