شکل 8- طیف UV از نمونه¬های PVC در THF(2 g/l ) پیش (d) پس (a-c) از تخریب گرمایی (30 دقیقه در نیتروژن در دمای 180)
در نتیجه می¬توان جمع¬بندی کرد که تالک در PVC می¬تواند به صورت یک کمک پایدارکننده عمل کند و پایداری گرمایی آن را افزایش دهد، اما این مورد تنها در موارد افزودن یا باقی¬ماندن پایدارکننده گرمایی فعال در PVC پسماند امکان¬پذیر است. سرعت کم حذف HCl می¬تواند با اثر کلرید هیدروژن که با پرکننده واکنش می¬دهد توضیح داده شود و اثر یاریگری روی تخریب PVC ندارد.
فرایند PVC پرشده
در برخی مطالعات روی PVC سخت در حضور و عدم حضور پرکننده، اثر پایدارکنندگی تالک مورد بررسی قرار گرفته است. در یک بررسی، نمونه PVC مرواریدی با مقدار K معادل70، همراه با پایدارکننده آلی¬قلع (2 Phr) و روان¬کننده (8/1 Phr) به عنوان نمونه آزمایشی مورد بررسی قرار گرفته است. به قسمتی از این آمیزه کربنات¬کلسیم پوشش داده شده با اسید استاریک (10 Phr) افزوده شده است. پودر PVC و افزودنی¬ها طی یک فرایند اختلاط شدید، مخلوط می¬شوند. پودر PVC خشک حاصل پس از عمل اکسترود کردن تبدیل به دانه می¬شوند تا توزیع بهتری از افزودنی¬ها در مواد بسپار حاصل گردد. در نهایت دانه¬های حاصله در فرایند قالب¬گیری تزریقی، برای بررسی خواص مکانیکی فرایند می¬شوند.
اطلاعات تنش و کرنش کششی در سرعت تغییر شکل ثابت و دمای مشخص، بدون شک با ارزش¬ترین اطلاعات برای شناسایی PVC سخت است. این مشخصات به طور گسترده¬ای نه تنها برای انتخاب مواد بلکه برای اندازه¬گیری استحکام محصول نهایی و بدست¬آوردن استحکام نهایی در صورت در معرض عوامل جوی بودن است.
نتایج اندازه¬گیری¬های مواد در جدول 1 نشان داده شده است. نمودار تنش-کرنش نمونه PVC، رفتاری نرم با نقطه تسلیم از خود نشان می¬دهد. افزایش تالک منجر به افزایش مدول کشسانی و کاهش استحکام کششی می¬شود. در این روند افزایش طول تا نقطه شکست تقریبا ثابت می¬ماند و استحکام ضربه نمونه پرشده و پرنشده در یک سطح است. از این اطلاعات می¬توان نتیجه گرفت استفاده از کربنات¬کلسیم به عنوان پرکننده در صورت توزیع یکنواخت در ماده بسپاری حین فرایند لطمه¬ای به خواص مکانیکی PVC سخت وارد نمی¬کند.



جدول 1- نتایج اندازه¬گیری¬های مکانیکی PVC پرشده و پرنشده، با استفاده از DIN 53455 و DIN 53735
مدول کشسانی (N/mm2) استحکام کششی (N/mm2) افزایش طول تا نقطه شکست (%) استحکام ضربه (kJ/m2)
PVC بدون تالک 3190 1/66 5/10 3/4
PVC + 10 Phr تالک 3360 4/62 11 5

شکل 9 نشان¬دهنده نمودار تخریب نمونه¬های PVC است. زمان مقدمه شروع تخریب در PVC پرشده در حدود 300 دقیقه است و این زمان طولانی¬تر از PVC پرنشده است که همین زمان برای آن در حدود 160 دقیقه می¬باشد. هم¬چنین جالب آنجاست که در حضور تالک سرعت رهایش HCl پس از مصرف سامانه پایدارکننده نیز کمتر است. از مقایسه شکل 9 و 7 تشابه شکل نمودار تخریب نمونه¬های پرشده و پرنشده قابل مشاهده است. پایدار شدن مضاعف آمیزه¬های PVC با کربنات کلسیم، می¬تواند در شرایط واقعی فرایند شدن نیز اثبات شود.
انجام تحقیقات بیشتر روی دیگر متغیرها مانند مقدار پرکننده و تغییر اندازه ذرات جزئیات بیشتری از تاثیر تالک روی PVC را نشان می¬دهد. می¬توان نشان داد که اثر پایدارکنندگی با مقدار کربنات کلسیم در مخلوط افزایش می¬یابد. اما حداکثر این خاصیت در مقدار 30 Phr از تالک روی می¬دهد زیرا گرانروی برشی به کار رفته در فرایند افزایش می¬یابد و این عمل منجر به افزایش اصلاح گرمامکانیکی می¬شود. دیگر عامل محدود کننده تغییر رفتار مکانیکی از چقرمه به شکننده، افزایش مقدار تالک است. این پدیده با کاهش مقدار افزایش طول تا نقطه شکست و استحکام شکست نیز در ارتباط است.

شکل 9- زمان تبدیل دو نمونه PVC فرایند شده، PVC پایدار شده با 10 Phr تالک(-) و PVC پایدارشده بدون پر کنند(?)ه.
مثال¬های کاربردی
برای تایید قابلیت کاربردی بودن دیدگاه بازیافت با پسماندهای واقعی PVC، همان¬طور که در بالا نیز ذکر شد سه محصول مختلف PVC سخت مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بدست آمده در جدول 2 قابل مشاهده است.
جدول 2- نتایج مشخصات سه نمونه مختلف از پسماند PVC
ماده ، رنگ ماده 1، صفحه خاکستری ماده 2، ورق بی رنگ ماده 3، چارچوب پنجره سفید
PVC (%) 87 93 87
پرکننده(%) 7 - 8
سایر افزودنی¬ها (%) 6 7 5
سامانه پایدارکننده Pb Ca/Zn Ba/Cd
مقدار K 5/61 2/60 3/69
زمان آغازش تخریب (min) 260 70 95

هر سه نمونه فوق مطابق با روش به کار رفته برای PVCهای استفاده نشده فرایند شدند. ابتدا قطعات بزرگ پسماند PVC در آسیاب به مواد پودری تبدیل می¬شوند و سپس نیمی از مواد دوباره با 10 Phr از کربنات کلسیم پوشش داده شده با اسید استاریک خرد شده و در نهایت نمونه¬ها با اکستروژن و قالب-گیری تزریقی تهیه می¬شوند. در شکل 10 مدول کشسانی و استحکام کششی PVC با 10% تالک با افزایش فرایند¬های پی در پی نشان داده شده است. در این شکل می¬بینیم که تا تکرار هشتم فرایند تنها تغییر اندکی در خواص مکانیکی مشاهده می¬شود.

شکل 10- مدول کشسانی و استحکام ضربه PVC پرشده با 10Phr در فرایندهای پی در پی
در جدول 3 نتایج اندازه¬گیری خواص مکانیکی پسماندهای PVC فرایند شده بدون پرکننده در مقایسه با نمونه¬های اصلاح¬شده با تالک نشان داده شده است. در این جدول مشاهده می¬شود مقادیر مربوط به نمونه¬های اصلاح¬شده برای مواد 1 و 3 بالاتر است به گونه ای که نمونه¬ی پر شده 2 خواص بدتری را نشان می¬دهد.
جدول 3- اندازه¬گیری مکانیکی نمونه ها مطابق با DIN 53455 و DIN 53757
مواد 1 مواد 2 مواد 3
مدول کشسانی (N/mm2) 2850
2880 2530
2730 2500
2610
استحکام کششی (N/mm2) 6/57
3/53 3/50
48 2/50
5/46
افزایش طول تا نقطه شکست (%) 1/10
8/12 4/15
1/15 20
9/20
استحکام ضربه (kJ/m2) 3/8
1/12 6/36
9/25 2/15
9/22
مقادیر بالایی: پسماند های PVC بدون تالک ، مقادیر پایینی PVC فرایند شده با 10 Phr تالک
جدول 4 زمان آغازش تخریب را برای نمونه¬های فرایند شده و پسماندهای PVC نشان می¬دهد. همانطور که انتظار می¬رود با اصلاح گرمامکانیکی در حین فرایند این زمان کاهش می¬یابد اما با مقایسه پسماندهای PVC اصلاح شده و اصلاح نشده اثر قابل توجه پایدارکنندگی تالک نشان داده می¬شود. هم-چنین ارزیابی چشمی نمونه¬های تولید شده نشان¬دهنده کیفیت بهتر رنگ نمونه¬های اصلاح شده است. به خصوص در پسماندهای PVC که دارای مقدار پایدارکنندگی باقی¬مانده کمتری هستند (نمونه¬های مواد 2 و 3) برای استفاده دوباره نیاز به افزودن پایدارکننده اضافی دارند. هم¬چنین این اثر در نمودار زمان تبدیل برای ماده 2 در شکل 11 نشان داده شده است. نمونه¬های اصلاح شده با تالک با وجود یک چرخه فرایند بیشتر پایداری حرارتی بهتری نسبت به محصول اولیه دارند.
جدول 4- پایداری باقی¬مانده در دمای 180 تخت جو نیتروژن (زمان بر حسب دقیقه)
مواد 1 مواد 2 مواد 3
پسماندهای ابتدایی PVC 260 70 95
پسماند PVC فرایند شده بدون تالک 120 35 40
پسماند PVC فرایند شده با 10 Phr تالک 170 95 65


شکل 11- نمودار تخریب مواد؛ پسماند PVC ابتدایی (-)، پسماندهای PVC بدون تالک (?)، پسماندهای PVC با 10Phr تالک (--)

یکی دیگر از قابلیت¬های بازیافت PVC، بدون پایدارسازی مضاعف اختلاط آن با دیگر مواد است. مطالعات مختلفی در مورد استفاده از پسماندهای PVC در تولید مواد جدید در دسترس است. این مطالعات اصولا اثر خرد کردن دوباره روی خواص PVC اولیه را بیان می¬کنند. تحقیقات انجام شده روی استفاده دوباره از ورق¬های سقفی نشان می¬دهد این ورق¬های جدید می¬توانند تا 10-20% از مواد بازیافتی تشکیل شوند بدون آنکه اثری منفی روی کیفیت محصول داشته باشند.
فناوری¬های جدید روش¬های نوینی را برای بازیافت پسماندهای PVC پیشنهاد می¬کنند. یک مثال برای این موضوع تولید چارچوب¬های پنجره با هم¬اکسترود کردن است. طی این روش PVC بازیافتی در مغزی قطعه استفاده می¬شود و بسپار PVC نو به عنوان پوسته استفاده می¬شود. در این فرایند تنها به یک سوم مواد جدید برای تولید چارچوب پنجره با خواصی مشابه تولید شده با مواد 100% جدید نیاز است. فرایند هم¬اکسترود برای تولید لوله نیز امکان¬پذیر است و در طی آن لایه بیرونی از بسپار جدید و مواد قدیمی و بازیافت شده برای لایه¬های ضخیم میانی استفاده می¬شود.
آخرین تحقیقات انجام شده روی بازیافت مواد
جداسازی PVC و PET می¬تواند با اختلاف بین خواص مکانیکی آنها و یا دیگر وسایل دسته¬بندی کننده خودکار انجام شود. این فرایندها بر پایه تشخیص کلر در PVC با استفاده از شیوه¬های فیزیکی مانند پرتو X فلورسانس یا پرتو¬های الکترومغناطیسی انجام می¬شود.
یکی از روش¬های بازیابی مخلوط¬های پسماند PVC/PET و یا PVC/PET/پلی¬اتیلن استفاده از روش جداسازی الکترواستاتیک است.
تحقیقات زیادی روی استفاده از PVC بازبابی شده در آمیزه¬ها انجام شده است و در بین آنها آسان¬ترین روش آمیزه¬سازی PVC بازیافت شده، با PVC استفاده نشده است. آمیزه¬های PVC حاوی مواد بازیافتی PVC از بطری¬های روغن مصرف شده در لوله¬ها، می¬تواند رفتار فرایندی مناسبی را فراهم کند و خواص مکانیکی این آمیزه نیز بسته به مقدار مواد بازیافتی افزوده شده متفاوت خواهد بود. در این بین کار سخت¬تر آمیزه¬سازی PVC با دیگر بسپارها است، زیرا اکثر این ترکیبات ناسازگار بوده و رفتار فرایندی و خواص مکانیکی نامناسبی را از خود نشان می¬دهند. در برخی از موارد افزودن سازگارکننده می¬توان بر این مشکلات غلبه کرد. برای مثال در سامانه¬های PVC/PS پلی¬استایرن با خواص ضربه-پذیری که سازگارکننده مناسبی هم نیست می¬تواند خواص مکانیکی را بهبود دهد. در این مورد و بسیاری از موارد مشابه دیگر سازگارکننده¬ها می¬توانند خواص فیزیکی و مکانیکی را در کل با افزایش غلظت به منظور افزایش سازگاری بهبود دهند.
در مخلوط¬های PVC بازیافت شده از بطری¬ها یا لوله¬ها با PVC استفاده نشده برای تولید لوله¬های جدید، اندازه ذرات و پایدارکننده افزوده شده تعیین¬کننده خواص مکانیکی و یکنواختی آمیزه نهایی خواهند بود. در کل با افزودن PVC بازیافت شده مقدار مدول و استحکام ضربه تغییر چندانی نمی¬کند در حالی¬که استحکام ضربه¬ای و فرایندپذیری در برخی موارد بهبود می¬یابد، اما خواص گرمامکانیکی بدتر می¬شوند. امکان بازیافت PVC حاصل از قالب¬گیری چرخشی در نرماسل¬ها نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور قطعات فرایند شده PVC در حضور نیتروژن مایع در چهار سری از اندازه ذرات خرد می¬شوند و با غلظت¬های مختلف به نرماسل افزوده می¬شوند. با مطالعه گرانروی نرماسل¬ها و فرایند ژل شدن و ترکیب شدن آنها دیده می¬شود افزایش قابل توجهی در گرانروی و مدول در حین ژل شدن با زمان روی خواهد داد. اگرچه نرماسل¬ها با PVC های بازیافت شده تنها در صورتی که سریعا پس از آماده¬سازی آنها مصرف شوند فرایندپذیری کافی خواهند داشت.
بر پایه تحقیقاتی که در بالا به آنها اشاره شد دیدگاه¬های مختلفی برای بازیافت PVC وجود دارد. برای پروفیل¬های پنجره تا 9 بار فرایند اکسترود شدن، تکرار شده است و خواص مانند استحکام ضربه، مدول دمای نرم شدن (وایکات)، پایداری گرمایی و ... برای چارچوب¬های مستهلک 20 تا 25 سال کار کرده اندازه¬گیری شده است. در این بررسی¬ها نشان داده شده است PVC بازیافت شده برای فرایند مجدد مناسب است. ضربات حرارتی وارده بر مواد بطری¬های PVC در حین فرایند بازیافت در دمای 160 تا 180 درجه به وسیله طیف¬سنجی IR و UV و هم¬چنین DSC مورد بررسی قرار گرفته است. در این نمونه¬های بطری طبق اندازه¬گیری¬های انجام شده اندکی تحت تاثیر این دماها قرار می¬گیرند و در اثر تجزیه محصولاتی را تولید کرده، تغییر رنگ داده، مواد فرارشان را از دست داده و در هوا پراکسید ایجاد می¬کنند. اما از انجا که این تجزیه¬ها پس از اقامت 30 دقیقه¬ای رخ می¬دهد که 6 برابر زمان واقعی فرایند است مواد اصلاح شده بازیافت¬پذیر هستند و می¬توانند در تولید اجزای پنجره، پروفیل، لوله و حتی بطری به کار روند.
بررسی¬های انجام شده روی خواص مکانیکی PVC بازیافت شده از مواد بطری¬ها نشان می¬دهد که میزان قابل توجهی استحکام و ضربه¬پذیری کاهش می¬یابد. دلیل اصلی برای آن، حضور ناخالصی¬ها و مخصوصا PET تصور می¬شود که حتی حضور کمتر از 5/0% هم منجر به کاهش زیادی در این خواص می¬شود. هم¬چنین با مطالعه گشتاور رئومتر نشان داده می¬شود مواد بازیافتی در مقایسه با مواد خالص PVC استفاده نشده برای مصرف بطری تخریب سریع¬تری دارند. بازیافت چندگانه بطری¬های حاوی 2/0% پلی-اتیلن، سرعت تخریب به دلیل حضور ناخالصی¬های PE افزایش خواهد یافت. پایدارسازی مجدد با افزودن مواد جدید بطری¬ها، به طور تعجب¬آوری موجب جلوگیری از تخریب حتی به میزان اندک مواد جدید (30%) پس از 15 مرحله بازیافت می¬شود. مواد بازیافت شده PVC از بطری¬ها می¬توانند به طور موفقیت¬آمیزی در فرمول¬بندی¬های اسفنج PVC پایدار شده با کلسیم-روی برای تولید پروفیل¬هایی با کیفیت پایدار مورد استفاده قرار گیرند. افزودن مقدار بطری¬های بازیافت شده اثر مشخصی روی زمان ژل شدن، رئولوژی مذاب یا مشخصه رسوب روی دای/قالب ندارد و موجب بهبود پایداری گرمایی می-شود. این آمیزه¬های اسفنج می¬توانند برای تولید پروفیل¬هایی با سطح نهایی مناسب و چگالی کم اکسترود شوند. تا 100% از بطری¬های PVC بازیافت¬شده اثری روی چگالی، ساختار سلول¬ها یا خواص ضربه اسفنج¬های پروفیلی هم¬اکسترود شده ندارند. PVC های بازیافتی می¬توانند در لایه میانی لوله¬هایی با چگالی در حدود 5/0 g/cm3 به صورت اسفنج به کار روند.
برای استفاده مجدد ازPVC بازیافت¬شده در عایق¬های کابل ضروری است مس و PVC از کابل جداسازی شوند. PVC می¬تواند، برای استفاده مجدد در عایق¬های سیم و کابل حل و جداسازی شود. گزارش شده است کابل¬هایی با استفاده از 100% PVC بازیافت شده، در آزمون¬های ابتدایی با موفقیت قبول می¬شوند. کابل¬هایی که 50% از PVC بازیافتی تشکیل شده¬اند می¬توانند در تولید قطعات خودرو به کار روند.
دیگر دیدگاه¬ها برای استفاده از بسته¬بندی¬ها و یا بطری¬های PVC بازیافتی، در مغزی پروفیل¬ها در فرایند هم¬اکسترودسازی در حال گسترش است. این محصولات دارای چگالی، ساختار اسفنج، رنگ و سطح نهایی مورد قبولی هستند. استفاده از بطری¬های بازیافتی تا 100% نیز اثری روی خواص ضربه پروفیل¬های اسفنجی ندارند. جعبه¬های فروشگاهی بازیافتی دارای خواص ضربه بهبودیافته¬ای هستند، که احتمالا به دلیل استفاده زیاد از اصلاح¬کننده¬های ضربه¬پذیری به کار رفته در فرمول¬بندی¬های آنهاست. همچنین بازیابی و استفاده مجدد از پسماندهای منسوجات پوشش داده شده با PVC نیز به صورت استخراج انتخابی PVC در محلول آبی اتیل¬متیل¬کتون شرح داده شده است. این روش که به نام روش تورم نامیده می¬شود روشی آسان است که کمترین ضربه را به محیط¬زیست وارد می کند.
قابل استفاده بودن مخلوط¬های ورق¬های PVC که از ورق¬های دیواری وینیلی بدست می¬آیند نیز مورد بررسی قرار گرفته¬اند. مواد زیادی می¬توانند از طریق پرس گرمایی برای فرایند کردن ورق¬هایی با کاربرد عایق¬سازی با ورق¬های PVC به عنوان لایه رویی به کار روند.

بازیابی شیمیایی
در کنار بازیافت مواد PVC تلاش¬هایی نیز برای تولید محصولاتی با وزن مولکولی کم از PVC، با روش های شیمیایی و یا اصلاحات گرمایی انجام شده است. اکثر روش های پیشنهاد شده از روش ساده واهیدروکلرینه شدن PVC در اثر گرما یا بستر قلیایی استفاده می کنند.
اکسترود کردن تخریب¬گر روشی است که بر پایه تخریب PVC در اکسترودر تحت دما و انرژی مکانیکی در حضور اکسیژن، بخار و یا یاریگرها انجام می شود. محصول اصلی تخریب HCl است که می تواند در سنتز تکپار وینیل کلرید مورد استفاده قرار گیرد در حالی که بسپار باقی مانده هنوز کاملا بدون کلر نیست و گرانروی مذاب بالایی برای استفاده مستقیم دارد.
روش دیگر تخریب PVC از طریق اکسید شدن است که به این طریق مولکول اکسیژن در محلول آبی قلیایی در دمای بین 150 تا 260 درجه با فشار اکسیژن 1-10 MPa انجام می شود. محصول اصلی این روش اگزالیک اسید (Oxalic acid) و دی¬اکسیدکربن است. تولید شدن این محصولات به شرایط واکنش و غلظت قلیایی بستگی دارد.
از کلر برای تولید اسید هیدروکلریک خالص یا نمک و هیدروکربن¬ها به شکل انرژی و یا مواد اولیه برای صنایع پتروشیمی استفاده می¬شود.
در حال حاضر یک کارخانه آزمایشی برای بازیابی شیمیایی PVC در فرانسه فعال است. فرایند آن بر پایه حمام کف به وسیله گاز است. پسماندهای PVC با اکسیژن، بخار و شن مطابق با فرمول زیر تبدیل می¬شوند. HCl بدست آمده و مخلوط مونوکسید کربن و هیدروژن برای تولید PVC جدید به کار می-رود شکل (12).


