تصفیه و بهساری آب و بازیابی بخار در صنایع کاغذسازی

خدمات:

فعالیتهای گروه‌بندی شده تحت عنوان خدمات آنهایی هستند که برای فرآیند تولید خمیر کاغذ قرار دارند یا مواردی که در جایی دیگر شامل نمی‌شوند ما در این مقالات سعی نداریم که بطور وسیعی هر نوع جنبة کار را مطرح کنیم که برای صنعت ما مهم است. برای مثال اولین بخش از این نوشته به موضوع آب می‌پردازد مقادیر زیادی از آب در فرآیندهای کاغذ و خمیر کاغذ استفاده می‌گردند اکثر این آب در کاغذسازی و مقداری برای پیش فرآوری بکار می‌رود قبل از اینکه آب وارد فرآیند شود. با این حال پیش فرآیندی محدود، بویژه آب جوش، برای صنعت بی‌نظیر است و بطور وسیعی توسط متخصصانی در آن حوزة خاص بکار می‌رود. ما آن را در اینجا مطرح نمی‌کنیم بلکه در عوض مارا به عملیات فاضلاب محدود می‌کند و عملیاتی که در جستجوی کاهش آلودگی آب است. با ملاحظه آلودگی هوا مجدداَ نواحی منحصر بفرد برای صنعت خودمان را در نظر می‌گیریم ما بخش مربوط به بخار محدود به تولید بخار است. بخشهای مربوط به برق، گرم کردن و تهویه و حمل مواد برای عملیات مشروح در این متون مطرح می‌‌شوند.

تیمار پساب:

آبهای فرآیندی تخلیه شده پس از عملیات تولید محصولات کاغذی و خمیر بطور کلی بصورت فاضلاب‌های آلی طبقه‌بندی می‌شوند. زیرا مهمترین ناخالصی‌های موجود در آنها دارای طبیعت آلی هستند. بعضی از این مواد تشکیل دهنده مانند، پوست، خرده چوب، الیاف و لیگنین و محصولات تجزیة آنها دارای منشأ چوبی هستند و سایرین از قبیل رس‌ها و سایر مواد معدنی، نشاسته‌ها، رزین‌ها، صمغ‌ها و پروتئینها از طریق فرایند کاغذسازی وارد می‌شوند. اسیدها/ بازها / نمک‌ها و اکسیدهای فلزی نیز موجود هستند آنها از خمیرسازی، سفید کردن و فرآیندهای آماده‌سازی شیمیایی منشأ می‌گیرند. آب فرآیند بکاررفته نیز جامدات را به آب بیرون رونده به شکل نمک‌های غیرآلی وارد می‌کند.بعضی از جامدات موجود در فرآیند آبها قابل تجزیه هستند و سایرین چنین نمی‌باشند. برای مثال، اکثر غیرآلیها در معرض تجزیة بیولوژیک هستند در جایی که اکثر مواد آلی به استثنای لیگنین‌ها و تانن‌ها بطور بیولوژیکی تحت شرایط طبیعی یافت شده در آب‌های سطح تجزیه می‌گردد. لینگنین‌ها و تانن‌ها در شکل‌های موجود در پس‌آبهای خمیرکردن و سفید کردن، خیلی آهسته و تا مقدار محدودی تجزیه می‌شوند. بطور فیزیکی سازنده‌های پسابهای هرز می‌توانند به سه طبقه تقسیم شوند: جامدهای معلق شده و قابل رسوب، جامدات معلق شدة غیرقابل رسوب و جامدات حل شده جامدات قابل رسوب بصورت موادی تعریف می‌شوند که از مایع در مدت رسوب کردن و بی‌حرکت ماندن در مدت یک ساعت، جدا می‌شوند.بخشی از هر کدام از این مواد قابل احتراق بوده و ثابت باقی می‌مانند. جدولی از طبقه‌‌‌بندی عمومی جامدات در هرزآبهای ( پسابهای)کارخانه در شکل 1-6 نشان داده می‌شود.

جامدات معلق و حذف آنها:

تخلیه جامدات معلق می‌تواند برای دریافت جریانها به تعدادی از شیوه‌ها زیان آور باشد بخش قابل رسوب می‌تواند رسوباتی را تشکیل دهد که برای زندگی بدون هوا (بی‌هوازی) و تجزیه بدون هوا بکار می‌روند و اکسیژن حل شده آب را مصرف می‌کنند و منجر به ایجاد شرایطهای بدبو و بدمنظره می‌شوند. مادة پراکنده معلق از قبیل الیاف یک تقاضای اکسیژن حل شده را اعمال می‌کند و پرکننده‌ها و پیگمانها می‌توانند تیرگی آب یا رنگی شدن آنرا موجب شوند. با محدود کردن روزانه این تأثیرات می‌توانند فرآیند خالص سازی طبیعی و خودبخودی جریانها را کند و آهسته نمایند. دامنة مقدار جامدات معلق مشاهده شده برای هرزآب(پسابها)ی بیحاصل از متداولترین فرایندهای کاغذسازی و خمیرسازی همراه با مقدار قابل احتراق آنها و همچنین تغییرات در حجم هرزآب در جدول1-6 نشان داده می‌شود. دامنه‌های وسیع مشاهده شده از تفاوتهای در عملیات مربوط به الیاف و بازیافت آن و گردش مجدد آب فرآیند ناشی می‌شوند. هیچ تلاشی در اینجا برای بحث

فهرست

مقدمه: تبیین مفاهیم مدیریت شهری و آلودگی هوا

1- توجیه پلان

2- علت انتخاب موضوع

3- فوائد

4- مدیریت شهری

5- آلودگی هوا

6- ارتباط مدیریت شهری با آلودگی هوا

بخش اول: سازمانهای مرتبط با آلودگی هوا با توجه به موارد مربوط به هر منبع آلوده کننده

1- وسایل نقلیه موتوری

2- منابع تجاری و خانگی و متفرقه

3- کارخانجات، کارگاهها و نیروگاهها

بخش دوم: راهکارهای جلوگیری از آلودگی هوا

1- کوتاه مدت

2- میان مدت

3- بلند مدت

مقدمه:

«تبیین مفاهیم مدیریت شهری و آلودگی هوا»

1- توجیه پلان:

پلان مربوطه از یک مقدمه و دو بخش تشکیل شده است. در مقدمه به ذکر کلیات بحث نظیر علت انتخاب موضوع، اهمیت و ضرورت موضوع‌ (فوائد عملی، نظری و تکنیکی)، مفهوم مدیریت شهری، مفهوم آلودگی هوا و ارتباط این دو با هم پرداخته می‌شود. در واقع یک دید و نگرش کلی از موضوع برای ما فراهم می آورد. در بخش اول که اختصاص به سازمانهای مرتبط با آلودگی هوا با توجه به موارد مربوط به هر منبع آلوده کننده می باشد در حقیقت با ذکر هر عدد، چگونگی اعمال مدیریت شهری در کنترل آلودگی هوا مطرح می شود (یعنی موضوع یا عدد مربوطه به هر ماده قانونی یا منبع آلوده کننده ارائه و سپس سازمانهای مرتبط با آن ذکر می شود).

نحوه ارائه مطلب به این شکل بخاطر آن است اولاً از پیچیدگی مطلب می کاهد و ثانیاً با ذکر هر مورد قانونی می توان دریافت چه سازمانهایی در رابطه با آن موضوع درگیر هستند. و در نهایت در بخش دوم که اختصاص به ذکر راهکارهای جلوگیری از آلودی هوا دارد، ارائه راهکارهای مربوطه ما را به نتیجه در راستای دستیابی به کاهش آلودگی هوا و توجه بیشتر به آن رهنمون می کند.

