Kampania na rzecz OCHRONY ŚRODOWISKA

Zużyte baterie i akumulatory.

Ciągle rosnący konsumpcjonizmu oraz rozwój technologiczny przyczyniają się do wzrostu tempa i ilości produkcji samochodów, w efekcie czego motoryzacja jest jedną z najszybciej rozwijających się gałęzi przemysłu. Wzrost światowej produkcji samochodów skutkuje dodatkowo wzrastającą masą złomu samochodowego. Pojazdy wycofane z eksploatacji są trudnymi i niebezpiecznymi odpadami, które w momencie niewłaściwej utylizacji odpady te stanowią duże zagrożenie dla środowiska naturalnego. Problemem są nie tylko pojazdy wycofane z eksploatacji, a również części składowe samochodu takie jak akumulatory zasilające czy baterie. Ze względu na obecność zarówno niebezpiecznych jak i wartościowych składników należących do budowy takiego zasilacza ważnych aspektem jest odpowiednia utylizacja i korzystny recykling. Pozwala to na odpowiednie zabezpieczenie środowiska przed skażeniem, ale również oszczędzenie cennych składników pochodzenia naturalnego.

Budowa i funkcjonowanie

We wnętrzu akumulatora użyte zostają niebezpieczne i toksyczne substancje takie jak:

• kwas siarkowy (H2SO4),
• ołów (Pb),
• rtęć (Hg),
• kadm (Cd).

Obudowa sprzętu wykonana jest z przetworzonych surowców dzięki czemu bezpośredni kontakt z jednostką jest bezpieczny. Najpopularniejszym akumulatorem samochodowym jest akumulator ołowiowy. Składa się od z dwóch zespołów płyt ołowiowych oraz zbiornika z elektrolitem. Jeden komplet płyt posiada biegun dodatni. Płyty te pokryte są dwutlenkiem ołowiu PbO2. Drugi zespół płyt z biegunem ujemnym, pokryty jest ołowiem gąbczastym. Tak wykonane płyty umieszczane są w elektrolicie, którym jest roztwór kwasu siarkowego H2SO4.

Wyróżnia się baterie:

• akumulatory kwasowo-ołowiowe (16 06 01*),
• akumulatory NiCd (16 06 02*),
• akumulatory NiMH,
• akumulatory Li-ion,
• akumulatory litowo-polimerowe.

Każde z nich przypisane jest do odpowiedniej grupy zasilaczy takich jak:

1. baterie i akumulatory przemysłowe
2. baterie i akumulatory przenośne
3. baterie i akumulatory samochodowe

Producent owych baterii i akumulatorów zobowiązany jest do odpowiedniego znakowania swoich produktów symbolami Cd, jeśli zawartość kadmu przekracza 0,002% masy wagowej, Pb, jeśli waga ołowiu przekracza 0,004%, Hg, dla ogniw guzikowych, których wagowa zawartość rtęci przekracza 0,0005%, ponad to każdy z nich musi zawierać symbol selektywnego zbierania – przekreślony pojemnik na kółkach, a baterie i akumulatory przenośne i samochodowe informację o pojemności. Wzory symboli, o których mowa w ust. 2, są określone w załączniku nr 4 do ustawy

Ustanowienia prawne

W dniu 24 kwietnia 2009 r. Sejm RP uchwalił ustawę o bateriach i akumulatorach (DzU z 2009 r. nr 79, poz. 666 ze zm.), która stanowi adaptację dyrektywy 2006/66/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 6 września 2006 r. w sprawie baterii i akumulatorów oraz zużytych baterii i akumulatorów. Głównym celem ustawy jest:

• ograniczenie negatywnego wpływu baterii i akumulatorów oraz ich odpadów na środowisko przez zmniejszenie ilości substancji niebezpiecznych w bateriach i akumulatorach,
• odpowiednie zbieranie i recykling powstających z nich odpadów, utrzymywanie wysokiego poziomu zbierania zużytych baterii i akumulatorów przenośnych,
• ujednolicenie składu w tym zawartości metali ciężkich w bateriach i akumulatorach oraz wymogów dotyczących ich oznakowania,
• usprawnienie funkcjonowania rynku.

