بازيافت شيشه
بازيافت هر تن شيشه يعني صرفهجويي 90 بشكه نفت امروزه بسياري از متخصصين معتقدند كه محدود بودن منابع فسيلي و همچنين ساير موادي كه در دنياي پيرامون ما وجود دارند، با توجه به افزايش جمعيت كه به دنبال خود نرخ تقاضا براي مصرف را بالا برده است، مجموعاً سبب اين امر شده است كه ميزان اين منابع به مقدار قابل توجهي كاهش يابد. بر همين اساس تلاش بيشتر كشورهاي جهان نيز به اين نكته معطوف شده است كه از ضايعات توليدي در بخشهاي مختلف جامعه بيشترين بهرهبرداري را داشته باشند تا از اين طريق علاوه بر آنكه برداشت كمتري از ذخاير و منابع صورت پذيرد، به محصولات مصرف شده نيز حياتي مجدد داده شود و اين مواد دوباره به اشكال مختلف در چرخه توليد و مصرف وارد گردند. به بيان ديگر يكي از راههاي منطقي در كاهش و تخريب آلودگي محيطزيست و همچنين افزايش عمر طبيعي (تجديدشونده و غيرقابل تجديد) استفاده مجدد و بازيافت از زوايد ضايعات كشاورزي، صنعتي و معدني و شهري است. سالانه ميليونها تن از ضايعات در كشور به وجود ميآيد كه در صورت بازيافت آنها علاوه بر صرفهجويي قابل توجه اقتصادي، بهسازي و نيز حفاظت محيطزيست كمك فراواني خواهد شد. شيشه يكي از مواد قابل بازيافت ميباشد كه در صورت بازيافت ميتواند اولاً صرفهجويي در استفاده از مواد خام را در بر داشته باشد، ثانياً به صرفهجويي در مصرف انرژي منجر شود. در اين بررسي سعي شده است كه نگاهي گذرا به روشهاي بازيابي شيشه داشته باشيم. نزديك به 4000 سال قبل از ميلاد مسيح شيشه بيشتر به صورت دانههاي تزييني در خاورميانه مورد استفاده قرار ميگرفته است. 1550 سال قبل از ميلاد مسيح ظرفهاي شيشهايرنگي جهت پخت و پز و نوشيدن استفاده ميشدند و به تازگي گلدانهايي در نينوا در Assyria متعلق به حدود 800 سال قبل از ميلاد پيدا شده است كه هماكنون در موزه لندن نگهداري ميشود. تا حدود قرن 18 و 19 شيشه بسيار گران بوده و كاربردهاي محدودي همانند استفاده در پنجرههاي كليساها داشته است. همراه با انقلاب صنعتي ساخت شيشه در مقياس بزرگ شروع و اوج آن توليد ظرفهاي شيشهاي در قرن 20 بوده و امروزه مصارف آن بيشتر و قيمت آن بسيار ارزانتر ميباشد و براي بستهبندي مواد و استفاده در پنجره و كاربردهاي متنوع ديگري استفاده ميشود. شيشهها از 4 تركيب اصلي ماسه، سودا اش ـ سنگ آهك و ساير افزودنيها تهيه ميشود. اين افزودنيها شامل آهن جهت رنگ (قهوهاي و سبز) كروم، كبالت براي رنگ (سبز و آبي) و آلومينيوم براي مقاومت و بورن گزينه حرارتي را افزايش ميدهد. و سرب جهت تغيير خاصيت انكسار استفاده ميشود. در 20 سال اخير پلاستيكها با دانسيته بالا از جنس پلياتيلن تريفتالات (PET) براي نگهداري مواد غذايي و نوشيدني وارد بازار شدهاند. اما هنوز هم صنايع شيشه تخمين ميزنند كه هر شخص در ايالات متحده تقريباً lb85 شيشه در سال دور مياندازد و 7 ميليون شيشه بازيافت شده دوباره به چرخه برميگردند. همچنين تخمين زده ميشود ساليانه در حدود 6/3 ميليون تن شيشه در انگلستان توليد ميشود. تكنولوژي حاضر در صنعت شيشه انگلستان ظرفيت بازيافت بالاي 1 ميليون تن شيشه را در سال دارد و اين موضوع همراه با قابليت بينظير مواد براي بازيافت نامحدود بدون از دست رفتن كيفيت آنها، يك گزينه مناسب براي بازيافت شيشه به وجود ميآورد. با اين حال در حدود 7% تركيب زبالههاي خانگي شيشه ميباشد و قابليت بازيافت را دارا ميباشند. در سال 2001 ميلادي 5/2 ميليون تن از اين مواد در مراكز دفن، دفن شدهاند. توليد فرآوردههاي شيشهاي انرژي زيادي جهت استخراج و حمل و نقل مواد خام نياز دارد و همچنين ماده اوليه بايد در دماي بسيار بالا حرارت ديده شود. جهت انجام فرآيند ميزان زيادي سوخت فسيلي مصرف ميشود، مصرف سوختهاي فسيلي باعث انتشار گاز دياكسيدكربن، گازهاي گلخانهاي ميگردد. طبق آمار در سال 2002 صنعت شيشه 000/000/611/8 كيلووات انرژي الكتريسيته مصرف كرده و دياكسيدكربن خروجي از سوختهاي فسيلي معادل 8/1 ميليون تن بوده است و يك كوره مناسب و كارآمد نيز 4Gg انرژي براي ذوب هر تن شيشه نيازمند است. در حالي كه ظروف شيشهاي فقط براي بازسازي و از نو ساختن ظروف ديگر كاربرد دارند، خردههاي شيشه نيز ميتوانند در ديگر فرآيندهاي صنعتي كاربرد داشته باشند. براي مثال، شيشههاي شكسته و خردشده ميتوانند در آسفالت جادهها به كار روند. از ميان نمونههايي از دامنه و گستردگي شيشه و ظروف شيشهاي كه دوباره مورد استفاده قرار ميگيرند ميتوان به عايق پشم شيشه، فايبرگلاس و غيره اشاره كرد. به كارگيري ظروف شيشهاي بازيافتشده براي ساختن فرآوردهها و محصولات جديد شيشهاي باعث صرفهجويي در انرژي و كاهش هزينه ساخت ظروف شيشهاي ميشود. دليل صرفهجويي اين ميباشد كه خردهشيشهها نسبت به زماني كه لازم است با مواد خام مخلوط و براي ساختن ليوان به كار روند، در دماي پايينتري ذوب ميشوند. اين عمل نه تنها هزينهها را كاهش ميدهد، بلكه به خوبي باعث افزايش عمر كوره ميشود كه بسته به ميزان خردهشيشههاي به كار رفته، عمر كوره بين 20 ـ 15% افزايش مييابد. صرفهجويي انرژي در واقع صرفهجويي و حفاظت از منابع طبيعي نظير ذخاير سوختهاي فسيلي است. براي سالها، ظروف شيشهاي به عنوان فرآوردههايي كه دوباره قابل استفاده هستند، به كارخانه برميگشتند، بستهبنديشده و دوباره پر ميشدند. مثال آشناي اين فرآيند بازيافت برگشت شيشههاي شير و نوشابه به كارخانهها ميباشد. قانون سپردن ظروف آشاميدني به طور عمومي به bottle bill معروف است كه اين قانون بدين صورت تصويب شده است كه افراد در قبال گرفتن نوشيدني از مغازه، پولي را به صورت سپرده بگذارند و پس از آنكه ظرف نوشيدني را برگرداندند، پول را پس گيرند. همراه اين قانون معمولاًمحدوديتي هم روي دفن ظروف شيشهاي وجود دارد. به هر حال اين قانون فقط شامل ظروف شيشهاي نوشيدني ميشود. طرفداران اين لايحه معتقدند كه اين قانون چند منفعت دارد:ميزان آشغال و هزينههاي مرتبط با زباله را نظير هزينههاي مربوط به حمل و نقل را كاهش ميدهد، تقويت چرخه بازگشت و دوباره استفاده كردن مواد بازيافتي، ايجاد محلهاي عرضهاي براي بازيافت آلومينيوم، شيشه و پلاستيك، تمام سودها بدون هزينه براي دولت فراهم ميشود و كمك به كاهش جريان مواد زائد جامد توسط منحرف كردن مواد از مسير دفن. كساني كه مخالف اين قانون هستند شامل توليدكنندگان،بازيافتكنندگان و سازمانهاي مربوطه، دلايل زير را براي مخالفت خود بيان ميدارند: استفاده از شيشه كاهش پيدا ميكند، تبعيض قائل شدن، زيرا فقط عملكرد روي بطريهاي آشاميدني است و ظروف غذا و ديگر بستهبنديها در اين عملكرد نقشي ندارند و به ماهيت بازيافت صدمه وارد ميشود. با برگرداندن مسير جريان ظروف شيشهاي به سمت خردهفروشان به جاي بازگرداندن به چرخه بازيافت. شيشه جهت بازيافت ميتواند به طرق زير جمعآوري شود: بازيافت ظروف شيشهاي كه در ايستگاههاي جمعآوري به منظور بازيافت جدا شدهاند، بازيافت ظروف شيشهاي كه از مواد زائد كنار جدول خيابان جدا شدهاند و بازيافت ظروف شيشهاي كه جمعآوري شده از منابع تجاري محصولات، مثل رستورانها. پردازش ظروف شيشهاي پردازش ظروف شيشهاي مستقيماً با نوع فرآوردههايي كه توليد خواهد شد مرتبط است و همچنين با انواع موادي كه جايگزين خواهد شد. به دليل اينكه خردهشيشه به عنوان يك ماده ثانويه معتبر و دو برابر آلودگي و آلايندههاي ديگر است. به هر حال استفاده مجدد از ظروف شيشهاي بازيافت شده از سالها پيش مرسوم بوده است. در كارخانه بازيافت، شيشهخرده ذوب ميشود و به عنوان ماده ثانوي شيشه بايد تميز و بدون سرپوش يا كلاهك فلزي باشد و از همه مهمتر رنگشان است كه بايد تفكيك شده باشند. پردازش ظروف شيشهاي شامل مراحل زير ميباشد:در برنامه بازيافت در مناطق كوهستاني، لازم است كه ظروف شيشهاي شسته و آبكشي شوند و كلاهك و درپوش آنها برداشته شود،شكستن و خرد كردن شيشهها اگر قبل از جداسازي باشد، مطلوب نيست. زيرا شيشههاي شكسته مخلوط مواد زائد جامد شده و در نهايت قسمتي از سنگريزهها و شنهاي باقيمانده در زمينها دفن ميشوند و سپس شيشهها بر اساس رنگ جداسازي و در نهايت بستهبندي و حل ميشوند، تا كنون توليدكنندگان شيشه به طور عمومي اعلام كردهاند كه بازيافتكنندهها براي آنها خردهشيشههاي تفكيكشده رنگي فراهم آورند. به كار بردن خردهشيشههاي مختلط رنگي در توليد و ساخت ظروف شيشهاي به دليل اثرات متضاد مشكل است. تلاشهاي قبلي جهت رفع اثر اين تضادها كه شامل متعادلكننده يا خنثيكننده بوده كه تا كنون موفقيتآميز نبوده است. البته مجموعه متعادلكننده به ما اجازه ميدهد از مقادير خيلي محدودي از خردهشيشههاي مختلط رنگي در توليد شيشه استفاده كنيم. پروسههايي كه برطرفكننده اين مشكل است شامل تكنيكهايي است براي: 1. زدايش رنگ شيشههاي سبز، براي رنگآميزي شيشههاي بلورين. 2. زدايش رنگ كهربايي شيشهها، براي رنگآميزي شيشههاي بلورين شفاف و سبزرنگ. 3. زدايش رنگ كهربايي و سبز موجود در خردهشيشههاي رنگي مختلط براي به دست آوردن شيشههاي بلورين شفاف. 4. يك برنامه كامپيوتري مقدار مناسب مواد خاصي كه بايد به خردهشيشهها اضافه شوند، مشخص ميكند. بنابراين شيشه توليدشده در ابعاد مناسب داراي اكسيدهاي رنگي مطلوب و اكسيدهاي ساختاري شيشه به نسبت مناسب است. ظروف شيشهاي تا قبل از شكسته شدن موادي با دانسيته پايين هستند، اما پس از شكسته شدن و خرد شدن به يك ماده با دانسيته بالا تبديل ميشود. شيشهها معمولاً لازم است تا زماني كه به صورت يك رنگ جمعآوري ميشود، در محلي نگهداري شوند، بعد هم بستهبندي و آماده حمل به محل مورد نظر فرستاده شوند. ظروف شيشهاي كه مورد استفاده قرار گرفتهآند، جهت توليد دوباره بطريهاي شيشهاي بعد از پردازش در كارخانه؛ خردهشيشهها با مواد خام مخلوط شده و در يك كوره در دماي بين 2600 تا 2800 درجه فارنهايت كه بستگي به درصد خردهشيشهها دارد، حرارت ميدهند و ذوب ميشوند. شيشههاي ذوب شده براي شكلدهي در دستگاهي ريخته ميشند و در آنجا تحت فشار و ضربه قرار ميگيرند تا شكل پيدا كنند. شكل جديد ظروف شيشهاي آهستهآهسته سرد ميشود. بعد مورد بازبيني در خصوص وجود هرگونه عيب در شيشهها و سپس بستهبندي شده و عرضه ميگردد. تعدادي از فاكتورهاي هزينه بايد هنگام برقراري برنامههاي بازيافت در نظر گرفته شوند. هزينههاي مرتبط با برنامههاي بازيافت شيشه به طور عمومي عبارتند از:هزينه جمعآوري؛ هزينه جداسازي (اگر به صورت مختلط باشد)؛ هزينه نگهداري؛ هزينه انتقال و ديگر هزينههاي آموزش عموم. ي براي معين كردن اين هزينه چندين فاكتور بايد مورد ملاحظه قرار گيرند نظير: " خدمات افراد و خدمات عمومي " مشخصات مناطق جغرافيايي " وزن تقريبيشده شيشهاي كه ميخواهد بازيافت شود " خدمات جمعآوري زبالههاي عمومي يا شخصي " روشهاي بازيافت " انواع محلهاي عرضه و فروش "روشهاي حمل مورد استفاده در سيستم مديريت مواد زائد جامد، بازگشت به چرخه يا بازيافت جزئي از برنامه است. بسياري شرايط حاكم در اهداف بازيافت به عنوان دفع مواد زائد است. جايگاه اصلي براي كاهش مواد زائد، صنايع بستهبندي ميباشند. به نظر درست نميرسد كه فقط ظروف شيشهاي را به عنوان هدف بازيافت بدانيم، بلكه اين ظروف هم نوعاً جزء يكي از 4 ماده قابل بازيافت كه شامل آلومينيوم، كاغذ و پلاستيك است، ميباشند. شيشه از مقدار زيادي مواد خالص و ارزان تهيه ميشود. اما زماني كه مشكلات حمل و نقل مواد زائد مطرح ميشود، دستيابي به اين كاهش حجم قابل ملاحظه است. هرچند شيشه جزء كوچكي از جريان مواد زائد (حجم تقريباً 2%) را تشكيل ميدهد. اما بازيافت آن ميتواند تأثير قابل توجهي در كاهش وزن داشته باشد (8 ـ 7%) به دليل اينكه شيشه يكي از سنگينترين مواد زائد جامد شهري است. به ازاي هر 1% افزايش در مصرف خردهشيشه، 25 ـ 0% از انرژي ذخيره ميشود و براي هر تن شيشهاي كه بازيافت ميشود،90 گالن از سوخت نفت ذخيره ميشود. به ازاي هر تن شيشه توليدشده از شيشههاي بازيافتي Kg Co2 315 ذخيره ميشود. ظروف شيشهاي در حال حاضر 7 تا 8% وزن كل مواد زائد جامد هستند. بنابراين كاهش ظروف شيشهاي از سيستم دفع مواد زائد جامد را تشكيل ميدهند. كمك و تأثير برجستهاي در جهت عملكرد بازيافت كاهش زمين مورد نياز براي دفن داشته باشد. بازيافت شيشه باعث صرفهجويي در مواد خام نيز ميشود و به ازاي هر تن بازيافت شيشه 2/1 تن ماده خام ذخيره مي شود.