Во что перерабатывают батарейки
Как и во что перерабатывают старые батарейки
Использованные батарейки нужно сдавать на переработку, так как они содержат токсичные вещества, способные нанести вред окружающей среде. Мы много рассказываем о «правильной» сдаче техники в утиль, но как и во что именно перерабатывают старые аккумуляторы?
Есть много разновидностей батареек с разным химическим составом. В самых привычных солевых и щелочных в качестве «плюса» и «минуса» используются марганец и цинк, но есть также серебряно-цинковые, ртутно-цинковые, литий-ионные, никель-кадмиевые, никель-железные и другие аккумуляторы. Все их мы кидаем в один контейнер для утилизации, а вот что с ними делают на заводе по переработке.
Батарейки с разным химическим составом перерабатываются отдельно, потому сначала их вручную разбирают по типам. Если определить химическую принадлежность по маркировке не получается, то аккумулятор отправляют в лабораторию на анализ.
Сортировка батареек. Изображение: eco2eco
2. Дробят и сепарируют
Батарейки пропускают через промышленный шредер, после чего с помощью магнитного сепаратора отделяют содержимое от железной оболочки.
3. Промывают от электролита
Помимо металлов, которые отвечают за положительный и отрицательный заряд, в аккумуляторах также есть электролит, в нем протекает химическая реакция. Например, в солевых батарейках это хлорид аммония, а в щелочных – гидроксид калия. Раздробленные АКБ промывают, а получившийся раствор используют для нейтрализации кислот.
4. Извлекают металлы
К этому моменту батарейки уже превратились в рудную массу, из которой с помощью электролиза извлекают цветные металлы и их соли. Например, из щелочных батареек можно извлечь около 95% их содержимого.
5. Фильтруют графит
На последнем этапе переработки отфильтровывают нерастворимый графит, из которого состоит стержень батарейки.
На выходе получается стальной лом, медный и цинковый порошок, диоксид марганца и соли других металлов, а также графит. Практически все извлеченные металлы можно использовать в производстве новых батареек, а графит применяется в антифрикционных материалах, в частности для велосипедной смазки.
Как и во что перерабатывают старые батарейки
Использованные батарейки нужно сдавать на переработку, так как они содержат токсичные вещества, способные нанести вред окружающей среде. Мы много рассказываем о «правильной» сдаче техники в утиль, но как и во что именно перерабатывают старые аккумуляторы?
Есть много разновидностей батареек с разным химическим составом. В самых привычных солевых и щелочных в качестве «плюса» и «минуса» используются марганец и цинк, но есть также серебряно-цинковые, ртутно-цинковые, литий-ионные, никель-кадмиевые, никель-железные и другие аккумуляторы. Все их мы кидаем в один контейнер для утилизации, а вот что с ними делают на заводе по переработке.
Батарейки с разным химическим составом перерабатываются отдельно, потому сначала их вручную разбирают по типам. Если определить химическую принадлежность по маркировке не получается, то аккумулятор отправляют в лабораторию на анализ.
Сортировка батареек. Изображение: eco2eco
2. Дробят и сепарируют
Батарейки пропускают через промышленный шредер, после чего с помощью магнитного сепаратора отделяют содержимое от железной оболочки.
3. Промывают от электролита
Помимо металлов, которые отвечают за положительный и отрицательный заряд, в аккумуляторах также есть электролит, в нем протекает химическая реакция. Например, в солевых батарейках это хлорид аммония, а в щелочных – гидроксид калия. Раздробленные АКБ промывают, а получившийся раствор используют для нейтрализации кислот.
4. Извлекают металлы
К этому моменту батарейки уже превратились в рудную массу, из которой с помощью электролиза извлекают цветные металлы и их соли. Например, из щелочных батареек можно извлечь около 95% их содержимого.
5. Фильтруют графит
На последнем этапе переработки отфильтровывают нерастворимый графит, из которого состоит стержень батарейки.
На выходе получается стальной лом, медный и цинковый порошок, диоксид марганца и соли других металлов, а также графит. Практически все извлеченные металлы можно использовать в производстве новых батареек, а графит применяется в антифрикционных материалах, в частности для велосипедной смазки.
Как перерабатывают старые батарейки и аккумуляторы в России
Переработка батареек в России
Российский рынок батареек в последние годы развивается нестабильно: в 2015 и 2016 годах аналитики Discovery Research Group зафиксировали падение объема продаж — в первом случае всего на 1%, зато во втором — почти на четверть. В 2017-м в РФ было реализовано 816 млн элементов питания — при средней цене 43,2 руб. за штуку продажи в денежном выражении превысили 35 млрд руб. Сколько батареек добирается до переработки, эксперты не уточняют, однако для утилизации всего собираемого объема по состоянию на 2019 год фактически хватает мощностей одного завода — челябинского «Мегаполисресурса». Владелец и генеральный директор предприятия Владимир Мацюк пришел к идее подобного бизнеса во время занятий научной деятельностью. Третья глава его кандидатской диссертации была посвящена переработке редких видов отходов, и первой линией «Мегаполисресурса» стало оборудование для утилизации фиксажной жидкости. В этом элементе проявки фотографий содержится много серебра — из 1 л отходов можно получить до 4 г металла.
Со временем рост популярности цифровой фотографии сделал бизнес нерентабельным и мощности завода перепрофилировались под переработку офисной техники и другой электроники. На сей раз металлы «добывались» с печатных плат — в основном речь шла о золоте, серебре и меди.
До батареек Мацюк «добрался» в 2012-м. «Я выступал с докладом на форуме в Челябинске, и меня спросили: А батарейки вы сможете переработать? — вспоминал предприниматель в интервью RecycleMag. Задавшие вопрос активисты тут же передали ему 100 кг «сырья». Батарейки оказались одним из простейших для переработки товаров. Технология умещается в два этапа: измельчение металлической оболочки и сортировка солей цветных металлов. Последние можно использовать для производства новых элементов питания.
Мацюк быстро наладил производственный процесс и принялся активно экспериментировать с материалами, которые приносили «разные люди и организации». Тогда же на фоне роста популярности у населения «зеленых» потребительских привычек раздельно собирать батарейки стали крупные торговые сети. Уже спустя несколько месяцев к «Мегаполисресурсу» обратились IKEA и MediaMarkt — обе компании готовы были собирать и доставлять на завод партии элементов питания. Вскоре к ним присоединился «Вкусвилл». Также среди партнеров завода — один из крупнейших мировых производителей батареек Duracell. В декабре 2017-го на предприятии открыли новую линию, предназначенную исключительно для батареек. В технологии производства при этом ничего кардинально не поменялось — просто раньше элементы питания перерабатывали в «перерывах» между утилизацией электротехники.
Переработка батареек в России остается в зачаточной стадии — и монополия «Мегаполисресурса» тому яркое доказательство: объемы, достаточные для загрузки мощностей других предприятий, просто не собираются, констатировал Мацюк в интервью РБК. По данным СПАРК, в 2018-м выручка завода превысила 7 млн руб., а убыток составил 1,5 млн руб.
Утилизация аккумуляторов
Еще один распространенный элемент питания — аккумуляторные батареи (АКБ). Около 99% компонентов старого аккумулятора можно использовать повторно, поэтому заводы по производству АКБ часто изначально оснащены линией для переработки. Вторсырье достигает 80% в структуре новых элементов.
Для переработки батареи свинец в виде пластин сначала отделяют от пластика, а электролит обезвреживают. В России работают несколько сборщиков свинцового лома. Крупнейший— группа МАГЛЮГ с сетью более чем из двадцати точек сбора по всей стране. Их партнерами становятся предприятия поменьше — например, московский «Энергомет». Эта компания была основана в 2005 году в Магнитогорске и начинала со сбора лома цветных металлов.
Переформатировать бизнес на АКБ пришлось в кризис 2008-го — тогда предприятие привлекло в партнеры Тюменский аккумуляторный завод, вспоминает гендиректор «Энергомета» Олег Заиченко. Обороты бизнеса по утилизации элементов питания стали быстро расти, и вскоре «Энергомет» перебрался в Москву. «Мы потратили много ресурсов, чтобы выйти на столичный рынок с готовой идеей», — говорит Заиченко. В компании была выстроена цепочка от приема аккумуляторного лома у населения до производства и продажи восстановленных АКБ.
Технология переработки проста: измельчение металлической оболочки и сортировка солей цветных металлов. Последние можно использовать в производстве новых элементов питания
По оценкам Заиченко, ежегодный объем продаж на российском рынке аккумуляторов составляет до 10 млн в год в штучном выражении. При переработке вышедших из строя аккумуляторов образуется 200 тыс. т свинца в год. До 1,5 тыс. т приходится на «Энергомет». «Мы заметили, что некоторые батареи не до конца отработали ресурс», — говорит Заиченко. Так компания пришла к идее открытия цеха по восстановлению АКБ. Это именно восстановление, а не переработка: сотрудники «Энергомета» возвращают жизнь батареям, которые потеряли емкость, заряд и другие электрохимические характеристики.
В цехе площадью 400 кв. м АКБ сначала заряжают для проверки на возможность восстановления, а после отправляют на десульфатацию — очистку пластин внутри аккумулятора от сульфата свинца. Затем компания продает восстановленные аккумуляторы в собственной сети магазинов. Цена устройств со средним сроком работы около двух лет варьируется от 1,8 тыс. до 6 тыс. руб.
АКБ, которые в компании не могут восстановить, отправляют на партнерские заводы-переработчики — «Мета 5» в Щелково и «Фрегат» в Воскресенске. Полученный обратно свинец «Энергомет» отправляет на Рязанский аккумуляторный завод — тот производит для компании аккумуляторы, которые она затем продает под собственными брендами. Выручка «Энергомета» в 2017-м составила 25,1 млн руб., прибыль — около 200 тыс. руб.
Экономика батареек
Мировой опыт в переработке батареек
Китай: литиевый кризис
Главная угроза для Китая — резкий рост объема отработавших свой срок литийионных батарей: литий и кобальт гораздо опаснее для окружающей среды, чем магний, калий и цинк в щелочных батарейках. Этот риск связан с бумом мобильной техники и электромобилей и уже не носит теоретический характер: к 2020 году объем токсичного лома в КНР может достигнуть 276 млн т, сообщал Reuters. При планах выпуска до 2 млн машин с электродвигателями в год масштаб проблемы будет только нарастать. Власти уже сделали прозрачной систему мониторинга переработки таких аккумуляторов и обязали заниматься утилизацией гигантов автопрома.
США: контейнеры для населения
Вторая жизнь батарейки: экологическая инициатива или бизнес
Ежегодно в России образуются сотни тысяч тонн отходов самых опасных классов, в том числе батареек. Только в Новосибирской области в год используется свыше 330 тонн элементов питания: в среднем один человек выбрасывает несколько батареек. Попадая на полигоны отходов, они могут оказать негативное воздействие на окружающую среду. Но этого можно избежать, отдав батарейки на переработку. Тогда большая часть их «начинки» может быть использована повторно и не навредит природе. Рассказываем, как это делают в Сибири.
Сколько в России используется батареек?
В России, по данным Минприроды, ежегодно образуется около 400 тысяч тонн отходов чрезвычайно опасных и высокоопасных классов. В это число входят и батарейки — их относят ко II классу опасности. По данным властей, только 1,5% всех опасных отходов обезвреживаются и утилизируются операторами, имеющими необходимые лицензии.
Согласно исследованию компании Discovery Research Group, в России в среднем продают 20 тыс тонн батареек в год. Компания указывает, что потребление в 2014—2017 годах незначительно сокращалось, но в целом речь идет о семи батарейках на человека. Примерно такой же статистики придерживаются и в компании Duracell, и на предприятиях, перерабатывающих элементы питания.
«По данным декларирования химических источников тока на таможне, в Россию ввозится в год порядка 1 миллиарда штук, что дает частное потребление примерно в 8 штук на человека», — говорит Владимир Мацюк, генеральный директор ГК «Мегаполисресурс», которая первой в России занялась глубокой переработкой элементов питания.
Вячеслав Косенко, руководитель ООО «Демеркуризация», которое утилизирует батарейки в Новосибирске c 2018 года, рассказывает, что объем отходов рассчитывается, исходя из того, что в среднем житель использует в год 6 батареек. Таким образом, по его словам, в Новосибирской области потребление составляет более 330 тонн.
Важно найти добросовестного исполнителя
Элементы питания занимают меньше четверти процента в общем объеме ТКО, но это уже 50% всех токсичных металлов в мусоре, утверждается в материалах регоператора по обращению с отходами в Новосибирской области «Экология Новосибирск» (исходя, правда, из потребления 20 штук на человека).
Данные о вредном воздействии батареек на окружающую среду найти несложно. Тем не менее, в основном они оказываются на полигонах — по данным Discovery Research Group, до недавнего времени на утилизацию попадало менее 1% батареек.
С чем это связано? Во-первых, зачастую мы имеем дело с экологической безграмотностью. «Не все видят значок перечеркнутого мусорного ведра на батарейке и не знают, что ее нельзя просто так выбрасывать. Это отход второго класса опасности — экосистема восстанавливается в течение 30 лет после ликвидации источника загрязнения. Не все об этом знают, соответственно, закончился заряд — выбросили и все, — говорит руководитель проекта по раздельному сбору отходов из Новосибирска Анна Вознесенская. — Те, кто знают и видят, начинают искать способы сдать, и время от времени наталкиваются на недобросовестных сборщиков, которые хотят просто хайпануть на этой теме: „Вот ребята, мы за чистоту окружающей среды“. А в итоге эти батарейки потом сваливаются где-то за гаражом, и ничего с ними не происходит. Урон окружающей среде тоже нанесен».
При этом сама по себе переработка довольно затратный процесс, не приносящий прибыли. «Частично затраты покрываются продажей продуктов переработки, частично субсидируется из прибыли от переработки драгосодержащих отходов. Компании, которые заключили с нами договор, оплачивают утилизацию батареек», — поясняет Владимир Мацюк.
По оценкам Вячеслава Косенко, реализация вторичных ресурсов покрывает не более 10−15% себестоимости утилизации. «На весь СФО пока только в нашем регионе министерство природных ресурсов субсидирует утилизацию отработанных батареек. Субсидировало в 2018 году. Как будет в 2019 и далее — вопрос пока открытый, — поясняет Косенко. — Мэрия города в лице департамента энергетики и ЖКХ и комитета по экологии города Новосибирска с 2017 года выделяет бюджетные средства на проведение акций по сбору батареек у населения, но это разовые и небольшие деньги».
До 2018 года ГК «Мегаполисресурс» из Челябинска было фактически единственным в стране предприятием, которое занималось глубокой переработкой элементов питания. Они начали перерабатывать батарейки в 2013 году. И долгое время практически не было системы сбора, хотя спрос на нее начал формироваться.
«Сбор и переработка батареек не задумывались как бизнес изначально, это был ответ на запрос экологически активных граждан. То есть мы фактически следовали за формирующимся спросом. Не думаю, что мы внесли вклад в изменение подхода людей, пока мы собираем фактически у тех, кто и так готов и хотел бы это делать, и ждет доступной инфраструктуры», — рассказывает Владимир Мацюк.
Зимой 2014-го в Новосибирске жительницы Академгородка провели первую акцию по раздельному сбору отходов, включая элементы питания. Они, по словам Анны Вознесенской, направлялись как раз в Челябинск, сейчас — уходят на завод в Новосибирске.
Акции по раздельному сбору отходов проходят в 17 точках в различных районах Новосибирска и известны жителям под названием «Зеленая белка». Это волонтерский проект.
По наблюдениям Вознесенской, если горожане видят, что есть добросовестный исполнитель, они готовы собирать батарейки и сдавать на утилизацию. «Когда я на работе сказала, что занимаюсь такими благотворительными акциями, ко мне буквально на следующий день подошел коллега и сказал: „Я хочу тебе принести трехлитровую банку батареек. Я копил в течение нескольких лет. Я знаю, что выбрасывать нельзя“. У людей есть запасы, и, когда они находят место, куда можно сдать, когда они в нем уверены, эти запасы и всплывают наружу».
Где можно сдать батарейки?
На заводе «Мегаполисресурс» за шесть лет количество утилизированных батареек выросло почти в 40 раз — до 409,4 тонн в 2018 году. А количество пунктов, куда можно принести батарейки, к середине 2019-го превысило 2200.
Ситуация с утилизацией существенно изменилась после 2017 года, следует из данных компании. В первую очередь это связано с появлением партнеров и как следствие — развитием сети сбора. Так, например, в конце 2017-го в партнерстве с производителем элементов питания был запущен проект «Сдай батарейки с Duracell».
«Стартовав в конце 2017 года, совместная инициатива Duracell и ГК „Мегаполисресурс“ по построению федеральной инфраструктуры помогла увеличить количество собранных батареек в России до 409,4 тонн в 2018 году, или около 3% от всего рынка батареек. Цель на 2019 год — это 1000 тонн, что составляет около 7%», — комментирует лидер экологической инициативы Duracell Александр Пестерев.
В рамках проекта проходят «недели сбора батареек» — в 2019 году два контейнера будут путешествовать по России все лето и первый месяц осени. В Сибири акция охватывает Новосибирск, Томск, Барнаул, Новокузнецк, Кемерово. Сдать таким образом можно батарейки и аккумуляторы (кроме автомобильных) любых производителей.
По словам Александра Пестерева, работа по созданию инфраструктуры сбора батареек сопровождается информационной кампанией, в рамках которой взаимодействие ведется как со СМИ, так и с блогерами, лидерами мнений и активистами на местах. «И мы уже видим позитивные изменения. Например, множество россиян пишут нам с просьбой установить контейнер в их городе, — говорит он. — Кроме того, мы активно сотрудничаем с органами власти. Наш проект получил поддержку Минпромторга и Росприроднадзора, мы уже заключили договоры с рядом субъектов федерации, а местные власти регулярно согласуют наши акции в городах России. В целом, спрос на экологические инициативы у государства есть, и он крайне высок».
На линии в Новосибирске в 2018 году было утилизировано чуть больше 18 тонн. Если посчитать в процентах, взяв примерный объем потребления в 335 тонн, то получается, что более 5% на регион. А если учесть еще акции в рамках проекта Duracell — скорее всего, процент еще выше.
Помимо точек «Зеленой белки», в Новосибирской области контейнеры для батареек расположены в магазинах. На сайте департамента энергетики и ЖКХ мэрии Новосибирска, например, можно найти карту с местами сбора отходов. Точки проекта Duracell указаны на сайте компании. Свой список пунктов приема есть и у новосибирского завода.
«В настоящее время в торговых точках по реализации электротехники у нас расположено в городе Новосибирске около 30 точек по сбору ртутных ламп и более 20 точек по сбору батареек», — говорит Вячеслав Косенко. По его данным, в области в конце 2018 года министерство природных ресурсов субсидировало расстановку более 300 контейнеров по раздельному сбору опасных отходов у населения.
Что получают из батареек?
Существует несколько видов элементов питания. Расположенный в Челябинске завод перерабатывает семь видов, за исключением ртутно-цинковых. В компании утверждают, что 94,4% материалов марганцево-цинковых батареек вновь пригодны для использования: «Из 1000 кг марганцево-цинковых батареек извлекаем 958 кг полезных материалов». Продукты переработки-диоксид марганца, цинк и железо — ничем не отличаются от аналогов, извлеченных из природных месторождений, отмечается на сайте предприятия.
Полученные вещества в последующем используются в промышленности: железо — в черной металлургии, цинк — при создании антикоррозийных покрытий, марганец — в производстве стали, электролит — в химической и металлургической отраслях для нейтрализации кислот.
Завод в Новосибирске перерабатывает марганцево-цинковые щелочные батарейки — это порядка 90% от всех использованных потребителями. В процессе переработки получается металлическая стружка, порошок диоксида марганца и пластиково-бумажный мусор (менее 10% от массы), который идет на сжигание. Не менее 85% от объема батареек возвращается во вторичный оборот.
Новосибирское ноу-хау — использование порошка диоксида марганца в производстве тротуарной плитки. На предприятии ООО «Пластиндустрия» из отходов пластика, который тоже собирается у жителей в специальные контейнеры во дворах, песка и диоксида марганца производят полимерпесчаную тротуарную плитку.
Текст: Яна Долганина
Фото 2,3 предоставлено ГК «Мегаполисресурс»
6 мифов об утилизации батареек.
А вот как бы не так. Давай я расскажу тебе, как на самом деле обстоят дела с данным вопросом.
«Батарейки/аккумуляторы токсичны для окружающей среды, поэтому требуют специальной процедуры утилизации и переработки, как и с ртуть-содержащими лампами.»
Корни этого мифа уходят к 1996 году, тогда в мире действительно производились ртуть-содержащие щелочные батарейки (в СССР не было, но на западе это был основной тип бытовых батареек), а доминирующим типом бытовых аккумуляторов были кадмиевые. С 1996 года производство обоих типов прекращено, а с 2009 запрещено. Ртутная амальгама использовалась в ранних версиях алкалиновых батареек для компенсации их несовершенства. После 1990 года удалось так улучшить процесс изготовления, что добавление амальгамы не улучшает потребительские качества.
Кадмиевые аккумуляторы были вытеснены более дешевыми и более емкими металл-гидридными аккумуляторами (NiMH). Из Китая еще можно заказать кадмиевые (ввоз в ЕС запрещен с 2009 года), но смысла нет, они проигрывают NiMH во всем. Свинцовые (автомобильные) акумы никто в мусор не выбрасывает потому что за них дают хорошие деньги. Вы их не найдете ни на помойке ни на полигоне.
«Все виды батареек и аккумуляторов которые сдают в пункты приема перерабатывают»
«Батарейки которые попали на завод по переработке, не попадают потом в почвы (поля) и воды, а из них делаются новые батарейки или другие товары.»
До 1990-х годов фермеры покупали цинк, бор, железо и т.д. в форме минеральных соединений (солей или оксидов) для посыпки грунта (обычно одновременно с основным удобрением, чтобы зря трактор не гонять). В 2000-е химическая промышленность освоила водорастворимые хелаты цинка, железа, марганца, меди. Это соединения с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА). Фермер покупает жижу и брызжет ею на листья (фертигация) поэтому затраты (финансовые) меньше, чем закапывать оксид цинка или марганца в землю.
«Технология переработки батареек имеет небольшие выбросы токсичных веществ (гораздо меньше, чем токсичность самых батареек)»
Используя природный газ батарейки обжигают как кабана, все гадости от горения идут в трубу (в США / ЕС требуют скруббер промывки и нейтрализации выхлопных газов, в России идет прямо в трубу). Согласно расчетам МИТ (Массачусетский универ) выбросы СО2 (использование энергии) и выбросы загрязняющих веществ в суммарном процессе выше, чем производство того же количества цинка, марганца, никеля карьерным самосвалом.
«Восстановленные в ходе переработки материалы уменьшают потребность в добыче таких же материалов в карьерах, химико-металлургических комбинатах и поэтому уменьшают суммарные расходы и выбросы человечества»
«Батарейки являются опасными отходами (в т.ч. согласно закону «Об отходах»), обращение с ними требует лицензии, а заводы которые ее перерабатывают имеют соответствующую лицензию, которая гарантирует, что завод ведет с ними правильно»
Батарейки не являются отходами. В Японии The Battery Association of Japan (BAJ) recommends that alkaline, zinc-carbon, and lithium primary batteries can be disposed of as normal household waste. Согласно современным законам батарейки не является отходами. Ни для их выбрасывания, ни для их переработки (если захотите построить свой завод по переработке) не требуется лицензия как на обращение с опасными соединениями (которая необходима если захотите заниматься ртутными, кадмиевыми или свинцовыми материалами)
Q: Почему же тогда в ЕС и некоторых штатах США запрещено выбрасывать батарейки в урну, если они безопасны?
A: Поведение батарейками нельзя отрывать в целом от обращения с мусором: