Переработка и устойчивое применение отходов печатных плат в конкретных целях и проверка с использованием методологии поверхности отклика

Том 13 научных докладов, номер статьи: 16509 (2023) Цитировать эту статью

569 доступов

14 Альтметрика

Подробности о метриках

Настоящее исследование направлено на изучение механических и долговечных свойств бетона, армированного отработанной печатной платой (WPCB), для создания низкоуглеродной строительной среды. Он оценил характеристики свежего и затвердевшего низкоуглеродистого бетона, армированного волокнами WPCB, после периода выдержки 7 и 28 дней. Оценка проводилась путем количественного определения осадки, прочности на сжатие, прочности на разрыв, прочности на изгиб, сорбционной способности, экспресс-тестов и кислотных испытаний. Далее было проанализировано одиннадцать отдельных бетонных смесей с волокнами WPCB в весовом проценте от 1 до 5% в цементной смеси. Результаты показывают, что включение волокна WPCB в бетон повышает его механическую прочность. Результаты показали, что включение 5% волокна WPCB дало наиболее благоприятные результаты. Свойства фибробетона WPCB были теоретически подтверждены с помощью методологии поверхности отклика (RSM), которая использует различные статистические и математические инструменты для анализа экспериментальных данных. Результаты, полученные с помощью RSM, сравнивались с экспериментальными результатами. Было обнаружено, что модель RSM продемонстрировала высокий уровень точности (R2 ≥ 0,98) при проверке механических свойств фибробетона WPCB. Статистическая модель не выявила признаков систематической ошибки прогноза и продемонстрировала статистически значимый результат со значением p ниже 0,5.

В наше время проблема устойчивости стала серьезной проблемой для человечества, особенно в области экологически чистой искусственной среды (EFBE), в соответствии с требованиями Конференции сторон (COP27) и Группы Организации Объединенных Наций по устойчивому развитию (UNSDGs). ). Исходя из этой предпосылки, глобальные ресурсы неуклонно сокращаются из-за спроса на жилье, в то время как численность населения переживает быстрый рост. В этом отношении важное значение имеет эффективное использование ресурсов1,2,3,4,5. Было предпринято множество попыток повторно использовать отходы, создающие опасность для окружающей среды, такие как волокна и наполнители в строительной отрасли. Краткий обзор литературы показывает, что в исследованиях предпринимались попытки включить такие материалы, как клетки семян каучукового дерева, композиты из углеродных нанотрубок на текстильной основе, мраморный порошок, кокосовое волокно, переработанные шины из стальной проволоки, стальные волокна и т. д. Также предпринимались попытки использовать материал. например, использованное моторное масло и термореактивный пластик для создания экологически чистого бетона6,7,8,9,10. Эти исследования доказали, что улучшение эксплуатационных характеристик может быть достигнуто за счет повторного использования этих отходов, что дает возможность устойчивого развития за счет экологически чистых продуктов11,12,13,14,15,16,17. Электронные отходы (электронные отходы) образуются в огромных количествах, поскольку миллионы электронных устройств ежегодно устаревают18. Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) прогнозирует, что количество электронных отходов, образующихся в Индии, может увеличиться на 500% в течение следующего десятилетия. Мировое производство отходов электрооборудования (WEE) растет из-за быстрого технологического устаревания электронных продуктов и доступности новых продуктов по разумным ценам. ОЭЭ содержит множество экономически ценных и экологически опасных металлов и синтетических соединений, но в его состав также входят токсичные вещества, представляющие значительную опасность для окружающей среды и общества. Развитые страны включили законы и правила повторного использования в свою политику управления отходами электрического и электронного оборудования, тогда как развивающиеся страны отстают19. В странах с развивающейся экономикой домохозяйства выбрасывают ОЭЭ из-за неправильной утилизации, что приводит к загрязнению окружающей среды и рискам для здоровья20. Отходы часто выбрасываются на близлежащих полях21,22. Неправильное обращение с электронными отходами приводит к тому, что вредные соединения загрязняют местную окружающую среду, включая почвы, отложения, пыль и растения23. Критически важные твердые отходы также утилизируются с использованием ненадлежащих методов утилизации24. Электронные отходы, образующиеся в промышленности и в быту, включают жидкокристаллические дисплеи (ЖК-экраны) (11,9%), персональные компьютеры (ПК) (18,8%), мобильные телефоны (21,3%) и телевизоры с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ). (7%). Только 10% электронных отходов перерабатывается. Эти отходы могут быть переработаны с использованием различных технологий или захоронены непосредственно на свалке или в мусоросжигательном заводе25. Электронные отходы можно перерабатывать или использовать повторно, но неправильные методы и оборудование для утилизации могут нанести вред окружающей среде и людям. Повторное использование — это перепрофилирование продукта для целей, отличных от его первоначального дизайна. Повторное использование может осуществляться с использованием различных стратегий продления срока службы продукта, таких как ремонт, восстановление и повторное производство. Повторное использование электронных отходов также может продлить срок службы продукта.