Переработка батареек в России – время пришло! Часть 1

29 октября 2013 года в Центре экономии ресурсов на Флаконе прошла историческая лекция "Переработка батареек в России - время пришло!". Участники Коалиции "ПРО Отходы" пригласили директора компании "Мегаполисресурс" Владимира Мацюка, чтобы все желающие смогли из первых уст узнать о челябинском заводе, российской технологии переработки батареек и задать интересующие вопросы. На встрече также выступили представители сети магазинов электроники "Media Markt", заключившей договор с перерабатывающим предприятием и запускающей сбор батареек.

До октября 2013 года все собранные в России батарейки отправлялись на долгосрочное хранение или захоранивались на полигонах опасных отходов. Теперь же у сознательных граждан есть возможность отправить их на переработку.

Во вступительной части эксперты Коалиции "ПРО Отходы" рассказали о воздействии батареек, выброшенных с обычным мусором, на окружающую среду и здоровье человека.

Первый химический элемент питания был открыт совершенно случайно в конце 18 века итальянским ученым Луиджи Гальвани. Ученый изучал реакции животных на различные воздействия. Присоединив к лягушачьей лапке две полоски различных металлов, он обнаружил протекание тока между ними и назвал это явление "животным электричеством". Через несколько лет другой ученый - Алессандро Вольта - выявил, что причиной возникновения тока является химическая реакция между двумя различными металлами в определенной среде. Вольта поместил в емкость с соляным раствором две пластинки: цинковую и медную. Это устройство и стало первым в мире автономным химическим элементом.

В 1859 году французский ученый Гастон Плантэ создал элемент питания, в котором использовались свинцовые пластины, погруженные в слабый раствор серной кислоты. Это устройство можно было заряжать от источника постоянного тока, после чего оно начинало само вырабатывать электричество, выдавая почти всю потраченную на заряд энергию. Это можно было проделывать много раз. Так появился первый аккумулятор.

Все дальнейшее развитие химических источников тока проходило в направлении уменьшения размеров и применения более совершенных материалов. Сегодня батарейка - настолько привычная и обычная для нас вещь, что нам трудно себе представить, что она может быть опасной.

Если рассмотреть внимательно любую батарейку или аккумулятор, то можно увидеть знак "перечеркнутый контейнер". Согласно Директиве 2002/96/ЕС Об отходах электрического и электронного оборудования, производители продукции, содержащей в своем составе вещества, опасные для окружающей среды и здоровья человека, обязаны размещать на упаковке информацию по ее утилизации. Знак "перечеркнутый контейнер" означает, что этот отход нельзя смешивать с общим мусором и отправлять на обычные полигоны твердых бытовых отходов (ТБО).

Опасными бытовыми отходами считаются отходы, которые потенциально могут увеличить опасные свойства муниципальных отходов при захоронении, сжигании и компостировании. Эксперты Европейской комиссии выделяют 14 типов веществ, которые представляют наибольшую опасность для здоровья человека и окружающей среды, а при попадании в общий объем ТБО передают неопасным отходам часть своих опасных свойств. Это мышьяк, свинец, кадмий, хром, медь, никель, ртуть, цинк, полихрорированные дифенилы, бензол, тетрахлорэтилен, трихлорэтилен, четыреххлористый углерод, цианид натрия. Половина из этих веществ может содержаться в химических источниках тока.

Благодаря принятым в Европейском Союзе директивам (2011/65/ЕС Об ограничении содержания вредных веществ, 2006/66/ЕС Об аккумуляторных батареях и элементах питания и отработавших аккумуляторных батареях и элементах питания, 2008/98/ЕС Рамочная директива по отходам) содержание ртути, свинца и кадмия в батарейках в развитых странах значительно сократилось. Однако достаточно велик поток дешевых элементов питания из азиатских стран, и состав этой продукции оставляет желать лучшего.

Различные типы батареек и аккумуляторов различаются своими характеристиками, назначением и составом. В зависимости от состава они могут быть отнесены к опасным отходам по причине токсичности содержащихся внутри них металлов и способности к самовзрыванию. Согласно российской классификации такие отходы могут быть отнесены к 1-4 классам опасности. В России ежегодно на свалки отправляется около 15 000 тонн батареек, которые загрязняют тяжелыми металлами воздух, почву и воду.

Существует ряд исследований экологических проблем отработанных химических элементов питания. Захоронение на полигонах ТБО приводит к выщелачиванию - переводу в раствор компонентов твердого вещества. Это процесс, с помощью которого металлы добывают из руды, но в условиях свалки происходит увеличение содержания высокотоксичных тяжелых металлов в фильтрате полигона. В толще свалки происходит миграция тяжелых металлов - часть их попадает в окружающую среду, а часть накапливается в теле свалки. Результаты исследования выщелачивания металлов из марганцево-цинковых батарей посредством моделирования их захоронения в заполненной почвой колонне показали, что концентрация цинка в почве увеличилась в 70 раз, а марганца - в 11 раз. Электролит гидроксид калия (КОН) повысил уровень рН почвы. Повышение уровня рН способствовало удержанию металлов в поверхностном слое почвы, но было недостаточным для прекращения их миграции. На большинстве российских полигонов сбор фильтрата не осуществляется, поэтому тяжелые металлы гарантированно попадают в почву, поверхностные и грунтовые воды. В случае, если фильтрат собирается, то наличие в нем тяжелых металлов усложняет очистку и обезвреживание образующихся шламов. Концентрация тяжелых металлов в фильтрате подавляет жизнедеятельность активного ила, что затрудняет биологическую очистку стоков.

При сжигании вместе с ТБО основная часть металлов (ртуть, кадмий, марганец, цинк) концентрируется в золе и шлаке и усложняет дальнейшую переработку. Часть будет присутствовать в отходящих газах, поэтому степень загрязнения воздуха будет зависеть от эффективности системы газоочистки. Поливинилхлоридные компоненты источников тока при сжигании становятся источником хлороводорода HCl, который связывается металлами и гидроксидом калия с образованием хлоридов. Металлы концентрируются в шлаке и в летучей золе в виде хлоридов и оксидов. Гидроксид калия частично нейтрализует образующиеся при сжигании кислые газы, но из-за коррозионной активности является одной из причин быстрого износа материалов печи. При сжигании батарей вместе с другими ТБО образование хлоридов металлов усиливается из-за присутствия в ТБО многих других хлорсодержащих материалов.

Загрязняя окружающую среду, тяжелые металлы неизбежно попадают в живые организмы и становятся причиной острых отравлений и хронических заболеваний, поскольку накапливаются в организме. Соединения кадмия и марганца поражают ЦНС, печень, почки и нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление может привести к анемии и разрушению костей. Никель вызывает экземы и заболевания легких. Кадмий, также как и никель, является канцерогенным веществом и может явиться причиной генетических отклонений.

Большое разнообразие игрушек на батарейках делает элементы питания доступными детям. Проглатывание батарейки вызывает химический ожог в результате воздействия электролита на слизистую, что может привести к различным осложнениям в зависимости от того, сколько времени опасное вещество проведет в организме ребенка.

Также батареи могут взрываться при взаимодействии с огнем или при попытке зарядить неперезаряжаемый элемент. В первую очередь это относится к источникам тока, содержащим литий. Взрыв может вызвать пожар и химический ожог при попадании лития на слизистые оболочки или влажную кожу.

Сама собой проблема загрязнения не решится, пока мы не поймем, что совершенно нормально не выкидывать в землю яд. Сегодня мы испытываем воздействие от батареек, выброшенных 10 лет назад. С каждым годом потребление батарей и аккумуляторов увеличивается, поэтому важно знать и понимать, что это не только опасные, но и ценные вещества. При правильном обращении и утилизации они будут приносить не вред, а пользу, и это светлое будущее зависит только от нас.

Материал подготовлен Ингой Чумаковой, Центр экономии ресурсов, Коалиция "ПРО Отходы"