مقاله بررسی نقش بازیافت در حفظ منابع طبیعی در 39 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست
عنوان صفحه
- بهسازی پساب............................................................................................
- مدیریت ضایعات سمی................................................................................
- راههای جلوگیری از آلودگی......................................................................
- هشدار دانشمندان دنیا به جامعه بشری.....................................................
- منابع............................................................................................................
نقش بازیافت در حفظ منابع طبیعی
پیشگفتار:
با پیشرفت تمدن بشری و توسعة فن آوری و ازدیاد روزافزون جمعیت در حال حاضر دنیا با شكلی به نام آلودگی در هوا و زمین رو به رو شده است كه زندگی ساكنان كره زمین را تهدید می‌كند، به طوری كه در هر كشور حفاظت از محیط زیست مورد توجه جدی دولتمندان است. امروزه وضعیت زیست محیطی به گونه‌ای شده است كه مردم یك شهر یا حتی یك كشور از آثار آلودگی در شهر یا كشور دیگر در امان نیستند. برفی كه در نروژ می‌بارد مواد آلاینده‌ای به همراه دارد كه منشأ آن از انگلستان و آلمان است یا باران اسیدی در كانادا نتیجه مواد آلاینده‌ای است كه منشأ آن از ایالات متحده است. آلاینده صرفاً یك ماده شیمیایی است و در مكانی یافت می‌شود كه قاعدتاً نباید در آنجا باشید، آن هم با غلظتی كه از حد مجاز بیشتر است.
مهندسین و دانشمندان از رسته‌خهای مختلف در توسعه مبنای آكادمیك شناخت، مدیریت و حفظ محیط زیست دخالت داشته‌اند كنترل كیفیت آب در رشته‌های میكروبیولوژی، مهنسی بهداشت، مورد توجه بوده است. مشكلات ناشی از آلودگی هوا در مباحث مهندسی شیمی و یا مهندس میكانیك مورد بررسی قرار می‌گیرد. كنترل مواد زائد جامد، كه برای مدت طولانی توسط دانشگاهیان مورد توجه قرار نگرفته، عمدتاً در حیطة عملكرد كسانی می‌باشد كه مسؤلیت عملیات حمل و دفع این مواد را به عهده دارند.
ناگفته پیداست كه برای مبارزه با آلودگی هوا، آب و خاك باید عواملی را كه در ایجاد آلودگی مؤثرند شناسایی كنیم و چگونگی تأثیر آنها را بر محیط زیست پی ببریم كه البته انجام این كار مستلزم آشنایی با علم شیمی است.
درآمدی بر شیمی محیط زیست
شیمی در محیط زیست ما نقشی اساسی دارد. در واقع در بین مردم متداول است كه بیشتر مسائل آلودگی جاده‌ای به گردن مواد شیمیایی سنتزی و پدید آورندگان آنها بیندارند. اما این نكته ناگفته می‌ماند كه بیشتر مسائل زیست محیطی قرنها و دهه‌های گذشته، مانند آلودگی میكروبی آب آشامیدنی، تنها زمانی برطرف شدند كه روشهای علمی به طور كلی و شیمی به طور اخص در مورد آنها به كار گرفته شد. افزایش شگف‌انگیز عمر انسان و بهبود كیفیت زندگی در دهه‌های اخیر به مقدار زیاد به علت پیشرفت شیمی و پدید آمدن مواد شیمیایی جدید بوده است. محصولات فرعی اجسامی كه برای بهتر شدن سلامتی و بالا رفتن استاندارد زندگی ما به كار برده شده‌اند در مواردی به وسیلة تنزیل دادن سلامتی ما و همچنین سلامتی گیاهان و حیوانات همچون شبهی ما را دنبال می‌كنند. به طور خلاصه، غلبه ما بر آلودگی گسترده زیست شناختی و بالا بردن استانداردهای سلامتی و ثروت مادی در كشورهای توسعه یافته به قیمت آلودگی شیمیایی گستردة كره زمین در سطح كم ، تمام شده است.
اولین آلاینده‌های هوا احتمالاً دارای منشأء طبیعی بوده‌اند. دود ، بخار بدبو، خاكستر و گازهای متصاعد شده از آتشفشانها وآتش سوزی جنگلها، گرد و غبار حاصل از توفانها در نواحی خشك، مه در نواحی كم ارتفاع مرطوب و مه‌های رقیق شامل ذرات حاصل از درختهای كاج و صنوبر در نواحی كوهستانی، پیش از آنكه مشكلات مربوط به سلامت انسانها و مشكلات ناشی از فعالتیها انسانی محسوس باشند. كلاً جزیی از محیط زیست ما به شمار می‌رفته‌اند.
در واقع شماری از این مشكلات طبیعی، طبق تعریف پذیرفته شده زیرا از آلودگی هوایی محیط و هوای آزاد در طبقه‌بندی آلودگی هوا قرار می‌گیرند.
آلودگی هوا عبارت است از حضور یك یا بیش از یك آلاینده در هوای آزاد (به عنوان مثال گرد و خاك دود غلیظ، گاز، مه آلوده، بوی نامطبوع، دود یا بخار) به مقدار كافی، با خواص مشخص و تداوم كه می‌تواند حیات انسان، گیاه یا جانوران و یا اموال انسانی را به مخاطره اندازد. و یا آنكه به نحو قابل ملاحظه‌ای در روند درست و مطلوب زندگی یا اموال انسانی ایجاد اختلال نماید.
دورریزهای جامد
دورریزیهای جامد تماماً مواد زایدی هستند كه از فعالیتهای انسانی و حیوانی كه معمولاً به صورت بی فایده و یا ناخواسته دور ریخته می‌شوند. حاصل می‌گردند. منظور از دورریزها دارای مفهومی فراگیر بوده، جرم ناهمگن مواد زاید دور ریختنی ناشی از فعالیتهای تجاری و مناطق مسكونی و همچنین انباشتگی‌های همگن یك صنعت ویژه را شامل می‌شود.
در این زمینه سه گروه كلی در نظر گرفته می‌شود .
1) مواد زاید شهری
2) مواد زاید صنعتی
3) مواد زاید خطرناك
تغییر اندازه به روش میكانیكی
هدف از كاهش اندازه، دستیابی به یك محصول نهای یاست كه تا حد قابل قبولی یكنواخت باشد و در مقایسه یا شكل اولیه‌اش اندازه كوچكتری داشته باشد. توجه به این نكته كه كاهش اندازه ضرورتاً به مفهوم كاهش حجم نیست حائز اهمیت است. در برخی از مواقع حجم كل مواد پس از كاهش اندازه ممكن است بیشتر از حجم اولیه شود. یك خرد كن كه به طور عملی در سیستم فرایند مواد زاید جامدبه منظور كاهش اندازه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
جداسازی اجزاء به روش میكانیكی
جداسازی اجزاء به منظور بازیابی منابع از مواد زاید جام و در مواری كه انرژی و محصولات تبدیلی از مواد زاید فرایندی بازیابی می‌شوند. ضروری است. به عنوان مثال امروزه از غربالهای استوانه‌ای برای جداسازی مواد زاید فرایند نشده استفاده می‌شوند. و استفاده از غربالهای مذكور جایگزین خرد كن‌ها در مراحل فرایند مواد زاید جامد گردیده است.
خرد كن مواد زاید در وهلة اول جای خود را به غربال كردن داده است زیرا:
1- خرد كن موجب شكسته شدن شیشه و بدام افتادن مواد آلی در داخل قوطی‌های قلعی می‌شود.
2- خردكن موجب آلوده شدن كاغذها توسط مالیات و مواد آلی فاسد شدنی می‌گردد.
3- عملیات خردكن نیازمند انرژی فراوانی است.
جداسازی به روش الكترومكانیكی و مغناطیسی
جداسازی مغناطیسی مواد آهنی در صنایع فلزی یك تكنیك مناسب به شمار میرود و در حال حاضر برای جداسازی مواد آهنی از مواد زاید جامد مورد استفاده قرار می‌گیرد به تازگی برخی تكنیكهای الكترومكانیكی برای جداسازی مواد متعدد غیر آهنی مورد استفاده قرار گرفته است.
خشك كردن و آبگیری
در بسیای از سیستمهای خاكسترسازی و بازیابی انرژی از مواد زاید جامد به منظور كاهش وزن، جزء خرد شدة مواد خشك می‌شود. ارگ چه انرژی لازم به منظور خشك كردن مواد زاید بسته به شرایطی محیطی متفاوت است. اما انرژی لازم را می‌توان در حدود 4300 برای تبخیر هر كلیوگرم آب تخمین زد.
سیستم بازیافت مواد
مشخصات مواد
كاغذ- مقوا، پلاستیك، شیشه، فلزات آهنی و غیر آهنی از جمله مواد قابل بازیافت اصلی در مواد زاید جامد شهری هستند. در هر موقعتی تعمیم برای بازیابی هر یك از این مواد معمولاً با تكیه بر ارزیابی اقتصادی و ملاحضات محلی صورت می‌گیرد.در ارزیابی اقتصادی بازیابی مواد مشخصات مواد حائز اهمیت است.
سیتسم‌های فرایند و بازیافت
به منظور جداسازی اجرای دخلواه و انجام فرایند به مواد قابل اشتعال برای بازیابی مواد یا انرژی لازم است ودیاگرامهای عملیاتی ترسیم شود. دیاگرامهای عملیاتی برای بازیابی اجرای مواد زاید و تهیه مواد قابل احتراق به عنوان منبع سوخت به ترتیب در شكلهای ترسیم شده ارائه شده‌اند مواد سبك قابل احتراق معمولاً به نام سوخت حاضل از دورریز (RDF) خوانده می‌شود.
استفاده از سوختهای حاصل از موادزاید (RDF)
این قبیل سوختها كه معمولاً به شكل پودر هستند در دیگهای باز صنعتی كه در حال حاضر با استفادهاز زغال سنگ یا نفت برای تولید انرژی استفاده می‌شوند.به طور مستقیم قابل سوختن می‌باشند. سوختهای حاصل از مواد زاید جامد همراه با زغال سنگ یا نفت نیز قابل سوختن هستند اگر چه فراینتد تلفیقی این قبیل سوختها و زغال سنگ كاملاً تكمیل نشده است اما چنین به نظر می‌رسد كه حدود 15 تا 20 درصد از گرمای ورودی ناشی از مواد زاید جامد باشند. در صورت استفاده از نفت به عنوان سوخت در حدود 10 درصد گرمای ورودی حاصل از مواد زاید جامد خواهد بود. با توجه به میزان فرایند، سیستمهای معلق، سوخت پخش كن و دو گردابی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با استفاده از ماشین‌های مكعب باز كشاورزی می‌توان سوختهای متراكم حاصل از مواد زاید جامد تولید كرد.
تبدیل به گاز
فراید تبدیل به گاز عبارت است از احتراق جزئی از سوخت كربنی به منظور تولید یك گاز سوختی قابل احتراق كه مقدار منواكسید كربن و هیدروژن در آن زیاد است. دستگاه تبدیل كننده گاز اساساً یك خاكسترساز است كه تحت شرایط احیاء كننده عمل می‌نماید. گرمای لازم برای ادامه فرایند از واكنش‌های گرمازا بدست می‌آید.
در حالیكه اجزای قابل احتراق گاز دارای انرژی كم عمدتاً از واكنش‌های گرماگیر به دست می‌آید كینتیگك و اكنش فراینتد تبدیل به گاز كاملاً پیچیده است و هنوز موضوع قابل توجه جهت مطالعه و بحث می‌باشد.
وقتی كه یك دستگاه تبدیل كننده گاز در فشار اتمسفر با استفاده از هوا به عنوان اكسید كننده عمل می‌نماید. محصولات نهایی فرایند تبدیل به گاز عموماً گازهای كم انرژی هستند كه از نظر حجمی حاوی 100% ، %20 CO ، ، می‌باشند كه ما بقی آن را گاز و پودر غنی از كربن تشكیل می‌دهد. به علت اثر رقیق كنندگی نیروژن در هوای ورودی گاز گم انرژی دارای مقدار انرژی بین 2/5 تا 6 است. وقتی كه گاز اكسیژن خالص به عنوان اكسید كننده مصرف می‌شود گازی با انرژی متوسط با مقدار 6/12 تا 8/13 تولید می‌شود.
سیستمهای بازیافت مواد و انرژی
در سالهای اخیر سیستمهای های متنوعی كه انواع متعدد سیستمهای فرایندی و تبدیلی انرژی را به كار می‌گیرند ارائه گردیه‌اند. متأسفانه تنها تعداد اندكی از واحدهای مقیاس بزرگ ساخته شده با موفقیت همراه بوده‌اند.
اگر چه مسایل اقتصادی علت اصل عدم موفقیت آنها بوده است اما در برخی از موارد مشكلات فنی موجب از كار افتادگی آنها شده‌اند بنابراین اگر استفاده از یك سیستم بازیابی مواد و انرژی مورد نظر باشد. سیستم‌هایی كه هم اكنون در حال كارند باید بازبینی و تجزیه و تحلیل شوند و هزینه‌های تخمینی واقعی آنها برآورد گردند.
راههای جلوگیری از آلودگی
همان طور كه مواد شیمیایی صنعتی مشكل آفرین هستند محصولات فرعی سمی كه در نتیجه تولید، توزیع و مصرف مقادیر زیاد سایر مواد تجارتی، در مقادیر كم تولید و در محیط زیست رها می‌شوند نیز اسباب زحمت‌اند. یك مورد این محصول فرعی سمی «دیوكسین» است كه ناخواسته در مقادیر خیلی كم به عنوان محصول فرعی در جریان بسیاری از فرایندهای صنعتی از جمله سفید كردن خمیر چوب وتولید پاره‌ای از آفت كشهای متداول و مواد محافظ چوپ تشكیل می‌شود.
راهبرد اولیه كه برای رفع مزاحمت از این محصولات فرعی سمی به كار برده شد این بود كه اغلب به وسیلة جمع‌آوری و دور ریختن توده زیادی از این مواد پیش از اینكه در محیط زیست پخش شوند از رها شدن آنها جلوگیری شود. یك نمونه آن جمع‌آوری آلاینده‌های گازی در دودكش نیروگاههاست . پس از جمع‌آوری، آنها را به صورت اجسام جامد در می‌آورند و در زمنیهای بایر می‌ریزند. برای كنترل آلودگی راههایی كه به جای كاستن از تولید محصولات فرعی سمی به جمع‌آوری آنها تكیه دارد راه حلهای آخر خط نامیده می‌شوند.
یك اشكال این قبیل راه بردها این است كه آلاینده‌ها معمولاً در این فرایند منهدم نمی‌شوند بله صرفاً به صورت مطلوبتری در می‌آیند یا اینكه در محیط متفاوتی رسوب داده می‌شوند . برای مثال در مورد آلاینده‌های نیروگاهها، این مواد شیمیایی به جای رهاشدن در فضا در خاك مدفون می شوند .
جهت دریافت فایل مقاله بررسی نقش بازیافت در حفظ منابع طبیعی لطفا آن را خریداری نمایید