Реферат на тему утилизация батареек

Обновлено: 02.07.2024

Объект исследования – батарейки. (слайд 3)

Предмет исследования – пальчиковые батарейки.

Цель нашей работы – рассмотреть экологические аспекты вредного воздействия батареек на организм человека и природу при неправильной утилизации батареек .

Мы определили следующие задачи: (слайд 4)

1.Узнать, что такое батарейка.

2. Выяснить у одноклассников, что они знают о батарейках.

3. Исследовать какое влияние оказывает отработанная батарейка на окружающую среду.

4. Создать памятку о правильной утилизации использованных батареек.

При проведении исследования нами были выдвинуты гипотезы:

Мы думаем, что у батарейки есть только одна жизнь.
Батарейки после использования надо сразу выбрасывать.
И новые и старые батарейки вредны для организма.

Для достижения цели и задач мы решили:

собрать материал по теме;
провести исследования, позволяющие выявить, пользу или вред таит в себе использованная батарейка;
проинформировать о правилах использования батареек;
обобщить результаты и сделать выводы.

2. Основная часть.

2.1. История возникновения батарейки

Первое, что нас заинтересовало, это как появились батарейки. Вместе с классным руководителем, библиотекарем школы и учителем русского языка мы изучили литературу и интернет-источники.(слайд 5) И вот какую информацию мы получили о батарейках. 2

В Википедии мы прочитали, что батарейка – это обиходное название источника электрического тока, предназначенного для питания различных устройств. (слайд 7) Самая первая батарея появилась около четырех тысяч лет назад и по виду напоминала большую глиняную вазу с медным цилиндром внутри. Горлышко емкости было залито битумом, через который проходил металлический стержень. Сосуд был наполнен уксусной кислотой и давал напряжение примерно в 1В.

2.2. Какие бывают батарейки

Посмотрев на маленький элемент питания, каждый увидит на его корпусе рисунок в виде перечеркнутого мусорного контейнера.(слайд 9) Это своеобразное напоминание о том, что батарейки нельзя выбрасывать вместе с другими отходами.

И э тот знак на батарейке стоит неспроста! Из интернет-источников и бесед с учителем физики Мохоревой Татьяной Ивановной мы узнали, что батарейки бывают разных типов:

А ещё в батарейках содержится множество различных металлов (слайд 10) – ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, марганец и цинк, которые имеют свойство накапливаться в живых организмах, в том числе и в организме человека, и наносить существенный вред здоровью.

Нам стало интересно, чем же опасны для человека вещества, находящиеся в батарейке. И вот, что мы выяснили: (слайд 11)

2.3. Для любознательных

Подсчитано, что одна пальчиковая батарейка, беспечно выброшенная в мусорное ведро, может загрязнить тяжёлыми металлами около 20 квадратных метров земли, (слайд 18) а в лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и нескольких тысяч дождевых червей!

2.4. Опрос одноклассников

Мы видим, что все опрошенные пользуются в быту батарейками.

Большинство участников опроса в выборе батареек руководствуются ценой. (слайд 20)

По данной диаграмме видим, что батарейки используются в различных устройствах, встречающихся в семье. Но после использования многие семьи, почему-то, хранят батарейки дома (слайд 21), и почти такое же количество семей выкидывает их в мусор.

При этом практически все знаю, что обозначает этот знак.

По результатам опроса можно сделать следующий вывод: все пользуются батарейками, но не все знают, что с ними делать после того, как они отработают.

2.5. C бор батареек в школе и информирование учащихся

Одновременно с этой деятельностью мы выступали с агитбригадой (слайд 24), где рассказывали о том, почему нельзя выбрасывать отработанные батарейки и аккумуляторы вместе с обычным мусором и какие последствия для окружающей среды могут быть от данных действий человека.

В течение нескольких месяцев природоведы, инициаторы акции, собрали два полных контейнера. (слайд 25)

Мы подсчитали все те батарейки, которые принесли учащиеся и педагоги начальной школы в течение двух месяцев, и их оказалось 1 556 штук. (слайд 26) Это означает, что мы сохранили примерно 31 120 квадратных метров земли. А это территория четырёх футбольных полей! Чтобы учащиеся нашей школы и их родители знали, какой вред приносят батарейки и куда их необходимо сдавать, мы подготовили для них памятки (слайд 27) с информацией о том, почему нельзя выбрасывать отработанные батарейки в мусорное ведро. (слайд 28)

2.6. Эксперимент № 1

Чтобы выяснить, какой вред выброшенные батарейки оказывают на почву, мы провели следующий эксперимент. Содержимое батарейки перемешали с грунтом и, поместив в ёмкость для выращивания, посадили лук в количестве 3-4 штук. (слайд 29) В другую ёмкость с чистым грунтом посадили такое же количество лука. На пятый день лук взошел в двух емкостях. Однако, если обратить внимание, то видно, что лук, выращенный в зараженном грунте более слабый, низкорослый, перья более тонкие.

На десятый день развитие лука продолжалось, но лук, растущий в зараженном грунте, отставал в развитии (перья у лука, растущего в чистом грунте, сочные, поднимаются вверх, а у лука с зараженным грунтом – перья как будто остановились в развитии).

Эксперимент № 2

Во втором эксперименте мы решили проверить влияние загрязненной воды на растения. (слайд 30) Мы взяли два цветка и поставили в разные стаканчики с водой. Один цветок - в стакан с водой, в котором лежало содержимое батарейки, а другой - в стакан с чистой водой.

Через пять дней мы увидели, что у цветка, стоящего в загрязненной воде, стебель почернел и стал ломким, цветок постепенно увядал. А цветок, стоящий в стакане с чистой водой не изменился и остался в прежнем состоянии.

Эксперимент № 3

В следующем эксперименте нам захотелось проверить, как батарейки влияют на зерно. (слайд 31) В две ёмкости мы поместили по горсти зерна, налили воды так, чтобы зерно было чуть прикрыто, и в одну ёмкость опустили батарейку. Через неделю эксперимента мы обнаружили, что там, где была батарейка, появился неприятный запах, вода стала мутной, а зерно скользким. Ещё через неделю мы заметили, что вся вода испарилась и там, где была просто чистая вода, зерно высохло и осталось жёлто-коричневого цвета. А там, где была батарейка, зерно почернело и стало на вид гнилым и мёртвым.

3. Заключение и выводы

По результатам исследований, можно сделать следующие выводы: (слайд 32)

Батарейки имеют только одну жизнь, а затем, разлагаясь, они оказывают вредное воздействие на окружающую среду.
Большинство людей выбрасывают батарейки в мусорные контейнеры, либо, по каким-то причинам, хранят их дома, тем самым подвергают своё здоровье опасности.
Использованные батарейки нужно сдавать в пункты приёма, а не выбрасывать их в мусор или хранить их дома.

Что же нам делать для сохранения окружающей среды и здоровья человека: (слайд 33)

Первое и простое – использовать перезаряжающиеся аккумуляторные батарейки: это экономичнее для вашего кошелька и безопаснее для окружающей среды.
И второе – (слайд 34) сдавать отработанные батарейки, энергосберегающие лампочки и аккумуляторы в специальные пункты приема.

Мы считаем, что данная проблема не потеряет своей актуальности в ближайшее время, особенно в объявленный Год науки. (слайд 35) Мы уверены, что белорусские учёные разработают особые технологии по переработке батареек с извлечением пользы для общества и окружающей среды.

Только от нас зависит, превратится ли этот мусор в токсичные отходы, которые в конечном итоге разрушат наше здоровье и займут всё пространство вокруг нас, или он превратится в сырьё, которое позволит сэкономить природные ресурсы, сохранить природу и наши жизни.

Данный проект акцентирует внимание на проблеме современности в области экологии, которой является утилизации автономных элементов питания, попросту батареек. Содержание проекта: Выяснить, какое влияние оказывают выброшенные батарейки на окружающую среду и человека, что делать с использованными батарейками. Провести опрос среди учащихся 8 и 9 классов. Сделать выводы о том, как утилизировать использованные батарейки.

