可替代燃料

在短暂的

  • 替代燃料,包括很高比例的废物,正在被越来越多地使用,现在几乎占欧盟水泥行业所有燃料的三分之一。
  • 水泥生产是吸收废物如轮胎,污泥,锯末和其他类型的废物的理想选择。
  • 欧洲水泥行业稳步增加了替代燃料的使用(自1990年以来增加了7倍),2010年超过700万吨。
  • 燃料灰与能量回收一起,完全用作水泥生产的原料。
  • 为了增加替代燃料的使用,也必须增加废物和生物质能的获取。这将有助于:
    • 促进更好地理解协同处理的机会和好处。
    • 提出立法,促进共同处理适当的废物材料。

水泥生产是一种能源密集型生产,目前主要使用煤、石油焦、生物质和废料作为燃料来源。生物质或废弃物等替代燃料的使用对该行业的碳排放状况有直接影响,虽然该行业已经使用了大量此类材料,但未来这种影响很可能会增加。水泥行业独特的工艺和能源要求使其能够使用不适合其他许多行业的燃料混合物。从资源效率和供应安全的角度来看,这种将煤炭或天然气等化石燃料与废料、生物质和工业副产品混合的能力是有益的。

在欧洲,水泥工业已经用生物质或废物取代了很大一部分传统燃料来源。从技术角度来看,更高的替代率是可能的,一些工厂使用多达80%的替代燃料1

除了用低碳密度的替代燃料取代碳密集的化石燃料的直接影响外,还可以有间接的好处。经填埋或焚烧处理的废物本身会产生温室气体,例如填埋气体中的甲烷。通过在水泥厂使用这些材料作为替代燃料,避免了有害的分解排放。在水泥窑中使用废物作为替代燃料有助于降低二氧化碳的总量2通过替代化石燃料及其相关的二氧化碳排放2与废料的排放,否则将必须焚烧或填埋与相应的温室气体排放。典型的替代燃料被归类为废物,包括废轮胎、废油和溶剂、预处理的工业和家庭废物,以及塑料、纺织和纸张废物。如果当地的替代燃料取代进口的化石燃料,也可能带来与运输有关的好处。

如今,水泥工业中使用的纯碳中性生物质燃料包括动物饲料、废木材、锯木屑和污水污泥。除了这些燃料外,全球水泥工业还利用了许多其他有机废料作为燃料,但使用程度较低。含有生物质的废物主要是经过预处理的工业和家用产品(含有机纤维、纺织品和纸张)。

与投资于专用设施相比,共同处理废物提供了一种更便宜的解决方案。专用设施需要巨大的资本投资,而运营成本往往更高。

污水污泥及水泥生产污水污泥是废水处理的副产品。直到最近,污水污泥的主要解决方案是露天倾倒、填埋或用于农业。然而,人们越来越关注污水污泥中的有机残留物,使其在农业上的应用受到质疑。污水污泥还可作为高温熟料制造过程中的替代燃料来源和原料,破坏有机残留物。重要的是要注意到有剩余的污泥,因此对其他形式的处理的需要变得更加迫切。

荷兰和西班牙只是水泥工业为污水污泥提供解决方案的两个国家的例子。自2000年3月以来,位于荷兰马斯特里赫特(Maastricht)的ENCI水泥厂一直与林堡净化委员会(Limburg Purification Board)合作,开发从其污水处理厂(在该委员会自己的热污泥干燥器中处理)接收预处理污泥的方法。目前,每年有8万吨干污泥在窑内共同处理,每年可产生86.5万吨熟料。

2005年,加泰罗尼亚(西班牙)的水泥行业与加泰罗尼亚政府、工会和地方议会达成了一项协议,启动了一项试验,以监测巴塞罗那地区的热干燥污水污泥的环境行为,作为水泥厂的替代燃料。该项目的目标是每年使用超过6万吨的干污泥作为petcoke的替代品,为无法用于农业目的的大量污泥提供一种解决方案。

此外,西班牙的一家水泥厂正在利用熟料冷却器排出的废气对污泥进行干燥,然后将干燥后的污泥作为窑用的替代燃料。其他国家的政府也应该效仿,通过将污水废水用于水泥生产来最大限度地发挥其潜力。

挑战

为了使用生物质作为燃料,它必须是负担得起的、安全的和持续可用的。随着工业试图减少其二氧化碳排放和对绿色能源的需求增长,将有更多的竞争与其他工业部门(发电厂,钢铁工业,生物质锅炉)获取生物质。

如果欧盟及其成员国的废物立法限制填埋,并允许受管制的废物收集、处理和替代燃料生产,则可促进用替代燃料替代化石燃料的更高比率。更好地理解和社会接受在水泥厂使用废物作为替代燃料也是关键。

潜在的节省

据估计,到2050年,40%的窑能可能来自传统来源,即煤(30%)和石油焦(10%),而60%的窑能可能由替代燃料提供,其中40%可能是生物质。这种燃料组合将导致燃料二氧化碳排放量总体减少27%。为了达到这一减额水平,需要进行一些政策修改,现概述如下。

政策建议

  • 实施一项废物政策,承认并奖励协同加工及其与其他行业的紧密结合所带来的好处。
  • 通过取消有利于某一行业而不利于另一行业的补贴,确保生物质能废物的使用有一个公平的竞争环境。
  • 实施废物法例,避免填埋具有热值或含有其他可回收资源的废物。
  • 引入修订后的废物层次,包括共同处理、重叠、能源回收和再循环。
  • 制定一项研发政策,促进从废物中回收具有热值潜力的材料进行协同处理。
1平均每年一次