روشهای مدیریت پسماند

روش‌های مدیریت پسماند

روش‌های متداول در مدیریت پسماند به شرح زیر می‌باشد:

  • تصفیه فیزیکی
  • تصفیه شیمیایی
  • پسماندسوزی
  • بازیافت

تصفیه فیزیکی

هدف اصلي تصفية پسماند خطرناك، از بين بردن آن و يا تبديل پسماند به يك ماده بي خطر براي محيط زيست است. به طور كلي فرايند تصفيه پسماندهاي صنعتي را ميتوان به سه گروه فيزيكي، حرارتي و بيولوژيكي تقسيم بندي نمود.

روشهاي حرارتي عمدتاً در قالب زباله سوز مطرح میباشد. ازآنجاكه سوزاندن زباله عمدتاً همراه با توليد انرژي ميباشد، لذا اين روش معمولاً در گروه روشهاي بازيافت و انرژي طبقه بندي ميشود.

روشهاي بيولوژيكي بيشتر براي خاكهاي آلوده و يا پسماندهاي مايع کاربرد دارد.                                                                                       

تصفیه شیمیایی

الف) جامدسازي از طريق افزودن سيمان

در جامدسازي پسماندهاي خطرناك، سيمان كاربرد زيادي بهعنوان مادة افزودني داشته است در اين فرايند، عمدتاً از سيمان پرتلند معمولي استفاده ميشودميشود. در اين فرايند، مواد زايد با آب و سيمان مخلوط ميشود و يك دوغاب همگن به وجود مي آيد. پيدايش سيليكات از جنبه هاي اساسي اين فرايند بوده كه در طي آن ژل سيليكات كلسيم آبدار به وجود مي آيد.

جامدسازي با استفاده از سيمان بيشتر براي پسماندهاي غيرآلي به خصوص وقتي حاوي فلزات  سنگين باشد اربرد دارد فلزاتي مانند سرب، مس، روي، قلع و كادميم تمايل دارند با تثبيت   شیميايي در بافت سخت شده محبوس شوند و تركيبات غيرمحلولي به وجود آورند.

 همچنين جيوه بر اثر فرايند محبوس شدن ميكروسكوپي فيزيكي، در تودة سيماني گير مي افتد.

جامدسازي با سيمان براي تثبيت پسماندهاي غيرآلي از جمله لجنهاي هيدروكسيد فلزي و خاكهاي حاوي تركيبات فلزي نيز كاربرد دارد.

 ايراد قابل ذكر اين فرايند ميتواند حساسيت سيمان نسبت به حضور تركيبات خاص عناصر آلي در پسماند باشد كه باعث ميشود فرايند طبيعي عملكرد سيمان را تحت تأثير قرار داده و مانع هيدراسيون و گيرش صحيح مواد شود.

ب) جامدسازي از طريق افزودن آهك و مواد پوزولاني

از آهك (هيدروكسيد كلسيم) در موارد زيادي براي جامدسازي مواد لجني استفاده شده است.

 واكنش هايي كه در اين فرايند بين تركيبات آهك و پسماند به وقوع مي پيوندد ممكن است باعث توليد تركيباتي مانند هيدرات ديسيليكات كليسم، آلومينات كلسيم يا آلومينوسيليكات كلسيم شود.

ج) كپسول كردن با استفاده از فناوري ترموپلاستيك

مواد ترموپلاستيك، تركيبات آلي پلاستيكي هستند كه در اثر حرارت به طور برگشت پذير با افزايش دما نرم و با كاهش آن سخت ميشوند.

 اين مواد در حلالهاي آلي حل ميشوند و مواد ترموپلاستيكي كه عمدتاً در زمينة مواد زايد خطرناك كاربرد دارند، شامل قير، آسفالت، پلي اتيلن، پلي پروپيلن و نايلون هستند.

 در اين روش، بايد مواد زايد را خشك و يا به اندازة كافي آبگيري كرد و سپس آن را در درجه حرارت بالا با پليمر مخلوط نمود.

بازيافت

بازیافت به آماده‌سازی مواد برای بهره بری دوباره گفته می‌شود. موادی که معمولاً بازیافت پذیر می‌باشند عبارتند از آهن آلات، قراضه آهن، پلاستیک، شیشه، کاغذ، مقوا، برخی مواد شیمیایی و آشغال که به کود کمپوست تبدیل می‌شود

به طور كلي روشهاي بازيافت را ميتوان به دو گروه بازيافت مواد و بازيافت انرژي تقسيم بندي نمود.

بازيافت مواد بسته به نوع مواد قابل بازيافت، تكنولوژيهاي موجود و در دسترس و محصول نهايي مورد انتظار ميتواند داراي فرايندهاي متفاوتي باشد.

بازيافت انرژي كه عمدتاً با استفاده از فرايندهاي حرارتي قابل استحصال است.

پسماندسوزي

استفاده از حرارت براي دفع مواد زايد خطرناك، فرايند دفع نهايي است كه براي مواد زايد خاصي  که نميتوان آنها را مورد بازيافت يا استفاده مجدد قرار داد و يا در محل مناسبي دفن كرد به كار ميرود سيستم هاي پسماند سوزي براي تخريب اجزاي آلي پسماند طراحي ميشوند.

پسماند سوزي عبارت است از يك اكسيداسيون كنترل شدة تركيبات آلي اولية پسماند در دماي بالا كه دي اكسيد كربن و آب توليد كند.

همچنين مواد غيرآلي اضافي مانند اسيدها، نمكها و تركيبات فلزي از پسماندها توليد ميشوند. براي بهرهگيري مؤثر از فناوري سوختن در انهدام پسماندهاي خطرناك، درك كلي از واكنشهاي اين فرايند ضروريست.

  • مزايا و معايب پسماندسوزي

مزایا:

  • پسماندسوزي بهترين روش دفع براي تمامي موادي است كه پتانسيل آزاد شدن دردماي بالا را دارند.
  • سوزاندن باعث ميشود تمامي مواد سرطانزا، جهش زا و تراتوژن كه قابل احتراق هستند، سمزدايي شوند.
  • كاهش پسماندهايي است كه موجب توليد شيرابه در محل دفن ميشوند كه محل دفن ميشوند و به تبع مدت های مديد در اطراف محل دفن پسماندها بوی نامطبوع به مشام ميرسد.
  • از منافع ديگر پسماندسوزي ميتوان به پتانسيل استحصال انرژي ناشي از گرماي آزاد شده و بازيافت محصولات فرعي كه قابل استفادة مجدد، بازيافت و فروش در بازار هستند اشاره كرد.

معایب:

  • سرمايه گذاري اولية مورد نياز براي پسماندسوزي بسيار بالاتر از سرماية لازم براي ديگر روشهاي تصفيه خصوصاً دفن پسماند است.
  • عمليات واقعي پسماند سوزي پسماندهاي خطرناك، بسيار پيچيده تر از ديگر فناوري هاي تصفيه است، زيرا براي بازده مطلوب انهدام حرارتي كه بتواند تركيبات گوناگون موجود در پسماندها را از بين برد به عمليات سختي نياز است.
  • تشكيل آلوده كننده هاي بالقوه مانند كلريد هيدروژن، منوكسيدكربن، دي اكسيد سولفور، اكسيدهاي نيتروژن، فلزات سنگين و ذرات خاكستر ميتواند تأثيرات نامطلوب جدي بر جاي گذارد.

 روشهاي دفع در زمين

به طور كلي روشهاي دفع در زمين تحت را ميتوان به دو گروه دفن اصولي و بهداشتي و يا تزريق به چاههاي عميق تقسيم بندي نمود.

تزريق به چاههاي عميق داراي كاربرد بسيار محدودي بوده و بيشتر براي پسماندهاي مايع قابل بررسي است. از اين رو مهمترين و متداولترين روش ميباشد.

دفن بهداشتي همواره به عنوان يكي از دفع در زمين، استفاده از تاسيسات خاكچال مهمترين اجزاي سيستم مديريت پسماند خطرناك مطرح بوده است.

طراحي محلهاي دفن پسماند خطرناك ميتواند به اشكال مختلفي صورت گيرد.

پسماندسوز پسماندهاي صنعتي و خطرناك(IHWI)

يكي از اجزاي اصلي طرح مديريت پسماند منطقه پسماندسوز براي امحاء پسماندهاي صنعتي

 و خطرناك که عمدتاً شامل انواع لجنهاي فرآيندي و غيرفرآيندي و ضايعات مختلف داراي ارزش حرارتي مناسب ميباشد.

پسماندهای صنعتی و خطرناک در دمای بالای 110  درجه سانتی گرد سوزانده میشوند.

اجزاي اصلي پسماندسوز

کوره دوار(RK)

پسماندسوز در تمامي روزهاي سال به صورت 24 ساعت در روز و حدود 8000 ساعت در سال  فعال میباشد و تنها براي عمليات تعمير و نگهداري ميتواند خاموش شود. سرباره توليدي حاصل از سوختن برخي پسماندها پس از خروج ازRKوارد مخزن پر از آب شده و پس از خنك شدن به محل دفن پسماند منتقل میشود.

RKدر حالت فشار منفي قرار ميگيرد تا از عدم خروج هرگونه بخارات و گازها به محيط اطمينان حاصل شود. مقدار هواي مورد نياز براي سوزاندن كامل پسماندها به كمك سنسور اكسيژني كه در داخل كوره قرار دارد كنترل ميشود.

محفظه احتراق ثانويه    (Secondary Combustion Chamber)

در اين محفظه دما همواره بالاي 1100 درجه سانتيگراد نگه داشته ميشود. آب آلوده نيز پيشنهاد مي شود در اين محفظه تزريق شود.

بويلر بازيابي حرارت

انرژي موجود در گاز خروجي از طريق اين بويلر مورد بازيابي قرار ميگيرد. بويلر با استفاده  از  حرارت گاز خروجي بخار فوق داغ با دماي بالاي 400 درجه در فشار 40 بار توليد نموده كه

جهت توليد برق به توربين بخار منتقل ميشود.

واحد پاكسازي گاز خروجي

تركيبات اسيدي موجود در گاز خروجي يا از طريق تزريق آهك و بيكربنات سديم يا از طريق سيستم تر (Wet Scrubber )مورد خنثي سازي قرار ميگيرند.

توربين بخار

توربين بخاري با ظرفيت حدود 2 مگاوات نيز براي وضعيت فعلي پيش بيني ميشود.

پسماندهای منطقه ویژه

با هدف کنترل و مدیریت اصلی پسماندها توسط EPA آمریکا که ترکیبی از اداره محیط زیست سازمان منطقه ویژه اقتصادی پتروشیمی، تمام پسماندهای تولیدی در سطح منطقه در هشت

گروه کلی (غیر از گازها)طبقه بندی شده که عبارتند از:

– مایعات آلی

– مایعات غیرآلی

– جامدات معدنی

– جامدات آلی

– لجن معدنی

– لجن آلی

– پسماندهای آزمایشگاهی

– پسماندهای غیرفرآیندی یا Plant Trash

فرایند بازیافت پسماند

حدود 86 درصد پسماندهای تولیدی منطقه ویژه قابلیت بازیافت دارد؛ غیر از پسماندهای فلزی و سلولزی که مد نظر این پیشنهاد نمی با شند، سهم پسماندهای آلی تولیدی منطقه در سال 179 هزار تن  می باشد که طبق برآوردها بیش از نیمی از آنها یعنی معادل 250 تن در روز قابلیت بازیافت دارند؛ از این میان  36،50 و 14 درصد میباشد.

این پی شنهاد در سه بخش بازیافت روغن سوخته، بازیافت مایعات آلی و بازیافت ضایعات جامد آلی اختصاص دارد.

فرایند سوزاندن پسماند

سالانه حدود 9500 تن پسماندهای مایع و جامد در منطقه ویزه نیاز به سوزاندن دارند.

فرایند سوزاندن پسماندهای مایع و جامد در پسماندسوز دو مرحله ای انجام می گیرد. بدین   ترتیب که در مرحله ابتدایی پ سماند جامد یا لجن یا بخ شی از پ سماند مایع واد می شود. فرایند سوختن حسب نوع پسماند می تواند بصورت ناقص با کسری از هوای استوکیومتری مورد نیاز یا کامل به کمك هوای اکسس ورودی انجام گیرد. خاکستر باقیمانده در این مرحله قابل دفن می باشد. گازهای خروجی از چمبر اول وارد چمبر دوم می شتتود و می تواند به کمك پسماند  مایع و سوخت کمکی با هوای اکسس بطور کامل سوزانده میشود.

فرایند تصفیه شیمیایي پسماند

خدمات تصفیه پسماندهای صنعتی به فرایند تصفیه و بی خطرسازی پسماندهایی گفته میشود که قابلیت رفع آلودگی، تفکیك اجزا، جداسازی فازهای جامد و مایع را داشته با فرایند تصفیه  شیمیایی، بی خطرسازی و حذف ترکیبات آلاینده محیط زیست از پسماندهایی میباشد که امکان

سوزاندن و یا دفن نداشته باشند و یا سوزاندن و دفن ضرورت نداشته باشد.