Содержимое разработки

Направление: Умный город

Тема проекта: Утилизация батареек

Гончаренко Кирилл, 9 класса А

Матушкина Надежда Александровна

Ставропольский край г. Изобильный

ул. Доватора, 388

Актуальность проблемы 3

Батарейки: история создания и развития 4

Другие важные даты в истории развития батареек 5

Состав современной батарейки 5

Вред от батареек для окружающей среды 6

Влияние на человека 6

Как решают эту проблему в других странах 7

Опрос учащихся 7

Защита окружающей среды для нас, современных школьников, не должна быть чем-то абстрактным. Мы должны заботиться о чистоте нашего города, чтобы будущие поколения жили в благоприятных условиях. Одной из проблем современности в области экологии является проблема утилизации автономных элементов питания, попросту батареек, которые сегодня стали таким привычным предметом нашего ежедневного пользования. Сегодня представить свою жизнь без электрических устройств очень сложно. Причем, речь идет даже не о крупной бытовой технике, а о малогабаритных приборах, делающих быт значительно комфортнее. Настенные часы, дистанционные пульты, фонарики и многие другие мелкие устройства, к которым мы так привыкли, работают от портативного элемента питания. Чтобы обеспечить их стабильную работу, необходимо просто купить аккумуляторные батарейки.

Цель работы

Изучение вреда от использованных батареек и проблемы неправильной утилизации батареек.

Задачи

Узнать об истории создания и развития батарейки

Изучить какое воздействие на природу оказывают отработанные батарейки.

Переработка бытовых батареек и аккумуляторов не только помогает сберечь природу и уменьшить выбросы тяжёлых металлов.

Проблемой современности в области экологии является проблема утилизации автономных элементов питания, попросту батареек.

В нашем городе есть проблема утилизации батареек.

Батарейки: история создания и развития

Первый шаг на пути появления батарейки был сделан ученым из Италии Луиджи Гальвани, который исследовал реакции живых организмов на различные воздействия. Суть сделанного им открытия заключалась в том, что через лягушачью лапку проходит ток, когда к ней присоединены две полоски из разных видов металла. Объяснить увиденное ученый так и не смог, зато результаты его работы очень пригодились другому исследователю – Алессандро Вольту.

Первый аккумулятор появился значительно позже – в 1859 году, когда француз Гастон Плантэ повторил эксперимент своего коллеги, используя слабый раствор серной кислоты и две пластины из свинца. Особенность этого элемента питания заключалась в том, что оно требовало подзарядки от источника постоянного тока, а затем само отдавало полученный заряд на создание электроэнергии.

Другие важные даты в истории развития батареек

1865 год – французский ученый Ж. Л. Лекланше разработал марганцово-цинковый элемент с соляным раствором.

1880 год – Ф. Лаланд усовершенствовал изобретение своего соотечественника, используя загущенный электролит.

40-е года XX века – были разработаны серебряно-цинковые элементы.

50-е года XX века – появились марганцово-цинковый элемент со щелочным раствором, также ртутно-цинковые элементы.

60-е года XX века – началось производство воздушно-цинковых батареек.

70-е года XX века – впервые были использованы литиевые источники тока.

Состав современной батарейки

Батарейки содержат тяжёлые металлы (кадмий, свинец, ртуть, литий и т. д.), которые сильно загрязняют окружающую среду.

Вред от батареек для окружающей среды

Вред от батареек давно пытаются оценить различные ученые. Так, исследователи уже установили, что всего лишь одна-единственная использованная пальчиковая батарейка, которую выбросили в лесу или парке, способна загрязнить тяжелыми металлами около 20 квадратных метров территории. Например, на этих загрязненных тяжелыми металлами двадцати квадратных метрах не вырастут два дерева, не смогут жить и развиваться несколько тысяч дождевых червей, благодаря которым земля становится плодородной, не смогут существовать несколько семей кротов и ежей. И все это вред, который нанесет только одна маленькая пальчиковая батарейка.

Влияние на человека

Вред батареек для человека ощутим. Это происходит тогда, когда соли тяжелых металлов, которые образуются после разложения ее корпуса, оказываются в подземных грунтовых водах. Вполне вероятно, что они могут оказаться на фильтровальной станции. Тогда наступит непосредственный вред человеческому здоровью.

Как эти вещества могут попасть в организм человека?

Очень просто. Когда батарейки оказываются на свалке, приехав туда со всем остальным мусором из наших мусорных ведер, тяжёлые металлы, находящиеся в них, попадают в почву, грунтовые воды или воздух. Из грунтовых вод эти металлы попадают в реки, озера и в артезианские воды, а это вода, которая используется для пищевого потребления. Последним звеном многих пищевых цепей является человек, именно он и получает максимальную дозу вредных веществ. Одна пальчиковая батарейка, выброшенная в мусорное ведро, загрязняет тяжелыми металлами около 20 квадратных метров земли или 400 литров воды.

Кадмий поражает почки, печень, поджелудочную железу, блокирует работу некоторых важных для жизнедеятельности организма ферментов; ртуть – коварна, так как действует бессимптомно. Страдают костная, хрящевая и мышечная ткань, все без исключения системы органов. Необратимые процессы в организме начинаются незаметно. Причем больше всего отравляющему воздействию подвержены дети - часто болеют, медленно развиваются, вырастают слабыми.

Знаете ли вы, что отработанные батарейки оказывают вредное воздействие на природу.

Знаете ли вы, какое влияние оказывают отработанные батарейки на окружающую среду?

Что вы делаете с использованными батарейками?

Выбрасываю в мусорное ведро.

Сколько батареек у вас дома?

Общее количество батареек : на 103 учащихся 21059 шт. Заключение.

Проведя опрос, я сделал выводы о том, что 55% опрошенных не знают, что отработанные батарейки оказывают вредное воздействие на природу, 81% опрошенных просто выбрасывает отработанные батарейки в ведро.

Учитывая, что срок службы батарейки от 2 до 5 лет, я подсчитал, что в лучшем случае через 5 лет около 100 семей выбросит только 21059 батареек

Через 10 лет– 42118, через 15 лет – 63177, через 20 лет – 84236, через 25 лет –105295, через 30 лет –126354

Губительный эффект может стать очевидным для человека через несколько лет, поскольку тяжелые металлы начинают свое воздействие лишь достигая определенной концентрации – вызывают отравления, раковые заболевания и мутации.

Нужно объяснять всем учащимся, как правильно обращаться с вышедшими из строя батарейками.

Провести классные часы на тему утилизации

Нужно найти единомышленников среди учащихся нашей школы.

Организовать пункт приема батареек.

Пока этого нет, убеждать не выбрасывать батарейки, а собирать их, чтобы потом сдать на утилизацию.

Проведя исследование, я еще раз убедился, что наша земля нуждается не только в защите, но и в помощи. И это касается каждого, живущего на этой планете.

Вопрос переработки отходов стоит очень остро. Утилизация батареек — одна из важнейших проблем. Каждый человек знает, что использованные аккумуляторы выкидывать вместе с обычным бытовым мусором нельзя. Это обусловлено содержанием в них тяжелых металлов в большом количестве, которые при попадании на мусорные полигоны оказывают негативное влияние на окружающую среду. Поэтому после использования аккумуляторов нужно для себя решить, как правильно их утилизировать.

Почему нельзя выкидывать батарейки в мусорное ведро?

Чтобы было более четкое представление, почему нельзя выбрасывать использованные батарейки, нужно знать, из каких металлов и химических веществ их производят.

К компонентам, наносящим вред здоровью человека, относятся:

Цинк.
Отравление цинком грозит для человека сбоем в работе кровеносной системы и сердца, может привести к отеку легких.
Кадмий и никель.
Попадание в организм человека может привести к раковым опухолям, дисфункции почек и легких, искривлению позвоночника.
Кобальт.
При переизбытке этого металла в организме могут развиться такие патологии, как увеличение щитовидной железы, аллергия, дерматит, а также нарушение работы сердца.
Свинец.
Воздействует на кости, мозг, печень и почки.
Ртуть.
Отравление ядовитыми парами ртути может привести к тяжелым последствиям и даже к летальному исходу.

Литий как металл, входящий в состав некоторых батареек, не обладает высокой токсичностью, но способен легко самовоспламеняться при взаимодействии с кислородом, что может привести к пожару. Поэтому литиевые батарейки также следует утилизировать в специализированных учреждениях.

Стоит отметить вред батареек для окружающей среды. При попадании на мусорные свалки корпус элементов питания со временем разрушается. Токсичные вещества проникают в почву или воздух, если утилизация происходит путем сжигания. Затем из земли они попадают в грунтовые воды, через которые может произойти заражение рек и водохранилищ, что негативно скажется на состоянии находящихся там живых организмов. Отравленный вредными парами воздух нанесет вред растениям и животным.

Виды и маркировка батареек

Классификация проведена по материалам, из которых произведены составляющие батареек:

Литиевые.
Основа катода — металл литий.
Ртутные.
Анодом служит цинк, а оксид ртути — катодом.
Щелочные (алкалиновые).
В состав электролита входит щелочь гидроксид калия, электроды сделаны из цинка и двуокиси марганца.
Серебряные.
Основа катода — оксид серебра, анод изготовлен из цинка.
Солевые.
В качестве электролита используется раствор хлорида аммония, который является солевым мостом между электродами из цинка и оксида марганца.

В производстве элементов питания используют специальную маркировку, которая указывает на параметры и вид:

литиевая — CR;
щелочная — LR;
серебряная — SR;
солевая — R.

Кроме вышеуказанной классификации батарейки различаются по напряжению, высоте и диаметру.

Название	Напряжение, В	Высота, мм	Диаметр, мм	Класс
РР3	9,0	48,5	26,5	6/22
D	1,5	61,5	34,2	20
С	1,5	50,0	26,2	14
АА	1,5	50,5	14,5	6
ААА	1,5	44,5	10,5	03

В быту батарейки имеют свои названия:

Переработка батареек

Учитывая, какой вред наносят старые аккумуляторные батареи окружающей среде и человеку, переработка становится актуальной проблемой. Для ее решения необходимо знать, какие элементы питания подлежат переработке, куда их сдавать, как хранить использованное сырьсе дома.

Какие батарейки можно сдать на переработку?

Автомобильные аккумуляторы и аккумуляторы от UPS/ИБП принимают только в автосервисах и в магазинах, которые продают новые аппараты.

Как собирать элементы питания на переработку?

Батарейки используются в разных приспособлениях: часах, электроприборах, брелоках для машин. Все они садятся в разное время, и не всегда сразу накапливается необходимое количество элементов питания для сдачи их в пункты приема. Поэтому в домашних условиях хранение должно быть правильным, чтобы исключить негативное воздействие опасных паров на человека. Главное условие — старые батарейки должны лежать в пластиковых контейнерах или полиэтиленовых пакетах.

Контейнером не может стать металлическая коробка, которая будет испорчена протекшим щелочным или кислым раствором — корпус коробки подвергнется коррозии. Если старые батарейки выбросить в металлической таре в общую свалку, щелочные растворы все равно попадут в почву и загрязнят ее.

Как происходит переработка?

Процесс заключается в извлечении опасных элементов.

Для извлечения кадмия используют следующие методы:

вакуумная дистилляция, или пирометаллургический метод, который считается экологически опасным производством. Выделяемый оксид кадмия получается низкого качества;
используется аммиак, серная кислота и солевые растворы — гидрометаллургический метод. Он более экологически безопасен, но процент извлечения кадмия низок.

Для извлечения свинца используют следующую технологию:

использованные батарейки попадают в бетонный колодец, в котором происходит отделение лишнего металла и электролита;
оставшаяся масса дробится на мелкие куски, разбиваемые водяной пылью. Получаются частички с пластиком, а также крупные куски со свинцом;
из этих крупных кусков с помощью каустической соды получают свинцовую пасту, которая затем переплавляется в специальном бункере. В результате плавки получается свинец в твердом и мягком состоянии.

К сожалению, на сегодняшний день полностью экологически чистой переработки использованных элементов питания не существует. Но наука не стоит на месте, идет постоянный поиск новых методов переработки старых батареек.

Правила утилизации батареек

Для принятия решения о сдаче необходимо следовать правилам утилизации батареек. Для этого нужно решить, где она будет осуществлена. Это может быть контейнер в магазине, пункт приема или самостоятельный контейнер для раздельного сбора опасного вторсырья. В пункт приема следует сделать предварительный звонок, чтобы предупредить о своем приезде. Сотрудники будут ждать визита и заберут старые элементы питания.

Вторичное использование полученного сырья

Из переработанных аккумуляторов повторно можно использовать следующие составляющие:

цинк применяют в фармацевтике, медицине, сельском хозяйстве;
марганец применяют в таких отраслях, как полиграфия, красильная промышленность, сельское хозяйство;
свинцовые сплавы применяют при производстве керамической продукции, стекла, электродов;
графит необходим при производстве щеток для электродвигателей, минеральных красок, смазочных материалов;
железо применяется при производстве в различных областях.

Все перечисленные вещества также идут на производство новых бэлементов питания.

Куда можно сдать батарейки на утилизацию?

К сожалению, не во всех населенных пунктах России осуществляют прием батареек. Проще хранить использованные зарядные устройства дома в специальной таре, собирать их и потом оптом отвозить в специализированные пункты по сбору.

Пункты приема батареек

В больших городах организованы специальные пункты приема, в которых можно сдать использованные элементы питания. Этим могут заниматься или коммерческие организации, или активисты общественного экологического движения. Скупка производится от сотни батареек, которые можно накопить дома и потом привезти на пункт сбора для вторичной переработки за денежное вознаграждение.

Магазины торговых сетей

Владельцы крупных торговых сетей тоже обеспокоены экологической ситуацией, поэтому ими были приняты меры по обеспечению своих торговых точек урнами по сбору батареек. Это очень удобный способ, хотя платы за это не будет. Сдать батарейки можно в магазинах торговых сетей:

В торговых залах перечисленных магазинов установлены контейнеры для сбора батареек. Но, так как акция по сбору может быть приостановлена, а контейнеры не действовать, стоит предварительно позвонить по телефону горячей линии магазина и удостовериться, примут ли они использованные аккумуляторы.

Что делать тем, кто живет далеко от пунктов приема?

Сборочные пункты есть не в каждом населенном пункте, особенно в деревнях и селах, поэтому людям, озабоченным опасностью наносимого вреда, не всегда удается правильно утилизировать батарейки.

И все-таки есть решение и этой проблеме:

1. Если человек запланировал деловую поездку в город, в котором есть пункты приема элементов питания, он может взять с собой накопившиеся использованные батарейки и передать их специалистам. Также можно попросить знакомого, который едет по делам в крупный город, заехать на пункт приема. В обоих случаях следует предварительно узнать о времени работы пункта и о возможности сдачи вторсырья.

2. Можно организовать точку сбора в своем населенном пункте и перевозить накопившиеся батарейки в пункты приема в городе на утилизацию. Этот вариант требует получения лицензии для приема, хранения и утилизации отходов второго класса опасности.

3. Так как МЧС имеет все необходимые лицензии, можно обратиться в эту структуру с просьбой о приеме и перевозке использованных батареек, но в обязанности МЧС это не входит, поэтому надо быть готовым к отказу.

4. Еще один способ — обращение с заявлением на предприятие, занимающееся утилизацией использованных батареек, о выезде сотрудника этой организации, но объемы сдаваемого сырья должны быть внушительными, чтобы ответ на заявление был положительным.

Можно сделать вывод, что сдать батарейки людям, проживающим далеко от пунктов приема, сложно, и каждый для себя решает, важна ли для него экологическая чистота своей территории.

Акцию организуют активисты-экологи и привлекают к участию в ней не только школьные образовательные учреждения, но и компании в сфере бизнеса.

Кто перерабатывает батарейки в России?

В России утилизация батареек как бизнес, который может приносить доход, тоже организована. Но на сегодняшний день таких предприятий действует всего два.

Оборудование для переработки батареек

Утилизировать аккумуляторы необходимо на оборудовании, которое обеспечило бы необходимую экологическую безопасность. На это уполномочены два предприятия — специализированные заводы по переработке батареек:

Заводы перерабатывают батарейки и аккумуляторные аппараты разных видов, принимают их от физических или юридических лиц.

Какая может быть выгода, если заниматься сбором батареек?

Выгода от сдачи батареек в России невысока, средняя стоимость килограмма составляет примерно 22 рубля. При этом платный прием использованных батареек проводят только в пунктах сбора. Контейнеры по сбору опасных отходов и магазины оплату приема не предусматривают.

Контейнеры для батареек в Европе

Для населения европейских стран вопрос, где сдать использованные батарейки, не стоит так остро. В Европе действует около 40 предприятий по переработке опасных отходов, которые утилизируют до 45% всех использованных источников питания. Они принимают батарейки, которые сдаются потребителями через многочисленные контейнеры в магазинах и учреждениях.

Развитие технологии переработки и утилизации использованных батареек и аккумуляторов является актуальной проблемой для всех стран, тем не менее прогресс не стоит на месте и появляются новые способы решения проблемы.

Вопросы сбора, утилизации и переработки использованных батареек и аккумуляторов чрезвычайно актуальны в настоящее время. Утилизация этих отходов является одной из самых сложных проблем переработки вторичного сырья. Практически во всех батарейках содержатся токсичные вещества в виде различных металлов и химикатов, которые при разрушении корпусов батареек попадают в природную среду. При производстве элементов питания используются свинец, никель, кадмий, цинк, ртуть, оксид серебра, кобальт, литий. Никелево-кадмиевые батарейки, которые применяются в сотовых телефонах, — наиболее значимые потенциальные источники кадмия; большую опасность представляют ртутные и литиевые батарейки как поставщики ртути и лития в природную среду; кроме того, литий может самопроизвольно вступать в реакции с кислородом воздуха и воспламеняться.

Переработка батареек является процессом по восстановлению и эксплуатации тех материалов, из которых изготовлены батарейки. Во время этого процесса из батареек извлекаются металлы, которые затем вторично включаются в состав новых изделий. Целью такого процесса становится сохранение электроэнергии и сырья. Переработка подобных изделий способствует сохранению окружающей среды для здоровой жизнедеятельности человека.

На сегодняшний день экологически чистой и рентабельной технологии, которая позволила бы переработать исчерпавшие свой срок аккумуляторные батареи, с получением продуктов надлежащего качества не существует.

Утилизация использованных батареек в России и мире

Например, для извлечения кадмия используются пирометаллургические и гидрометаллургические методы. Наибольшее распространение из пирометаллургических методов, основанных на отгонке газообразных соединений кадмия, получила вакуумная дистилляция. Кроме чрезвычайной экологической опасности данного производства, дистилляция характеризуется получением оксида кадмия низкого качества и вторичных отходов, использование которых в других отраслях проблематично.

Мировой опыт переработки кадмий содержащих отходов показал перспективность гидрометаллургических методов, основанных, в большинстве своем, на использовании растворов серной кислоты, аммиака, солевых композиций. Применение гидрометаллургических операций позволит решить как экологические проблемы по утилизации кадмий содержащих отходов, так и обеспечить потребности машиностроения и металлургии в качественном оксиде кадмия.

Недостатками сернокислотного способа являются: низкая степень извлечения кадмия за счет потерь его с железосодержащим промышленным продуктом, технологические трудности очистки промышленных растворов. Применение аммиака ограничено его летучестью и проблематичностью регенерации.

Процесс утилизации и переработки батареек и аккумуляторов обычно состоит из нескольких этапов. Например, процесс переработки батареек с извлечением свинца состоит из четырех этапов.

Вначале батарейки и аккумуляторы загружаются в специальную емкость больших размеров, откуда они по конвейерной ленте попадают в бетонный колодец с электромагнитом над ним (который притягивает лишний металлолом) и с сеточным дном, куда в специальную емкость вытекает электролит из "потекших" батареек, после чего батарейки размалываются дробилкой на мелкие куски.

Затем происходит процесс разделения материалов с помощью водяной пыли, подаваемой при высоком давлении — нескольких десятках атмосфер. Самые мелкие части и пластик оседают в отдельном резервуаре для последующего концентрирования, а более крупные части попадают на дно резервуара, откуда их механический ковш вытаскивает в резервуар с каустической содой, где этот металлолом превращается в свинцовую пасту. На этом же этапе туда попадает и свинцовая пыль, которая с помощью воды, подаваемой под высоким давлением, отделяется от пластика, который собирается в отдельные контейнеры.

Третий этап – это процесс плавки свинца. Получившуюся свинцовую пасту по конвейерной ленте передают в бункер для плавки, где она расплавляется до жидкого состояния, а выделяющиеся пары быстро охлаждаются и сбрасываются в отдельные контейнеры (впоследствии он пойдет на очередной этап переработки).

Четвертым этапом в процессе рафинирования образуются два компонента — рафинированный твердый и мягкий свинец и сплавы свинца, отвечающие требованиям заказчика. Непосредственно сплавы сразу же отправляются на заводы для использования, а рафинированный свинец нагревают и выливают из него слитки, удаляя окалину, которые по качеству получаются равноценными только что произведенным из добытой свинцовой руды.

