Zmniejszenie emisji CO2 w procesie produkcji cementu

• Autorzy: Siemieniuk J. , Szatyłowicz E.

Warianty tytułu

EN

Reducing CO2 emissions in the process of cement production

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Emisje dwutlenku węgla (CO₂) z paliw kopalnych i przemysłu stanowią około 90% wszystkich emisji CO₂ z działalności człowieka. Przez ostatnie trzy lata globalna emisja CO₂ utrzymywała się na stabilnym poziomie, pomimo stałego wzrostu w gospodarce światowej. Prognozy dla 2017 roku wskazują na wzrost emisji o 2,0% od poziomu z 2016 roku i osiągnięcie rekordowego poziomu 36,8±2 Gt emisji CO₂. Dalsze symulacje ekonomiczne potwierdzają dalszy wzrost emisji w 2018 roku (Jackson i in., 2017). Biorąc pod uwagę fakt, że ponad 5% globalnej emisji CO₂ stanowi emisja z przemysłu, celem pracy było określenie korzyści paliwowych i ekologicznych wynikających z używania paliw alternatywnych w przemyśle cementowym. W artykule omówiono właściwości wybranych paliw alternatywnych, wykorzystywanych w piecach cementowych jako źródło ciepła przy współspalaniu z węglem. Zastosowanie palnych frakcji odpadów jako paliw alternatywnych powoduje zmniejszenie ich ilości na składowiskach, co w rezultacie powoduje zmniejszenie emisji CO₂, ponieważ przy spalaniu odpadów w cementowniach nie zwiększa się ilość emitowanego CO₂

EN

Emissions of carbon dioxide (CO₂) from fossil fuels and industry account for around 90% of all CO₂ emissions from human activities. Over the last three years, global CO₂ emissions have remained stable despite steady growth in the global economy. In 2017, Forecasts show an increase in emissions by 2.0% from the level of 2016, reaching a record level of 36.8 ± 2 Gt CO₂ emissions. Further economic simulations are likely to further increase emissions in 2018 (Jackson et al 2017). Considering the fact that over 5% of global CO₂ emissions are emissions from the cement industry, the aim of the work was to determine the fuel and ecological benefits resulting from the use of alternative fuels in the cement industry. The article discusses the properties of selected alternative fuels used in cement kilns as a source of heat in co-firing with coal. The use of combustible waste fractions as alternative fuels causes a reduction in their quantity in landfills, which in turn results in a reduction of CO₂ emissions, as waste incineration in cement plants does not increase the amount of CO₂ emitted.

Słowa kluczowe

PL

emisja CO2; produkcja cementu; cement zrównoważony; recykling

EN

CO2 emission; cement production; balanced cement; recycling

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 9, no. 2
• Strony: 81--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Siemieniuk J.

• Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45A, 15-351 Białystok

autor

Szatyłowicz E.

• Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45A, 15-351 Białystok

Bibliografia

• Benhelal E., Zahedi G., Hashim H. (2012). A novel design for green and economical cement 14 manufacturing. Journal of Cleaner Production, Vol. 22, 60-66.
• Bentz D.P. (2010). Powder additions to mitigate retardation in high-volume fly ash mixtures. ACI Materials Journal, Vol. 107, Issue 5, 508-514.
• Bondar D., Lynsdale C.J., Milestone N.B., Hassani N., Ramezanianpour A.A. (2011). Engineering properties of alkali-activated natural pozzolan concrete. ACI Materials Journal, Vol. 108, Issue 1, 64-72.
• Borowski G. (2011). Przetwarzanie popiołu ze spalania osadów ściekowych na materiał budowlany. Inżynieria Ekologiczna, 25, 251-258.
• CDIAC (2017). Carbon Dioxide Information Analysis Center, [http://cdiac.ess-dive.lbl.gov/]
• Dlugokencky E., Tans P. (2017). Trends in atmospheric carbon dioxide. National Oceanic & Atmospheric Administration, Earth System Research Laboratory (NOAA/ESRL), [http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/global.html]
• Duczkowska-Kądziel A., Duda J. (2014). Odpady komunalne i przemysłowe alternatywnymi surowcami i paliwami w procesie produkcji cementu. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Vol. 7, Nr 18, 172-187.
• Duda J. (2002). Produkcja cementu a ekologia. Surowce i Maszyny Budowlane, 2/2002, 4-6.
• Duda J., Kołosowski M., Tomasiak J. (2017). Ekologiczne i technologiczne uwarunkowania działalności Innowacyjnej w przemyśle materiałów budowlanych. Modern Management Review, Vol. 24, Nr 1, 7-19.
• Duda J., Wasilewski M. (2014). Innowacyjna technologia utylizacja osadów ściekowych. Materiały z XVIII Konferencji „Innowacje w Zarządzaniu i Inżynierii Produkcji, Zakopane, Tom 1, 68-77.
• ECAC - European Cement Association Cembureau (2014). Rola cementu w niskoemisyjnej gospodarce do roku 2050, [www.polskicement.pl].
• Głodek-Bucyk E., Sładeczek F., Kalinowski W., Dudkiewicz M. (2016). Wpływ wykorzystania osadów ściekowych w technologii produkcji klinkieru portlandzkiego na poziomie emisji CO2. Prace Instytutu Ceramiki i Techniki Budowlanej, Vol. 6, Nr 26, 40-50.
• Henry M., Kato Y. (2014). Understanding the regional context of sustainable concrete in Asia: case studies in Mongolia and Singapore. Resources, Conservation and Recycling, Vol. 82, 86-93.
• Huntzinger D.N., Eatmon T.D. (2009). A life-cycle assessment of Portland cement manufacturing: comparing the traditional process with alternative technologies. Journal of Cleaner Production, Vol. 17, Issue 7, 668-675.
• Jackson R.B., Le Quere C., Andrew R.M., Canadell J.G., Peters G.P., Roy J., Wu L. (2017). Warning signs for stabilizing global CO2 emissions. Environmental Research Letters, Vol. 12, No. 11, 110202.
• Jin R., Chen Q., Soboyejo A. (2015). Survey of the current status of sustainable concrete production in the U.S.. Resources, Conservation and Recycling, Vol. 105, 148-159.
• Kozłowski M., Sawicki M. (2004), Recykling materiałów budowlanych rozbiórkowych. Recykling, 11/2004, 40-41.
• Mannan M.A., Ganapathy C. (2004). Concrete from an agricultural waste-oil palm shell (OPS). Building and Environment, Vol. 39, 441-448.
• Mikulcic H., Jaromír Kleme J J., Vujanovi M., Urbaniec K., Dui N. (2016). Reducing greenhouse gasses emissions by fostering the deployment of alternative raw materials and energy sources in the cleaner cement manufacturing process. Journal of Cleaner Production, Vol. 136, 119-132.
• Mobasher B. (2008). USA-concrete construction industrycement based materials and civil infrastructure, in: CBM-CI International Workshop, Karachi, Pakistan, 73-90.
• Niemiec W., Zamorska J. (2006). Zarys technologii zagospodarowania niebezpiecznych odpadów organicznych. Ekologia i Technika, 84/2006, 14-19.
• Olivier, J., Janssens-Maenhout, G., Muntean, M., Peters, J. (2014). Trends in Global CO2 Emissions; 2014 Report.
• Pawłowski A., Pawłowski L. (2016). Wpływ sposobów pozyskiwania energii na realizację paradygmatów zrównoważonego rozwoju. Rocznik Ochrona Środowiska, Vol. 18, 19-37.
• Rahman A., Rasul M.G., Khan M.M.K., Sharma S. (2015). Recent development on the uses of alternative fuels in cement manufacturing process. Fuel, Vol. 145, 84-99.
• Siemiątkowski G. (2013). Emisja antropogenicznych gazów cieplarnianych i ich wpływ na efekt cieplarniany. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Vol. 6, Nr 15, 81-90.
• Sobolewski A., Wasilewski R., Dreszer K., Stelmach S. (2006), Technologie otrzymywania i kierunki zastosowań paliw alternatywnych otrzymanych z odpadów. Przemysł Chemiczny, 85/2006, 1080-1084.
• Susilorini M.I.R., Hardjasaputra H., Tudjono S., Hapsari G., Wahyu S.R., Hadikusumo G., Sucipto J. (2014). The advantage of natural polymer modified mortar with seaweed: green construction material innovation for sustainable concrete. Procedia Engineering, Vol. 95, 419-425.
• Tomasiak J., Duda J. (2015). Innowacyjne techniki w przemyśle cementowym. W: Współczesne instrumenty innowacji. Prace Naukowe WWSZiP, Vol. 36, 153-165.
• Ulewicz M., Maciejewski P. (2011). Ekologiczne korzyści ze spalania paliw alternatywnych. Zeszyty Naukowe WSOWL, Nr 160, 384-402.
• Ulewicz M., Siwka J. (2010). Procesy odzysku i recyklingu wybranych materiałów. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
• Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E. (2004). Możliwości ograniczenia emisji CO2 w przemyśle cementowym, Polityka Energetyczna, Tom 7, Wydawnictwo Instytut GSMiE PAN, Kraków, 555-564.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).