طرح توجیهی زیست محیطی بازیافت آلومینیوم | قوطی کنسرو

1- عنوان طرح

طرح توجیهی زیست محیطی احداث واحد بازیافت و ریخته گری آلومینیوم

2- کارفرما و مجری طرح

کارفرما و مجری:           شماره ملی:

مرکز اصلی شرکت: استان خراسان رضوی،

موضوع فعالیت واحد تولیدی: ریخته گری آلومینیوم و آلیاژهای آن

3- اهداف، نیازها و ضرورت‌های طرح

آلومینیوم خالص (Al) یک فلز نرم ، سبک ، بدون بو ، بدون مغناطیس ، بدون جرقه و نقره ای رنگ است. آلومینیوم با تشکیل 8 درصد پوسته زمین ، سومین عنصر فراوان (پس از اکسیژن و سیلیکون) و پرکاربردترین فلز در جهان است. این ماده قابل انعطاف پذیری بسیار بالایی دارد و  با نقطه ذوب 660 درجه سانتیگراد پایین ترین نقطه ذوب را بین فلزات دارد. اگرچه آلومینیوم واکنش پذیرترین فلز در کاربردهای متداول است ، اما در برابر هوازدگی و خوردگی بسیار مقاوم است. در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا ، آلومینیوم به سرعت لایه اکسید نامرئی را بر روی سطح خود تشکیل می دهد که از فلز در برابر خوردگی بیشتر محافظت می کند.

آلومینیوم یکی از فلزات سازگار با محیط زیست روی کره زمین است. بطوری که 75 درصد از 1 میلیارد تن آلومینیوم تولید شده در 100 سال گذشته هنوز در حال استفاده می باشد. آلومینیوم را می توان به تعداد بی نهایت و نامحدود بازیافت کرد ، به همین دلیل یکی از با ارزش ترین کالاهای موجود قابل بازیافت و در نهایت بازیافت ترین ماده صنعتی محسوب می شود.

پس از فولاد ، آلومینیوم متداول ترین فلز در جهان است. این ماده بسیار متنوع ، سبک وزن ، با دوام و 100٪ قابل بازیافت است و این امر آلومینیوم را به عنوان یک ماده پر کاربرد در صنعت ساخت و ساز تبدیل کرده است. طبق گزارش آلومینیوم جهانی ، تا 85٪ مصالح ساختمانی مورد استفاده در ساخت و ساز از آلومینیوم ساخته شده اند و نیز تقریباً در 74٪ ساختمانهای مسکونی استفاده می شود ، بنابراین این فقط خواص تجاری نیست که باعث استفاده از آلومینیوم می شود، بلکه یکی از پایدارترین و کارآمدترین فلزات است که به ساخت ساختمان های سازگار با محیط زیست کمک می کند.

در هوافضا ، هواپیما ، خودرو ، ساخت و ساز و صنایع غذایی و آشامیدنی و … از آلومینیوم استفاده می شود. به عنوان مثال ، وقتی آلومینیوم نرم با سایر فلزات آلیاژ شود ، می تواند از فولاد قوی تر باشد و معمولاً در ساخت هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد. آلومینیوم بسیار بازتابنده است و در بازتابنده های خورشیدی و همچنین به عنوان پشتوانه بازتاب گرما در عایق بندی منازل استفاده می شود. از دیگر خصوصیات می توان به چگالی کم و وزن سبک آن اشاره کرد. چگالی کم آلومینیوم باعث می شود در حمل و نقل هوایی و صنایع هوا فضا استفاده شود زیرا سیستم های ساختاری سبک تر باعث کاهش مصرف سوخت می شوند. مزیت دیگر چگالی کم آلومینیوم در استفاده از آن به جای مس در خطوط برق است. اگرچه میزان هدایت الکتریکی آلومینیوم تنها در حدود 65 درصد مس است ، اما به دلیل وزن و هزینه کم ، در خطوط برق هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرد.

از آنجایی که تمام جهان در صدد آینده ای کارآمدتر برای سوخت و کاهش آلودگی هستند ، آلومینیوم بخش بزرگی از راه حل است. محصولات آلومینیومی با وزن سبک ، قوی و بسیار قابل بازیافت و با ارزش افزوده ی بالا می توانند هزینه های انرژی و میزان انتشار دی اکسیدکربن را کاهش دهند. علاوه بر این ، پیشرفتهای اخیر فن آوری و تلاشهای داوطلبانه زیست محیطی بدان معنی است که آلومینیوم ساخته شده امروزه پایدارتر از گذشته است. انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم جدید از سال 1995 بیش از یک چهارم کاهش یافته است و اثر دی اکسید کربن صنعت تقریباً 40 درصد کاهش یافته است.

نکته جالب در مورد آلومینیوم این است که در حالی که فرآیند شکل گیری اولیه کمی پیچیده تر از سایر فلزات است ، آلومینیوم را می توان ذوب کرد ، مجددا تولید کرد و سپس بسیار آسان به آن شکل داد و بهترین مزیت در مورد این فرآیند این است که می توان آن را دوباره و دوباره و دوباره انجام داد. در اصل ، آلومینیوم 100٪ قابل بازیافت است.

این منجر به برخی آمارهای حیرت انگیز می شود. بازیافت فقط 1 تن آلومینیوم می تواند به جلوگیری از انتشار 9 تن دی اکسید کربن کمک کند. بازیافت آلومینیوم 95٪ از تولید گازهای گلخانه ای را در مقایسه با تولید محصول خام صرفه جویی می کند و روند بازیافت مواد نیز سریع می باشد.

4- محل و مساحت اجرای طرح و تعیین موقعیت آن روی نقشه توپوگرافی با ذکر فواصل از سایر کاربری‌ ها

پروژه احداث واحد بازیافت و ریخته گری آلومینیوم در استان خراسان رضوی، شهرستان مشهد، شهرک صنعتی فناوری های برتر می باشد. شکل 1 تصویری از موقعیت مکانی طرح را نشان می‌ دهد.

با توجه به نقشه شکل شماره 1، شهرک صنعتی فناوری های برتر شهرستان مشهد در اراضی کشاورزی (کشت دیمی) واقع شده است. همچنین محدود طرح مورد نظر به شعاع 10 کیلومتر، اراضی با کاربری کشت دیم خشک می باشد که در شکل … نشان داده شده است.

مساحت زمین طرح مورد نظر 3000 مترمربع می باشد که ضریب اشتغال آن 50% درصد می باشد. همچنین فاصله محل اجرای طرح از حریم شهرستان مشهد حدود 20 کیلومتر می‌باشد.

شکل  3: فاصله موقعیت مکانی طرح با شهرستان مشهد

5- فاز بندی کلی و زمان‌ بندی اجرای طرح در فاز ساخت و بهره برداری

عملیات پیش‌ بینی شده طرح شامل فاز صفر، فاز آماده‌ سازی، فاز ساختمانی و مرحله بهره‌ برداری می‌ باشد که شرح آن در زیر ارائه شده است.

• فاز صفر

اخذ مجوزهای قانونی از ادارات و سازمان‌ های ذیربط/ تملک زمین/ نقشه برداری/ نقشه های اجرایی

مدت زمان پیش بینی شده: 2 ماه

• فاز آماده سازی

پاکسازی/ تسطیح/ حصارکشی/ بندیشیب / خاک برداری و خا کریزی/ تجهیز کارگاه

مدت زمان پیش بینی شده: 3 ماه

• فاز ساختمانی
• فونداسیون و عملیات بتنی
• فونداسیون عملیات فلزی
• نصب ماشین آلات

مدت زمان پیش‌بینی شده: 1 سال

• فاز بهره‌برداری

این مرحله از پروژه شامل آماده سازی ضایعات، ذوب، سرباره گیری و تصفیه و در نهایت ریخته گری شمش می باشد که در کوره های بوته ای و قبری انجام می‌گیرد.

6- پلان جانمایی تاسیسات طرح با کلیه تاسیسات وابسته

پلان پیشنهادی جانمایی تاسیسات کارخانه مطابق شکل 2 می‌باشد.

