ملوثات الهواء لمعامل الإسمنت وطرق معالجتها

قبل البداية دعونا نتعرف على بعض المصطلحات المستعملة في التلوث الغازي ومعامل الأسمنت

ملوثات الهواء لمعامل الإسمنت وطرق معالجتها Eng700ef58b9b

مقدمة :

في ظل التضخم
الصناعي الهائل الذي يشهده العالم الان والازدياد المضطرد لوسائل النقل
أصبحت كرتنا الأرضية مهددة نتيجة التلوث الذي يصيبها جراء نفايات ونواتج
هذه الصناعه ان كانت صلبة أو سائلة أو غازية .

ونتيجة ما
يشهده العالم اليوم من تغير في المناخ والظواهر الطبيعية الغريبه
والاحتباس الحراري وانتشار الأمراض وارتفاع نسبة الأصابة بالسرطانات
وغيرها جعل العالم يفكر جديا في حماية هذا الكوكب وقد اكد العلماء على
بداية النهاية للكرة الأرضية اذا استمر التلوث وعدم اخذ الاجراءات اللازمة
لحماية هذا الكوكب.

ولكن الصناعة
ووسائل النقل لا يمكن الاستغناء عنها في هذا العصر لذلك أدخلت التكنلوجيا
الحديثة في البحث عن حلول تحد من التلوث و تقلل من الأنبعاثات الغازية
للغلاف الجوي ومعالجة النفايات الصلبة والسائلة والاستفاده منها بدل من
طرحها والبحث عن طاقات بديلة ومتجدده نظيفة عند الاستخدام عوضا عن الوقود
الأحفوري الذي اوشك على الانتهاء .

والتحديات التي
تواجه صناعة الأسمنت والمهام التي تقع على عاتق المصنعين القيام باستنباط
عمليات جديدة وتحسين الطرق الحاليه بغية الوصول الى الحد الأدني من تأثير
هذه الصناعه على البيئة والتي صنفت على انها من أهم الصناعات القذره لما
تسببه من تلوث كبير للبيئه المحيطه بالمعمل والتي قد تمتد الى مساحات
كبيره جدا اذا لم يتم اخذ الاجراءات المناسبه للحد من هذا التأثير.

وفي هذا البحث سنتحدث عن التلوث الغازي الذي تسببه معامل الأسمنت وطرق الحد من تأثيرات هذا التلوث.

v لـمحـة حـول طـرق صنـاعـة الأسمـنـت :

تعتبر صناعة
الأسمنت من الصناعات الأستراتيجية لأنها ترتبط مباشره بأعمال الانشاء
والتعمير ويستخدم الأسمنت كمادة رابطة هيدروليكية من مكونات المونه
والخرسانة, وعادة ما تنشأ معامل الأسمنت بالقرب من مصادر المواد الأولية
لتخفيض كلفة نقل هذه المواد .

والاسمنت مادة
يتم صنعها تحت درجات حرارة عالية وتتكون من مواد طبيعية مثل الحجارة
الكلسية، الغضارة، الجير الكلسي، وتختلف مواصفات الاسمنت من نوع لآخر،
فهناك الاسمنت المقاوم للحموضة واسمنت البورتلاندي العادي والأسمنت سريع
التصلب وأسمنت بورتلاندي منخفض الحراره، بحسب بنيتها الكيميائية تضم
العديد من المركبات والاكاسيد، مثل اوكسيد الكالسيوم، واكسيد المغنيزيوم،
واكسيد الألمنيوم، واكسيد الحديد، واكسيد الحديد الثلاثي، وثالث اوكسيد
الكبريت، واكسيد المنغنيز، وثاني اوكسيد السيليس، وماءات الكالسيوم، ومواد
قلوية، ومركبات الكروم الثلاثية والسداسية، ومركبات الكوبالت. وبالإضافة
إلى المواد الكيميائية التي تدخل ضمن التركيب الكيميائي لمادة الاسمنت .

المواد الخام الأساسية لصناعة الأسمنت :

1. الحجر الجيري.
2. رمل السيليكات
3. الطفلة )Clay(.
4. الأتربة السطحية ( Shale)
5. طفلة وأتربة البوكسيت (جسيمات متوسطة الحجم من الطبقات الرسوبية مثل الطفلة ,ولها محتوى منخفض من الماء).
6. أكاسيد الحديد : وتستخدم كمواد مذيبة لتقليل درجات الحرارة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية.
7. الجبس : ويضاف في المرحلة النهائية بمطاحن الأسمنت.
8. مواد أخرى حسب النوع والأستخدام.

تقسم عمليات صناعة الأسمنت الى طريقتين اساسيتين :

الطريقة الرطبة والطريقة الجافة
بالأضافة الى الطريقة الشبه جافة.

فى العمليات
الرطبة تطحن المواد الخام وتخلط بالمياه ثم يفصل الناتج المعلق الى الفرن
, أما فى العمليات الجافة فيتم تجفيف المواد الخام قبل أو أثناء الطحن قبل
إدخالها الى الفرن .

ولكن الطريقة
الجافة أخذت بالأنتشار بشكل سريع في جميع انحاء العالم لتحل تدريجيا محل
العمليات الرطبة والشبه الجافه بسبب الوفرة في الطاقة التي تتمبز بها
الطريقة الجافه والدقة في عمليات التحكم وفي خلط المواد الخام بالاضافة
الى تمتعها بمواصفات بيئية أفضل من الطريق الرطبة وهنا سـنـتـكـلم عن خط
الانتاج الجاف فقط.

في الشكل
التالي صورة توضح الأقسام الرئيسية لمعامل الأسمنت التي تنتج حسب الطريقة
الجافة والمزودة بمسخنات أولية ومكلسات وموضحة بالأرقام للأقسام الرئيسية
بشكل عام ويمكن ان يختلف اختلافا بسيطا عن خطوط الانتاج للمعامل الأخرى
حسب نوع الأسمنت المنتج وطريقة أنتاجه.

ملوثات الهواء لمعامل الإسمنت وطرق معالجتها Eng0d524b1dba

الأقسام الرئيسية لمعامل الأسمنت التي تعمل بالطريقة الجافة:

1.خزانات المواد الخام الاولية (Raw Material Storage (Silos))
2.طاحونة المواد الخام (Raw Mill)
3.صوامع تخزين ما قبل الخلط(Feed Silos)
4.التسخين الأولي للمواد الخام والتكليس (السكليونات)(Preheater/Calciner)
5.الفرن الدوار (Rotary Kiln)
6.مبرد الكلينكر (Clinker Cooler)
7.مكان اضافة المواد للكلينكر (جبس وغيره)(Additions e.g.Gypsum)
8.الطاحونه النهائية قبل التعبئة(Cement Grinding (Finish Mills) )
9.خزانات التعبئة والتحميل (Bulk Storage and Loading)

عـملـيـات الـتـشغـيـل الـرئيـسيـة فـي خـط الـتشغيـل الجـاف :

1- تـكسـيـر وخـلـط المـواد الخـام :
تكسر المواد
الخام من حجر جيري وسيليكات وطفلة وأتربة سطحية بواسطة الكسارات , ثم تنخل
وتنقل ,ليتم تخزينها على هيئة أكوام في مناطق مفتوحة أو مغطاة.
2- الطـحـن :

يتم
إدخال المواد الخام في مجفف دوار (Rotary Drier)، حيث تجفف بواسطة الهواء
الساخن أو العادم الناتجة عن تشغيل الفرن، ثم تطحن المواد الخام في طواحين
المواد الخام وتنقل إلى صوامع تخزين ما قبل الخلط (Pre-blending Silos)
حيث تصبح متجانسة بواسطة الهواء المضغوط، بعد ذلك تنقل المواد الخام
المتجانسة من صوامع تخزين ما قبل الخلط إلى صوامع التخزين.

تتم عملية الخلط بنسبة 30% طفلة و70% حجر جيري.

3- المسخن الأولي والكلسنة والفرن الدوار:

تسحب المواد
الخام المتجانسة من قاع صوامع التخزين إلى فتحة تغذية برج التسخين
الابتدائي ذي المراحل المتعددة، وقد يصل ارتفاع البرج إلى 120 متر، وهى
مجهزة بسيكلونات كما هو موضح في الشكل

ملوثات الهواء لمعامل الإسمنت وطرق معالجتها Engc5f9458ddb

بعدها تمر المواد
عبر المكلس لكلسنتها قبل ادخالها الى الفرن كلسنة أولية أو كاملة حسب نوع
خط الانتاج وبعدها تعبر المواد التي قيد سخنت تسخينا أوليا الى الفرن
الدوار (Rotary Kiln).

يمكن أن يستخدم
الغاز الطبيعي أو المازوت كمصدر للطاقة الحرارية ولكن الان يكثر استخدام
الفيول الثقيل ، كما يستخدم الهواء الساخن الناتج عن تبريد الكلنكر كمصدر
إضافي للحرارة. يميل الفرن قليلا عن المستوى الأفقي بحيث يسمح بحركة بطيئة
للمواد الصلبة إلى أسفل، فتقطع المسافة من فتحة التغذية الموجودة بأعلى
الفرن إلى الطرف السفلى (جهة الاحتراق)، حيث تتولد غازات الاحتراق عالية
الحرارة في فترة زمنية تتراوح بين ساعة وثلاث ساعات، بينما تتحرك غازات
الاحتراق إلى الأعلى في تيار معاكس لحركة المواد الصلبة. فتعمل غازات
الاحتراق الساخنة على تسخين المواد الخام عند فتحة التغذية تسخيناً أولياً
إلى حوالي 900 م. وتبلغ درجة حرارة الفرن عند الولاعات 2000 م.

تستخدم في
العمليات الجافة أفراناً أقصر من تلك المستخدمة في العمليات الرطبة نظراً
لعدم استخدام المياه. والفرن الدوار قطره (4- 5 متر) وطوله من 54 – 75
متر. وتستخدم غلايات استرجاع الطاقة في العمليات الجافة حيث تكون درجة
حرارة العادم الناتجة عن تشغيل الفرن أكبر من تلك المتولدة في العمليات
الرطبة .

يتكون المنتج
النهائي (الكلنكر) من حبيبات تتراوح أحجامها بين 3 و20مم. ويخرج الكلنكر
من الفرن الدوار ليدخل إلى أجهزة التبريد الهوائي المفاجئ Quenching
Coolers Air)) لتنخفض درجة حرارته بسرعة إلى ما بين 100 - 200 تعمل هذه
المبردات بالتبادل على تسخين غازات الاحتراق تسخيناً أولياً. هناك عدة
أنواع من المبردات تستخدم في تبريد الكلنكر: المبرد الدوار (Rotary
Cooler)، المبرد الكوكبي (Planetary Cooler) والمبرد الشبكي (Grate
Cooler)، والنوع الأكثر فاعلية في استرجاع الحرارة هو المبرد المصبعي
(REPOL S) .

ملوثات الهواء لمعامل الإسمنت وطرق معالجتها Eng090b3f230f

4- الطحن النهائي والتعبئة :

ينقل الكلنكر إلى طواحين كور حيث يضاف إليه الجبس ويعبأ في أكياس من الورق أو البلاستيك .

************
وللإطلاع أكثر هذا الموقع يشرح صناعة الأسمنت بالحركة والصور ...

Virtual Cement Plant Tour | Portland Cement Association (PCA )
***********

v الـتـلوث البيئـي الـذي تسببـه معـامـل الأسمـنـت :

تعتبر صناعة الأسمنت من الصناعات الثقيلة وقد وضعت على رأس لائحة الصناعات القذرة من قبل المنظمات التي تعني في حماية البيئة .

تنتشر من معامل
الأسمنت الملوثات الغازية كأكاسيد النتروجين والكبريت وثاني أكسيد الكربون
وأول اكسيد الكربون بالأضافه الى الدقائق المحمولة مع غازات الاحتراق على
شكل غبار ذو أقطار صغيرة وهذه الغازات تسبب تلوث كبير للبيئه المحيطه
بالأضافه الى الزئبق والكادميوم , ويعتبر ثاني اكسيد الكربون واول اكسيد
الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد الأزوت والغبار من الملوثات الرئيسية
التي تسبب التلوث للبيئة المحيطة والواجب معالجتها والتخلص منها , ويستخدم في أغلب مصانع الأسمنت النفط الأسود كوقود والذي يعد من أثقل أنواع الوقود لمحتواه الكبريتي العالي.

ينتج عن صناعة
الاسمنت أمراض خطيرة لما يحويه من تراكيب مثل الكربون والهيدروجين
والجزئيات العالقة والفسفور والأتربة والدخان والضباب والأبخرة وغيرها
وهذه العناصر تشكل سببا مباشرا لانتشار العديد من الأمراض إذا لم تعالج،
وأهمها التأثير على الجهاز العصبي والجهاز التنفسي وصعوبة التنفس والتأثير
على الأغشية المخاطية والتهاب القصبات وتهيج البلعوم، والتأثير المباشر
على الجملة العصبية، حيث ثبت من الدراسات انه يؤدي إلى نوع من خمول في
القدرة على التفكير، وتهيج ملتحمة العين وانعدام الرؤية وأمراض الرئة
كالربو والسل، وآلام في الصدر والتهاب القصبات الهوائية، وفقدان حاسة
التذوق والشم، والتصلب الرئوي وأمراض الجلد وتورمات خبيثة في أنسجة
الرئتين وأمراض الحساسية والإصابة بالسرطان وتشوه الأجنة .

ذكرت صحيفة
تشرين السورية الصادرة يوم الأحد 15/7/2007 حول معمل أسمنت طرطوس أن صناعة
الاسمنت من الصناعات التي تنجم عنها اغبرة كثيرة تؤدي إلى تلوث الهواء
وتدني نوعيته مع ما يترتب على ذلك من ازدياد في إصابات الجهاز التنفسي،
إصابات في العينين، كما أن الغبار يؤدي إلى انخفاض في نمو الأشجار وكمية
الأوراق ووزنها ومساحتها، كما يؤدي إلى موت أجزاء منها، إضافة إلى تدني
الإنتاجية للنبات والتربة.

كما تطرح معامل
الأسمنت ملوثات مائية متمثلة بالمواد الصلبة الذائبة الكلية والمواد
الصلبة العالقة والمعادن الثقيلة بالأضافة الى المخلفات الصلبة وأهمها
أتربة الأفران والمواد الخام والكلنكر.

في هذا البحث سنتطرق للحديث عن الملوثات السائلة والصلبة .

v المـلـوثـات الغـازيـة الـرئـيسـيـة الـتي تطـرحهـا معـامـل الأسـمـنت :

1- الغبار (DUST):

يعد الغبار
من أهم الملوثات التي تسببها معامل الأسمنت وهي ذات أقطار من 20 وحتى 100
ميكرون كما تتضمن الجسيمات ذات الاقطار الأصغر من 10 ميكرون ويرمز لها
بالرمز PM10 يتشكل الغبار الأسمنتي من طحن وتداول المواد الخام وتشغيل
الفرن وتبريد الكلنكر وطحن وتداول وتعبئة المنتجات وفي مختلف عمليات تشكيل
الأسمنت وبالأخص في مرحلة طحن المواد على الناشف في الطريقة الجافة وفي
فرن تشكيل الكلنكر , يتم تشكيل 0.3 كغ وسطيا من الغبار خلال مراحل تشكيل 1
طن أسمنت حسب المقاييس الأوربية وتقدر كمية الدقائق المحمولة مع الغازات
المنبعثة من افرازات معامل الاسمنت بحدود 10-20% من كمية تغذية الفرن
والتركيز المسموح به 50 – 100 ملغ/ المتر المكعب من الغازات
المنبعثة
من المداخن لكن الكميات الحقيقة المنبعثة من الغبار أكبر من التراكيز
النظرية ويتبع ذلك لسوء عملية الانتاج وسوء التخزين والكميات المهدورة من
الأسمنت.

ملوثات الهواء لمعامل الإسمنت وطرق معالجتها Eng3e6434d416

تظهر الغازات
المنبعثة من مداخن معامل الأسمنت على شكل سحب بيضاء كثيفة كما هو موضح في
الشكل ويعد الغبار العنصر الرئيسي المسبب لهذه السحب تحوي هذه الأتربة
الشديدة النعومة على الكلوريدات والكبريتات والقلويات والجير الحي وهي
تشكل خطورة من الناحية الصحية والبيئية ، وتسمى هذه النواتج عن صناعة
الاسمنت (BY PASS) التي تسبب تدهورا صحيا وبيئيا خطيرا نتيجة لما تسببه من
تلوث في الهواء داخل مصانع الاسمنت وخارج البيئة المحيطة بالمصنع، حيث تعد
الأتربة الناجمة عن صناعة الاسمنت، والتي يطلق عليها اتربة (الباي باص) من
أخطر مصادر تلوث البيئة، وبسبب دقة حبيبات هذه الاغبرة فإن أقل قدر من
الهواء يمكن أن يحمله بسهولة، وينشره على مساحات واسعة من المناطق المحيطة
بمصانع الاسمنت وعندما يستنشقه الناس يؤدي إلى أمراض الجهاز التنفسي
والرئة، وهو السبب الذي يجعل كثيرا من الدول المتقدمة تترك هذه الصناعة
للدول النامية، وذلك للمحافظة على بيئتها نظيفة، كما أن تراب الاسمنت يمكن
أن يلوث مياه الشرب عن طريق انتشار وتسرب الغبار إلى البحار والأنهار
والمجاري المائية، وأصبحت هذه الأغبرة مشكلة بيئية خطيرة تكلف بعض الدول
التي تقوم بدفنه مئات الملايين من الدولارات سنويا وتراب الاسمنت ليس
اسمنتا، ولا عنصرا يمكن أن يستخدم عبر إعادة التدوير لصناعة الاسمنت مرة
أخرى، وخاصة إذا علمنا أنه يحتوي على كميات كبيرة من القلويات والكبريت
والكلوريدات التي تطلقها مصانع الاسمنت، حيث يحتوي هذا التراب على اكسيد
الكالسيوم واكسيد الألومونيوم واكسيد البوتاس، كما يحتوي هذا التراب على
مواد قلوية واكاسيد أخرى مختلفة.

وهنا نقدم دراسه حول تأثير الغبار المنبعث داخل المصنع وتأثيره على البيئة المحيطة بالمصنع وكمثال معمل أسمنت طرطوس :

غبار متصاعد
وأكوام وتلال من الإسمنت على الطرقات ومداخل الأقسام، عمال يعملون فيظروف
بيئية وصحية صعبة للغاية، مناطق محيطة أشبه بصحراء رملية وواقع بيئي مرير،
هذاهو حال معمل إسمنت طرطوس .

تقدر تراكيز
الغبار المنطلقة عبر مداخن المعمل بحوالي (5000 - 10000) ملغ/ م3، ومثل
هذه التراكيز تتجاوز المعايير الوطنية والدولية المسموح بها بمقدار
(50-100) ملغ/ م3 إضافة إلى الغبار الناتج عن مداخن تلك الأفران وطحن
المواد الأولية، وهناك العديد من مصادر الانبعاث العابرة والممارسات
الخاطئة التي تؤدي إلى إطلاق الغبار في بيئة المعمل والبيئة المحيطة .

وقد قامت منظمة
الصحة العالمية (المكتب الإقليمي للشرق الأوسط) بالتعاون مع وزارة الصحة
دائرة صحة البيئة السورية بدراسة ميدانية الهدف منها معرفة نسبة انتشار
واحد أو أكثر من الأمراض التنفسية المزمنة بين العاملين في معمل الاسمنت
والقاطنين في محيطه، ضمن دائرة نصف قطرها (9كم) والقاطنون في مناطق تبعد
(15) كم , وتتلخص نتائج الدراسه كالاتي :

داخل المعمل :

أشارت
نتائج الدراسة إلى أن (49%) من جميع العاملين في مصنع الاسمنت مصابون
بالسعال، منهم 30% بشكل مستمر.. أما نسبة المفرزين للقشع، فحوالي (49%) من
مجموع العاملين، والذين يشعرون بضيق تنفس وصل إلى (55%) والذين صرحوا
بوجود ربو قصبي وصل إلى (4%) والذين يعانون من نوبات شبيهة بالربو (11%)
أما المصابون بالسعال التحسسي وصل إلى (54%) كما بينت النتائج أن النسبة
العامة للإصابة بمرض تنفسي مزمن كانت (71%) وتفاصيل الإصابات هي التهاب
قصبات مزمن (52%) والتهاب الرئة (83%) ونفاخ الرئة (4.4%) وربو قصبي (6%)
أما نسب الإصابة بالتهاب القصبات المزمن فكانت من أعلى النسب في معمل
الاسمنت، تراوحت بين (48-58%) في 8 أقسام من أصل 10 أقسام بالمعمل.

التأثيرات الصحية لأغبرة الاسمنت في المحيط السكني :

في إطار
دراسة التأثيرات الصحية والتنفسية المزمنة على القاطنين بمحيط المصنع ضمن
تجمعات سكنية تبعد (15 كم ) عن المعمل ، ويفترض أنها لا تتعرض نهائيا
لأغبرة المعمل ، وكانت النتيجة أن (24) تجمعا سكنيا تتعرض لأغبرة معمل
الاسمنت في أوقات وفترات زمنية متفاوتة ومتغايرة ، ويتعرض (16) تجمعا
سكنيا لأغبرة الاسمنت حوالي 4 شهور في السنة و 5 تجمعات تتعرض معظم أيام
السنة أي بين 5-9 أشهر ، و3 تجمعات سكانية تتعرض للأغبرة طوال العام ، وقد
بينت نتائج هذه الدراسة أن (17%) من العينة تعاني الربو القصبي و (28%)
التهاب القصبات المزمن و (1%) التهاب القصبات المزمن الحاد و (1%) من نفاخ
الرئة ، وهؤلاء يتعرضون لأغبرة الاسمنت و (20%) نسبة انتشار التهاب
القصبات المزمن وهناك (37%) من العينة يعانون السعال التحسسي من أغبرة
الاسمنت ، أما (5%) المتبقية فتعاني السعال التحسسي الدائم ، وكان الربو
القصبي عند النساء (25%) وعند الذكور (10%) أما التهاب القصبات المزمن عند
النساء فكان (15%) و(40%) عند الذكور ، وقد دلت نتائج الدراسة أن قياسات
الغبار تشير إلى أن تراكيز الغبار في بعض المناطق المجاورة والمحيطة
بالمعمل كانت أعلى بحوالي 7 أضعاف التركيز اليومي المسموح به وفق
المواصفات السورية لجودة الهواء ، كما بينت النتائج أن تراكيز الغبار في
بعض أقسام المعمل أثناء التشغيل أعلى بحوالي (41) مرة من التركيز المسموح
به في بيئة العمل .

ولكنّ أحد
المهندسين كشف أن التلوث الأهم ليس المتصاعد من أبراج المعمل لأنالفلاتر
حدت كثيراً من الملوثات وإنما من حركة الآليات داخل المعمل ومن
التسريباتالتي تنتج عن عمل الأقسام ومن كميات الإسمنت الهائلة المهدورة
ضمن المعمل، فمع هبوبالرياح يحدث ضباب وسحب من الغبار الذي يذهب بمعظمه
إلى القرى والبلدات المجاورةللمعمل وأهمها قرى ( عبة ـ حصين البحر ـ دوير
طه ـ بلاطة غربية ـ والمدينة العمالية).

نحب أن ننوه الى
أنه يوجد وحدة للبيئة داخل المعمل وقد أحدثت مؤخراً في المعمل لم تفعل ولن
تكون قادرة على فعل أي شيء , حيث توجد فيها مهندسة واحدة فقط ودون أي
آليات للعمل (منقول عن صحيفة).

وفي دراسة طبية لأثر غبار الأسمنت على الصحة تقول:

إن الجزيئات
الصغيرة الموجودة في ذرات الغبار التي يحملها الهواء تستقر على الأسناخ
الرئوية وتسبب تليُّفاً والتهاباً تليفياً، فيحصل مع الزمن تليف ثم قصور،
ثم لا تستطيع الرئة القيام بعملية التنفس بشكل طبيعي، فيحصل ما يسمى (تليف
الرئة المهني).

ويصاب المتعرض
للغبار بأمراض الربو والتهاب القصبات المزمن والآفات الحاصرة للرئتين، وكل
ذلك نتيجة التعرض للجزيئات الموجودة في الأسمنت.

أيضا إن غبار
الأسمنت يسبب تليفات الرئة وقصور التنفس وقصور قلب احتقاني، نتيجة ضخ الدم
إلى الرئتين، ولصعوبة قيام عملية الضخ هذه، يكون هنالك قصور في عمل القلب
بشكل عام.

بيئيا : يؤدي
الغبار الناتج عن صناعة الإسمنت, إلى انخفاض طول نمو الأشجار وعدد الأوراق
ووزنها ومساحتها حيث يترسب الغبار على أوراق الشجر، فيسد الثغور ويعوق
عملية التبادل الغازي، فتتكون طبقة ناعمة مما يؤدي إلى تساقط الأوراق
وجفاف النباتات،, كما يؤدي إلى موت أجزاء من الأشجار التي تخرج واقعياً من
الإنتاج, إضافة إلى تدني الإنتاجية للنبات والتربة.

2-ثـانـي أكسـيـد الـكـربـون (CO2):

يعد هذا
الغاز المسؤول الأول عن الاحتباس الحراري الذي يعرف كما يلي : الارتفاع
التدريجي في درجة حرارة الطبقة السفلى القريبة من سطح الأرض من الغلاف
الجوي المحيط بالأرض.

ان غازات
الاحتباس الحراري(GHG) أو غازات الدفيئة هي:1 - بخار الماء 2- ثاني أكسيد
الكربون CO2 3- أكسيد النتروز N2O 4- الميثان CH4 5- الأوزون O3 6-
الكلوروفلوركاربون CFCs
يشكل غاز ثاني أكسيد الكربون القسم الأكبر منها لذلك يعد المسبب الرئيسي لظاهرة الاحتباس الحراري .

بوجد غاز ثاني
أكسيد الكربون طبيعيا في الغلاف الجوي حيث يشكل 0.03% من الغلاف الجوي في
الحالة الطبيعية وهو يملك قدرة على الاحتفاظ بمقدار من حرارة أشعة الشمس
المنعكسة عن سطح الأرض قبل تشتتها في الفضاء الخارجي مما يؤدي الى الحفاظ
على درجة الحرارة الوسطية للأرض 15 درجة مئوية ولولا وجود هذا الغاز لكانت
درجة حرارة الأرض الوسطية 18 درجة مئوية تحت الصفر.

اذا فهذا الغاز
ضروري لبقاء الحياة على وجه الأرض لكن ونتيجة النشاطات الانسانية
المتزايدة وخاصة الصناعية منها أصبحنا نلاحظ الآن زيادة الغازات الدفيئة
وبالأخص ثاني أكسيد الكربون لدرجة أصبح مقدارها يفوق ما يحتاجه الغلاف
الجوي للحفاظ على درجة حرارة سطح الأرض ثابتة وعند مقدار معين. فوجود
كميات اضافية من الغازات الدفيئة وتراكم وجودها في الغلاف الجوي يؤدي إلى
الاحتفاظ بكمية أكبر من الطاقة الحرارية في الغلاف الجوي وبالتالي تبدأ
درجة حرارة سطح الأرض بالارتفاع.

يحتوي الجو
حاليا على 380 جزء من المليون من غاز ثاني أكسيد الكربون مقارنة ب الـ 275
جزء من المليون التي كانت موجودة قبل الثورة الصناعية وقد قدرت كمية ثاني
اكسيد الكربون المنبعثة الى الغلاف الجوي نحو 7.9 مليارات طن عام 2005
وحده كما أن تركيز الميثان ازداد الى الضعف عما كان عليه قبل الثورة
الصناعية والكلوروفلوركربون يزداد بمقدار 4% سنويا وأكسيد النتروز أصبح
اعلى بحوالي 18% من مقدار تركيزه قبل الثورة الصناعية .

ان استمرار
انبعاثات غاز ثاني اكسيد الكربون وغازات الدفيئة كما هو عليه حاليا يهدد
وجود هذا الكوكب اذا ما تم تخفيض نسبة انبعاث هذا الغاز الى الجو , يتشكل
هذا الغاز بشكل رئيسي من حرق الوقود الأحفوري المستخدم في كافة الصناعات
ووسائل النقل , وحاليا تشير جميع التوجهات البيئية الى ضرورة الحد من
انبعاثات هذا الغاز مما دعا الحاجه الى البحث عن طاقات متجدده و نظيفه تحد
من كمية ثاني اكسيد الكربون المنبعث الى الغلاف الجوي والذي اذا استمر
يؤدي الى رفع درجة حرارة الأرض وذوبان كميات كبيرة من الجليد في المناطق
المتجمدة وارتفاع في منسوب سطح البحر الذي يهدد اكثر من 70 مدينة ساحلية
حول العالم في الوقت الراهن بالاضافه الى ظواهر طبيعية مدمره التي بدأت
تظهر خيوطها في جميع أنحاء العالم .

وقد دلت دراسة
على ارتفاع مستوى سطح البحر من 0.3 الى 0.7 قدم خلال القرن الماضي كما
ارتفعت درجة حرارة الأرض الوسطية ما بين 0.4 الى 0.8 درجة مئوية خلال
القرن الماضي حسب تقرير اللجنة الدولية المعنية بالتغيرات المناخية
التابعة للأمم المتحدة وما يمر به العالم اليوم من موجات حر لم يشهده من
قبل والجفاف في بعض المناطق والفيضانات في اخرى خير دليل على تفاقم مشكلة
الاحتباس الحراري الذي اذا ما اسمتر سيؤدي الى ذوبان كميات كبيرة من
الجليد في غرينلاند وارتفاع مستوى البحر الى 7 متر .

كما لهذا الغاز
تأثيرات صحية مباشرة حيث أن زيادة هذا الغاز تؤدي إلى صعوبة في التنفس
والشعور بالاحتقان مع تهيج للأغشية المخاطية والتهاب القصبات الهوائية
وتهيج الحلق وأمراض الربو الحاد والمزمن وانتفاخ الرئة .

وتقدر نسبة
أنبعاثات CO2 من اجمالي معامل الأسمنت حول العلم بـ 5% من مجمل أنبعاثات
هذا الغاز الى الغلاف الجوي , ينتج هذا الغاز في معامل الأسمنت بشكل رئيسي
عن حرق الوقود لتوليد الطافة الكهرائية اللازمة للمعمل و في أفران تشكيل
الكلينكر ايضا في عملية تكليس الحجر الجيري وتحويله الى جير في الفرن , و
يتحرر حوالي 917 kg ثاني أكسيد الكربون من انتاج 1 طن أسمنت حسب المقاييس
الأوربية.

3- أكـاسيـد الـكـبـريـت (SOx):

في معامل
الأسمنت يعد اكسيد الكبريت الرئيسي المنتج هو SO2 ولكن عادة يرمز لأكاسيد
الكبريت بـ SOx التي يمكن أن يكون اكسيد احادي ثنائي ثلاثي .

SO2 غاز عديم
اللون وذو رائحة واخزة كم أن SO2 من المسببات الرئيسية للمطر الحمضي الذي
يؤدي الى التهديم التدريجي للأنظمة البيئية كذلك مسؤول عن تضرر الابنية
المصنوعة من الفولاذ والحجر الطبيعي والابنية البيتونية حيث أن SO2
المنطلق يبقى في الجو لفترة 4 الى 25 يوم وخلال هذا الزمن يتأكسد الى حمض
الكبريت وعندئذ يعود الى الأرض على شكل مطر حامضي.

وأكاسيد الكبريت
من المسببات الرئيسية للضباب الدخاني الذي يخيم على المناطق القريبة من
مصانع الأسمنت بالأضافه الى تأثير أكاسيد الكبريت على الأنسان والحيوان
والنبات حيث يؤثر على الجهاز التنفسي ويعمل على التخريش الشديد للأغشية
المخاطية والتهاب القصبات والتراكيز المرتفعة تسبب الأختناق وهي ايضا من
مسببات أمراض الربو والتاثير على الأطفال يكون اكبر من تأثيره على
البالغين.

وقد حددت كمية
اكاسيد الكبريت المسموح انطلاقها من معامل الأسمنت في المانيا 400 ميلي
غرام/ م3 ويأخذ بهذا المعيار كثير من الدول الأوربية ودول العالم .

ان أكاسيد
الكبريت لا تنطلق من عملية انتاج الكلينكر الا اذا وجد الكبريت في تركيب
كل من المواد الخام والوقود , غالبا ما يستخدم في معامل الاسمنت النفط
الأسود كوقود للأفران ويعتبر من أثقل أنواع الوقود لمحتواه الكبريتي
العالي حيث أن الوقود السوري يحتوي على نسبة مرتفعة من الكبريت تبلغ 0,15%
في البنزين, و7,6 % في الديزل (المازوت), وتصل إلى 3,5 % في الفيول. .
وتقدر كمية SO2 الوسطية المنطلقة من معامل الأسمنت حوالي 1.3 كغ لكل انتاج
1 طن أسمنت.

اذا تعود كمية
أكاسيد الكبريت المنبعثة من مصانع الأسمنت بشكل رئيسي الى نوع الوقود
المستخدم في انتاج الحرارة و الطاقة اللازمة للتشغيل بالأضافة الى كمية
الكبريتات الموجودة في مواد الخام والطريقة الانتاجية المتبعة لانتاج
الكلينكر ونوعية المطاحن وهي ذات دور مهم سنتكلم عنه لاحقا.

4- غـاز أول أكسـيـد الـكـربـون (CO):

أول اكسيد
الكربون غاز عديم اللون والرائحة وهذا الغاز من الغازات السامه حيث يتحد
هذا الغاز مع هيموغلبين الكريات الحمر بشكل أكبر من الأكسجين ويسبب
الاختناق في حال التراكيز العالية في الهواء وفي التراكيز المنخفضة يسبب
ضعف التركيز وتوتر الأعصاب وما ينتج عنه من أمراض القلب والصدر ولا يمكن
للكريات الحمر التخلص منه الا في حال وضع كمامة أوكسجين بتركيز مرتفع
للمصاب باستنشاق غاز CO بكميات كبيرة , ويعتبر خطيرا على العاملين في
مصانع الأسمنت بشكل خاص في حال ازدياد انبعاث هذا الغا فوق الحدود
المسموحة.

ومن الناحية
البيئية فأن غاز CO من غازات الاحتباس الحراري وهو ذو تأثير يفوق تأثير
Co2بهذا الخصوص الا ان كمية انبعاث CO2 تفوق كمية انبعاث CO بملايين
المرات لذلك لا يشكل خطرا حقيقيا على الغلاف الجوي .

كما يسبب غاز CO
ظاهرة القوس الكهربائية في الفلاتر الكهربائية في معامل الأسمنت اذا زاد
تركيزها في الغازات المنبعثة فيسبب انفجار الفلاتر وخروجها من الخدمة لذلك
من الضروري أخذ الاجراءات المناسبة للحد من انبعاث CO من أفران تشكيل
الكلنكر وهذا من سنتدحث عنه لاحقا .

ينتج غاز اول
اكسيد الكربون من معامل الاسمنت من الحرق الغير كامل للوقود في الفرن بشكل
رئيسي وهذا دليل على وجود خلل ما في عملية الاحتراق اذا ما زاد تركيزه في
مدخنة الغازات المطروحة ويكون السبب في التهوية الغير الكافية لفرن تشكيل
الكلنكر أو خلل ما في أنظمة الأفران الحديثة التي تعمل بالمراحل وينبعث
وسطيا 2.2 كغ من أنتاج 1 طن أسمنت.

5- اكـاسيـد الأزوت أو الـنيتـروجـيـن (NOx):

NO و NO2لهما
رائحة غير مستحبة , تنتج اكاسيد الازوت من حرق الوقود وأكسدة ذرات الازوت
المتواجده في الوقود وقد تحتوي المواد الخام على ذرات الازوت ينتج عنها
اكاسيد الازوت كما أن الغلاف الجوي يحوي على 78% من تركيبه على الازوت في
الحالة الطبيعية الذي يتحول الى اكاسيد الازوت في درجات الحرارة العالية
وبتوافر الاكسجين وهذا محقق في أفران تشكيل الكلنكر , فاذا تعود كمية
اكاسيد الازوت المنبعثة من مصانع الأسمنت الى كمية الازوت في كل من الوقود
والماده الخام والهواء . وأكاسيد الازوت في الهواء بوجود بخار الماء تشكل
حمضا قويا هو حمض النتريك وهو يسبب الامطار الحمضية كما هو الحال لحمض
الكبريت المتشكل من اكاسيد الكبريت .

والجدير بالذكر
ان الغاز الطبيعي يولد نصف كمية اكاسيد الازوت المنبعثة من استخدام الوقود
السائل او الفحم نظرا للاحتواء الازوتي العالي للوقود السائل والفحم
بالنسبة للغاز الطبيعي وينتح وسطيا 3 كغ اكاسيد ازوت من انتاج 1 طن اسمنت
وتحدد تراكيز أكاسيد الأزوت السموح انبعاثها في أوربا حولي 200 – 500 ملغ
/ المتر المكعب من الغاز المطروح .

ان أكاسيد
الازوت بالتراكيز العالية (1 جزء من المليون) ولفترات طويلة تعيق النمو
عند النباتات وتقلل من انتاجه الثمري اما تأثيرها على الانسان فيتع
لتركيزها في الهواء حيث تسبب الحساسية في التراكيز المنخفضة اما التراكيز
المرتفعة فلها تأثيرا ناخرا للخلايا الحية كما ان ثاني اكسيد الازوت وعند
دخوله الغشاء المخاطي يتحول الى حمض الأزوت الذي يفتك بدأ من الأنف حتى
الرئة كما يمكن أن يدمر الأغشية تحت الغشاء المخاطي والشعيرات الدموية
المغذية لها وتلعب دوراً هاماً في تشكيل الضباب الدخاني الذي يخيم على
الهواء المحيط بمناطق صناعة الأسمنت والذي ينجم عن تفاعل الملوثات الأولية
وخاصة أكاسيد النيتروجين مع الأوكسجين بوجود الهيدر كربونات تحت تأثير
الأشعة فوق البنفسجية, وتتكوّن نتيجة هذه التفاعلات الكيمياضوئية مجموعة
من الملوثات الأولية , وهذه المركبات أصبحت معروفة بتأثيراتها الصحية
بالغة السوء إذ تسبب احتقان الأغشية المخاطية للجهاز التنفسي, وتهيِّج
العيون, والرَّبو والتهاب القصبات, والسعال.... وغيرها ,كما تؤثر هذه
المركبات على مواد البناء والأبنية التاريخية الحساسة.

كما أن أكاسيد
الأزوت مع الهيدروكربونات وبوجود أشعة الشمس تشكل مركبات
الكلوروفلوروكربون وهو غاز شديد التفاعل مع طبقة الاوزون فيؤدي الى
تدميرها محولا الاوزون الى اكسجين وهو أحد مركبات الضباب الدخاني

مشكوووووور

» دورة الهواء حول الأرض
» درس باوربونت : احتراق الميثان في الهواء
» أامراض وطرق علاجها بالأعشاب..
» عجينة زي القطن وماراح يضيع تعبك بعد اليوم .. اشكال وطرق مصوره