تم تصميم أنظمة إعادة تدوير LED متكاملة بالكامل لاستعادة المواد القابلة للاستخدام بشكل مربح بكميات أكبر.
بواسطةديل ويليامز
20 آب 2024
Recyclers must swiftly adapt to prepare for the significant surge in LED lighting products as the global shift toward energy-efficient LED lighting is projected to grow at a compound annual rate of 11 percent from 2023 to 2030يكمن التحدي في إعادة تدوير كميات كبيرة من المصابيح المستعملة من مختلف الأحجام والأشكال وكثافة الثنائيات.يجب على مصنعي مصابيح LED أيضًا إعادة تدوير المنتجات المعيبة لاستعادة المواد القيمة التي قد تتضمن الغاليوم، والإنديوم والمعادن الأخرى من الرقائق الإلكترونية، وكذلك الزجاج والبلاستيك. يمكن فصل الغاليوم والإنديوم من خلال مزيد من المعالجة في خط التداول.
لكن لتحقيق أقصى قدر من إعادة التدوير، المفتاح هو تفكيك التكوينات المعقدة للضوء ثم فصلها بشكل فعال إلى مواد قيمة.هذا يتطلب من مُعادِلات إعادة التدوير أن تُكيّف عملياتها وأنظمتها لتلبية الخصائص المميزة للضوء، والتي تختلف عن المصابيح الساطعة التقليدية والمصابيح الفلورية في أنها مزيج من الإضاءة والإلكترونيات، وتتكون من مكونات مختلفة مثل رقاقة، ومغسلة الحرارة،لوحة الدوائر / السائق، والسكن، والقاعدة والعدسة / البصريات، يقول جون نوينز، مستشار صناعي معصناعات BCA، مطور ومصنع معدات التقطيع وإعادة التدوير الصناعية ومقرها ميلووكي.
لمواجهة زيادة أحجام LED وتجنب عدم الكفاءة،طلبت شركة إعادة التدوير مع أكثر من 12 موقعًا نظامًا كاملًا من نهاية إلى نهاية مصممًا لتلبية احتياجاتها.
"إن إعادة تدوير مصابيح LED هو شكل ناشئ من أشكال إعادة تدوير الإلكترونيات التي تفتقر إلى نظام شامل لفصل المواد الفعال والتحكم في بيئة المصنع".هناك تحديات فريدة من نوعها في العملية، وعدد قليل من الأنظمة مصممة خصيصًا لكل من إعادة التدوير الفعالة وتعظيم استخراج المواد القابلة للبيع.
ويضيف أن الشركات المصنعة لإضاءة LED تسعى أيضًا إلى استرداد المواد من المنتجات المعيبة.
لسوء الحظ، واجهت شركات إعادة التدوير عقبات في تحقيق الربحية وتوسيع نطاقها نظراً لاستخدامها لأنظمة إعادة التدوير غير مصممة خصيصاً للضوئيات.كانت النتائج غير متسقة وغير فعالة.
تقول نيوينز أن شركة إعادة التدوير الرائدة في العديد من المواقع تواصلت مع BCA بهدف تعزيز كفاءة عملية استرداد LED الخاصة بها.استجاب مصنع المعدات بتطوير نظام مصمم خصيصًا لأضواء LED الذي يفصل ويستعيد أقصى كمية من المواد القيمةبعد التطوير والتنفيذ الناجحين، أصبح النظام متاحًا الآن لمستخدمي إعادة التدوير الآخرين.
تم تصميم نظام إعادة تدوير LED لزيادة دقة ودقة الفصل ، مما يؤدي إلى قيمة سوقية أعلى للمواد المستخرجة ، كما تقول BCA.كان الهدف الأولي من هذا النظام هو التعامل مع.5 طن من المصابيح LED في الساعة. ومع ذلك، فإنه يمتلك المرونة لتكون مصممة على أي حجم المطلوب وتخصيصها لتلبية مزيج محدد من المنتجات التي يتلقاها إعادة التدوير.
على الرغم من أن مصابيح LED تستمر لفترة أطول وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة من المصابيح الأخرى، إلا أنها لا تزال تتطلب إعادة تدوير فعالة.(نيوينز) يقول.
إعادة تدوير مصابيح LED بكفاءة هي عملية معقدة للغاية تنطوي على تخفيض ميكانيكي متسلسل وفصل. وهذا لا يتضمن فقط القطع والسحق ولكن أيضا مغناطيسية،الفصل والتصنيف الكهرومغناطيسي والجاذبية.
لضمان الصحة والسلامة في مكان العمل ، من المهم أن يكون هناك ضوابط بيئية كافية في كل مرحلة من مراحل العملية.يجب أن تتعامل هذه الضوابط بفعالية مع الغبار وغيره من الملوثات المحتملة التي قد تشكل مخاطر وتجمعها..
الهدف هو زيادة استرداد المواد القابلة للاستخدام، وعزلها إلى الشكل الأكثر قابلية للبيع.يمكن أن تنشأ مشاكل معقدة عند تجميع وتنفيذ أنظمة مثل هذه بطريقة جزئيةتحدث مشاكل في كثير من الأحيان أثناء التثبيت وتستمر طوال فترة الإنتاج، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة والجودة والربحية.غالباً ما يحدث بين العديد من البائعينمع إلقاء اللوم على الآخر، في حين أن القضايا الأساسية لا تزال دون حل.
حتى استئجار شركة هندسية خارجية أو متكاملة قد لا يحل الموقف إذا لم يكن لدى المشاركين فهم واضح لتصميم وتشغيل الأجزاء المكونة.هذا الفهم أمر حاسم عندما تكون هناك حاجة إلى إعادة التكوين أو التعديل لتلبية الظروف الخاصة لمستخدم إعادة التدوير.
في غضون ذلك، قد يشهد المُعادلة انخفاضًا في الإنتاج أو حتى توقفًا كاملًا.
لمواجهة زيادة أحجام LED وتجنب مثل هذه المشاكل ، لجأت شركة إعادة التدوير مع أكثر من 12 موقعًا إلى BCA لتصميم نظام كامل من النهاية إلى النهاية مصمم لتلبية احتياجاتها.يتكون نظام LED المحدد الذي صممته BCA لمستخدم إعادة التدوير من العديد من المعدات المتكاملة التي تعمل معاًيقول (نيوينز)
في البداية، يحضر ناقل التغذية مصابيح LED غير قابلة للتشغيل إلى محطم ذو عمودين. بعد ذلك، تسترد سلسلة من المغناطيسات المعادن الحديدية التي قد تكون عالقة تحت مواد أخرى.يتم تقليل المادة المنقولة بشكل أكبر بواسطة حبيب، آلة ذات عمود واحد مع سكين السرير الذي سحق وقطع، ومغناطيسات إضافية تستخدم لالتقاط المواد الحديدية الدقيقة.ثم يتم استخدام منفصل التيار الدوامي لاستخراج المعادن غير الحديدية مثل النحاس والألومنيوم.
يتم استخدام عمليات أخرى مثل الفحص الاهتزازي وفصل الكثافة لاستخراج مواد قيمة إضافية ، بما في ذلك الزجاج والبلاستيك ذي الوزن المختلف.
خلال عملية التخفيض والفصل، يتم تنفيذ ضوابط بيئية صارمة لالتقاط جزيئات الغبار الصغيرة، مما يقلل من المخاطر الصحية المحتملة.نظام الهواء يجمع ويصفّر خصيصاً جزيئات الغبار الدقيقة لحماية صحة العمال والقضاء أساساً على خطر احتراق محتمل.
للحصول على أفضل النتائج، قد تكون هناك حاجة إلى تعديل إضافي أو تخصيص بناءً على الموقع المحدد لمستخدم إعادة التدوير والعملية وحجم LED المتوقع.
للوصول إلى أحجام أكبر، غالباً ما يكون من الضروري تعديل حجم القطع. ومع ذلك، من وجهة نظر الهندسة، يمكن أن يكون من الصعب ضبطها بدقة،قياس وتلبية الحجم والجودة من كل مادة دون فهم شامل للنظامتتدخل العديد من العوامل، بما في ذلك حجم الغرفة، ودورات الدوران، ومحركات الترددات المتغيرة وتغييرات البرمجيات. وهذا يتطلب تكاملًا شاملًا للنظام، كما يقول نيوينز.
أمضت شركة BCA شهرًا في إعداد واختبار وتحسين نظام معالجة LED لمعدة التدوير.إجراء تعديلات وتحسينات مختلفة لتخصيصها وفقًا لمتطلبات المعالج الخاصة.
تم تصميم هذه الأنظمة الجديدة خصيصًا لإعادة تدوير المصابيح الضوئية بفعالية من التغذية الأولية إلى التحكم في بيئة المصنع ، طوال الطريق إلى إنتاج أكبر كمية من المواد القابلة للبيع ،بما في ذلك المعادن الحديدية، الألومنيوم، النحاس، البلاستيك الخفيف، البلاستيك الثقيل والزجاج، عندما يتم الفصل، يقول نيوينز.معظم المواد التي نستعيدها من ثمانية إلى ربع بوصة ويمكن إعادة تدويرها للاستخدام في مناطق أخرى.
أحد الأمثلة هو الزجاج، والذي يمكن استخدامه في التنظيف الصوتي لتنظيف وإنهاء المعادن أو الأسطح الأخرى بشكل أقل عدوانية من الرملية.
ويقول نيوينز إن دمج النظام بشكل كامل لتلبية احتياجات المُعاد تدويره هو أيضاً أولوية قصوى.قام مصنع المعدات الأصلية بإجراء اختبار قبول المصنع (FAT) للتحقق من أن المعدات المصنعة حديثًا استوفت الغرض المقصود، وكذلك اختبار قبول الموقع (SAT) لضمان أن النظام أداء كما هو مطلوب في الموقع المحدد.
يقول: "المُعاد تدوير المواد يريدون نظامًا متكاملًا ومتكاملًا لاستعادة المواد LED مدعومًا بضمان الشركة المصنعة".يريدون مطور واحد ورقم هاتف واحد للاتصال لحل أي مشاكل بسرعة.
لتقليل المشاكل وتسريع الصيانة والتدريب لأولئك الذين يشترون نظام استعادة LED ، تقدم BCA مقاطع فيديو شاملة تقدم إرشادات مفصلة.هذا يساعد على منع فقدان المعرفة الحاسمة التي يمكن أن تحدث عندما يغادر الموظفين ذوي الخبرةمشاهدة البرامج التعليمية تسهل أيضا الحصول على الموظفين الجدد بسرعة إلى سرعة على استخدام المعدات.
يقول نيوينز أن المصممين "يمشون من خلال" كل عنصر من الجهاز والنظام، بما في ذلك التشغيل والصيانة والسلامة والبرمجة.ما الذي يحتاج إلى الزيت / الزيت وما يجب أن تكون مستويات السوائللا يعلمون فقط نصائح السلامة المهمة ولكن أيضا ما هي رموز خطأ البرنامج وكيفية تصحيح المشكلة.
"يمكن أن تكون مقاطع الفيديو التعليمية الخاصة بنا محددة جداً، حتى كيفية تغيير السكاكين، وكيفية ضبط آلة وما يجب البحث عنه إذا كان الصمام سيئًا"، كما يضيف.
مع استمرار استخدام الإضاءة LED في النمو ، فإن الحاجة إلى استيعاب الكميات الكبيرة من المصابيح التي سيتم إعادة تدويرها تزداد فقط.ستجد أنظمة إعادة التدوير الخاصة بـ LED أن ثرواتها ستزداد مع زيادة الطلب في المستقبل البعيد.
ديل ويليامز هو كاتب تقني مقره في تورانس، كاليفورنيا.
