ΧΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ ΣΤΗΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΚΑΙ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ ΣΤΗΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ

Μια ζοφερή στατιστική Η Ευρώπη παράγει πάνω από 250 εκατομμύρια τόνους αστικών απορριμμάτων και πάνω από 850 εκατομμύρια τόνους βιομηχανικών αποβλήτων ετησίως . Στην Ευρώπη διακινούνται 2 εκατομμύρια τόνοι επικίνδυνα απόβλητα, περίπου 10.000 διασυνοριακές μετακινήσεις. Πάνω από 55.000 μολυσμένες χωματερές έχουν καταγραφεί σε 6 μόνο Ευρωπαϊκές χώρες καλύπτοντας μια έκταση της τάξεως των 47.000 έως 95.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Στην Ελλάδα τα οικιακά απορρίμματα ανέρχονται σε 3,2 εκατομμύρια τόνους ενώ τα βιομηχανικά απόβλητα σε περίπου 500.000 τόνους.

Αειφόρος δραστηριότητα H σύγχρονη κοινωνία αποδέχεται μεν τα πλεονεκτήματα της βιομηχανικής ανάπτυξης αλλά απαιτεί ταυτόχρονα την προστασία του περιβάλλοντος για την οποία θα πρέπει κάθε απόρριψη να έχει την ελάχιστη δυνατή επίδραση στα φυσικά οικοσυστήματα.

Παράλληλα υπάρχει αυξανόμενη διαπίστωση ότι η χρήση των ορυκτών καυσίμων (άνθρακα-πετρελαίου) θα πρέπει να ελαχιστοποιηθεί βελτιώνοντας την απόδοση των υφισταμένων ενεργειακών διαδικασιών ή εξευρίσκοντας νέες μορφές ενέργειας.

να βελτιωθεί η παραγωγή και να μειωθεί το κόστος παραγωγής. Για την επιτυχία των παραπάνω θα πρέπει: να βελτιωθεί η παραγωγή και να μειωθεί το κόστος παραγωγής. Κίνητρα για την βιομηχανία ώστε να προσπαθήσει να επιτύχει βιώσιμη ανάπτυξη. Για την επίτευξη αυτών των στόχων θα πρέπει να υιοθετηθούν παραγωγικές διαδικασίες “κλειστού κυκλώματος” για την ελαχιστοποίηση των αποβλήτων και την μεγιστοποίηση της ανάκτησης και χρησιμοποίησης τους.

Η εξέλιξη της τεχνολογίας μας οδηγεί στην εξοικονόμηση της ενέργειας μειώνοντας την ειδική κατανάλωση των θερμίδων. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί αξιοποιώντας το θερμιδικό περιεχόμενο των αποβλήτων. Έτσι στην Ελλάδα μπορούμε να εξοικονομήσουμε 650.000 τόνους άνθρακα το χρόνο αξιοποιώντας το θερμιδικό δυναμικό των 3,5 εκατομμυρίων τόνων αστικών απορριμμάτων και των 350.000 τόνων βιομηχανικών αποβλήτων

Στόχοι που θα πρέπει να ικανοποιηθούν στην διαχείριση των αποβλήτων Στόχοι που θα πρέπει να ικανοποιηθούν στην διαχείριση των αποβλήτων 1. Η μέγιστη δυνατή αξιοποίηση του διαθέσιμου ενεργειακού και ανόργανου αποθεματικού και 2. Η ελάχιστη έκκληση επικίνδυνων συστατικών που είναι τοξικά ή επικίνδυνα για το περιβάλλον.

ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΥΠΑΡΧΟΥΣΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΥΠΑΡΧΟΥΣΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 20 χρόνων, η ειδική ενεργειακή κατανάλωση έχει μειωθεί κατά 30%. Οι εκπομπές σκόνης έχουν μειωθεί κατά 90% καθώς η βιομηχανία κάνει συνεχείς και σημαντικές επενδύσεις σε σύγχρονες τεχνικές αντιρρύπανσης. Το τσιμέντο παράγεται σύμφωνα με τις πιο αυστηρές προδιαγραφές για την ποιότητα του. Η λειτουργία των εργοστασίων διέπεται από αυστηρές νομοθετικές ρυθμίσεις. Οι δε εκπομπές των ρύπων παρακολουθούνται συστηματικά.

Πως παράγεται το τσιμέντο Η παραγωγή τσιμέντου περιλαμβάνει : τη θέρμανση ασβεστοποίηση(1100°C) σύντηξη(1450°C) αναμεμειγμένων και αλεσμένων πρώτων υλών, συνήθως ασβεστόλιθου και αργίλου ή σχιστόλιθου και άλλων υλικών, για να δημιουργήσουν το κλίνκερ.

Κλίνκερ Μέσα στον κλίβανο δημιουργούνται νέα ορυκτά που δίνουν στο τσιμέντο τις συγκεκριμένες του ιδιότητες. Τα κύρια συστατικά είναι τα οξείδια του ασβεστίου, του πυριτίου, του αλουμινίου και του σιδήρου.

Παραδοσιακές πρώτες ύλες για την παραγωγή του τσιμέντου Ασβεστόλιθος (Ca) Αργιλοχώματα, σχιστόλιθος (Fe, Al, Si) Φυσικές ποζολάνες Ορυκτός γύψος

Πρώτες ύλες Σε εναρμόνιση με τη δέσμευση της εταιρίας για βιώσιμη ανάπτυξη, αναζητούμε όλο και περισσότερο τρόπους και μορφές να χρησιμοποιήσουμε εναλλακτικά υλικά για να υποκαταστήσουμε τις παραδοσιακές φυσικές πρώτες ύλες.

Εναλλακτικές πρώτες ύλες Εναλλακτικές πρώτες ύλες Σήμερα ο κλάδος χρησιμοποιεί μεγάλες ποσότητες : σκωρίας υψικαμίνων ιπτάμενη τέφρα από σταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας ποζολάνες κυρίως ως υποκατάστατα του κλίνκερ στο τσιμέντο. Μερικά από τα υλικά αυτά χρησιμοποιούνται επίσης ως πρώτες ύλες στη διαδικασία παραγωγής κλίνκερ.

Οφέλη από την χρήση εναλλακτικών πρώτων υλών Μειώνεται η ανάγκη για την εξόρυξη πρωτογενών πρώτων υλών Μειώνεται η κατανάλωση ενέργειας στην παραγωγή τσιμέντου και Μειώνονται συνολικά οι εκπομπές σκόνης, CO2 και άλλων αερίων του "φαινομένου του θερμοκηπίου".

Ενέργεια 3200 έως 5500 MJ/τόνο τσιμέντου ηλεκτρική ενέργεια περίπου 90 - 120 kWh/τόνο τσιμέντου

Συμβατικά καύσιμα Άνθρακας Πετρελαϊκό κοκ Φυσικό αέριο Πετρέλαιο Η μέση ενεργειακή απαίτηση για την παραγωγή ενός τόνου τσιμέντου αντιστοιχεί στην καύση 120 κιλών άνθρακα περίπου.

Ενέργεια Τα βασικά συστατικά της τέφρας από τα καύσιμα, που είναι οξείδια του πυριτίου και αργιλίου, ενσωματώνονται με τις πρώτες ύλες για να αποτελέσουν μέρος του κλίνκερ. Η ενέργεια αποτελεί το 30-40% του συνολικού κόστους παραγωγής τσιμέντου. Υπολειπόμενη πιθανή εξοικονόμηση ενέργειας στην παραγωγή τσιμέντου περίπου 2,2%

Εκπομπές Οι εκπομπές από τον κλίβανο του τσιμέντου προέρχονται από τις φυσικές και χημικές αντιδράσεις των πρώτων υλών και από την καύση των καυσίμων. Τα βασικά συστατικά των εκλυόμενων αερίων από έναν κλίβανο τσιμέντου είναι : το άζωτο που παράγεται από τον αέρα καύσης, το CO2 από την ασβεστοποίηση και την καύση, το νερό από την διαδικασία καύσης και τις πρώτες ύλες και πλεόνασμα οξυγόνου. Σκόνη, NOx, CO

Η ΧΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΚΑΙ Α’ ΥΛΩΝ Η εταιρία μας καταναλώνει 600.000 τόνους άνθρακα το έτος . Το 1995 περίπου το 10% της κατανάλωσης θερμικής ενέργειας στην τσιμεντοβιομηχανία της Ευρώπης προερχόταν από εναλλακτικά καύσιμα. Αυτό αντιστοιχούσε σε 2,5 εκατομμύρια τόνους άνθρακα. Τα ποσοστά αυτά ανεβαίνουν σταδιακά και ήδη ορισμένες περιοχές έχουν καταφέρει να καλύψουν πάνω από το 50% των αναγκών τους.

Απόβλητα υλικά τα οποία μπορεί να χρησιμοποιήσει η βιομηχανία τσιμέντου χρησιμοποιημένα ελαστικά χάρτινα απορρίμματα χρησιμοποιημένα ορυκτέλαια ξύλα τεμαχισμένα αστικά απορρίμματα πλαστικά (PDF) χρησιμοποιημένους διαλύτες ύλη βιολογικών καθαρισμών

Οφέλη από την χρήση των αποβλήτων στην τσιμεντοβιομηχανία Μείωση της χρήσης μη ανανεώσιμων ορυκτών καυσίμων. Συνεισφορά στη μείωση των εκπομπών όπως των αερίων που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Μεγιστοποίηση της εξοικονόμησης ενέργειας από τα απόβλητα.

Μεγιστοποίηση της ανάκτησης του ανόργανου τμήματος των αποβλήτων. Εξάλειψη της ανάγκης να διατεθεί το στερεό κατάλοιπο ή η τέφρα, καθώς το ανόργανο τμήμα υποκαθιστά τις πρώτες ύλες στο τσιμέντο. Ανακούφιση των πόλεων από το 30-40% των απορριμμάτων τους αξιοποιώντας τις υφιστάμενες υποδομές

Πρόσθετα τσιμέντου Ιπτάμενη τέφρα 244.000 τόνους το χρόνο. Αποφρύγματα το χρόνο 110.000 τόνοι. Το γεγονός αυτό από μόνο του συνηγορεί στην εξοικονόμηση μη ανανεώσιμων πόρων και κατ΄ επέκταση στην βιώσιμη ανάπτυξη της εταιρίας .

Ασφαλής αξιοποίηση στους κλιβάνους τσιμέντου Η χρήση των αποβλήτων ως εναλλακτικά καύσιμα και πρώτες ύλες είναι τεχνικά ασφαλής καθώς το οργανικό τμήμα καταστρέφεται και το ανόργανο τμήμα, συμπεριλαμβανομένων και των βαρέων μετάλλων, παγιδεύεται και αναμειγνύεται μέσα στο προϊόν χωρίς καμία επίπτωση στην ποιότητα του.

Χαρακτηριστικά των κλιβάνων Υψηλές θερμοκρασίες Μεγάλος χρόνος παραμονής Οξειδωτική ατμόσφαιρα Υψηλή θερμική αδράνεια Αλκαλικό περιβάλλον Κατακράτηση της τέφρας στο κλίνκερ Συνεχόμενος ανεφοδιασμός με καύσιμα

Οργανικά συστατικά Η κανονική λειτουργία των κλιβάνων τσιμέντου παρέχει συνθήκες καύσης που είναι κάτι παραπάνω από επαρκείς για την καταστροφή ακόμα και των πιο ανθεκτικών οργανικών ουσιών. Αυτό συμβαίνει κυρίως λόγω των πολύ υψηλών θερμοκρασιών που επικρατούν στα αέρια του κλιβάνου (2000 C στα αέρια καύσης από τον κυρίως καυστήρα και 1100 C στα αέρια από τους καυστήρες της προασβεστοποίησης). Ο χρόνος παραμονής αερίων σε υψηλές θερμοκρασίες στον περιστρεφόμενο κλίβανο είναι της τάξεως των 5-10 δευτερολέπτων και στον προασβεστοποιητή άνω των 3 sec.

Οργανικά συστατικά Ένας κλίβανος τσιμέντου είναι μια μεγάλη παραγωγική μονάδα που λειτουργεί ως ενιαία συνεχής διαδικασία και με ικανότητα πολύ υψηλών θερμοκρασιών και υψηλής θερμικής αδράνειας, είναι αδύνατον να γίνουν μεγάλες αλλαγές στη θερμοκρασία του κλιβάνου μέσα σε μικρό χρονικό διάστημα. Συνεπώς ο κλίβανος τσιμέντου προσφέρει ένα ασφαλές θερμικό περιβάλλον για τη χρήση εναλλακτικών καυσίμων.

Οργανικά συστατικά Η πλήρης καύση μιας οργανικής ένωσης που αποτελείται μόνο από άνθρακα και υδρογόνο παράγει CO2 και νερό. Επιπλέον, αν η οργανική ένωση (συμβατικά καύσιμα ή εναλλακτικά καύσιμα) περιέχει χλώριο ή θειάφι, τότε παράγονται και αέρια οξέων όπως αυτά του υδροχλωρίου και του διοξειδίου του θείου. Τα αέρια αυτά απορροφώνται και εξουδετερώνονται από το οξείδιο του ασβεστίου που παράγεται και από άλλα αλκαλικά υλικά μέσα στον κλίβανο.

Ανόργανα συστατικά Η τέφρα από τα δευτερογενή καύσιμα μπορεί να δώσει σημαντικά συστατικά που συνεισφέρουν στις φάσεις δημιουργίας του κλίνκερ με τον ίδιο τρόπο που συμβαίνει και με την τέφρα από άνθρακα. Τα μέταλλα δεσμεύονται στο κλίνκερ Μελέτες σχετικά με το μόλυβδο, το νικέλιο, το σελήνιο, το βανάδιο και τον ψευδάργυρο έχουν αποδείξει πέρα από κάθε αμφιβολία ότι σχεδόν 100% των μετάλλων αυτών κατακρατούνται στα στερεά Τα πολύ πτητικά μέταλλα όπως ο υδράργυρος και το θάλλιο δεν ενσωματώνονται στο κλίνκερ στον ίδιο βαθμό, συνεπώς τα μέταλλα αυτά ελέγχονται με σχολαστικότητα στα εναλλακτικά καύσιμα και εάν είναι πάνω από το αποδεκτό όριο δεν χρησιμοποιούνται.

Προδιαγραφές και διαδικασίες ελέγχου Σε όλα τα εργοστάσια παραγωγής τσιμέντου υπάρχουν κατάλληλες υποδομές για τη μείωση εκπομπών καθώς και συστήματα ελέγχου και διαχείρισης που υποβάλλονται σε συστηματικό έλεγχο και αξιολόγηση. Η βιομηχανία είναι σε θέση να εγγυηθεί ότι δεν υπάρχει αύξηση σε εκπομπές όταν γίνεται χρήση εναλλακτικών καυσίμων.

Προδιαγραφές και διαδικασίες ελέγχου Η παραγωγή χρησιμοποιεί αντιδράσεις υψηλών θερμοκρασιών (έως 2000° C) οι οποίες εξασφαλίζουν την πλήρη οξείδωση του οργανικού άνθρακα σε διοξείδιο του άνθρακα. Οι υψηλές θερμοκρασίες, το ισχυρό αλκαλικό περιβάλλον του κλιβάνου, η περίσσεια του οξυγόνου, ο μεγάλος χρόνος παραμονής (5-7 sec) του οργανικού μορίου σε υψηλές θερμοκρασίες οι αυστηρά ελεγχόμενοι παράμετροι παραγωγής εξασφαλίζουν την πλήρη καταστροφή ακόμη και των πλέον δύσκολα διασπώμενων ουσιών όπως των PCB΄s.

Τι γίνεται στην Ελλάδα ; ‘Eγιναν ορισμένες προσπάθειες αξιοποίησης των αποβλήτων αλλά σε πειραματικό επίπεδο και σε μικρές ποσότητες από όπου διαπιστώθηκαν τα εξής : Δεν υπάρχει οργανωμένο και αξιόπιστο σύστημα συλλογής και ενδιάμεσης επεξεργασίας. Δεν υπάρχει έλεγχος των αρχών Οι ποσότητες των αποβλήτων που παρουσιάζονται στις σχετικές μελέτες δεν είναι οι πραγματικές.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Προσφέρει μία ελκυστική περιβαλλοντική και οικονομική λύση υποκαθιστώντας ορυκτά εισαγόμενα καύσιμα. Δεν υπάρχουν άλλα απόβλητα από την θερμική αξιοποίηση των αστικών απορριμμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων. Αξιοποιούνται οι ήδη λειτουργούσες εγκαταστάσεις .

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Μία εναλλακτική λύση καταστροφής οι εκπομπές της οποίας είναι πολύ πιο χαμηλές από τις προδιαγραφές εκπομπών της Ε.Ε.. Η καταστροφή των απορριμμάτων και αποβλήτων μπορεί να γίνει χωρίς να αλλοιωθεί η ποιότητα του τσιμέντου. Εξοικονομούνται μη ανανεώσιμοι πόροι.