whatsapp call admin

مقاله بررسی اثرات زیست محیطی کوره پخت آجر (مطالعه موردی_کارخانه پیشرو مصالح شرق بجنورد)

word قابل ویرایش
12 صفحه
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

بررسی اثرات زیست محیطی کوره پخت آجر (مطالعه موردی_کارخانه پیشرو مصالح شرق بجنورد)
چکیده
واحد تولیدی پیشرو مصالح شرق واقع در بجنورد، استان خراسان شمالی، تولید کننده آجر، تیغه و پلاک سفالی تحت استانداردهای ملی و بین المللی می باشد. در بررسی فرآیند پخت آجر در کوره این کارخانه، به واکاوی مشکلات زیست محیطی و همچنین کلیه اقدامات پیشگیرانه و اثر بخشی مفید این اقدامات بر کنترل این مخاطرات پرداخته شده است. با توجه به نوع کوره پخت (تونلی) و نیز نوع سوخت مصرفی کارخانه (گاز)، آلایندگی مواردی چون انتشار گاز فلوئور حاصل از کانی های غیر فلزی خاک رس و ترکیبات اکسیدهای نیتروژن و گوگرد ناشی از نفت و زغال سنگ در خروجی دود کوره به مقدار غیر مجاز مشاهده نمی شود. از طرفی به دلیل نوع ماده اولیه کارخانه که خاک رس و گاها محتوای درصد آهک بالا است، پیدایش ترکیبات اسیدی و خورنده و سمی ناشی از ترکیبات سولفور خاک اجتناب ناپذیر و اثرات مشهود آن بر ساختار کوره و اثرات پنهان آن بر سلامت زیستی نیروی کار قابل بررسی و مطالعه است. کنترل فرایند کلسینه شدن آهک در کوره و ایجاد سیالات گازی با محتوی CO2 و CO بالا، با تعیین نسبت اختلاط دو نوع خاک رس در کارخانه تحت کنترل می باشد. کنترل ذرات کوچکتر از ۱۰ میکرون حاصل از آسیاب خاک نیاز به تدابیر محفظه سازی اطراف تجهیزات عامل دارد. هدایت و تهویه گازها حین خروج و در مراتب بالای مدیریت، استفاده از برخی روش ها همچون ایجاد شرایط قلیایی PH) بالا) در کوره و روش AFGD نیز برای آلایندگی گازهای خورنده پیشنهاد می گردد.
واژههای کلیدی: کوره، آجر، آلاینده زیست محیطی.

_۱ مقدمه
با گسترش جوامع به واسطه افزایش جمعیت و افزایش تقاضای تأمین نیازهای اساسی، رویکرد پیشرفت و گسترش جوامع تولیدی همگام با صنعتی شدن تجهیزات و دستگاه های تولید، هدف حداکثر توان تولید در بازه زمانی کمتر را پیشنهاد داده است. هرچند پرداختن همزمان دو عامل کیفیت و کمیت از اساسی ترین نظارت های سازمان های کنترل کننده این ویژگی ها از تولید تا مصرف می باشد. با اینکه مزایای تولید صنعتی، راندمان مثبت و صعودی تامین تقاضا را دربردارد اما مشکلات ناشی از استفاده مستمر از هر یک از تجهیزات صنعتی استقرار یافته در واحد های تولیدی صنعتی، با سه الگو اثر کوتاه مدت، میان مدت و طولانی مدت، نیازمند بررسی و واکاوی بیشتر به منظور آگاهی از نحوه اثر این نوع کاربری و نیز یافتن راه حل پیشگیری، بهبود و توقف اثر بخشی مضر آن است. از این میان مطالعه بر کوره های صنعتی به واسطه مخاطرات زیست محیطی آنها به ویژه آنچه مرتبط با آلودگی هوا و خورندگی رسوبات ناشی از تبخیر و ذوب مواد است، از اهمیت ویژه برخوردار می باشد.
گزارشات متعددی از آشکار سازی مخاطرات زیست محیطی کوره در صنایع مختلف ارائه شده است. در راستای توسعه صنعت سیمان، گازهای متصاعد شده نظیر NOx و Sox که از احتراق سوختهای موردنیاز نظیر نفت و زغالسنگ برای مشعل کوره حاصل میشوند، عناصر سنگین موجود در مواد آهکی، رسی و همچنین سوختهای کوره که در گازهای کوره آزاد میشوند و آزاد شدن یک سری مواد آلی و فلزات سمی از سوختن باطلههای نفتی و ارگانیکی موجود در مواد اولیه از موارد آلایندگی هستند..[۱] کوره های پخت آجر با سوخت مازوت ، سبب تولید گازهای منواکسید کربن، دی اکسید گوگرد و اکسیدازت می شوند۲]و.[۳ در بین منابع صنعتی و تولیدی آلاینده های هوا در شهر مشهد نیروگاه، کارخانه سیمان، آسفالت، گچ، آهک و واحدهای آجرپزی در رأس آلاینده ها قرار دارند.[۴] در پالایشگاه های ساده که در آنها عمل تقطیر، تبدیلات کاتالیستی، تصفیه با هیدروژن و تأسیسات خارج از محل وجود دارد، مقدار کل نفت مصرف شده نباید از۵/۳ درصد مقدار محصول بیشترشود. و آنها که دارای واحدهای تبدیلی ثانویه همچون هیدروکراکرها یا واحدهای تولید روانساز هستند، این مقدار نباید بیشتر از۵-۶ درصد و در برخی موارد تا۱۰ درصد محصول شود.[۵]
در این بررسی اجمالی سعی شده تا اثرات آشکار قابل رویت در کارخانه ناشی از فعالیت کوره پخت و نیز اثرات پنهان دور از توجه که می تواند موثر مخاطرات زیست محیطی در فضای واحد تولیدی و منطقه استقرار آن باشد، به همراه کلیه اقدامات پیشگیرانه صورت گرفته و اثر بخشی مفید این اقدامات بر کنترل این مخاطرات مورد بررسی قرار گیرد.

_۲ محل مورد بررسی
واحد تولیدی پیشرو مصالح شرق، واقع در شهر بجنورد، با ظرفیت تولید ۱۵۰ تن در روز دارای گواهینامه های معتبر استاندارد از سوی جوامع بازرسی کشوری و بین المللی است. تولید آجر و پنل سفالی با پروانه کاربرد علامت استاندارد اجباری از سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران جهت تولید آجر رسی توکار و پنل سبک رسی با سوراخ های افقی و نیز گواهینامه بین المللی ISO 9001 :2008 در این کارخانه، با رویکرد بهینه سازی انرژی و با توان تولید حداکثر ظرفیت خروجی خط تولید و مصرف حداقل انرژی سوخت مصرفی همراه می باشد. به طوریکه موفق به اخذ استاندارد مصرف انرژی شده است.
همچنین دارای گواهی تحقیق و توسعه از سازمان صنعت، معدن و تجارت می باشد. با توجه به حضور چندین واحد تولیدی در صنعت آجر و مصالح ساختمانی سفالی در استان، تفاوت عمده روش تولید در این کارخانه با به کارگیری کوره کم مصرف از نوع تونلی است.

