Contribution to Design for End-of-Life approaches: taking into consideration pre-treatment practices from the WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) compliance scheme
Contribution aux méthodes de conception pour la fin de vie : prise en compte des pratiques de prétraitement de la filière DEEE (Déchets d’Equipements Electriques et Electroniques)
Résumé
Compliance schemes have been stablished in recent years to alleviate the burden of economical, societal, environmental and regulatory pressures. To ensure the best recovery of end-of-life products, their design has to meet the requirements of the different waste management operators. The pre-treatment phase consists on the separation of components and materials from waste. It is an essential step when recovering complex product such as waste electrical and electronic equipment (WEEE), which is the focus of this research work. The literature research shows that design for recovery methods do not take into account the diversity and nature of pre-treatment practices or the reasons behind them. In order to increase the understating related to these practices we have developed two models.
The first one is a macroscopic model whose aim is to identify the main factors that influence the activity of pre-treatment operators. The development of the method involved two main steps: the characterization and the classification of pre-treatment operators. Two descriptive studies of the French WEEE compliance scheme have been carried out in order to develop the method. A qualitative descriptive study allowed us to identify the reasons why operators realize the different recovery strategies and pretreatment process. A descriptive statistical analysis, more specifically, a principal component analysis (PCA) was performed to develop a classification of the pretreatment operators.
The second model that has been developed, a microscopic one, contains detailed information about the treatment operations carried out by one specific type of operator. The aim of this model is to identify what the best and worst design choices are in order to improve product’s pre-treatment. We have proposed a method for manual disassembly analysis to support the ecodesign of flat panel displays. The method enables to obtain quantitative data that provide solid evidence to support the development of eco-design guidelines. It also enables the development of disassembly indicators and recommendations to be used in product design.
The macro and microscopic models are instruments of knowledge acquisition on pre-treatment practices that may be applicable to other compliance schemes.
Les filières de valorisation de déchets ont été mises en place au cours des dernières années pour répondre à des pressions économiques, sociétales, environnementales et réglementaires. Pour que les produits en fin de vie soient valorisés au mieux, il faut que leur conception soit adaptée aux spécificités des différents acteurs de la filière. L’étape de prétraitement consiste en la séparation des différents composants et matières des déchets. C’est une étape essentielle pour la valorisation de produits complexes comme les DEEE (déchets d’équipements électriques et électroniques), qui sont l’objet de ces travaux. Nos recherches bibliographiques montrent que les méthodes de conception existantes pour la valorisation ne prennent en compte ni la diversité et la nature des pratiques de prétraitement ni les raisons qui poussent à réaliser chacune d’elles. Afin de comprendre l’expertise liée à ces pratiques, nous avons réalisé deux modèles.
En premier lieu, un modèle macroscopique nous a permis d’identifier les grands facteurs qui affectent le fonctionnement des opérateurs de prétraitement. Il a été établi en deux étapes : la première étape consiste en la caractérisation des opérateurs de traitement ; la deuxième étape s’attache à la classification des opérateurs de traitement. Afin de développer ce modèle nous nous sommes appuyés sur deux études descriptives de la filière DEEE française. Une étude descriptive qualitative nous a permis d’identifier les raisons qui poussent les opérateurs à réaliser les différentes stratégies de fin de vie et les processus de prétraitement. Une analyse statistique en composantes principales (ACP), a été réalisée afin de développer une classification des opérateurs de prétraitement.
Dans un deuxième temps, dans le but d’identifier quels sont les conséquences de certains choix de conception pour la fin de vie, nous avons développé une méthode d’analyse systématique et détaillée du traitement réalisé par un type spécifique d’opérateur de DEEE. Celle-ci nous a permis d’obtenir un modèle microscopique des activités. Afin de développer et d’appliquer la méthode, nous nous sommes focalisés sur le désassemblage manuel d’écrans plats en vue de leur recyclage. Nous avons obtenu des données quantitatives qui constituent des preuves solides pour soutenir le développement de recommandations d’éco-conception. Avec ce modèle nous pouvons développer des indicateurs et des règles de conception quantitatives utilisables en conception de produit.
Les modèles macro et microscopiques sont des instruments d’acquisition des connaissances sur l’expertise de centres de traitement qui peuvent être adaptés pour une utilisation dans d’autres filières de valorisation de déchets.
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