| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Behandlingsteknologier for batterier - Fase 1

Sammendrag og konklusioner

Formålet med fase 1 i denne undersøgelse har været - med speciel fokus på alkali- og brunstensbatterier - at beskrive de behandlingsmetoder, der i dag eksisterer for brugte batterier. I fase 2 er i et pilotanlæg gennemført en praktisk afprøvning af en metode til forbehandling af alkali- og brunstensbatterier.

Batterier kan opdeles i primære (engangsbatterier) og sekundære (genopladelige) batterier. De primære batterier er bl.a. de velkendte alkali- og brunstensbatterier, der udgør hovedparten af de batterier der anvendes i Danmark, og anvendes bredt i husholdninger.

Forbruget af primære batterier i Danmark er anslået til ca. 2.500 tons om året, og ca. 2.400 tons af disse er alkali- og brunstensbatterier /1/. Hertil kommer forbruget af sekundære batterier, men der findes ikke samlede opgørelser over dette forbrug. For lukkede NiCd-batterier er forbruget dog anslået til 218-328 tons i 1997 /20/. Forbruget af blyakkumulatorer, der hovedsageligt anvendes i biler, er 15.000 - 16.000 tons pr. år /21/.

Der er i Danmark ikke en indsamlingsordning, der omfatter alle batterier. Kun for blyakkumulatorer og NiCd-batterier er der etableret særlige ordninger. Indsamlingsraten for blyakkumulatorer er i dag tæt på 100% /21/, mens den for NiCd-batterier er vurderet til ca. 50 % /37/.

Ses bort fra de store sekundære batterier må indsamlingspotentialet for både primære og sekundære, små batterier formodes at være 2.500 - 3.000 tons årligt, idet der dog også skal tages hensyn til både ”pulterkammer-” og ”pipeline-effekten”. Regnes med en indsamlingsrate på 75% bliver den indsamlede mængde på 1.900 - 2.300 tons pr. år.

Af hensyn til den videre behandling af de indsamlede batterier, er det nødvendigt at sortere dem i typer. Der er udviklet systemer til automatisk sortering og det vurderes, at teknologien i dag er så langt fremme, at automatiske sorteringsanlæg, både med hensyn til omkostninger og kvalitet, er konkurrencedygtige med manuel sortering. Den automatiske sortering forventes at blive lettere fremover, da flere og flere af de indsamlede kviksølvfrie alkalibatterier vil være mærket med en UV-markør, der let kan detekteres.

Ved en fremtidig batteriindsamling i Danmark bør der således etableres et centralt automatisk sorteringsanlæg.

For lithium-, NiCd-, NiMH-batterier samt knapceller vil de indsamlede mængder blive så små, at det ikke vil være rentabelt at etablere en behandling udelukkende for danske batterier. For NiCd- og NiMH-batterier samt kviksølvholdige knapceller er der i dag behandlingskapacitet i Europa, mens der for lithiumbatterier er ved at blive etableret europæiske behandlingsmuligheder.

Alkali- og brunstensbatterier udgør langt den største fraktion (80-90%), hvorfor det for disse kan være relevant at etablere en eller anden form for behandling i Danmark.

De væsentligste indholdsstoffer i alkali- og brunstensbatterier er: zink (20-25%), jern (15-20%) og mangan (20-25%). Nyere alkalibatterier produceret i Europa er ikke tilsat kviksølv og det er heller ikke tilladt at importere batterier til EU, der er tilsat kviksølv. Kviksølvfrie alkalibatterier skal ligesom brunstensbatterier ikke betragtes som farligt affald, men kan principielt afbrændes i husholdningsforbrændingsanlæg eller deponeres på almindelige lossepladser. Imidlertid må det forventes, at der i nogen tid endnu også vil indsamles gamle batterier, der kan indeholde helt op til 1% kviksølv.

Ved en forbrænding i almindelige forbrændingsanlæg eller ved deponering på losseplads mistes de ressourcer der er i batterierne. Årligt er dette ca. 500 tons zink, 400 tons jern og 500 tons mangan.

Ønskes disse ressourcer genvundet er der principielt to forskellige oparbejdningsmetoder:

1. Oparbejdning i metalindustrien (stålværker, zinkværker og lign.)
2. Oparbejdning i anlæg specielt designet til batterier

Økonomisk er oparbejdning i metalindustrien det mest attraktive. Prisniveauet er ofte under 2.000 kr. pr. tons, hvis batterierne tilsættes som en delstrøm i råmaterialet. Problemerne ved denne metode er imidlertid, at disse anlæg generelt ikke kan håndtere kviksølv og for meget organisk materiale (plastik etc.). Dette kan ved behandling af batterier give emissionsproblemer, hvorfor de tilsættes som en delstrøm (typisk 5%). Herved kan der ske en fortynding af emissionerne.

Endvidere kan oparbejdning på stålværker give tekniske problemer, idet kobber fra batterierne ophobes i stålet, hvor det ødelægger stålets egenskaber. Der er dog delte meninger om hvorvidt dette er et problem, og det afhænger i høj grad af, hvilken stålkvalitet der fremstilles. Endelig er genanvendelsesgraden forholdsvis lav (20-40%).

Der findes ikke stålværker i Danmark, der kan behandle batterier, så ved denne løsning er det derfor nødvendigt, at transportere batterierne til behandling i udlandet. Ved 1.000 - 2.000 km transport vil transportomkostningerne være i størrelsesordnen 500 - 1.000 kr. pr. tons.

Oparbejdning i specialanlæg er typisk dyrere fordi anlæggene er væsentligt mindre i forhold til metalværkerne. Prisniveauet ligger typisk mellem 5.000 og 10.000 kr. pr. tons. Et enkelt sted er prisen endda over 10.000 kr. pr. tons.

Til gengæld er flere af disse anlæg indrettet således, at de kan behandle batterier med kviksølv, ligesom der er taget højde for det organiske indhold i batterierne, og endelig er der en høj genanvendelsesgrad (50-70%). Tilsyneladende er der en sammenhæng mellem prisniveau og kvalitet, således at de dyreste virksomheder generelt også har den højeste miljømæssige standard og genanvendelsesgrad.

I tabel 1 er vist en forenklet sammenligning af fordele og ulemper ved oparbejdning af brunstens- og alkalibatterier i henholdsvis metalindustrien og specialanlæg.

Tabel 1. Oparbejdning af brunstens- og alkalibatterier. Forenklet sammenligning af fordele (+) og ulemper (-) i henholdsvis metalindustrien og specialanlæg.

På grund af den forholdsvis lille mængde alkali- og brunstensbatterier, der vil kunne indsamles i Danmark, vurderes den mest optimale løsning for disse batterier at være:

• Forbehandling/afgiftning af batterierne på dansk anlæg
• Endelig oparbejdning i udlandet

Forbehandlingen af alkali- og brunstensbatterierne kan være en pyrolyse eller forbrænding af batterierne i en separat proces, hvorved plastik og lignende samt evt. kviksølv, cadmium og bly fjernes fra batterierne. Herefter er batterierne ”afgiftet” og kan uden miljømæssige problemer anvendes hvor som helst i metalindustrien, men problemet ved denne metode er imidlertid den lave genanvendelsesprocent på 20-40%. Ønskes der en højere genanvendelsesprocent, er det nødvendigt efter afgiftningen at neddele batterierne, sortere materialet i fraktioner, og sende disse til specialiserede oparbejdere. Herved kan opnås en genanvendelsesprocent på op mod 70%.

I fase 2 i dette projekt belyses mulighederne yderligere for en forbehandling af brunstens- og alkalibatterier ved at gennemføre praktiske forsøg med pyrolyse på et pilotanlæg opstillet på Kommunekemi.

Samlet set kan en dansk behandlingsmodel se således ud:

1. Indsamling af alle batterier
2. Sortering i typer på centralt placeret sorteringsanlæg
3. NiCd-, NiMH-, lithiumbatterier, knapceller m.v. sendes på grund af den lille mængde til oparbejdning i udlandet
4. Alkali- og brunstensbatterier forbehandles/”afgiftes” på et anlæg i Danmark, hvorefter den endelig oparbejdning sker på anlæg i udlandet.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |