Atık Pillerin Toplanmasından Başka Neler Yapılabilir

Atık Pillerin Toplanmasından Başka Neler Yapılabilir
Atık Pillerin Toplanmasından Başka Neler Yapılabilir

Hayatımızı kolaylaştıran her teknolojik üründe görülebildiği gibi piller de bilhassa bilinçsiz kullanılması ve atıklarının gereği şekilde kontrol edilmemesi sonucunda çevreye oldukça önemli zararlar verebilmektedir Bu çalışmanın birinci kısmında, pillerin içerdiği zararlı bileşikler ve pil üreticilerinin bu bileşikleri, özellikle civa bileşiğini azaltmak için uyguladıkları çalışmalar açıklanmıştır İkinci kısımda ise 1000 kişilik tüketici grubu üzerinde yapılan bir anket çalışması ile tüketicilerimizin pil kullanırken nelere dikkat ettiği, pil atıkları hakkındaki görüşleri ve sosyo-ekonomik durumun pil tüketimine etkisi hakkında bir ön çalışma yapılmış ve sonuçlar detaylı bir şekilde incelenmiştir

Teknolojinin gelişmesini büyük bir hızla sürdürdüğü son yıllarda bütün dünya ülkeleri çevreteknoloji uyumunu sağlamakta büyük çabalar sarfetmektedir Tüketilen (atılan) bir teknolojik ürününün çevreye vereceği zararın minumum düzeyde olması için yapılan çalışmalar bazı durumlarda o malzemenin üretim maliyetinden daha fazla harcama gerektirebilmektedir Bu ürünlerden biri, tüketimlerindeki hızlı artışlarla gündemdeki önemini arttıran piller ve akümülatörlerdirYüzyıl kadar önce keşfedilen ve günlük hayatta gittikçe daha sık kullanmaya başladığımız pil ve akümülütörler kolay taşınmaları ve pratiklikleri nedeniyle daha fazla miktarlarda tüketilmekte ve üretilmektedir Pil atıkları ise ülkemizde üstünde pek fazla durulmayan bir konuyu teşkil etmektedir Pil atıkları içerdikleri zararlı maddeler sebebiyle tehlikeli özellikler taşımakta ve bilhassa su ve toprak kirlenmesinde önem arzetmektedir

1 PİLLERİN ÖZELLİKLERİ
Tarih sürecinde çok sayıda araştırmaya konu olan piller günümüzde hala geliştirilmeye çalışılmakta ve bu hususta pillerin güvenirliliğini, ömürlerini ve kütlesel enerjilerini arttırmaya yönelik çok sayıda proje çalışması yürütülmektedir İncelenen konular arasında, lityumlu piller, civa oksit-kadmiyum pilleri, çinko-hava pilleri, organik elektrolitli piller ve katı elektrolitli piller sayılabilir Doğru akımda düşük bir güç vermelerine ve sağladıkları enerjinin şebeke enerjisininkinden çok daha pahalı olmasına karşılık, pillerin kolayca taşınabilir özerk üreteçler olma üstünlüğü vardır Uygulamaları, askeri alanda (güdümlü ve balistik mermilerin, torpidoların itme sistemleri) olduğu kadar sivil alanda da (radyo alıcılarını, teypleri, traş makinelerini, kameraları, aydınlatma düzeneklerini, oyuncakları vb beslemede) oldukça yaygındır Saatlerin, elektronik oyunların, cep hesap makinelerinin ve cep telefonlarının gelişmesiyle minyatür pillere yeni pazarlar açılmıştır

Pillerin Yapısındaki Zehirli Maddeler ve Meydana Getirdiği Etkiler
i-) Kadmiyum (Cd) : Kurşun vücuda sindirim ve solunum yolları ile girer Kurşunun en belirgin zehirli etkisi çocuklarda ve fötüşte izlenir Erişkinlerde hemoglobin metabolizmasında aksamalar ve anemi meydana gelebilmektedir Kurşunun merkezi sinir sistemi üzerine olan etkileri de insan sağlığı açısından çok önemlidir Böbrekler üzerinde tubular fonksiyon bozukluklarına neden olan kurşunun karsinojenik etkisi olduğu da tespit edilmiştir

iii-) Çinko (Zn) : Çinko beslenme açısından zaruri bir metaldir Yetersizliği neticesinde önemli sağlık problemleri oluşur Diğer taraftan çinkonun aşırı maruziyetlerinin nadiren gatrointestinal sistem bozuklukları ve diare oluşturduğu bilinmektedir Bir insanda böbrekler yoluyla günde
300-600 mg/m3 çinko atılabilmektedir

iv-) Civa (Hg) : Civa yer kabuğunun temel elementlerinden olduğundan su, toprak, hava ve canlılarda iz miktarda civaya rastlamak mümkündür Su ortamındaki organik civa bileşikleri zehirlilik yönünden ayrı bir önem taşımaktadır Bu bileşikler bitkisel ve hayvansal yağlarda kolaylıkla erimekte ve özellikle suda yaşayan ilkel canlıların üzerinde pasif adsorpsiyon yolu ile toplanarak besin zincirine girmektedir Daha büyük canlılarda ise kolaylıkla absorbe edilmelerine karşılık çok zor metabolize olmaktadır Bunun sonucu olarak da kirlenmiş sularda yaşayan canlılarda büyük bir hızla civa birikimi görülmektedir Organik civalı bileşiklerin fungisit olarak tarımsal mücadelede kullanılması çevre ve besin kirlenmesi açısından ayrı bir önem taşır Amerikan İlaç ve Gıda Örgütü (FDA) ve Dünya Sağlık Teştilatı (WHO) tarafından "günlük maksimum Hg alım sınırı" 03 mg/hafta veya 003 mg/gün olarak belirlenmiştir Civanın çeşitli formlarının zehirliliği; çözünürlüğüne, biyotransformasyonuna ve dokuda dağılımına bağlı olarak değişiklik arzetmektedir İnorganik civa tuzları veya civa buharı ile oluşan zehirlenmelerde en yoğun civa içeren organ böbreklerdir Bununla birlikte organik civa zehirlenmelerinde görülen en önemli bulgular nörolojik bozukluklardır Bunların başlıcaları parestezi, ataksi, dişartri ve sağırlıktır Organik civa kökenli (metil civa) zehirlenmelerinin en ciddisi 1971-72 yıllarında Irak'ta meydana gelmiş ve 500'den fazla kişi ölmüştür Bu olayın ithal buğdaylardan yapılan ekmeklerden kaynaklandığı ve bu ürünlerde fungisit kullanıldığı tespit edilmiştir (3)

2 ATIK PİLLER

Hayatımızı kolaylaştıran her teknolojik üründe görülebildiği gibi piller de bilhassa bilinçsiz kullanılması ve atıklarının gereği şekilde kontrol edilmemesi sonucunda çevreye oldukça önemli zararlar verebilmektedir Günümüzde çeşitli kuruluşlar tarafından bu zararların minumuma indirilmesi için çalışılmaktadır Bunun için pilin içinde bulunan zararlı kimyasal element ve bileşiklerin yeni teknolojiler geliştirilerek azaltılmasına hatta bulundurulmamasına uğraşılmaktadır

21 Pillerdeki Civa
Europile (Avrupa Pil Üreticileri Birliği) verilerine göre, 1985 yılında lityum pilleri hariç üretilen kuru pillerden çinkokarbon pili türünde %001 oranında, civaoksit pillerde %30 ve diğer pil türlerinde %1 oranında civa metali kullanılmaktaydı (4) Europile, 10 Avrupa ülkesinde fabrikaları bulunan 12 şirket tarafından oluşturulmuş bir birliktir Bazı ülkelerdeki çevre araştırma kurumları, evde kullanılan pillerin çöpe atılması durumunda pillerdeki civanın su ve toprak kirlenmesine yol açtığını belirtmiş ve bu nedenle pillerin ayrı toplatılması gerektiğini savunmuşlardır Ayrıca bu maksatla tüketim pazarının da kontrol edilmesini ve bu yönde kanuni düzenlemelerin yapılmasını önermişlerdir Buna paralel olarak, Avrupa Topluluğu da pillerle ilgili bir yönetmelik hazırlayarak topluluk üyesi ülkelerin farklı uygulamalara yönelerek pil ticaretinde meydana getirebilecekleri sorunları ortadan kaldırmaya çalışmıştır Bu maksatla, Avrupa topluluğunun 1 Ocak 1993 tarihinde uygulamaya konulmasını istediği şartlara göre;
- Civa oksit, nikel-kadmiyum ve kurşun asit piller yeniden kullanma veya özel yöntemlerle bertaraf etme maksadıyla toplatılacaktır,
- Alkali mangan piller ise %0025 oranından fazla civa ihtiva etmeyecektir
Civa oksit pilleri haricindeki pil türlerinin üretiminde kullanılan civa miktarı oldukça azdır ve son yıllarda Tablo 1'de görüldüğü gibi bu miktar gittikçe daha da azalmaktadır (4)
Tablo 1 Pil üretiminde kullanılan civa miktarları
Civa oranı (%)
Pil tipi 1985 1990
Civa oksit 30 30
Alkali mangan 1 0025 max*
Gümüş oksit 1 05-1
Çinko-karbon 001 001 max*
Çinko-hava 1 05-1
Lityum İz miktarda

*Bazı pillerde civa bulunmamaktadır

Civa oksit piller, çevreye önemli miktarda artık civa bırakmasına rağmen Avrupa pil piyasasında sadece %2'lik bir paya sahiptir Alkali mangan tipler %38, çinko karbon tipleri %54 ve diğer kalanlar %6 pazar payına sahiptir Ayrıca, beş yıl içinde aşağıdaki tabloda görüldüğü gibi Alkali mangan pillerde bulunan civa oranı %98 nispetinde, diğer tür pillerde de değişik oranlarda azaltılabilmiştir Civa oksitli pillerde bulunan civa oranı pilin ömrünü doğrudan etkilediğinden imalatta ancak uygun oranlarda azaltılabilmektedir Çünkü, civa oksit pilin kimyasal yapı taşlarındandır Civa metali diğer bütün pil türlerinde de, gaz oluşumunu azaltmak maksadıyla kullanılmakta olmasına rağmen son yıllardaki yeni teknolojik gelişmelerle birlikte pil içindeki kullanım oranı azaltılabilmiştir

22 Pil Atıkları
Pil atıklarının evsel atıklarlarla birlikte uzaklaştırılması halinde meydana gelebilecek muhtemel zararlar birçok ülkelerde yapılmakta olan çalışmalarda etraflıca araştırılmaktadır Bu araştırmaların sonucunda uygulanabilecek basit önlemlerden sonra pillerin evsel atıklarlarla birlikte depolanması durumunda çevre kirliliğine neden olmadığı ortaya çıkmıştır Bu değerlendirmede ayrıca, bahsedilen araştırmalardan sonra evlerde kullanılan pillerdeki civa oranının %70 kadar da azaltıldığı göz önünde tutulmuştur Bu konudaki en geniş araştırma Japon Pil ve Alet Endüstrisi Birliği tarafından 1985 yılında Fukuoka Üniversitesine yaptırılmış olan çalışmadır Beş yıllık bu çalışmalar yukarıdaki bilgileri doğrulamaktadır Avrupa Birliği her yıl 120 milyon ton evsel çöp üretmektedir Pillerden (civa oksitli olanlar hariç) kaynaklanan civa miktarı bu miktarın içinde % 000002'lik (milyonda 02'lik) bir oran meydana getirmektedir Hazırlanan programlara göre 1992 yılında bu oranın milyonda 01'e düşürülmesi hedeflenmiştir 1989 yılında evsel atıklardaki civanın sadece %3' lük miktarı pillerden kaynaklanmıştır (4)

23 Pillerdeki Civa Miktarının AzaltılmasıPillerin katı atıklar içindeki etkisinin bilinmesi ve çevre duyarlılığının artması neticesinde Europile tarafından temsil edilen Avrupa pil birliği, 1985 yılında pillerdeki civanın teknolojinin el verdiği oranda azaltılmasına karar vermiştir (4) Kademeli uygulama programı ile 1985 yılında alkalin mangan pillerde ağırlıkça %1 olan civa oranının 1990'da %015'e ve 1992'de %00025'e kadar düşürülmesi planlanmıştır Gerçekte ise civa oranı hedeflenenden çok daha hızlı düşürülmüştür Bu nedenle Pil Birliği 1994'ten itibaren genel maksatlı kullanılan bütün piller ve üreteçlerdeki civa miktarını azaltmayı da plana dahil etmiştir

24 Özel Kullanım Maksatlı Piller
Avrupa'da 1994 yılından itibaren civanın sadece özel maksatlı pillerde (hesap makinası, fotoğraf makinası ve diğer teknik aletlerdeki pillerde) kullanılması hedeflenmiştir Bu piller ise satılan toplam pil miktarının %1' inden az bir oranı teşkil etmektedir Pillerdeki civa miktarının %94'ünü ihtiva eden bu özel kullanım maksatlı pillerin 1994 yılından sonra Avrupa topluluğu üyesi ülkelerde ayrı bir toplama sistemi ile biriktirilmesi ve özel depolama yöntemleri uygulanması planlanmıştır Çevre kirliliğinin endüstriyel kaynakta azaltılması politikası çerçevesinde civa oksitli pillerin yerine teknolojinin el verdiği ölçüde daha düşük civa ihtiva eden gümüş oksitli pillerin kullanılması da gerçekleştirilmeye çalışılmaktadır

241 Özel Maksatlı Pillerin Toplanması
Özel maksatlı piller ile genel maksatlı pillerin beraber toplanması durumunda pil türlerinin ayrılması ve arıtımı işlemleri zorlaşacak ve maliyet artacaktır Bu nedenle özel maksatla kullanılan pillerin; Mart 1993'ten itibaren üzerlerine konulacak belirgin bir Avrupa Topluluğu sembolü ve bu pillerin satılan toplam pil miktarının %1'inden az bir oranı teşkil etmesi sayesinde ayrı olarak toplanması ve özel bir şekilde depolanmasının oldukça kolaylaştırılması hedeflenmiştir Genel maksatlı kullanılan pillerin ise ayrı olarak toplanması çevre kirlenmesi açısından çok önemli faydalar sağlamamaktadır (4) Çünkü;
-Halihazırda bu tür piller AT'nin civa atığı için belirlediği sınır değerden daha az civa ihtiva
etmektedir,
-1994 yılından itibaren pillerde civanın hiç kullanılmaması plana dahil edilmiştir,
-Mevcut teknoloji ile bu piller için ekonomik ve çevre açısından önem taşıyan bir geri çevrim tekniği uygulanamamaktadır
Bu kısımda bahsedilenlerin bir özeti olarak, Avrupa Pil Birliği, genel maksatlı pillerde 1994 yılından itibaren civanın kullanımdan tamamen kaldırılmasını üretim planına dahil ettiği için bu tür pillerin toplatılmasını tavsiye etmemektedir Çünkü;
-Uygun bir geriçevrim teknolojisi olmadığı için bu piller yine katı atık depolarına gömülerek bertaraf edilecektir
-Daha da önemlisi Cd, Hg ve Pb içeren diğer tür (özel maksatlı) pillerin toplanmasını, depolanmasını, ayrımının yapılmasını ve arıtılmasını zorlaştıracaktır
Toplanması tavsiye edilen piller ise AT'nin özel bir sembol koyacağı civa oksitli, nikelkadmiyumlu şarj edilebilir piller ve kurşun-asitli şarjlı üreteçlerdir

25 Genel Maksatlı Pillerin Toplanması ve Geri Çevrimi
Genel maksatlı pillerde uygulanan teknolojik yenilikler pil atıklarının geri çevrim yöntemlerinde değişiklik meydana getirmiştir Bu nedenle atık pillerin toplanması ve geri çevriminin en ekonomik ve çevre kirlenmesi açısından önem taşıyan bir usulde yapılabilmesi için bu değişikliklerin göz önünde tutulması zorunludur Pillerin geri çevrim uygulaması birincil ve ikincil maksatlar taşımaktadır Bunlar :
1) Civa, kadmiyum ve kurşundan dolayı ortaya çıkacak kirliliğin kontrolu,
2) Madde kazanımı ve atıkların en aza indirilmesi
Geçmiş yıllarda bazı ülkelerde birincil hedefe yönelinmiş ve kısıtlı sayıdaki civa, kadmiyum ve kurşunlu pillerin ayrı toplanması, geri çevrimi ve kontrollu bertarafı için özel yönetmelikler çıkarılmıştır 1994 yılından itibaren civanın evsel kullanımlı tüm pillerden kaldırılması ile bu maksatlara ulaşılabilmesi planlanmıştır

İkincil maksat olan kaynakları koruma ve atıkları en aza indirmek, ekonomik olarak uygulanabilmeye çalışılan bir gayedir Pil sanayi de bu hedefin maliyet ve çevre açısından en uygun şekilde yapılabilmesi için gerekli çalışmaları yapmaktadır

26 Atık Pil Geri Çevrim Yöntemleri
Civa, kadmiyum, kurşun içeren pillerin geri çevrim uygulaması çeşitli işletmeler tarafından bir süreden beri yapılmaktadır Bütün piller için uygulanmaya çalışılan bu işlemler aşağıda özetlenmiştir

261 Ayırma Metodu
Ayırma işlemi günümüze kadar uygulanabilen tek yöntem olmuştur Bu metod, hidrometalürji ve pirometalurji yöntemleri veya bunların birleşiminden faydalanılarak pillerin geri çevriminin yapılabilmesini sağlanmaktadır Bu işlemleri uygulayan tesisler aslında sadece pil arıtımıyla uğraşan küçük ölçekli metal yan sanayi işletmeleridir Bunun nedeni ise bu metodun yatırım, işletme ve enerji maliyetinin çok yüksek olmasıdır

