سفارش تبلیغ
صبا ویژن

مهندسی مکانیک

تامین 40 درصد سرب خالص از زباله
نویسنده: حمیده سادات هاشمی








 




    اهمیت استفاده از سرب در صنعت از یک سو و خطرات بالقوه بهداشتی و زیست محیطی آن از سوی دیگر، موجب توجه جامعه جهانی به چگونگی مدیریت صحیح زیست محیطی بازیافت باتری های سربی اسیدی شده است.
    مطالعات انجام شده نشان می دهد امروزه حدود 60 درصد کل تولید سرب تصفیه شده از معادن سرب تامین و 40 درصد باقیمانده از بازیافت قراضه ها و سرباره های باتری های فرسوده حاصل می شود.
    این مساله در سراسر دنیا یکی از منابع مهم دستیابی به سرب خالص است. هم اکنون بازیافت این باتری ها در کشور بیشتر به روش سنتی و در کنار اوراقچی های حرفه ای خودروها صورت می گیرد. باید توجه کرد که اجرای بازیافت زیست محیطی و بهداشتی این مواد درکشور نیازمند در نظرگیری راهبردها و خط مشی هایی است که بر اساس اولویت های کشور تعیین شده و باید در جهت تدوین چارچوبی قانونی برای جمع آوری، حمل ونقل و بازیافت صورت گیرد تا اثرات و خطرات زیست محیطی و بهداشتی بازیافت این پسماندها که تحت کنوانسیون بازل هستند، به حداقل کاهش یابد.
    باتری های سربی اسیدی مجموعه هایی کوچک برای ذخیره انرژی از طریق استفاده کنترل شده از واکنش های شیمیایی هستند. براساس تحقیقات صورت گرفته از سوی دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، این گونه باتری ها به دلیل غیرقابل بازگشت بودن واکنش های شیمیایی دارای دوره عمری مشخص هستند و پس از رسیدن به انتهای دوره عمری خود، با وجود محتوای فلزی بالابویژه سرب، غیراستفاده و فرسوده و در گروه پسماند های ویژه تقسیم بندی می شوند.
    تحقیقات نشان می دهد بازیافت آنها و وارد کردن فلزاتی نظیر سرب، قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی پروپیلن حاصل از بازیافت آنها به چرخه صنعت امری اقتصادی است، ولی به دلیل وجود خطرات مواد مختلف موجود در ساختار آنها بویژه فلزات سنگین، رعایت اصول بهداشتی و زیست محیطی، استفاده از فناوری های نوین در جمع آوری و مراحل پیش بازیافت و بازیافت آنها ابداع شده است.
    کارشناسان معتقدند اجرای بازیافت زیست محیطی و بهداشتی برای این پسماند های ویژه درکشور نیازمند درنظرگیری راهبردها و خط مشی هایی است که بر اساس اولویت های کشور تعیین و تعریف شده و باید در جهت تدوین چارچوبی قانونی برای جمع آوری، حمل ونقل و بازیافت باشد.
     باید توجه کرد که ایجاد سیستم جمع آوری تحت چارچوبی قانونی یکی از اولین مراحل مدیریت صحیح زیست محیطی باتری های فرسوده است تا خطرات و اثرات زیست محیطی جانبی آنها به حداقل کاهش یابد.
    
    باتری های سربی اسیدی
    سرب یکی از فلزات گروه چهارم و ردیف ششم جدول تناوبی با ظرفیت 2 و 4 است که آلیاژ آن با فلزات مختلف نظیر آنتیموان، قلع، آرسنیک و برلیم کاربرد های وسیع در صنعت دارد که یکی از مصارف این فلز کاربرد آن در ساخت باتری های سربی اسیدی است.
    بررسی ها نشان می دهد این باتری ها از طریق انجام همزمان چندین واکنش شیمیایی، انرژی الکتریکی لازم را برای سیستم های خارجی فراهم می کنند. هنگامی که یک باتری بتدریج تخلیه می شود، غلظت اسید سولفوریک و به تبع آن سرعت واکنش ها کاهش می یابد.
    بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آّب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، باتری ها می توانند به دفعات شارژ و مجدد بهره برداری شوند، ولی شارژ و تخلیه مکرر آنها موجب می شود صفحات آنها که از جنس اکسید سرب هستند، بتدریج به سولفات سرب آلوده شوند که موجب کاهش و بالاخره توقف واکنش ها می شود. بعلاوه لایه ای نیز شامل سولفات سرب، اکسید سرب و سرب فلزی در کف باتری انباشته می شود که در این هنگام باتری دیگر قابلیت شارژ شدن را از دست داده و به بالاترین حد آلودگی رسیده است، این باتری دیگر فرسوده است و کارایی لازم را ندارد و برای بازیافت آماده است.
    باتری ها دارای محتوای فلزی بالابخصوص مقدار زیادی سرب هستند که لازم است همراه با دیگر فلزات موجود در آنها نظیر قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی پروپیلن مورد بازیافت قرار گرفته و مجدد وارد چرخه صنعت شوند. این فرآیند به دلیل وجود فلزات سنگین، اسید سولفوریک و انواع پلاستیک ها در صورت اعمال نشدن کنترل مناسب می توانند برای محیط زیست و سلامت بشر خطرناک و عوارض زیست محیطی جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشند.
    متاسفانه بر اساس گزارش های موجود، در بسیاری از موارد دیده شده است که بازیافت این باتری ها در کشور به روش سنتی صورت می گیرد و کارگران و دست اندرکاران این امر فاقد هرگونه آگاهی از خطرات بهداشتی و زیست محیطی و تجهیزات و ملزومات ایمنی مربوط هستند.
    امروزه انواع فناوری های نوین و روش های مناسب بهداشتی و زیست محیطی در انجام فرآیند بازیافت باتری های سربی اسیدی فرسوده بویژه استحصال سرب از آنها که عمده ترین ماده حاصل از بازیافت این باتری هاست، ابداع شده که اثرات زیست محیطی را به حداقل می رساند.
    
