اهمیت سرند بالستیک در تفکیک زباله شهری به روش mrf

تأسیسات بازیابی مواد (MRF=Materials Recovery Facility ) که به عنوان تأسیسات احیای مواد یا تأسیسات بازیافت مواد نیز شناخته می‌­شود، توسط کارخانه مدیریت زباله جامد انجام می‌­شود که مواد قابل بازیافت را پردازش می‌­کند تا به عنوان مواد خام برای محصولات جدید به تولیدکنندگان به فروش برسند. اپراتورهای تسهیلات بازیابی مواد (MRF) برای جداسازی مواد دو بعدی از مواد سه بعدی به صفحه نمایش متکی هستند. در طول سال­‌ها، این فناوری ها برای کاهش هزینه ها و تعمیر و نگهداری تکامل یافته اند. بسته به اینکه موادی که به کارخانه می‌­رسند، موادی باشند که با سایر زباله‌های شهری مخلوط شده‌اند یا خیر، MRF‌ها را به‌عنوان «تمیز» یا «آلوده» طبقه‌بندی می‌کنند. MRFها نقش مهمی در کاهش جریان زباله، تقاضا برای مواد خام و آلودگی ناشی از تولید محصولات جدید را دارند.

دیسک‌های سنتی یا صفحه‌نمایش ستاره‌ای می‌توانند مواد را به طور موثر جدا کنند، اما نیاز به سطح بالایی از نگهداری و مراقبت دارند. اپراتورهای MRF با این صفحه نمایش­‌های سنتی می­توانند زمان بیشتری را صرف تنظیم زوایا و سرعت صفحه نمایش برای جلوگیری از بسته شدن کنند، اما حتی پس از انجام این اقدامات پیشگیرانه، مواد ممکن است گره بخورند و نیاز به توقف زمانی برای تمیز کردن و تعمیر وجود داشته باشد. اپراتورها همچنین باید به طور مرتب ستاره‌­ها و دیسک­‌هایی را که فرسوده شده­‌اند تعویض کنند.

در یک MRF تمیز مواد قابل بازیافت، موادی هستند که قبل از جمع‌آوری زباله‌ها از زباله‌های جامد شهری توسط شهروندان یا شرکت‌ها جدا شده‌اند؛ اگرچه برخی از تأسیسات تمیز تک جریانی هستند (یعنی همه مواد قابل بازیافت با هم مخلوط می شوند)، بسیاری از آن­‌ها نیز دو جریانی هستند و از منبع جدا می شوند، به این معنی که یک جریان مخلوطی از انواع کاغذ و یکی نیز از مواد دیگر مانند شیشه، فلزات و پلاستیک مواد بازیافتی دسته بندی شده غیر آهنی تشکیل شده­‌اند. سپس این مواد برای بازار آماده می­‌شوند. در این نوع سیستم مواد غیرقابل بازیافت یا آلوده از هم جدا می­‌شوند، اما به طور کلی کمتر از 10 درصد از کل جریان زباله وارد شده به یک مرکز تمیز هستند.

یک MRF آلوده جریان وسیعی از زباله های جامد را در بر می­‌گیرد و مواد قابل بازیافت را از طریق دسته بندی دستی و مکانیکی جدا می­‌کند. سپس مواد قابل بازیافت برای عرضه به بازار پردازش می‌شوند و مواد غیرقابل بازیافت به محل دفن زباله یا سایر تأسیسات دفع فرستاده می‌شوند. مقدار مواد قابل بازیافت بازیابی شده توسط MRF آلوده می تواند بسیار متفاوت باشد اما معمولاً از 30 درصد تجاوز نمی‌­کند. از آن­جایی که یک مرکز کثیف برای شناسایی صحیح مواد قابل بازیافت و پردازش 100 درصدی جریان زباله به ساکنان یا مشاغل متکی نیست، کیفیت مواد بازیافتی بازیافت شده از چنین تأسیساتی به دلیل آلودگی با زباله های مرطوب و شیشه های شکسته کاهش می‌­یابد.

MRFها از یک سری ساختار تشکیل شده‌­اند که مواد قابل بازیافت را روی صفحه­‌های قسمت بندی شده مرتب سازی می‌­کنند و یا این­که دارای مکانیسم های دیگری هستند که مواد را تقسیم می­‌کنند. همان­طور که بازیافت تک جریانی رایج‌­تر می شود، امکانات بیشتری برای پذیرش و جداسازی انواع مختلف مواد قابل بازیافت طراحی شده است. سیستم های خودکار می­توانند تعدادی از مواد مانند کاغذ، مقوا، آلومینیوم، پلاستیک و شیشه را با استفاده از ابزارهایی مانند آهن‌ربا و اسکنرهای نوری فرابنفش به طور همزمان مرتب کنند. علاوه بر این فرآیند مکانیزه توسط کارگرانی که اقلام را با دست مرتب می­‌کنند، تقویت می‌­شود. پس از دسته بندی، مواد ذوب شده و با این­که خرد و خمیر می‌­شوند تا برای بازیافت آماده شوند. شیشه‌­ها اغلب برای استفاده در اشیاء شیشه‌ای جدید پودر و ذوب می‌شوند، اگرچه برخی از امکانات بازیابی بطری را ارائه می‌دهند که در آن بطری‌ها برای استفاده مجدد استریل می‌شوند. خرد کردن برای آماده سازی پلاستیک، فلز و کاغذ برای پردازش مجدد استفاده می‌­شود و خمیر کاغذ، محصولات کاغذی را به دوغاب تبدیل می‌­کند که می‌­تواند دوباره به کاغذ تبدیل شود. سپس در طی فرآیندهایی، محصولات از اجزای ارزشمندی مانند حذف سرب از باتری های خودرو پاک می‌­شوند. سپس مواد فرآوری شده به مراکزی ارسال می‌­شوند که در استفاده از کالاهای بازیافتی برای تولید تخصص دارند.

علاوه بر آن روش‌های سنتی، برخی از سیستم‌های پیچیده آب را در فرآیند ادغام می‌کنند و مواد قابل بازیافت را می‌شویند در حالی که مواد آلی زیست تخریب‌پذیر را خرد و حل می‌کنند. تاسیسات مکانیکی، تصفیه بیولوژیکی یک مرکز مرتب سازی را با نوعی تصفیه بیولوژیکی مانند کمپوست سازی یا هضم بی هوازی ترکیب می‌­کنند. این فناوری با پردازش زباله‌های زیست‌­تخریب‌پذیر، انتشار دی‌اکسید کربن را کاهش می‌دهد و می‌تواند سوخت حاصل از زباله را برای استفاده در کوره‌های سیمان یا نیروگاه‌هایی که استانداردهای سخت‌گیرانه برای سوزاندن زباله‌ها را رعایت می‌کنند، تولید کند.

قرار دادن تجهیزات جدید بسیار مهم است. شما نمی توانید به سادگی یک قطعه جدید از تجهیزات را در هر جایی که فکر می‌­کنید درست است رها کنید و انتظار داشته باشید که کل سیستم شما یکپارچه کار کند. اگر انتخاب مکان برای قطعه جدید اشتباه باشد، این انتخاب اشتباه بر کل توان عملیاتی کارخانه، کیفیت فیبر شما، نرخ جذب فیبر و کیفیت ظروف سه بعدی که به کانتینر منتقل می‌شوند تأثیر زیادی می‌گذارد.

در سال­‌های اخیر، شاهد روند جایگزینی صفحات دستگاه‌­ها با جداکننده های بالستیک بوده ایم. جداکننده­‌های بالستیک دارای یک مزیت عمده هستند: آن­‌ها هیچ ستاره یا دیسکی ندارند. این بدان معناست که آن­‌ها مانند صفحه‌های دیسک سنتی دچار سایش نمی‌شوند و نیاز به تغییرات پرهزینه‌­ای ندارند. با این حال، ما معتقدیم که بالستیک‌­ها جایگاه بهینه مخصوص به خود را دارند و تلاش برای به کارگیری آن­‌ها در اتصالاتی خاص در سیستم شما، می­‌تواند یک اشتباه باشد.

ابتدا اجازه دهید نحوه عملکرد جداکننده‌­های بالستیک را روشن کنیم. آن­‌ها پاروهای بلندی دارند که در فواصل متناوب موج می­زند تا مواد 2 بعدی را از مواد 3 بعدی جدا کند. مواد دو بعدی از پاروها بالا می‌­روند و روی صفحه می‌­افتند. اقلام سه بعدی به عقب و خارج از صفحه نمایش روی یک نوار حمل کننده باز می­‌گردند.

ریسک بالقوه

نکته مهم این است که جداکننده‌­های بالستیک نسبت به ترکیب موادی که به آن­‌ها تغذیه می‌­شود بسیار حساس هستند و ترکیبی را ترجیح می­‌دهند که حاوی درصد بالایی از مواد سه بعدی (بطری ها و قوطی ها) و درصد کمی از مواد دو بعدی (آخرین تکه های فیبر و فیلم) باشد. آن­‌ها با نسبت مخالف یعنی با درصد بالای مواد دو بعدی و درصد کم و یا حتی برابر مواد سه بعدی عملکرد خوبی ندارند. هنگامی که درصد بالایی از فیبر به صفحه بالستیک برخورد می­‌کند، تحریک کافی برای تمیز کردن صحیح فیبر از مواد بازدارنده ایجاد نمی‌­شود. به همین دلیل، قرار دادن خیلی زود جداکننده‌­های بالستیک در یک سیستم خطر محسوب می‌­شود. انبوهی از الیاف، فیلم و سایر اقلام مسطح سبک وزن می‌­توانند باعث پر شدن بیش از حد صفحه شوند و در نتیجه توانایی جداسازی آن را به خطر بیندازند.

در یک سیستم، زمانی که در آن یک جداکننده بالستیک بیش از حد بارگذاری شده است و به این شکل به مشکل بخورده است، اپراتور دو انتخاب دارد:

• سرعت سیستم را کاهش دهد تا بار کم شود.
• بخش دو بعدی را که روی صفحه درگیر حمل می‌شود باید مستقیماً به باقیمانده فرستاد، چراکه این بخش ترکیبی از کاغذهای غیرقابل فروش است که با فیلم، بطری‌ها و قوطی‌ها مخلوط شده است.

اکثر اپراتورهایی که ما می شناسیم، زمان لازم برای کاهش سرعت سیستم خود را نمی‌­دانند. بنابراین، بیشتر آن‌­ها گزینه 2 را انتخاب می‌کنند و به این ترتیب ترکیبی با فیبر، بطری‌ها و قوطی‌های بالقوه با ارزش باقی می­‌ماند.

در طرح‌های کارآمد، برش بزرگ‌تری از مواد در اوایل سیستم با صفحه نمایش 440 بدون بسته‌بندی (با شفت‌های بزرگ‌تر) انجام می‌شود. این صفحه نمایش به دلیل مقاومت در برابر بسته بندی، مزایای مشابهی مانند سایش و پارگی کمتر، تغییرات کمتر و افزایش تولید را ارائه می­‌دهد. به علاوه، به طور خاص برای رسیدگی به مقادیر بیشتری از مواد دو بعدی که در قسمت جلویی یک سیستم وجود دارد ساخته شده است.

قرارگیری مناسب

هنگامی که صفحه نمایش 440 درصد بالایی از مواد دو بعدی را حذف می­‌کند، اپراتورها باید مقدار فیبر باقی مانده در پشت و زیر جریان سه بعدی باقی مانده را بررسی کنند. سوالی که مطرح می­‌شود این است که آیا فیبر به اندازه کافی کوچک است که یک بالستیک بتواند آن را کنترل کند یا اینکه آیا فیبر به طور موثرتری توسط یک دستگاه هوشمند (مرتب کننده نوری، ربات یا انسان) حذف می‌­شود؟

در این مرحله، متوجه می‌شویم که اکثر MRFها برای بازیابی فیبر باقیمانده به یک دستگاه جداسازی هوشمند (در این مورد یک مرتب‌کننده نوری) نیاز دارند. چرا مرتب سازی هوشمند را توصیه می‌کنیم؟ زیرا این­جا جایی است که محدودیت­‌های صفحه شروع به تأثیر بر خط مرتب می­‌کند. مطمئناً، پیشرفت‌های اخیر در فناوری غربالگری مانند صفحه‌های بیضوی و بدون بسته‌بندی برخی از بدترین مشکلات مربوط به آلودگی را کاهش داده است. با این حال، به هر کاری که یک جداکننده بالستیک هنوز نمی‌تواند انجام دهد فکر کنید. یک بالستیک نمی­‌تواند تفاوت بین یک پارچ شیر یا یک جعبه سه بعدی مقوایی را تشخیص دهد. همچنین این ساختار نمی­‌تواند تفاوت بین یک تکه فیبر و یک بطری آب PET با دیواره فوق العاده نازک را که صاف شده است تشخیص دهد و قطعا نمی‌­تواند تفاوت بین یک تکه روزنامه و یک کیسه مواد غذایی را تشخیص دهد. هر جسم دو بعدی صاف روی صفحه می رود و هر چیز سه بعدی در حال پرش است.

قرار دادن یک بالستیک در این نقطه در سیستم احتمالاً منجر به دو جریان بسیار ناقص خواهد شد: Overs که باز هم ترکیبی از فیبر، PET مسطح، آلومینیوم تخت و فیلم است، و Unders ترکیبی از ظروف و فیبر سه بعدی است. در اینجا عمل خاصی انجام نمی­‌شود. مواد در موقعیت بهتری نسبت به قبل نخواهند بود و در واقع، برای دستیابی به بازیابی بهینه همه مواد، به پاکسازی قابل توجهی از هر دو طرف نیاز دارند.

از سوی دیگر، یک دستگاه تفکیک هوشمند قرار داده شده در این نقطه در سیستم می تواند پیشرفت قابل توجهی در مرتب سازی این مواد داشته باشد. از آن­جایی که مرتب کننده­‌های نوری توانایی تشخیص اقلام بر اساس شکل، رنگ یا ترکیب مواد خاص را دارند، در برخورد با مواد بسیار متنوع و مشکل ساز در جریان امروزی ضروری هستند. یک مرتب‌کننده نوری که مستقیماً بعد از صفحه نمایش 440 قرار می‌گیرد، می‌تواند فیبری را که به جریان کانتینر تبدیل شده است، به طور استراتژیک بیرون بیاورد، بدون اینکه اجازه دهد فیلم و ظروف مسطح همراه با آن بروند. اپتیکال‌ها می‌توانند انواع فیبر را در این مرحله شناسایی و خارج کنند، از جمله کاغذهای سبک، جعبه‌های سه‌بعدی و تخته‌های چیپ (مانند جعبه‌های غلات)، و آن را به یک خط کنترل کیفیت ارسال کنند.

پس از آن که مرتب‌کننده نوری، فیبر باقی‌مانده در جریان کانتینر را بیرون می‌کشد، اکنون صفحه‌ی بیضوی وارد می‌شود تا کاری را که در آن خوب است انجام دهد: با برداشتن آخرین ذره‌ی لایه‌ی باقی‌مانده و مواد ریز، خط ظرف خود را پولیش کنید. این صفحه به این منظور طراحی شده است تا فیلم‌های باقی‌مانده را به سمت بالا و روی پاروهای خود حرکت دهد و همزمان مواد 2 اینچی منهای آن را از طریق سوراخ‌های موجود در آن پدال‌ها نمایش دهد. به یاد داشته باشید که برای عملکرد صحیح به درصد بیشتری از مواد سه بعدی نیاز دارد. این ساختار زمانی که در جای مناسب باشد، کارایی فوق العاده‌­ای دارد. آن آیتم­‌های سه بعدی روی نوار نقاله‌­ای که برای جداسازی کانتینر حرکت می‌­کنند، به عقب و خارج از صفحه نمایش باز می­‌گردند. اکنون یک جریان ظرفی خواهید داشت که تا آنجا که می توانید تمیز است، با مواد همگنی که می تواند بدون فشار دادن کاغذ و جعبه های مختلف، روی کمربند پخش شوند. با این شرایط شما عملکرد دقیق­‌تری را از مرتب کننده‌­های نوری، ربات‌­ها و مرتب کننده­‌های دستی خود دریافت خواهید کرد و ظروف و فیبر ارزشمند کمتری را خواهید دید که در اثر باقی مانده از بین رفته است.

در MRF تک جریانی، تجهیزات مورد نیاز برای جداسازی شیشه 28 درصد کل برق مصرفی تأسیسات را مصرف می‌کنند، در حالی که سایر تجهیزات بازیابی مواد کمتر از 10 درصد کل برق را مصرف می‌کنند.

MRFهای دو جریانی و زباله مخلوط مصرف برق مشابهی با MRF تک جریانی دارند. جداسازی شیشه‌­ای بخش بسیار بیشتری از مصرف الکتریسیته را در یک MRF از پیش مرتب شده، به دلیل مصرف کلی کمتر برق تسهیلات، به همراه دارد.

در حالی­که صفحه‌های ضد بسته‌بندی، جداکننده‌های بالستیک یا صفحه‌های حلزونی می‌توانند فناوری غربالگری کارآمدتری را در اختیار MRF‌ها قرار دهند و مرتب‌کننده‌های نوری همگام با صفحه نمایش‌ها عالی عمل می‌کنند، اپراتورها همیشه نمی‌توانند تجهیزات خود را ارتقا دهند و ممکن است در استفاده از صفحه‌نمایش‌های قدیمی‌تر و سنتی گیر کنند. اما اگر بهترین شیوه­‌ها برای اطمینان از عملکرد کارآمد به کار گرفته شوند، مطمئناً می­توان صفحه نمایش را برای بیش از یک دهه روشن نگه داشت.