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Keywords:

  • environment;
  • decision support;
  • analytic hierarchy process;
  • cement industry

Abstract

Several energy intensive industries are contributing to air pollution problems. Cement industry, as an example, is one of these significant sources of several air pollutants and these must be monitored and controlled. This paper deals with five air pollutants from cement plants and these are SO2, NOx, CO2, dust, and volatile organic compounds (VOC). The purpose of this study is to evaluate several available technologies to control each pollutant. Analytic hierarchy process (AHP) technique is used as a decision support tool to find the best technology for each pollutant under multi-criteria. These criteria are: cost, efficiency, lifetime or duration, and industry acceptability. The technique is illustrated in a case study from St. Marys Plant, located in St. Marys, Ontario, Canada. The results show that adsorption on activated coke technology will be recommended for SO2 reduction. For NOx reduction, the AHP suggests to apply selective non-catalytic reduction (SNCR) technology based on the four criteria defined. Carbon capture and sequestration (CCS) using MEA technology is chosen for CO2 reduction. For dust reduction, bag filters should be used and increase oxygen concentration at the kiln inlet is the selected technology for VOC reduction.

The current paper covers the set of criteria weights considered typical for cement plants. The results presented here are illustrative and user defined weighting is required to make this study valuable for a specific group of users.

Plusieurs industries qui consomment beaucoup d'énergie contribuent aux problèmes de pollution atmosphérique. L'industrie du ciment, par exemple, constitue l'une de ces sources considérables de plusieurs polluants atmosphériques qui doivent être surveillés et contrôlés. Ce document traite de cinq polluants atmosphériques provenant d'usines de ciment : SO2, NOx, CO2, poussière et composés organiques volatils (COV). L'objectif de cette étude est d'évaluer plusieurs technologies accessibles pour contrôler chaque polluant. La méthode de hiérarchie multicritère (MHM) est utilisée comme outil d'aide à la décision dans le but de trouver la meilleure technologie pour chaque polluant en fonction de multicritères. Ces critères sont le coût, l'efficacité, la durée ou la durée de vie et l'acceptabilité par l'industrie. La technique est illustrée dans une étude de cas de l'usine St. Marys, à St. Marys, en Ontario, au Canada. Les résultats indiquent que l'adsorption de la technologie de coke actif sera recommandée pour la réduction du SO2. Pour la réduction des NOx, la MHM propose d'utiliser la technologie de réduction sélective non-catalytique (RSNC) fondée sur les quatre critères définis. Le stockage et la séquestration du carbone (SSC) qui utilise la technologie de monoéthanolamide est choisi pour la réduction du CO2. Pour la réduction de la poussière, on doit utiliser des filtres à sacs et une concentration en oxygène accrue à l'entrée du four constitue la technologie choisie pour la réduction des COV.

Le document couvre l'ensemble de la pondération des critères considéré comme typique des usines de ciment. Les résultats présentés ici sont explicatifs et la pondération définie par l'utilisateur est requise pour rendre cette étude utile pour un groupe d'utilisateurs précis.