La valorización energética de residuos en la industria cementera (II)


Continuamos con la segunda parte del artículo que iniciamos hace unos dias, donde comentábamos que suponía la valorización energética, cuales eran sus ventajas y que residuos eran los más apropiados para este proceso. En esta segunda parte hablaremos del proceso en sí, con todas sus variantes y lo importante que puede llegar a ser el uso de residuos como materia prima en este sector.

5. El proceso de combustión de residuos en el horno clinker: la fabricación de cemento

 

 

La fabricación de cemento es una actividad industrial de procesado de minerales que se divide en tres etapas:

1. Obtención, preparación y molienda de las materias primas:  Los materiales usados en este proceso son aquellos que aportan carbonato cálcico, óxido de aluminio y óxido de hierro y principalmente son: caliza, marga, arcilla, pizarra, …etc. Después de la molienda de esta mezcla de minerales se obtiene un producto homogéneo llamado “crudo” o”harina”.

2. Cocción: Se realiza en hornos rotatorios hasta alcanzar una temperatura de 1450 ºC. Luego la mezcla es enfriada bruscamente y se obtiene un producto intermedio denominado clinker

3. Molienda del clinker con otros componentes, como yeso, escorias de horno, cenizas volantes, caliza, materiales puzolánicos, … para dar lugar a los diferentes tipos de cemento.

Los costes energéticos del combustible y de la energía eléctrica suponen actualmente en torno al 35% de los costes finales de fabricación, por lo que la reducción del consumo de energía y la diversificación de las fuentes energéticas son factores claves para la competitividad de las empresas cementeras.

 

6. La gestión de residuos en la empresa para su valorización

La manipulación y procesado de los residuos que se van a utilizar como combustibles alternativos se puede dividir en cuatro fases: Preparación, Recepción, Almacenamiento y Alimentación.

 

1. Preparación de los combustibles alternativos

Los residuos deben acondicionarse para su utilizacion posterior en el horno de clinker, que suele realizarse en plantas específicas o en las mismas empresas gestoras de residuos autorizadas por los organismos competentes para la realización de esta actividad.

La preparación será distinta dependiendo de en qué estado se encuentre el residuo (gaseoso, liquido o sólido). Aunque existen ejemplos de utilizacion de gases residuales como combustible, la gran mayoria de residuos se encuentra en estado sólido o líquido.

– Los combustibles sólidos, como neumáticos, madera, plásticos, .. se someten a tratamientos que incluyen la minimización de volumen de los mismos mediante trituración o corte para adoptarlos a las instalaciones de almacenamiento, manipulación y combustión en la fábrica de cemento.

– Los combustibles líquidos, como hidrocarburos o disolventes se pueden alimentar al horno directamente en su composición original. Aun así, lo habitual es que se sometan a procesos de mezclado y homogeneización para obtener un “blending”, una mezcla homogénea de todos los residuos (siempre y cuando estos no reaccionen entre sí). Esto se realiza con el fin de optimizar la combustión en el horno, tanto desde un punto de vista operativo como de su comportamiento ambiental. Las plantas de blending se encargan de realizar la homogeneización de los residuos y esta mezcla debe de cumplir siempre con las exigencias y los parámetros de admisión de la industria cementera de destino.

 

2. Recepción en la fabrica de cemento

Cada partida que entra en la fabrica se somente a un control e inspección exhaustivo que incluye los siguientes aspectos:

– pesaje

– observación visual de los residuos a partir de una muestra representativa

– analítica completa para la determinación de que los componentes quimicos y el poder calorífico del residuo concuerda con los parámetros minimos de admision de los residuos en la planta. En caso de encontrar alguna irregularidad, la empresa cementera no permite la entrada del transporte con la partida de residuos no conforme y será llevada de vuelta a las instalaciones del productor o gestor autorizado del cual procede.

3. Almacenamiento

El residuo se descarga en la fábrica para su almacenamiento temporal antes de su entrada en el horno. Este almacenamiento debe ser suficiente para asegurar varios dias de utilizacion, regulando asi el flujo de residuos en el horno. Dependiendo de estado físico de los residuos, su almacenamiento será diferente:

– Los residuos líquidos son almacenados en depósitos estancos dotados de sus correspondientes medidas de seguridad (cubetos de protección contra posibles pérdidas o derrames).

– Los residuos sólidos se almacenan en acopios, naves o tolvas con sistema de protección contra el viento, suelo y aguas adecuado a las condiciones del residuo.

 

4. Alimentación en el horno

Desde el almacenamiento temporal, los residuos se transportan hasta el punto de entrada al horno.

– Los residuos líquidos pueden alimentarse al punto de entrada y se inyectan mediante bombas hidráulicas en tuberías a presión.

– Los residuos sólidos suelen alimentarse por emdios mecánicos o neumáticos. Dependiendo de la ganulometría entran al horno de diferentes maneras:

Cuando se trata de materiales gruesos como neuméticos, balas de plástico, .. la entrada al horno se realiza por gravedad a traves de un sistema de compuertas o clapetas que reduce la entrada de aire falso.

Cuando los residuos sólidos son de pequeña ganulometría, como el caucho triturado, plástico troceado, .. la alimentación puede realizarse a través de tuberías en las que el residuo es conducido de forma neumática.

7. Conclusiones

España envía un 60% de sus residuos a vertedero, mientras que en paises como Alemania, Suecia , Dinamarca, Holanda o Bélgica el porcentaje de envio a vertedero se reduce hasta por debajo del 5%.

Por tanto, es un hecho que mientras los paises más avanzados en materia de medioambiente aprovechan al máximo los recursos contenidos en los residuos mediante la aplicacion estricta de la jerarquía: Reducir, Reutilizar, Reciclar, Valorizar y, finalmente, Eliminar en Vertedero, en nuestro país todavia se utiliza el vertedero y los depósitos de seguridad como “sistema de gestión” de residuos. Dicho esto, estamos enviando energía a los vasos de vertido.

Adicionalmente, los vertederos son causantes del 3% de las emisiones de gases de efecto invernadero de nuestro país, agravando el importante problema a nivel mundial: el cambio climático.

Como se ha comentado, la fabricación de cemento es un proceso intensivo en energia. La valorizacion energética es una actividad que permite, por una parte, dotar a la sociedad de una herramienta para gestionar aquellos residuos que no se pueden reutilizar ni reciclar, a la vez que permite al sector cementero español mantener su actividad y competir en igualdad de condiciones con el resto de los paises europeos. Todo ello, claro está, disminuyendo de manera muy significativa las emisiones de gases de efecto invernadero ya que las emisiones de residuos de biomasa o parcial de biomasa son neutras en cuanto a sus emisiones de CO2.

La valorizacion de residuos en cementeras es un ejemplo claro del win-win, con ventajas ambientales, economicas y sociales puesto que:

– reduce el consuimo de fuentes energéticas no renovables

– reduce la emision de gases de efecto invernadero y otros contaminantes

 

Esperamos os haya gustado el articulo.. ¿ Estáis a favor o en contra de este tipo de valorización de residuos? Cuéntanoslo.. Gracias!

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