Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 04/08/2010 07:00 (GMT+7)

Phế liệu làm nguồn nhiên liệu thay thế trong ngành công nghiệp xi măng

Những hậu quả về sinh thái của sự tích tụ nhiều năm các phế liệu đã rõ ràng ô nhiễm toàn bộ môi trường xung quanh bởi các sản phẩm thối rữa của các phế liệu hữu cơ và sự phân huỷ của các phế liệu polime; đầu độc đất trồng và các tầng nước ngầm do các nước thải xâm thực, độc hại. Căn cứ theo các xu thế phát triển thực tiễn của thế giới, chiến lược quản lý các phế liệu phải dựa trên việc giải quyết những nhiệm vụ chủ yếu sau:

- Giảm thiểu số lượng các phế liệu phát sinh;

- Lôi cuốn tối đa các phế liệu vào việc xử lý thành dạng nguyên liệu công nghệ;

- Sử dụng những phương pháp an toàn trong việc xử lý các phế liệu với các chi phí nhỏ nhất.

Nguyên tắc chính của tất cả các chương trình về sử dụng các phế liệu ở phần lớn các nước phát triển là cấm chôn những phế liệu có thể đốt được và cấm đốt những phế liệu có thể chế biến (gia công, xử lý)…Ngay hiện nay, ở nhiều nước, các chính phủ đã ra các văn bản pháp luật nhằm giảm bớt tải trọng trong các bãi chôn phế liệu với việc đóng cửa các bãi thải vào năm 2010. Đồng thời, ở các nước, người ta giảm các khối lượng phế liệu đốt ở các nhà máy đốt rác do hiệu quả kinh tế thấp gây ra bởi những chi phí lớn cho việc làm sạch khói thải và cho tận dụng các sản phẩm được tạo ra.

Sự đốt cháy các phế liệu đảm bảo sạch về mặt sinh thái là quá trình kỹ thuật phức tạp và không hiệu quả về kinh tế. Sự đốt rác là một trong những công nghệ xử lý các phế liệu đắt nhất Những chi phí để đốt một tấn phế liệu là trên 100 USD. Đồng thời 70% toàn bộ chi phí của các nhà máy đốt rác dành cho việc làm sạch các sản phẩm được hình thành khi đốt. Vì vậy ưu việt chính của việc đốt phế liệu so với chôn là giảm rủi ro gây ra ô nhiễm đất trồng nhưng lại gây ra nguy cơ thường xuyên về ô nhiễm bầu khí quyển do các chất dioxin và các kim nặng lơ lửng trong không khí.

Trong khi đó đang tồn tại hướng tận dụng các phế liệu mà việc phát huy và áp dụng theo hướng đó đã phổ biến rộng rãi ở một số nước và đã chứng minh tính hợp lý cả về các chỉ tiêu kinh tế cũng như sinh thái. Đó là cách đôt các phế liệu công nghiệp trong các lò xi măng.Kinh nghiệm thế giới chỉ ra rằng ngành công nghiệp xi măng ngày nay là ngành có một không hai tận dụng hiệu quả các phế liệu công nghiệp: trong sản xuất xi măng có thể tận dụng những phế liệu khác nhau từ xỉ luyện kim, tro nhà máy nhiệt điện, các chất lắng cặn của các công trình làm sạch, các phế liệu chế biến gỗ, công nghiệp xeluylodơ - giấy đến rác sinh hoạt, các lốp ô tô cũ. sự đa dạng của các phế liệu người ta tận dụng được giải thích là không chỉ vì giá sử dụng chúng thấp nhưng vì cả yếu tố đặc biệt quan trọng: lò xi măng là hệ thống thiết bị đốt sạch nhất về sinh thái để tận dụng phế liệu trong đó kể cả các phế liệu nguy hiểm cho con người và môi trường xung quanh. Điều đó đạt được nhờ các yếu tố sau:

- Nhiệt độ cao của vật liệu trong lò (1.450 0C) và môi trường khí (2000 0C) đảm bảo quá trình tự làm sạch dòng khí, nghĩa là phân huỷ triệt để các đioxin và các thành phần nguy hiểm khác tỏng khói thoát.

- Sự lưu lại trong một thời khoảng trên 7 giây của các chất khí trong vùng nhiệt độ cao của lò với nhiệt độ trên 1.200 0C.

- Môi trường kiềm của vật liệu trong lò với sự hiện hữu của môi trường khí quyển có tính axit, điều đó cho phép trung hoà một cách triệt để nhất các sản phẩm phá huỷ các phế liệu chứa Halogen.

- Chuyển động của vật liệu và khí trong dòng ngược với nhau.

- Sự tiếp xúc tăng cường giữa các pha rắn và khí.

- Sự trung hoà các kim loại nặng và độc nhờ pha lỏng của clinke xi măng.

- Thực tế không có phế liệu của công nghệ xi măng bởi vì phần khoáng chất của các phế liệu đi vào thành phần của sản phẩm cuối cùng để làm các sản phẩm hình thành clinke.

- Sự hiện hữu trong các hệ thống lò (nung) của những bộ khử bụi kiểu tĩnh điện hoặc kiểu túi đảm bảo làm sạch hiệu quả khói thải.

Năm 2002 theo các kết quả thực hiện dự án “The objective of Scoribel Holcim” về đốt so sánh các phế liệu công nghiệp (xem bảng) trong lò xi măng tại nhà máy “Obourg” thuộc công ty “Holcim” và trong thiết bị chuyên môn hoá để đốt các phế liệu của nhà máy đốt rác (Incinerator “Indaver”), Uỷ ban chuyên môn của châu Âu đã chuẩn bị báo cáo, trong đó đưa ra kết luận nhất quán: ngành công nghiệp xi măng là giải pháp có lợi nhất và an toàn nhất cho vấn đề tận dụng các phế liệu công nghiệp.

Phân tích so sánh việc sử dụng 200.000 T phế liệu công nghiệp trong lò xi măng và trong nhà máy đốt phế liệu

Các chỉ tiêu

Lò xi măng (Obourg)

Nhà máy đốt phế liệu đặc biệt thu hồi năng lượng (Indaver)

Dung lượng năng lượng riêng

40 – 90%

0 – 25%

Chi phí năng lượng riêng

từ 7 MJ/kg

từ 15 MJ/kg

Lượng các khí phát thải ô nhiễm sau quá trình

0

Trên 1 tỷ m3

-       Đioxin

0,03 mg/m3

0,1 mg/m3

-       Tro

0

30.000 – 60.000 T/năm

Đầu tư

20 triệu euro

100 triệu euro

Giá chế biến

12 triệu euro

Giá cải tạo thiết bị

8 triệu euro

Chi phí vận hành

12 triệu euro/ 1T phế liệu

60 triệu euro/ 1T phế liệu

Trong việc thực hiện dự án đã sử dụng các loại phế liệu sau:

- Những chất hoà tan halogen hoá và không halogen hoá.

- Những chất thải của các vật liệu sơn - thuốc nhuộm, các loại sơn, keo….

- Những nước thải và các loại cặn.

- Những chất xúc tác đã hết hạn sử dụng, than hoạt tính đã qua sử dụng.

- Muội, các chất hấp phụ (absorbents) các chất hấp thụ (adsorbents), nhựa cây, nhựa đường, đất nhiễm dầu…

- Các phế liệu cao su và chất dẻo.

- Một lượng không lớn các phế liệu độc hại.

- Các phế liệu ngành dệt, gỗ.

Ở các nước Liên minh châu Âu (EU), Mỹ, Nhật, những vấn đề tận dụng các phế liệu được giải quyết cả ở cấp vùng, cũng như ở cấp toàn quốc gia. Năm 2000 đã thông qua chỉ thị của EU (2.000/ 76 EU) về đốt các phế liệu, chỉ thị này thể chế hoá các biện pháp về bảo vệ môi trường xung quanh, chẳng hạn như ấn định các giới hạn cho phép về các chất phát thải khi đốt các phế liệu trong các lò xi măng quay. Các quy tắc đã được thảo ra trong chỉ thị về đốt các phế liệu ở các nước EU là bắt buộc đối với các nhà máy xi măng mới, còn đối với các xí nghiệp hiện hành đã quy định giai đoạn quá độ cho việc cải tiến trước năm 2005.

Bất kỳ chỉ thị nào của các nước EU đều đi kèm theo các cơ chế tương ứng đảm bảo thực thi chỉ thị đó. Vậy thì những cơ chế như thế nào đang được nói đến. Trước hết, ngành sản xuất chế biến không phải trả tiền về những phế liệu, mà là người “sản sinh ra” những phế liệu, tức là các xí nghiệp gây ô nhiễm. các nhà máy xi măng ở Đức trung bình nhận được 25 euro cho mỗi tấn các phế liệu được xử lý, điều đó là tác nhân kích thích tốt về kinh tế đối với các nhà máy xi măng. Chỉ trong năm 2001 ở Đức đã tận dụng được 1269 nghìn tấn các phế liệu cháy được khác nhau, trong đó có 234 nghìn tấn lốp ô tô cũ và cao su, 128 nghìn tấn các dầu mỡ đã qua sử dụng, 418 nghìn phế liệu công nghiệp (chất dẻo, giấy, bông, vải sợi…), 102 nghìn tấn phế liệu sinh hoạt thuộc các loại đã qua sử dụng, 245 nghìn tấn bột xúc sinh và mỡ, 72 nghìn tấn gỗ củi, 37 nghìn tấn các phế liệu khác.

Ở Nhật – Một trong số các nước chi phí năng lượng thấp nhất thế giới năm 2001 đã sản xuất được 79,1 triệu tấn xi măng, trong đó đã sử dụng 28,1 triệu tấn phế liệu của các ngành công nghiệp khác. Ngày nay trong sản xuất một tấn xi măng của Nhật tận dụng được 355 kg phế liệu, theo kế hoạch của Bộ Kinh tế - công – thương Nhật Bản đến năm 2010 sẽ đưa con số đó lên tới 400 kg/ 1T xi măng.

Ngoài ra trong ngành công nghiệp xi nghiệp xi măng Nhật Bản còn thông qua những chương trình về sử dụng các phế liệu khác nhau chứa các chất độc hại. Đồng thời vẫn phải tuân thủ các hàm lượng dioxin trong giới hạn cho phép đối với khói thoát, hàm lượng này phải được xác định bằng cấp nanogram, đòi hỏi những thiết bị đo lường được các nhà máy xi măng Nhật tiến hành đã cho thấy rằng hàm lượng các dioxin trong khói thoát thấp hơn 0,1 nanogram/m3, thoả mãn bất cứ tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất trên thế giới.

Hoàn toàn hiển nhiên là vấn đề tận dụng các phế liệu trong sản xuất xi măng không phải là thuộc phạm trù kỹ thuật (những công nghệ này đã được nghiên cứu triển khai từ nhiều năm trước đây và đã thực hiện thành công), mà thuộc phạm trù tổ chức và pháp luật. Đã đến lúc ngành công nghiệp xi măng của các nước bắt tay vào công tác nghiên cứu triển khai, đề nghị nhà nước giải quyết các vấn đề về pháp chế để có thể nhanh chóng triển khai sử dụng các phế liệu làm nguồn nhiên liệu thay thế nhằm mang lại hiệu quả to lớn về kinh tế và sinh thái.

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Thủ tướng Lê Minh Hưng lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Philippines
Nhận lời mời của Tổng thống nước Cộng hòa Philippines Ferdinand Romualdez Marcos Jr, Chủ tịch ASEAN năm 2026, ngày 7/5, Thủ tướng Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Lê Minh Hưng dẫn đầu Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Cebu, Philippines từ ngày 7 đến 8/5/2026.
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam: Điểm tựa khoa học công nghệ gắn với chuyển đổi số quốc gia
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam với gần 40 năm phát triển đang thể hiện rõ vai trò tổ tổ chức xã hội - nghề nghiệp uy tín trong lĩnh vực vô tuyến, điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin đồng thời đóng góp thực chất vào tiến trình chuyển đổi số quốc gia theo tinh thần Nghị quyết 57-NQ/TW của Bộ Chính trị.
Đầu tư khoa học công nghệ giải quyết điểm nghẽn của ngành Thủy sản Việt Nam
Phát biểu tại Hội nghị khoa học công nghệ thủy sản và kiểm ngư toàn quốc năm 2026, Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp và Môi trường Phùng Đức Tiến đã nhấn mạnh sự cần thiết của đổi mới sáng tạo khoa học công nghệ trong giải quyết điểm nghẽn về logistics, môi trường, nâng cao sức cạnh tranh của ngành Thủy sản trong nước.
Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng nhận danh hiệu Giáo sư danh dự Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga
Sáng 30/4/2026, tại Trường Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga (MPEI), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã vinh dự đón nhận danh hiệu Giáo sư danh dự của MPEI. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng là công dân đầu tiên của Việt Nam được trao tặng danh hiệu Giáo sư tại MPEI, đứng trong bảng danh dự cùng với các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới.
51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.