تاسيسات بازيافت مواد MATERIALS RECOVERY FACILITIES

تاريخچه ـ مواد دورريز و قابل بازيافت معمولا از منابع كنترل نشده متعدد وبا كيفـيت متفاوت توليد شده اند. ـ تاسيسـا ت پردازش و بازيافت در ابتدا جهت پاسخگويي به نياز رسيدگي و مهارمقادير روبه رشد مواد قابل بازيافت گسترش يافته است. ـ موفقيت اين تاسيسات خودبخود محبوبيت بازيافت و احـداث ظرفيتهـاي - بالاترپردازش را افزايش داده است. ـ تاسيسات پردازش بعنـوان مكانهاي جمع اوري مركزي عمـل كرده كه مواد براي جذب مشخصات بازار پردازش ميشوند.

MRF : (MATERIAL RECYCLING FACILITY ) تعاريف MRF : (MATERIAL RECYCLING FACILITY ) اين واژه تقريباً براي هر نوع تاسيسات كاهشي تا تاسيسات پردازش موادزائدمختلط استفاده شده است. اين تاسيسات مواد قابل بازيافت مختلط ودرهم را مي پذيرند و نياز به تجهيزات جداسازي به خوبي تجهيزات اماده سازي دارند . (IPC : (INTEREMADIAT PROCESSING CENTER تاسيساتي كه تنها شامل تجهيزات پردازش ميباشند و تجهيزات جداسازي را شامل نمي شود. wpf : waste processing facility ـ تاسيسات پردازش مواد زائد ـ منظور از تاسيسات پردازش شرح داده شده در اين بخشMRF ميباشد .

MRFها (تاسيسات بازيافت مواد) معمولاً به دو نوع تقسيم ميشوند : 1. MRFشهـري 2. MRF تجــاري ـMRFشهـري معمولاً جريان مواد زائد يك شهر را پوشش مي دهند. ـMRF هاي شهـري ممكن است توسـط دولت هاي محلي و يا اكثر اوقـات با مشاركت عمومي وعمل بخش خصوصي بهره برداري شوند . ـMRFهاي تجاري خدمـات خود را در يك محيط رقابتي عرضه كرده و اغلب داراي مالكيت و بهره برداري خصوصي هستند . ـ بازيافت اجبـاري در سواحل شرقي استفاده از بسياري MRF هاي تجاري را رواج داده است ـ برآورد كردن براي MRF هاي شهري و تجاري مهم وحياتي است و اين عمل بصورتهاي مختلفي قابل دستيابي است.

ـ جريان مواد زائد براي يك MRF شهري يا تجاري تابع نوسانات مواد تحويل شده و متغيرهاي زير ميباشد: 1. خانوارهاي تحت پوشش households in the service area 2. ميزان اشتراك (ثبت نام ) signup rate 3. ميزان استحصال capture rate 4. سطح برداشت Level of setout - قبـل از مبـادرت به طراحي يك MRF بزرگ توصيـه شده يك طرح پايلوت در بخشي از شهـر كه نماينده كل اجتمـاع باشـد راه اندازي شود واگر ايجـاد طرح پايلوت عملي نيست از مشخصات شهر ويا اجتماعات مشابه استفاده شود. - تجـربه نشان داده كه در يك برنامه اختيـاري تنها 40 تا 60 درصد افرادي كـه مشترك يا ثبت نام كرده اند در اجراي طرح مشـاركت خواهند كرد اما درمناطقي كهlandfill ممنوع شده ويا برنامه هاي اموزشي موثري انجام گرفته ميزان مشاركت تا 100 درصد قابل پيش بيني مي باشد .

اقتصاد سيستم ـ هزينه موثر يك واحد پردازش بيشتر تابعي از هزينه هاي تاسيسات است . ـ هزينه هاي توسعه ، اجـرا و بهره برداري سيستم بايد شامل همه عناصر و اجزاء سيستم از جمله جمع اوري ، انتقال، پردازش و محل باشد . ـ براي مثالIPC هزينه اوليـه پائين تري نسبت بهWPF دارد بخاطر اينكه WPF تجهيـزات پردازش بيشتري دارد . اما هزينه هاي جمع اوريIPC كه به جمع اوري جداگانه مواد قابل بازيافت جدا شده در منبع نياز دارد نسـبت به هزينه جمع اوري WPF بيشتر خواهد بود. ـ با توجه به اينكه تنهـادر نظرگرفتن تاسيسـات فيزيكي گمراه كننده است لذا در طول ارزيـابي و برنامه ريزي ، گزينه هاي جمـع اوري و پردازش سيستم بايد به عنوان يك واحد و با هم ارزيابي شـود.

ـ طراحي نظري - يك طراحي با درك خوب بايد حداكثر استفاده از متغير هاي درگير در ايجاد يك ساختار با راندمان بالارا ببرد . - تعدادي از اين متغيرها كه بايد در نظر گرفته شود شامل موارد زير است: 1. هزينه سرمايه اي 5. محل ذخيره مواد 2. هزينه جمع اوري 6. ايمني و سلامتي كارگران 3. هزينه بهره برداري و نگهداري 7. اموزش عمومي 4.هزينه حمل مواد پردازش شده 8 . كيفيت محصول - بعضي از اين متغير ها ممكن است تكميل كننده يكديگر باشند. - راه حل ايده ال از يك محل به محل ديگر بسته به مشخصات و اولويت هاي محلي و منطقه اي فرق مي كند .

پردازش : هر گونه روش ، تكنيك يا سيستمي را كه موجب تغيير شكل فيزيكي يا شيميائي مواد زائد گردد ، پردازش مي نامند.

تجهيزات پردازش PROCESSING EQUIPMANT 1- اماده سازي : بعضي از تجهيزات اندازه مـواد را براي سهـولت عمل پردازش اضافي و حمل و نقل اسان كاهش ميدهند. - معمولاً از اسياب هاي چكشي به منظور كاهش اندازه مواد جامد استفـاده مي شود كه شامل يك يا چند محور چرخشي مي باشند كه چكش ها به صورت ازاد يا با قابليت انعطاف زياد به انها متصل شده اند. - چكش ها ممكن است نوك تيز براي بريدن و ريز كردن ويا به صورت سر پهن براي كوبيدن وفشردن باشند . - دستگاههـاي خرد كن اغلب در ابتدا خط پردازش براي يكنواخت كردن مـواد زائد استفاده مي شود . همچنين خرد كننده ها ممكن است در انتهاي فرايند براي اماده كردن مواد براي فروش و يا استفاده در كمپوست و RDF استفاده شوند. از انجايي كه در صورت پذيرش مواد زائد جامد شهري احتمال تركيدگي دستگاه هاي خرد كننده وجود دارد اين دستگاهها معمولاً در يك حفاظ محصور مي شوند

2- جداسازي separation 1. جداسازي دستي الف: الك هاي استوانه اي ماهيت پردازش جداسازي مواد ميباشد و معمولاً براي جريان مواد زائد مختلط از تركيب چندين روش استفاده مي شود . -روشهاي معمول جداسازي شامل موارد زير مي باشد: 1. جداسازي دستي الف: الك هاي استوانه اي 2. استفاده از الك ها ويا غربالها ب : الك هاي ديسكي الف : تونل هاي عمودي باد air classifiers 3.جداسازي با جريان هوا ب : جلوبرنده با هوا .air knives 4. استفاده از خاصيت مغناطيسي ( اهن ربا )

جداسزي دستي جداسازي دستي ممكن است در ابتداي خط جداسازي ويا همزمان با ساير مراحل ودر طول آن انجام شود . جريان مواد زائد بوسيله يك نوار انتقال از جلو كارگراني كه مسئول جدا كردن يك يا چند نوع از مواد هستند حركت و جداسازي صورت مي گيرد . مواد بزرگ مثل مقواهاي زنبوري و مواد خطرناك وموادي كه مي توانند به تجهيزات پردازش صدمه بزند بوسيله دست در طبقه پايين خط جدا مي شوند . - انتقال دهنده ها بايد بر اساس ميزان توانائي كارگران واغلب براي انتقال مواد در سرعت هاي متغير به منظور عملكرد بهينه و قابليت انعطاف در ظرفيت هاي مختلف طراحي شوند .

غربال ها : screens هدف از غربل كردن جداسازي مواد بر اساس اندازه انها مي باشد و انواع مختلفي از قبيل : نوساني ، ارتعاشي و يا چرخشي در خطوط پردازش استفاده ميشوند . غربال ها ضمن دسته بندي مواد زائد، كه باعث افزايش راندمان جداسازي دستي ميشود ، با حذف ضايعات اضافي و باقيمانده ، كيفيت مواد بازيافتي را هم بهبود مي بخشند .

الك هاي استـــوانه اي : trommel screens ـ الك هاي استوانه اي به شكل سيلندر هاي چرخشي هستند كه مواد زائد را بر اساس اندازه انها جدا مي كنند . ـ اين الك ها براي مدت دهها سال براي جداسازي مواد زائد صنعتي و كارخانه اي استفاده شده و اخيراً جهت جدا كردن مواد زائد جامد شهري استفاده شده- اند ـ الك هاي استوانه اي معمولاً تحت زاويه كوچكي نصب و همزمان با چرخش سيلندر مـواد درون ان معلق ميشـوند در عين حال مـواد زائد بزرگ اندازه مثل بطريهاي پلاستيكي و…همراه سيلندر حركت واشياء با اندازه كوچك از طريق سوراخهاي سيلندر بيرون مي افتد . -

الكهاي استوانه اي ممكن است بهمنظور كنترل گردوغبار محصور باشند . - ديواره الكهاي استوانه اي معمولاً همراه با زوائد ويا ليفترهاي طراحي ميشوند كه باعث بالا بردن و رها كردن مواد زائد و نهايتاً بازشدن بسته هاي مواد زائد و شكسته شدن شيشه ها در اثر اين برخورد ها ميشود . - از طريق كنترل سرعت چرخشي استوانه ميتوان ميزان شكسته شدن شيشه ها را محدود كرد و يا از طريق تغيير در طراحي پره ها يا ليفتر ها مواد رادر قسمت تحتاني استوانه نگه داشت . ـ رنج اندازه استوانه ها تقريباً از قطر 12- 2 فوت وطول 70-20 فوت ميباشد . يك استوانه مي تواند گروههاي مشخصي از مواد را جدا كندبراي مثال استوانه ممكن است شامل سوراخهاي 2 اينچ در قسمت اول و 6 اينچ در قسمت دوم استوانه باشد كه باعث جداسازي دسته هاي زير مي شود : 1. كمتر از 2 اينچ 2.بين 6-2 اينچ 3. بيشتر از 6 اينچ الكهاي استوانه اي ممكن است بهمنظور كنترل گردوغبار محصور باشند . الك هاي استوانه اي مي توانند به صورت مجزا ويا چسبيده به چارچوب باشند كه نوع مجزا به جهت خارج شدن بمنظور حفاظت و تغيير اندازه سوراخها ترجيح داده مي شود .

الك هاي ديسكي disk screens -الك هاي ديسكي شامل رديف هاي از ديسك هاي چرخنده عمودي است . - يك حركت سطحي در بالاي ديسك هاي چرخان باعث حركت و انتقال مواد زائد جامد ميشود .و مواد ريزتر از طريق سوراخهاي ديسك به پائين مي افتد . - اندازه سوراخهاي ديسك ها ممكن است با تغيير اندازه و فاصله ديسك ها فرق كند . ـ الك هاي ديسكي مواد را بسته به اندازه جدا مي كنند و اين امكان وجود دارد كه مواد با دانسيته متراكم و سبك مثل كاغذ و فلزات اگر داراي اندازه مشابه باشند با همديگر جدا شوند .

ـ مقايسه الك هاي استوانه اي و ديسكي : 1. الك هاي ديسكي فضاي كمتري را نسبت به الكهاي استوانه اي اشغال مي كند . 2. الك هاي ديسكي هزينه سرمايه اي كمتري دارد . 3. الكهاي ديسكي گردو غبار كمتري توليد و به نيروي بهره برداري كمتري نياز دارد . اما: 4. الكهاي ديسكي ممكن است مواد را بخوبي الكهاي استوانهاي جدا نكند چرا كه انها مواد زائد را بشدت بهم نزده وتكان نميدهند .بطوريكه ممكن است يك بار مرطوب وسنگين مواد زائد جامد بصورت تودهاي از مواد جامد روي ديسك باقي بماند .

خاصيت مغناطيسي (اهن ربائي ): خاصيت مغناطيسي (اهن ربائي ): خاصيتي كه اجازه مي دهد فلزات اهني از ديگر مواد جدا شوند . سه نوع اصلي از تجهيزات و اهن رباهاي مغناطيسي براي جداسازي مواد شامل موارد زير است : 1. Head pully 2.Suspended drum 3. Suspended belt

ـ انتقال دهنده ها اين تجهيزات اغلب براي حركت وانتقال مواد به صورت افقي يا عمودي استفاده ميشود . - انتقال دهنده هاي شيب دار يا عمودي معمولاً داراي پره ها يا برجستگي هاي متصل به نوار انتقال هستند كه جهت انتقال و بالا بردن دقيق و مطمئن مواد استفاده مي شوند . -انتقال دهنده ها ميتوانند تقريباً بالاي 30 فوت شيبدار شوند و حتي قابل افزايش تا 45 فوت باشد اگر ارتفاع پره ها يا برجستگيها افزايش داده شود . - ضخامت مواد روي انتقال دهنده ، عرض انتقال دهنده و سرعت حمل جريان مواد را تعيين مكند . - اين ضخامت مواد روي نوارمي تواند با انتقال مواد به انتقال دهنده سريعتر و يا كندتر كاهش ويا افزايش پيدا كند . - مقدار مناسب جريان انتقال دهنده براي تطبيق با عناصر مختلف پردازش مهم است . - سرعت انتقال دهنده ها ويا كل سيستم براي بهبود راندمان ممكن است بصورت اتوماتيك كنترل شود .

متراكم كردن - مواد از طريق كاهش حجم و افزايش دانسيته با استفاده از دستگاههاي فشرده ساز، متراكم كننده يا شيشه خرد كن ها براي انتقال به بازارهاي فروش اماده مي شوند . - جهت عمل متراكم سازي مي توان از compactor ويا baler استفاده كرد . هزينه compactor نسبت به baler كمتر است اما نمي تواند مواد با دانسيته مشابه را مانند يكbaler متراكم كند . .

پردازش اضافي - بعد از انتقال مواد از wpf يا mrf اين مواد بايد پردازش بيشتري شده و قبل از استفاده در ساخت محصولات جديد تصفيه شوند . - پردازش بيشترممكن است شامل : شستشو ، ابكشي، خشك كردن و كاهش بيشتر اندازه و يا جداسازي و حذف الاينده ها باشد . - اين چنين فرايند ها و تجهيزات همراه مي تواند براي افزايش مقدار مواد قابل بازيافت به طرح تاسيسات بازيافت اضافه شود .

:::::::::::::::::::::::::::::::::::: طراحي نهائي: :::::::::::::::::::::::::::::::::::: - ملاحظات ساختماني - ملاحظات مكانيكي - ملاحظات الكتريكي

زماني كه برخورد هاي سنگين قابل پيش بيني باشد. ملاحظات مكانيكي طراحي سيستم انتقال دهنده به يك دانش دقيق از اصول مهندسي مكانيك و تجربه بهره برداري وسيع نياز دارد . بعضي از اين رهنمود ها كه در طراحي يك سيستم در نظر گرفته مي شود شامل : 1 - محدوده تغييرات در مديريت 2 - كاهش مجاز تقريباً2 فوت بين انتقال دهنده ها 3 - استفاده از انتقال دهنده هاي فلزي ، زماني كه برخورد هاي سنگين قابل پيش بيني باشد. 4- افزايش سرعت حمل

شامل پيش بيني هاي لازم به هنگام وقايعي چون قطع برق مي باشد ، ملاحظات الكتريكي : شامل پيش بيني هاي لازم به هنگام وقايعي چون قطع برق مي باشد ، ملاحظات الكتريكي يا سيستم كنترل MRF بايد براي قابليت هاي زير فراهم باشد : - استارت انتقال دهنده و ديگر تجهيزات بترتيب - كنترل سرعت سطحي نوار انتقال دهنده - كنترل از راه دور سيستم - كنترل قطع فوري

بهره برداري : عوامل موثر در بهره برداي شامل : ـ كاركنــان ـ تجهيــزات هزينه سرمايه گذاري ـ هزينـــه هزينه بهره برداري و نگهداري

تجهيزات : - برنامه ريزي جهت حفاظت ونگهداري از تجهيزات با توجه به پيشنهاد هاي سازندگان ضروري است - اگر كمبود ونقص در تجهيزات طولاني شود نه تنها بهره برداري مشكل ميشود بلكه ممكن است اعتماد عمومي به تجهيزات را كاهش دهد . - نگهداري MRF نسبت به ديگر سيستم ها ي تغيير حالت مواد زائد مثل RDF ويا تاسيسات كمپوست از شدت كمتري برخوردار است. - سائيدگي ناشي از شيشه ميتواند به سيستم آسيب برساند مگر اينكه نظافت مرتب انجام شود . - عمليات روغن كاري چرخ دنده ها بايد براساس توصيه سازندگان انجام شود . - جريان مواد پذيرش شده در يك MRF معمولاً يكنواخت تر است لذا اثر سائيدگي كمتري روي تجهيزات دارد

هزينه سرمايه گذاري تاسيسات پردازش MRF داراي تنوعي از نظر نوع واندازه هستند همچنين ظرفيت پردازش و بازيافت مواد از يك سيستم تا سيستم ديگر فرق مي كند لذا مقايسه هزينه هاي پايه مشكل است . از سوابق اطلاعات چنين بر مي ايد كه هزينه سرمايه اي روزانه هر تن از ظرفيت پردازش براي يك MRF مي تواند رنج پايين 10000تا 30000 دلار تا رنج بالاي 60000 تا 120000 دلار داشته باشد . هزينه هاي هر تن وقتي كه جعبه ها و قوطي ها بازيافت ميشود ويا وقتي سيستم هاي مكانيزه استفاده ميشود بالاتر است و وقتي فيبر و الياف را شامل مي شود هزينه هاي واحد پائين تر است هر چند ممكن است هزينه كل سيستم به طور قابل ملاحظه اي بالا تر باشد .

ـ هزينه بهره برداري ونگهداري - هزينه بهره برداري و نگهداري از تجهيزات با انتخاب نوع تجهيزات فرق مي كند . - براي براورد اهداف عمومي ، هزينه نگهداري سالانه تجهيزات ميتواند تقريباً 5% هزينه سرمايه گذاري و هزينه نگهداري محل مي تواند تقريباً 1% هزينه ساختمان فرض شود . - نيروي كار دستي اغلب قسمت بزرگي از هزينه هاي بهره برداري را تشكيل مي دهد مضافاً اينكه پرسنل اضافي براي بهره برداري و نگهداري وسائط چرخ دار وديگر قطعات اصلي تجهيزات نياز خواهد بود .كه اين پرسنل مي تواند هزينه 10تا 20 دلار به ازاء هر تن بازيافت را اضافه كند

نهايتاً : ـ از انجائي كه تعابير متعددي جهت MRF وجود دارد تنها بعد از تكميل صورتحساب تاسيسات خاص و جريان نقدي پروژه ها ، هزينه سرمايه گذاري ، نگهداري و بهره برداري مي تواند با دقت بر اورد شود .

پايان