Утилизация аккумуляторов

ign="justify">      В отличие от других типов аккумуляторов  свинцово-кислотная батарея обычно используется, когда нужна большая  емкость, требования к весу не критические  и стоимость батареи должна сохраниться низкой.

      Достоинства герметичных свинцово-кислотного (SLA) типа аккумуляторов:

      - относительно невысокая стоимость;

      - полное отсутствие ;

      - низкий саморазряд;

      - в современных герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах, в зависимости от средней глубины разрядки, количество циклов может достигать 800-1000!

      Недостатки SLA-батарей:

      - среди перезаряжающихся батарей SLA имеют самую низкую удельную емкость, хотя во многих случаях это может быть и некритичным;

      - в отличие от Ni-Cd SLA страшны глубокие циклы разряда (это непосредственно ведет к сокращению количества циклов) [2]. 
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2. Особенности утилизации  аккумуляторов различных  видов

2.1 Утилизация щелочных  аккумуляторов.

 

     Щелочные  аккумуляторы получили свое название благодаря типу электролита, используемому в самих батареях. Щелочь, по сравнению с кислотой, имеет немного другие свойства и при этом требует пластины другого состава (никель-кадмиевый сплав или никель-железный). Сфера использования этих аккумуляторов отличная от автомобильной индустрии, поскольку в подавляющем большинстве эти батареи устанавливаются на электричках, троллейбусах, метро и силовых тягачах. Своей конструкцией они могут быть и негерметичны, при этом есть риск испарения электролита в результате перегревания батареи.

     Из-за того, что такие аккумуляторы используются в транспорте, принадлежащем государственным  структурам, они поступают на утилизацию в полном объеме, хотя есть и такие  области, которые не сдают отработанный материал по известным только им причинам. Так же как и свинцовые аккумуляторные батареи, щелочные элементы питания могут принести вред окружающей среде и здоровью человека. Именно поэтому их следует отправлять на вторичную переработку.

     Оборудование  для утилизации щелочных аккумуляторов отличается от того, на котором производится переработка кислотных батарей. Первое отличие – это слив и нейтрализация или последующая переработка щелочного электролита. Его сбор и нейтрализация являются довольно трудоемким и дорогостоящим процессом, ровно так же, как и переплавка пластин батареи. В силу того, что в пластинах содержится не чистые элементы, а их сплавы, технология переработки должна соединять в себе, как химические, так и механические технологии разделения этих компонентов. 
Печи, в которых переплавляются свинцовые пластины не подходят для переплавки никельсодержащих пластин, поскольку этот метал невозможно отделить таким способом. В то же время некачественное отделение компонентов пластин щелочных аккумуляторов может очень сильно повлиять на качество исходного продукта. В результате такого подхода полученное вторичное сырье будет непригодным для дальнейшего использования в производстве новых щелочных аккумуляторов. 
Важным моментом утилизации щелочных батарей является и наличие в компании утилизатора соответствующего разрешения на проведение подобной деятельности, поскольку сам процесс утилизации является опасным для человека. Неправильное или некомпетентное проведение всех необходимых операций по утилизации несет в себе угрозу как для сотрудников производства, так и для окружающей среды, поскольку такие организации не занимаются нейтрализацией или переработкой электролита, а просто его сливают.

     Проблема  переработки аккумуляторов этого  типа заключается в том, что на одном и том же оборудовании для утилизации и переработки ХИТ нельзя совершать это с разными типами аккумуляторных батарей, поскольку содержащиеся элементы в основе пластин и электролита требуют разных условий как переплавки, так и изъятия. Кроме того, технология, как производства, так и переработки именно щелочных аккумуляторов намного более дорогостоящая, чем их свинцово-кислотных аналогов.

     Стоит отметить также и объем поступления  аккумуляторных батарей на переработку, что для щелочных элементов питания является намного меньшим значением. Поскольку служба работы аккумуляторов на основе щелочного электролита намного больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, то они и реже поступают в пункты приема. Такая же ситуация и на рынке – в подавляющем большинстве представлены именно свинцово-кислотные аккумуляторы [3].

     Кроме того, стоит отметить, что в большинстве  случаев в нашей стране щелочные аккумуляторы не поступают на переработку по причине осуществления активной деятельности многочисленных скупщиков цветного и черного металлолома. Большинство тех, кто имеет на эксплуатации аккумуляторные батареи разного типа не идет сдавать их в специальные приемники для последующей переработки, а несет отработанные элементы питания им. Таким образом, и без того небольшой поток в приемнике аккумуляторов на щелочном электролите в реальном времени еще меньше.

     Причины, по которым необходимо именно сдавать  на переработку щелочные аккумуляторные батареи, а не просто их выбрасывать или передавать сборщикам цветных и черных металлов, разные – от экологических до экономических. Щелочной аккумулятор, размеры которого представляют собой внушительные данные, обладают некоторыми негативными факторами при эксплуатации: не герметичность батареи (конструктивная особенность этого типа аккумуляторов) представляет экологическую опасность даже во время работы, поскольку водный электролит, находящийся в банках устройства, имеет свойство испаряться, унося с собой в атмосферу очень вредные соединения, разного рода туман щелочных растворов и вредные примеси.

     Стоит отметить и свойство щелочного раствора более высокой концентрации покидать банки и «выползать» из-под  пробок батареи. Если такие аккумуляторные батареи вскрывать без сторонней помощи и не в специально отведенных для этого местах, то есть риск выброса в окружающую среду и попадания на предметы одежды и быта едких и агрессивных веществ.

     Сдача аккумуляторных батарей в специальные  приемники, из которых они дальше поступают на переработку, положительно влияет на несколько факторов: последующее снижение стоимости щелочных аккумуляторных батарей (сырье для переработки и последующего использования имеет несколько более низкую себестоимость уже в новых батареях), экологически высокая безопасность (вскрытие аккумуляторов производится исключительно в специальных условиях, обеспечивающих от пролива электролита на почву, попадания его элементов в грунтовые воды, испарения летучих токсических соединений в атмосферу и т.д.), упрощенный механизм избавления от отработанного сырья с последующим поощрением от пунктов-приемников.

     Для улучшения состояния на данный момент области переработки щелочных аккумуляторов  просто необходимо проводить акции  на уровне государственного или хотя бы регионального масштаба. Причина этого заключается в том, что у нас в стране еще не установилось четкое осознание экологической опасности выброса такого рода мусора, возможности сдачи на соответствующие пункты-приемники и реальной выгоды в таком образе поведения пользователей щелочных аккумуляторных батарей [4].

     2.2 Утилизация кислотных  аккумуляторов различных  систем.

 

     Кислотные аккумуляторные батареи в современном  мире получили огромное распространение  благодаря своей высокой производительности, возможности технологии полного не обслуживания и экономичности. По сравнению с другими типами аккумуляторов, именно кислотные являются такими, что при небольших затратах способны гарантировать высокое качество и хорошие технические показатели. Стабильная работа такого типа батарей обеспечивает и постоянно растущий спрос на них. 
На данный момент их достаточно много видов, производителей и брендов. Много автолюбителей и простых водителей, которые имеют значительный воительский стаж, успели за свою жизнь сменить не один такой элемент питания в своем автомобиле. Мало кто из них обращался с отработанными аккумуляторами в специальные пункты приема их и утилизации. Из-за опасности для экологии, которую может нести такой отработанный элемент химического питания, их настоятельно рекомендуют не отправлять на свалки, а именно передавать соответствующим организациям и предприятиям на утилизацию и переработку.

     В нашей стране существует Кодекс федеральных  правил. Согласно ему (раздел 40 (о защите среды), часть 273 (условия утилизации отходов универсального типа)), свинцовые аккумуляторные батареи должны поддаваться утилизации в обязательном порядке. Раздел 261,3 этого кодекса (CFR) гласит, что отходы, содержащие свинец и кислоту считаются особо опасными. В силу существующего законодательства РФ в области переработки таких отходов, свинцово-кислотные аккумуляторы должны перерабатываться для последующего применения в производстве. Кроме того, в соответствии с законодательством, не допускается неправильная или ненадлежащая утилизация этих аккумуляторов, поскольку нарушение этих правил или проведение утилизации лицами и организациями без соответствующего разрешения несет за собой юридическую и криминальную ответственность как владельца сырья, так и утилизатора.

     Правильным  считается нейтрализация кислотного электролита или же его переработка для последующего использования. Если состав электролита допускает такую переработку и состояние аккумуляторной батареи соответствует требованиям приемки. Кроме того, все остальные части аккумуляторной батареи надлежит утилизировать с использованием оборудования, защищающего организм сотрудников компании утилизатора, поскольку вредные испарения и вещества, создающиеся в результате повреждения целостности корпуса аккумулятора, могут представлять собой серьезную опасность, как для здоровья человека, так и для окружающей среды или вещей.

     С целью повысить заинтересованность потребителей химических элементов  питания к сдаче их после окончания  срока эксплуатации на утилизацию предусмотрено  материальное вознаграждение, которое рассчитывается в пунктах приемки отработанных свинцовых аккумуляторах по соответствующих таблицах, сухому весу или других принципах, установленных в организации приемки [2]. 
 

     2.3 Утилизация гелевых  аккумуляторов

 

     Аккумуляторные батареи все имеют схожее строение. Особенности конструкции их и определяют названия аккумуляторов, например, если используется в виде электролита кислотный раствор – аккумуляторные батареи называются кислотными, если щелочь – щелочными, если гель (имеет некоторые специальные добавки сгущающие раствор) – гелевые и т.п. Гелевые аккумуляторные батареи являются новейшими разработками в области элементов питании. Такое конструктивное решение позволяет этим батареям придать новые полезные свойства, например, гелеобразная масса раствора электролита, намного меньше подвержена испарению, чем его жидкое состояние, что позволяет дольше сохранять свойства электролита в процессе эксплуатации самой батареи. В свою очередь это позволяет конструировать аккумуляторы с полностью необслуживаемыми характеристиками.

     После окончания срока службы такие  аккумуляторные батареи или выбрасываются  потребителями, или (это в редких случаях) отправляются на пункты по переработке  и утилизации. Повреждение корпуса  в таких аккумуляторах не приносит значительного влияния на его работу, кроме того, структура электролита позволяет осуществлять его размещение в разных плоскостях и в любом месте устройства.

     Указывать о вреде отработанного аккумулятора для окружающей среды является немного  излишним, поскольку сами потребители должны знать насколько опасен электролит, используемый в аккумуляторах, его отработанное состояние, которое содержит множество токсических соединений и сами пластины аккумуляторной батареи изготовленные из свинца. Попадание этих веществ в почву может не только нанести экологическое загрязнение, но и попасть в грунтовые воды, а оттуда к нам на стол в виде продуктов питания. Именно поэтому утилизировать аккумуляторы просто необходимо и в обязательном порядке. 
Утилизация этого типа аккумуляторных батарей осложняется тем, что в составе электролита используется немного другая кислота, так же как и добавки к ней. Производство этого типа аккумуляторов довольно трудоемкое и дорогостоящее, которое определяет область применения их преимущественно в блоках питания в устройствах бесперебойников. Принимаются такие аккумуляторы в расчете на их вес, поскольку гелеобразный электролит делает их намного тяжелее, чем обычные. Стоит также отметить и то, что для пунктов приема этих батарей важны их марка, страна производитель и уровень засоренности. Поскольку отделение электролитной массы является намного более трудоемким и дорогим процессом, то и цена на приемке таких батарей немного ниже, чем в обычных аккумуляторных батарей [3].

     Процесс утилизации таких аккумуляторов  производится по обычной схеме утилизации кислотных аккумулятором с разницей в используемом для этого оборудовании и процесса отделения глеевого электролита  от пластин батареи.

     2.4 Утилизация свинцовых аккумуляторов

 

     Свинцовые аккумуляторные батареи так называются из-за применения в своей конструкции  пластин из свинца. Этот металл является очень тяжелым и при этом, как  ни один другой не подходит на роль катода и анода в самих батареях, причем анод выполняется в виде пластин из чистого свинца, катод – его окиси. Такой подход к конструированию аккумуляторов дает преимущества в том, что за сравнительно невысокую стоимость исходных материалов, выходит добиться максимальных токовых характеристик. Но есть один минус в таком подходе – это экологическое влияние этих веществ на окружающую среду и на человека, его здоровье в первую очередь. Когда такая батарея эксплуатируется, то, если она изготовлена качественно, не несет в себе никакой опасности до той поры, пока ее не повредят или не выбросят на свалку по причине исчерпания своего ресурса. В этом случае из безобидного элемента питания отработанная аккумуляторная батарея превращается в настоящего загрязнителя окружающей среды с довольно тяжкими последствиями. В силу того, что свинец относится к тяжелым металлам и имеет свойство осаждаться у нас в организме и не выводиться, при этом заодно вызывать тяжкие формы разных заболеваний, включая и рак, то разложение частей таких аккумуляторов на открытом воздухе может принести непоправимые последствия.

     Электролит  из этих батарей вытекает в грунт, при этом имеет свойство попадать в грунтовые воды и разноситься  на большие расстояния. В результате такого процесса эту воду получает растительность и животные, которые находятся на этой территории. С растительность и животными продукты разложения и загрязнения попадают к нашим детям в руки в виде «полезных» фруктов и овощей прямо с дерева или грядки.

     Чтобы такого не случалось нужно правильно  подходить к вопросу распоряжения с отработанными нами материалами и приборами. Что касается свинцовых аккумуляторов, то их нужно сдавать в специальные приемники. Сейчас таких пунктов очень много, не только на территории РФ, но и во всех странах мира, поскольку проблема утилизации опасных элементов питания является проблемой мирового значения. После того, как аккумулятор прошел процедуру приема, он проходит дальше на распределение к той или иной партии.