حفاظت از محیط زیست همواره از وظایف حکومت ها و دولت هاست و علاوه بر آن منابع طبیعی نیز اهمیت دوچندانی برای همه کشورها دارد. پسماندها و زباله ها از موادی هستند که می توانند آسیب های جدی را به محیط زیست و منابع طبیعی موجود وارد کنند. پسماند ها و زباله ها را میتوان در روشهای مختلفی از بین برد و یا جهت استفاده دوباره بازیافت کرد. در این مطالعه سعی داریم تا با روش های مدیریت پسماند اطلاعات لازم را جهت مدیریت، جمع آوری و تفکیک پسماند های مصرفی پیدا کنیم.
مدیریت پسماند
زباله و پسماند در هر خانه و یا بطور کلی در هر محلی که زندگی جریان داشته باشد، وجود دارد و افراد معمولاً برای از بین بردن آنها و برای دور کردن آنها از محل سکونت خود، آنها را در محلی معدوم می کنند. برخی از افراد صاحب صنایع زباله های صنعتی خود را به تنهایی و بدون استفاده از اصول علمی دقیق در طبیعت رها می کند. که این عمل نه تنها از جمع آوری زباله و پسماند جلوگیری نمی کند، بلکه سبب آسیب رسانی به محیط زیست و از بین رفتن منابع طبیعی می شود.
فرض کنید کارخانه داری تمام زباله های صنعتی خود را به خارج از شهر و در محل مشخص منتقل کند و آن ها را بدون هیچ اصولی در آن محل رها کند این امر سبب می شود زباله های جمع شده محیطی برای جمع شدن انواع آلودگی ها و انواع ویروس‌ها و میکروب‌ها شود. مدیریت پسماند یعنی ما بدانیم پسماند های خود را باید چگونه و در چه محلی از بین ببریم.
اگر بخواهیم تعریف دقیق تر از مدیریت پسماند ارائه دهیم، می توان بیان کرد که مدیریت پسماند یعنی مدیریت ضایعات محیط زیست و استفاده مجدد از آن، یعنی با جمع آوری پسماند ها و تفکیک آنها میتوان علاوه بر اینکه از شر پسماند های خود راحت شوید در استفاده دوباره از آنها نیز نقشی داشته باشید و همچنین از آسیب رسیدن به محیط زیست و منابع طبیعی جلوگیری کنید.
به کمک مدیریت پسماند اصولی می توان اضافه همه مواد شامل مواد صنعتی و غذایی و هر ماده دیگری که تحت عنوان پسماند یاد می شود به صورت برنامه ریزی شده در محلهای قرار داد تا به وسیله بازیافت دوباره از آنها استفاده شود و یا آنها را به نحوی معدوم کرد که آسیب جدی به منابع طبیعی و محیط زیست وارد نکند. پس مدیریت پسماند به معنای جلوگیری از آلودگی ها و آسیب رسیدن به محیط زیست و منابع طبیعی می باشد.
روش های مدیریت پسماند
روش های مختلفی برای مدیریت پسماند وجود دارد که میتوان به کمک آن ها پسماند های خود را جمع آوری و تفکیک کرد و در محل مشخص تحویل داد، یا آنها را جهت دریافت مامورین جمع آوری پسماند آماده کرد.
تصفیه فیزیکی
در این روش هدف تغییر کاربری و تغییر ماهیت پسماندها میباشد. یعنی شما پسماند را از یک ماده خطرناک و آلوده که سبب آسیب رساندن به محیط زیست و همچنین ایجاد آلودگی های مختلف میشود به ماده بی خطر برای محیط زیست تبدیل کنید. در این روش مدیریت پسماند می توانید با تغییر شکل فیزیکی، خطر ناشی از آن را برای منابع طبیعی و محیط زیست از بین برد و یا کمتر کرد.
اما برای پسماندهای صنعتی علاوه بر تصفیه فیزیکی، روش حرارتی و بیولوژیکی نیز وجود دارد که در روش حرارتی به عنوان قالب زباله سوز عنوان میشود. در این روش با استفاده از سوزاندن زباله ها تولید انرژی سبب تغییر کاربری و تغییر شکل و عدم آسیب‌رسانی آن می‌شوند. غالباً در دسته بازیافت مدیریت پسماند نیز طبقه‌بندی میشود روش بیولوژیکی، حالت دیگری است که میتوان در قالب تصفیه فیزیکی عنوان کرد. که معمولاً برای خاکهای آلوده و حتی پسماندهای مایع مورد استفاده قرار می گیرد.
تصفیه شیمیایی
تصفیه شیمیایی یکی دیگر از روشهای مدیریت پسماند است که به معنای تغییر در ماهیت و یا کاربرد پسماند و زباله می باشد. به کمک آن می توان ماهیت زباله ها را تغییر داد تا آسیب کمتری برای محیط زیست داشته باشند.
جامد کردن
برای تصفیه شیمیایی روشهای مختلفی وجود دارد که میتوان جامد کردن از طریق افزودن سیمان را یکی از این روش ها عنوان کرد، برای جامد کردن پسماندهای خطرناک معمولاً میتوان از سیمان استفاده کرد و کاربرد زیادی در این زمینه دارد که معمولاً از سیمان پرتلند معمولی استفاده میشود. برای این روش معمولاً پسماندها را با آب و سیمان ترکیب می کنند و به کمک آن یک دوغاب به وجود می آورند.
در این حالت ترکیب ژل سیلیکات به وجود می‌آید که شامل کلسیم آبدار میباشد. یعنی با استفاده از ترکیب سیمان و آب میتوان دوغابی را به وجود آورد که سیلیکات کلسیم آبدار در آن وجود دارد. جامد سازی معمولا با استفاده از سیمان صورت می گیرد اما این کاربرد بیشتر برای پسماندهای غیر آلی و غالبا زمانی که فلزات سنگین باشند استفاده می شود اما برخی از فلزات مانند سرب مس و کادمیوم تمایل بیشتری به تثبیت شیمیایی در بافت سخت شده دارند تا بتوانند ترکیبات غیر محلول را به وجود آورد.
جیوه نیز به عنوان تنهای فلز مایع، معمولاً با فرآیند آب شدن در میکروسکوپ فلزی در توده سیمانی رخ میدهد. جامد سازی به وسیله سیمان برای تثبیت و یا کم خطر بودن پسماند های غیر عالی شامل هیدروکسیدهای فلزی و خاک های حاوی ترکیبات فلزی هم استفاده میشود اما این روش دارای اشکالاتی نیز می باشد که می توان به حساسیت سیمان نسبت به وجود ترکیبات عالی اشاره کرد در صورتی که در پسماند شما ترکیبات آلی وجود داشته باشد سبب حساسیت سیمان می گردد و در امر مدیریت پسماند اختلال ایجاد می کند و به نوعی مانع هیدراسیون و گیرش مواد میشود.
جامد سازی به وسیله افزودن آهک و مواد پوزولانی
در این روش معمولا آهک برای جامد سازی مواد لجنی مورد استفاده قرار میگیرد. واکنش های خاصی در این ترکیب صورت میگیرد، که میتوان به فرایند بین ترکیبات انواع پسماند های موجود که موجب تولید ترکیباتی مانند کلسیم هیدرات، دیسیکلات کلسیم و آلومینیوم کلسیم اشاره کرد.
کپسول کردن
فناوری ترموپلاستیک های مدیریت پسماند معمولاً به وسیله تصفیه شیمیایی صورت میگیرد. برای این امر میتوان به کپسول کردن با استفاده از فناوری ترموپلاستیک اشاره کرد. ترکیبات ترموپلاستیک شامل مواد آلی پلاستیکی هستند که به وسیله حرارت به صورت برگشت پذیری با بالا رفتن دما نرم و با پایین آمدن دما سخت می شوند. با توجه به اینکه پسماند ها در حلال‌های آلی ترکیب می‌شوند، ترکیبات ترموپلاستیکی که معمولاً در زمینه مواد زاید خطرناک کاربرد دارند در این مواد تاثیر می گذارند.
برخی از مواد ترموپلاستیکی مانند قیر، آسفالت، پلی اتیلن و نایلون هستند. برای این روش باید توجه شود که مواد زائد را به اندازه کافی خشک و آب گیری کنیم و در نهایت آنها را در درجه بالا یا پلیمر مخلوط کنیم.
بازیافت
روش بسیار مهمی که همواره مورد تاکید بسیاری از افراد صاحب نظر در این موضوع بوده روش بازیافت می باشد. این روش قابلیت دارد علاوه بر جمع آوری پسماندها از استفاده مجدد آنها نیز بهره ببرد. بازیافت را میتوان به صورت کلی به معنای آماده سازی مواد برای استفاده مجدد عنوان کرد. موادی که غالباً قابلیت بازیافت دارند می توان به آهن آلات، پلاستیک، شیشه، کاغذ، مقوا، قراضه آهن، آشغال و برخی از مواد شیمیایی اشاره کرد.
منظور از آشغال موادی هستند که قابلیت تبدیل به کود کمپوست را دارند. بازیافت اصول متفاوتی دارد و در محل های مشخص و با دستگاه‌های مختلف صورت میگیرد. اما روشهای بازیافت را میتوان در دو مورد بازیافت مواد و بازیافت انرژی تقسیم بندی کرد.
بازیافت مواد با توجه به نوع مواد قابل بازیافت و با توجه به سایر مولفه ها مانند تکنولوژی‌هایی که وجود دارد و همچنین دسترسی به محصولات نهایی دارای حالت های متفاوتی است. اما در نوع بازیافت انرژی که غالباً با فرآیندهای حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد و قبلا در بحث تصفیه فیزیکی به آن اشاره شد.
پسماند سوزی
یکی دیگر از روشهای مهم مدیریت پسماند و جمع‌آوری ضایعات مختلف، پسماند سوزی است. حرارت معمولا می تواند ترکیبات شیمیایی مختلفی را از بین ببرد و مواد پسماند را از مواد خطرناک به مواد بی خطر تبدیل کند حرارت برای از بین بردن مواد زائد خطرناک آخرین مرحله محسوب می شود و غالباً برای مواد زائد و پسماندهایی مورد استفاده قرار می گیرد که آنها را نمی توان بازیافت کرد و مورد استفاده مجدد قرار داد.
سیستم هایی که برای پسماند سوزی مورد استفاده قرار می‌گیرند باید به گونه ای باشد که بتواند بطور کامل ترکیبات آلی پسماندها را تجزیه و تخریب کند. پس پسماند سوزی را می توان به عنوان یکی از روشهای مدیریت پسماند عنوان کرد که شامل یک اکسیداسیون کنترل شده، ترکیبات آلی اولیه پسماند در دمای بالا که دی اکسید کربن و آب را تولید می‌کنند.
این سیستم معمولاً مواد غیر آلی اضافی مانند اسید ها و ترکیبات فلزی که از پسماندها تولید می شوند را برای استفاده موثر از فناوری سوخت جهت از بین بردن پسماندهای خطرناک مورد استفاده قرار می دهند. روش پسماند سوزی به دلیل اهمیت بالایی که دارد و استفاده فراوانی که از آن میشود دارای مزایای متعدد و معایب مختلفی می باشد که در ادامه به آنها می پردازیم.
پسماند سوزی چگونه صورت میگیرد؟
برای سوزاندن پسماندها با توجه به انواع آن ها روش های مختلفی وجود دارد پسماند سوز به عنوان یکی از روشهای مدیریت پسماند همواره مورد توجه افرادی که در این زمینه فعالیت دارند قرار میگیرد. با توجه به آنکه از روش پسماند سوزی معمولاً برای پسماندهای صنعتی و خطرناک استفاده می شود می توان اجزای آن را به صورت کلی عنوان کرد این نوع از فرایند برای امحا پسماندهای صنعتی و خطرناک بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
پسماندهای صنعتی شامل پسماند های فرآیندی و غیر فرایندی و ضایعات مختلف است که دارای ارزش حرارتی هستند. دمای استفاده شده برای این پسماندها معمولاً بالاتر از ۱۱۰ درجه سانتیگراد است. قسمتهای مختلف در پسماند سوزی وجود دارد که میتوان به مهمترین قسمت آن یعنی کوره دوار اشاره کرد یکی از قابلیت های مهم آن روش متفاوت در مدیریت پسماند است که این دستگاه می‌تواند به صورت شبانه روز فعالیت کند و تنها زمانی که نیاز به تعمیرات و نگهداری دارد خاموش باشد.
ولی قابلیت دارد تا در طول ۲۴ ساعت به صورت مداوم و پیوسته تولیدات حاصل از سوختن پسماندها را از خود خارج کند. معمولاً پس از سوزاندن، پسماندها از دور خارج و وارد مخزن آب می شوند. در نهایت پس از خنک شدن به محل دفن پسماند منتقل می‌گردد کوره معمولاً در حالت فشار منفی قرار دارد. چرا که این امر سبب می شود از خروج بخار ها و گازهای مختلف به محیط اطراف جلوگیری شود و همچنین هوای مورد نیاز توسط سنسور اکسیژن که در درون کوره قرار دارد تهویه و کنترل می شود.
قسمت های مختلف دیگری نیز در پسماند سوز وجود دارند که می توان به محفظه احتراق ثانویه و واحد پاک سازی گاز توربین های بخار یا بویلر بازیابی حرارت اشاره کرد. با توجه به اهمیت اجزا محفظه احتراق ثانویه دما معمولاً بیش از ۱۱۰۰ درجه نگه داشته می شود و آب آلوده معمولاً در این محفظه تزریق می شود. بازیابی شامل انرژی موجود در گازهای خروجی می باشد که از طریق آن بازیابی می شوند.
بویلر از حرارت گاز خروجی بخار استفاده کرده و به کمک دمای بالاتر از ۴۰۰ درجه و فشار بالا بیشتر از ۴۰ بار تولید کرده و خود این امر جهت تولید برق به توربین منتقل می شود. همچنین ترکیبات اسیدی مختلف دیگری در گاز خروجی وجود دارد که معمولاً از طریق آهک و بی کربنات سدیم مورد خنثی سازی قرار می گیرند. توربین های بخار نیز با ظرفیت ۲ مگاوات برای وضعیت فعلی پیش بینی می شوند اما نکته مهم چگونگی فرایند سوزاندن پسماند به عنوان یکی از روشهای مدیریت پسماند است.
معمولاً سالانه بیش از ۹ هزار تن پسماند مایع و جامع در مناطق ویژه وارد می شوند که پسماند سوزی آنها در دو مرحله صورت می گیرد، به این صورت که ابتدا پسماندهای جامد و لجن و یا حتی قسمتی از پسماندهای مایع وارد می شوند این فرآیند با توجه به نوع پسماند به صورت کامل و یا به کمک هوای ورودی انجام می گیرد پس از آن خاکستر باقیمانده قابلیت دفن دارد و می توان آنها را دفع کرد.
مزایا و معایب پسماند سوز
روش پسماند سوز به عنوان آخرین مرحله برای پسماند هایی که قابلیت بازیافت یا تغییر شکل ظاهری ندارند است. این روش قابلیت دارد انواع پسماند های گوناگون را به گونه ای تغییر ماهیت دهد، که خطری برای محیط زیست نداشته باشند البته باید توجه شود که همین روش نیز دارای مزایا و معایبی است که یکی از مزایای آن این است که این روش بهترین قابلیت دفع را برای همه موادی دارد که می‌تواند در دمای بالا آزاد شوند. همچنین می توان بیان کرد که سوزاندن سبب می شود که همه مواد به سرطان زا و جهش زا سم زدایی شوند.
همچنین وجود پسماند هایی که پس از دفع کردن موجب تولید شیرابه می شوند نیاز به این روش را دوچندان کرده است و این پسماند ها سبب وجود بوی نامطبوع در اطراف فضا می‌شوند. در صورتی که اگر در پسماند سوز سوخته شوند، میتوان آب و شیرابه اضافه آنها به صورت کامل به شکل بخار و گرما آزاد شده و علاوه بر آنکه پس از دفع کردن از ایجاد بو و توان جلوگیری می شوند، بخار حاصل نیز به توربین های بخار جهت تولید برق منتقل می شود.
در کنار مزایای مختلفی که برای روش پسماند سوز اشاره شد معایب مختلف نیز برای آن وجود دارد. یکی از مهمترین معایب این روش مدیریت پسماند، سرمایه گذاری و هزینه بالا برای شروع به وسیله این روش است. در این روش برای شروع کار با سرمایه اولیه که معمولا برای آن مورد استفاده قرار می گیرد باید به اندازه دو روش دیگر هزینه در اختیار باشد. از دیگر معایب این روش مدیریت پسماند، پیچیده بودن آن است.
یعنی اگر در در بطن ماجرا ورود کنیم عملیات واقعی پسماند سوزی بسیار پیچیده تر از فناوری های دیگر است. چرا که ترکیبات مختلف در مواد متفاوت وجود دارد و برای از بین رفتن آن ترکیبات خطرناک نیاز به انجام عملیات های متعددی می باشد. از دیگر معایب آن آلوده کننده هایی که به صورت بالقوه تولید می‌شوند. یعنی پس از سوزاندن پسماند های مختلف آلودگی های مانند مونوکسید کربن، دی اکسید سولفور و یا ترکیبات مختلف دیگر آزاد می‌شوند.
جمع بندی
همه روش هایی که در زمینه مدیریت پسماند وجود دارند، می‌توانند به نوعی به جمع‌آوری مدیریت و تفکیک انواع پسماندها کمک کنند. به کمک این روش ها می‌توانیم انواع پسماند های موجود را تفکیک کرده و از ایجاد آلودگی ها و یا استفاده مجدد از آنها بهره ببریم.
برخی از پسماندها قابلیت تفکیک یا استفاده مجدد دارند و میتوان از روش بازیافت دوباره مورد استفاده قرار داد و در صورتی که قابلیت استفاده مجدد نداشته باشند و ترکیبات آلی موجود در آنها برای منابع طبیعی و محیط زیست آسیب های فراوانی داشته باشد، می توان از انواع روشهای تصفیه و روش های سوزاندن مورد استفاده قرار گیرد. آنچه که مشهود است این است که روش سوزاندن به عنوان آخرین روش مورد استفاده قرار می گیرد.
علاوه بر وجود مزایای مختلف و تضمینی که در از بین بردن مواد آلی موجود در پسماندها در آن وجود دارد به عنوان سریعترین روش مورد استفاده قرار می گیرد. افراد همچنین می توانند جهت استفاده و تحلیل و مدیریت پسماندهای خود از اپلیکیشن ها و سامانه های مختلفی جهت استفاده کنند.