دانلود تحقیق ارزیابی کارکرد و کارایی فیلتر پرس – دستگاه تصفیه و بازیافت آب کارخانه های سنگبری در مقایسه با روش سنّتی

چکیده:

در فرآیند فرآوری سنگ تزئینی در کارخانه های سنگبری، تصفیه آب و گِل کشی یکی از مسائل مهم می باشد که علاوه بر پر هزینه بودن و سختی کار و ایمنی کم، باعث اتلاف آب و تخریب محیط زیست نیز می گردد. در این تحقیق ارزیابی کارکرد و کارایی فیلتر پرس – دستگاه تصفیه و بازیافت آب کارخانه های سنگبری در مقایسه با روش کار سنّتی مورد بررسی قرار گرفت. در روش سنّتی احتیاج به ساخت تعداد زیادی استخرهای مخصوص جمع آوری پساب سنگبری میباشد که در پی آن نیاز به اختصاص دادن مساحت بزرگی از زمین کارخانه برای جمع آوری گِل سنگ می باشد و همچنین بسیاری از معایب دیگر که تأثیرات منفی زیادی بر روی راندمان کار دارد. در روش مدرن با استفاده از سیستم فیلتر پرس و استفاده از مواد شیمیایی مخصوص علاوه بر عدم نیاز به ساخت استخرهای تصفیه آب و گل ریز و بازگشت زمین بلا استفاده به کارخانه و صرفه جویی فوق العاده در نیروی انسانی باعث جلوگیری از اتلاف آب و پیشگیری از تخریب محیط زیست می گردد.

واژه های کلیدی: فیلتر پرس، تصفیه و بازیافت آب، سنگبری، محیط زیست

Abstract:

In the process of the production of ornamental and decorative stones in stone – cutting factories, the purification of water and carring the mud are the most important problems. Moreover , they are very costly,difficult and less safe .They cause the wastage of water destruction of the environment. In this research the and evaluation of the performance and efficiency of the filter-pressing-purification machin and recycling  of the consuming water of stone-cutting factories in comparison with the traditional procedures were studied.In the traditional procedures,the construction of so many pools for the collection of the used-water of the factory was needed .In this respect,also a large area of the factory should be the dedicated to the collection and compilation of the mud which is produced in the cutting process of the stones.There are also some other deficiencies in the traditional procedure that will affect greatly on the work efficiency .In the modern procedure and with the use of filter-pressing and special chemical materials there is no need for the construction of so many pools,and purification of water as well as the collection of mud.     Therefore,there is no need to dedicate some part of the land of the factory for mud collection .There is a great saving of human power and prevention of the wastage of water and environmental destruction in the modern procedure.

مقدمه

با توجه به جایگاه ذخایر معدنی سنگ ایران در زمین شناسی جهانی و رتبه سوم تولید سنگ جهان در سال 83 پس از چین و هند و در شرایطی که هیچ کشوری در دنیا از لحاظ تنوع سنگ و کثرت رنگ آن، توان بالقوه ایران را ندارد، بهره وری لازم و مناسب از توان بالقوه صورت نمی پذیرد و بایستی برنامه ریزی در زمینه مسائل و مشکلات صنعت سنگ تزئینی کشور و نوع استفاده از آن در مصارف داخلی و صادرات مورد بررسی دقیق قرار گیرد. برای بوجود آوردن ارزش افزوده بیشتر و فرآوری بهتر و مطابق با استانداردهای جهانی و از طرفی پائین آوردن قیمت تمام شده تلاش در جهت این برنامه ریزی ها اجتناب ناپذیر خواهد بود تا ضمن رقابت در بازارهای جهانی، یکی از پر درآمدترین صادرات غیرنفتی کشور سامان داده شود. یکی از بخشهای مهم در این زمینه، بخش فرآوری سنگ تزئینی می باشد که نوسازی واحدهای مربوطه و همچنین تخصیص منابع مالی جهت ایجاد واحدهای مدرن و تدوین ضوابط و معیارهای تولید براساس فرمول های جهانی برای ورود به عرصه رقابت در بازار دنیا، از ملزومات مهم است. ولیکن بدلیل نپرداختن به این موضوع به روشهای اصولی و بنیادین و علمی و پائین بودن فن آوری بهره برداری و فرآوری نهائی و مهمتر از همه پیشی گرفتن کشورهای صنعتی در بخش فرآوری و ساخت ماشین آلات دقیق مربوط به صنعت سنگ و بالا بردن استانداردهای تولید تا کنون قادر به رقابت در عرصه بین المللی و یافتن جایگاه مناسب و در شأن علمی و هنری و فنی این مرز و بوم نبوده و علی رغم پیشرفت های اندک طی دهه های اخیر صنعت سنگ از بستر سنّتی خود خارج نشده است.

از موارد مهم دیگری که باید مورد توجه قرار بگیرد، افزایش ایمنی در کارخانجات و کاهش تلفات انسانی و افزایش بهداشت کاری زمینه های پژوهشی همچون استفاده از تکنولوژی های پیشرفته تر جهت کاهش صدمات ایمنی و بهداشتی به افراد، کاهش تعداد شبه حوادث، صدمات جزئی، صدمات کلی و صدمات مرگبار با توجه به مشکلات فرهنگی و اقتصادی موجود، بهتر کردن استانداردهای ایمنی،‌ ساخت تجهیزات ایمنی مؤثرتر، کاهش فرسودگی شغلی کارگران می باشد، از طرف دیگر حفظ محیط زیست دغدغه خاطر همه افراد می باشد. موضوع محیط زیست چنان جدی و با اهمیت است که در بسیاری از موارد باعث عدم صدور مجوز کار می شود و در مواردی هم کارخانه های سنگبری فعال نیز به دلیل موانع زیست محیطی غیرفعال می شوند در این بحث تکنولوژی جدیدی بنام فیلتر پرس – دستگاه تصفیه و بازیافت آب کارخانه های سنگبری معرفی می گردد که ارزیابی کارکرد و کارایی و مزایای این روش نسبت به روش کار سنّتی مورد مطالعه قرار گرفته است.

نحوه تحقیق

پیش از انجام تست های عملی باید مراحل انجام کار مورد مطالعه قرار گیرد و این مطالعه منجر به شناسایی پارامترهای عملیاتی می شود برای مثال اگر هدف، پی بردن به تأثیر دستگاه گل پرس بر روی کیفیت سنگهای پولیش خورده کارخانه سنگبری می باشد پارامترهایی که بر روی پاسخ – متغیر وابسته ای است که در اثر تغییر پارامترهای مؤثر مقادیر مختلفی را به خود اختصاص می دهد بعنوان مثال میزان صیقل خوردن و شفافیت سنگ که اثرگذار در زیبایی و قیمت نهائی سنگ بوده شناسایی شوند و پارامترهایی که در این عوامل دخیل هستند مورد بررسی قرار گیرند، این مسأله ضرورت توضیح و بررسی مختصری از مراحل انجام کار در کارخانه های سنگبری را در بر دارد.

بررسی مختصری از مراحل انجام کار در کارخانه های سنگبری

سنگ پس از استخراج از معادن بصورت بلوک، خواه به شکل قواره یا بی قواره، به کارخانه سنگبری حمل می شود، سپس از قسمت یک سطح صاف، توسط جرثقیل بلوک سنگ بر روی واگن مخصوص ماشین آلات برش که یک نوع رایج آن قله بر می باشد قرار می گیرد. حداقل ماشین آلات لازم جهت ساده ترین روش فرآوری سنگ، ماشین آلات برش (قلّه بر، ارّه، فرز) و ماشین آلات پولیش سنگ (ساب) می باشد. امروزه با پیشرفت تکنولوژی در کارخانه های سنگبری ماشین آلات فراوان دیگری همچون: کالیبر، کوره جهت رزین کردن سنگ، ماشین های تیشه زنی، ماشین آلات بسیار ظریفی برای پخ زدن و نره ساییدن بصورت کاملاً اتوماتیک و شیار زدن x شکل در پشت سنگ بمنظور چسبندگی بهتر سنگ موقع نصب و ماشین آلات متعدد و متنوع دیگری وجود دارد که توضیح آنها از حوصله این بحث خارج است.

روش تصفیه آب بصورت سنّتی

از آنجا که تمامی ماشین آلات سنگبری (بغیر از تیشه زن) برای خنک کردن از آب استفاده می نمایند شیرهای آب ماشین آلات، در موقع کار همیشه باز است و بطور مداوم برای برش و ساب و صیقل دادن، آب مصرف می شود به همین لحاظ اگر آب مصرف شده،‌ مجدداً جمع آوری نشود، میزان مصرف آب کارخانه، بسیار زیاد خواهد بود. برای جمع آوری آبهای مصرف شده به روش سنّتی تعدادی استخرهای سیمانی بصورت اتاقک های همجوار که به یکدیگر راه دارند ساخته می شود که آب داخل این استخرها بوسیله الکتروپمپ و توسط لوله های اصلی بزرگ، که در سطح کارخانه کشیده شده و از طریق لوله های فرعی کوچکتر به ماشین آلات می رسد.

 استخرهای جمع آوری پساب سنگبری

آب مصرف شده که طی فرآیند برش حاوی مقادیر زیادی گِل سنگ (پودرسنگ) می باشد که اصطلاحاً پساب اولیه سنگبری نامیده می شود، از راه کانال های سرپوشیده بتنی، به حوضچه (استخرهای جمع آوری آب) مخصوص هدایت می شود.

این کار همیشه در حال تکرار می باشد، پس از گذشت چند روز بسته به میزان برش و تولید کارخانه آب حوضچه ها آلوده شده و میزان درصد گل (پودرسنگ) همراه با آن بسیار زیاد می شود، این گل سنگ تأثیرات منفی فراوانی بر روی راندمان کار سنگبری دارد.

4-1- معایب کار به روش سنّتی

< >پائین آمدن راندمان دستگاه ساب که باعث کدر شدن سنگ و جلوگیری از خوب صیقل خوردن و شفافیت سنگ می شود.افزایش مصرف سنباده های پولیش دهنده افزایش مصرف سگمنت دیسکهای قلّه بر به همین منظور بسته به میزان تولید، هر چند روز یکبار بایستی حوضچه های آب را گل کشی کرد که در روش سنّتی این عملیات بسیار سخت و پر هزینه می باشد. برای انجام این عملیات به روش سنتی، نیاز به ساخت تعداد زیادی استخرهای تصفیه آب  می باشد، همچنین مساحت بسیار بزرگی از زمین کارخانه را بایستی اختصاص داد برای جمع آوری گل هایی که کشیده می شود. این مساحت از زمین کاملاً‌ بلا استفاده خواهد شد و همچنین تخریب محیط زیست را نیز در بردارد، گل هایی که از حوضچه ها کشیده می شود همراه با مقادیر بسیار زیادی آب می باشد که این امر خود موجب اتلاف مقدار زیادی آب می گردد. همچنین حمل این گل ها به خارج از کارخانه بدلیل حجم زیادی که دارند سخت و بسیار پر هزینه می باشد.

محل جمع آوری گل های کشیده شده از حوضچه های آب

4-2- سختی کار و ایمنی و بهداشت کاری کارگران

در عملیات گل کشی به روش سنّتی به چندین نفر کارگر با تجربه احتیاج است تا بوسیله الکتروپمپ های گل کش، استخرهای جمع آوری آب را گل کشی کنند که این کار علاوه بر وقت گیر بودن، از نظر ایمنی بسیار خطرناک می باشد.

اما امروزه در دنیا بجای این روش سنتی از سیستم های مدرن آبرسانی و تصفیه آب[1]و جمع آوری مجدد آبهای مصرف شده[2]  استفاده می شود که شامل دستگاه فیلتر پرس[3] می باشد.

< >روش کار بصورت مدرن (فیلتر پرس – دستگاه تصفیه و بازیافت آب) این سیستم شامل یک برج یا مخزن بزرگ آهنی آب است که، آب را به کلیه ماشین آلات کارخانه می رساند. برای جمع آوری آبهای مصرف شده، منبع بتنی عظیمی ساخته می شود که، از پایین آن پمپ لجن کش مخصوص، بطور اتوماتیک لجن و گل سنگ را به داخل استخر لجن، پمپاژ می نماید. برای ته نشین شدن آب منبع بتنی، مواد شیمیائی، مخصوص بنام فلوکولانت[4] مصرف می شود،‌ که امر ته نشین شدن گل سنگ را تسریع می نماید از این منبع بطور اتوماتیک و در مواقع ضروری آب به مخزن مرتفع آهنی، فرستاده می شود، تا به ماشین آلات هدایت گردد از طرف دیگر آب روی گلهای کف استخر، که معمولاً صاف شده است، بوسیله پمپاژ یا کانالهای ویژه ای مجدداً به منبع بتنی فرستاده می شود.

 کل سیستم تصفیه و بازیافت آب بهمراه فیلتر پرس

5-1- مزایا

بازگشت آب صاف به خطوط تولید بطور دائمی، عدم نیاز به ساخت استخرهای تصفیه آب و گل ریز، سرعت عمل بسیار بالا، بهینه سازی هزاران متر مربع زمین با حذف استخرها و گل ریز و بازگشت زمین بلا استفاده به کارخانه و افزایش فضای مفید کارخانه، حذف عملیات گل کشی، محصول مرغوب و زیبا بدلیل افزایش کیفیت ساب با استفاده از آب تصفیه شده، اشغال فضای بسیار کم، صرفه جوئی فوق العاده در نیروی انسانی، کاهش مصرف لقمه و سگمنت، جلوگیری از اتلاف آب و پیشگیری از تخریب محیط زیست.