مصادر الانبعاثات في عملية إنتاج الأسفلت

ما هو عامل انبعاث الأسفلت؟

أثناء عملية الإنتاج، يتم إطلاق كمية كبيرة من الغبار أثناء عمليات التكسير والغربلة والنقل والتجفيف والخلط والتحميل التي يجب إجراؤها في مصانع الأسفلت. يمكن أيضًا أن تكون مناطق تخزين الركام الخارجية والأحزمة الناقلة ونقاط نقل الركام مصدرًا لكميات كبيرة من الغبار بسبب تأثير الرياح في المناطق المفتوحة.
في المجففات التي يتم فيها تسخين الركام، تتشكل أيضًا غازات غير مرغوب فيها مثل ثاني أكسيد الكبريت وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين الناتجة عن الاحتراق، بالإضافة إلى الغبار والمواد العضوية الضارة التي قد تنشأ عن تسخين مادة البيتومين.
اعتمادًا على نوع الوقود، يتشكل الغبار والملوثات الغازية الناتجة عن الاحتراق من غلايات الزيت الساخن المستخدمة أثناء تسخين المادة البيتومينية.
سيتم إطلاق الغبار نتيجة لعمليات الغربلة والسحق في المرافق المتكاملة حيث يتم أيضًا تنفيذ الإنتاج الكلي. وبعبارة أخرى، فإن عمليات الحفر والتفجير وعمليات التحميل والتفريغ والسحق والغربلة في المحجر والنقل المكشوف وتخزين المواد هي أيضًا مصادر لانبعاث الغبار.

طرق تقليل الانبعاثات والسيطرة عليها

الملوث الرئيسي لكل من مصانع الأسفلت المتكاملة والمحطات غير المتكاملة هو الغبار. يمكن تقليل انبعاث الغبار عن طريق جمع الغبار باستخدام أنظمة تجميع الغبار وتمريره عبر نظام تصفية الغبار. نظام الترشيح الأكثر تفضيلاً هو مرشحات الأكياس. وبصرف النظر عن هذا، يمكن أيضًا استخدام المرشحات الكهروستاتيكية وأنظمة التحكم في الغبار المائي.
وبصرف النظر عن هذا، يمكن تقليل انبعاثات الغبار التي ستحدث على سيور النقل الكلية باستخدام أنظمة الحزام المغلق. يتم إعادة استخدام الغبار المحتجز في نظام تصفية الغبار كمواد حشو في الإنتاج ويوفر مساهمة اقتصادية.
من أجل تقليل انبعاث الغاز، ينبغي أن تتم عمليات التجفيف والتسخين في الأفران الدوارة المجففة باستخدام أنواع الوقود وأنظمة الاحتراق عالية الجودة. يجب استعادة الطاقة الحرارية للغازات العادمة واستخدامها في نظام التجفيف. يجب أيضًا تصفية انبعاثات الغبار التي ستحدث في هذه الأفران باستخدام نظام جمع الغبار الموجود أو إنشاء نظام مستقل للتحكم في الغبار.
في الخلاطات التي يتم فيها خلط الركام والقار والمواد المضافة الأخرى، يوصى بجمع ومعالجة المركبات العضوية التي تتبخر أثناء التحميل على الشاحنة وأثناء تعبئة البيتومين.
سوف تتشكل مواد عضوية ضارة نتيجة لتسخين المادة البيتومينية في مجففات ومنشآت الخلطة الأسفلتية (الخلطة المستمرة) التي تستخدم الأسفلت المعاد تدويره. اعتمادا على كمية التذبذبات، يمكن تطبيق تقنيات التحكم.
بالإضافة إلى ذلك، يجب تغطية الطرق داخل المصنع وتنظيفها وتطبيق قمع الغبار من أجل تقليل انبعاث الغبار في مناطق الإنتاج. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي استخدام ستائر مصدات الرياح وأنظمة إخماد الغبار في مناطق التخزين. يجب تخزين المواد الرقيقة في الداخل قدر الإمكان.
يوصى بتنفيذ أنشطة غربلة التكسير في مناطق مغلقة تمامًا من أجل تقليل انبعاث الغبار وسهولة التحكم فيها.
قد تكون الطاقة الكهربائية مفضلة كخيار لتسخين خزانات البيتومين المعزولة.
يتم استخدام تقنيات صديقة للبيئة لتقليل مصادر الانبعاثات التي تحدث أثناء إنتاج أسفلت بوليجونماخ.
الانبعاثات، أنظمة جمع الغبار، المرشحات الأكياس، المرشحات الكهروستاتيكية، الركام

عملية إنتاج الأسفلت في إنشاء طرق عالية الجودة

الأسفلت (البيتومين)؛

يتم الحصول عليه عن طريق ترسيب النفط الخام في الطبيعة في العمليات الطبيعية أو عن طريق التقطير البشري. تحتوي هذه المادة على تركيبة هيدروكربونية ولون يتراوح من البني الداكن إلى الأسود. في بعض الأحيان يتم تعديل البيتومين بالبوليمرات لتحسين الأداء.
الأسفلت، والذي يستخدم كمادة بناء فوقية خاصة في أعمال بناء الطرق؛ وهو عبارة عن خليط لاصق من البيتومين يتم إنتاجه عن طريق دمج المعادن والركام. الركام الموجود في الخلطات الإسفلتية المستخدمة في بناء الطرق الإسفلتية عبارة عن معادن صلبة يتم اختيارها وفقًا لخصائص البنية الفوقية المراد إنتاجها. هذه مواد مثل الحجر المسحوق والحصى والرمل.
تنقسم أنواع الطرق الإسفلتية الأكثر إنتاجًا إلى ثلاثة أنواع من الأسفلت الساخن والأسفلت البارد وطلاء الأسطح.

1-الخلطة الاسفلتية الساخنة :

يتم خلط الركام عند درجة حرارة 145-160 درجة مئوية مع البيتومين المسال بالتسخين عند نفس درجة الحرارة تقريبًا بالنسب المطلوبة. وتختلف نسب الركام والقار في الخليط حسب خصائص المنتج المراد إنتاجه. ومع ذلك، فإن ما يقرب من 95% من الخليط عبارة عن ركام و5% عبارة عن قار.
في مرافق إنتاج خليط الأسفلت الساخن، يتم استخدام الركام بثلاثة أحجام مختلفة بشكل عام. يتم تجفيف الركام في مجفف عند درجة حرارة 145-160 درجة مئوية ثم يخلط مع القار المسخن عند درجة حرارة 155-160 درجة مئوية في الخلاط. يمكن أيضًا إضافة إضافات مثل الحشو والمصطكي الحجري إلى الخليط. تبلغ مدة خلط كل دفعة حوالي 45 ثانية. يجب أن يكون البيتومين والركام متجانسين تمامًا مع بعضهما البعض. تتم أيضًا إضافة الحشوات المعدنية الدقيقة إلى المزيج وتساعد على ربط البيتومين بالركام. تقوم منشآت إنتاج الأسفلت بإنتاج الأسفلت عند درجة حرارة 160 درجة مئوية تقريبًا. يتم استخدام نوعين من مصانع الأسفلت، الثابتة والمتحركة.

2- الإسفلت البارد :

وهو عبارة عن خليط مكون من الركام الناعم ومستحلب الإسفلت والحشوات المعدنية والماء. يتم استخدامه في صيانة وإصلاح سطح الرصيف الإسفلتي. تكلفتها أقل من الأسفلت الساخن وتطبيقات الطلاء الأخرى.
بالنسبة لأولئك الذين يقودون سياراتهم في حركة المرور، يعتبر الأسفلت البارد فعالاً للغاية في القضاء على الأخاديد والمطبات والحفر الموجودة على الطريق والتي تؤثر على أداء القيادة وفي الحالات التي تهدف إلى نعومة السطح. كما أنها اقتصادية وأسهل في التصنيع.
عادة ما يتم تطبيق خليط البيتومين على سطح الطريق بواسطة آلات الرصف المثبتة على الشاحنة ويتم تصميمها وفقًا لذلك. يمكن إضافة إضافات إضافية إلى خليط الملاط إذا رغبت في ذلك.

3-طلاء السطح:

إنه التطبيق الذي يتم فيه وضع المادة الرابطة والركام على السطح واحدًا تلو الآخر. يتم رش المستحلبات الإسفلتية على سطح الطريق بواسطة الموزع الإسفلتي ثم يتم وضع الحصى عليه وضغط المادة بواسطة الأسطوانة. يمكن أيضًا تطبيق طلاء السطح كطبقة واحدة أو أكثر. من السهل وضعه والتكلفة منخفضة. إلا أن تكاليف الصيانة والإصلاح مرتفعة بسبب تأثرها بالظروف المناخية المتغيرة.

إنتاج الأسفلت

كلما كانت المسافة من مرافق إنتاج الأسفلت إلى منطقة العمل أقصر، كلما كان الإنتاج وإنجاز العمل أسرع.
تنقسم مصانع الأسفلت إلى ثلاثة أنواع: محطات الخلط، مصانع الخلط الطبلي (الخلط المستمر) ومحطات الأسفلت المتكاملة. يمكن إنتاج الأنواع الثلاثة على أنها ثابتة ومتحركة.

1- مصنع الأسفلت من نوع الدفعة:

وهو النبات الأكثر استخداما في العالم. يمكن إنتاج إنتاج عالي الجودة في هذا النوع من النباتات. بعد أن يتم وزن جميع المكونات بشكل منفصل وفقًا للخصائص المطلوبة في عملية الإنتاج، يتم تضمينها في عملية الإنتاج وتكتمل كل فترة إنتاج في حوالي 40-50 ثانية. كمية الإنتاج في مثل هذه المصانع أقل من مصانع خلط الطبول.

2-الخلطة الطبلية (الخلطة المستمرة) لمصنع الأسفلت:

في هذا النوع من النباتات، على عكس محطات الخلط، يتم إضافة البيتومين والمواد المضافة الأخرى إليها بينما يغادر الركام المجفف. نظرًا لعدم وجود خلاط، فإن أوقات الانتظار (الخلط، فتح وإغلاق غطاء الخلاط، تفريغ المواد، وما إلى ذلك) لا تحدث كما هو الحال في المصانع ذات الدفعات. ولذلك، فإن كميات الإنتاج أعلى من المصانع من النوع الدفعي.

3- مصنع الأسفلت المتكامل:

مصنع الأسفلت المتكامل، والمعروف أيضًا باسم مصنع الأسفلت المدمج، عبارة عن منشأة متطورة تجمع بين المكونات المختلفة لعملية إنتاج الأسفلت في وحدة واحدة. على عكس مصانع الأسفلت التقليدية حيث تكون الوحدات الفردية (مثل صوامع التغذية، وأسطوانة التجفيف، والخلاط، وما إلى ذلك) كيانات منفصلة، فإن مصنع الأسفلت المتكامل يضم كل هذه المكونات في هيكل مدمج ومكتفي بذاته. يوفر هذا التصميم العديد من المزايا، بما في ذلك مساحة أصغر، وتقليل وقت الإعداد، وتحسين إمكانية التنقل. تتميز محطات الأسفلت المتكاملة بالكفاءة العالية والفعالية من حيث التكلفة، مما يجعلها مثالية للمشاريع المؤقتة أو المواقع ذات المساحة المحدودة. تعمل الطبيعة المتكاملة لهذه المصانع على تبسيط عملية الإنتاج، مما يسمح بالتشغيل السلس وسهولة الصيانة. بالإضافة إلى ذلك، فهي غالبًا ما تتميز بأنظمة التشغيل الآلي المتقدمة التي تعمل على تحسين التحكم والمراقبة الشاملة للمصنع، مما يؤدي إلى إنتاج أسفلت ثابت وعالي الجودة. أصبحت مصانع الأسفلت المتكاملة ذات شعبية متزايدة في الصناعة نظرًا لتعدد استخداماتها وكفاءتها وقدرتها على تلبية المتطلبات الصعبة لإنتاج الأسفلت الحديث.

وحدات في مصنع الأسفلت ومراحل إنتاج الأسفلت

مصانع الأسفلت. وتتكون من صوامع التغذية، والأحزمة الناقلة، والمجفف، والوزن الأوتوماتيكي، ووحدات الخلاط والتحميل.

صوامع التغذية:

في مصنع الأسفلت، تلعب صوامع التغذية دورًا حاسمًا في عملية الإنتاج. تُستخدم هذه الصوامع لتخزين المواد الخام المختلفة مثل الركام ومواد الحشو وأحيانًا الرصف الإسفلتي المعاد تدويره (RAP). عادةً ما يتم تخزين الركام في حجرات مختلفة داخل الصوامع بناءً على الحجم والنوع لضمان تحقيق مزيج دقيق أثناء إنتاج خليط الأسفلت. تم تجهيز صوامع التغذية بأنظمة للتحكم في تفريغ المواد للحفاظ على تدفق مستمر ومتسق إلى وحدة الخلط. تعد الصيانة والمراقبة المناسبة لصوامع التغذية أمرًا ضروريًا لمنع فصل المواد، وضمان التدفق المناسب للمواد، وإنتاج مخاليط أسفلتية عالية الجودة في نهاية المطاف. يعد تصميم وقدرة صوامع التغذية من الاعتبارات المهمة في الكفاءة والإنتاجية الشاملة لمصنع الأسفلت، مما يجعلها عنصرًا حاسمًا في إنتاج الأسفلت.

سيور ناقلة:

تعتبر السيور الناقلة عنصراً أساسياً في عملية إنتاج الأسفلت، مما يسهل حركة المواد المختلفة داخل المصنع. تُستخدم هذه الأحزمة لنقل الركام ومواد الحشو وRAP (رصيف الأسفلت المعاد تدويره) والمكونات الأخرى من جزء من المصنع إلى آخر. تم تصميم سيور النقل للتعامل مع الأحمال الثقيلة وهي مجهزة بآليات للتحكم في سرعة واتجاه تدفق المواد. إنهم يلعبون دورًا رئيسيًا في ضمان التشغيل المستمر والفعال من خلال توصيل المواد إلى وحدة الخلط في الوقت المناسب وبالنسب الصحيحة. تعد الصيانة المناسبة لأحزمة النقل أمرًا بالغ الأهمية لتجنب التوقف عن العمل وضمان التشغيل السلس لمصنع الأسفلت. يتم استخدام أنواع مختلفة من أحزمة النقل في مصانع الأسفلت، وهي مصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات المحددة مثل الأحزمة المائلة لنقل المواد إلى المكونات المرتفعة أو الأحزمة المغطاة للتعامل مع المواد السائبة. بشكل عام، لا غنى عن سيور النقل في تحسين عملية الإنتاج وتعزيز الإنتاجية الإجمالية لمصنع الأسفلت.

مجفف:

تعتبر أسطوانة المجفف في مصنع الأسفلت مكونًا مهمًا مسؤولاً عن تجفيف وتسخين الركام المستخدم في خليط الأسفلت. يتم تغذية الركام، مثل الحصى أو الرمل أو الحجر، في أسطوانة المجفف حيث يتم تسخينها إلى درجة الحرارة المطلوبة. لا تقوم الحرارة بإزالة الرطوبة من الركام فحسب، بل تقوم أيضًا بتسخينها مسبقًا، مما يسمح بالتصاق أفضل مع رابط الإسفلت أثناء الخلط. يضمن التصميم الدوار لأسطوانة المجفف تسخين الركام وتجفيفه بشكل متساوٍ، مما يعزز مزيج الأسفلت الموحد والمتسق. تؤثر كفاءة أسطوانة التجفيف بشكل مباشر على الجودة الشاملة لمزيج الأسفلت، مما يجعله عنصرًا حاسمًا في عملية الإنتاج. تعد المعايرة والتحكم المناسبان في درجة حرارة وسرعة أسطوانة المجفف أمرًا ضروريًا لتحقيق المستوى المطلوب من التجفيف والتسخين لإنتاج خليط الأسفلت الأمثل.

غربال ومخبأ الركام الساخن:

يتم فصل الركام الساخن القادم من المجفف وفقًا لحجمه في المناخل ويأتي الركام الساخن إلى مستودع إعادة التدوير. يتم إرسال مادة الغربال مرة أخرى إلى الكسارة. يتم نقل المواد القادمة إلى مستودعات الركام الساخن إلى الخلاط بالكمية المطلوبة بواسطة نظام الوزن الأوتوماتيكي حسب وصفة الإنتاج.

خلاط:

في مصنع الأسفلت، يعد الخلاط مكونًا حاسمًا مسؤولاً عن دمج الركام الساخن مع رابط الأسفلت لإنتاج خليط الأسفلت النهائي. تتكون وحدة الخلط عادةً من طاحونة مزدوجة العمود أو خلاطة أسطوانية حيث يتم خلط الركام ورابط الإسفلت بشكل كامل لتكوين مزيج أسفلت متجانس ومغطى جيدًا. الحركة الدوارة للخلاط تضمن أن الركام مطلي بشكل متساوي بمادة رابطة الأسفلت، مما يؤدي إلى الحصول على خليط أسفلت عالي الجودة. يتم التحكم في عملية الخلط بعناية لتحقيق درجة الحرارة المطلوبة ووقت الخلط، مما يضمن الخلط المناسب للمواد. تعد المعايرة والصيانة الصحيحة للخلاط أمرًا ضروريًا لضمان جودة الخلط المتسقة وكفاءة الإنتاج في مصنع الأسفلت. يؤثر تصميم الخلاط وكفاءته بشكل كبير على الأداء العام وجودة مزيج الأسفلت المنتج.

نظام التحكم في الغبار:

يعد نظام التحكم في الغبار في مصنع الأسفلت مكونًا حاسمًا تم تصميمه لتقليل انبعاث جزيئات الغبار والتحكم فيه أثناء عملية الإنتاج. وتتكون من آليات ومعدات مختلفة تهدف إلى التقاط واحتواء الغبار الناتج عن أنشطة مثل معالجة الركام والتجفيف والنقل والخلط. الهدف الأساسي لنظام التحكم في الغبار هو تحسين جودة الهواء، وتلبية اللوائح البيئية، وإنشاء بيئة عمل أكثر أمانًا للعاملين في المصنع. تشمل المكونات الشائعة لنظام التحكم في الغبار مجمعات الغبار والمرشحات وأجهزة غسل الغاز وأنظمة التهوية. تقوم مجمعات الغبار، مثل الأكياس الأكياسية أو الأعاصير، بالتقاط الجزيئات المحمولة بالهواء، بينما تقوم المرشحات بحبس الجسيمات الدقيقة. تساعد أجهزة غسل الغاز على إزالة الغبار من غازات العادم، وتضمن أنظمة التهوية تدفق الهواء بشكل مناسب واحتواء الغبار داخل مباني المصنع. تعد الصيانة المنتظمة ومراقبة نظام التحكم في الغبار أمرًا ضروريًا لضمان فعاليته في تقليل انبعاثات الغبار وتعزيز الاستدامة البيئية في عمليات مصانع الأسفلت.

نظام البيتومين:

يتكون من صهاريج تخزين البيتومين ونظام التدفئة. يتم جلب المواد البيتومينية إلى المصنع من المصفاة بواسطة مركبات عازلة للحرارة ويتم تخزينها في صهاريج البيتومين. يوجد في الخزانات نظام تدفئة لمنع المادة البيتومينية من التجمد. بشكل عام، يتم استخدام غلايات الزيت الساخن التي تعمل بالوقود السائل أو الغاز.