Engineering Properties and Leaching of Heavy Metals on Self-leveling Mortars Mixed with Waste Printed Circuit Boards as Fine Aggregate Replacement

Abstract

ปัจจุบันขยะจากอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่หมดอายุการใช้งานได้กลายมาเป็นปัญหาขยะที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะขยะจากซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งยากต่อการกำจัด ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงเลือกใช้ซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ส่วนที่เป็นอโลหะ ซึ่งเป็นขยะเหลือทิ้งจากกระบวนการแปรใช้ใหม่โดยวิธีทางกายภาพมาใช้ในงานผลิตมอร์ตาร์ปรับระดับ กำหนดสัดส่วนผสมของมอร์ตาร์โดยการนำซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์มาทำการแทนที่มวลรวมละเอียดอัตราส่วนร้อยละ 2.5–20 โดยน้ำหนัก ทำการทดสอบสมบัติทางกายภาพของซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ สมบัติของมอร์ตาร์ในสภาวะเหลวและสภาวะแข็งตัว สมบัติการเป็นฉนวนกันความร้อน การวิเคราะห์สารประกอบด้วยรังสีเอ็กซ์และพฤติกรรมการชะละลายโลหะหนักของมอร์ตาร์ปรับระดับผสมร่วมซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ผลการทดสอบพบว่า ลักษณะการกระจายตัวของซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์มีค่าใกล้เคียงกับมวลรวมละเอียด ส่วนความถ่วงจำเพาะและความหนาแน่นต่ำกว่ามวลรวมละเอียด มอร์ตาร์ปรับระดับมีแนวโน้มความต้องการน้ำในส่วนผสมและระยะเวลาการก่อตัวเพิ่มขึ้นตามร้อยละการแทนที่มวลรวมละเอียดด้วยซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ความหนาแน่นและการพัฒนากำลังอัดมีแนวโน้มลดลง มอร์ตาร์ปรับระดับมีสมบัติความเป็นฉนวนที่ดี ส่วนการชะละลายโลหะหนักที่ปะปนอยู่ในซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์มีค่าอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานกำหนด การพิจารณานำมอร์ตาร์ปรับระดับไปใช้งาน ปริมาณที่เหมาะสมสำหรับการผสมร่วมซากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ไม่ควรเกินร้อยละ 15 สำหรับการใช้งานเทรองพื้น และไม่เกินร้อยละ 7.5 สำหรับงานเททับหน้า

Currently, end-of-life electrical and electronic equipment is the fastest-growing environmental waste problem, with Waste Printed Circuit Boards (WPCBs) being especially difficult to dispose of. As a result, the non-metallic parts of WPCBs were used as physical process recycling waste in the production of self-leveling mortars in this study. WPCBs were used as a fine aggregate replacement in mortars in a mixed proportion of 2.5–20% by weight. WPCB physical properties, mortar fresh and hardened properties, insulating mortar properties, X-ray analysis, and heavy metal leaching were investigated. Results showed that WPCB's grading characteristics were close to those of fine aggregates, while their specific gravity and density were lower than those of fine aggregates. Self-leveling mortars tended to increase water demand and setting time as the percentage replacement of fine aggregates increased, while density and compressive strength tended to decrease. Self-leveling mortars had better insulating properties. As for heavy metal leaching, the amount of heavy metal mixed in the electronic circuit board was within the specified standard. To consider the use of leveling mortars, the optimum amount for mixing WPCBs should not exceed 15% for underlayment or 7.5% for overlayment work.