Recyklace olověných akumulátorů V Evropské unii (EU) sílí tlak na ekologické zpracování odpadů. Emisní limity platné v EU budou plně vyžadovány i u nás. Nový způsob zpracování olověných akumulátorů v Kovohutích Příbram, a. s., plně odpovídá požadovaným způsobům nakládání s odpady obsahujícími...
Recyklace olověných akumulátorů
V Evropské unii (EU) sílí tlak na ekologické zpracování odpadů. Emisní limity platné v EU budou plně vyžadovány i u nás. Nový způsob zpracování olověných akumulátorů v Kovohutích Příbram, a. s., plně odpovídá požadovaným způsobům nakládání s odpady obsahujícími toxické olovo.
Recyklace olověných odpadů, z nichž nejpodstatnější část tvoří vyřazené akumulátory, je vždy vysoce náročná záležitost.
Výstavba zařízení, které by vyhovovalo všem emisním limitům EU, je investičně náročná, přičemž jeho provoz není vždy ekonomicky efektivní. Jejich profit závisí na světové ceně olova. V období vyšších cen dosahují recyklační hutě zpravidla dobrých ekonomických výsledků, při nízkých cenách se potýkají s existenčními problémy a mnoho menších firem musí ukončit svoji činnost.
Nejvýznamnějším zdrojem olova k recyklaci jsou vyřazené olověné akumulátory. Z této suroviny lze současnými technologiemi získat zpět jak čisté olovo (o čistotě 99,97 %), tak i vyrábět různé slitiny vhodné pro výrobu nových akumulátorů nebo pro jiné účely.
NÁVRATNOST AKUMULÁTORŮ
Ukazatelem vyjadřujícím stupeň recyklace akumulátorů je jejich "návratnost k recyklaci", tj. procentní podíl akumulátorů recyklovaných ke všem vyřazeným akumulátorům v daném roce. Tuto návratnost lze velmi obtížně exaktně stanovit. Ve vyspělých západních zemích se oficiálně uvádí mezi 75-95 % a je často podporována netržními způsoby, např. recyklačním poplatkem.
Při tomto způsobu zaplatí uživatel při nákupu část nákladů nutných pro budoucí ekologickou likvidaci výrobku. Poplatek je převáděn firmám v řetězci: sběr - doprava - recyklace. Systém má určité nevýhody, zejména při zavádění.
První zemí, která takový recyklační poplatek uplatnila, bylo Švédsko. V prvních letech činila návratnost akumulátorů více než 100 %, což bylo připisováno úklidu ve sklepích a garážích. Když však návratnost neklesala, prokázalo se, že chytří obchodníci sváželi vyřazené akumulátory z okolních zemí, aby za ně inkasovali příslušný obnos.
V České republice byla v roce 1998 návratnost akumulátorů k recyklaci odhadována mezi 60-65 %, v roce 1999 činila již 75-80 %. Navzdory zvyšujícímu se podílu návratnosti to znamená, že ročně asi třetina vyřazených akumulátorů (kolem 10 000 tun) končí na komunálních skládkách, v přírodě, nebo jsou v lepším případě nevhodně odloženy. Do životního prostředí se tak dostane asi 6500 tun olova a 1200 tun kyseliny sírové.
TECHNOLOGIE RECYKLACE
Olověný akumulátor je nebezpečným odpadem. Jedná se o heterogenní systém obsahující metalické olovo, sloučeniny olova (sírany, oxidy), organické hmoty (mj. ebonit, polypropylén, PVC), železo a zředěnou kyselinu sírovou.
Technologie zpracování vyřazených olověných akumulátorů v celosvětovém měřítku zahrnují řadu modifikací, které vycházejí ze dvou základních variant. První spočívá v úplném rozdružení akumulátorů a v následném oddělení jednotlivých konstrukčních materiálů. Získávány jsou tak olověné slitiny kovové mřížky, olověné pasty z její výplně, akumulátorová kyselina a organické součásti baterií (polypropylén, ebonit, PVC, papír, sklo apod.).
Kovonosný materiál je díky jemnému charakteru zpracovatelný obvykle pouze v krátkých bubnových pecích. Organická frakce je vzhledem ke své nehomogenitě a obsahu olova (Pb) obtížně recyklovatelná, a proto je většinou skládkována nebo spalována. Velkou nevýhodou tohoto procesu je i vysoká náročnost na vodní hospodářství.
Druhou základní metodou zpracování olověných akumulátorů je využití klasické technologie výroby používané pro dřívější systém zpracování olověného aglomerátu kusového charakteru v šachtové peci. Tato technologie byla využita při recyklaci olověných akumulátorů u nás.
ČESKÝ ZPRACOVATEL
Jediným podnikem, zabývajícím se recyklací olověných odpadů v České republice, jsou Kovohutě Příbram, a. s. V letech 1996-1997 vybudovaly recyklační technologii, která splňuje ekologické normy Evropské unie. Je to šachtová pec schopná zpracovávat celé akumulátory včetně obalů.
V roce 1995 byla podepsána smlouva s německou firmou Varta o dodávce know-how a některého speciálního zařízení včetně filtru. Po devíti měsících projekce a roční výstavbě bylo v září 1997 nové, moderní zařízení na zpracování olověných odpadů uvedeno do provozu. Tato technologie je schopna zpracovat veškeré olověné odpady, které vznikají v České republice.
Olověné akumulátory jsou od uvedeného data dodávány do podniku převážně celé včetně kyseliny. Jednoduchým rozbitím je z akumulátorů oddělena kyselina, která se používá k neutralizaci alkalických vod. Poté jsou akumulátory míchány s ostatními olověnými odpady, vratnou silikátovou struskou, struskotvornými a kamínkotvornými přísadami a koksem. Získaná směs je dávkována kontinuálně do šachtové pece.
Podmínky tavby a její průběh mají obdobný charakter jako výroba surového železa ve vysoké peci. Hořením koksu a ostatních organických komponent vsázky jsou taveny a redukovány kovové podíly. Vznikající tekuté olovo z pece vytéká plynule spodní výpustí, zatímco struska s kamínkem, (směs sulfidů a oxidů olova, železa, mědi, křemíku a vápníku) je periodicky odpichována. Jelikož kamínek je těžší než struska, tuhne v samostatné vrstvě v kokile, do které je se struskou odpichován. To umožňuje jeho následné 100% mechanické oddělení a samostatné skládkování.
Surové olovo je dále zpracováváno v rafinaci a dolegováním na požadované slitiny nebo po úplné rafinaci na čisté olovo (99,97 %), které je prodáváno především znovu pro výrobu akumulátorů.
Plyny vystupující z šachtové pece obsahují organické látky a oxid uhelnatý (CO). Jsou vedeny do dopalovací komory, kde jsou hořlavé komponenty podrobeny termické destrukci při teplotách nad 900 oC. Při tom plyny nuceně procházejí přes třístupňovou dohořívací komoru, kde je iniciováno zapálení plynů a při dostatečně dlouhé prodlevě (6 vteřin) a dostatku kyslíku (nad 6 %) je zajištěno dokonalé dohoření obsažených organických látek. Následuje filtrace tuhých emisí v rukávovém filtru. Zachycené tuhé úlety s vysokým obsahem olova a chloru jsou dále taveny se sodou a uhlíkem v krátkých bubnových pecích.
Protože akumulátory byly v dřívější době v naší republice vyráběny převážně s PVC separátory a úlety z pece tedy obsahují chloridy, je nutno provést následně rychlé zchlazení plynů z teplot spalovací komory kolem až 1000 oC na teplotu možné filtrace (190 oC). To je zajištěno smícháním technologických plynů s relativně studenými odtahy netechnologických (hygienických) plynů. Plyny jsou poté filtrovány a zachycené úlety recyklovány.
Nová technologie přinesla podstatné zlepšení ekologických parametrů výroby, zejména emisních.
Realizovaná technologie zaručuje u všech sledovaných škodlivých analytů velmi nízké emisní parametry a plní obecné emisní limity platné pro obdobné technologie v zemích EU. Technologie produkuje na jednu tunu získaného olova 1160 g CO, 1819 g NOx (vyjádřeno jako NO2), 11 250 SO2, 260 g HCl, 63 g tuhých znečišťujících látek, 24 g olova a 55 g celkových organických látek (vyjádřených jako organický uhlík). Tyto emisní faktory dokladují významný pokrok v technologii zpracování odpadů obsahujících olovo.
Porovnání dosahovaných emisí a stanovených limitů je uvedeno v tabulce.
Nová technologie ve svém důsledku řeší zpracování veškerých olověných odpadů v České republice maximálně ekologicky šetrným způsobem, který zahrnuje nejnovější technologické poznatky ze zpracování odpadů, respektive samotného olova.
V současné době se řeší již jen logistické problémy spojené se sběrem a dopravou akumulátorů k recyklaci tak, aby každé potencionální místo vzniku olověných odpadů v republice mělo zajištěno možnost odběru a ekologické likvidace olověných akumulátorů.
Cílem podniku je zvýšit návratnost vyřazených akumulátorů ze současných asi 75 % na alespoň 90 %.
Za dnešní stav v ekologicky šetrné likvidaci olověných akumulátorů i jiných olověných odpadů byly Kovohutě Příbram, a. s., oceněny "Cenou zdraví a bezpečného životního prostředí" udělovanou každoročně organizací Bussiness Leaders Forum za největší ekologický přínos České republice v roce 1998.
PETR BURYAN a kol.,
Ústav plynárenství, koksochemie
a ochrany ovzduší,
VŠCHT Praha
ZDENĚK KUNICKÝ, JAROSLAV PROKOP,
Kovohutě Příbram, a. s.
Porovnání emisních limitů (podle vyhlášky č. 117/97)
a skutečně dosažených hodnot
Emisní limit výsledek autoriz. % limitu
(mg/nm3) (mg/nm3) měření
tuhé látky 30,0 1,6 5,3
Pb 5,0 0,6 12,0
SO2 800 285 35,6
NOx 500 46,1 9,2
Org. slouč. jako C 20 1,4 7,0
CO 200 29,4 14,7
Slouč. Cl jako HCl 30 6,6 22,0