_۳مورد تحت مطالعه
به اختصار قسمت های اصلی کارخانه شامل: سالن تولید، سالن انتظار، سالن خشک کن، کوره و سالن بارگیری است. آنچه در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است کوره پخت آجر در این کارخانه و معضلات زیست محیطی آن با تأکید بر عوامل اصلی آلاینده های صنعت آجر می باشد. انواع کوره های پخت در صنعت آجر عبارتند از: کوره تنوره اى که در آن از سوخت چوب و مدفوع حیوانات و جریان حرارت از پایین چیدمان به بالا استفاده می شده است. کوره هوفمان به شکل حلقه ای یا کشیده(بیضوی) است و آتش این کوره ها قابل کنترل و حرارتتقریباً در نقاط مختلف اتاقک یکسان است. محصول این کوره ها یکنواخت و فقط۲ تا ۳ درصد محصولِ آن نپخته یا جوش است. کوره تونلی، از جدیدترین کوره هاى آجرپزى است و در آن علاوه بر آجر، سرامیک هاى صنعتی نیز پخته می شود، در این کوره خشت ها در اواسط کوره پخته و تا مرحله خروج از کوره به تدریج سرد می شوند.
کوره پخت واحد تولیدی پیشرو مصالح شرق از نوع تونلی به طول ۹۰ متر با سه زون “پیش گرم کن”، “جهنم” و “کولینگ” می باشد. دیواره کوره از سه لایه به ترتیب دیواره آجری، فضای خالی و دیواره عایق و دیواره داخلی آجر نسوز می باشد. دما در پیش گرم کن از ۱۲۰_۱۰۰ شروع و به ۵۵۰_۵۰۰ می رسد. فن مکنده (اگزوز) تعبیه شده رطوبت و دود این منطقه را به بیرون از کارخانه منتقل می کند. منطقه “جهنم” همان منطقه پخت اصلی کوره با حداکثر دمای ۱۰۶۵_۱۰۵۰
در بالاترین نقطه آن است. تعداد ۸۰ مشعل در دو طرف جهنم با سوخت ترکیب گاز و هوا بر حسب نوع محصول با تعداد مشخص مشعل روشن و خاموش استقرار یافته اند. در طول دو طرف منطقه جهنم و عرض آن از یک سمت، کانال کشی تا اتصال به یک فن مکنده انجام شده است که گرما را به سالن خشک کن هدایت می کند(شکل .(۱ از محاسن این کوره، تلاش برای به گردش درآوردن هوای گرم در داخل کوره می باشد. این گردش هوا در سه جهت یکی با کمک مشعل ها، دیگری نوع سقف کوره که قوسی است و سومی فن های مکنده و دمنده می باشد. کولینگ منطقه ی خنک کننده محصول نهایی در کوره است که دمای آن از ۹۰۰ شروع و به دمای محیط می رسد.دارای دو فن بر درب خروجی جهت هدایت گرمای محصول به داخل کوره و جلوگیری از اتلاف انرژی می باشد.

_۴ بررسی مشکلات زیست محیطی مورد تحت مطالعه
در ارتباط با بررسی زیست محیطی کوره کارخانه پیشرو مصالح شرق، آنچه بیشتر مشهود است، خروج بخارات و گازهای ناشی از پخت خاک به فضای خارج کوره می باشد. بدیهی است این جریان دود و بخار و گاز حاوی ترکیبات آلاینده، سمی و خورنده می باشد که در ادامه به ماهیت و جزئیات پیدایش آن ها پرداخته خواهد شد. آنچه قابل گزارش است این می باشد که حجم این خروجی سیال گازی در قسمت پیش گرم کن(فاز اول کوره) محسوس تر و احتمال آلایندگی و مخاطرات زیستی آن بیشتر می باشد. این به آن دلیل است که اولا در ابتدای کوره رطوبت گل آجر ورودی به کوره (رطوبت هیدروسگوپیگ) به مراتب بالاتر از محتوای رطوبت محصول پخته خروجی از آن در قسمت کولینگ می باشد و ترکیب آن با گازهای حاصل از سوخت ناقص مشعل های فاز دوم (جهنم کوره) باعث تولید ترکیبات خورنده با ماهیت اسیدی می شود. علاوه بر آن ماده اولیه کارخانه که خاک رس می باشد در این قسمت خام بوده و مشخصا در بدو ورود به کوره سرعت و تعداد فعل و انفعالات شیمیایی بسیار بیشتر است. آنچه به انتقال جریان این سیالات در طول کوره به سمت پیش گرم کن کمک میکند، جریان مخالف هوا از انتهای کوره (بخش کولینگ) به سمت ابتدای کوره می باشد(شکل .(۲ هوای موجود در کولینگ جهت خنک کردن محصول پخته شده، به واسطه ی دو فن تعبیه شده در قسمت در خروجی کوره از مکش هوای آزاد خارج از کوره، تأمین می شود هرچند حجم و سرعت انتقال این هوا تا رسیدن به پیش گرم کن کم است. حین خروج واگن از کوره برای انتقال به خط بارگیری، این فن ها خاموش می شود که ظرف ۱۰ دقیقه توقف فن ها، خروج گاز و بخارات بیشتر و محسوس تر و همچنین این مدت در برآورد زمان اتلاف انرژی نیز محاسبه می گردد. جهت حرکت واگن ها به سمت خروجی کوره نیز به انتقال حجم گرما و سیال گازی و بار آلایندگی آنها به آن سمت کمک میکند. در همین زمان نیز دمای زون یک (پیش گرم کن) بالاتر می رود.
جریان دیگری نیز در کوره قابل بررسی می باشد. مشعل ها که در فاز دوم (جهنم کوره) قرار دارند، رو به بالا می سوزند و روبروی هم نیز قرار ندارند بنابراین جریان هل داده شده از کولینگ به داخل کوره با امتداد مستقیم به پیش گرم کن نمی رسد(شکل .(۲ دمپرها تا ۲۰ متری اول جهنم بعد از پیش گرم کن در جایی باز هستند که مشعل روشن نیست در نتیجه بیشتر کمک میکند که جریان هوا به سمت ورودی کوره برود. حداکثر خورندگی سقف و دیواره کوره نیز در همین قسمت انتهای پیش گرم کن و ۱۰ متری ابتدای کوره است که هم رطوبت بالا است هم سوخت برای پخت خاک خام، ناقص می سوزد.آلودگی انتقال یافته از کوره به خشک کن، به واسطه فن تعبیه شده و کانال کولینگ به خشک کن و نیز دمپرهای باز بعد از پیش گرم کن قابل گزارش است. میزان این آلایندگی کمتر می باشد زیرا هوای جریان یافته در کولینگ با وجود دو فن تعبیه شده درب خروجی عاری از بار آلایندگی زیاد است.

ماهیت ترکیب و نحوه پیدایش گازهای آلاینده در کوره پخت این کارخانه از کلیات مرتبط به ماده اولیه و سوخت انرژی آن تبعیت می کند. مواد اولیه استفاده شده در تولید آجر های سفالی، خاک رس می باشد که این کانی غیرفلزی در درجه حرارت بالا باعث انتشار گاز فلوئور شده که میزان آلایندگی خیلی بالایی دارد.[۶] در صورتی که در کوره های تونلی، درجه حرارت به تدریج تا ۱۳۰۰ درجه بالا رفته و بعد از پخت به تدریج سرد شده و از کوره خارج می شود که این امر باعث کاهش آلایندگی می شود و این از محاسن زیست محیطی کوره مورد مطالعه در واحد پیشرو مصالح شرق می باشد.
یکی از نکات مهم در فرآیند آسیاب کردن خاک ورودی به خط تولید، حضور ذرات ریزتر از ۱۰ میکرون است که مختصرا به صورت Particl material (PM10) در آیتمهای زیستمحیطی نشان داده میشود.[۷] این ذرات به علت طبیعت فرار بودن و حرکت آزادانه از عوامل مهم ایجاد بیماریهای تنفسی هستند.[۲] با توجه به نصب آسیاب دوم در محل خردایش خاک، تا انتقال به نوار نقاله خط تولید، احتمال افزایش ذرات با این اندازه بیشتر از قبل شده است.
همانطور که اشاره شد، نوع سوخت در کوره پخت آجر از عوامل موثر در کنترل آلایندگی حاصل از فعل و انفعالات پخت می باشد. به دلیل متحول نشدن کوره های سنتی پخت آجر، خطوط تولید این صنعت به یکی از منابع اصلی انتشار آلاینده های گازی و چالش زیست محیطی تبدیل شده است.[۸] در اراک و یزد از سوخت مازوت استفاده میشود و همین امر منجر به افزایش آلودگی زیست محیطی میشود.[۹] راهکار کوتاه مدت کاهش آلودگی استفاده از گاز به جای مازوت در کوره ها می

باشد[۱۰] هم اکنون کوره های آجرپزی در پهنه کشاوری حاشیه شهرها به ویژه اراک پراکنده اند و امکان گازرسانی به آنها را دشوار کرده است بعلاوه انتقال خاک رس از مکان دیگر مقرون به صرفه نیست و جهت حضور متمرکز کوره ها باید اول محل تامین خاک رس در نزدیکی آن وجود داشته باشد.[۸] نوع سوخت مصرفی کوره در کارخانه پیشرو مصالح شرق نیز گاز است و از دیگر محاسن آن در بهبود کنترل آلاینده های ناشی از سوخت انرژی در کوره است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 12 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد