مقاله بررسی نقش بازیافت در حفظ منابع طبیعی
| دسته بندی | علوم پایه |
| بازدید ها | 7 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 65 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 39 |
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 شکلی به نام آلودگی در هوا و زمین رو به رو شده است که زندگی ساکنان کره زمین را تهدید می‌کند، به طوری که در هر کشور حفاظت از محیط زیست مورد توجه جدی دولتمندان است. امروزه وضعیت زیست محیطی به گونه‌ای شده است که مردم یک شهر یا حتی یک کشور از آثار آلودگی در شهر یا کشور دیگر در امان نیستند. برفی که در نروژ می‌بارد مواد آلاینده‌ای به همراه دارد که منشأ آن از انگلستان و آلمان است یا باران اسیدی در کانادا نتیجه مواد آلاینده‌ای است که منشأ آن از ایالات متحده است. آلاینده صرفاً یک ماده شیمیایی است و در مکانی یافت می‌شود که قاعدتاً نباید در آنجا باشید، آن هم با غلظتی که از حد مجاز بیشتر است.
مهندسین و دانشمندان از رسته‌خهای مختلف در توسعه مبنای آکادمیک شناخت، مدیریت و حفظ محیط زیست دخالت داشته‌اند کنترل کیفیت آب در رشته‌های میکروبیولوژی، مهنسی بهداشت، مورد توجه بوده است. مشکلات ناشی از آلودگی هوا در مباحث مهندسی شیمی و یا مهندس میکانیک مورد بررسی قرار می‌گیرد. کنترل مواد زائد جامد، که برای مدت طولانی توسط دانشگاهیان مورد توجه قرار نگرفته، عمدتاً در حیطة عملکرد کسانی می‌باشد که مسؤلیت عملیات حمل و دفع این مواد را به عهده دارند.
ناگفته پیداست که برای مبارزه با آلودگی هوا، آب و خاک باید عواملی را که در ایجاد آلودگی مؤثرند شناسایی کنیم و چگونگی تأثیر آنها را بر محیط زیست پی ببریم که البته انجام این کار 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 که بیشتر مسائل آلودگی جاده‌ای به گردن مواد شیمیایی سنتزی و پدید آورندگان آنها بیندارند. اما این نکته ناگفته می‌ماند که بیشتر مسائل زیست محیطی قرنها و دهه‌های گذشته، مانند آلودگی میکروبی آب آشامیدنی، تنها زمانی برطرف شدند که روشهای علمی به طور کلی و شیمی به طور اخص در مورد آنها به کار گرفته شد. افزایش شگف‌انگیز عمر انسان و بهبود کیفیت زندگی در دهه‌های اخیر به مقدار زیاد به علت پیشرفت شیمی و پدید آمدن مواد شیمیایی جدید بوده است. محصولات فرعی اجسامی که برای بهتر شدن سلامتی و بالا رفتن استاندارد زندگی ما به کار برده شده‌اند در مواردی به وسیلة تنزیل دادن سلامتی ما و همچنین سلامتی گیاهان و حیوانات همچون شبهی ما را دنبال می‌کنند. به طور خلاصه، غلبه ما بر آلودگی گسترده زیست شناختی و بالا بردن استانداردهای سلامتی و ثروت مادی در کشورهای توسعه یافته به قیمت آلودگی شیمیایی گستردة کره زمین در سطح کم ، تمام شده است.
اولین آلاینده‌های هوا احتمالاً دارای منشأء طبیعی بوده‌اند. دود ، بخار بدبو، خاکستر و گازهای متصاعد شده از آتشفشانها وآتش سوزی جنگلها، گرد و غبار حاصل از توفانها در نواحی خشک، مه در نواحی کم ارتفاع مرطوب و مه‌های رقیق شامل ذرات حاصل از درختهای کاج و صنوبر در نواحی کوهستانی، پیش از آنکه مشکلات مربوط به سلامت انسانها و مشکلات ناشی از فعالتیها انسانی محسوس باشند. کلاً جزیی از محیط زیست ما به شمار می‌رفته‌اند.
در واقع شماری از این مشکلات 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 یک یا بیش از یک آلاینده در هوای آزاد (به عنوان مثال گرد و خاک دود غلیظ، گاز، مه آلوده، بوی نامطبوع، دود یا بخار) به مقدار کافی، با خواص مشخص و تداوم که می‌تواند حیات انسان، گیاه یا جانوران و یا اموال انسانی را به مخاطره اندازد. و یا آنکه به نحو قابل ملاحظه‌ای در روند درست و مطلوب زندگی یا اموال انسانی ایجاد اختلال نماید.
دورریزهای جامد
دورریزیهای جامد تماماً مواد زایدی هستند که از فعالیتهای انسانی و حیوانی که 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 مسکونی و همچنین انباشتگی‌های همگن یک صنعت ویژه را شامل می‌شود.
در این زمینه سه گروه کلی در نظر گرفته می‌شود .
1) مواد زاید شهری
2) مواد زاید صنعتی
3) مواد زاید خطرناک
تغییر اندازه به روش میکانیکی
هدف از کاهش اندازه، دستیابی به یک محصول نهای یاست که تا حد قابل قبولی یکنواخت باشد و در مقایسه یا شکل اولیه‌اش اندازه کوچکتری داشته باشد. توجه به این نکته که کاهش اندازه ضرورتاً به مفهوم کاهش حجم نیست حائز اهمیت است. در برخی از مواقع حجم کل مواد پس از کاهش اندازه ممکن است بیشتر از حجم اولیه شود. یک خرد کن که به طور عملی در سیستم فرایند مواد زاید جامدبه منظور کاهش اندازه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
جداسازی اجزاء به روش میکانیکی
جداسازی اجزاء به منظور بازیابی منابع از مواد زاید جام و در مواری که 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 مذکور جایگزین خرد کن‌ها در مراحل فرایند مواد زاید جامد گردیده است.
خرد کن مواد زاید در وهلة اول جای خود را به غربال کردن داده است زیرا:
1- خرد کن موجب شکسته شدن شیشه و بدام افتادن مواد آلی در داخل قوطی‌های قلعی می‌شود.
2- خردکن موجب آلوده شدن کاغذها توسط مالیات و مواد آلی فاسد شدنی می‌گردد.
3- عملیات خردکن نیازمند انرژی فراوانی است.
جداسازی به روش الکترومکانیکی و مغناطیسی
جداسازی مغناطیسی مواد آهنی در صنایع فلزی یک تکنیک مناسب به شمار میرود و در حال حاضر برای جداسازی مواد آهنی از مواد زاید جامد مورد استفاده قرار می‌گیرد به تازگی برخی تکنیکهای الکترومکانیکی برای جداسازی مواد متعدد غیر آهنی مورد استفاده قرار گرفته است.
خشک کردن و آبگیری
در بسیای از سیستمهای خاکسترسازی و بازیابی انرژی از مواد زاید جامد به منظور کاهش وزن، جزء خرد شدة مواد خشک می‌شود. ارگ چه انرژی لازم به منظور خشک کردن مواد زاید بسته به شرایطی محیطی متفاوت است. اما انرژی لازم را می‌توان در حدود 4300 برای تبخیر هر کلیوگرم آب تخمین زد.
سیستم بازیافت مواد
مشخصات مواد
کاغذ- مقوا، پلاستیک، 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 یک از این مواد معمولاً با تکیه 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 شکلهای ترسیم شده ارائه شده‌اند مواد سبک قابل احتراق معمولاً به نام سوخت حاضل از دورریز (RDF) خوانده می‌شود.
استفاده از سوختهای حاصل از موادزاید (RDF)
این قبیل سوختها که معمولاً به شکل پودر هستند در دیگهای باز صنعتی که 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 کاملاً تکمیل نشده است اما چنین به نظر می‌رسد که 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 کن و دو گردابی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با استفاده از ماشین‌های مکعب باز کشاورزی می‌توان سوختهای متراکم حاصل از مواد زاید جامد تولید کرد.
تبدیل به گاز
فراید تبدیل به گاز عبارت است از احتراق جزئی از سوخت کربنی به منظور تولید یک گاز سوختی قابل احتراق که مقدار منواکسید کربن و هیدروژن در آن زیاد است. دستگاه تبدیل کننده گاز اساساً یک خاکسترساز است که تحت شرایط احیاء کننده عمل می‌نماید. گرمای لازم برای ادامه فرایند از واکنش‌های گرمازا بدست می‌آید.
در حالیکه اجزای قابل احتراق گاز دارای انرژی کم عمدتاً از واکنش‌های گرماگیر به دست می‌آید کینتیگک و اکنش فراینتد تبدیل به گاز کاملاً پیچیده است و هنوز موضوع قابل توجه جهت مطالعه و بحث می‌باشد.
وقتی که یک دستگاه تبدیل کننده گاز در فشار اتمسفر با استفاده از هوا به عنوان اکسید کننده عمل می‌نماید. محصولات نهایی فرایند تبدیل به گاز عموماً گازهای کم انرژی هستند که از نظر حجمی حاوی 100% ، %20 CO ، ، می‌باشند که ما بقی آن را گاز و پودر غنی از کربن تشکیل می‌دهد. به علت اثر رقیق کنندگی نیروژن در هوای ورودی گاز گم انرژی دارای مقدار انرژی بین 2/5 تا 6 است. وقتی که گاز اکسیژن خالص به عنوان اکسید کننده 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 که انواع متعدد سیستمهای فرایندی و تبدیلی انرژی را به کار می‌گیرند ارائه گردیه‌اند. متأسفانه تنها تعداد اندکی 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 مشکلات فنی موجب از کار افتادگی آنها شده‌اند بنابراین اگر استفاده از یک سیستم بازیابی مواد و انرژی مورد نظر باشد. سیستم‌هایی که هم اکنون در حال کارند باید بازبینی و تجزیه و تحلیل شوند و هزینه‌های تخمینی واقعی آنها برآورد گردند.
راههای جلوگیری از آلودگی
همان طور که مواد شیمیایی صنعتی مشکل آفرین هستند محصولات فرعی سمی که در نتیجه تولید، توزیع و مصرف مقادیر زیاد سایر مواد تجارتی، در مقادیر کم تولید و در محیط زیست رها می‌شوند نیز اسباب زحمت‌اند. یک مورد این محصول فرعی سمی «دیوکسین» است که ناخواسته در مقادیر خیلی کم به عنوان محصول فرعی در جریان بسیاری از فرایندهای صنعتی از جمله سفید کردن خمیر چوب وتولید پاره‌ای از آفت کشهای متداول و مواد محافظ چوپ تشکیل می‌شود.
راهبرد اولیه که برای رفع مزاحمت از این محصولات فرعی سمی به کار برده شد این بود که اغلب به وسیلة جمع‌آوری و دور ریختن توده زیادی از این مواد پیش از اینکه در محیط زیست پخش شوند از رها شدن آنها جلوگیری شود. یک نمونه آن جمع‌آوری آلاینده‌های گازی در دودکش نیروگاههاست . پس از جمع‌آوری، آنها را به صورت اجسام جامد در می‌آورند و در زمنیهای بایر می‌ریزند. برای کنترل آلودگی راههایی که به جای کاستن از تولید محصولات فرعی سمی به جمع‌آوری آنها تکیه دارد راه حل‌های آخر خط نامیده می‌شوند.
یک اشکال این قبیل راه بردها این است که آلاینده‌ها معمولاً در این فرایند منهدم نمی‌شوند بله صرفاً به صورت مطلوبتری در می‌آیند یا اینکه در محیط متفاوتی رسوب داده می‌شوند . برای مثال در مورد آلاینده‌های نیروگاهها، این مواد شیمیایی به جای رهاشدن در فضا در خاک مدفون می شوند .
جهت دریافت فایل مقاله بررسی نقش بازیافت در حفظ منابع طبیعی لطفا آن را خریداری نمایید