В нашей стране ежегодно выбрасывается и попадает на полигоны и свалки более 20 тысяч тонн отработанных батареек и аккумуляторов (около 1 млрд штук). Они содержат множество токсичных веществ 1-2 классов опасности (ртуть, свинец, кадмий, никель, литий, медь, цинк и др.).
При разрушении металлической оболочки отработанных батареек эти вещества начинают поступать в окружающую среду, вызывая опасное загрязнение. Так, одна маленькая батарейка способна загрязнить около 400 литров воды или 20 кв. м площади.
В настоящей статье расскажем об основных типах химических источников тока, классам их опасности по ФККО, а также о том, куда можно сдать батарейки на переработку и особенностях их утилизации.
Содержание
Почему необходимо утилизировать батарейки
Они содержат большое количество токсичных веществ. При разрушении металлической оболочки на свалках эти вещества начинают поступать в окружающую среду. Они загрязняют почву, природные воды и атмосферный воздух.
В составе батареек и аккумуляторов содержатся такие высокотоксичные вещества 1 класса опасности (чрезвычайно опасные), как ртуть, свинец, кадмий, никель. Они вызывают необратимую деградацию окружающей среды и представляют особую опасность для здоровья человека.
Ртуть является наиболее опасным ядом, поражающим нервную систему и головной мозг, а также печень и почки. Свинец способен накапливаться в организме, приводя к серьезным заболеваниям. Он также усиливает действие других ядовитых веществ. Кадмий обладает острой и хронической токсичностью, вызывает поражение органов дыхания, нервной и выделительной систем, обладает канцерогенным действием. Никель оказывает общетоксическое действие, приводящее к нарушению сердечной деятельности, канцероген.
Подробнее о токсичном действии этих ядовитых веществ можно прочитать в статье «Химическое загрязнение окружающей среды».
Для предотвращения необратимой деградации окружающей среды и угрозе здоровью человека необходимо организовать сбор отработанных батареек и их утилизацию с получением ценных видов вторичной продукции.
Типы батареек
Среди многочисленных разновидностей химических источников тока основными являются:
- солевые;
- щелочные (алкалиновые);
- ртутные;
- серебряные;
- литиевые
Рассмотрим достоинства и недостатки этих типов.
Тип Обозначение Достоинства Недостатки
Солевые R самые дешевые быстро разряжаются, протекают
Щелочные LR более эффективные, дороже солевых, имеют большую массу
долго держат заряд
Ртутные РЦ высокое качество при содержат высокотоксичную ртуть, сложно
средней цене утилизировать
Серебряные SR высокое качество, наиболее дорогие
долго хранятся
Литиевые СR высокое качество, дорогие, пожароопасность при
долгое хранение повреждении корпуса
Эти типы батареек после окончания эксплуатации полностью утрачивают свои характеристики и требуют утилизации. Имеются также перезаряжаемые (аккумуляторные) батарейки, способные неоднократно восстанавливать свои характеристики при зарядке в специальном устройстве. К ним относятся:
- никель-кадмиевые;
- никель-металлгидридные;
- литий-ионные.
Современная наука и технологии создают новые и новые более совершенные виды химических источников тока.
Коды по ФККО
Согласно Федерального классификационного каталога отходов (ФККО) батарейки входят в раздел 4 82 200 00 00 0-Батарейки и аккумуляторы, утратившие потребительские свойства, кроме аккумуляторов для транспортных средств, вошедших в Блок 9. Большая часть батареек относится ко второму классу опасности, например:
- 4 82 201 01 53 2-химические источники тока литиевые тионилхлоридные неповрежденные отработанные;
- 4 82 201 13 53 2-химические источники тока марганец-цинковые щелочные неповрежденные отработанные;
- 4 82 201 21 53 2-химические источники тока никель-металлгидридные неповрежденные отработанные;
Исключение составляют:
- 4 82 213 21 52 3-ампульные батареи, содержащие сульфат свинца, утратившие потребительские свойства;
- 4 82 251 11 52 3-водоактивируемые батареи на основе солей меди, утратившие потребительские свойства.
Это свидетельствует, что батарейки и аккумуляторы представляют высокую опасность для окружающей среды. Поэтому необходима организация их сбора и утилизации.
Куда сдать батарейки
В крупных городах нашей страны достаточно просто сдать отработанные батарейки для последующей утилизации. Для этого задействованы 3 направления:
- прием в социально ответственных экологических компаниях;
- акции по сбору отработанных батареек в школах и ВУЗах;
- прием в торговых сетях.
Этот сбор не приносит прибыли, а решает важную экологическую проблему для нашей страны. Поэтому даже контролирующие природоохранные органы закрывают глаза на тот факт, что сбор (прием от третьих лиц отходов 1-4 классов опасности для последующей утилизации) подлежит лицензированию. Если жестко требовать выполнения природоохранного законодательства, то сбор отработанных химических источников тока прекратится и они окажутся на полигонах и свалках.
Наибольший эффект дает сбор отработанных батареек в экологически ответственных торговых сетях.
В наибольшей степени организован сбор отработанных батареек в следующих сетях:
- М-Видео-Эльдорадо;
- Вкус Вилл;
- Метро и др.
По мере накопления крупных партий батареек торговые сети за свой счет отправляют их в Челябинск или Ярославль (на 2 действующих в нашей стране завода по утилизации отработанных батареек и аккумуляторов с получением вторичной продукции).
В малых городах нашей страны и в сельской местности, к сожалению, батарейки некуда сдать. В результате они оказываются на полигонах и несанкционированных свалках.
Особенности утилизации батареек
В нашей стране действует только 2 завода по утилизации отработанных батареек и аккумуляторов:
- Мегаполисресурс (Челябинск);
- Национальная экологическая компания (Ярославль).
Не нужно думать, что это очень мало для нашей страны. В связи с тем, что сбор осуществляется только экологическими активистами объем переработки батареек в нашей стране не превышает 3-5% (для сравнения в Китае около 30%). Завод по их утилизации будет рентабельным при переработке не менее 2000-3000 тонн/год отработанных батареек. Поставки от добровольного сбора экологических активистов не обеспечивают полной загрузки перерабатывающих мощностей.
В связи с этим Мегаполисресурс наряду с отработанными батарейками перерабатывает также:
- электронные отходы;
- отработанную рентгеновскую пленку;
- отходы автомобильных катализаторов.
Национальная экологическая компания (НЭК) также не ограничивается утилизацией батареек. Она также перерабатывает:
- отработанные растворители;
- нефтесодержащие отходы;
- электронные отходы;
- отходы фармацевтической продукции.
Технология переработки отработанных батареек включает в себя следующие операции:
- ручная сортировка по электрохимическим типам и размерам;
- дробление (каждый электрохимический тип батареек отдельно с использованием необходимых мер безопасности);
- магнитное отделение железа;
- повторное дробление с отделением электролитов и электромагнитной сепарацией металлов;
- нейтрализация и утилизация электролитов;
- гидрометаллургическая переработка с получением вторичной продукции.
Ручная сортировка
Наиболее трудоемкая операция. От качества сортировки зависит безопасность дальнейшего процесса переработки отработанных батареек. НЭК использует автоматическую рентгеновскую предварительную сортировку. Она позволяет сократить затраты на эту операцию, а также отсортировать батарейки с нарушенной маркировкой. Однако завершающей стадией выступает ручная сортировка.
Дробление
Дробление различных электрохимических типов батареек имеет свои особенности. Так, измельчение никель-металлгидридных элементов осуществляется в вакуумной камере с откачкой выделяющегося водорода вакуумным насосом.
Дробление литиевых батареек также проводится в вакуумной камере в среде предварительно осушенного изопропилового спирта. Изопропилат лития используется для изготовления литиевых смазочных материалов или осаждается в виде товарного продукта-карбоната лития (имеет очень низкую растворимость в горячей воде).
Гидрометаллургическая переработка
Эта заключительная стадия позволяет получить вторичную продукцию:
- порошки никеля, цинка, кадмия или меди;
- графит;
- лом черных металлов;
- двуокись марганца.