    باتری های فرسوده منابع تامین سرب
    هم اکنون بازیافت باتری های سربی فرسوده به 2 شیوه سنتی و اصولی در کشور صورت می گیرد و کارشناسان معتقدند روش های اصولی نیز باید با به کارگیری فناوری های نوین و اصول زیست محیطی ارتقا یابند.
    مطالعات انجام شده نشان می دهد امروزه حدود 60 درصد کل تولید سرب تصفیه شده از معادن سرب تامین و 40 درصد باقیمانده از بازیافت قراضه ها و سرباره های باتری های فرسوده حاصل می شود که این مساله در سراسر دنیا یکی از منابع مهم دستیابی به سرب خالص است. بازیافت کنندگان سنتی معمولادر کنار اوراقچی های حرفه ای خودروها مستقر هستند و همراه با آنها به بازیافت باتری های سرب اسیدی می پردازند و مانند کل فعالیت اوراقچی ها حجم دریافتی بازیافت کنندگان سنتی قابل پیش بینی نیست.
    بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست که براساس تجزیه و تحلیل کارشناسی از مستندات داخلی و خارجی با در نظرگیری قوانین و مقررات موجود کشور شامل قانون مدیریت پسماند و کنوانسیون بازل در خصوص حمل ونقل برون مرزی پسماند های خطرناک و امحای آنها صورت گرفته، عملکرد بازیافت کنندگان سنتی فاقد ماهیت صنعتی است و در بخش شکستن باتری ها و ذوب شبکه های سربی عملامتکی به نیروی کارگری، بدون هیچ گونه آموزش، تجربه و حتی سرمایه است. باتری ها به وسیله نیروی کارگری و با پتک و چکش خرد و اجزای آن تفکیک می شود.
    براساس بررسی های صورت گرفته، محتویات درونی شبکه ها و مواد فعال خارج و سپس باقیمانده مواد از روی شبکه ها زدوده و همراه با رسوب ته باتری که عمدتا مرکب از سولفات سرب، اکسید سرب و سرب فلزی است، وارد زباله های عادی می شوند. هرچه مقدار سرمایه این بازیافت کنندگان کمتر باشد، لوازم و تجهیزات کمتری مورد استفاده قرار می گیرد و ابعاد محل بازیافت نیز تحت تاثیر میزان همین سرمایه است.
    تحقیقات نشان می دهد، کیفیت سرب استحصالی ترکیبی از سرب خالص، اکسید سرب، آنتیموان و ناخالصی های سولفاتی، کلسیمی، آهنی و مسی است که در مجموع سرب با خلوص 92 تا 95 درصد را حاصل می کنند، در کارگاه های سنتی بازیافت امکانات آموزشی و ایمنی حداقل است و کارکنان آنها از خطرات بالقوه سرب آگاهی کافی ندارند، از این رو تعلیم و آموزش این کارکنان نیز بسیار ضروری است.
    بررسی ها نشان می دهد، در بعضی کارخانجات بازیافت به روش های اصولی تر و با رعایت بیشتر اصول زیست محیطی صورت می گیرد و سربی با درجه خلوص 99/99 درصد حاصل می شود. سیستم های یکپارچه تهویه و تصفیه غبار ناشی از عملیات شکستن و دیگر فرآیند های مربوط موجب ممانعت از آلودگی محیط زیست و استفاده از محتوای بالای غبار سرب می شود. فناوری های روز دنیا این امکان را می دهد که با بهره گیری از مبدل کالدو، توانایی استفاده از هرگونه ماده حاوی سرب محقق شود و قادر است حتی باتری ها را با تمام محتویات اعم از شبکه ها، مواد فعال، پوسته و بدنه و جداکننده ها بازیافت کند. همچنین بر این اساس می توان باتری های نو را در ازای دریافت باتری فرسوده به بهای مصوب فروخت و در غیر این صورت مصرف کننده را موظف به پرداخت مبلغی بیشتر کرد. تحقیقات نشان می دهد این سیاست بازگشت باتری های فرسوده به کارخانجات تولید باتری را فراهم می آورد.
    
    بازیافت باتری ها
    براساس دستورالعمل های فنی کنوانسیون بازل، فرآیند بازیافت متشکل از 3 مرحله شکستن باتری ها، احیای سرب و تصفیه سرب است. در فرآیند مدرن شکستن باتری های فرسوده، تماس انسان معمولاتا حد امکان کاهش یافته است و این باتری ها به وسیله صفحات خودکار دریافت و به سمت دستگاه خردکننده آنها تحت آسیاب چکشی یا دیگر مکانیسم های خردکننده به قطعات کوچک تبدیل می شوند. این قطعات براساس خصوصیات چگالی و مکانیسم های هیدرولیک در 3 لایه تفکیک می شوند؛ اول، قطعات سبک نظیر پلاستیک ها، دوم اکسید سرب و سولفات ها و سوم لایه سنگین صفحات سربی و اتصال دهنده هاست.
    پس از مراحل تفکیک، لایه آلی مورد تفکیک بیشتری قرار می گیرد و پسماند های پلی پروپیلن (مواد آلی سبک) و جداکننده ها و ابونیت (مواد آلی سنگین) از هم جدا می شوند. سپس مواد آلی سبک به منظور زدودن باقیمانده اکسید های سرب شستشو می یابند و به قطعات کوچک برای مصارف آینده آسیاب می شوند؛ ولی ابونیت و جداگرها به همان شکل انبار می شوند.
    اگر شکستن مکانیکی باتری ها به هر دلیلی امکان پذیر نباشد، روش ایمن آماده سازی آن برای ذوب شامل سوراخ کردن و تخلیه الکترولیت و تصفیه آن، جدا کردن صفحات و جداگر های باتری با اره دوار با استفاده از تجهیزات حفاظتی، فرستادن صفحات و شبکه ها همراه با قسمت بالای باتری به ذوب کننده و بازگشت باتری به کارخانه سازنده برای مصرف مجدد آنها صورت می گیرد.
    در مرحله دوم احیای سرب صورت می گیرد و در مرحله سوم سرب تصفیه می شود. در این مرحله در صورتی که عملیات یک کارگاه ذوب تنها محدود به ترکیب احیا باشد، آنچه تولید می کند به عنوان سرب سخت یا آنتیموانی شناخته می شود که اگر هدف یک کارگاه تولید سرب خالص باشد، شمش سرب خام باید یک مرحله تصفیه را نیز با هدف فرآیند تصفیه و زدودن تقریبا همه مس، آنتیموان، آرسنیک و قلع متحمل شود.
    
    کنوانسیون بازل
    کنوانسیون بازل یکی از کنوانسیون های بین المللی زیست محیطی است که دولت جمهوری اسلامی ایران نیز متعهد به اجرای آن است. بر این اساس، حمل و نقل برون مرزی باتری های سربی اسیدی فرسوده و واردات و صادرات آ نها به هر کشور عضو کنوانسیون بازل به عنوان یکی از پسماند های خطرناک مشمول این کنوانسیون مبتنی بر مفاد آن انجام می گیرد و این امر منوط به وجود مدیریت صحیح زیست محیطی این گونه پسماند در کشور و تایید این مدیریت توسط مرجع ذی صلاح آن کشور و به تبع آن ارائه مجوز از سوی آن مرجع است. لذا واردات خودسرانه این باتری ها بدون کسب مجوز از مراجع ذی صلاح کشور محل ورود امری غیرقانونی است.
    کنوانسیون بازل همچنین طی تدوین دستورالعمل های فنی درخصوص مدیریت صحیح زیست محیطی پسماندها، دیدگاه ها و راهنمایی های مفیدی را درخصوص ایجاد یا ارتقای مدیریت پسماند های خطرناک در کشور های عضو ارائه می کند.
    
     حمیده سادات هاشمی


ارسال شده در توسط شهرستان مهر __سیدمصطفی برهانی نسب