Ww. ustawa określa obowiązki podmiotów wprowadzających na rynek baterii i akumulatorów, dystrybuujących je, zbierających, przetwarzających, dokonujących recyklingu lub utylizacji zużytych baterii i akumulatorów, a także określa je dla ich użytkowników.

Wprowadzający baterie lub akumulatory są zobowiązani do zawarcia umów z podmiotami zbierającymi i prowadzącymi zakład przetwarzania w celu tworzenia systemu zbiórki zużytych baterii i akumulatorów. Dodatkowo przedsiębiorca przed rozpoczęciem działalności w zakresie wprowadzania do obrotu baterii lub akumulatorów na terytorium kraju lub przetwarzania zużytych baterii lub akumulatorów, a także przed dokonaniem pierwszego wprowadzenia do obrotu baterii lub akumulatorów na terytorium kraju lub pierwszego przetwarzania zużytych baterii lub zużytych akumulatorów, jest obowiązany do uzyskania wpisu do rejestru, o którym mowa w ustawie z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach. Tak samo podmiot pośredniczący przed rozpoczęciem działalności jest obowiązany do uzyskania wpisu do rejestru, o którym mowa w ustawie z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach. Od 01 stycznia 2020r,. rejestracja odbywa się elektronicznie poprzez system bazy danych odpadowych BDO. Po uzyskaniu numeru rejestrowego wprowadzający oraz prowadzący przetwarzanie baterii i akumulatorów zobowiązany jest do rocznego składania sprawozdań i uiszczenia opłaty produktowej do odpowiedniego sobie Urzędu Marszałkowskiego. Opłata produktowa naliczana jest w momencie, gdy dany przedsiębiorca nie wykonał obowiązku zbierania już zużytych baterii i akumulatorów na poziomie określonym ustawą (konieczność osiągnięcia do dnia 26 września 2016 r. i w kolejnych latach – w wysokości co najmniej 45%). Podstawę obliczenia opłaty produktowej stanowi masa zebranych zużytych baterii i zużytych akumulatorów. Stawka opłaty produktowej dla zużytych baterii przenośnych i zużytych akumulatorów przenośnych wynosi od 0,80 zł do 12 zł za kilogram.

Recykling – drugie życie

Zużyte baterie oraz akumulatory należy dostarczyć do odpowiednich miejsc, które zajmują się selektywną zbiórką owego odpadu. W przypadku baterii oraz akumulatorów przenośnych są to placówki oraz punkty, które organizują zbiórki lub mają wyznaczone miejsca obiektu budowlanego przeznaczone do magazynowania odpadu. Baterie i akumulatory samochodowe oddać można w punktach sprzedaży detalicznej na poczet nowego akumulatora oraz uniknięcia opłaty depozytowej.

Zużyte baterie i akumulatory zostają przetransportowane do organizacji zajmujących się odzyskiem i utylizacją owych odpadów. Z racji iż są to odpady niebezpieczne muszą zostać one poddane odpowiednim sposobom unieszkodliwiania. W procesie recyklingu baterii wykorzystuje się trzy podstawowe zabiegi:

• proces mechaniczny, który polega na separacji poszczególnych elementów budowy akumulatorów i baterii, przygotowując je w ten sposób do dalszych zabiegów,
• proces hydrometalurgiczny, który polega na chemicznej obróbce, dzięki której następuje odzysk metali i pośrednich frakcji,
• proces termiczny (pirometalurgiczny), który polega na termicznym odzysku metali poprzez wytopienie ich w specjalistycznych piecach oraz odzysk związków lotnych.

Dzięki tym zabiegom zostają odzyskane substancje, które zostają wykorzystane do dalszej produkcji.

Do artykułu wykorzystano informacje ze strony:
https://www.recykling-polska.pl/466/informacje-recykling/recykling-samochodow-recykling-akumulatorow/
http://ecoportal.com.pl/recykling-baterii-i-akumulatorow/
http://inzynieria-aparatura-chemiczna.pl/pdf/2012/2012-5/InzApChem_2012_5_239-241.pdf

Akumulatory elektryczne i baterie galwaniczne mogą występować zarówno w postaci wielko-, jak i małogabarytowej. Są one produktami, które po zużyciu stają się odpadami o charakterze niebezpiecznym. Ze względu na wysoki poziom rozproszenia miejsc powstawania tych odpadów, szczególnie trudna jest kontrola ich właściwego gromadzenia oraz przetwarzania. Powszechną praktyką jest przenikanie zużytych baterii i akumulatorów, szczególnie małogabarytowych, do strumienia odpadów komunalnych i w rezultacie deponowanie ich na składowiskach komunalnych. Zużyte baterie i akumulatory (oprócz ewidentnych cech charakteryzujących je jako odpady niebezpieczne) posiadają znaczą wartość surowcową. Poddane procesom odzysku mogą stanowić znaczne zasoby ochraniające naturalne złoża surowcowe.

Ustawodawstwo
Podstawowym aktem prawnym obowiązującym na terenie całej Unii Europejskiej jest dyrektywa 2006/66/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 6 września 2006 r., wprowadzająca mechanizmy skuteczniejszej i pełniejszej ochrony środowiska przed negatywnym oddziaływaniem zużytych baterii i akumulatorów. Dyrektywa przewiduje zakaz wprowadzania do obrotu wszystkich baterii i akumulatorów, które zawierają powyżej 0,0005% wagowo rtęci lub 0,002% wagowo kadmu (art. 4.1.a i b), z wyłączeniem (art. 4.2.) ogniw guzikowych o zawartości rtęci nie wyższej niż 2% wagowo. Powyższych zakazów nie stosuje się do baterii i akumulatorów przenośnych przeznaczonych do użytku w systemach awaryjnych i alarmowych, sprzęcie medycznym oraz bezprzewodowych narzędziach elektrycznych.
W dyrektywie określono również wymagania dla prowadzących przetwarzanie i recykling zużytych baterii i akumulatorów poprzez osiągnięcie konkretnych poziomów wydajności recyklingu, które odnoszą się do stosownych technologii i instalacji. Do 26 września 2011 r. poziom recyklingu miał wynosić 65% dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych, 75% dla akumulatorów niklowo-kadmowych i 50% dla innych zużytych baterii i akumulatorów.

Implementacja dyrektywy do Polskiego prawa nastąpiła 24 kwietnia 2009 r. w ustawie o bateriach i akumulatorach (Dz.U. 2009, nr 79, poz. 666).

W artykule 1 ustawy określono:
1. wymagania dotyczące wprowadzanych do obrotu baterii i akumulatorów;
2. zasady wprowadzania do obrotu baterii i akumulatorów;
3. zasady zbierania, przetwarzania, recyklingu i unieszkodliwiania zużytych baterii i zużytych akumulatorów.

Natomiast w art. 15 Ustawy określono wymagania dotyczące uzyskania minimalnych wysokości recyklingu. Dla zużytych baterii kwasowo-ołowiowych i zużytych akumulatorów kwasowo-ołowiowych minimalny poziom recyklingu ma wynosić 65%, dla zużytych baterii i akumulatorów niklowo-kadmowych 75% i dla innych zużytych baterii i akumulatorów 50%. Sposób obliczenia poziomów wydajności recyklingu zamieszczono w rozporządzeniu ministra środowiska z 19 kwietnia 2011 r. (Dz.U. 2011, nr 92, poz. 536).

