مدیریت پسماند در صنعت فولاد و آهن آلات

فولاد یک کالای همه کاره است که نقش مهمی در زندگی روزمره ایفا می کند – از قوطی های غذا، ظروف خانگی گرفته تا صنعت خودروسازی و ساختمان سازی. فولاد بزرگترین دسته فلزات را در جریان زباله های جامد شهری (MSW) و پسماندهای صنعتی تشکیل می دهد. فولاد از قدیم الایام یک ماده بازیافتی در سراسر جهان بوده است. ضایعات جامد در کارخانه های فولاد، محصولات جانبی ضروری هستند که در طی مراحل مختلف فرآوری درگیر در تولید آهن و فولاد تولید می شوند. ضایعات جامد تولید شده توسط کارهای تلفیقی آهن و فولاد باعث آلودگی محیط زیست می شوند و بنابراین باید دور ریخته شوند. تا دهه گذشته، سرباره، گرد و غبار و لجن تولید شده توسط کارخانه های فولادسازی یکپارچه را زباله می نامیدند، اما اکنون به دلیل استفاده مجدد از این پسماندها، این واژه با «محصول جانبی» جایگزین شده است.

در سال ۲۰۱۰، ایالات متحده حدود ۲.۷ میلیون تن فولاد به عنوان ظروف و بسته بندی در جریان MSW (ضایعات جامد شهری) و همچنین ۱۴.۲ میلیون تن دیگر فلزات آهنی شامل آهن و فولاد به عنوان کالاهای بادوام تولید کرد که نشان دهنده ۶.۸ درصد از کل تولید MSW در سال ۲۰۱۰ است. ضایعات تولید شده توسط صنعت فولاد نه تنها باعث مشکلات بهداشتی می شود بلکه باعث تخریب محیط زیست نیز می شود. بنابراین برای صنایعی که در تولید فولاد نقش دارند بسیار مهم است که به دنبال روش هایی باشند که دفع ایمن و بازیافت زباله را تضمین می کند.

روش های مورد استفاده در صنایع مختلف فولاد برای دفع زباله:

جیندال استیل و پاور لیمیتد (JSPL) از طریق فعالیت‌های تحقیق و توسعه گسترده، زباله‌های جامد مختلفی را شناسایی کرده‌اند که می‌توانند به عنوان ورودی‌های تولیدی مورد استفاده قرار گیرند. این شرکت سیاست سه R – بازیافت، کاهش و استفاده مجدد را برای مدیریت زباله های خود دنبال می کند. بسیاری از پروژه های نوآورانه تحت عنوان “ثروت از زباله” برای استفاده از زباله جامد اجرا شده است. هدف اصلی این شرکت تبدیل زباله جامد به ثروت به منظور بهره مندی از آن است.

محوطه زباله پارسادا JSPL زباله های جامد را به صورت موقت ذخیره می کند و سپس برای استفاده مجدد بیشتر، زباله های جامد را به کارخانه پخت منتقل می کنند.

اخیراً BMP (کارخانه بیومتاناسیون) در ارتباط با BARC، برای تولید بیو گاز راه اندازی شده است. طبق قانون اعلان خاکستر بادی، که از سال ۱۹۹۹ اجرایی شد، JSPL به وضعیت استفاده از خاکستر پروازی دست یافته است. در حال حاضر اقداماتی برای دستیابی به سطح استفاده ۱۰۰٪ از آن انجام شده است. خاکستر تا حدی برای آجرسازی، بالا آمدن دایک خاکستر، ساخت جاده و خاکریز، تولید سیمان و پر کردن زمین استفاده می شود.

یکی دیگر از صنایع بزرگ فولاد، فولاد تاتا، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را در اولویت شرکت قرار داده است. سرمایه گذاری های عملیاتی، مانند کوره بلند جدید، به دنبال به کارگیری تجهیزات پیشرفته است که باعث بهبود کارایی و کاهش آلودگی می شود.

برخی از اقدامات انجام شده توسط تاتا استیل هند عبارتند از:

۸۹.۶ درصد از زباله های جامد تولید شده از کارخانه فولاد بازیافت یا استفاده مجدد می شود.
۱۷ درصد از زباله های جامد تولید شده، به میزان تقریبی ۶،۱۲۳۰۰ تن در سال ۰۹-۲۰۰۸ برای پر کردن مناطق کم ارتفاع و برای ساخت و ساز جاده های پیرامونی در اطراف جمشدپور استفاده شد.

آهن و فولاد تانگشان، گل سرسبد بزرگترین فولادساز چین، گروه آهن و فولاد هبی (HBIS)، دومین تولیدکننده بزرگ فولاد در جهان. در سال‌های اخیر آهن و فولاد تانگشان پیشرفت‌های زیست‌محیطی را در مصرف برق، استفاده از آب و بازیافت محصولات جانبی ایجاد کرده است. آهن تانگشان سرمایه گذاری بزرگی را در زمینه صرفه جویی در انرژی کارخانه و فناوری کاهش انتشار انجام داد. دو کوره بلند جدید ۴۵۰ متر مکعبی برچیده شد که باعث کاهش انتشار گرد و غبار در یک سال به میزان ۱۶۰۰ تن و کاهش ۳۰۰۰ تنی دی اکسید گوگرد شد. در سال ۲۰۱۱، این شرکت ۲۵ پروژه صرفه جویی در انرژی را اجرا کرد و ۲.۶۸ میلیارد یوان (۴۰۰ میلیون دلار) در مدیریت محیط زیست و حفظ انرژی سرمایه گذاری کرد.

در سال ۲۰۱۲، فولاد تانگشان یک قرارداد سرمایه گذاری مشترک با هارسکو برای جابجایی و فرآوری محصولات جانبی فولادسازی مفید برای محیط زیست امضا کرد. توافقنامه جدید شامل فرآیندهای پیشرفته تصفیه سرباره برای سرباره های BOF و LAF است که منجر به کاهش قابل توجه اثرات زیست محیطی در مقایسه با روش های سنتی، همراه با بازیابی فلزات با راندمان بالا و تولید محصولات مشترک از سرباره های باقیمانده برای استفاده مجدد در سیمان می شود.

جدا از این روش های دفع زباله که توسط شرکت ها استفاده می شود، بازیافت نیز اهمیت زیادی پیدا می کند. بازیافت فرآیندی است که با استفاده از مواد (ضایعات) به محصولات جدید برای جلوگیری از اتلاف مواد بالقوه مفید، کاهش مصرف مواد خام تازه، کاهش مصرف انرژی، کاهش آلودگی هوا (در اثر سوزاندن) و آلودگی آب (ناشی از دفن زباله) با کاهش نیاز مصرف می‌شود. برای دفع زباله “متعارف” و انتشار گازهای گلخانه ای کمتر در مقایسه با تولید پلاستیک. بازیافت جزء کلیدی کاهش زباله مدرن است و سومین مؤلفه از سلسله مراتب زباله «کاهش، استفاده مجدد و بازیافت» است.

یکی از این شرکت‌ها Schnitzer Steel Industries Inc، که در سال ۱۹۰۶ به عنوان یک شرکت ضایعات فلزی یک نفره تأسیس شد، اکنون یکی از بزرگترین بازیافت‌کنندگان ضایعات فلزی، ارائه‌دهنده پیشرو قطعات خودروهای مستعمل و بازیافتی و تولیدکننده محصولات نهایی فولادی است. این شرکت همچنین سرمایه گذاری مشترک با American Rail Marketing LL، Cherry City Metals، Plant Reclamation و United Metals را آغاز کرده است.

صنعت فولاد در آمریکای شمالی بیش از ۱۵۰ سال است که ضایعات فولاد را بازیافت می کند. صنعت فولاد برای تولید فولاد جدید به ضایعات نیاز دارد، که تضمین می کند تمام محصولات فولادی حاوی ۲۵ درصد تا ۱۰۰ درصد محتوای بازیافتی هستند. همچنین بازیافت فولاد ارزان تر از استخراج سنگ معدن بکر برای تولید فولاد جدید است. سنگ معدن جدید همچنان به منظور تکمیل تولید فولاد و محصولات فولادی استخراج می شود.

بازیابی فولاد نه تنها باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود، بلکه مصرف انرژی را نیز در مقایسه با ساخت فولاد از مواد اولیه به طور چشمگیری کاهش می دهد. این امر به نوبه خود میزان گازهای گلخانه ای آزاد شده در هوا را در طی فرآوری و ساخت فولاد از سنگ معدنی بکر کاهش می دهد. اینها معدود پیشرفت‌هایی هستند که در حوزه دفع زباله و بازیافت رخ داده است، اما با رشد تولید و تولید، پیشرفت‌ها و نوآوری‌های بیشتری در آینده نزدیک ایجاد خواهد شد.

منبع: Steel Technology
برای مشاهده دانشنامه‌های بیشتر در زمینه فولاد و آهن آلات کلیک کنید