Logistyka zwrotna w motoryzacji na przykładzie recyklingu akumulatorów samochodowych

Transkrypt

1 JANKOWSKI Krzysztof 1 WĄSOWICZ Alicja 2 Logistyka zwrotna w motoryzacji na przykładzie recyklingu akumulatorów samochodowych WSTĘP Logistyka w przemyśle motoryzacyjnym identyfikowana jest na każdym etapie cyklu życia samochodów i ich części. Szczególnym zainteresowaniem powinno objąć się etap wycofywania samochodu lub jego części z eksploatacji ze względu na skalę przepływów materialnych i informacyjnych w tym obszarze. Samochody są produktem coraz bardziej dostępnym dla klientów. Liczba pojazdów samochodowych dopuszczonych do ruchu na całym świecie przekroczyła miliard sztuk. W 2011 roku wśród 1 044,5 mln aut, 728 mln było osobowych. Statystyki przygotowane przez ACEA (Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów) wskazują, że w krajach Unii Europejskiej było zarejestrowanych w 2010 roku 273,7 mln pojazdów samochodowych, w tym 238,8 mln aut osobowych. W 2010 roku średni wiek samochodu osobowego w Europie wynosił 8,3 roku [1]. Liczba pojazdów samochodowych w Polsce ogółem, z roku na rok, się zwiększa. Wraz z tym wzrostem rośnie również liczba samochodów osobowych, które od kilku już lat stanowią trzy czwarte wszystkich pojazdów. W 2011 roku przybyło ich o 3,7 % i ich ilość wzrosła do 17,9 mln (rysunek1) [1]. Rys.1. Park samochodowy w Polsce w 2011 roku [1] Do powiększenia parku samochodowego w Polsce przyczynia się umiarkowany popyt na nowe auta oraz - przede wszystkim - utrzymujący się na wysokim poziomie import samochodów z zagranicy. Masowo sprowadzane używane samochody niekorzystnie wpływają na strukturę wiekową tego parku (rysunek 2 i 3). Od momentu wejścia Polski do UE, w imporcie dominują samochody mające ponad 4 lata (niemal 92 %), stąd park samochodowy w Polsce starzeje się. Samochodów mających powyżej dwudziestu pięciu lat było w 2011 roku w Polsce blisko cztery razy więcej niż aut liczących do dwóch lat. Konsekwencje utrzymywania starego parku samochodów są ponoszone nie tylko przez właścicieli samochodów (w postaci wyższych kosztów napraw), ale 1 Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Mechaniczny, Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn; Radom; ul. B. Chrobrego 45; info@jankowski.biz 2 Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Mechaniczny, Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn; Radom; ul. B. Chrobrego 45; a.wasowicz@uthrad.pl 14267

2 i społeczeństwo. Stare samochody są mniej bezpieczne i nie ekologiczne. Ponad 90 procent z wyrejestrowywanych aut trafia na złom, reszta pada łupem złodziei lub jest wywożona za granicę. Rys.2. Struktura wiekowa aut osobowych w Polsce w 2011 roku [w %] [1] Rys.3. Struktura wiekowa importu używanych samochodów osobowych w Polsce [1] W roku 2012 średni wiek samochodu osobowego przeznaczonego do kasacji wynosił ponad 18 lat a większość wyrejestrowanych pojazdów to auta osobowe (rysunek 4). Rys.4. Liczba wszystkich pojazdów wyrejestrowanych w latach [1] Starzejący się park samochodowy wymusza działania związane z odpowiedzialnym zagospodarowaniem samochodów wycofanych z eksploatacji (SWE) a szczególnie części zawierających materiały niebezpieczne. Gospodarowanie odpadami polega na zbieraniu, transporcie, odzysku, zagospodarowaniu i unieszkodliwianiu odpadów oraz kontroli tych operacji. Procesy logistyczne odgrywają tu znaczącą rolę w bezpiecznej realizacji tego przedsięwzięcia. Zagadnienia zagospodarowania samochodów wycofanych z eksploatacji, a przede wszystkim ich części, przedstawione w niniejszym artykule zostaną zawężone do badania logistyki zwrotnej w recyklingu akumulatorów samochodowych

3 1 PROBLEMY RECYKLINGU AKUMULATORÓW SAMOCHODOWYCH W POLSCE Zużyte akumulatory to odpady szczególnie niebezpieczne dla środowiska, a szczególnie dla organizmów żywych. Substancjami szkodliwymi dla środowiska, pochodzącymi ze zużytych akumulatorów, są [2]: ołów i jego związki, kwas siarkowy, pasty uszczelniające, zawierające, między innymi, związki metali ciężkich, tworzywa sztuczne (przede wszystkim polipropylen i ebonit). W ciągu roku na świecie wytwarza się ok. 360 mln sztuk akumulatorów kwasowych, co stanowi masę ok mln ton. Do ich wytworzenia zużywa się rocznie ok. 70 % światowej produkcji ołowiu [3]. W tabeli 1 przedstawiono liczbę baterii i akumulatorów samochodowych wprowadzonych do obrotu w Polsce w roku Tab. 1. Baterie i akumulatory wprowadzone do obrotu w 2012 roku [4] Baterie i akumulatory samochodowe Liczba w tys. sztuk Masa w tonach Razem 3 802, ,1 Niklowo-kadmowe 2,5 1,3 Kwasowo-ołowiowe 3749, ,0 Inne 50,1 239,9 Na rysunku 5 pokazano przepływy materialne (towarzyszą im również przepływy informacyjne) w cyklu życia samochodowego akumulatora kwasowego. Szczególną uwagę zwrócono na procesy logistyczne związane z prawidłowym zagospodarowaniem zużytych akumulatorów. Rys.5. Cykl życia akumulatora kwasowo-ołowiowego [6] Zużyte akumulatory nie mogą być wyrzucane na śmietniska komunalne oraz nie mogą być mieszane z metalowym złomem (po wylaniu elektrolitu i usunięciu plastikowej obudowy). Zasady ich zagospodarowania reguluje ustawa o akumulatorach i bateriach [7], która reguluje prawa i obowiązki wszystkich podmiotów gospodarczych funkcjonujących w tym sektorze rynku czyli podmiotów wprowadzających do obrotu baterie lub akumulatory, dystrybuujących baterie, akumulatory lub sprzęt a także firm zbierających, przetwarzających, dokonujących recyklingu lub unieszkodliwienia zużytych baterii i akumulatorów. W rozdziale 3 tej ustawy szczegółowo uregulowano prawnie sposoby postępowania ze zużytymi bateriami i akumulatorami samochodowymi, które jako odpady niebezpieczne muszą być zbierane selektywnie według rodzajów, w celu ułatwienia ich przetwarzania 14269

4 za pomocą technologii i instalacji przeznaczonych do przetwarzania i recyklingu poszczególnych rodzajów zużytych baterii i akumulatorów. Za pomocą technologii i instalacji służących do przetwarzania i recyklingu poszczególnych rodzajów zużytych baterii i akumulatorów muszą zostać osiągnięte następujące minimalne poziomy wydajności recyklingu [7]: 1) w przypadku zużytych baterii kwasowo-ołowiowych i zużytych akumulatorów kwasowoołowiowych 65% masy zużytych baterii kwasowo-ołowiowych lub zużytych akumulatorów kwasowo-ołowiowych (w tym recykling zawartości ołowiu w najwyższym, technicznie możliwym do osiągnięcia stopniu, przy jednoczesnym unikaniu nadmiernych kosztów); 2) w przypadku zużytych baterii niklowo-kadmowych i zużytych akumulatorów niklowo-kadmowych 75% masy zużytych baterii niklowo-kadmowych lub zużytych akumulatorów niklowokadmowych (w tym recykling zawartości kadmu w najwyższym, technicznie możliwym do osiągnięcia stopniu, przy jednoczesnym unikaniu nadmiernych kosztów); 3) w przypadku pozostałych zużytych baterii i zużytych akumulatorów 50% masy zużytych baterii lub zużytych akumulatorów. Spełnienie tych wymagań musi być wspomagane prawidłowo działającymi procesami logistycznymi, pozwalającymi na koordynację przepływów materialnych i informacyjnych, minimalizację kosztów tych przepływów i maksymalną ochronę środowiska naturalnego. 2 LOGISTYKA ZWROTNA W RECYKLINGU AKUMULATORÓW SAMOCHODOWYCH Akumulatory wycofane z eksploatacji stają się odpadami poużytkowymi, które ze względu na substancje w nich zawarte, niebezpieczne dla środowiska naturalnego, muszą być zagospodarowywane poprzez tworzenie odpowiedniego systemu ich zbiórki i recyklingu. System taki winien umożliwiać jak najlepsze wykorzystanie surowców pochodzących z recyklingu. Logistyka zwrotna w tym przypadku polega na zaplanowaniu i zrealizowaniu odpowiednio kontrolowanych przepływów materialnych i wspomagających ich przepływów informacyjnych od ostatniego użytkownika samochodu (lub jak w rozważanym przypadku użytkownika akumulatora) do miejsc bezpiecznego przetworzenia i odzysku surowców wtórnych wykorzystanych ponownie do produkcji nowych akumulatorów. W przypadku recyklingu akumulatorów podstawowym problemem staje się gromadzenie i przechowywanie zużytych akumulatorów, a także ekologicznie bezpieczny ich transport do zakładów przetwarzania. Największym niebezpieczeństwem w tym etapie recyklingu jest zagrożenie zanieczyszczenia środowiska (powietrze, gleba, wody powierzchniowe) elektrolitem przez jego wyciek lub parowanie. Zanieczyszczaniu środowiska elektrolitem towarzyszy skażenie związkami ołowiu i metali ciężkich, zawartych w szlamie ołowiowym, znajdującym się w elektrolicie [2]. Wg ustawy o bateriach i akumulatorach [7] magazynowanie i przetwarzanie zużytych baterii i zużytych akumulatorów w zakładach ich przetwarzania powinny odbywać się w miejscach o utwardzonym, nieprzepuszczalnym podłożu, odpornych na działanie warunków atmosferycznych lub w odpowiednich pojemnikach nieprzewodzących prądu, odpornych na działanie substancji niebezpiecznych zawartych w tych zużytych elementach pojazdu oraz odpornych na działanie warunków atmosferycznych. Nieprzepuszczalne podłoża, dla baterii i akumulatorów samochodowych kwasowo-ołowiowych, powinny być podłączone do kanalizacji działającej w obiegu zamkniętym, kierującej ścieki do specjalnych zbiorników lub do instalacji przerabiających zużyte baterie lub zużyte akumulatory. Magazynowanie nie może trwać dłużej niż przez okres jednego roku (łącznie przez wszystkich kolejnych posiadaczy tych odpadów). Co roku w Polsce przetwarza się 7 mln akumulatorów, z których otrzymuje się 70 tys. ton ołowiu. Największe firmy działające na polskim rynku zajmujące się recyklingiem akumulatorów to Baterpol, ZAP Sznajder Batterien i Orzeł Biały [5]. Przepływy materialne oraz inne podstawowe informacje na temat recyklingu akumulatorów przedstawiono na rysunku

5 Rys.6. Profesjonalny recykling złomu akumulatorowego [5] Od 1998 roku, w Zakładach "Orzeł Biały" S. A. w Bytomiu funkcjonuje linia recyklingu akumulatorów, na którą dostarcza się akumulatory z elektrolitem. Elektrolit z akumulatorów usuwany jest bezpośrednio w zakładzie, a po uzdatnieniu wykorzystywany do procesu wymywania pyłów kadmonośnych. Podstawowe fazy procesu stworzonego w Zakładach "Orzeł Biały" obejmują [9]: klasyfikację pod względem materiałowym, segregację, wytapianie ołowiu w procesach hutniczych. Odzyskane tworzywa poddawane są kruszeniu, oczyszczeniu w strumieniu powietrza, termicznemu uplastycznieniu i granulacji. Podstawowy schemat przepływów materialnych w procesie recyklingu akumulatorów przedstawiono na rysunku 7. Rys.7. Schemat przepływów materialnych w procesie recyklingu akumulatorów. Źródło: opracowanie własne na podstawie [9] Do recyklingu pozyskiwane są akumulatory głównie ze stacji demontażu samochodów. Stacje te otrzymują je także od indywidualnych użytkowników, auto-złomów i warsztatów naprawczych. Proces utylizacji rozpoczyna się od wstępnego rozdrobnienia złomu akumulatorowego. Wstępne rozdrabnianie prowadzone jest na wejściu instalacji technologicznej, której zadaniem jest osuszenie płyt. Pozwala ono na odzyskanie znacznej części elektrolitu ze zużytych akumulatorów. Umożliwia to 14271

6 również jego bezpieczną neutralizację. Osuszone akumulatory poddawane są dalszemu rozdrobnieniu. W dalszej kolejności następuje separacja części składowych akumulatora. Ostatnim etapem procesu utylizacji jest przerób składników uzyskanych we wcześniejszych fazach, tzn. wytop ołowiu i produkcja regranulatu polipropylenowego. W wyniku przerobu zużytych akumulatorów odzyskiwany jest ołów, który następnie wykorzystywany jest do różnych celów, w tym także do produkcji akumulatorów. Tworzywa sztuczne rozdziela się i stosuje ponownie w motoryzacji lub w innych dziedzinach przemysłu [8]. W roku 1999 powstało Stowarzyszenie Producentów i Importerów Akumulatorów i Baterii [10], zrzeszające 20 producentów i importerów akumulatorów ołowiowych (kwasowych), zrzeszające ponad 90 procent firm branży akumulatorów ołowiowych (kwasowych) w Polsce. Jednym z głównych zadań tego stowarzyszenia jest popularyzowanie zasad użytkowania akumulatorów, ochrona środowiska przed zagrożeniami z nich wynikającymi oraz kształtowanie świadomości społeczeństwa na temat potrzeby recyklingu akumulatorów. Współpracuje ono także z Europejskim Stowarzyszeniem Producentów Akumulatorów. WNIOSKI Przebieg procesów wycofywania samochodów z eksploatacji a także recyklingu akumulatorów samochodowych w Polsce regulują przepisy prawne takie jak prawo o ruchu drogowym, ustawa o odpadach lub ustawa o bateriach i akumulatorach. Należy również uwzględniać wymagania stawiane w tej dziedzinie gospodarki przez Unię Europejską. Obecnie trudno jest określić dokładną liczbę przedsiębiorstw zajmujących się demontażem samochodów w Polsce. Zarejestrowane są one bowiem bądź jako przedsiębiorstwa zbierania i przeróbki złomu, bądź też jako przedsiębiorstwa sprzedaży i napraw samochodów bądź też jako przedsiębiorstwa zajmujące się sprzedażą lub regeneracją części samochodowych. Zdarza się też często, że przedsiębiorstwa zarejestrowane jako auto-złomy nie zajmują się wcale demontażem samochodów lecz np. sprzedażą części pochodzących ze starych samochodów rozbieranych poza granicami Polski, najczęściej w Niemczech. Ze względu na liczbę legalnie demontowanych samochodów, nie rozwinęła się w Polsce sprawna sieć odbioru materiałów i części ze starych samochodów do utylizacji (metale, płyny eksploatacyjne, tworzywa sztuczne, akumulatory, opony itp.). W związku z powyższym nasuwają się następujące wnioski w zakresie prawidłowej realizacji procesów logistycznych związanych z utylizacją i zagospodarowaniem zużytych akumulatorów samochodowych: należy prawidłowo zorganizować skup i przerób złomu akumulatorowego, który może ograniczyć do minimum przedostawanie się ołowiu i kwasu siarkowego do środowiska, przestrzegać aby transport odpadów akumulatorowych, był zgodny z ogólnymi zasadami transportu określonymi w ustawie Prawo o ruchu drogowym oraz rozporządzeniem w sprawie przewozu drogowego materiałów niebezpiecznych, przestrzegać prawidłowej utylizacji wszystkich użytecznych materiałów pochodzących ze zużytych akumulatorów, w tym również elektrolitu, przestrzegać aby zakłady utylizacji zużytych akumulatorów posiadały bezpieczną dla środowiska instalację przerobu złomu akumulatorowego, przestrzegać aby przekazywany akumulator nie był uszkodzony i powinien zawierać elektrolit; natomiast wymagać aby w przypadku uszkodzenia, przecieków, akumulator był transportowany w opakowaniu szczelnym uniemożliwiającym dalsze wycieki elektrolitu, rozważyć ustawianie na stacjach paliw płynnych pojemników do bezpiecznej zbiórki i transportu akumulatorów (szczelne, wykonane z polipropylenu lub blachy kwasoodpornej kontenery). Zadania te spoczywają na wszystkich uczestnikach łańcucha logistycznego zajmujących się powtórnym zagospodarowaniem materiałów i części pochodzących z samochodów wycofanych z eksploatacji, a przede wszystkim zagospodarowaniem materiałów niebezpiecznych ze zużytych akumulatorów samochodowych

7 Streszczenie W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia logistyczne i techniczne dotyczące gospodarowania zużytymi akumulatorami samochodowymi. Pokazano skalę tego problemu w Polsce oraz występujące w tym zakresie zagrożenia. Omówiono wybrane aspekty prawne organizacji recyklingu akumulatorów kwasowych oraz podkreślono rolę procesów logistycznych. Reverse logistics in motorization on the example of car battery recycling Abstract The article presents selected logistical and technical issues pertaining to the management of waste automotive battery. It shows the scale of this problem s occurrence in Poland and the threats in this regard. It also discusses some of the legal aspects of the organization of recycling lead-acid batteries and stresses the role of logistic processes. BIBLIOGRAFIA 1. Branża motoryzacyjna. Raport Polski Związek Przemysłu Motoryzacyjnego. 2. Chłopek Z.: Ochrona środowiska naturalnego. WKiŁ, Warszawa 2002, s www. akumulatorybosh.pl/ochronasrodowiska.php (dostęp: ). 4. Ochrona środowiska Główny Urząd statystyczny (dostęp: ). 6. Duszczyk M.: Recykling akumulatorów: zyski czy bezpieczeństwo? Dziennik Gazeta Prawna. (dostęp: ). 7. Szustak S.: Akumulatory zawsze pod kontrolą. Internetowy serwis branżowy. (dostęp: ). 8. Ustawa z dnia 24 kwietnia 2009 roku o bateriach i akumulatorach. Dziennik Ustaw Nr 79 Poz (dostęp: ). 9. Kuzio B.: Recykling samochodów a system informacji o odpadach. II Międzynarodowa Konferencja Recykling Samochodów, Warszawa, listopad Krzysztof Jankowski K., Orliński P., Orliński S.: Recykling akumulatorów samochodowych wycofanych z eksploatacji. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów nr 1(73)/2009, Politechnika Warszawska, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych, s.s (dostęp: )