الفرز الألي.....ماهيته؟ وكيف يعمل؟ وهل حقًا يُفضل على الفرز اليدوي؟! ولماذا؟
حقيقةً يُعد العمل اليدوي من أكثر الأشياء المكلفة في إعادة تدوير المواد؛
حيث يبلغ متوسط تكلفة الطن 40% سنوياً من نسبة الأموال التي تُخصص لإعادة تدوير المواد. ولهذا السببتتجه أنظارنا دائماً إلى أنظمة الفرز الآلي.
وحالياً في الولايات المتحدة الأمريكية ينتج أصحاب المصانع نوعين من هذه الأنظمة الألية لفرز جميع زجاجات البلاستيك، وهي التكنولوجيا المُستخدمة في مصنع (National Recovery Technologies) بولاية ناشفيل بتينيسي، والجهة الأخرى هي أنظمة الفصل المغناطيسية الموجودة بمصنع (Magnetic Separation System) بناشفيل.
وكلاهما يمتلك أنظمة لإعادة تدوير مواد ومرافق إعادة تصنيع البلاستيك في الولايات المتحدة الأمريكية.
وبسبب هذا الاهتمام بالفرز الآلي؛ فقد اهتمت هذه الدراسة بالأنظمة الآلية التي تُستخدم في فرز زجاجات البلاستيك، بالإضافة إلى التقنيات المُستخدمة في تطوير تكنولوجيا إعادة تدوير البلاستيك التابع لمنظمة (Garten Services). ويستخدم كلا البرنامجين أنظمة الفرز الألي ذات الخط الأحادي الإنتاج والتي لها القدرة علي فرز من (1200:1500) طن في الساعة للزجاجات البلاستيكية.
ولكن هذا لا يعني تفضيل أنظمة الفصل المغناطيسية (Mss) على تكنولوجيا ال(APC).
فبمجرد اهتمام أحد المشاركين في برنامج إعادة تدوير المواد بإضافة نظام الفرز الآلي، فقد تم استخدام نموذج EPIC لتقييم كفاءة نظام الفرز الثنائي للزجاجات في برنامج إعادة تدوير المواد.
حيث توفر لنا كلاً من التكنولوجيا التي تنتجها الشركة الوطنية لتكنولوجيا إعادة تدوير المواد (NRT) والتكنولوجيا المغناطيسية نظام الفرز الثنائي.
وصف نظام الفرز الآلي ذو الخط الأحادي:
يجب أن يتم فصل المواد البلاستيكية يدوياً أو آلياً من المواد الأخرى كالزجاج والمعلبات، ثم تُقطع هذه الأوعية البلاستيكية بمادة الراتنج الصمغية.
وتتم عملية التقطيع في برنامج إعادة تدوير المواد باستخدام ناقل مائل بحيث تُوجه كل الزجاجات لجانب واحد من الناقل. ثم يتم نقلهم إلى ناقل ضيق ولكنه كافي لحمل زجاجة واحدة،
ويتم تحويل الزجاجات التي تسقط من الناقل الضيق مرة أخرى إلى الناقل المائل.
وتُستخدم تكنولوجيا إعادة تدوير المواد البلاستيكية زوايا 90درجة وموجهات لإتمام عملية التقطيع، بعد ذلك تمر الأوعية البلاستيكية عبر ترتيب من 1:4محددات ( تعتمد علي عدد عينات الفصل المطلوبة). بمعدل من 1:3 أوعية للثانية الواحدة. بالنسبة لتقنيات إعادة تدوير البلاستيك التي تستخدم كل المحددات الأربعة فقد كانت نتائج فصله للزجاجات البلاستيكية في هذه الدراسة كما يلي:
- تتعرف الأشعة تحت الحمراء ذات الكثافة العالية علي أوعية واضحة، نصف شفافة ومعتمة.
- يتعرف حساس الرؤية واللون الآلي المبرمج علي تجاهل الملصقات على لون الأوعية المصبوغة.
- تتعرف وحدات الأشعة السينية الناقلة على بلاستيك المصنوع من مادة البولي كلوريد الفينيل عن طريق الإحساس بذرات غاز الكلور.
- تتعرف محددات أطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة على أنواع الأصماغ وتؤكد هذه البيانات من المحددات الخارجية.
وبمجرد أن يتم التعرف على الوعاء؛ يتتبع نظام الحاسوب الأيقونة عند مرورها لأسفل الناقل حتى تصل إلى نقطة القذف على امتداد حزام الناقل،
بعد ذلك يقوم الحاسوب بإخراج منفذ هوائي مركز لإخراج الهواء لمكان التخزين المصمم له أو إلى ناقل مائل لتغذية مكان التخزين.
ويحتوي كل مخزن علي ما يقارب من 1:1،5رزم من المادة الفارزة. ويتم إفراغ المخازن إلى الناقل المغذي لها.
ثم يتم فحص الأوعية البلاستيكية يدوياً ويتم إزالة أي ملوثات باقية أو أوعية بلاستيكية تحمل نوع مغاير من الأصماغ وذلك قبل الدخول علي الناقل المغذي.
وصف النظام الثنائي:
يفرز النظام الثنائي نوع واحد من الزجاجات التي تم تقطيعها والمتبقية من الزجاجات أو الأوعية في مجرى من المواد البلاستيكية المختلطة لم تُقطع بعد.
أما عن الفوائد الأساسية من النظام الثنائي وهي :
1- لا تحتاج الأوعية البلاستيكية للتقطيع قبل تصنيفها.
2- القدرة الإنتاجية تُعتبر أكبر من القدرة الإنتاجية للأنظمة التي تُقطع فيها المواد البلاستيكية. (مثال 3000 طن :1500 طن في الساعة الواحدة)
3- تُقلل تغذية وإمداد الأوعية غير المُقطعة المساحة المطلوبة بشكل واضح مما يسمح بإمكانية تثبيت المواد المتواجدة في مساحة أقل في تقنيات إعادة تدوير المواد.
أما عن عيب النظام الثنائي: فهو أنه يمكنه التعامل مع فرز نوع واحد فقط بدل من أنواع متعددة.
ويمكن للنظام الثنائي فرز:
- البولي إيثيلين تيرفثلات من البولي إيثيلين عالي الكثافة الطبيعي والمصبوغ.
- البولي إيثيلين تيرفثلات المصبوغ من البولي إيثيلين تيرفثلات الصافي.
- البولي إيثيلين عالي الكثاف طبيعي والبولي إيثيلين تيرفثلات الصافي من البولي إيثيلين عالي الكثافة المصبوغ.
- البولي إيثيلين عالي الكثافة الطبيعي من البولي إيثيلين عالي الكثافة المصبوغ.
- البولي كلوريد الفينيل من البولي إيثيلين تيرفثلات.
ولأنه يتم فرز نوع واحد فقط من هذه المواد في الوقت الواحد، فالأمر يتطلب بقاء المواد البلاستيكية في نظام الفرز الثنائي ثم انتقالها إلى نظام آخر لفرز نوع آخر وهكذا.
فعالية أنظمة الفصل المغناطيسي (MSS) لنظام الخط الأحادي في في تقنيات إعادة تدوير المواد:
يمكن إدخال نظام الفرز الآلي بكفاءة في تقنيات إعادة تدوير المواد (MRF)؛
حيث أتضح على مدار ثلاث مواسم وسنة كاملة من المتابعة وتشغيل نظام الفرز الآلي أنه قادر على الأداء في مجال تقنيات إعادة تدوير المواد بتكلفة منافسة للفرز اليدوي.
تعد جودة المواد البلاستيك المقدمة إلى المعدات الألية أمراً مهماً للتشغيل العالي للنظام الألي في تقنيات إعادة التدوير ( MRF)؛
يجب أن تُقدم المواد البلاستيكية بشكل واضح للنظام الآلي باستخدام صمغة الراتنج ، ففي تقنيات إعادة تدوير المواد يتم الفرز اليدوي عن طريق إزالة الملوثات قبل المرور بتقنيات الفصل المغناطيسية.
ولهذا السبب؛ يجب أن يتم دمج نظام الفرز الآلي بمعدات وأجهزة فرز مزيلة للملوثات، ويعد استخدام ضغط الهواء لإزالة الورق أو الألومنيوم أو الملصقات وغيرها امراً بالغ الأهمية لتحقيق الكفاءة المرجوًة لنظام الفرز الآلي، ومن الممكن أن يشكل التعاقد مع ممول لنظام الفرز الآلي لتصميم وتركيب النظام المبدأي لفرز وإزالة الملوثات أكثر إفادة وفعالية لتاأكيد انسجامه التام مع نظام الفرز الآلي.
ويتطلب تشغيل نظام الفرز الألي الفعال المحقق لأقل تكلفة أن يُستخدم لأطول عدد ساعات ممكنة في اليوم:-
وتعمل تلك التقنيات لحوالي من 16:18 ساعة يومياً. وتعتبر تكلفة رأس المال لهذا النظام الألي عالية مقارنةً بتكلفة النظام الألي.
وخصوصاً عند استخدام مزيلات مسبقة للملوثات ومعدات تثقيب ومعدات تدفق، وبالتالي فبالإضافة للحفاظ على تشغيل النظام الألي لأطول ساعات ممكنة يومياً؛
فمن المهم أن نتأكد أن هذا النظام يتم تزويده بكمية ثابتة من الزجاجات البلاستيكية (تقريباً حوالي 900:1500 طن/ساعة) خلال يوم العمل. وذلك بغض النظر عن أن الفرز اليدوي يعطل الوقت، فإنه سيتطلب ذلك قدرة تدفقية مندفعة في كلا الطرفين في الأمام وعند الفصل من النظام.
تتطلب صيانة نظام الفرز الألي معرفة بالكمبيوتر والنظام الكهربي ومهارات الصيانة:-
ولا تعتبر المهارات اليدوية اللازمة لصيانة معظم أجهزة إعادة تدوير المواد كافية للحفاظ على النظام الآلي بكفاءة، وفي معظم الحالات فمن الضروري أن تمتلك واحد أو أكثر من فريق صيانة على دراية بمجال الكمبيوتر والنظام الكهربي. فسيؤدي نقص الصيانة إلى ارتفاع معدلات الأخطاء وزيادة التحكم اليدوي للتحكم بالجودة، لاغياً مدخرات الأيدي العاملة المتوقعة.
يتم تصميم نظام إزالة البولي كلوريد الفيلين في تقنيات إعادة تدوير المواد لرفع كفاءة إزالة البولي كلوريد الفيلين من البولي إيثيلين تيرفثالات وليس لإنتاج تيار البولي كلوريد الفيلين النقي. ويحتوي تيار البولي كلوريد الفيلين على كميات معروفة من الزجاجات المصنوعة من الأصماغ الأخرى؛ حيث 17% من الناتج السنوي لخط الفرز الآلي في تقنيات إعادة التدوير المشاركة كانت زجاجات مختلطة والتي لم يتم التعرف عليها ولم يتم قذفها بواسطة تيار الهواء.
وقد تضمنت الملاحظات في اجهزة إعادة تدوير المواد البلاستيكية والمناقشات مع صانع المعدات أن أغلبية الأواني البلاستيكية المفقودة عن طريق النظام الآلي قد تم فقدها بسبب أنها لم تكن مسطحة بشكل كافي قبل دخولها لنظام الفرز المغناطيسي. ونتيجة لذلك؛ فمن الطبيعي أن يصدم منفذ الهواء بعض الزجاجات بزاوية معينة معيداً إياها إلى الناقل. وبالتالي فإن الزجاجات المتبقية على الناقل لن يتم فرزها، ويجب أن تُباع كُرزم من الأصماغ المخلطة بسعر أقل منها للمقطعة إلى وحدات صغيرة.
وقد ترواحت نسبة الملوثات التي تم قياسها في عملية إعادة تدوير المواد ما بين 5.3% إلى 12.6% بعد فرز كلاً من البولي إيثيلين تيرفثالات والبولي إيثيلين الطبيعي عالي الكثافة والبولي إيثيلين عالي الكثافة.
فعالية الخط الأحادى الإتجاه في إعادة تدوير المخلفات:
تُقدم منظمة (Garten Services) حلولاً بديلة لفرز المواد البلاستكية تمهيداً لإعادة تدويرها؛ حيث تستقبل كمية كبيرة من المواد البلاستكية المختلطة ثم تفرزها باستخدام خط الإنتاج أحادي الإتجاه أو بالطرق اليدوية لإنتاج مادة الراتنج التي تُستخدم في إعادة تدوير المخلفات.
وعليه فيتم فصل الكميات الممزوجة عن طريق استخدام مواد تعمل على فصل البلاستك المختلط في زجاجات وحاويات منفصلة. ثم يتم نقل الحاويات التي بها البلاستك الذي تم فصله إلى الخط الذي يقوم بنقل وفرز البلاستك ويمر عبر الفارز المسئول عن تنقية البلاستيك من المواد الأخرى وفي مقدمتها الأوراق والأقلام. وتمر حاويات البلاستك بمرحليتن، الأولى وهي إزالة القطع البلاستيكية الصغيرة والقاذورات والحصى والأقمشة. والمرحلة الثانية هي إعادة تدوير الزجاجات والاواني الصغيرة.
أما الحاويات الكبيرة فهي تمر عبر ناقل به ثلاث منعطفات بزاوية 90 درجة بالإضافة إلى بعض الحواجز الأخرى الموجودة على جانبي الناقل الأصغر لإجبار حاويات البلاستك على المرور من خلال المجرى الأحادي. ثم تُفتح الفوارغ التي توجد بين الحاويات في الناقل لتسقط زجاجات البلاستك في هذه المنطقة لعمل المزيد من التدفقات لخط الفرز الذي يعمل بالتكنولوجيا المغناطيسية.
وتستطيع التكنولوجيا المغناطيسية من فرز سبع أنواع من المواد البلاستيكية. وتختلف تلك المواد طبقاً لبيئة السوق.
وقد قامت منظمة (Garten Services) بفرز المواد التالية:
البولي كلوريد الفينيل
البولي إيثيلين الأبيض والأزرق عالي الكثافة
البولي إيثيلين الأحمر والبرتقالي والأزرق عالي الكثافة
البولي إيثيلين الملون عالي الكثافة
البولي إيثيلين تيرفثالات
البولي إيثيلين الطبيعي عالي الكثافة
البولي برولين
وبعد أن تعرّف الماسح الضوئي على مادة الرايتنج يتم تعقب الزجاجة على الناقل حتى يصل لنقطة الطرد المناسبة؛ حيث يتدفق ضغط الهواء تجاه الحاوية ليدفعها على ناقل التغذية المنحدر لوضعها في المخزن. وتُستخدم الناقلات في الجزء السفلي الأمامي والخلفي لتفريغ الصناديق وتوصيل البلاستيك الذي تم فرزه إلى خطوط الفرز التي نتحكم في جودتها. ويتم فرز أي ملوثات متبقية أو حاويات بلاستكية استخدمت مادة الراتنج بشكل خاطئ، ويتم دفع البلاستك المفروز بشكل سلبى إلى المكبس الأفقي مع إرسال كمية من البلاستك إلى وسائل إعادة التدوير.
وتُظهر الإحصائات عن السنة المالية الأخيرة أن منظمة (Garten Services) باعت ما يقرب من 3.6 مليون رطل من البلاستيك وتخلصت من 252.000 إضافي من المخلفات، ويوضح الجدول 6.4 أنتاج المنظمة من المخلفات المعادة التدوير.
تكاليف النظام الآلي:
تبلغ التكلفة المالية لنظام ثنائي متكامل يشمل الناقل المغذي والثاقب واثنين من وحدات القياس ما يقرب من 200.000 دولار دون أن تشمل تلك التكلفة الهندسة والهواء المضغوط والكهرباء وهياكل الدعم والمخازن،
بينما تبلغ التكلفة المالية لنظام الخط الأحادي بما في ذلك خطوط النقل 250.000 دولار دون أن تشمل تكلفة الهندسة والهواء المضغوط والكهرباء وهياكل الدعم والمخازن.
متطلبات العمل:
وقد وُجد أن الأنظمة التي تعتمد على التكنولوجيا المغناطيسية تحتاج على الأقل إلى فارزين لمراقبة الجودة في مقدمة النظام الألي وقبل كميات المواد البلاستكية.
وبالنهاية....إليك موجز لنتائج نظام الفرز الآلي:
- يمكن تطبيق نظام الفرز الآلى في مجال إعادة تدوير المخلفات بكفاءة.
- يجب إزالة الحاويات الملوثة وغير البلاستكية.
- يعمل الفرز الآلى عند استخدام تيار الهواء (الأنظمة المستخدمة حالياً لضمان وصول البلاستيك النقي).
- يجب استخدام النظام الآلي بشكل كامل في يوم العمل لتعويض تكلفته العالية.
- يحتاج صيانة النظام الآلي إلى مهارات عالية في الحاسوب والكهرباء.
يبدو أنه سيظل هناك حاجة للفرز اليدوي لمراقبة جودة البلاستيك!!
حيث يبلغ متوسط تكلفة الطن 40% سنوياً من نسبة الأموال التي تُخصص لإعادة تدوير المواد. ولهذا السببتتجه أنظارنا دائماً إلى أنظمة الفرز الآلي.
وحالياً في الولايات المتحدة الأمريكية ينتج أصحاب المصانع نوعين من هذه الأنظمة الألية لفرز جميع زجاجات البلاستيك، وهي التكنولوجيا المُستخدمة في مصنع (National Recovery Technologies) بولاية ناشفيل بتينيسي، والجهة الأخرى هي أنظمة الفصل المغناطيسية الموجودة بمصنع (Magnetic Separation System) بناشفيل.
وكلاهما يمتلك أنظمة لإعادة تدوير مواد ومرافق إعادة تصنيع البلاستيك في الولايات المتحدة الأمريكية.
وبسبب هذا الاهتمام بالفرز الآلي؛ فقد اهتمت هذه الدراسة بالأنظمة الآلية التي تُستخدم في فرز زجاجات البلاستيك، بالإضافة إلى التقنيات المُستخدمة في تطوير تكنولوجيا إعادة تدوير البلاستيك التابع لمنظمة (Garten Services). ويستخدم كلا البرنامجين أنظمة الفرز الألي ذات الخط الأحادي الإنتاج والتي لها القدرة علي فرز من (1200:1500) طن في الساعة للزجاجات البلاستيكية.
ولكن هذا لا يعني تفضيل أنظمة الفصل المغناطيسية (Mss) على تكنولوجيا ال(APC).
فبمجرد اهتمام أحد المشاركين في برنامج إعادة تدوير المواد بإضافة نظام الفرز الآلي، فقد تم استخدام نموذج EPIC لتقييم كفاءة نظام الفرز الثنائي للزجاجات في برنامج إعادة تدوير المواد.
حيث توفر لنا كلاً من التكنولوجيا التي تنتجها الشركة الوطنية لتكنولوجيا إعادة تدوير المواد (NRT) والتكنولوجيا المغناطيسية نظام الفرز الثنائي.
وصف نظام الفرز الآلي ذو الخط الأحادي:
يجب أن يتم فصل المواد البلاستيكية يدوياً أو آلياً من المواد الأخرى كالزجاج والمعلبات، ثم تُقطع هذه الأوعية البلاستيكية بمادة الراتنج الصمغية.
وتتم عملية التقطيع في برنامج إعادة تدوير المواد باستخدام ناقل مائل بحيث تُوجه كل الزجاجات لجانب واحد من الناقل. ثم يتم نقلهم إلى ناقل ضيق ولكنه كافي لحمل زجاجة واحدة،
ويتم تحويل الزجاجات التي تسقط من الناقل الضيق مرة أخرى إلى الناقل المائل.
وتُستخدم تكنولوجيا إعادة تدوير المواد البلاستيكية زوايا 90درجة وموجهات لإتمام عملية التقطيع، بعد ذلك تمر الأوعية البلاستيكية عبر ترتيب من 1:4محددات ( تعتمد علي عدد عينات الفصل المطلوبة). بمعدل من 1:3 أوعية للثانية الواحدة. بالنسبة لتقنيات إعادة تدوير البلاستيك التي تستخدم كل المحددات الأربعة فقد كانت نتائج فصله للزجاجات البلاستيكية في هذه الدراسة كما يلي:
- تتعرف الأشعة تحت الحمراء ذات الكثافة العالية علي أوعية واضحة، نصف شفافة ومعتمة.
- يتعرف حساس الرؤية واللون الآلي المبرمج علي تجاهل الملصقات على لون الأوعية المصبوغة.
- تتعرف وحدات الأشعة السينية الناقلة على بلاستيك المصنوع من مادة البولي كلوريد الفينيل عن طريق الإحساس بذرات غاز الكلور.
- تتعرف محددات أطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة على أنواع الأصماغ وتؤكد هذه البيانات من المحددات الخارجية.
وبمجرد أن يتم التعرف على الوعاء؛ يتتبع نظام الحاسوب الأيقونة عند مرورها لأسفل الناقل حتى تصل إلى نقطة القذف على امتداد حزام الناقل،
بعد ذلك يقوم الحاسوب بإخراج منفذ هوائي مركز لإخراج الهواء لمكان التخزين المصمم له أو إلى ناقل مائل لتغذية مكان التخزين.
ويحتوي كل مخزن علي ما يقارب من 1:1،5رزم من المادة الفارزة. ويتم إفراغ المخازن إلى الناقل المغذي لها.
ثم يتم فحص الأوعية البلاستيكية يدوياً ويتم إزالة أي ملوثات باقية أو أوعية بلاستيكية تحمل نوع مغاير من الأصماغ وذلك قبل الدخول علي الناقل المغذي.
وصف النظام الثنائي:
يفرز النظام الثنائي نوع واحد من الزجاجات التي تم تقطيعها والمتبقية من الزجاجات أو الأوعية في مجرى من المواد البلاستيكية المختلطة لم تُقطع بعد.
أما عن الفوائد الأساسية من النظام الثنائي وهي :
1- لا تحتاج الأوعية البلاستيكية للتقطيع قبل تصنيفها.
2- القدرة الإنتاجية تُعتبر أكبر من القدرة الإنتاجية للأنظمة التي تُقطع فيها المواد البلاستيكية. (مثال 3000 طن :1500 طن في الساعة الواحدة)
3- تُقلل تغذية وإمداد الأوعية غير المُقطعة المساحة المطلوبة بشكل واضح مما يسمح بإمكانية تثبيت المواد المتواجدة في مساحة أقل في تقنيات إعادة تدوير المواد.
أما عن عيب النظام الثنائي: فهو أنه يمكنه التعامل مع فرز نوع واحد فقط بدل من أنواع متعددة.
ويمكن للنظام الثنائي فرز:
- البولي إيثيلين تيرفثلات من البولي إيثيلين عالي الكثافة الطبيعي والمصبوغ.
- البولي إيثيلين تيرفثلات المصبوغ من البولي إيثيلين تيرفثلات الصافي.
- البولي إيثيلين عالي الكثاف طبيعي والبولي إيثيلين تيرفثلات الصافي من البولي إيثيلين عالي الكثافة المصبوغ.
- البولي إيثيلين عالي الكثافة الطبيعي من البولي إيثيلين عالي الكثافة المصبوغ.
- البولي كلوريد الفينيل من البولي إيثيلين تيرفثلات.
ولأنه يتم فرز نوع واحد فقط من هذه المواد في الوقت الواحد، فالأمر يتطلب بقاء المواد البلاستيكية في نظام الفرز الثنائي ثم انتقالها إلى نظام آخر لفرز نوع آخر وهكذا.
فعالية أنظمة الفصل المغناطيسي (MSS) لنظام الخط الأحادي في في تقنيات إعادة تدوير المواد:
يمكن إدخال نظام الفرز الآلي بكفاءة في تقنيات إعادة تدوير المواد (MRF)؛
حيث أتضح على مدار ثلاث مواسم وسنة كاملة من المتابعة وتشغيل نظام الفرز الآلي أنه قادر على الأداء في مجال تقنيات إعادة تدوير المواد بتكلفة منافسة للفرز اليدوي.
تعد جودة المواد البلاستيك المقدمة إلى المعدات الألية أمراً مهماً للتشغيل العالي للنظام الألي في تقنيات إعادة التدوير ( MRF)؛
يجب أن تُقدم المواد البلاستيكية بشكل واضح للنظام الآلي باستخدام صمغة الراتنج ، ففي تقنيات إعادة تدوير المواد يتم الفرز اليدوي عن طريق إزالة الملوثات قبل المرور بتقنيات الفصل المغناطيسية.
ولهذا السبب؛ يجب أن يتم دمج نظام الفرز الآلي بمعدات وأجهزة فرز مزيلة للملوثات، ويعد استخدام ضغط الهواء لإزالة الورق أو الألومنيوم أو الملصقات وغيرها امراً بالغ الأهمية لتحقيق الكفاءة المرجوًة لنظام الفرز الآلي، ومن الممكن أن يشكل التعاقد مع ممول لنظام الفرز الآلي لتصميم وتركيب النظام المبدأي لفرز وإزالة الملوثات أكثر إفادة وفعالية لتاأكيد انسجامه التام مع نظام الفرز الآلي.
ويتطلب تشغيل نظام الفرز الألي الفعال المحقق لأقل تكلفة أن يُستخدم لأطول عدد ساعات ممكنة في اليوم:-
وتعمل تلك التقنيات لحوالي من 16:18 ساعة يومياً. وتعتبر تكلفة رأس المال لهذا النظام الألي عالية مقارنةً بتكلفة النظام الألي.
وخصوصاً عند استخدام مزيلات مسبقة للملوثات ومعدات تثقيب ومعدات تدفق، وبالتالي فبالإضافة للحفاظ على تشغيل النظام الألي لأطول ساعات ممكنة يومياً؛
فمن المهم أن نتأكد أن هذا النظام يتم تزويده بكمية ثابتة من الزجاجات البلاستيكية (تقريباً حوالي 900:1500 طن/ساعة) خلال يوم العمل. وذلك بغض النظر عن أن الفرز اليدوي يعطل الوقت، فإنه سيتطلب ذلك قدرة تدفقية مندفعة في كلا الطرفين في الأمام وعند الفصل من النظام.
تتطلب صيانة نظام الفرز الألي معرفة بالكمبيوتر والنظام الكهربي ومهارات الصيانة:-
ولا تعتبر المهارات اليدوية اللازمة لصيانة معظم أجهزة إعادة تدوير المواد كافية للحفاظ على النظام الآلي بكفاءة، وفي معظم الحالات فمن الضروري أن تمتلك واحد أو أكثر من فريق صيانة على دراية بمجال الكمبيوتر والنظام الكهربي. فسيؤدي نقص الصيانة إلى ارتفاع معدلات الأخطاء وزيادة التحكم اليدوي للتحكم بالجودة، لاغياً مدخرات الأيدي العاملة المتوقعة.
يتم تصميم نظام إزالة البولي كلوريد الفيلين في تقنيات إعادة تدوير المواد لرفع كفاءة إزالة البولي كلوريد الفيلين من البولي إيثيلين تيرفثالات وليس لإنتاج تيار البولي كلوريد الفيلين النقي. ويحتوي تيار البولي كلوريد الفيلين على كميات معروفة من الزجاجات المصنوعة من الأصماغ الأخرى؛ حيث 17% من الناتج السنوي لخط الفرز الآلي في تقنيات إعادة التدوير المشاركة كانت زجاجات مختلطة والتي لم يتم التعرف عليها ولم يتم قذفها بواسطة تيار الهواء.
وقد تضمنت الملاحظات في اجهزة إعادة تدوير المواد البلاستيكية والمناقشات مع صانع المعدات أن أغلبية الأواني البلاستيكية المفقودة عن طريق النظام الآلي قد تم فقدها بسبب أنها لم تكن مسطحة بشكل كافي قبل دخولها لنظام الفرز المغناطيسي. ونتيجة لذلك؛ فمن الطبيعي أن يصدم منفذ الهواء بعض الزجاجات بزاوية معينة معيداً إياها إلى الناقل. وبالتالي فإن الزجاجات المتبقية على الناقل لن يتم فرزها، ويجب أن تُباع كُرزم من الأصماغ المخلطة بسعر أقل منها للمقطعة إلى وحدات صغيرة.
وقد ترواحت نسبة الملوثات التي تم قياسها في عملية إعادة تدوير المواد ما بين 5.3% إلى 12.6% بعد فرز كلاً من البولي إيثيلين تيرفثالات والبولي إيثيلين الطبيعي عالي الكثافة والبولي إيثيلين عالي الكثافة.
فعالية الخط الأحادى الإتجاه في إعادة تدوير المخلفات:
تُقدم منظمة (Garten Services) حلولاً بديلة لفرز المواد البلاستكية تمهيداً لإعادة تدويرها؛ حيث تستقبل كمية كبيرة من المواد البلاستكية المختلطة ثم تفرزها باستخدام خط الإنتاج أحادي الإتجاه أو بالطرق اليدوية لإنتاج مادة الراتنج التي تُستخدم في إعادة تدوير المخلفات.
وعليه فيتم فصل الكميات الممزوجة عن طريق استخدام مواد تعمل على فصل البلاستك المختلط في زجاجات وحاويات منفصلة. ثم يتم نقل الحاويات التي بها البلاستك الذي تم فصله إلى الخط الذي يقوم بنقل وفرز البلاستك ويمر عبر الفارز المسئول عن تنقية البلاستيك من المواد الأخرى وفي مقدمتها الأوراق والأقلام. وتمر حاويات البلاستك بمرحليتن، الأولى وهي إزالة القطع البلاستيكية الصغيرة والقاذورات والحصى والأقمشة. والمرحلة الثانية هي إعادة تدوير الزجاجات والاواني الصغيرة.
أما الحاويات الكبيرة فهي تمر عبر ناقل به ثلاث منعطفات بزاوية 90 درجة بالإضافة إلى بعض الحواجز الأخرى الموجودة على جانبي الناقل الأصغر لإجبار حاويات البلاستك على المرور من خلال المجرى الأحادي. ثم تُفتح الفوارغ التي توجد بين الحاويات في الناقل لتسقط زجاجات البلاستك في هذه المنطقة لعمل المزيد من التدفقات لخط الفرز الذي يعمل بالتكنولوجيا المغناطيسية.
وتستطيع التكنولوجيا المغناطيسية من فرز سبع أنواع من المواد البلاستيكية. وتختلف تلك المواد طبقاً لبيئة السوق.
وقد قامت منظمة (Garten Services) بفرز المواد التالية:
البولي كلوريد الفينيل
البولي إيثيلين الأبيض والأزرق عالي الكثافة
البولي إيثيلين الأحمر والبرتقالي والأزرق عالي الكثافة
البولي إيثيلين الملون عالي الكثافة
البولي إيثيلين تيرفثالات
البولي إيثيلين الطبيعي عالي الكثافة
البولي برولين
وبعد أن تعرّف الماسح الضوئي على مادة الرايتنج يتم تعقب الزجاجة على الناقل حتى يصل لنقطة الطرد المناسبة؛ حيث يتدفق ضغط الهواء تجاه الحاوية ليدفعها على ناقل التغذية المنحدر لوضعها في المخزن. وتُستخدم الناقلات في الجزء السفلي الأمامي والخلفي لتفريغ الصناديق وتوصيل البلاستيك الذي تم فرزه إلى خطوط الفرز التي نتحكم في جودتها. ويتم فرز أي ملوثات متبقية أو حاويات بلاستكية استخدمت مادة الراتنج بشكل خاطئ، ويتم دفع البلاستك المفروز بشكل سلبى إلى المكبس الأفقي مع إرسال كمية من البلاستك إلى وسائل إعادة التدوير.
وتُظهر الإحصائات عن السنة المالية الأخيرة أن منظمة (Garten Services) باعت ما يقرب من 3.6 مليون رطل من البلاستيك وتخلصت من 252.000 إضافي من المخلفات، ويوضح الجدول 6.4 أنتاج المنظمة من المخلفات المعادة التدوير.
تكاليف النظام الآلي:
تبلغ التكلفة المالية لنظام ثنائي متكامل يشمل الناقل المغذي والثاقب واثنين من وحدات القياس ما يقرب من 200.000 دولار دون أن تشمل تلك التكلفة الهندسة والهواء المضغوط والكهرباء وهياكل الدعم والمخازن،
بينما تبلغ التكلفة المالية لنظام الخط الأحادي بما في ذلك خطوط النقل 250.000 دولار دون أن تشمل تكلفة الهندسة والهواء المضغوط والكهرباء وهياكل الدعم والمخازن.
متطلبات العمل:
وقد وُجد أن الأنظمة التي تعتمد على التكنولوجيا المغناطيسية تحتاج على الأقل إلى فارزين لمراقبة الجودة في مقدمة النظام الألي وقبل كميات المواد البلاستكية.
وبالنهاية....إليك موجز لنتائج نظام الفرز الآلي:
- يمكن تطبيق نظام الفرز الآلى في مجال إعادة تدوير المخلفات بكفاءة.
- يجب إزالة الحاويات الملوثة وغير البلاستكية.
- يعمل الفرز الآلى عند استخدام تيار الهواء (الأنظمة المستخدمة حالياً لضمان وصول البلاستيك النقي).
- يجب استخدام النظام الآلي بشكل كامل في يوم العمل لتعويض تكلفته العالية.
- يحتاج صيانة النظام الآلي إلى مهارات عالية في الحاسوب والكهرباء.
يبدو أنه سيظل هناك حاجة للفرز اليدوي لمراقبة جودة البلاستيك!!
الرابط مصدر المقال