2- علت انتخاب موضوع:

بطور کلی به دو دلیل این موضوع بنظر اینجانب دارای اهمیت در انتخاب می باشد یکی بخاطر ارتباط این موضوع (آلودگی هوا) بعنوان یک معضل و پدیده مهم شهری با مدیریت شهری یعنی رشته تحصیلی اینجانب (خودم) و دیگر اینکه آلودگی هوا خصوصاً در شهرهای بزرگ مثل تهران (یعنی شهری که در آن زندگی می کنیم) که از آلودگی بالائی برخوردار است و در تمام لغات بطور جدی و عینی اثرات آن انسانها را تهدید می کند بسیار جلب نظر می کند.

3- فوائد (نظری، عملی، تکنیکی):

قبل از پرداختن به موضوع میزان شناخت بسیار سطحی بوده است ولی با پرداختن به آن بعنوان یک پروژه درس باعث دقت و کنکاش بیشتری در مطلب شده و جوانب موضوع برای دانشجو بهتر روشن می گردد مثل آلودگی هوا، آلاینده ها، اثرات آلودگی هوا بر انسان، سازمانهای مرتبط با آلودگی هوا و مدیریت شهری، موارد قانونی و غیره در واقع میزان اطلاع دانشجو از ادبیات موضوع هرچند مختصر افزوده می شود و از طرف دیگر توجه به راهکارها با در نظر گرفتن امکان بکارگیری آن چه بسا اگر بدرستی انتخاب و اجرا گردد می تواند موجبات کاهش آلودگی هوا را فراهم کند هرچند موضوعی با این درجه اهمیت و ضرورت نیازمند تحقیقات گسترده‌تری می باشد و در حد یک پروژه درس چندان کارساز نخواهد بود چرا که این تحقیق زمانی در عمل قابلیت اجرا خواهد داشت که به ریز (تفضیلی) نحوه اجرا و مراحل آن ارائه شود البته بطور خلاصه راهکارها فقط در قالب کوتاه مدت و بلند مدت ارائه شده اند و تنها زمانی امکان اجرا پیدا می کند که اولاً زمان بیشتری صرف آن نمائیم و ثانیاً از نزدیک با سازمانهای مربوطه و متخصصین این امر جهت استفاده مشورتی و وظایف این سازمانها و مشکلاتی که در این راستا قرار دارد شناخت داشته باشیم.

4- مدیریت شهری:

بطور کلی با رشد شتابان شهرها و تمرکز (جمع شدن) جمعیت در آن (رشد طبیعی، کاهش مرگ و میر، مهاجرتها، رشد کلیدی، افزایش کارخانجات و فعالیتهای آنها) زمینه پیدایش مشکلات جدیدی در شهرها بدلیل عدم امکان ارائه خدمات زیربنائی کافی، ضرورت توجه به مدیریت احد شهری و بهبود ارائه احد شهر و برنامه ریزی برای یافتن راه حلهائی برای این مشکلات که در واقع هدف اصلی مدیریت شهری است خواهم شد. (بعضی از اهداف: حفاظت از محیط فیزیکی شهر، بهبود شرایط کار و زندگی کلیه شهروندان، سازماندهی و بهبود کیفیت محیط فیزیکی زندگی شهری شهروندان). بروز مشکلات شهری و توجه به آن بطور جدی به انقلاب صنعتی (قرن 18 م) و خصوصاً بعد از آن باز می گردد.

از جمله عواملی که به توسعه و رواج شهرنشینی پس از کشف قوه بخار در سال 1765م انجامید عبارت بودند از: اختراع برق، اتومبیل، لوکوموتیو، اختراع ماشین چاپ، وسایل ارتباط جمعی، هواپیما، و غیره که به توسعه و بسط راهها انجامید و در واقع بروز این تحولات به انقلاب صنعتی مرسوم گردید نتیجه این تحولات افزایش مهاجرتها، تحول در حمل و نقل، ظهور تحقق و تقسیم کار، افزایش جمعیت و کاهش مرگ و میر (که افزایش جمعیت موجب افزایش نیازها و در نتیجه افزایش صنایع و حمل و نقل را به دنبال دارد)، تمرکز صنعت و تجارت (بخاطر جمعیت، تخصص، مواد اولیه، تنوع مشاغل، موقعیت و غیره)، و غیره بود.

لذا توجه به مدیریت در امر شهر و برنامه ریزی در خصوص آن ضروری می باشد و در نهایت با توجه به توضیح فوق ارائه تعریفی از مدیریت شهری عازم می باشد. مدیریت شهری عبارت از اداره امور شهر به منظور بهبود توسعه پایدار (توسعه پایدار مبتنی بر سه اصل شامل 1- رشد تولید (موجب رشد اقتصادی)، 2- بهبود شرایط اجتماعی و فرهنگی، 3- حفظ منابع پایدار (منابع پایدار همان منابع محیط زیست شامل آب، خاک، هوا، جنگل و مرتع)) مناطق شهری با در نظر داشتن و پیروی از اهداف، سیاستهای ملی، اقتصادی و اجتماعی کشند.

در گذشته اداره احد شهرها بطور جسته و گریخته (پراکنده) و محدود (بسته) توسط حکام، پادشاهان و حکومتها اعمال می شد ولی در حال حاضر عمدتاً شهرداریها این امر را بعهده دارند هرچند که هنوز پراکندگی در اداره احد شهر بین سازمانها و وزارتخانه ها و همچنین عدم وجود هماهنگی بین آنها (در لیوان) وجود دارد که موجبات عدم برنامه‌ریزی صحیح و دقیق را بدنبال داشته است.

5- آلودگی هوا:

بطور کلی جدیت در پرداختن به موضوع آلودگی هوا بیشتر به انقلاب منطقی و بعد از آن مربوط می باشد چرا که در این دوران سوخت متداول ابتدا ذغال سنگ و بعد نفت شد که در اثر استفاده از این سوختهای فسیلی (نفت، گاز، ذغال سنگ، بنزینی و غیره) آلودگی هوا وجود می آید. هرچند که قبل از آن نیز این آلودگی وجود داشته لیکن با توجه به جمعیت محدود و زندگی ساده آن زمان، طبیعت توان از بین برده این نوع آلودگی را در آن زمان داشته است.

آلودگی هوا با شروع انقلاب صنعتی (قرن 18م) به دلیل افزایش فعالیتهای صنعتی (یعنی ایجاد کارخانه ها و کارگاهها و افزایش تولید آنها موجب بهره برداری فراوان و بیش از حد از مواهب طبیعی مثل استفاده روز افزون از سوختهای فسیلی) و بدنبال آن دفع آلاینده های خطرناک (ریزش بیش از حد فضولات کارخانه ها و سموم) به سوی محیط زیست بصورت معضلی جدی در آمد بطوریکه ضرورت توجه به آن با در نظر گرفتن رشد سریع جمعیت و شهرنشینی موجب بروز و ظهور مشکلات اساسی خصوصاً در قرن بیستم زمینه وضع قوانین در این خصوص جهت رفع آن را مطرح کرد. در اثر فعالیتهای آلوده کننده در دهه های 1950م (1330ش) و 1960م (1340ش) توجه به مسائل زیست محیطی آغاز شد. تصمیم به برگزاری کنفرانس بین المللی زیست محیطی در سال 1968م (1347ش) و برگزاری اولین کنفرانس جهانی در این خصوص در ژوئن 1972م (مرداد 1351ش) در استکهلم و بدنبال آن صدور بیانیه محیط زیست انسانی و برنامه عملی و 106 توصیه نامه را می توان از جمله آن دانست (که در آن توجه به استفاده منطقی از منابع، کاهش آلودگی، آموزش همگانی برای حفاظت از محیط زیست به تحقیقات زیست محیطی و تاسیس سازمانهای بین المللی زیست محیطی است).

مهمترین مصداق آلودگی هوا مربوط به مرگ 4000 نفر در دسامبر 1952م در لندن و آلودگی هوا اتفاق افتاد که پس از آن قوانینی در انگلیس (1955م) و آمریکا (1956م) در خصوص آلودگی هوا و بطور کلی محیط زیست به تصویب رسیده و بشر بطور جدی متوجه آلودگی محیط زیست شده در رابطه با آلودگی هوا تعاریف متعددی ذکر شده است که در اینجا به ذکر یک نمونه از آن می پردازیم. آلودگی هوا (طبق بند 2 ماده یک آئین نامه جلوگیری از آلودگی هوا مصوب 29/4/1354) عبارت از وجود یک یا چند آلوده کننده در هوای آزاد به مقدار و مدتی که کیفیت آن را طوری که مضر به حال انسان و یا سایر موجودات زنده یا گیاهان و یا آثار و ابنیه باشد، تغییر دهد.

بطور کلی آلودگی هوا به دو صورت پدید می آید یکی آلودگی طبیعی هوا که ناشی از منابع طبیعی است مثل آتشفشانها، وزش باد که موجب بلند کردن ذرات خاک به هوا می شود و دیگری آلودگی در نتیجه فعالیت انسانها مثل وسایل نقلیه موتوری، صنایع و واحدهای تولیدی، منابع خانگی و تجاری و منابع متفرقه، و در نهایت نیروگاهها و تاسیسات هسته ای اما آنچه بیشتر در این پروژه درس مدنظر می باشد عبارت از آلودگی هوا ناشی از وسایل نقلیه موتوری، صنایع و واحدهای تولیدی (کارخانه ها و کارگاهها) و بالاخره صنایع تجاری و خانگی و متفرقه که در قانون شهر و شهرداری بر روی آن تمرکز شده است. در اثر فعالیت این سه منبع ذکر شده (یعنی وسایل نقلیه موتوری، کارخانه‌ها و کارگاهها، منابع تجاری و خانگی و متفرقه) یکسری آلاینده‌هایی در هوا پخش می شوند که مختصراً به آن اشاره می کنیم.

مهمترین آلاینده های هوا عباتند از اکسیدهای گوگرد (مثل دی اکسید گوگرد)، اکسیدهای نیتروژن (مثل دی اکسید نیتروژن)، اکسیدهای ازت، اکسید سرب، مونوکسید کربن، هیدروکربنها.

استفاده از سوختهائی مثل مازوت، گازوئیل، نفت و ذغال سنگ در کارخانه های فولاد، پالایشگاهها، ایستگاههای تولید برق (مثلاً احتراق گازوئیل پالایش نشده در موتورهای دیزل) و غیره پخش آلاینده های به نام اکسیدهای گوگرد (مثل دی اکسید گوگرد) در هوا می شود که از جمله اثرات آن بارش بارانهای اسیدی است (یعنی نایروی جنگلها، آلوده شدن رودخانه ها و آبها و موجودات آبزی)، بروز عوارض عصبی در انسان، کاهش حساسیت انگشتان، ضعف حافظه، اختلالات بینائی و غیره.

استفاده از سوختهای فسیلی در وسایل نقلیه موتوری به نام اکسیدهای نیتروژن (موجب بیماریهای ریوی، سندره گلو و غیره می شود)، اکسیدهای ازت (موجب اختلالات بینائی، سوزش چشم، تشدید بیماریهای ریوی و غیره می شود)، اکسید سرب (که در اثر استفاده از بنزین سرب دار در موتور اتومبیل ها موجب بیماریهای ریوی می شود)، مونوکسید کربن (موجب ناراحتی های عصبی، اختلالات بینائی، بیماریهای مشی و عروضی و غیره می شود) موجب پخش آلاینده هایی می شوند.

هیدروکربن ها از جمله دیگر آلوده کننده های هوا می باشند که به علت فرار بود مواد نفتی و تبخیر آنها از پالایشگاهها و مخازن ذخیره مواد نفتی و نیز از مخازن سوخت وسایل نقلیه موتوری به مقدار زیاد وارد هوا می شوند و در نتیجه با اکسیدهای نیتروژن در مجاورت اشعه خورشید مواد آلوده کننده خطرناکی به نام دودمه بوجود می آورند که موجب تلفات جانی، حساسیت پوست و چشم می گردد.