การประเมินวัฏจักรของการผลิตปูนซีเมนต์

Abstract

การประเมินวัฏจักรชีวิตของผลิตภัณฑ์ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก คือ ขั้นตอนการรวบรวมข้อมูล ขั้นตอนการประเมินผลกระทบ และขั้นตอนการปรับปรุงกระบวนการ ในงานวิจัยนี้ประเมินวัฏจักรชีวิตของการผลิตปูนซีเมนต์ โดยใช้หลักการ cradle-to-gate ซึ่งมีขอบเขตเฉพาะขั้นตอนการผลิตวัตถุดิบ ได้แก่ การผลิตไฟฟ้า การทำเหมืองหิน และการทำเหมืองแร่ถ่านหิน และขั้นตอนการผลิตปูนซีเมนต์ ซึ่งข้อมูลส่วนใหญ่ในงานวิจัยนี้เป็นข้อมูลทุติยภูมิ ที่ได้จากรายงานการวิเคราะห์ผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม และรายงานการติดตามตรวจสอบคุณภาพสิ่งแวดล้อม จากการประเมินผลกระทบพบว่า ประเด็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่มีนัยสำคัญ คือ สารมลพิษที่ปล่อยสู่อากาศคือมีฝุ่นแขวนลอย ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ รวมทั้งการใช้เชื้อเพลิง ซึ่งใช้เป็นดัชนีสิ่งแวดล้อมที่แสดงถึงคุณภาพของอากาศ และบ่งบอกความรุนแรงของผลกระทบ การบดวัตถุดิบในส่วนของการผลิตปูนซีเมนต์เป็นขั้นตอน ที่เกิดปริมาณฝุ่นแขวนลอยมาก และเป็นขั้นตอนที่ใช้พลังงานไฟฟ้ามากที่สุด ในกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์ ส่วนการเผาไหม้เชื้อเพลิงในกระบวนการผลิตไฟฟ้า เป็นขั้นตอนที่ก่อให้เกิดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์มาก เนื่องจากการผลิตไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่ใช้เชื้อเพลิงปริมาณมาก ดังนั้นในส่วนของการปรับปรุงกระบวนการผลิตจึงพยายามลดพลังงานไฟฟ้า ที่ใช้ในกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์ให้น้อยลง โดยเปลี่ยนชนิดของอุปกรณ์และหาขนาดของวัตถุดิบที่เหมาะสม ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยที่สุด ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้สร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยใช้ภาษา Visual Basic เพื่อช่วยในการคำนวณหาผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม ที่เกิดจากการผลิตปูนซีเมนต์ ในขอบเขตของวัฏจักรชีวิตของการผลิตปูนซีเมนต์ และหาขนาดของวัตถุดิบที่ออกจากหม้อบดปฐมภูมิ และหม้อบดทุติยภูมิที่เหมาะสม จากการคำนวณถ้าพิจารณาการเปลี่ยนหม้อบดละเอียดจาก Ball Mill หรือ Tube Mill เป็น Roller Mill โดยพิจารณาผลกระทบเฉพาะกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์อย่างเดียว พบว่าการใช้ Roller Mill จะเกิดฝุ่นมากขึ้น แต่ถ้าพิจารณาโดยการใช้การประเมินวัฏจักรชีวิต พบว่าทั้งปริมาณฝุ่นแขวนลอย ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ที่เกิดขึ้นมีปริมาณน้อยกว่าการให้หม้อบดแบบ Ball Mill หรือ Tube Mill ส่วนการเปลี่ยนหม้อเผาจาก Long Dry Kiln มาเป็น Suspension Preheater Kiln หรือ Kiln with Dry Calcinator ใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยลงเพียงเล็กน้อย แต่หม้อเผาทั้งสองชนิดเป็นหม้อเผาที่ใช้เชื้อเพลิง อย่างมีประสิทธิภาพจึงใช้เชื้อเพลิงในปริมาณน้อยกว่าทำให้ผลกระทบจากการประเมินในวัฏจักรชีวิต ซึ่งได้แก่ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์มีปริมาณลดลงมาก สำหรับการหาขนาดของวัตถุดิบที่เหมาะสมพบว่าถ้าพิจารณาผลกระทบเฉพาะการผลิตปูนซีเมนต์ การเปลี่ยนขนาดของวัตถุดิบไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของผลกระทบแต่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงขนาดของวัตถุดิบใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยลงจึงทำให้เกิดผลกระทบจากวัฏจักรชีวิตน้อยลง