Elektrikli Ve Elektronik Ekipman Atıklarının Geri Kazanımı İçin Tesis Konstrüksiyonu Ve Sistem Parametrelerinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışma kapsamında elektrikli ve elektronik ekipman atıklarının geri kazanımı için bir tesis konstrüksiyonun; sistem parametreleri, maliyet ve gelir analizleri göz önüne alınarak tasarımı yapılmıştır. Öncelikli olarak geri kazanım tesisi tasarımı için fonksiyon strüktürleri ve kabul edilen tasarım prensipleri tespit edilmiştir. Geri kazanımı hedeflenen elektrikli ve elektronik ekipman atığı tipleri belirlenerek, demontajı yapılacak bileşenler seçilmiş ve demontaj sonrasında kalan ekipman atığının içerdiği materyal miktarları ve oranları hesaplanmıştır. Akabinde bu materyaller tiplerinin ayırt edici fiziksel özellikleri ve bu özelliklere dayanan uygulanabilir ayırma yöntemleri ve ayırma makinesi alternatifleri tespit edilmiştir. Her bir boyut küçültme ve ayırma makinesi için geri dönüşüm faktörü transfer fonksiyonu kullanılarak birim modelleri oluşturulmuştur. Geri dönüşüm sistemi için en uygun ayırıcı sıralamasının belirlenmesi amacıyla farklı senaryolar geliştirilmiş ve her bir senaryoda elde edilen materyal geri dönüşüm ve saflık oranları hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalarda öncelikli olarak MATHCAD programı kullanılmış ve akabinde MATLAB ve SIMULINK programları kullanılarak geri dönüşüm sisteminin elemanları için birim modeller oluşturulmuş ve her bir senaryo için sistem benzetimleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak en uygun senaryo temel sistem tasarımı olarak kabul edilmiştir. Tespit edilen temel sistem tasarımının geri dönüşüm ve saflık oranlarının iyileştirilmesi amacıyla, temel sistem tasarımı üzerinden farklı senaryolar geliştirilerek, her bir iyileştirme senaryosu için elde edilen materyal geri dönüşüm ve saflık oranları hesaplanarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Geri kazanım ve saflık oranları için en uygun tasarım belirlenmiştir. Geliştirilen senaryolar için uygun makine seçimleri yapılarak, senaryoların ilk yatırım maliyetleri, işletme maliyetleri ve geri dönüşüm sonucunda elde edilecek materyal satışından elde edilecek gelirler hesaplanarak karşılaştırılmış ve yatırım maliyeti geri ödeme süreleri belirlenmiştir. Geri ödeme süresi en uygun tasarım seçilerek, elektrikli ve elektronik ekipman atıklarının geri kazanım için tesis konstrüksiyonu yapılmıştır.

In this study, a recovery plant has been designed for the waste electrical and electronic equipments according to system parameters, costs and revenue analysis. First of all, function structures and design principles have been determined for the recovery plant design. Waste electrical and electronic equipment types for the recovery have been identify, the components for the disassembly have been selected and material mass and material rates of the waste electrical and electronic equipments have been calculated after the disassembly stage. Then characteristic physical features of the material types and feasible separation methods and separators have been determined according to these characteristic physical features. Recovery factor transfer function (RFTF) have been use generate the unite model for each size reduction and separation machine. Alternative recycle scenarios have been developed for determining the optimum separation sequences and material recovery and material purity rates have been calculated for each alternative scenario. For the calculations have been used firstly MATHCAD program and then have been generated the unite model for each recycle system element and have been simulated each recycle scenario using MATLAB and SIMULINK programs. The results have been compared each other and optimum recycle scenario have been selected as a basis recycle design. Alternative improving scenarios have been developed for increase material recovery and purity rates of the basis recycle design. Material recovery and material purity rates have been calculated for each alternative improving scenario and the results have been compared than optimum recycle design have been determined according to results. Feasible size reduction and separation machines have been selected for each scenario and then investment cost, operating cost and material sell revenue have been calculated and compared. Repayment terms have been calculated for each scenario and recycle system have been designed for waste electrical and electronic equipments according to short repayment term.