Летом 2013 года английская компания International Innovative Technologies представила новую технологию утилизации использованных батарей. Метод заключается в превращении твердых элементов, содержащихся во внутренней части щелочной батареи, в порошок. Таким образом, внутренние составляющие элементов питания становятся годными для обработки с помощью различных химических и биологических процессов, результатом которых является извлечение различных металлических ионов, например, ионов цинка, марганца и углерода.

Одно из преимуществ данной технологии заключается в том, что с ее помощью можно с легкостью заменить традиционные системы измельчения на компактные, высокопроизводительные блоки. Кроме того, новая разработка отличается низким потреблением электроэнергии и идеально подходит для измельчения твердых материалов.

Из всего объема производимых батарей и аккумуляторов в мире перерабатывается всего 3% от общего объема, при этом прослеживается неоднородность этого показателя по странам мира. Так, в большинстве европейских стран перерабатывается 25-45% всех химических источников тока (ХИТ), в США — около 60% (97% свинцово-кислотных и 20-40% литий-ионных), в Австралии — около 80%. Странами с неразвитой системой переработки ХИТ являются развивающиеся страны, где они практически не перерабатываются, а утилизируются с бытовым мусором.

Переработка батареек в странах Европейского союза является обязательной. С 26 сентября 2008 года все батарейки, аккумуляторы и их упаковка должны быть маркированы специальным символом (перечеркнутый мусорный ящик на колесиках) — на самой батарейке или же на упаковке, в зависимости от размера.

Этот специальный символ сбора сообщает потребителям, что батарейки нельзя выбрасывать вместе с домашними отходами. Вместо этого батарейки нужно сдавать в специальные пункты на переработку. Как правило, все крупные розничные торговцы имеют ящики для сбора батареек.

При производстве батареек в Евросоюзе в их стоимость изначально закладывается процент на утилизацию, и покупатель в магазине, сдав старые батарейки, получит ценовую скидку на батарейки новые. Сданное перерабатывается. Лидером этого процесса является Бельгия, в которой до 50% элементов питания направляется на переработку.

Все типы батарей, выпускаемые в Европе, могут быть переработаны независимо от того, перезаряжаемы они или нет. Для переработки не имеет значения, заряжена ли батарея, частично разряжена или разряжена целиком. После сбора батарей они подлежат сортировке и далее, в зависимости от того, к какому типу они принадлежат, батареи отсылаются на соответствующий завод по переработке. К примеру, щелочные батареи перерабатываются в Великобритании, а никель-кадмиевые — во Франции.

Переработкой батарей в Европе занимается около 40 предприятий.

В США весной 2013 года запущена новая волонтерская общенациональная кампания по утилизации батареек. Помимо непосредственного обращения к потребителям и привлечения волонтеров, планируется реализовать и ряд мер, которые принципиально изменят работу компаний, производящих батарейки. Дистрибьюторы и продавцы должны будут обеспечивать сбор и переработку батареек, извлекая при переработке все те компоненты, которые ещё можно использовать, а компании – производители батареек должны платить за работы по сбору, обработке и утилизации батареек.

В Австралии ежегодно утилизируется 70 тысяч тонн свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов. В городе Вуллонгонг (штат Новый Южный Уэльс) работает предприятие Auszinc, которое занимается утилизацией бытовых батарей. Батареи, которые не могут быть переработаны в Австралии, экспортируется для утилизации на европейские предприятия.

В России до недавнего времени были только компании, которые занимались сбором и хранением батареек. Переработка обходилась дорого и не приносила прибыли. Официально деятельность по приему и использованию батареек юридическим лицам была разрешена с 2012 года – до этого на сбор и хранение опасных отходов требовалась специальная лицензия.

В апреле 2013 года челябинская компания "Мегаполисресурс" также заявила о своей готовности утилизировать использованные аккумуляторы со всей страны. Технология предприятия позволяет перерабатывать щелочные батарейки на 80%.

"Мегаполисресурс" выступила партнером по проекту приема в магазинах сети Media Markt отработавших бытовых батареек и аккумуляторов. С начала 2014 года инициатива распространилась на всю Россию. По мере накопления батарейки упаковываются в герметичные емкости и отправляются на завод в Челябинске. Вещества, извлекаемые из батареек при переработке (графит, соли цинка и марганца), в дальнейшем могут быть использованы как для создания новых батареек, так и в других отраслях, в частности, в фармацевтике.

Читайте также: