Sản xuất xi măng xu hướng thân thiện môi trường

Mặc dù nước ta có hoạt động sản xuất và tiêu thụ nguồn xi măng khổng lồ nhưng đằng sau ấy là hàng loạt hệ quả khó lường. Ngày càng nhiều công nghệ hiện đại ứng dụng trong quá trình nung luyện, sản xuất clinker, nghiền xi măng nhưng nó cũng tạo ra nhiều khí thải độc hại như SO2, CO2, NOx,… gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Vì thế mà ngành sản xuất xi măng không chỉ nâng cao giá trị kinh tế mà còn phải thực hiện các giải pháp về công nghệ, môi trường trong quá hoạt động sản xuất, đặc biệt chú trọng quy trình xử lý khí thải đạt chuẩn.

Sản xuất xi măng xanh không phát thải

Xi măng được sản xuất bằng cách nghiền đá vôi và nấu cát, đất sét ở nhiệt độ cao bằng cách đốt than. Tuy nhiên quy trình này lại phát thải lượng lớn khí CO2 vì đốt than và khí thải từ đá vôi khi đốt nóng sẽ thoát ra ngoài.

Ở Việt Nam, mỗi năm sản xuất gần 4 tấn xi măng, nhưng để sản xuất 1 kg xi măng thì thải ra 1 kg CO2. Khí thải xi măng chủ yếu chứa oxit nito, oxit lưu huỳnh, CO cùng nhiều vật liệu khác. Vì thế mà khối lượng phát thải khí nhà kính từ ngành sản xuất xi măng rất lớn, chiếm 8% tổng lượng phát thải.

Ngày nay, người ta bắt đầu đổi mới công nghệ để giảm thiểu khí thải CO2. Vì thế, một nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp điện hóa để thay thế phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Quy trình mới sẽ loại bỏ và giảm mạnh cả 2 nguồn thải này. Sử dụng nhiên liệu hóa thạch thường dùng để sưởi ấm, và chúng dần bị thay thế bởi các nguồn năng lượng sạch, tái tạo.

Điện hóa là bước quan trọng để sản xuất vôi từ canxi cacbonat trên quy mô nhỏ.  Trong quy trình này, đá vôi nghiền thành bột và hòa tan trong dung dịch axit ở điện cực và CO2 tinh khiết cũng được giải phóng. Đồng thời canxi hydroxit bị kết tủa dưới dạng chất rắn được xử lý trong các bước khác để sản xuất xi măng. Còn CO2 ở dạng lỏng tinh khiết và cô đặc làm nhiên liệu lỏng thay thế xăng và thu hồi dầu, thậm chí nó còn ứng dụng trong đồ uống có ga.

Về nguyên tắc, công nghệ sản xuất xi măng này có thể mở rộng trong tương lai. Hydro và oxy cũng phát thải trong quy trình này và kết hợp như loại pin nhiên liệu hoặc đốt cháy để sản sinh thành nguồn năng lượng mới cung cấp lại cho toàn bộ quá trình này.

Ứng dụng sản xuất xi măng từ bùn thải

Đất sét là nguyên liệu chính để sản xuất xi măng/clinker, chiếm 15 – 20% tổng nguyên liệu. Đất sét chứa nhiều thành phần như SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO,… và để thay thế nguồn nguyên liệu này, người ta bắt đầu nghiên cứu việc thay thế bùn thải cho đất sét.

Được các nguồn bùn thải từ đáy sông, hồ, kênh, rạch hay bùn thải từ các nhà máy, các hệ thống xử lý nước thải theo cách tập trung là nguồn thay thế lý tưởng nhất. Các mẫu bùn này sau khi tách nước và phối trộn có thành phần tương đồng như đất sét tự nhiên. Vì bùn thải còn lẫn nhiều rác thải, và dây chuyền sản xuất xi măng sẽ đồng xử lý chúng trong quá trình nung luyện clinker. Được biết, 3 triệu m3 bùn/năm có thể thay thế 40 – 50% đất sét tự nhiên, các lưu ý để sản xuất bùn thải:

• Phải có hệ thống bơm hút và lọc nước thải để trả lại cho sông, hồ vừa tuần hoàn nguồn nước vừa giúp giảm nhiễm bẩn tối đa.
• Bùn sau khi tách nước phải tập kết tại bãi chứa ừ 5 – 7 ngày.
• Bùn phải được giữ ẩm 20% trước khi đem đi sử dụng ngay trong quy trình sản xuất xi măng.
• Trong quá trình vận chuyển bùn bằng xe tải, xà lan, phương tiện đường thủy không cho rơi vãi trên đường vì rất dễ gây ô nhiễm.

Đặc tính của loại xi măng giảm khí thải cacbon

• So với xi măng Portland truyền thống, loại xi măng có hàm lượng CO2 thấp thành lựa chọn hấp dẫn và bền vững hơn.
• Giảm từ 1,72 tấn đến 2,75 lượng khí thải CO2 (tương đương 50 – 80%) tùy thuộc vào loại công nghệ sử dụng.
• Ứng dụng sản phẩm phụ để tăng cường độ bền, cũng như tái chế chất thải công nghiệp hiệu quả hơn.
• Đảm bảo không làm tăng tình trạng biến đổi khí hậu.
• Việc chuyển sang sử dụng loại xi măng bền vững giúp thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn phát triển hơn.

​Công ty môi trường Hợp Nhất chân thành cảm ơn Quý đối tác và bạn đọc đã theo dõi bài chia sẻ này!