262 Metal Sanayi Metodu
Civasız pillerin kullanılmaya başlanması metal sanayi kuruluşlarına pil geri çevrim uygulaması için yeni fırsatlar sağlamaktadır Ancak, etkili bir geri çevrim uygulaması yapılabilmesi civa, kadmiyum, kurşun içeren pillerin, bu metalleri içermeyen %90 çoğunluktan ayrı toplanmasını gerekli kılmaktadır Piller veya ayrıştırımış bileşenleri metal yan sanayi tesislerinde kullanılabilmektedir Bu işletmelerde pil bileşenlerinin fiziksel yolla ayrı ayrı maddelere ayrılması basit bir teknik uygulama ile yapılabilmektedir Yeni uygulanmaya başlanılan bu yöntemle düşük yatırım ve işletme maliyetleri sağlanarak en az atığın çevreye bırakılması sağlanmaya çalışılmaktadır

27 Geri Çevrim Metodlarının Karşılaştırılması
En uygun geri çevrim yöntemi çevresel etki ve maliyet faktörüne bağlıdır Küçük ölçekli ayırma işletmeleri yatırım ve enerji maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle metal sanayinin meydana getirdiği ekonomik değerlere ulaşamamaktadır Yapılan tahminler Avrupa'da ayırma metodu uygulaması için 45 tesis ve 700 milyon dolarlık bir yatırıma ihtiyaç duyulacağını ortaya koymaktadır Bu tesislerin metal sanayine oranla aynı malzemeyi üretmek için ise 4 ila 9 kat daha fazla enerji tüketmesi gerekmektedir Zaten halihazırda metal yan sanayi, bu pillerin ana bileşenleri olan çelik, çinko ve manganı yeniden kullanmaktadır Sağlanabilecek ilave imkanlar, pillerin ayrımının yapılması ile bu tesislerdeki maliyetin 1$/kg'a kadar yani ayırma metodundaki maliyetten 5-8 defa daha düşük değerlere azaltılmasını sağlayacaktır

28 Ülkemizdeki Pil Tüketimleri ve Sayısal Veriler
Ülkemizde de pil üretimi yapılmaktadır Bu üretimler devlet teşekküllü olarak iki yerde yapılmaktadır; Aselsan ve Makina Kimya Endüstrisi Devlet üretimleri her üç ayda bir açıklanmaktadır Özel sektör olarak ise iki firma üretim yapmaktadır Özel sektör verileri gizlilik ilkesi nedeni ile elde edilememiştir Devlet İstatistik Enstitüsünden alınan verilere göre; 1994 yılı ve 1995 yılının ilk üç ayındaki üretimler Tabloda belirtilen miktarlarda gerçekleşmiştir (6)
Tablo Yerli pil üretim miktarları
1994 yılı Adet Değer (TL)
1Dönem 9152501 33441
2Dönem 5712077 24430
3Dönem 2589558 18605
4Dönem 6625628 67675
1Dönem(1995) 3000770 31798

Yine Devlet İstatistik Enstitüsün'den alınan ithalat bilgilerine göre ülkemize altı ayrı ülkeden ithalat yapılmaktadır ve bunların miktarları toplam olarak belirtilmektedir Ayrıca ülkemize çeşitli yollarla uzak doğu ülkelerinden oldukça büyük miktarlarda piller girmektedir DİE' den alınan 1994 yılı ithalat verileri Tablo 8'de verilmektedir

Görüldüğü gibi ithal pillerin içinde civa oksitli piller gayet az bir yer tutmaktadır Bunlardagenelde düğme tipli hesap makinesi ve saat pillerinden oluşmaktadır

Kaynaklar:

1- Castaing P, Assor R, et al, 1986 Heavy metal origin and concentration in the sediments of the pointe a pitre bay Env Geo Water Science; 8(4): 175-184

2- Baş AL, ve Demet Ö, 1992 Çevresel Toksikoloji Yönünden Bazı Ağır Metaller Ekoloji Çevre Dergisi; 2(5): 42-46

3- Klassen CD, Amdur MO, and Doull J, 1986 Toxicology 3th Ed Macmillan Publishing Company, NewYork

4- Europile Brochure, 1991-1992 European Primary Dry Batteries Manufactures Assosiation, Bern,Switzerland

5- ZVEI, 1990 Association of Battery Producers of the Federal Republic of Germany

6- DİE İstatistikleri, 1994-95

7- Gürdal KANAT, MTalha GÖNÜLLÜ ve Tolga ELMASLAR - Yıldız Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü