کارخانجات آسفالت منابع انتشار آلاینده های هوا هستند که نقش موثر در آلودگی هوا ،ذرات معلق رادارند.در منطقه نیشابور 3 کارخانه آسفالت باعث تولید این آلاینده ها شده و نیزمشکلاتی را برای محیط شهری و طبیعی ایجاد نموده است .
ابتدا کارخانجات آسفالت شناسایی شده و سپس اطلاعات مورد نیاز در این رابطه جمع آوری گردیده است . از سه کارخانه موجود 2 کارخانه دارای سیستم سیکلون – اسکرابرتر بوده و کارخانه دیگر فاقد سیستم کنترل کننده می باشد . برای ارزیابی سیستم های کنترل کننده این کارخانجات باید نمونه برداری ذرات معلق در زمانی که کارخانه فعال است انجام گیرد .
برای ارزیابی این سیستم ها ، با توجه به یکسان بودن شرایط تولید در ساعات کار ، 3 نمونه قبل سیستم و 3 نمونه بعد از سیستم کنترل کننده برداشت شده است . نتایج این نمونه برداری حاکی از آن است که ذرات معلق در خروجی این کارخانجات بین محدوده 20859-26137 mg/m³ و میزان ذرات معلق ورودی به سیستم موجود بین رنج 67953-77951mg/m³ می باشد. با توجه به این اعداد کارایی این سیستم ها در کارخانجات آسفالت شهرداری و تیراژ به ترتیب برابر با 68.9% و 73.1% محاسبه گردیده است .
با توجه به این کارایی ، عملکرد سیستم های موجود با توجه به غلظت ذرات ورودی پایین بوده است. زیرا انجمن متخصصین بهداشت صنعتی امریکا کارایی اسکرابر را به تنهایی 95-98% بیان نمده است .
از دلایل بازدهی کم در این سیستم ها را می توان به موارد ، طراحی غلط ، عدم نگهداری و بهره برداری مناسب و آبدهی نا مناسب اسکرابرتر اشاره کرد. در پایان راهنمائیهایی پیشنهاد گردیده است که این موارد برای تمامی کارخانه های ایران موثر است .
در مبحث آلودگی هوا ، ذرات و گرد و غبارات موجود در هوا ، اگر از حدود استاندارد تعیین شده بر اساس قوانین ، مقررات و دستورالعملهای موجود در محیط زیست ، بیشتر شود ، مخاطراتی را برای محیط زیست طبیعی و انسانی به همراه خواهد داشت ، حال این ذرات اگر در محیط صنعتی و صنایع مختلف تولید شوند می‌توانند علاوه بر مخاطره آمیز بودن روی افراد شاغل در آن صنایع در مناطق مسکونی اطراف آن صنعت نیز تأثیرات سویی را داشته باشند ، از جمله این صنایع ، میتوان صنعت یا صنایع آسفالت سازی را نام برد ، در صنایع آسفالت سازی بسته به پروسه تولید آسفالت که عمدتاً از شن و ماسه استفاده می‌شود ، لزوم اهمیت کنترل ذرات در این صنایع ، کاری بس ضروری می‌باشد، که متأسفانه در کشور کمتر توجهی به کنترل اساسی ذرات (که عمدتاً نیز مخاطراتی را برای کارگران شاغل دارد) در آن صنعت می‌شود.
نکته‌ای که ضروری به نظر می‌رسد باید قید گردد این است که در بسیاری از کارخانجات آسفالت در ایران و سایر کشورها ، سعی شده است که از دستگاههای کنترل کننده ذرات در فرایند تولید آسفالت استفاده شود که بعضاً به دلایل مختلف کار این دستگاهها در طول پروسة کنترل ذرات مختل شده و عملاً راندمان مناسبی را جهت حذف ذرات نخواهند داشت که شایسته است ، مطالعات جامعی جهت راندمان نامناسب کار این دستگاهها در برخی از این کارخانجات صورت پذیرد و نسبت به ارایه راهکار مناسب و فنی ، پیشنهادات لازم ، ارایه گردد . همانطور که در مطالب فوق نیز بدان اشاره شده ، کارخانجات آسفالت ازجمله منابع تولید کننده آلودگی هوا هستند که نقش مهمی را در انتشار ذرات معلق و سایر آلودگی ها ایفا می کنند ، در نیشابور نیز وجود 3 کارخانه آسفالت دراطراف شهر باعث شده است تا آلودگی شهرافزایش یافته وصدماتی به محیط زیست طبیعی و شهری منطقه واردآید .
دراین تحقیق ابتدا دو کارخانه آسفالت مورد مطالعه این رساله شناساِِیی واطلاعات لازم مرتبط با موضوع ازآنها اخذ گردید. شهر نیشابور دارای 3 کارخانه آسفالت به نا مهای : دل حفره ، تیراژ و شهرداری می باشد. که در این رساله بر روی دوکارخانه بعنوان مورد مطالعاتی کار شده . سیستم تصفیه ذرات معلق در این 2 کارخانه از نوع سیکلون- اسکرابرتر انتخاب شده است . به طوری کلی هدف از این رساله ارزیابی و بررسی کارایی سیستم کنترل کننده ذرات معلق در کارخانجات مورد مطالعه و نیز برآورد میزان انتشار ذرات معلق در محوطه و پایین دست کارخانه ای که در جهت باد روستا مسکونی قرار گرفته است .
به منظور ارزیابی عملکرد سیستمهای تصفیه در این کارخانجات با استفاده از دستگاه نمونه بردار ذرات معلق ودر هنگام فعالیت عادی ، اقدام به نمونه برداری واندازه گیری میزان ذرات معلق گردید، برای ارزیابی عملکرد هرسیستم تعداد 3 نمونه قبل و سه نمونه بعد از سیستم تصفیه ، اندازه گیری شد که روش کلی کار در فصل سوم بدان اشاره گردیده است.
ذرات معلق یکی از شاخص های مهم کیفیت هوا می باشند که عمده ترین منبع تولید آن منابع متحرک مانند وسائل نقلیه موتوری و منابع ثابت مانند صنایع و کارخانجات بویژه کارخانجات کانیهای غیر فلزی همانند واحدهای سیمان ، گچ و آسفالت می باشند .
در اثر انتشار گرد و غبار (Dust) زیانهای بی شمار بوجود می‌آید که آنها را به صورت زیر دسته‌بندی می‌نماییم.
الف – زیانهای حاصل از انتشار گرد و غبار برای مردم
ب – زیانهای حاصل از انتشار گرد و غبار برای مواد اولیه و فلزات
ج – زیانهای حاصل از انتشار گرد و غبار برای ماشین‌ها و دستگاهها
- الف – هوای آلوده بوسیله گرد و غبار ، دوده ، ذرات ریز معدنی ، ذرات ریز اورگانیک مواد رادیو اکتیو – ازن – گازهای محرک و … نه تنها روی ریه ، اثر سوء دارد بلکه روی مجاری هوایی یا برونشها و … در ریه نیز اثر سوئی دارد ، پس اولین زیان آن بصورت امراض گوناگون متوجه انسان میگردد و زیان دیگر آنرا میتوان کاهش در تولید دانست.
- ب – در اثر ته نشین شدن گرد و غبار روی فلزات و مواد اولیه ، جرم‌ها و لکه‌هایی روی آنها پدید می‌آید که باعث اختلال در تولید و ضرر و زیان هنگام انبار شدن میگردد.
- ج – برای دستگاهها و ماشین‌ها ، زیانهایی نظیر ، سائیدگی و خوردگی را بوجود می‌آورد و می‌تواند صدمات جبران ناپذیری به دستگاهها در طول پروسه تولید ایجاد نماید.
نباید تصور کرد که تمامی آلاینده‌های هوا در حالت گازی هستند ، بلکه تعداد زیادی از مواد شیمیایی و آلاینده هوا به صورت ذرات معلق در هوا وجود دارند. به طور کلی به ذرات جامد کوچک و قطرات مایع معلق در یک فاز گازی ، ذرات معلق می‌گویند. ذرات معلق موجود در هوا مخلوطی از ترکیبات گوناگون می‌باشد و توسط منابع مختلف منتشر می‌شوند. ذرات دارای خصایص متفاوتی می‌باشند. از آن جمله میتوان شکل هندسی ، جرم ، غلظت ، ترکیبات شیمیایی آنها نام برد. مطالعات اپیدامیولوژیکی کوتاه مدت و بلندمدت ، اثرات معکوس و مضر ذرات معلق را بر روی سلامت ، افزایش مرگ و میر ، بیماریهای تنفسی و قلبی – عروقی نشان داده است. نشانه‌هایی مبنی بر اینکه اثرات بهداشتی ذرات ، بیشتر مربوط به 10 PM و 0.1 PM می‌باشد ، وجود دارد ، اندازه ذرات معلق از قطر یک مولکول (0002/0 میکرون) بزرگتر و از 500 میکرون کوچکتر می‌باشد.] [Koch , M. , 2000
با توسعه شهرها و افزایش جمعیت آنها از یک سو و گسترش صنایع و کارخانه ها از سوی دیگر ، مسئله محیط زیست روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می نماید . با گسترش زندگی ماشینی و توجه نکردن افراد به منابع همگان هر روز انواع بیشتری از آلودگی ، محیط زیست آدمیان را ناسالم تر و زندگی آنها را در معرض خطر جدی تر قرار می دهد . هوای آلوده به گازهای سمی و ذرات معلق ، آبهای آلوده به مواد بیماری زا ، تخلیه فاضلاب خام به منابع پذیرنده و سرانجام صدا های بلند و نا هنجار همگی زندگی موجودات زنده را در کره زمین با مشکل مواجه کرده اند .
ذکر این مطلب ضروری است که باید توسعه صنعتی در کنار حفظ محیط زیست ، اکوسیستم و تقویت آنها در جهت کسب مزیتهای منطقه ای را امری قابل توجیه دانست و حق نداریم توسعه را به قیمت افت و کاهش استاندارد ها ی زیست محیطی به پیش ببریم و به هیچ عنوان نباید محیط زیست را فدای پیشرفتهای صنعتی نمائیم .
شهر نیشابور با جمعیتی بالغ بر 500 هزار نفر در 115 کیلومتری جنوب غربی مشهد با شرایط آب و هوایی معتدل و صنایعی رو به افزایش واقع شده است بطوریکه از این شهر به عنوان قطب دوم صنعت خراسان رضوی از لحاظ تعداد واحد های صنعتی و میزان اشتغال ایجاد شده ذکر می گردد و همچنین این شهرستان در بحث شهرکهای صنعتی هم بعد از مشهد جایگاه دوم را به خود اختصاص داده است .
در مبحث آلودگی هوا ، ذرات و گرد و غبارات موجود در هوا ، اگر از حدود مجاز تعیین شده بر اساس قوانین ، مقررات و دستورالعملهای موجود در محیط زیست ، بیشتر شود ، مخاطراتی را برای محیط زیست طبیعی و انسانی به همراه خواهد داشت ، حال این ذرات اگر در محیط صنعتی و صنایع مختلف تولید شوند می‌توانند علاوه بر مخاطره آمیز بودن روی افراد شاغل در آن صنایع در مناطق مسکونی اطراف آن صنعت نیز تأثیرات سویی را داشته باشند ، از جمله این صنایع ، میتوان صنعت یا صنایع آسفالت سازی را نام برد ، در صنایع آسفالت سازی بسته به پروسه تولید آسفالت که عمدتاً از شن و ماسه استفاده می‌شود ، لزوم اهمیت کنترل ذرات در این صنایع ، کاری بس ضروری می‌باشد، که متأسفانه در کشور کمتر توجهی به کنترل اساسی ذرات (که عمدتاً نیز مخاطراتی را برای کارگران شاغل دارد) در این صنعت می‌شود.
نکته‌ای که ذکر آن ضروریست این است که در بسیاری ازکارخانجات آسفالت در ایران و سایر کشورها، سعی شده است که از دستگاههای کنترل کننده ذرات در فرایند تولید آسفالت استفاده شود که بعضاً به دلایل مختلف کار این دستگاهها در طول پروسة کنترل ذرات مختل شده و عملاً راندمان مناسبی را جهت حذف ذرات نخواهند داشت که شایسته است ، مطالعات جامعی در خصوص راند مان کار این دستگاهها در این کارخانجات صورت پذیرد و نسبت به ارایه راهکار مناسب و فنی ، پیشنهادات لازم ، ارایه شود.
هدف کلی در این رساله بررسی عملکرد سیستم کنترل ذرات معلق در کارخانه های مورد مطالعه موردی آسفالت شهر نیشابور می باشد .
اهداف جزئی که در این رساله دنبال می شود شامل :
- تعیین غلظت ذرات معلق منتشره از خروجی این دو کارخانه مورد مطالعه
- تعیین بازدهی سیستم پالایش موجود
- تعیین راهکارهای فنی مناسب جهت افزایش بازذهی سیستم های موجود
- تعیین عوامل کاهش بازدهی سیستم های پالایش
- تعیین ضریب انتشار مواد آلاینده ذره ای از این دو کارخانه
می باشد .
اهداف کاربردی که این پروژه دنباله می نماید :
بر اساس نتایج و یافته های این رساله میتوان به ارائه ویژگیهای سیستم های جدید کنترل آلودگی و نیل به استاندارد های زیست محیطی پرداخت .
- مروری بر تحقیقات EPA در سال 2001 :
EPA در سال 2001 ممیزهایی را بر روی 17 مورد کارخانه آسفالت از بین کارخانه های آسفالت New
south wales انجام داد . و نیازمندیهایشان را برای بهبود نمودن فعالیت های زیست محیطی رضایت بخش بصورت زیل مشخص نمود :
- طرح مناسب و صحیح ، نگهداری و اپراتوری صحیح از تجهیزات کنترل الودگی آب و هوا .
- مطمئن شدن از عدم ریخت و پاش و سریز شدن مایعات و یا هر ماده آلوده ، ماده یا مایعی که سریعا آلوده کننده می باشد .
- آماده کردن یک حصار و سد اطراف مایعات یا موادی که دارای پتانسیل آلودگی و باعث آلودگی آب یا زمین میگردد .
- EPA از طریق یک پروسه دقیق و سیستماتیک از برنامه هایی که در ذیل آمده است به واحدهای آسفالت اطمینان خاطر داده است و با اجرای این برنامه و نیز فوکوس توسط یک مدیریت سایت بر روی همه سایتها می توان به یک واحد ایده آل رسید .
1- توجه و دقت بر روی مواد قیری و دیزلی و دیگر مواد شیمیایی
- سرریز شدن مواد قیری در حین نقل و انتقال مواد تمیز نخواهد شد و این باعث آلودگی خاک و جریانات آبی می شود .
- گزینه بالا در مورد مواد شیمیایی و دیزلی نیز صادق است .
2- ذخیره سازی هیدروکربنها و دیگر مواد شیمیایی
- آلودگی نا پسندیده هیدروکربنها و دیگر مواد شیمیایی ناشی از ظرفیت ناکافی باندها ، فقدان زیر ساخت غیر قابل نفوذ ، تخریب دیواره های باند ها باعث آلودگی جریانات آبی می گردد.
3- دقت در گرم کردن مواد تجمع یافته و قیر
- افزایش حد ویژه درجه حرارت مواد قیری ذخیره شده احتمال افزایش انتشارات ترکیبات آلی فرار به هوا دارد .
- سوخت مایعی که برای گرم کردن مواد قیری استفاده می شود اگر به طور صحیح نگهداری نشود باعث آلودگی هوا و آب و خاک می گردد .
4- کنترل مواد ذره ای هوا برد از فرآیند های تولیدی
- بهره برداری و نگهداری ضعیف تجهیزات کنترل آلودگی از قبیل سیکلون ، بگ هوس و اسکرابر تر باعث انتشار ذرات به هوا می گردد .
5- مدیریت مواد زائد و روانابها
- در کارخانجات آسفالت در اثر ظرفیت محدود و ناکافی سیستم های تصفیه آب آلوده ، رواناب ها و فاضلابها قبل از تخلیه تصفیه نمی گردند .
- شیوه های دفع نامناسب مواد زائد احتمال انتشارات گرد و غبار را بدنبال خواهد داشت .
- نصب تجهیزات پایش
- وسایل پایش هوا و نیز آب می تواند در عدم آلوده شدن محیط زیست کمک نماید .
1-2- مروری بر تحقیقات EPA در سال 2004 :
EPA در سال 2004 اقدام به انتشار راهنمای بهترین عملکرد زیست محیطی برای کارخانجات آسفالت نمود. این راهنما در مورد تمامی جنبه های زیست محیطی یک واحد تولیدی آسفالت از جمله : آلودگی هوا (ذرات ، گازهای منتشره ) ، بو ، سر و صدا ، مواد زائد و نیز پساب آنها را در بر می گیرد. EPA ابتدا تعاریفی از این آلاینده ها نموده است و سپس به ارائه بهترین عملکرد زیست محیطی در مورد هر کدام از آنها نموده است که در اینجا توضیحاتی را که EPA در مورد ذرات ، سیکلون و اسکرابر تر عنوان نموده است را آورده ایم :
در واحد های تولید آسفالت دو نوع منبع در انتشار ذرات نقش دارند :
- منابعی مثل قسمت های عمومی و فعالیتهای محوطه ای ، قسمت تحویل که ذرات انتشار یافته از این منابع Open Fagutive نامیده می شود .
- منابعی که خط تولید را مثل : میکسر ، آسیاب و گرمکن را در بر داشته و به این ذرات ، ذرات نوع Ducted گویند .
کنترل این ذرات از طریق نصب دستگاههای کنترل کننده و عبور این جریانات از دستگاههای کنترل می باشد . یکی از این سیستم ها ی کنترل کننده که در کارخانه های آسفالت استفاده می باشد سیکلون بوده که نقش جمع آوری اولیه ذرات را بازی نموده و با نیروی سانتریفوژ عمل حذف ذرات را انجام می دهد .
اگر نگهداری و اندازه سیکلون مناسب انتخاب شده باشد ، کارایی این دستگاه در حذف ذرات 30 میکرون و بالاتر حدود 99% و در حذف ذرات 10 میکرون حدود 60 % می باشد .
EPA برای اطمینان از عملکرد صحیح سیکلون موردهای زیر را پیشنهاد داده است :
- بازرسی از رابط بین درایر و دودکش ، بمنظور اطمینان حاصل کردن از اینکه هیچ حفره یا ورود هوایی نباشد .
- اطمینان از عدم حفره در بدنه اصلی سیکلون
- حذف هر نوع جرم خارجی که بر روی سیکلون یا لوله رابط قرار گرفته باشد.
- نگهداری حجم گاز خروجی در میزان سازگار با میزان تولید پارامترهای طراحی سیکلون
دستگاه های دیگری که در واحدهای تولید آسفالت ، EPA به آن اشاره نموده است ، اسکرابر تر می باشد . دو نوع اسکرابر تر در این واحد ها می توان استفاده کرد :
الف : اسکرابر تر سانتریفوژی انرژی پائین
ب : ونتوری اسکرابر تر
اسکرابر سانتریفوژی دارای بازدهی 95 % برای ذرات 5 میکرون و کاهش قابل ملاحظه ای برای ذرات کوچکتر از 1 میکرون را بوده . فشار نازلهای آب مورد استفاده در دستگاهها 6-2 اینچ و مقدار آب مصرفی آن تقریبا برابر با 6.5 گالن در دقیقه به ازای 1000 فوت مکعب گاز خروجی می باشد .
در برابر آن ونتوری اسکرابر تر دارای کارایی 98 % برای ذرات کوچکتر از 5 میکرون و کارایی آن برای ذرات کوچکتر از 1 میکرون 95 % می باشد . فشار نازلهای آب مورد استفاده در دستگاهها 20 اینچ و مقدار آب مصرفی آن تقریبا برابر با 8 گالن در دقیقه به ازای 1000 فوت مکعب گاز خروجی می باشد
دپارتمان کیفیت محیط زیست میشیگان لیست آلاینده های انتشار یافته از کارخانه های آسفالت را بر اساس SCC (Source Clasification Code) و نیز نوع آلاینده و موقعیت مکانی آنها از قبیل قسمتهای : درام ، آسیاب ، کوره و قسمتهای عمومی را بررسی و منتشر نموده است که در جداول (1-1) تا (1-4) آورده شده است :
شامل 97 صفحه فایل WORD قابل ویرایش
دانلود پروژه بررسی ذرات معلق در کارخانجات آسفالت و برآورد میزان انتشار
