Цементное производство загрязняет экологию: как выбросами углекислого газа, так и выделением большого количества тонкодисперсной пыли в атмосферу. Наносит вред окружающей среде и готовая цементная продукция, а также изготовленные из нее бетонные конструкции – при демонтаже и утилизации. Площадь мусорных полигонов России, на которых, в том числе, утилизируют цементные отходы, уже превышает 4 миллиона гектаров, и ежегодно увеличивается на 10%. Поэтому один из важнейших вопросов сегодня – повышение экологичности цементной промышленности и вторичная переработка материалов.
Проблема, и пути ее решения
За один только 2019 год в России было утилизировано свыше 60 миллионов тонн твердых коммунальных отходов (ТКО), значительную часть которых составили бетонные и цементные отходы. В среднем, один человек, проживающий в городе, «генерирует» до 420 кг ТКО ежегодно, и этот показатель постоянно увеличивается на 2-3% в год.
С учетом этой проблемы, в 2019 году была запущена реформа по обращению с отходами, и уже более 100 предприятий вплотную занимаются ее решением. А еще 700 предприятий планируется запустить в России до конца десятилетия. Главные негативные факторы, вредящие экологии при производстве портландцемента, это:
- Пылеобразование. Мелкие частицы клинкера, гипса и прочих минеральных взвесей выходят из заводских труб вместе с дымом и паром, и загрязняют атмосферу;
- Выделение в больших объемах соединений SO2 и CO2 при производстве цемента.
Западные компании уже давно озаботились этой проблемой, и повсеместно внедряют на предприятиях новые технологии, компенсирующие вред от «цементных» выбросов. В России это направление тоже активно развивается, и сегодня рассматриваются, как минимум, 4 способа повышения экологичности цементного производства:
- Полноценное улавливание углекислого газа – с помощью технологии «Carbon Capture & Storage» (CCS);
- Разработка новых видов цемента, не включающих в свой состав клинкер. При производстве таких цементов выбросы CO2 в атмосферу уменьшаются на 80-90%;
- Использование альтернативных видов сырья. Вместо «пыльного» известняка можно использовать летучую золу, микро-кремнезем и топочные шлаки;
- Использование альтернативных видов топлива для обжига клинкера. Вместо углеводородов, загрязняющих экологию при их добыче и сжигании, можно использовать горючие отходы с мусорных полигонов. Например – старые автомобильные шины, пластиковый утиль, резину, и т. д.
Уменьшение потребления цемента в строительной сфере тоже способно улучшить экологическую обстановку. Так, в ряде случаев бетонные конструкции можно заменить кирпичными, металлическими, композитными и полимерными.
Производство цемента из ТБО и ТКО
Сегодня активно развивается направление замены клинкера (основного компонента портландцемента) на бюджетные, безопасные аналоги, которые можно извлекать не из природных месторождений, а из мусорных полигонов. Схема производства включает в себя:
- сбор отходов, содержащих в себе известняк и прочие минеральные компоненты;c
- их тепловую обработку в цементных печах – с нагревом до 2000 градусов и выше;
- добавление недостающих компонентов (в малых количествах) и получение субстанции, по характеристикам приближенной к «традиционному» клинкеру.
При этом вместо углеводородного топлива используются горючие отходы: резина, пластик, и т.д. Например, в Евросоюзе уже работают цементные заводы, до 95% топлива для которых составляют отходы с ТБО и ТКО. В России тоже планируется использование этой практики, наряду с другими методами повышения экологичности производства.
