اهمیت بازیافت باتری های فرسوده


اهميت استفاده از سرب در صنعت از يک سو و خطرات بالقوه بهداشتي و زيست محيطي آن از سوي ديگر، موجب توجه جامعه جهاني به چگونگي مديريت صحيح زيست محيطي بازيافت باتري­هاي سربي اسيدي شده است. مطالعات انجام شده نشان مي­دهد امروزه حدود ۶۰ درصد کل توليد سرب تصفيه شده از معادن سرب تأمين و ۴۰ درصد باقيمانده از بازيافت قراضه ­ها و سرباره ­هاي باتري­ هاي فرسوده حاصل مي­شود.
اين مسأله در سراسر دنيا يکي از منابع مهم دستيابي به سرب خالص است. هم اکنون بازيافت اين باتري­ها در کشور بيشتر به روش سنتي و در کنار اوراقچي­هاي حرفه اي خودروها صورت مي­گيرد.
بايد توجه کرد که اجراي بازيافت زيست محيطي و بهداشتي اين مواد درکشور نيازمند در نظرگيري راهبردها و خط مشي­ هايي است که بر اساس اولويت هاي کشور تعيين شده و بايد در جهت تدوين چارچوبي قانوني براي جمع آوري، حمل و نقل و بازيافت صورت گيرد تا اثرات و خطرات زيست محيطي و بهداشتي بازيافت اين پسماندها که تحت کنوانسيون بازل هستند، به حداقل کاهش يابد.
باتري­ هاي سربي اسيدي مجموعه ­هايي کوچک براي ذخيره انرژي از طريق استفاده کنترل شده از واکنش­هاي شيميايي هستند.
براساس تحقيقات صورت گرفته از سوي دفتر بررسي آلودگي آب و خاک سازمان حفاظت محيط زيست، اين­گونه باتري­ها به دليل غيرقابل بازگشت بودن واکنش­هاي شيميايي داراي دوره عمري مشخص هستند و پس از رسيدن به انتهاي دوره عمري خود، با وجود محتواي فلزي بالا بويژه سرب، غيراستفاده و فرسوده و در گروه پسماندهاي ويژه تقسيم بندي مي­شوند.
تحقيقات نشان مي­دهد بازيافت آنها و وارد کردن فلزاتي نظير سرب، قلع، آنتيموان، آرسنيک و مواد آلي نظير پلي پروپيلن حاصل از بازيافت آنها به چرخه صنعت امري اقتصادي است ولي به دليل وجود خطرات مواد مختلف موجود در ساختار آنها بويژه فلزات سنگين، رعايت اصول بهداشتي و زيست محيطي، استفاده از فناوري­هاي نوين در جمع آوري و مراحل پيش بازيافت و بازيافت آنها ابداع شده است.
کارشناسان معتقدند اجراي بازيافت زيست محيطي و بهداشتي براي اين پسماند هاي ويژه در کشور نيازمند در نظرگيري راهبردها و خط مشي­هايي است که بر اساس اولويت هاي کشور تعيين و تعريف شده و بايد در جهت تدوين چارچوبي قانوني براي جمع آوري، حمل و نقل و بازيافت باشد.
بايد توجه کرد که ايجاد سيستم جمع آوري تحت چارچوبي قانوني يکي از اولين مراحل مديريت صحيح زيست محيطي باتري­هاي فرسوده است تا خطرات و اثرات زيست محيطي جانبي آنها به حداقل کاهش يابد.
● باتري­هاي سربي اسيدي
سرب يکي از فلزات گروه چهارم و رديف ششم جدول تناوبي با ظرفيت ۲ و ۴ است که آلياژ آن با فلزات مختلف نظير آنتيموان، قلع، آرسنيک و برليم کاربردهاي وسيع در صنعت دارد که يکي از مصارف اين فلز کاربرد آن در ساخت باتري­هاي سربي اسيدي است.
بررسي­ها نشان مي­دهد اين باتري­ها از طريق انجام همزمان چندين واکنش شيميايي، انرژي الکتريکي لازم را براي سيستم­هاي خارجي فراهم مي­کنند. هنگامي که يک باتري بتدريج تخليه مي­شود، غلظت اسيد سولفوريک و به تبع آن سرعت واکنش­ها کاهش مي­يابد.
بر اساس تحقيقات دفتر بررسي آلودگي آّب و خاک سازمان حفاظت محيط زيست، باتري­ها مي­توانند به دفعات شارژ و مجدد بهره برداري شوند، ولي شارژ و تخليه مکرر آنها موجب مي شود صفحات آنها که از جنس اکسيد سرب هستند، بتدريج به سولفات سرب آلوده شوند که موجب کاهش و بالاخره توقف واکنش­ها مي­شود.
بعلاوه لايه­اي نيز شامل سولفات سرب، اکسيد سرب و سرب فلزي در کف باتري انباشته مي­شود که در اين هنگام باتري ديگر قابليت شارژ شدن را از دست داده و به بالاترين حد آلودگي رسيده است، اين باتري ديگر فرسوده است و کارايي لازم را ندارد و براي بازيافت آماده است.
باتري­ها داراي محتواي فلزي بالا بخصوص مقدار زيادي سرب هستند که لازم است همراه با ديگر فلزات موجود در آنها نظير قلع، آنتيموان، آرسنيک و مواد آلي نظير پلي پروپيلن مورد بازيافت قرار گرفته و مجدد وارد چرخه صنعت شوند.
اين فرآيند به دليل وجود فلزات سنگين، اسيد سولفوريک و انواع پلاستيک­ها در صورت اعمال نشدن کنترل مناسب مي­توانند براي محيط زيست و سلامت بشر خطرناک و عوارض زيست محيطي جبران ناپذيري را به دنبال داشته باشند.
متأسفانه بر اساس گزارش­هاي موجود، در بسياري از موارد ديده شده است که بازيافت اين باتري­ها در کشور به روش سنتي صورت مي­گيرد و کارگران و دست اندرکاران اين امر فاقد هرگونه آگاهي از خطرات بهداشتي و زيست محيطي و تجهيزات و ملزومات ايمني مربوط هستند.
امروزه انواع فناوري­هاي نوين و روش­هاي مناسب بهداشتي و زيست محيطي در انجام فرآيند بازيافت باتري­هاي سربي اسيدي فرسوده بويژه استحصال سرب از آنها که عمده ­ترين ماده حاصل از بازيافت اين باتري­هاست، ابداع شده که اثرات زيست محيطي را به حداقل مي­رساند.
تحقيقات نشان مي­دهد ، کيفيت سرب استحصالي ترکيبي از سرب خالص، اکسيد سرب ، آنتيموان و ناخالصي هاي سولفاتي، کلسيمي، آهني و مسي است که در مجموع سرب با خلوص ۹۲ تا ۹۵ درصد را حاصل مي­کنند، در کارگاه­هاي سنتي بازيافت امکانات آموزشي و ايمني حداقل است و کارکنان آنها از خطرات بالقوه سرب آگاهي کافي ندارند، از اين رو تعليم و آموزش اين کارکنان نيز بسيار ضروري است.
بررسي­ها نشان مي­دهد، در بعضي کارخانجات بازيافت به روش­هاي اصولي ­تر و با رعايت بيشتر اصول زيست محيطي صورت مي­گيرد و سربي با درجه خلوص ۹۹/۹۹ درصد حاصل مي­شود. سيستم­ هاي يکپارچه تهويه و تصفيه غبار ناشي از عمليات شکستن و ديگر فرآيندهاي مربوط موجب ممانعت از آلودگي محيط زيست و استفاده از محتواي بالاي غبار سرب مي­شود.
فناوري­هاي روز دنيا اين امکان را مي­دهد که با بهره­ گيري از مبدل کالدو، توانايي استفاده از هرگونه ماده حاوي سرب محقق شود و قادر است حتي باتري­ها را با تمام محتويات اعم از شبکه­ها، مواد فعال، پوسته و بدنه و جداکننده­ ها بازيافت کند.
همچنين بر اين اساس مي­توان باتري­هاي نو را در ازاي دريافت باتري فرسوده به بهاي مصوب فروخت و در غير اين صورت مصرف کننده را موظف به پرداخت مبلغي بيشتر کرد. تحقيقات نشان مي­دهد اين سياست بازگشت باتري­هاي فرسوده به کارخانجات توليد باتري را فراهم مي ­آورد.
بازيافت باتري­ها
براساس دستورالعمل­هاي فني کنوانسيون بازل، فرآيند بازيافت متشکل از ۳ مرحله شکستن باتري­ها، احياي سرب و تصفيه سرب است. در فرآيند مدرن شکستن باتري­هاي فرسوده، تماس انسان معمولاً تا حد امکان کاهش يافته است و اين باتري­ها به وسيله صفحات خودکار دريافت و به سمت دستگاه خردکننده آنها تحت آسياب چکشي يا ديگر مکانيسم­هاي خردکننده به قطعات کوچک تبديل مي­شوند.
اين قطعات براساس خصوصيات چگالي و مکانيسم­هاي هيدروليک در ۳ لايه تفکيک مي­شوند؛ اول، قطعات سبک نظير پلاستيک­ها، دوم اکسيد سرب و سولفات­ها و سوم لايه سنگين صفحات سربي و اتصال دهنده­ هاست.
پس از مراحل تفکيک، لايه آلي مورد تفکيک بيشتري قرار مي­گيرد و پسماندهاي پلي پروپيلن (مواد آلي سبک) و جداکننده­ ها و ابونيت (مواد آلي سنگين) از هم جدا مي-شوند سپس مواد آلي سبک به منظور زدودن باقيمانده اکسيدهاي سرب شستشومی ­يابند و به قطعات کوچک براي مصارف آينده آسياب مي­شوند ولي ابونيت و جداگرها به همان شکل انبار مي­شوند.
اگر شکستن مکانيکي باتري­ها به هر دليلي امکان­پذير نباشد، روش ايمن آماده سازي آن براي ذوب شامل سوراخ کردن و تخليه الکتروليت و تصفيه آن، جدا کردن صفحات و جداگرهاي باتري با اره دوار با استفاده از تجهيزات حفاظتي، فرستادن صفحات و شبکه­ ها همراه با قسمت بالاي باتري به ذوب­ کننده و بازگشت باتري به کارخانه سازنده براي مصرف مجدد آنها صورت مي­گيرد.
در مرحله دوم احياي سرب صورت مي­گيرد و در مرحله سوم سرب تصفيه مي­شود. در اين مرحله در صورتي که عمليات يک کارگاه ذوب تنها محدود به ترکيب احيا باشد، آنچه توليد مي­کند به عنوان سرب سخت يا آنتيمواني شناخته مي­شود که اگر هدف يک کارگاه توليد سرب خالص باشد، شمش سرب خام بايد يک مرحله تصفيه را نيز با هدف فرآيند تصفيه و زدودن تقريباً همه مس، آنتيموان، آرسنيک و قلع متحمل شود.
 
کنوانسيون بازل
کنوانسيون بازل يکي از کنوانسيون­هاي بين المللي زيست محيطي است که دولت جمهوري اسلامي ايران نيز متعهد به اجراي آن است. بر اين اساس، حمل و نقل برون مرزي باتري­هاي سربي اسيدي فرسوده و واردات و صادرات آنها به هر کشور عضو کنوانسيون بازل به عنوان يکي از پسماندهاي خطرناک مشمول اين کنوانسيون مبتني بر مفاد آن انجام مي­گيرد و اين امر منوط به وجود مديريت صحيح زيست محيطي اين گونه پسماند در کشور و تأييد اين مديريت توسط مرجع ذيصلاح آن کشور و به تبع آن ارائه مجوز از سوي آن مرجع است لذا واردات خودسرانه اين باتري­ها بدون کسب مجوز از مراجع ذيصلاح کشور محل ورود امري غيرقانوني است.
کنوانسيون بازل همچنين طي تدوين دستورالعمل­هاي فني درخصوص مديريت صحيح زيست محيطي پسماندها، ديدگاه­ها و راهنمايي­ هاي مفيدي را درخصوص ايجاد يا ارتقاي مديريت پسماندهاي خطرناک در کشورهاي عضو ارائه مي­کند.