تصميم مصنع إعادة تدوير السيارات الخردة: المناطق، مسار العمل والمعدات

1. حدد حدود التخطيط قبل رسم الخط

الخطأ الأول هو التعامل مع مصنع إعادة تدوير السيارات الخردة على أنه ناقل واحد طويل. فالمركبات المنتهية العمر الافتراضي ليست مادة خام موحدة. فقد تحتوي على الوقود، والزيت، وسائل الفرامل، وسائل التبريد، ومواد التبريد، والبطاريات، وأكياس الهواء، والإطارات، والزجاج، والبلاستيك، والتجهيزات الداخلية، والأجزاء القابلة لإعادة الاستخدام، والأجزاء غير الحديدية ذات القيمة. لذلك، يجب أن يفصل التصميم الكامل بين مهمتين مختلفتين.

المهمة الأولى هي معالجة المركبات: الاستلام، والتوثيق، وإزالة الملوثات، والتفكيك، والتحضير. المهمة الثانية هي استخلاص المعادن: تقسيم الهياكل المعدة مسبقًا أو الأجزاء المعدنية إلى تدفق قابل للفرز، واستعادة المعادن الحديدية وغير الحديدية. يصف ملخص الاتحاد الأوروبي الخاص بالمركبات المنتهية العمر (ELV) المركبات المنتهية العمر بأنها تُجرد من مكوناتها قبل إخضاعها لمعالجة إضافية، مع إزالة المواد والمكونات الخطرة وفصلها. كما يحدد الملخص أهدافًا لإعادة الاستخدام/إعادة التدوير وإعادة الاستخدام/الاسترداد فيما يتعلق بتصميم المركبات وسياسة معالجتها. مصدر EUR-Lex

هذا الحد مهم من الناحية التجارية. فإذا طلب المشتري مخططًا لآلة التقطيع فقط، لكنه يخطط لاستلام مركبات كاملة، فإن المشروع يكون غير مكتمل. لا يزال الموقع بحاجة إلى مناطق آمنة للتصريف، ومناولة البطاريات، وإدارة الوسائد الهوائية أو المكونات النارية، واستعادة المبردات حيثما ينطبق ذلك، وتخزين الأجزاء القابلة لإعادة الاستخدام، وتخزين النفايات. ولا يمكن لخط التقطيع النهائي أن يفي بمفرده بمتطلبات المعالجة المسبقة هذه.

2. المجالات التي يناسبها خط إعادة تدوير سيارات النفايات من YUXI

ما نشرته YUXI خط إعادة تدوير نفايات السيارات وهي مخصصة للمركبات الخردة والأجزاء المعدنية المهملة مثل هياكل السيارات، والمصدات، وأغلفة المحركات، وألواح الهيكل، والمحركات، والعجلات، والدراجات النارية، والدراجات الهوائية. تصف الصفحة عملية تشغيل تعتمد على كسارة ذات عمودين للتمزيق الأولي، وكسارة معدنية من نوع المطرقة لخردة المعادن من أجل التكسير الأعمق، والفصل المغناطيسي للمعادن الحديدية، والفصل بالتيار الدوامي للمعادن غير الحديدية، ونظام تحكم مركزي.

فيما يتعلق بتخطيط التوزيع المكاني، يعني هذا أنه ينبغي التعامل مع خط «يوشي» باعتباره قسم المعالجة المكثفة والفصل في المنشأة. فهو لا يمثل بحد ذاته كامل ساحة المعالجة المرخصة. لا يزال المشتري بحاجة إلى مناطق استلام وإزالة التلوث والتفكيك في المرحلة الأولية؛ ومناطق تخزين المعادن ومعالجة المخلفات في المرحلة النهائية؛ ومساحة كافية حول كل آلة لأغراض التحميل والصيانة وفحص الشفرات أو المطارق وصيانة الأحزمة والتوقف في حالات الطوارئ.

تُعد المعلومات الواردة في صفحة المنتج مفيدة في تحديد تسلسل العمليات. حيث تتولى عملية التقطيع الأولي معالجة الأغلفة أو الأجزاء المعدنية الضخمة المُعدة مسبقًا، بينما تعمل عملية التكسير الثانوي على تحسين فصل المواد عندما يتعين جعلها أكثر ملاءمةً لعملية الفرز. يقوم الفصل المغناطيسي أولاً بإزالة المواد الغنية بالحديد. بعد ذلك، يعمل التيار الدوامي على فصل الألومنيوم والنحاس والمعادن غير الحديدية الموصلة الأخرى التي لا تستجيب للمغناطيسات العادية. يجب وضع نظام التحكم في مكان يتيح للمشغلين مراقبة التغذية وحمل الماكينة ونقاط نقل الناقل وجودة التفريغ دون الوقوف في المناطق الخطرة.

3. المناطق الأساسية في مخطط مصنع إعادة تدوير السيارات الخردة

يتم بناء التصميم المنظم على أساس المناطق، وليس على أساس الآلات المنفصلة. يجب أن يكون لكل منطقة غرض محدد، وقاعدة لحركة المرور، وحد أقصى للتخزين. وعندما تكون هذه العناصر غير واضحة، تنتظر المركبات في المكان الخطأ، وتقطع الرافعات الشوكية مسار التحميل المؤدي إلى آلة التقطيع، وتختلط المواد الخطرة مع الخردة العادية، وتصبح أعمال الصيانة صعبة.

منطقة الاستلام والفحص

يجب أن تتولى هذه المنطقة مهام مراقبة الدخول، والتعرف على المركبات، والوزن، والفحص البصري، والتخزين المؤقت. ولا ينبغي أن تزدحم بمخزون المنتجات أو بأعمال الصيانة الثقيلة. ويجب أن يتوفر في مسار الاستلام مساحة كافية للانعطاف لشاحنات السحب أو الناقلات، كما يجب أن يمنع المركبات التي لم تخضع للمعالجة من إعاقة مرور شاحنات الخردة المتجهة إلى الخارج.

منطقة إزالة التلوث

يتطلب إزالة التلوث وجود أرضية خاضعة للرقابة، ومنهجية لجمع السوائل، وتخزينًا يراعي مخاطر الحرائق، وتسلسلًا للعمل يمنع الاختلاط العرضي بين السوائل والمكونات. تشير إرشادات ولاية نيويورك الخاصة بمرافق تفكيك المركبات إلى أن هذه المرافق قد تنتج مبردات وزيوت وسوائل ناقل الحركة ومكونات مثل مفاتيح الزئبق وبطاريات الرصاص الحمضية ومكثفات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وأن هذه المخاوف تضاف إلى مشكلات مياه الأمطار والنفايات الخطرة والانبعاثات الجوية وتسربات النفط. مصدر: NYSDEC

منطقة التفكيك والأجزاء القابلة لإعادة الاستخدام

بعد إزالة الملوثات، يجوز للمشغلين إزالة المحركات، والعجلات، والمحولات الحفازة، والأجزاء المصنوعة من الألومنيوم، والأسلاك الكهربائية، والمبردات، والمكونات القابلة لإعادة الاستخدام، أو أي عناصر أخرى قابلة للبيع، وذلك وفقًا لنموذج العمل والقوانين المحلية. وتحتاج هذه المنطقة إلى مناضد، ودعامات للرفع أو الإمالة، ورفوف للأجزاء، وصناديق تخزين، وممرات آمنة للمشي، ومسار لنقل الهياكل المعدة إلى الأمام.

مخزن مؤقت مُعد مسبقًا

توفر المنطقة العازلة بين مرحلة التفكيك ومرحلة المعالجة المكثفة حماية للآلة التقطيع من التدفق غير المنتظم للمواد. كما أنها تتيح للمشغلين مكانًا لرفض المركبات غير الجاهزة. وينبغي وضع علامة واضحة على هذه المنطقة العازلة تفيد بأنها “للمواد الجاهزة فقط”، لا سيما عندما يستقبل الموقع مركبات كاملة وهياكل مركبات جاهزة في الوقت نفسه.

منطقة التقطيع والسحق

هذه هي المنطقة التي تتسم بارتفاع مستوى النشاط. وهي تتطلب إمكانية وصول الرافعة أو الكابح، وإمكانية رؤية قادوس التغذية، وتركيب حواجز أمان، ووضع خطة للتعامل مع الضوضاء والغبار، وإمدادات الطاقة، وممرات الصيانة، وطريقة للتعامل مع حالات الانسداد. ولا ينبغي وضعها في زاوية ضيقة لمجرد أن الماكينة تتسع فيها نظريًّا. ويُعتبر الوصول لأغراض الصيانة جزءًا من المساحة المطلوبة.

منطقة الفصل وتخزين المنتجات

بعد عملية التكسير، يجب أن تمر المواد عبر مراحل الفصل المغناطيسي، والفصل بالتيارات الدوامة، ومناطق التخزين دون حدوث تلوث متبادل. وينبغي تخزين النفايات الحديدية والمعادن غير الحديدية والمخلفات في مناطق منفصلة. وتسهل خطة التخزين النظيفة عملية الفحص التي يقوم بها المشتري، كما تساعد المشغلين على اكتشاف مشاكل الجودة بسرعة.

4. تدفق المواد: يجب أن يقلل التصميم من عدد التقاطعات

تستخدم تصميمات المصانع الأكثر موثوقية نظام تدفق المواد في اتجاه واحد. تدخل المركبات غير المعالجة من جانب واحد. ثم تتحرك الهياكل التي تمت إزالة الملوثات منها وتفكيكها إلى الأمام. وتستمر المواد المقطعة في مسارها نحو عملية الفرز. وتخرج المنتجات النظيفة من الجانب المقابل أو عبر مسار خروج منفصل. يبدو الأمر بسيطًا، لكن العديد من التصميمات تفشل لأن الشاحنات والرافعات الشوكية واللوادر والأشخاص يتشاركون نفس المساحة.

حاول الفصل بين أربعة تدفقات: تدفق المركبات، وتدفق المواد الخطرة، وتدفق المواد الثقيلة، وتدفق الأشخاص. ويشمل تدفق المركبات عمليات الاستلام والتجهيز المؤقت والنقل إلى محطة إزالة التلوث. أما تدفق المواد الخطرة فيشمل السوائل والبطاريات ومواد التبريد والأجزاء الخاضعة للرقابة. ويشمل تدفق المواد الثقيلة هياكل المركبات المعدة للتخلص منها، والمواد المقطعة، وأكوام المنتجات. ويشمل تدفق الأشخاص المشغلين وفنيي الصيانة والزوار. وكلما قلّت نقاط التقاطع بين هذه التدفقات، زادت سهولة إدارة المنشأة.

كما ينبغي على مالكي المصانع التخطيط لحالات التدفق العكسي. ففي بعض الأحيان، قد لا تكون إحدى الخزانات جاهزة، أو تكون قطعة التغذية أكبر من اللازم، أو يحتاج الناقل إلى التنظيف، أو تفشل كومة من المنتج المفصول في اجتياز فحص الجودة. وإذا كان المسار الوحيد هو التقدم إلى الأمام، فإن المشغلين يلجأون إلى الحلول الارتجالية. ويشمل التصميم الجيد مناطق لرفض المنتجات ومسارات لإعادة المعالجة لا تعيق سير الإنتاج العادي.

5. توزيع المعدات حسب مراحل العملية

ينبغي وضع المعدات وفقًا لأهمية العملية، وليس فقط وفقًا للمساحة المتاحة على الأرض. فالآلة التي يصعب الوصول إليها ستكلف وقتًا إضافيًا في كل مرة تحتاج فيها إلى الفحص أو التنظيف أو صيانة الشفرات أو المطارق أو ضبط الأحزمة أو فحص أجهزة الاستشعار.

كسارة ثنائية المحور / آلة التقطيع الأولية

يجب أن تكون آلة التقطيع الأولية قريبة بما يكفي من منطقة التخزين المؤقتة المخصصة للهياكل المعدة، لضمان كفاءة التغذية، ولكن دون أن تكون قريبة لدرجة أن أكوام التخزين تتسرب إلى منطقة الخدمة. كما يجب أن تتوفر لها جانب تحميل آمن، وجانب تفريغ يتوافق مع الناقل التالي، ومساحة خالية كافية حولها لإجراء أعمال الصيانة. وإذا كانت الآلة تُغذى بواسطة رافعة ذات ملقط أو لودر، فيجب أن يتوافق موقع الآلة مع نصف قطر الدوران، والرؤية، وحماية المشغل.

كسارة معدنية من نوع المطرقة

عادةً ما يتم وضع عملية التكسير الثانوي بعد عملية التقطيع الأولي عندما تكون هناك حاجة إلى تحرير أفضل للمواد أو إلى حبيبات أصغر حجمًا قبل الفصل. ويجب أن يأخذ التصميم في الاعتبار الغبار، والضوضاء، وإمكانية الوصول لأغراض الفحص، واستبدال الأجزاء القابلة للتآكل، ومسار المواد الدخيلة أو غير المناسبة. لا تضع الكسارة المطرقية في مكان قد يؤدي فيه انسداد مخرج التفريغ إلى ارتداد المواد إلى آلة التقطيع الأولية.

فاصل مغناطيسي

كلما تم عرض المادة في الطبقة الخاضعة للرقابة، كان تأثير الفصل المغناطيسي في أفضل حالاته. يجب ألا يكون الناقل الذي ينقل المغناطيس محملًا بشكل زائد أو غير مستوٍ. يجب ترك مساحة كافية لتفريغ المواد الحديدية، وتنظيف حجرة المنتج، وصيانة المغناطيس. فإذا سقطت مادة حديدية في الكومة الخاطئة، يحتاج المشغلون إلى مساحة لتصحيح المشكلة بأمان.

جهاز الفصل بالتيارات الدوامة

يجب إجراء عملية الفصل الدوامي بعد إزالة المعادن السوداء، لأن الأجزاء المتبقية الغنية بالحديد ستعيق استرداد المعادن غير الحديدية والمعدات. وينبغي أن يتضمن التصميم فواصل قابلة للتعديل، وصناديق نفايات منفصلة للتدفقات غير الحديدية والمتبقية، ومساحة لفحص الجودة. ونظرًا لأن قيمة الألومنيوم والنحاس غالبًا ما تبرر هذه المرحلة، فيجب حماية منصات التفريغ من الاختلاط العرضي.

التحكم والمراقبة المركزيان

لا ينبغي وضع خزانة التحكم أو غرفة التحكم لمجرد تسهيل توصيل الكابلات. فالمشغلون يحتاجون إلى رؤية واضحة للخط، ووصول آمن، وحماية من الغبار، ومسار عملي لفحص أجهزة الإنذار. وتشير صفحة منتجات YUXI إلى التحكم المركزي لمراقبة الخط؛ ومن حيث التصميم، ينبغي أن تدعم نقطة التحكم تلك اتخاذ قرارات سريعة بشأن التغذية، وعكس الحمل الزائد، وإيقاف الناقل، وجودة المنتج.

6. المساحة والمرافق وطرق الوصول: لا تعتمد على المساحة الإجمالية وحدها

الرسم الذي يقتصر على عرض وطول الآلة لا يُعد مخططًا لمصنع. فالمساحة الفعلية تشمل مساحة التغذية، ومساحة المخزون، وباب الصيانة، ومسار استبدال الحزام، ومعدات إزالة الغبار، والخزانة الكهربائية، والممر الآمن، وممر الطوارئ، وممرات إطفاء الحرائق، والصرف، ونصف قطر دوران الشاحنات، والتوسع المستقبلي. وستشغل هذه العناصر مساحة أكبر من مساحة الآلات نفسها.

يجب التأكد من الأبعاد الدقيقة للمنشأة مع فريق الهندسة في YUXI بعد أن يقدم المشتري مخطط الموقع، وصورًا أو مقاطع فيديو للمواد، والسعة المطلوبة، ومتطلبات السلامة المحلية، وأهداف الإنتاج. وبدون هذه المعلومات، فإن أي رقم يتعلق بمساحة المنشأة لا يعدو كونه فكرة تقريبية ولا ينبغي اعتباره تخطيطًا نهائيًا.

7. يجب تضمين اعتبارات السلامة والصيانة في التصميم

تشتمل معدات إعادة تدوير السيارات الخردة على ناقلات متحركة، وأعمدة دوارة، وغرف تكسير، وأنظمة هيدروليكية، وحواف مواد مكشوفة، ومعدات تحميل ثقيلة. تنص القاعدة العامة لحماية الآلات الصادرة عن إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) على أن وسائل حماية الآلات يجب أن تحمي المشغلين والموظفين الآخرين من المخاطر مثل نقاط التشغيل، ونقاط الانضغاط عند الدخول، والأجزاء الدوارة، والرقائق المتطايرة، والشرر. المصدر: OSHA 1910.212

كما أن تخطيط أعمال الصيانة لا يقل أهمية. تغطي معايير «القفل والتمييز» الصادرة عن إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) أعمال الخدمة والصيانة المتعلقة بالتشغيل العرضي أو بدء التشغيل أو إطلاق الطاقة المخزنة التي قد تلحق الضرر بالعمال؛ وهي تتطلب اتباع إجراءات لتعطيل المعدات والسيطرة على مصادر الطاقة الخطرة. المصدر: OSHA 1910.147

في التصميم الفعلي، يعني هذا أنه ينبغي مناقشة مواقع الطوارئ ونقاط العزل والبوابات الأمنية ومنصات الخدمة والإضاءة والممرات الأمنية قبل تركيب المعدات. فالناقل الذي يسهل تصميمه ولكن يستحيل تنظيفه بأمان سيصبح مشكلة يومية. كما أن آلة التقطيع التي يتعذر الوصول إليها باستخدام أدوات الصيانة ستؤدي إلى زيادة فترات التعطل. أما خزانة التحكم الموضوعة في منطقة متربة أو معرضة للاهتزازات أو مسدودة، فستقلل من موثوقية النظام.

9. ثلاثة اتجاهات نموذجية للتخطيط

ليس كل مشترٍ بحاجة إلى نفس المصنع. يعتمد التصميم الصحيح على ما إذا كانت المؤسسة تحقق أرباحها بشكل أساسي من قطع الغيار، أو النفايات السوداء، أو إعادة تدوير المعادن غير الحديدية، أو المعالجة المتكاملة.

ساحة تفكيك متخصصة في قطع الغيار

يوفر هذا التصميم مساحة أكبر لعمليات الاستلام، وإزالة الملوثات، ومحطات الرفع، وتخزين قطع الغيار، وإدارة المخزون. ويمكن الاستعانة بمصادر خارجية للقيام بعمليات التقطيع الثقيلة أو إضافتها لاحقًا. ويُعد هذا التصميم مناسبًا عندما تكون قطع الغيار والمكونات القابلة لإعادة الاستخدام هي النشاط الرئيسي للشركة.

خط تقطيع وفصل هياكل السفن المُعدة مسبقًا

يركز هذا التصميم على تدفق المواد الثقيلة. حيث يتم تخزين القذائف الجاهزة أو الأجزاء المعدنية مؤقتًا، ثم يتم تقطيعها وسحقها وفصلها. ويُعد هذا التصميم هو الأقرب إلى خط إعادة تدوير سيارات النفايات من طراز YUXI، شريطة أن تكون عمليات إزالة التلوث والتفكيك في المراحل الأولية قد تمت بالفعل.

محطة متكاملة لإعادة تدوير المركبات المنتهية الصلاحية

يجمع هذا التصميم بين عمليات الاستلام، وإزالة الملوثات، والتفكيك، ومخزن الهياكل المعدة للتخلص منها، والتقطيع، والفصل، وتخزين المنتجات في موقع واحد. وهو يوفر مزيدًا من التحكم، لكنه يتطلب أيضًا تخطيطًا أكثر دقة فيما يتعلق بالامتثال للوائح، والعمالة، والمرافق، والتخزين، وحركة المرور، والسلامة.

10. قائمة مراجعة طلب عرض الأسعار (RFQ) لاقتراح تخطيط فعلي

قبل طلب مخطط المصنع، يرجى تجهيز المعلومات التالية. فهي تتيح لشركة YUXI مناقشة مسار عملي لتركيب المعدات دون الاعتماد على افتراضات غير واقعية بشأن السعة أو المساحة المطلوبة أو الإنتاجية.

• صور أو مقاطع فيديو للمركبات القادمة والقذائف والأجزاء المعدنية.
• سواء كانت المركبات مركبات منتهية العمر (ELV) كاملة أو هياكل مركبات تم إزالة الملوثات منها بالفعل.
• الهدف اليومي والساعي للمعالجة في ظل ظروف تغذية واقعية.
• الناتج المطلوب: خردة ممزقة بشكل خشن، خردة حديدية أنظف، جزء غير حديدي غني بالألمنيوم، أو مادة تم تكريرها بشكل إضافي.
• أبعاد المبنى أو الموقع الخارجي المتاحة، بما في ذلك الارتفاع ومواقع الأعمدة.
• طريقة التحميل المفضلة: الرافعة الشوكية، أو الرافعة ذات الملاقط، أو الرافعة الشوكية، أو الناقل، أو طريقة التحميل المختلطة.
• مصدر الطاقة، وتفضيلات غرفة التحكم، ومتطلبات مكافحة الغبار، والقواعد البيئية المحلية.
• مساحة مخصصة لأعمال الصيانة وتخزين المنتجات وتحميل الشاحنات والتوسع المستقبلي.