• سوله تولید
• محوطه دپوی آلومینیوم قراضه
• انبار عمومی
• انبار محصول
• ساختمان اداری
• نگهبانی و سرایداری
• درب ورودی شماره 1
• درب ورودی شماره 2

7- طریقه و محل تامین منابع مصرفی شامل مواد اولیه، آب مصرف، سوخت و انرژی

براساس آمار صنایع بین‌ الملل، ساده‌ ترین راه برای طبقه‌ بندی منابع ضایعات آلومینیوم، دسته‌ بندی محصولاتی است که آلومینیوم در آنها بکار رفته است. بر این اساس منابع اصلی قراضه آلومینیوم به 5 دسته اصلی تقسیم می‌ شوند:

• اتومبیل، کامیون و وسایل نقلیه
• محصولات ساختمانی فلزی که برای ساخت و ساز استفاده می‌ شود
• کابل و سیم‌ کشی برق
• محصولات الکتریکی و الکترونیکی
• مواد بسته بندی

7-1-اتومبیل، کامیون و وسایل نقلیه

صنعت خودرو بزرگترین مصرف‌ کننده آلومینیوم و در نتیجه بزرگترین منبع ضایعات آلومینیوم است. تخمین زده شده که هر ساله ده‌ها میلیون وسایل نقلیه به دلایل مختلف دور انداخته می‌ شوند. اتومبیل‌ها (کامیون‌ها و اتوبوس‌ها) که مواد اصلی تشکیل دهنده آنها فلز است، حاوی مقادیر قابل توجهی آلومینیوم هستند، مقادیری که به اندازه کافی ارزش دارند تا این وسایل نقلیه به صورت مکانیکی از هم جدا شوند و در نهایت وارد چرخه بازیافت آلومینیوم شده و در آخر به کیفیت آلومینیوم خالص برسند.

7-2- محصولات ساختمانی و ساخت و ساز

در کشورهایی که صنعت خودرو بر بازار تسلط ندارد (مانند کشورهای غربی)، بخش ساختمان و ساخت و ساز به بزرگترین مصرف کننده آلومینیوم تبدیل شده است. در این کشورها، فراتر از حد استاندارد و متعارف، مصالح ساختمانی آلومینیومی، در سقف سازی، قاب پنجره و درب، کرکره پنجره و دستگیره درب استفاده می‌ شود.

7-3- محصولات الکتریکی و الکترونیکی

تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی، شامل ماده‌ هایی زیادی می‌ شود. یخچال، ماشین لباسشویی، اجاق گاز، لوازم کوچک مانند توستر و سشوار، رایانه‌ها، تلفن‌های همراه و ماشین حساب‌ها، رادیو، تلویزیون، ابزار برقی، تجهیزات ورزشی و حتی ترموستات‌ ها و ردیاب‌ های دود، از محصولات الکتریکی و الکترونیکی هستند.

خبر بدی است، اما زباله‌های خانگی شخصی ما در حال حاضر بسیار زیاد است و هر ساله به حجم آن افزوده می‌ شود. بنابراین آسان است که مقادیر بسیار زیاد و رو به رشد قراضه آلومینیوم تولید شده از ضایعات الکترونیکی و الکتریکی را تخمین بزنید.

7-4- کابل و سیم‌کشی برق

هنگامی که کارخانه‌ ها، ساختمان‌ ها و تاسیسات بازسازی یا تخریب می‌شوند، انواعی از ضایعات بوجود می‌آید. اگرچه تعیین دقیق جزئیات قراضه دشوار است، اما مشخص شده است که سیم‌ ها و کابل‌ ها میلیون‌ ها تن ضایعات فلزی تولید می‌ کنند. ما می‌ دانیم که بیشتر ضایعات فلزی مملو از مس هستند، اما وقتی صحبت از کابل‌های برق فشار قوی می‌ شود، بحث فرق می‌ کند، چراکه در این تجهیزات از آلومینیوم به عنوان فلز هادی اصلی استفاده می‌ شود.

بنابراین، کابل‌ ها و سیم‌ های ضایعاتی از دیگر منابع ضایعات آلومینیومی هستند که به اندازه کافی برای عملیات جداسازی، پردازش و تولید مجدد آلومینیوم با ارزش هستند.

7-5- مواد بسته بندی

بسته‌ بندی‌ های آلومینیومی از دیگر منابع مهم ضایعات آلومینیومی هستند. میزان کاربرد آلومینیوم در بسته‌ بندی محصولات به شکل حیرت‌ آوری بالاست. به همان میزان نیز ضایعاتی که از این منبع بدست می‌آید بسیار زیاد می‌ باشد.

خبر خوب در خصوص این دسته از ضایعات آلومینیومی این است که، میزان جمع‌ آوری این ضایعات در بسیاری از کشورها، به خصوص کشورهای صنعتی، در سطح بسیار مطلوبی است، حتی در برخی از کشورها این ضایعات تا 90% بازیافت می‌ شوند. این امر به ویژه در برخی از کشورهای اروپای غربی که قوطی‌ های نوشیدنی بیشترین سهم را دارند، صدق می‌ کند.

7-6- نوع مواد اولیه و محل و مقدار مورد نیاز

آلومینیوم بعنوان یک فلز پایا، از اعتبارات زیست محیطی ممتازی برخوردار است. پایا به این معناست که فلز می­ تواند تا بی­ نهایت دفعات بازیافت شود. زمانی که یک محصول آلومینیومی به پایان عمر مفید خود نزدیک می­ شود، فلز آن به سهولت جمع­ آوری و به کرات، بازیافت می­گردد بدون آنکه از خصوصیات ذاتی آن کاسته شود و همواره برای نسل­های بعدی در دسترس خواهد بود. بدیهی است که فلزات پایا همواره نقشی اساسی در اقتصاد مدور ایفا می­ کنند، اگر بخواهیم سیاره­ زمین را برای نسل­های آتی باقی گذاریم. بازیافت بسته­ های آلومینیومی، ما را قادر می­ سازد تا ضایعات آلومینیومی مجددا به محصولات جدیدی تبدیل شده و ما استفاده بهینه و کارآمدی از منابع داشته باشیم.

نوع مواد اولیه مورد نیاز طرح آلومینیوم قراضه، مواد فرو آلیاژ و مواد کمکی می‌باشد که از تامین کنندگان داخل کشور تامین می‌ گردد.

جدول 1: مواد اولیه و مصرفی طرح

7-7- محل تامین انرژی مصرفی

قبل از بررسی امکانات زیر بنایی موجود در منطقه مورد اجرای طرح ، نیاز انرژی و ارتباطی واحد مورد بررسی قرار می گیرد.

• برق: میزان نیاز توان برق مصرفی واحد 250 کیلووات می باشد که این میزان برق در داخل شهرک صنعتی فناوری های برتر قابل تامین می‌باشد.
• آب: میزان آب مصرفی واحد بطور متوسط 4 مترمکعب در روز می باشد. جمع کل آب سالیانه واحد 1,400 متر مکعب در سال است
• سوخت: سوخت مورد نیاز واحد با توجه به نیاز حرارتی واحد (کوره‌های ذوب) از نوع گاز طبیعی می‌باشد که میزان مصرف سالیانه آن 98,400 مترمکعب در سال می‌باشد.
• هوا: میزان هوای فشرده مورد نیاز واحد H/M³ ١٠٠٠ با فشار cm²/٢kg می‌باشد که توسط یک دستگاه کمپرسور هوا از طریق کمپانی‌های داخلی قابل تامین خواهد بود
• امکانات ارتباطی: امکانات ارتباطی واحد شامل سیستم مخابراتی شامل خطوط تلفن، فاکس و اینترنت. و همچنین در صورت امکانات پوشش تلفن همراه می باشد ، در مناطق اجرای طرح از نظر سیستم ارتباطی مشکل وجود ندارد از نظر سیستم های ناوبری مناطق پیشنهادی هم از نظر راه‌های ارتباطی ، خطوط راه آهن و سیستم ارتباط هوایی ، امکانات زیر بنایی فوق الذکر قابل استفاده و در دسترس می باشد.