Models for recycling electronics end-of-life products

Abstract. Increasing environmental concerns about the disposal of mass produced products have resulted in efforts to take back end-of-life consumer products. Legislation aimed at forcing manufacturers to take back electronics products at the end of their useful lives has either been adopted or is impending in many countries. This, along with shrinking landfill capacity and the reluctance of communities to open new waste sinks underscores the importance of developing methods and models for the management of end-of-life materials and products. This paper reports a study of the reverse channels for recycling of electronics products. The economics of electronics recycling are modeled from the viewpoints of the generators, recyclers, and material processors separately. A variety of mathematical programming models, representative of the many ways in which the recycling industry currently operates, have been proposed along with numerical illustrations. Models integrating disassembly and material recovery decisions are also presented. These models can be used by recyclers and processors for optimizing recycling operations and thus contribute towards the economic sustainability of electronics recycling.Zusammenfassung. Zunehmende Berücksichtigung von Umweltgesichtspunkten bei der Abfallbehandlung hat zu einer Verstärkung der Bedeutung der Rücknahme von Altprodukten nach Ablauf ihrer Gebrauchsphase geführt. So wird in vielen Ländern durch gesetzgeberische Maßnahmen ein immer größerer Druck auf die Hersteller von Elektro- und Elektronikgeräten ausgeübt, ihre Erzeugnisse nach Ende ihrer Nutzungsdauer wieder zurück zu nehmen. Zugleich nehmen vorhandene Deponiekapazitäten zur Beseitigung solcher Produkte ab und es verringert sich die Neigung seitens der Gebietskörperschaften, neue Deponien zu eröffnen. Damit nimmt die Bedeutung der Entwicklung von Methoden und Modellen zum Management der Verwertung von Altprodukten in diesem Bereich immer mehr zu. Der vorliegende Beitrag befaßt ich mit der Untersuchung entsorgungslogistischer Aktivitäten im Rahmen des Recyclings von Elektronikschrott. Dabei werden die Planungsprobleme für ein ökonomisch vorteilhaftes Recycling getrennt aus der Sicht der Erzeuger, Entworger und Verwerter der Altprodukte modelliert. Zur Darstellung der Entscheidungsprobleme im Recyclingbereich wird eine Reihe von Modellen der Mathematischen Optimierung vorgestellt und mit numerischen Beispielen untermalt. Hierbei werden auch Modelle zur Integration von Demontage- und Verwertungsplanung repräsentiert. Solche Modelle können ebenso von Entsorgern wie von Verwertern zur Optimierung ihrer Recyclingaktivitäten genutzt werden.