مقاله
بررسي استفاده از پسماند¬هاي محصولات جانبي کارخانه کود آلي (RDF) و تاير¬هاي فرسوده (TDF) به عنوان سوخت جايگزين در صنعت سيمان
(مطالعه موردي: سيمان خوي )


چکيده
امروزه حفظ منابع طبيعي، محيط زيست و بهينه سازي مصرف انرژي جزئي از اولويت¬هاي مديريت کلان هر کشوري مي¬باشد. يکي از بهترين روش¬هاي دفع پسماند استفاده از آن به عنوان سوخت جايگزين مي¬باشد. گرمازايي زياد پسماند¬ها و قابليت جايگزيني آن¬ها به عنوان سوخت در صنايعي که احتياج زيادي به انرژي دارند، از دلايل تبديل پسماند¬ها به انرژي است. با توجه به اين واقعيت که از 25 % کل هزينه توليد کارخانه¬هاي سيمان صرف تأمين انرژي  در کوره¬هاي پخت سيمان مي¬شود و علاوه بر آن گزينه مناسبي براي کاهش استفاده از سوخت¬هاي فسيلي و آسيب¬هاي زيست محيطي ناشي از آن محسوب مي¬شود که از مزاياي آن مي¬توان به کاهش آلايندها¬، کاهش مصرف سوخت¬هاي فسيلي (نفت و گاز) و حفاظت از محيط زيست اشاره کرد. کارخانه سيمان خوي يکي از اولين کارخانه¬هاي سيمان کشور است که توسط بخش خصوصي با ظرفيت 3300 تن در روز اجراء و سوخت مصرفي روزانه آن بالغ بر 300000 هزار ليتر مازوت براي پخت کوره مي¬باشد. از اين رو در اين مقاله به پتانسيل استفاده از ضايعات کارخانه کود آلي  شهر تبريز و تاير¬هاي فرسوده  به عنوان سوخت جايگزين در صنعت سيمان پرداخته شده است.

کلمات کليدي: پسماند، RDF، TDF، سيمان، محيط زيست







 
1- مقدمه
امروزه توسعه و پيشرفت صنعتي کشور¬ها آنچنان با ميزان مصرف حامل¬هاي انرژي گره خورده که شاخص مصرف انرژي به يکي از شاخص¬هاي توسعه‌يافتگي کشور¬ها بدل شده است. کاهش منابع موجود و سرعت رشد مصرف مي¬تواند سبب تحولاتي غير قابل پيش بيني در سطح جهان گردد و در چنين شرايطي است که الزام به يافتن راهي براي حفظ و مصرف اصولي منابع استراتژيک نفت و گاز اهميتي ويژه مي¬يابد (صديقي احمد، 1386). از سويي ديگر رشد جمعيت و توسعه شهر نشيني منجر به پيدايش مشکلات بسياري در رابطه با امحاء پسماند¬هاي شهري شده است. فضاي مورد نياز براي دفن هر تن پسماند به طور متوسط 3/1 متر مکعب و از هر تن پسماند 400 متر مکعب گاز گلخانه¬اي و 250 ليتر شيرابه توليد مي¬شود. کمبود فضاي لازم و مناسب براي دفن پسماند و و همچنين معضل نشر آلاينده¬هايي چون گاز¬هاي گلخانه¬اي و شيرابه، ايجاد مرکز دفن غير اصولي سبب ايجاد انگيزه جستجو براي يافتن امکاناتي بهتر و با تأثيرات زيست محيطي کمتر، براي دفع پسماند شده است(احمدي مجيد، 1391).
در اين ميان  RDF  منبع انرژي پايان ناپذير و با حداقل آلودگي است که در هنگام احتراق بيشترين ارزش حرارتي و علاوه بر آن حداقل اثرات سوء را بر محيط زيست دارد، لذا مي¬توان از آن به عنوان سوخت جايگزين در کوره¬هاي سيمان استفاده نمود. از طرف ديگر از آنجايي که يکي از مشکلات عمده سال¬هاي اخير، دفع بهداشتي زباله مي¬باشدکه با تبديل زباله بهRDF ميتوان به روش مناسبي از بازيافت دست يافت (مهرباني محمد،1385).

به طوري که امروزه در برخي از صنايع اروپايي تا 70% مصرف سوخت جايگزين پيش بيني مي¬شود. به عنوان مثال مصرف سوخت جايگزين در کشور آلمان تا سال 2005، معادل 45% اعلام گرديده است. بايد خاطر نشان ساخت که فرآيند انرژي بر توليد سيمان افزايش هزينه¬هاي سوخت و حفظ و صيانت از منابع طبيعي و محيط زيست فاکتور¬هاي مهم براي حرکت صنعت سيمان به سمت پژوهش تکنولوژي¬هاي جديد بر مبناي سوخت¬هاي پسماند مي¬باشد(طرح جامع پسماند1390). در ايران بيشتر پسماند¬ها دفن مي¬شوند و با توجه به افزايش قيمت سوخت¬هاي فسيلي نسبت به چند سال گذشته و تمام شدن منابع سوخت¬هاي در آينده نزديک ضرورت ايجاب مي¬نمايد که کشور¬ها به تکنولوژي استفاده از سوخت¬هاي جايگزين دسترسي پيدا کنند. سوخت¬هاي جايگزين شامل روغن¬هاي مستعمل سنگين و سبک، تاير¬هاي فرسوده، کاغذ و مقوا، لجن فاضلاب و... مي¬باشد. با توجه به توليد سالانه حدود 200 هزار تن تايرهاي مصرفي در ايران پتانسيل بالايي معادل 50% اين مقدار يعني 100 هزار تن در سال براي مصرف تاير¬هاي فرسوده در صنعت سيمان ايران وجود دارد.
تعاريف گوناگوني براي سوخت¬هاي جايگزين ارائه شده اما معمولاً در صنعت سيمان، سوخت جايگزين را ماده¬اي با ارزش حرارتي حداقل، براي فرايند احتراق مي¬دانند که از مازاد دورريز يا محصولات جانبي صنايع ديگر به دست آمده و جايگزين منابع طبيعي چون زغال سنگ يا گاز مي¬شوند. (سايت صنعت سيمان استراليا، 2012).
به طور کلي سوخت¬هاي جايگزين را مي¬توان به دو دسته تقسيم بندي کرد: سوخت¬هاي ضايعاتي و بايو فيول¬ها که سوخت¬هاي ضايعاتي شامل ضايعات بخش خانگي و صنعتي مي¬باشد.

1-2 انرژي¬هاي مصرفي در صنعت سيمان
صنعت سيمان به عنوان يکي از اصلي‌ترين منتشر کنندگان گاز¬هاي گلخانه‌اي، به خصوص دي اکسيد کربن معرفي مي¬شود. توليد سيمان يک فرآيند انرژي بر بوده و هر تن سيمان پرتلند توليد شده چيزي در حدود يک تن دي اکسيد کربن آزاد مي¬کند مقدار زيادي از انتشار دي اکسيد کربن در طي فرايند توليد سيمان، از احتراق سوخت¬هاي فسيلي و تجزيه سنگ آهک نشأت مي¬گيرد.
شکل 1- انتشار گاز¬هاي گلخانه¬اي مربوط به صنعت سيمان در کشور کانادا را نشان مي¬دهد بر اساس شکل 1/4 درصد از انتشار گاز¬هاي گلخانه¬اي مربوط به فعاليت¬هاي سيمان مي¬باشد. همچنين 50 درصد از گاز¬هاي گلخانه¬اي اين صنعت مربوط به فرايند توليد کلينکر،40 درصد مربوط به استفاده از سوخت¬هاي فسيلي، 5 درصد مصرف برق و 5 درصد مربوط به حمل و نقل مي¬باشد (بحري،1389)
 
شکل 1- انتشار گاز¬هاي گلخانه¬اي و سهم صنعت سيمان در کشور کانادا
به طور کلي صنايع ايران مصرف کننده حدود 29 درصد از کل انرژي مصرفي کشور بوده که طبق برآورد کارشناسان انرژي، پتانسيل 20 الي 30 درصد صرفه¬جويي را دارد. در برخي از کشور¬هاي اروپايي از جمله بلژيک، فرانسه و آلمان استفاده از سوخت¬هاي جايگزين حاصل از مواد زايد حدود 30 تا 50 درصد مصرف سوخت¬هاي معمول کوره سيمان را کاهش داده است.
فرآيند¬هاي توليد سيمان از دو نوع انرژي اوليه استفاده مي¬کنند، انرژي حرارتي که از احتراق سوخت¬هاي فسيلي مانند زغال سنگ، گاز طبيعي و فراورده¬هاي نفتي حاصل مي¬گردد و انرژي مکانيکي که از تبديل انرژي الکتريکي، در دسترس قرار مي-گيرد. انرژي حرارتي در حدود 87 درصد از کل انرژي اوليه مصرفي را در کارخانجات سيمان در بر مي¬گيرد که اساساً در کوره پخت جهت توليد کلينکر به مصرف مي¬رسد.
انرژي ثانويه مورد استفاده در توليد سيمان، گاز خروجي از کوره و گرماي حاصل از هواي داغ خروجي از خنک کننده کلينکر است.
فرآيند   انرژي حرارتي (گيگا ژول برتن)   برق (کيلو وات ساعت)
مرطوب   5.43-5.02   125-70
نيمه مرطوب   3.86 -3.15   125-70
خشک   3.4- 2.88   125-110
نيمه خشک   3.1-3.5   125-110
جدول1- انرژي¬هاي مصرفي در فرآيند¬هاي توليدي سيمان

سوخت مصرفي کارخانه سيمان خوي از نوع مازوت و مصرف روزانه آن بالغ بر 300000 هزار ليتر مي¬باشد و فرآيند توليد آن از نوع خشک مي¬باشد، بر اين اساس اين کارخانه از لحاظ تأمين انرژي مصرفي و بالا بودن انرژي حرارتي بالغ بر 3.4 گيگا ژول بر تن نياز مبرم به جايگزين کردن سوخت خود دارد.
2-مواد و روش¬ها
کارخانه سيمان خوي در استان آذربايجان غربي در 12 کيلومتري شهرستان خوي ونيز محدوده مورد مطالعه با مساحت 68 هکتار در موقعيت 490646 تا 515302 طول شرقي و 4234772 تا 4287294 عرض شمالي در سيستم UTM قرار دارد. محل کارخانه در فاصله هوايي مستقيم 16.6 شهر خوي و در جهت شمال شرقي آن واقع مي¬باشد. ظرفيت توليد کلينکر روزانه آن 3300 تن بوده و از نوع پرتلند و تيپ‌هاي I، II و 5 مي¬باشد. در اين پژوهش سعي شده از داده¬هاي بدست آمده آنلاين از خروجي الکتروفيلتر کارخانه و همچنين با استفاده از بررسي داده¬هاي بدست آمده از واحد تفکيک و کمپوست سازمان مديريت پسماند¬هاي شهرداري تبريز به تجزيه و تحليل جايگزين کردن سوخت مصرفي از نوع RDF  يا TDF در کاهش آلودگي و کاهش مصرف انرژي پرداخته مي¬شود.
 
تصوير شماره 2: تصوير ماهواره‌اي از موقعيت کارخانه سيمان خوي

 
نقشه شماره 1:موقعيت کارخانه سيمان در نقشه

3-استفاده از RDF و TDF به عنوان سوخت جايگزين در صنعت سيمان
در حال حاضر در اکثر مناطق ايران پس از جداسازي مواد آلي و ارزشمند پسماند براي توليد کمپوست و بازيافت، باقي¬مانده آن که داراي ارزش حرارتي است دفن مي¬شود اين گروه از مواد که 25- 30 درصد از کل پسماند را تشکيل مي¬دهد قابليت تبديل به سوخت جايگزين را داشته و با نام RDF شناخته مي¬شود.
 RDF سوختي با ارزش حرارتي و کيفيت بالاتر از پسماند شهري مي¬باشد و ظرفيت حرارتي آن به ذغال سنگ بسيار نزديک است، بنابراين مي¬توان از آن به عنوان سوخت يا متمم همراه ذغال سنگ براي بويلر¬ها و کوره¬ها استفاده کرد.
ارزش حرارتي مواد زائد شهري که به RDF تبديل مي¬شود حدود  BTU 6500 تا 7000 و مقدار خاکستر توليدي آن کمتر از 15 درصد و اندازه 97 درصد ذرات آن کمتر از 4 اينچ است(مهرباني محمد،1385).
تاير فرسوده يک سوخت فشرده با رطوبت بسيار کم و داراي ترکيباتي از جمله آهن بوده که براي اختلاط با مواد خام سيمان مفيد است. بر اساس مطالعات و آزمايش¬هاي سازمان¬هاي بين‌المللي، سوختن تاير در کوره سيمان با توجه به استقرار الکتروفيلتر استاندارد با درصد خروجي پايين نه تنها باعث ايجاد مشکلات زيست محيطي نشده بلکه در بعضي موارد موجب کاهش آلاينده¬هاي منتشره نيز گرديده است.
از سوي ديگر ساليانه بيش از هزار ميليارد حلقه تاير در جهان مصرف مي¬شود و علي رغم بالا رفتن کيفيت تاير و عمر مفيد نسبتاً بالاي آن، به دليل افزايش توليد خودرو، حجم ايجاد تاير¬هاي فرسوده نيز در حال افزايش است. کشور ما نيز از اين امر مستثني نبوده و بر اساس سند چشم انداز کشور، مصرف تاير در سال 1404 به ميزان 800 هزار تن تخمين زده مي¬شود. اين امر در صورت مديريت صحيح جمع آوري تاير¬هاي فرسوده، شرايط منحصر به فرد سودآوري را جهت صنايع سيمان پديد خواهد آورد.


جدول 2-ارزش حرارتي برخي از سوخت¬هاي ضايعاتي براي کوره¬هاي سيمان
نوع مواد   ميزان تقريبي ارزش حرارتي(Mj/kg)
روغن¬هاي ضايعاتي   34
لاستيک¬هاي اتومبيل   35 تا 36
پلاستيک   23
حلال¬ها   22
ضايعات چوب   14
گوشت و چربي حيوانات   17
RDF   15

بنا بر آمار¬هاي موجود ميزان توليد پسماند در ايران روزانه 50000 تن بر آورد گرديده است که از اين مقدار 1050 تن آن در کلان شهر تبريز توليد مي¬گردد.در حال حاضر پسماند شهر تبريز پس از ورود به کارخانه کود آلي خرد شده و سپس جداسازي مي¬شود. پس از آن پسماند ضايعاتي توسط سرند از مواد آلي جدا شده و توسط ماشي پرس 1500 تني، فشرده مي-گردد و پس از عدل بندي و خارج شدن شيرابه توسط دستگاه Bobcat که مخصوص بارگيري و حمل ضايعات مي¬باشد به درون کاميون¬ها مخصوص انتقال ضايعات يعني سمي تريلرها انتقال يافته و پس از بارگيري به طرف سايت دفن بهداشتي انتقال داده مي¬شود. که با رعايت همه موارد فني و ايمني، ضايعات در عمق مناسب ذخيره سازي مي¬شوند.
3- نتايج و بحث
با توجه به اندازه گيري‌هاي به عمل آمده و آنلاين بودن دودکش خروجي در مورد آلاينده ¬گازي به ويژه (NOX، SO2 و ذرات معلق) مشاهده شد گازهاي منتشره شده به دليل استفاده از سوخت مازوت بيش از حد استاندارد بوده و تأثيرات منفي بر روي افراد و محيط زيست تحت تأثير خواهد گذاشت. گذشته از کنترل آلودگي هوا، غبار گيري از نظر بازيابي نيز حائز اهميت است. به طوري که هزينه توليد و سرمايه‌گذاري در بازيافت از طريق غبار گيري، عموماً كمتر از روش‌هاي معمول مي‌باشد و در بسياري از كارخانجات، هزينه كلي تجهيزات و تأسيسات غبار گيري، تنها كسري از ارزش غبار جمع‌آوري شده در طول يك سال مي‌باشد؛ بنابراين دو مشكل مهم زيست محيطي صنعت سيمان در اين خصوص، ورود ذرات معلق به اتمسفر و همچنين انباشت غبار دريافتي توسط بارگيري در محيط اطراف كارخانه است و مشکل اساسي ديگر که بيشتر صنايع با آن دست و پنجه نرم مي¬کنند هزينه سوخت مصرفي و نبود سوخت جايگزين براي آن مي¬باشد.
از طرفي ديگر ممكن است در گازهاي خروجي از كوره‌هاي سيمان، فلزات سنگين سمي در غلظت‌هاي مؤثر بر محيط زيست وجود داشته باشند. اثرات كارخانجات سيمان بر محيط زيست به صورت منطقه‌اي است كه اغلب حداكثر تا فاصله 25 كيلومتري اطراف آن محدود مي‌گردد و از آنجايي که جريانات جرمي آلاينده‌هاي ناشي از دودكش بلند كارخانجات سيمان تا حدودي كم هستند در نتيجه ميزان بالايي از آلاينده وارد هواي منطقه شده است.
جدول 3- ميزان گاز¬هاي خروجي از دودکش الکتروفيلتر کوره- کارخانه سيمان آذر آبادگان 1391
آلاينده   ايستگاه اندازه گيري   مقياس   ميزان اندازه گيري شده   حد مجاز   مرجع قانوني   وضعيت انطباق
CO   دودكش خروجي   ppm   100   304   ضوابط و استانداردهاي زيست محيطي   در حد مجاز
NOx   دودكش خروجي   ppm   950   350   ضوابط و استانداردهاي زيست محيطي   بالاتر از حد مجاز
SO2   دودكش خروجي   ppm   56/0   14/0   ضوابط و استانداردهاي زيست محيطي   بالاتر از حد مجار

PM   دودكش خروجي   mg/m3   95   50   ضوابط و استانداردهاي زيست محيطي   بالاتر از حد مجاز
O2   دودكش خروجي   mg/m3   7   3   ضوابط و استانداردهاي زيست محيطي   در حد مجاز

 
نمودار 1- گاز¬هاي خروجي از دودکش الکتروفيلتر
به منظور بررسي آلاينده‌هاي گازي در كارخانه سيمان خوي، پارامترهاي CO، SO2، NOx و O2 بررسي شده است. در جدول 3  نتايج آناليز آلاينده‌هاي گازي خروجي از دودکش الکتروفيلتر کوره ذکر شده است.
يکي از گزينه¬هاي مطرح شده در طرح جامع مديريت پسماند شهر تبريز، تبديل محصولات جانبي کارخانه کود آلي به RDF و سوزاندن آن در مبدل¬هاي حرارتي براي توليد انرژي مي¬باشد. بر اين اساس به آناليز فيزيکي ضايعات حمل شده پرداخته تا از لحاظ درصد به کمتر و بيشتر بودن اجزاء آن پرداخته و پتانسيل ضايعات موجود سنجيده شود.


جدول 2-آناليز فيزيکي ضايعات حمل شده به لندفيل به صورت بسته¬هاي پرس
اجزاء   درصد
کاغذ   2.14
مقوا   5.67
چوب   1.44
پارچه و ديگر منسوجات   2.35
چرم   1.56
پلاستيک     5.44
مشمع   2.18
نان   2.36
فلزات آهني   2.68
فلزات غير آهني   1.36
شيشه   2.59
خاک   2
فوم   75/0
طلق   0.64
پسماند تر   66.84
جمع   33.16

3-1 ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي تاير
ميزان توليد کنوني انواع تاير در کشور بين 180-205 هزار تن برآورد مي¬شود به جزء احتساب تاير¬هاي وارداتي که از اين مقدار تاير توليدي پس از فرسوده شده فقط حدود20% مورد بازيافت قرار مي¬گيرد و حدود 80% به مراکز دفن زباله فرستاده مي¬شود. نبايد فراموش نمود که دفن تاير¬ها در مراکز زباله کار بسار مشکلي است چون تاير¬ها نسبت به وزن خود حجم زيادتري را نسبت به ساير زباله¬ها اشغال مي¬نمايند، در صورت خرد کردن نيز هزينه خردايش آن¬ها بر عهده مراکز زباله و سازمان¬هاي خدمات شهري خواهد بود.
تاير¬هاي مورد استفاده در خودرو¬هاي سواري به طور متوسط به ميزان 5/6 کيلو گرم و در کاميون¬هاي سنگين در حدود 53 کيلوگرم در نظر گرفته مي¬شود. مواد تشکيل دهنده تاير عمدتاً شامل لاستيک، کربن سياه و اجزاي فلزي است.
تاير¬هاي فرسوده يک منبع با ارزش انرژي هستند که مي¬توان آن¬ها را تا 100 % مورد بازيافت قرار داد و يا براي توليد انرژي به مصرف رساند. مديريت جمع آوري تاير¬هاي فرسوده و طبقه بندي استفاده از آن شامل:
1- بازيافت مجدد جهت روکش کردن تاير¬هاي فرسوده
2-خرد کردن تاير و استفاده جهت صنايع تبديلي
کارخانه کمپوست سازمان مديريت پسماند¬هاي شهرداري تبريز ظرفيت روزانه 500 تن که از اين مقدار  70 درصد مواد آلي و 30 درصد مواد بازيافت انجام مي¬پذيرد. ريجکت مورد استفاده به عنوان RDF در زباله سوزي و توليد انرژي با عبور از يک سرند دوار بر اساس اندازه و با بازده حدود 80 درصد از پسماند مخلوط جدا مي¬شود. شيشه، فلزات و پت به صورت دستي و به کمک آهن ربا از مواد غير آلي (با بازده¬هاي به ترتيب 50، 80 و 80 درصد) جداسازي مي¬شوند.

جدول 3- ارزش حرارتي پسماند قابل احتراق شهر تبريز

مواد تشکيل دهنده
    درصد   ارزش حرارتي ويژه   رطوبت   خاکستر   ارزش حرارتي(kj/kg)
پلاستيک   77/24   25000   2   5/2   6.193
شيشه   81/3   290-   4/0   8/3   11-
پارچه   46/6   130000   8/2   5/1   1.994
فلزات آهني   9/0   290-   1/0   9/0   13
فلزات غير آهني   03/0   290-   0   0   0
کاغذ   62/9   12000   2   1   1.190
مقوا   61/9   12000   9/1   1   1.153
مواد آلي   66/19   3000   8/13   0   590
چوب و شاخه درختان   52/3   15000   8/0   8/0   528
چرم، استخوان، لاستيک   99/5   16000   2/1   4/0   959
خاک و خاک روبه   0   290-   0   6/0   0
پسماند خطرناک   0   1500   0   0   0
بطري پلاستيکي   46/6   25000   5/0   0   1.614
کل   100   -   5/25   12.5   2091.144





جدول 4- خصوصيات شيميايي پسماند¬هاي جامد شهر تبريز – ميانگين سال 1381
فرمول بسته شيميايي   نسبت C/N   ارزش حرارتي KJ/Kg   PH   درصد رطوبت   چگالي Kg/m3   نام شهر
C400 H4550 O2210
N2.s   44/18   14162   2/6   72   1/252   تبريز

بايد در نظر داشت که ارزش حرارتي پسماند¬هاي ايران به علت کم بودن مقادير کاغذ و پلاستيک آن و همچنين بالا بودن رطوبت، کمتر از پسماند¬هاي کشور¬هاي ديگر خواهد بود. براي بالا بردن ارزش حرارتي RDF، مي¬توان از روش¬هايي چون تفکيک از مبداء تصفيه مکانيکي و بيولوژيک (MBT) و کاهش رطوبت توسط حرارت استفاده کرد.
3-2 سوخت بدست آمده از تاير (TDF)  
سوخت حاصل از تاير¬ها جهت استفاده در کوره¬هاي سيمان داراي مزيت¬هاي زيادي بوده که به برخي از آن¬ها مي¬توان اشاره کرد.
•   درجه حرارت بالا
•   اکسيد¬هاي نيتروژن، گوگرد و خاکستر کمتر نسبت به ذغال سنگ
•   اثر مثبت خاکستر حاصل بر کيفيت سيمان
•   عدم نياز به تغيير سيستم احتراق کوره¬هاي قديمي
•   آهن لازم براي سيمان توسط لايه¬هاي فولادي تاير تأمين مي¬شود.

جدول 6- مقايسه سوخت¬هاي مورد استفاده در صنعت سيمان
خصوصيات سوخت   ضايعات چوب   تاير فرسوده(TDF)   زغال سنگ
انرژي حرارتي خالص (MJ/Kg)   7/12   9/30   5/26
مقدار خاکستر (%)   3/5   6/6   14
رطوبت (%)   18   0   8/1
C (%)   3/44   3/71   70
H (%)   7/5   9/5   4
O (%)   8/43   6/2   7/7
N (%)   79/0   26/0   65/1
S (%)   14/0   5/1   8/0
CL (%)   09/0   13/.0   1/0
Fe (%)     21/0   12   44/0
Hg(mg/kg)   3/0   -   5/0
Zn(mg/kg)   535   14000   82
 
باتوجه به جدول فوق و مقايسه سوخت¬هاي مورد استفاده که شامل ضايعات چوب و تاير فرسوده و زغال سنگ مي¬باشد، انرژي حرارتي خالص تاير فرسوده با اجزاء شيميايي بيشترين مقدار را  با 9/30 به خود اختصاص داده است که نشانگر بالا بودن انرژي حرارتي نسبت به ساير سوخت¬ها مي¬باشد
و بهينه بودن اين پسماند زائد جامد براي نوعي از سوخت جايگزين در مصارف صنعتي با به کارگيري استاندارد¬هاي لازم مقرون به صرفه اقتصادي و زيست محيطي مي¬باشد.

3-3 ارزش حرارتي تاير
ميزان ارزش حرارتي خالص (Net) تاير بين 6450 Kcal/kg و 8000 Kcal/kg متغير است. براي جايگزيني هر تن مازوت با ارزش حرارتي 9600 Kcal/kg در حدود 2/1 تا 5/1 تن تاير فرسوده مورد نياز است. براي جايگزيني هزار متر مکعب گاز با ارزش حرارتي 8300 Kcal/Nm   در حدود 84/0 تا 04/1 تن تاير فرسوده مورد نياز است.
3-4 بيوماس و ميزان دي اکسيد کربن
تحقيقات انجام شده نشان مي¬دهد که ميزان انتشار CO2 به ازي هر تراژول انرژي حاصل از تاير¬هاي فرسوده نسبت به سوخت-هاي فسيلي بسيار کمتر است.
از ديگر مزاياي استفاده از RDF و TDF به عنوان سوخت جايگزين صرفه جويي در مصرف سوخت¬هاي فسيلي و هزينه¬اي است که براي آن پرداخت مي¬شود. با توجه به ظرفيت 3300 تن کارخانه سيمان آذر آبادگان خوي را مبني قرار دهيم و چنانچه فقط 10% از سوخت جايگزين استفاده گردد، اين کارخانه پتانسيل مصرف حداقل 70 -120 تن سوخت جايگزين در روز مي-باشد.
سوزاندن پسماند فرآيندي فني است که منجر به اکسيداسيون مواد در درجه حرارت بالا (بيش از 900 در جه سانتي‌گراد) مي-گردد. براي متلاشي نمودن مواد آلي موجود در پسماند نياز به گرمايي معادل حداقل 875 درجه سانتي¬گراد مي¬باشد و براي سوزاندن زباله¬هاي شهري که احتمالاً حاوي موادي چون ترکيبات آلي کلره مي¬باشد حرارتي تا 1400 درجه سانتي¬گراد الزامي است( رضويان، محمد حسن،1386).
فضاي درون کوره سيمان شرايطي قليايي دارد و کليه کلر ورودي به کوره صرف تشکيل کلرات¬هاي سديم، پتاسيم، و کلسيم شده و ترکيبات غير سمي را تشکيل مي¬دهد که عمدتاً جذب کلينکر مي¬شوند در نتيجه انتشار اسيدکلريدريک ناشي از سوزاندن پسماند در کوره سيمان به مراتب کمتر از زباله سوز مي¬باشد(صديقي احمد،1389).
ايجاد انباري با خصوصيات استاندارد، جهت دپوي تاير¬هاي فرسوده در سايت، خصوصاً در مناطق سرد و کوهستاني که ميزان بارش برف و باران در آن¬ها قابل توجه است، بسيار مهم مي¬باشد. معمولاً در فصل زمستان، تاير¬هاي دپو شده در فضاي باز، حاوي مقادير زيادي آب و يخ است که در لابه¬لاي آن¬ها محبوس گرديده و موجب افزايش وزن ظاهري و در نتيجه کاهش شديد ارزش حرارتي آن¬ها مي¬گردد.
همچنين در صورتي که ورودي سيستم تغذيه، جهت تاير¬هاي خرد شده طراحي شده باشد، انتخاب محل تغذيه و اندازه قطعات خرد شده بسيار مهم است. تجربه نشان مي¬دهد تغذيه تاير¬هاي خرد شده در قسمت کلساينر مي¬تواند موجب رسوب اجزاء فلزي واکنش ناپذير تاير¬ها در پايين¬ترين قسمت سيکلون¬ها گرديده و نهايتاً منجر به گرفتگي در مسير خروجي مواد گردد.
بر اين اساس علاوه بر فوايد زيست محيطي استفاده از کوره¬هاي سيمان به دليل بالا بودن درجه حرارت شعله (تا ميزان 2000 درجه سانتي¬گراد)، زياد بودن طول کوره، زمان ماند، جذب ترکيبات سمي و اسيدي و خاکستر باقي مانده، و نياز نبودن به ساخت انواع زباله سوز براي سوزاندن پسماند، بهره ¬روي گرمايي کوره سيمان نيز نسبت به زباله سوز مثبت ارزيابي شده است.
با توجه به اين که کارخانه سيمان خوي روزانه بالغ بر 300000 ليتر مصرف مازوت جهت پخت در کوره¬ها دارد و بر اساس اينکه بيشترين هزينه توليد را حامل¬هاي انرژي بر عهده دارد، مي¬توان از سوخت‌هاي جايگزين نام برده براي کاهش هزينه¬ حامل¬هاي انرژي و کاهش آلاينده¬ها ذکر شده، و از جهت ديگر راه کاري مناسب براي دفع و امحاء پسماند¬هاي ذکر شده مي¬باشد.
نتيجه گيري
افزايش تعداد طرح¬هاي عمراني و تکميل طرح¬هاي نيمه تمام عمراني، ساخت سد¬هاي جديد و تکميل سد¬هاي نيمه تمام، نياز کشور به مسکن، ازجمله مواردي است که نشانگر ضرورت افزايش توليد و نياز صنايع و بخش¬هاي مختلف به سيمان است، اما انرژي ماده گراني در توليد اين کالاي معدني محسوب مي¬شود. از طرفي ديگر آلودگي آب و خاک و پسماند¬هاي سمي (به زعم قانون مديريت پسماندها، پسماند¬هاي ويژه)، استفاده از سوخت¬هاي فسيلي غير قابل تجديد و گرمايش جهاني مهم¬ترين نگراني اکولوژيکي و مباحث جهاني مي¬باشند. بازيافت راه کار ايده¬آل بين فعاليت¬هاي صنعتي با حفاظت از محيط زيست است و همچنين مسأله تعهد بخش خصوصي به مسئوليت پذيري اجتماعي و محيطي و تلاش مسئولان دولتي براي اطمينان از همکاري گسترده و هم سوء را نيز به دنبال دارد.هر کارخانه سيمان داراي پتانسيل مصرف حداقل 70 تن سوخت جايگزين در روز مي-باشد، در مصرف سوخت¬هاي فسيلي و هزينه آن نيز شاهد صرفه جويي قابل توجهي خواهيم بود. علاوه بر موارد ذکر شده مسئله‌اي که قابل چشم پوشي نخواهد بود، مزاياي زيست محيطي ناشي از عمل و کاهش آلودگي¬هاي زيست محيطي ناشي از دفن يا سوزاندن زباله مي¬باشد.
منابع
 [1] صديقي ا، 1386.ضرورت استفاده سوخت¬هاي جايگزين در صنايع سيمان.ماهنامه صنعت سيمان.شماره 95.صفحات 7-22
 [2]احمدي م.رويکرد کلي استفاده از سوخت¬هاي پسماند در صنعت سيمان.شرکت ملي پخش فرآورده¬هاي نفتي ايران
[3] بحري، م م،. 1389 انتشار دي اکسيد کربن و تغيير در آب و هوا: اشاره به سياست هاي مرتبط با صنعت سيمان مرکز تحقيقات سيمان دانشگاه علم و صنعت ايران
[4] مهرباني م م، جانفشان ب، ابطحي م، 1385.استفاده از سوخت حاصل از زباله (RDF) به عنوان يک انرژي تازه.اولين همايش تخصصي مهندسي محيط زيست.
[5]هادي.ف، 1389 روش¬هاي تبديل پسماند به RDF  .سومين همايش ملي مديريت پسماند.
[6]طرح جامع مديريت پسماند شهرداري تبريز 1390
[7]برنامه طرح جامع مديريت پسماندها در کشورسال 1390 1394 ،سازمان محيط زيست.
[8]رضويان م ح، 1386.بررسي استفاده از ضايعات به عنوان سوخت¬هاي جايگزين در صنعت سيمان.ماهنامه صنعت سيمان.شماره 90. صفحات 13-23
[9]صديقي 1، 1389.مصرف سوخت جايگزين در صنايع سيمان بهترين روش براي جبران حذف يارانه¬هاي سوخت.مجله سيمان.شماره 150.صفحات 75-79
[10]"Statistical review of the word energy" BP AMOCO ,2001

[11]Clauzade, C. " using used tyers as an alternative source of fuel – Reference values and characterization protocols, "Reference document, R#D department ALLAPUR.July 2009.

[12]Willitsch ,FR, Strum, GE.(2003), 'Alternative Fuels IN the cement industry", PMT – zyklontechnik