I rifiuti elettronici (noti anche come Rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche; RAEE) sono uno dei flussi di rifiuti in più rapida crescita in tutto il mondo. Data questa rapida crescita, le principali questioni relative ai rifiuti elettronici rappresentano una seria preoccupazione: (i) quantità crescenti di rifiuti elettronici comportano effetti dannosi per l’ambiente e la salute pubblica a causa del riciclaggio e dello smaltimento finale impropri, (ii) pratiche di riciclaggio informale in i paesi in via di sviluppo sono comuni e i metodi di riciclaggio sono rudimentali e (iii) una parte significativa dei componenti dei rifiuti elettronici finisce in discariche antigieniche (non controllate) e in discariche a cielo aperto. Per affrontare questi problemi, questa tesi si pone il seguente obiettivo: valutare gli impatti ambientali delle attuali pratiche improprie di gestione dei rifiuti elettronici nei paesi in via di sviluppo rispetto alle tecnologie all’avanguardia che possono sostituire le pratiche inappropriate esistenti. Per raggiungere l'obiettivo, questa tesi ha introdotto un approccio sistematico nel contesto giordano per proporre un approccio integrato alla gestione dei rifiuti elettronici, IEWM (Integrated E-waste Management).
Questa tesi comprende sei capitoli. Nel capitolo 1 sono state esaminate le questioni relative alla gestione dei rifiuti elettronici e gli studi correlati nei paesi in via di sviluppo e in Giordania, sono stati spiegati il problema della ricerca e le lacune della ricerca. Sulla base della dichiarazione del problema, è stato progettato un approccio sistematico per affrontare le questioni relative alla gestione dei rifiuti elettronici. Nel capitolo 2, il concetto di gestione integrata dei rifiuti (IWM) è stato esaminato come punto di partenza per discutere della corretta gestione dei rifiuti perché può contribuire a trovare soluzioni a problemi complessi di gestione dei rifiuti elettronici. Pertanto, sono stati discussi sette argomenti relativi al GRI: (1) l'emergere del concetto, (2) la definizione del concetto, (3) l'armonizzazione del concetto con la gerarchia di gestione dei rifiuti, (4) la pianificazione di un sistema GRI adeguato , (5) implementazione del concetto sia nei paesi sviluppati che in quelli in via di sviluppo, (6) un confronto tra l'approccio convenzionale e quello integrato e (7) i metodi analitici utilizzati per pianificare e valutare i sistemi IWM. Sulla base delle discussioni nel capitolo 2, sono stati proposti una definizione e gli obiettivi dell'approccio IEWM in questa tesi ed è stato introdotto l'approccio IEWM. Secondo quanto suggerito da IEWM, l’integrazione tra i sistemi di gestione dei rifiuti solidi urbani (RSU) e dei rifiuti elettronici è teoricamente possibile. Questo perché entrambi i sistemi condividono frazioni di rifiuti e tecnologie di trattamento e smaltimento comuni.
L’IEWM proposto suggerisce come primo passo l’utilizzo di un metodo di stima dei rifiuti elettronici adeguato che sia appropriato per i paesi in via di sviluppo. Pertanto, nel capitolo 3, sono stati esaminati i pro e i contro di cinque metodi di stima dei rifiuti elettronici utilizzati nei paesi in via di sviluppo, ed è stata discussa l’applicabilità di questi metodi. Successivamente, sono state stimate le quantità totali e individuali di sei apparecchi generati in Giordania, comprese le apparecchiature elettriche ed elettroniche (AEE) sia di prima che di seconda mano. A causa della limitata disponibilità di dati nei paesi in via di sviluppo, il metodo del consumo e dell’uso (C&U) è stato ampiamente utilizzato per le stime dei rifiuti elettronici. È stato modificato per un suo utilizzo più ampio nei paesi in via di sviluppo.