W art. 33 ust. 2 określono roczne poziomy zbierania zużytych baterii przenośnych i zużytych akumulatorów. W rozporządzeniu ministra środowiska z 3 grudnia 2009 roku (Dz.U. 2009 nr 215, poz. 1671) w art. 1, pt. 5–7 określono, iż w roku 2014 – poziom zbierania zużytych baterii i akumulatorów przenośnych ma wynosić 35%, w 2015 – 40%, zaś w 2016 r. i kolejnych latach – 45%.

W rozporządzeniu ministra środowiska z dnia 3 grudnia 2009 r. w sprawie stawki opłaty produktowej (Dz.U. 2009, nr 215, poz. 1672) określono wysokość opłaty produktowej dla zużytych baterii i akumulatorów przenośnych na poziomie 9 zł/kg.

Opłata depozytowa jest pobierana przy sprzedaży detalicznej akumulatorów kwasowo-ołowiowych jako osobnych produktów. Jej zwrot następuje po przekazaniu zużytego akumulatora sprzedawcy detalicznemu tych akumulatorów lub do punktu systemu zbiórki zużytych akumulatorów zorganizowanego przez przedsiębiorcę. Stawka opłaty depozytowej zgodnie z rozporządzeniem ministra środowiska 7 lipca 2010 r. w sprawie stawek opłaty depozytowej (Dz.U. 2010, nr 130, poz. 882) wynosi 30 zł za sztukę baterii samochodowej kwasowo-ołowiowej i akumulatora samochodowego kwasowo-ołowiowego oraz 35 zł za sztukę baterii przemysłowej kwasowo ołowiowej oraz akumulatorów przemysłowych kwasowo-ołowiowych.

Podział ogniw galwanicznych Ogniwa elektrochemiczne są układem dwóch różnych elektrod zanurzonych w tym samym lub innym elektrolicie albo dwóch jednakowych elektrod zanurzonych każda w innym elektrolicie. Graniczą one ze sobą w taki sposób, że przy zapewnieniu przewodnictwa jonowego i po połączeniu obu elektrod przewodnikiem możliwa jest wymiana elektronów. Zatem działanie ogniwa galwanicznego polega na zamianie energii chemicznej na energię elektryczną. Powstałe w wyniku utleniania anody elektrony zasilają zewnętrzny odbiornik energii, a następnie powracają do ogniwa, gdzie biorą udział w reakcji redukcji katody.

Ogniwa galwaniczne można podzielić w różnoraki sposób. Jednym z najpopularniejszych sposobów jest podział na:
• ogniwa pierwotne (baterie),
• ogniwa odwracalne (akumulatory),
• ogniwa paliwowe.

Ogniwa można również dzielić na ( uwzględniając Pyssa J., 2007):
• kształt i rozmiar (cylindryczne np. R6, R14, R20; płytkowe np. F15, F20, F30; prostokątne-pryzmatyczne np. S4, S6, S8, S10),
• zastosowanie (ogniwa małogabarytowe stosowane do zasilania urządzeń przenośnych, w motoryzacji i przemyśle),
• rodzaj materiału elektrodowego anody i katody (cynkowe, manganowe, niklowe, kadmowe, litowe).

Skład ogniw galwanicznych
Skład ogniw galwanicznych zmienia się w sposób niezwykle szybki. Ze względu na coraz ostrzejsze normy producenci baterii i akumulatorów zostali zmuszeni do zmian technologicznych. Akumulatory niklowo-wodorkowe powoli zaczęły zastępować technologie niklowo-kadmowe. Ich główną zaletą jest fakt, że w akumulatorach o tych samych rozmiarach można uzyskać prawie trzykrotnie większą gęstość energii. Poza tym zawierają one mniejszą ilość toksycznych metali i łatwiej ulegają procesom recyklingu. Akumulatory litowo-jonowe mają wysoką gęstość energii oraz mały ciężar. Stanowią perspektywiczne źródło zasilania dla samochodów elektrycznych.

Metody odzysku i recyklingu
Proces recyklingu baterii i akumulatorów uzależniony jest od tego, z jakim materiałem mamy do czynienia. W zależności od tego, czy mamy do czynienia z ogniwem jednego typu czy z mieszaniną ogniw, procesy recyklingu (odzysku materiałów ze zużytych elektrochemicznie źródeł prądu) mogą odbywać się według trzech podstawowych metod.

Zakłady unieszkodliwiania akumulatorów ołowiowych
Zużyte akumulatory ołowiowe poddawane są procesom technologicznym mającym na celu odzysk zawartego w nich ołowiu i kwasu siarkowego. W Polsce istnieją dwa duże zakłady, które zajmują się przerobem zużytych akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Obydwa te zakłady zlokalizowane są na terenie województwa śląskiego: w Bytomiu – Orzeł Biały SA, którego moc przerobowa wynosi 100 tys. Mg złomu akumulatorowego oraz w Świętochłowicach – Baterpol SA z mocą przerobową 70 tys. Mg.

Moce przerobowe Baterpol SA pozwalają na odzyskanie (Bendkowski J., Wengierek M., 2004; Pyssa J., 2006):
• 17 500 Mg ołowiu metalicznego,
• 28 500 Mg pasty ołowiowej,
• 3 500 Mg polipropylenu,
• 700 Mg odpadów żelaznych,
• 1400 Mg elektrolitu, przy przerobie 70 000 Mg złomu akumulatorowego rocznie.

Technologia recyklingu akumulatorów kwasowo-ołowiowych

W firmie Baterpol występują trzy główne procesy technologiczne (Bendkowski J., Wengierek M., 2004; Pyssa J., 2006):
1. segregacja złomu akumulatorowego,
2. przerób ołowiu w krótkim piecu obrotowym,
3. rafinacja ołowiu.

Bilans procesu recyklingu
W procesie recyklingu zużytych akumulatorów kwasowo-ołowiowych powstaje wiele produktów mających wartość handlową. Należą do nich ołów, polipropylen oraz pasta ołowiowa. Dzięki zastosowaniu odpowiednich technologii przerobu zużytych akumulatorów obydwie firmy działające na rynku polskim mogą sprzedawać cztery poszukiwane surowce o wysokim stopniu czystości: ołów rafinowany i jego stopy (kupują je zwłaszcza producenci akumulatorów), gotowe wyroby walcowane z ołowiu (np. wszelkiego typu obciążniki czy przeciwwagi), siarczan sodu stosowany do produkcji detergentów oraz w przemyśle szklarskim, papierniczym i tekstylnym, a także polipropylen-jedno z bardziej wartościowych tworzyw sztucznych na rynku

Podsumowanie
Aktualne przepisy prawne wymuszają na wprowadzających (producentach oraz importerach) baterii i akumulatorów obowiązek ich odzysku i recyklingu jako odpadu poużytkowego w ilości wynikającej z ustalonego wskaźnika odzysku. Wydaje się, że ustawowo wyznaczone poziomy odzysku oraz recyklingu wprowadzonych na rynek baterii i akumulatorów zostaną osiągnięte. Recykling zużytych akumulatorów ma na celu nie tylko zmniejszenie zalegających na wysypiskach odpadów, ale przede wszystkim ograniczenie zużycia nieodnawialnych zasobów surowców naturalnych. Problemem pozostaje system zbiórki oraz transportu baterii i akumulatorów, w szczególności tych, które powstają u małych oraz średnich wytwórców. Poważnym problemem logistycznym, ze względu na nieekonomiczność procesu zbierania, czasowego przechowywania oraz transportu są odpady powstające w dużym rozproszeniu tzn. w gospodarstwach domowych, rolnictwie, małych zakładach samochodowych.

Do artykułu wykorzystano informacje ze strony: www.e-gospodarkaodpadami.pl/rynek/zuzyte-bateriei-akumulatory/