شکل 12- طرح آزمایشی برای بازیابی شیمیایی
منبع:
Recycling of PVC, Dietrich Braun, Prog. Polym. Sci. 27 (2002) 2171–2195.

    اهمیت استفاده از سرب در صنعت از یک سو و خطرات بالقوه بهداشتی و زیست محیطی آن از سوی دیگر، موجب توجه جامعه جهانی به چگونگی مدیریت صحیح زیست محیطی بازیافت باتری های سربی اسیدی شده است.
    مطالعات انجام شده نشان می دهد امروزه حدود 60 درصد کل تولید سرب تصفیه شده از معادن سرب تامین و 40 درصد باقیمانده از بازیافت قراضه ها و سرباره های باتری های فرسوده حاصل می شود.
    این مساله در سراسر دنیا یکی از منابع مهم دستیابی به سرب خالص است. هم اکنون بازیافت این باتری ها در کشور بیشتر به روش سنتی و در کنار اوراقچی های حرفه ای خودروها صورت می گیرد. باید توجه کرد که اجرای بازیافت زیست محیطی و بهداشتی این مواد درکشور نیازمند در نظرگیری راهبردها و خط مشی هایی است که بر اساس اولویت های کشور تعیین شده و باید در جهت تدوین چارچوبی قانونی برای جمع آوری، حمل ونقل و بازیافت صورت گیرد تا اثرات و خطرات زیست محیطی و بهداشتی بازیافت این پسماندها که تحت کنوانسیون بازل هستند، به حداقل کاهش یابد.
    باتری های سربی اسیدی مجموعه هایی کوچک برای ذخیره انرژی از طریق استفاده کنترل شده از واکنش های شیمیایی هستند. براساس تحقیقات صورت گرفته از سوی دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، این گونه باتری ها به دلیل غیرقابل بازگشت بودن واکنش های شیمیایی دارای دوره عمری مشخص هستند و پس از رسیدن به انتهای دوره عمری خود، با وجود محتوای فلزی بالابویژه سرب، غیراستفاده و فرسوده و در گروه پسماند های ویژه تقسیم بندی می شوند.
    تحقیقات نشان می دهد بازیافت آنها و وارد کردن فلزاتی نظیر سرب، قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی پروپیلن حاصل از بازیافت آنها به چرخه صنعت امری اقتصادی است، ولی به دلیل وجود خطرات مواد مختلف موجود در ساختار آنها بویژه فلزات سنگین، رعایت اصول بهداشتی و زیست محیطی، استفاده از فناوری های نوین در جمع آوری و مراحل پیش بازیافت و بازیافت آنها ابداع شده است.
    کارشناسان معتقدند اجرای بازیافت زیست محیطی و بهداشتی برای این پسماند های ویژه درکشور نیازمند درنظرگیری راهبردها و خط مشی هایی است که بر اساس اولویت های کشور تعیین و تعریف شده و باید در جهت تدوین چارچوبی قانونی برای جمع آوری، حمل ونقل و بازیافت باشد.
     باید توجه کرد که ایجاد سیستم جمع آوری تحت چارچوبی قانونی یکی از اولین مراحل مدیریت صحیح زیست محیطی باتری های فرسوده است تا خطرات و اثرات زیست محیطی جانبی آنها به حداقل کاهش یابد.
    
    باتری های سربی اسیدی
    سرب یکی از فلزات گروه چهارم و ردیف ششم جدول تناوبی با ظرفیت 2 و 4 است که آلیاژ آن با فلزات مختلف نظیر آنتیموان، قلع، آرسنیک و برلیم کاربرد های وسیع در صنعت دارد که یکی از مصارف این فلز کاربرد آن در ساخت باتری های سربی اسیدی است.
    بررسی ها نشان می دهد این باتری ها از طریق انجام همزمان چندین واکنش شیمیایی، انرژی الکتریکی لازم را برای سیستم های خارجی فراهم می کنند. هنگامی که یک باتری بتدریج تخلیه می شود، غلظت اسید سولفوریک و به تبع آن سرعت واکنش ها کاهش می یابد.
    بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آّب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، باتری ها می توانند به دفعات شارژ و مجدد بهره برداری شوند، ولی شارژ و تخلیه مکرر آنها موجب می شود صفحات آنها که از جنس اکسید سرب هستند، بتدریج به سولفات سرب آلوده شوند که موجب کاهش و بالاخره توقف واکنش ها می شود. بعلاوه لایه ای نیز شامل سولفات سرب، اکسید سرب و سرب فلزی در کف باتری انباشته می شود که در این هنگام باتری دیگر قابلیت شارژ شدن را از دست داده و به بالاترین حد آلودگی رسیده است، این باتری دیگر فرسوده است و کارایی لازم را ندارد و برای بازیافت آماده است.
    باتری ها دارای محتوای فلزی بالابخصوص مقدار زیادی سرب هستند که لازم است همراه با دیگر فلزات موجود در آنها نظیر قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی پروپیلن مورد بازیافت قرار گرفته و مجدد وارد چرخه صنعت شوند. این فرآیند به دلیل وجود فلزات سنگین، اسید سولفوریک و انواع پلاستیک ها در صورت اعمال نشدن کنترل مناسب می توانند برای محیط زیست و سلامت بشر خطرناک و عوارض زیست محیطی جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشند.
    متاسفانه بر اساس گزارش های موجود، در بسیاری از موارد دیده شده است که بازیافت این باتری ها در کشور به روش سنتی صورت می گیرد و کارگران و دست اندرکاران این امر فاقد هرگونه آگاهی از خطرات بهداشتی و زیست محیطی و تجهیزات و ملزومات ایمنی مربوط هستند.
    امروزه انواع فناوری های نوین و روش های مناسب بهداشتی و زیست محیطی در انجام فرآیند بازیافت باتری های سربی اسیدی فرسوده بویژه استحصال سرب از آنها که عمده ترین ماده حاصل از بازیافت این باتری هاست، ابداع شده که اثرات زیست محیطی را به حداقل می رساند.
    
    باتری های فرسوده منابع تامین سرب
    هم اکنون بازیافت باتری های سربی فرسوده به 2 شیوه سنتی و اصولی در کشور صورت می گیرد و کارشناسان معتقدند روش های اصولی نیز باید با به کارگیری فناوری های نوین و اصول زیست محیطی ارتقا یابند.
    مطالعات انجام شده نشان می دهد امروزه حدود 60 درصد کل تولید سرب تصفیه شده از معادن سرب تامین و 40 درصد باقیمانده از بازیافت قراضه ها و سرباره های باتری های فرسوده حاصل می شود که این مساله در سراسر دنیا یکی از منابع مهم دستیابی به سرب خالص است. بازیافت کنندگان سنتی معمولادر کنار اوراقچی های حرفه ای خودروها مستقر هستند و همراه با آنها به بازیافت باتری های سرب اسیدی می پردازند و مانند کل فعالیت اوراقچی ها حجم دریافتی بازیافت کنندگان سنتی قابل پیش بینی نیست.
    بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست که براساس تجزیه و تحلیل کارشناسی از مستندات داخلی و خارجی با در نظرگیری قوانین و مقررات موجود کشور شامل قانون مدیریت پسماند و کنوانسیون بازل در خصوص حمل ونقل برون مرزی پسماند های خطرناک و امحای آنها صورت گرفته، عملکرد بازیافت کنندگان سنتی فاقد ماهیت صنعتی است و در بخش شکستن باتری ها و ذوب شبکه های سربی عملامتکی به نیروی کارگری، بدون هیچ گونه آموزش، تجربه و حتی سرمایه است. باتری ها به وسیله نیروی کارگری و با پتک و چکش خرد و اجزای آن تفکیک می شود.
    براساس بررسی های صورت گرفته، محتویات درونی شبکه ها و مواد فعال خارج و سپس باقیمانده مواد از روی شبکه ها زدوده و همراه با رسوب ته باتری که عمدتا مرکب از سولفات سرب، اکسید سرب و سرب فلزی است، وارد زباله های عادی می شوند. هرچه مقدار سرمایه این بازیافت کنندگان کمتر باشد، لوازم و تجهیزات کمتری مورد استفاده قرار می گیرد و ابعاد محل بازیافت نیز تحت تاثیر میزان همین سرمایه است.
    تحقیقات نشان می دهد، کیفیت سرب استحصالی ترکیبی از سرب خالص، اکسید سرب، آنتیموان و ناخالصی های سولفاتی، کلسیمی، آهنی و مسی است که در مجموع سرب با خلوص 92 تا 95 درصد را حاصل می کنند، در کارگاه های سنتی بازیافت امکانات آموزشی و ایمنی حداقل است و کارکنان آنها از خطرات بالقوه سرب آگاهی کافی ندارند، از این رو تعلیم و آموزش این کارکنان نیز بسیار ضروری است.
    بررسی ها نشان می دهد، در بعضی کارخانجات بازیافت به روش های اصولی تر و با رعایت بیشتر اصول زیست محیطی صورت می گیرد و سربی با درجه خلوص 99/99 درصد حاصل می شود. سیستم های یکپارچه تهویه و تصفیه غبار ناشی از عملیات شکستن و دیگر فرآیند های مربوط موجب ممانعت از آلودگی محیط زیست و استفاده از محتوای بالای غبار سرب می شود. فناوری های روز دنیا این امکان را می دهد که با بهره گیری از مبدل کالدو، توانایی استفاده از هرگونه ماده حاوی سرب محقق شود و قادر است حتی باتری ها را با تمام محتویات اعم از شبکه ها، مواد فعال، پوسته و بدنه و جداکننده ها بازیافت کند. همچنین بر این اساس می توان باتری های نو را در ازای دریافت باتری فرسوده به بهای مصوب فروخت و در غیر این صورت مصرف کننده را موظف به پرداخت مبلغی بیشتر کرد. تحقیقات نشان می دهد این سیاست بازگشت باتری های فرسوده به کارخانجات تولید باتری را فراهم می آورد.
    
    بازیافت باتری ها
    براساس دستورالعمل های فنی کنوانسیون بازل، فرآیند بازیافت متشکل از 3 مرحله شکستن باتری ها، احیای سرب و تصفیه سرب است. در فرآیند مدرن شکستن باتری های فرسوده، تماس انسان معمولاتا حد امکان کاهش یافته است و این باتری ها به وسیله صفحات خودکار دریافت و به سمت دستگاه خردکننده آنها تحت آسیاب چکشی یا دیگر مکانیسم های خردکننده به قطعات کوچک تبدیل می شوند. این قطعات براساس خصوصیات چگالی و مکانیسم های هیدرولیک در 3 لایه تفکیک می شوند؛ اول، قطعات سبک نظیر پلاستیک ها، دوم اکسید سرب و سولفات ها و سوم لایه سنگین صفحات سربی و اتصال دهنده هاست.
    پس از مراحل تفکیک، لایه آلی مورد تفکیک بیشتری قرار می گیرد و پسماند های پلی پروپیلن (مواد آلی سبک) و جداکننده ها و ابونیت (مواد آلی سنگین) از هم جدا می شوند. سپس مواد آلی سبک به منظور زدودن باقیمانده اکسید های سرب شستشو می یابند و به قطعات کوچک برای مصارف آینده آسیاب می شوند؛ ولی ابونیت و جداگرها به همان شکل انبار می شوند.
    اگر شکستن مکانیکی باتری ها به هر دلیلی امکان پذیر نباشد، روش ایمن آماده سازی آن برای ذوب شامل سوراخ کردن و تخلیه الکترولیت و تصفیه آن، جدا کردن صفحات و جداگر های باتری با اره دوار با استفاده از تجهیزات حفاظتی، فرستادن صفحات و شبکه ها همراه با قسمت بالای باتری به ذوب کننده و بازگشت باتری به کارخانه سازنده برای مصرف مجدد آنها صورت می گیرد.
    در مرحله دوم احیای سرب صورت می گیرد و در مرحله سوم سرب تصفیه می شود. در این مرحله در صورتی که عملیات یک کارگاه ذوب تنها محدود به ترکیب احیا باشد، آنچه تولید می کند به عنوان سرب سخت یا آنتیموانی شناخته می شود که اگر هدف یک کارگاه تولید سرب خالص باشد، شمش سرب خام باید یک مرحله تصفیه را نیز با هدف فرآیند تصفیه و زدودن تقریبا همه مس، آنتیموان، آرسنیک و قلع متحمل شود.
    
    کنوانسیون بازل
    کنوانسیون بازل یکی از کنوانسیون های بین المللی زیست محیطی است که دولت جمهوری اسلامی ایران نیز متعهد به اجرای آن است. بر این اساس، حمل و نقل برون مرزی باتری های سربی اسیدی فرسوده و واردات و صادرات آ نها به هر کشور عضو کنوانسیون بازل به عنوان یکی از پسماند های خطرناک مشمول این کنوانسیون مبتنی بر مفاد آن انجام می گیرد و این امر منوط به وجود مدیریت صحیح زیست محیطی این گونه پسماند در کشور و تایید این مدیریت توسط مرجع ذی صلاح آن کشور و به تبع آن ارائه مجوز از سوی آن مرجع است. لذا واردات خودسرانه این باتری ها بدون کسب مجوز از مراجع ذی صلاح کشور محل ورود امری غیرقانونی است.
    کنوانسیون بازل همچنین طی تدوین دستورالعمل های فنی درخصوص مدیریت صحیح زیست محیطی پسماندها، دیدگاه ها و راهنمایی های مفیدی را درخصوص ایجاد یا ارتقای مدیریت پسماند های خطرناک در کشور های عضو ارائه می کند.
    
     حمیده سادات هاشمی

امروزه بسیاری به دنبال بازیافت بطری های PET هستند. جهت آشنایی با فرآیند بازیافت بطری PET  به طور خلاصه فرآیند بازیافت توضیح داده میشود:
PET  یک ماده مهندسی است و محصول نهایی باید دارای مشخصه های دقیقی برای مصرف باشد. به خاطر داشته باشید که کار شما با بطری هایی شروع میشود که در خیابان از افراد عادی که نمی دانند PET چیست، جمع آوری میشود ،  محصول نهایی باید 100 درصد (در واقع 99.99995 درصد یا PPM50 ) خالص باشد.

بطری ها روی تسمه هایی قرار میگیرند که ابعاد آن ها بر اساس تعداد بطری که روی آن ها قرار می گیرند مشخص میشود. مرحله مهم بعدی حرکت یکنواخت بطرهایی است که بر روی تسمه، وارد فرآیند گروه بندی میشوند. راه ساده و کم هزینه برای انجام این کار استفاده از ترومل (TROMMEL) است. اجازه دهید کمی بیشتر در مورد گروه بندی صحبت کنیم زیرا به باور ما بخش مهمی است. چنان که قبلاً گفته شد بطرهایی که از کنار پیاده روها جمع آوری می شوند، حدود 97-96  درصد شان بطری PET است، حدود 1.5  درصد PVC بوده و درصدی هم PS وجود دارد.

برخی قوطی های آلومینیومی و موارد دیگر نیز جمع آوری میشود. درمورد آلودگی PVC، حداکثر مقدار مجاز در پایان کار PPM 10 است. به زبان ساده، مقدار PVC در پایان کار باید کمتر از 0.07  درصد مقدار آن در  شروع باشد. یعنی از میان هزاران بطری که جمع آوری می شوند، کمتر از یک بطریPVC مجاز به ورود به خط بازیافت است. البته راه هایی برای جداسازی بطری های PVC و رسیدن به این درجه خلوص وجود دارد ولی هزینه ها نیز توجه ویژه ای معطوف داشت.  
خوشبختانه هزینه به کارگیری آشکار سازی های NIR و اشعه X در حال تنزل است و از نظر مالی قابل مدیریت است. گروه بندی جداسازی انواع بطری ها از بطری های PET نسبتاً ساده است. اقلامی مانند قوطی، جعبه پلی استایرن یا مثلاً یک جفت جوراب پشمی هیچ شباهتی به بطری ندارد، بنابراین هر کسی می تواند آنها را جداسازی کند. ذکر مورد جوراب پشمی چندان مضحک نیست زیرا این مورد کمترین حضور را روی تسمه نقاله گروه بندی دارد و هیچ دستگاه خودکاری که بتواند کتان را از PET جدا کند وجود ندارد؛ حتی با وجود پیشرفته ترین ابزارها، شما برای تست نهایی قبل از فرآیند خرد کردن به حضور فردی ناظر بر تسمه نقاله نیاز دارید.
بررسی بخش خرد کردن بطری ها بسیار مهم است چرا که اشتباه در مراحل قبل از ورود به خط بازیافت به معنای مواجه شدن با مشکلات بسیار، طی مراحل بازیافت است.

بنابراین ماشین خردکن باید خصوصیات ویژه ای داشته باشد: اول این که دستگاه باید از قدرت کافی برخوردار باشد. دوم اینکه تیغه های دستگاه همواره باید تیز باشد در غیر اینصورت اندازه قطعات خرد شده، بزرگ میشود و چگالی حجمی آنها به میزان زیادی کاهش پیدا می کند. مهمتر از همه،کار کردن دستگاه با تیغه های کند باعث می شود بسیاری از تکه ها، باز شده و حالت لایه لایه پیدا کند. این امر باعث حبس شدن هوا به هنگام فرو بردن آنها در آب میشود و موجب شناور شدن آنها در در کنار آلودگی های PET برروی آب میشود. آخرین نکته که چندان کم اهمیت نیست، این است که تیغه های کند، خاکه (قطعات بسیار ریز) ایجاد می کنند و این ذرات کوچک، مواد بطری یا در واقع پولی است که به دور ریخته میشود. وجود خاک و کاغذ، خردایش را با اشکال مواجه می سازد. از این رو باید انتظار فرسوده شدن تیغه ها را در زمانی کوتاه داشته باشید.

لذا دو انتخاب پیش روی شما قرار می گیرد یا اینکه شما هر یک یا حداکثر دو روز خط بازیافت را (برای تعویض تیغه ها) متوقف کنید یا این دو که با دودستگاه خرد کن، یکی در حال کار و دیگری در حال نگهداری و تعمیر کار کند. در مورد دستگاه های خرد کن انتخاب دیگری هم وجود دارد. خرد کردن خشک (Dry granulation) این مزیت را دارد که می تواند در کنار یک دستگاه دمنده استفاده شود. این کار ظرفیت دستگاه را اندکی افزایش میدهد، پس از آن برچسب های موجود بر روی بطری ها با استفاده از یک جدا کننده ساده (simple air separator) به راحتی جدا میشوند. محور دستگاه با استفاده از این سیستم، هرگز دچار مشکل نمیشوند. در مقابل، برتری روش در این است که روتور(rotor) و تیغه همواره خنک می مانند و طول عمر تیغه قطعاً بیشتر خواهد بود. در این روش دستگاه یک شستشوی اولیه انجام میدهد؛ آلودگی های سطحی را می زادید؛ اکثر بر چسب های کاغذی را تبدیل به خمیر می کند و با صدای کم تری نسبت به روش خشک کار می کند.

دستگاه خرد کن تر مجهز به یک حامل پیچی شکل بر روی یک صفحه غربال به منظور جذب آب است و قطعات خردشده با میزان آب و کاغذ 30الی 40درصد از آن بیرون می آیند. اگر تصمیم به استفاده از سیستم خرد کردن تر بگیرید، باید از یک خشک کن درست بعد از دستگاه خردکن به منظور زدودن آلودگی ها و خمیر کاغذ استفاه نمایید. با به کارگیری یک خشک کن خوب حتی می توانید به فکر استفاده از یک جداکننده (air separator) بعد از خشک کن برای حذف کردن بر چسب های پلاستیکی باشید. در این مرحله از فرآیند باز یافت، آلودگی خرده های PET شامل مقداری PP و PE ، مقدار بسیار اندکی گرد و خاک (البته آلودگی مربوط به برچسب های چسبانده شده، درب بطری ها و حلقه های آن وجود دارند)، کاغذ و آلودگی های دیگر است. بنابراین روش اول از لحاظ اجرایی ساده تر است و فقط مواد آسیاب شده تحویل میدهد، در حالی که روش دوم با آنکه گرانتر است ولی در دراز مدت منجر به صرفه جویی منابع مالی به علت تمیز کردن، شروع از شستشوی اولیه مواد و طول عمر بیشتر تیغه ها میشود. در حقیقت هزینه های سنگین نگهداری و تعمیر پایین می آید. در صورت استفاده از روش خرد کردن خشک توصیه میکنم از یک دستگاه شستشوی اولیه برای تمیز کردن خرده ها و زدودن آلودگی هایی چون کاغذ و گرد و خاک، استفاده شود.

در هر دو روش ذکر شده، پس از مرحله خرد کردن و فرآیندهای وابسته به آن، پرک های نیمه تمیز داریم و از اینجا خط بازیافت (washing line) شروع میشود. در ابتدای خط بازیافت یک مخزن (buffer silo) قرار دارد که پرک ها بعد از شستشوی اولیه وارد آن میشوند. هر خط تولید، برای بازیافت انواع ضایعات، برای فرآوری مواد باید آنها را با روند ثابتی دریافت کند. دلایل بسیاری برای این موضوع وجود دارد. دلیل عمده این است که زمان باقی ماندن پرک ها برای مرحله شستشو (washing stage) از پیش تنظیم شده و ثابت است. دوم اینکه اگر مواد با جریان ثابتی در طول زمان وارد خشک کن های گریز از مرکز (centrifugal) شوند، عملکرد آنها بهبود قابل توجهی می یابد. به هرحال شستشو مرحله اول خط بازیافت نیست.

درست است که پرک ها تا اینجا نیمه تمیز شده اند ولی هنوز درپوش ها، نوارهای پلمپ و بر چسب هایی که در فرآیند جداسازی با هوا باقی مانده اند، را همراه دارند که بهتر است پیش از رفتن به مرحله بازیافت حذف شوند. پس خرده ها با سرعت ثابتی که توسط اپراتور تنظیم میشود از مخزن برداشت می شوند و به یک مخزن جداسازی با آب (sink-flout tank) وارد میشوند؛ در این مخزن جداسازی اولفین ها (olefins) صورت می پذیرد. باید اشاره کرد که این مخزن چیزی را شستشو نمی دهد بنابراین نام(مخزن شستشو) شاید چندان صحیح نباشد. بعد از شستشوی اولیه و جدا سازی اولفین ها، پرک ها، آماده پاکسازی کامل از تمامی آلودگی های بازمانده است.

یکی از نگرانی های اصلی در باز یافت، پاک کردن چسب است؛ اجازه دهید در این مورد و فن آوری های گوناگونی که برای جداسازی چسب، وجود دارد اشاره کنیم. قدیمی ترین روش که هنوز هم مورد استفاده بسیاری دارد، قراردادن پرک ها درون یک مخزن آب داغ به همراه یک محلول خورنده(caustic) برای مدت زمانی مشخص است. به کمک یک همزن که پرک ها را هدایت کرده تاثیر محلول را افزایش میدهد، چسب ها از سطح جدا می شوند ولی زدوده نمی شوند. همراه با چسب ، باقی مانده کاغذ و دیگر آلودگی ها نیز جدا شده و وارد آب می شوند.

به دلایل گوناگون ما برای رفع این معضل از روش کاملا متفاوتی بهره می گیریم. چنان که ذکر شد، نکته اول این است که زمان انتظار باید حتی الامکان کم باشد تا از شروع واکنش های شیمیایی پایین آورنده درجه پلی مریزاسیون اجتناب شود. دوم یافتن راهی برای کاستن هزینه های مربوط به انرژی است زیرا حرارت دادن آب با انرژی الکتریکی، گاز، دیزل و نظایر آن بسیار پرهزینه است. به منظور دست یابی به این هدف از روشی کاملاً جدید استفاده میشود. از آبی استفاده می کنیم که طی فرآیند، خودش حرارت می بیند، نه با معجزه و نظایر آن بلکه به وسیله اصطکاکی که روتور ایجاد میکند. فهم این مطلب چندان دشوار نیست که اصطکاک برای امر شستشو ضروری است؛ به این معنا که پرک ها درون آب با محلول خورنده با حداکثر انرژی ساییده میشوند. قطعاً میزان این اصطکاک قابل تنظیم است و می تواند کمتر از یک دقیقه تا حداکثر 4 الی 5 دقیقه تدوام یابد؛ زمانی برای جدا شدن چسب و آلودگی ها از سطح پرک ها مورد نیاز است. این فرآیند سریع تر از سیستم های دیگراست؛ به این دلیل که شناخت دستگاه و درک نحوه کار با آن آسان است.  این موضوع فواید بسیاری دارد که آسان تر شدن شستشو و عملیات صاف کردن از جمله آنهاست.

 بعد از این فرآیند، شستشوی مجدد به دلایل متعددی الزامی است؛ اول اینکه پرک ها باید بدون هیچ نوع آلودگی شیمیایی به انتهای خط برسند؛ دلیل دوم هم این است که ماده خورنده و دیگر مواد شیمیایی باید در چرخه صافی بسته ای که به طور معمول در این بخش سیستم نصب میشود باقی مانده برای انجام این کار خشک کن گریز از مرکز بسیار قدرتمندی نصب میشود که پرک ها را با میزان رطوبت باقی مانده کمتر از 0.7 درصد تحویل میدهد. از آنجا که حلال با غلظت 1 % مورد استفاده قرار میگرد، بعد از خشک کردن باقیمانده ماده خورنده روی خرده ها 100/1 × 1000/7 معادل PPM 70 است که برای گام اول بد نیست.

در این مرحله، نصب مخزن جداسازی دیگری با آب را توصیه می کنیم زیرا هنوز بر چسب های پلاستیکی که در ماشین شستشو از خرده ها جدا شده اند به شکل ضایعات جدا شده، همراه با خرده های PET هستند. بنابراین برای خلاص شدن از آنها یکبار دیگر جداسازی در آب باید انجام شود. این مخزن برای مقاصد شستشو بسیار مفید است زیرا برخی از پس مانده ها که در مراحل قبل حذف نشده اند، هنوز حضور دارند و نمی خواهیم همراه با پرک های تمیز باقی بمانند. مخزن مورد بحث خروجی پیوسته ای دارد که پرک ها را به یک ماشین شستشوی دیگر حمل میکند که کاری جز زدودن آخرین آثار مواد شیمیایی که هنوز به سطح پرک ها چسبیده اند، ندارد.

استفاده از آب فاقد موادمعدنی (آب مقطر) در این مرحله بسیار مفید است. یک خشک کن مکانیکی، پرک ها را تا حد رطوبت0.7 درصد خشک می کند و پرک ها به یک مخزن ذخیره منتقل میشوند؛ این پایان فرآیند است البته هنوز یک مرحله باقی می ماند. اجازه دهید کمی در مورد تصفیه آب صحبت کنیم. روشن است که شستشو با آب کثیف بی معنا است. قبل از صحبت درباره سیستم های تصفیه ذکر ملاحظاتی در مورد آلودگی (میانگین آلودگی جامد مورد انتظار) که با بطری های دورانداخته شده همراه هستند، لازم است. همیشه در مورد آلودگی های جامد از قبیل گرد و غبار،ماسه،کاغذ و چند مورد دیگر بحث میشود؛ مابقی آلودگی ها، بازمانده محتوای بطری ها است که کسی نمی داند چیست.

فرض میکنیم این آلودگی شامل مواد شیمیایی باشد. ذکر نکته دیگری هم لازم است که هم اکنون در اکثر کشورها بر قرار است و به زودی در تمام دنیا الزامی میشود. پسماند بر اساس مواد تشکیل دهنده آن طبقه بندی میشود لذا اگر مایل به صرفه جویی در هزینه هستید، این پسماند که به معنای آلودگی های جامد بطری ها است نباید به هیچ دلیلی با مواد شوینده همراه شود. در غیر اینصورت مشکلات جدی خواهید داشت. بنابراین باید یک سیستم صافی در اولین بخش سیستم قرار دهیم که کار آن جدا کردن گرد و غبار، کاغذ و دیگر مواد باشد. برای بهتر شدن کار ممکن است مایل باشید از یک ماشین بریکت(briquetting machine) برای خارج کردن آب بهره بگیرید.

اینجاست که متوجه ضورت بخش شستشوی اولیه درکارخانه میشوید. کار تصفیه ذرات جامد به طور عادی با استفاده از یک فیلتر مکانیکی که در بازار به وفور یافت میشود،صورت می گیرد. در اینجا هم اگر پول بیشتری بپردازید و دستگاه بهتری تهیه نمایید، به سود شماست زیرا با یک فیلتر غربال آبی (filter screen water) 100 میکرونی مقادیر معینی از گرد و غبار و خمیر کاغذ به دستگاه خردکن وارد میشوند؛ این مواد، کمکی به تیز ماندن تیغه ها نمیکند پس اگر دستگاه بهتری بگیرید که قابلیت صافی آن 50 میکرون یا کمتر از آن باشد مقدارکمتری از این آلودگی هابه سیستم باز میگردد، عمر تیغه ها طولانی تر میشود، پمپ ها بهتر کار میکند، سیستم خارج کردن آب دچار گرفتگی نمیشود و بسیاری موارد دیگر.

نقل از : مجله مهندسی پت

پس از جمع‌آوری پلاستیک‌های ضایعاتی، کارگاههای آسیاب کننده آنها را خریداری می‌کنند. در مرحله بعد، تعدادی از کارگران که مسئول تفکیک پلاستیک‌ها بر مبنای رنگ و جنس آنهایند جداسازی پلاستیک‌ها را آغاز می‌کنند. این کارگران به طور معمول پلاستیک‌ها را از نظر جنس به دو نوع بادی و تزریقی و نیز از نظر رنگ‌بندی به انواع بی‌رنگ، سفید، زرد، آبی و سبز تقسیم می‌کنند. 

در ساختمان پلاستیک‌های بادی مانند پلی‌اتیلن، پلی وینیل کلراید (PVC) بسیار فشرده وجود دارد و به همین دلیل اینها انواع خشک و شکننده‌اند در حالی که پلاستیک‌های تزریقی مانند پلی‌اتیلن با تراکم پایین LDPE، و پلی‌اتیلن تر‌فتالات (PET) نرم‌تر و انعطاف‌پذیرترند. هدف اصلی از جداسازی این دو نوع مواد از یکدیگر آن است که کیفیت حاصل از مخلوط کردن این دو نوع پلاستیک مطلوب نیست و مخلوط حاصل به صورت شن‌ریزه از دستگاه بیرون می‌آید.

از نظر رنگ‌بندی نیز ارزش ریالی پلاستیک‌ها متفاوت است به هر میزان که از طرف مواد بی‌رنگ و یا با رنگ روشن به طرف رنگ‌های تیره‌تر می‌رویم از ارزش ریالی پلاستیک‌ها کاسته می‌شود، به این معنی که پلاستیک‌های بی‌رنگ یا کریستالی بالاترین قیمت و پلاستیک‌های کدر و متمایل به رنگ مشکی پایین‌ترین قیمت را دارند.
در مرحله بعدی، پلاستیک‌های جدا شده را در یک آسیاب بزرگ می‌ریزند و آنها را به صورت تکه‌های بسیار ریز (چیپس) خرد می‌کنند. پلاستیک‌های خرد شده در این مرحله آماده فروش به کارخانه‌های بازیافت پلاستیک هستند.

در کارخانه و در نخستین مرحله، پلاستیک‌های خرد و ریز در یک ظرف شستشو قرار می‌گیرند و پس از شست و شو در یک سبد خشک کن پخش می‌شوند. در قسمت زیرین این سبد یک منبع حرارت‌زا با گرمای ملایم قرار دارد.
پس از این که پلاستیک‌ها خشک شدند، در دستگاه «اکسترودر»، قرار می‌گیرند. این دستگاه شبیه به چرخ گوشتی بزرگ است، با این تفاوت که ناحیه میانی آن مجهز به سیستم‌های حرارت‌زا (منظور از سیستم‌های حرارت‌زا، تعدادی المنت با مقاومت بالاست که توان تولید حرارت بسیار زیادی را دارند. حرارت‌زا، تعدادی المنت با مقاومت بالاست که توان تولید حرارت بسیار زیادی را دارند). حرارتی که این سیستم ایجاد می‌کند به طور متوسط بین 250 تا 150 درجه سانتی‌گراد است. به کمک حرارت تولید شده، پلاستیک‌های خرد و ریزقبلی به صورت خمیری از داهانه «اکسترودر» خارج می شوند.

خمیرها را در یک ظرف آب قرار می دهند تا سرد و سفت شوند و بعد آنها را در داخل آسیاب می‌ریزند. این دستگاه خمیر سفت شده را به گلوله‌ها و گویچه‌های پلاستیکی (گرانول) که نسبتا ریز و خرد هستند تبدیل می‌کند. این گویچه‌های پلاستیکی (گرانول‌ها) را می‌توان ماده خام ثانوی تلقی کرد. در مرحله نهایی، این گرانول‌ها را در دستگاه‌های قالب‌گیری می‌ریزند و محصول مورد نظر در قالبی که از قبل طراحی شده است تولید می‌شود. محصولاتی را که در مرحله قالب‌گیری به شکل نامطلوب و ناقص تولید می‌شوند، دوباره آسیاب می‌کنند و مورد استفاده قرار می‌دهند

مطالعات انجام شده در موسسه آلمانی تحقیقات انرژی و محیط (IFEU) برروی چرخه طول عمر (LCA) کیسه های ضایعاتی پلاستیکی نشان داده است که کیسه های پلی اتیلنی معمولی نسبت به انواع پلاستیک های زیستی تخریب پذیر موجود در بازار اروپا اثرات تخریبی کمتری برروی محیط زیست دارند.
به گزارش سانا، این مطالعه که به سفارش انجمن پلاستیک های بسته بندی و فیلم آلمان (IK) انجام شده است، نشان می دهد هنگامی که تمامی پارامتر های محیطی در نظر گرفته شوند کمترین اثر تخریبی بر محیط زیست با استفاده از پلی اتیلن بازیافتی از پلی اتیلن نو برای تولید کیسه های یسته بندی حاصل می شود. پلاستیک های زیست تخریب پذیر فعلی از این نظر اثرات مخرب تری دارند.
در این مطالعه کیسه های 20 و 120 لیتری موجود در بازار آلمان و کیسه های 30 لیتری موجود در بازار فرانسه از جنس پلی اتیلن نو و بازیافت شده در مقایسه با انواع کیسه های تولید شده از پلاستیک های بر پایه نشاسته و PLA مورد مقایسه قرار گرفته اند. به گفته IFEU اثرات محیطی هر کیسه از زمان طی مراحل تولید مواد اولیه تا تولید محصول نهایی و انتقال به دست مصرف کننده نهایی و جزء می باشد. در این فرآیند، هر چه ضخامت کیسه ها کمتر باشد اثرات منفی زیست محیطی آن ها کمتر است.
پلی اتیلن نو و بازیافت شده اثرات محیطی مناسب تری دارند زیرا این مواد امکان تولید با ضخامت پایین را فراهم آورده اند. در حالی که ضخامت متوسط فیلم های تولیدی برای کیسه های بسته بندی پلی اتیلنی در حدود 5/12 میکرون است، این ضخامت برای انواع زیست تخریب پذیر در حدود 15 تا 25 میکرون می باشد. بررسی های IFEU در مورد وضعیت آینده فناوری های تولید مواد زیست تخریب پذیر نیز هیچ دورنمای روشنی را از نظر برای این مواد در مقایسه با پلی اتیلن نشان نمی دهد.




منبع: Plastic & Rubber News

این خبر توسط بخش تحریریه سانا تهیه و ویرایش شده است. در صورتی که در مورد این خبر و یا موضوعات مرتبط با آن تجربه، نظر، پیشنهاد یا خبر جدیدی دارید، می توانید آن را از طریق پست الکترونیکی info@polymerinfo.net برای ما ارسال نمایید. سانا حق رد یا ویرایش اخبار ارسالی را برای خود محفوظ می دارد. نقل این خبر تنها با ذکر ماخذ “www.polymerinfo.net” مجاز است.