Nel capitolo 4, il concetto di IWM è stato applicato per progettare nove alternative di gestione dei rifiuti solidi urbani (MSWM) per la Giordania. Per valutare gli impatti ambientali dei sistemi alternativi è stato utilizzato il metodo Life Cycle Assessment (LCA), che è stato discusso rispetto al sistema attuale. È stato inoltre stimato il costo economico delle alternative. L’obiettivo era identificare l’alternativa più rispettosa dell’ambiente ed economicamente valida. Le valutazioni di MSWM erano una necessità come secondo passo suggerito da IEWM. Ciò è dovuto al fatto che (i) il flusso di rifiuti elettronici nella maggior parte dei paesi in via di sviluppo è mescolato con i rifiuti solidi urbani e (ii) è vantaggioso utilizzare l’infrastruttura RSU esistente. I risultati del capitolo 4 hanno indicato che lo scenario che utilizza il tasso di riciclaggio massimo teorico con la separazione dei rifiuti presso l’impianto di riciclaggio dei materiali (MFA) e il conferimento in discarica sanitaria dei rifiuti rimanenti con recupero di energia è il migliore per quanto riguarda l’impatto ambientale e i costi. Questi risultati sono stati utilizzati per sviluppare e valutare gli scenari di gestione dei rifiuti elettronici nel Capitolo 5.
L’ultimo passo dell’approccio IEWM suggerito è quello di stimare e valutare le emissioni di rifiuti elettronici praticate nella situazione attuale rispetto alle opzioni di gestione avanzate. Pertanto, nel capitolo 5, sono stati valutati sei scenari per sei AEE relative alla gestione dei rifiuti elettronici in relazione alla situazione attuale. Questi scenari comprendono tre tecnologie avanzate: riciclaggio di materiali, metalli, metalli preziosi e incenerimento di plastica e rifiuti pericolosi e discarica sanitaria dei rifiuti rimanenti. Gli scenari sono stati valutati per il loro potenziale di soppiantare le pratiche improprie esistenti. I risultati del capitolo 5 hanno mostrato che lo scenario IEWM migliore era quello che prevedeva il riciclaggio di materiali, metalli preziosi e non preziosi con un impianto di riciclaggio dei materiali (MRF) utilizzato per la separazione dei rifiuti. Tale scenario prevede anche l’incenerimento della plastica e dei circuiti stampati (PCB) e la discarica sanitaria dei rifiuti solidi urbani e dei residui dei rifiuti elettronici con l’energia recuperata dall’incenerimento e dallo smaltimento in discarica. Questa valutazione si basava su condizioni climatiche da semi-aride ad aride come quelle osservate in Giordania.
Il capitolo 6 fornisce le conclusioni di questa tesi, i suoi limiti e gli studi futuri. Nel complesso, i risultati hanno mostrato che gli impatti ambientali dei rifiuti elettronici sono significativamente elevati nella situazione attuale. Tra i 70 casi esaminati per la gestione dei rifiuti elettronici per sei AEE (telefono cellulare, laptop, TV CRT, TV LCD, lavatrice e frigorifero), lo studio ha concluso che le tecnologie integrate a cui prestare attenzione sono: riciclaggio con una proporzione appropriata di materiali, metalli (preziosi e non preziosi) con separazione dei rifiuti di RSU presso MRF. Tali tecnologie includono anche la discarica sanitaria dei RSU con energia recuperata con un'adeguata efficienza di recupero. Queste tecnologie favoriscono la riduzione degli impatti ambientali. I risultati hanno anche indicato che il compostaggio o la biogassificazione o entrambi della frazione organica dei RSU sono tecnologie promettenti per un sistema IEWM. L'incenerimento di un rifiuto combustibile del flusso di RSU è una tecnologia a cui prestare attenzione anche nei paesi in via di sviluppo per un sistema IEWM con un'adeguata efficienza di recupero energetico. Riduce notevolmente gli impatti ambientali per un sistema IEWM. Tuttavia, l'implementazione di una tecnologia di incenerimento comporterebbe un aumento dei costi dell'intero sistema.