ENCUENTRO MEDIOAMBIENTAL ALMERIENSE: EN BUSCA DE SOLUCIONES

GESTIÓN DE RESIDUOS BARRA DE EXPLORACIÓN

DOCUMENTOS DE TRABAJO Y COMUNICACIONES

VALORIZACIÓN DE RESIDUOS COMO COMBUSTIBLE EN CEMENTERA EXPERIENCIA DE LA FÁBRICA DE HISALBA EN GÁDOR

Sebastián Murcia Gil

Jefe del Servicio de Seguridad, Higiene y Medio Ambiente. Hornos Ibéricos Alba, S.A. "HISALBA". Fábrica de Gádor

 

1.- INTRODUCCIÓN

La empresa HORNOS IBÉRICOS ALBA, S.A. (HISALBA) explota en el término municipal de Gádor (Almería) una planta de cemento con capacidad de producción de 650.000 Tn/año de clinker. La planta es de proceso seco con sistema de horno rotativo-intercambiador de calor de cuatro etapas.

En su proceso industrial utiliza como combustible fueloil, coque de petróleo y carbón de importación. Como alternativa de diversificación energética, desde 1991 HISALBA ha venido llevando a cabo el uso de residuos - aceites usados - en sustitución parcial de los citados combustibles convencionales.

Esta valorización controlada se enmarca dentro de la jerarquía de gestión de residuos que contempla la legislación vigente, española y europea, y ha sido avalada por las autorizaciones pertinentes del Organo Medioambiental competente.

De 1.991 a 1.996, las operaciones de valorización de aceites usados han sido realizadas en estrecha colaboración con EGMASA (Empresa de Gestión Medioambiental, empresa pública de la Junta de Andalucía ) y desde 1.997 HISALBA- Gádor dispone de autorización como Gestor de Residuos Tóxicos y Peligrosos de hidrocarburos, emitida por la Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía.

 

2.- JUSTIFICACIÓN DE LA VALORIZACIÓN DE RESIDUOS COMO COMBUSTIBLE EN CEMENTERA

El proyecto de valorización de residuos en cementera se apoya en los siguientes hechos:

 

Condiciones adecuadas del proceso cementero

 

- Los gases permanecen durante más de 3 segundos a una temperatura superior a los 1.200 º C, en estas condiciones los compuestos orgánicos, incluso los más estables, son destruidos en su totalidad.

 

- Ambiente altamente alcalino en el interior del horno de clinker, lo cual garantiza la neutralización de los compuestos ácidos tales como ácido clohídrico, fluorhídrico y compuestos de azufre (SO2 y SO3).

 

- No se genera ningún residuo. Los metales pesados son incorporados , de forma estable, a la estructura del clínker sin mermar sus propiedades ni su calidad final. No se producen escorias ni cenizas.

 

- La alta inercia térmica del horno de clinker garantiza que no sea posible un cambio significativo de temperatura en un corto espacio de tiempo. En caso de anomalía, se interrumpe la alimentación y la alta inercia del sistema permite que los restos presentes sean perfectamente destruidos.

 

Contribución al desarrollo sostenible

El empleo de combustibles alternativos residuales implica un ahorro del combustible fósil sustituido, recurso natural no renovable, evitando además la correspondiente emisión de dióxido de carbono a la atmósfera, responsable máximo del efecto invernadero.

 

Contribución a la gestión de residuos

Las Directivas europeas relativas a la generación y gestión de residuos, establecen las siguientes prioridades: minimización, reutilización, reciclaje, valorización energética, incineración y deposición en vertedero.

Así, la Resolución del Consejo de la Comunidad europea de 24 de febrero de 1997, sobre estrategia comunitaria de gestión de residuos, en su apartado 21, insiste en la necesidad de fomentar la valorización de residuos con el fin de reducir la cantidad de éstos destinada a la eliminación y economizar recursos naturales.

La propia legislación española, a través de la Ley 20/1986, Básica de RTPs, establece, en su artículo 1, que "los poderes públicos fomentarán la recuperación de la energía y las materias primas contenidas en los residuos".

 

Experiencia en otros paises

Más de 200 cementeras en todo el mundo utilizan combustibles alternativos. La valorización de residuos en hornos industriales, en especial de cemento, es una técnica fuertemente implantada en los paises desarrollados; en particular, el uso de los residuos como alternativa a los combustibles fósiles convencionales es una práctica habitual que ha sido ampliamente ensayada en los paises industriales (USA, Canadá, Francia, Suiza, Bélgica,… ).

 

 

2.1.- EXPERIENCIA DE HISALBA GÁDOR

En la fábrica de Gádor se usan los siguientes combustibles convencionales: carbón de importación, coque de petróleo y , en las puestas en marcha, fuelóleo.

Desde 1.991 se ha venido sustituyendo parte de esos combustibles tradicionales por aceite usado, habiéndose consumido desde entonces más de 35.000 toneladas.

En los controles efectuados efectuados se constató que:

- Los niveles de emisión encontrados cuando se emplean aceites usados no difieren significativamente de los que se detectan cuando se utilizan sólo combustibles convencionales. Dichos niveles están por debajo de los límites establecidos en la legislación vigente y en lo dispuesto en la Orden de 28 de febrero de 1.989, que regula la co-combustión de aceites usados en hornos industriales.

- La retención de metales en los sólidos del proceso es superior en todos los casos al 99,9%, siendo dicho porcentaje independiente del uso o no de combustibles residuales.

- No existen diferencias significativas en lo que al contenido de halógenos, azufre y metales pesados se refiere, entre el clinker obtenido usando sólo combustibles convencionales o sustituyéndolos parcialmente por alternativos.

 

De todo ello se deduce que la gestión de residuos efectuada se realiza de manera eficaz y sin incidencia medioambiental significativa.

 

2.1.- DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES DE ALMACENAMIENTO, TRANSPORTE Y DOSIFICACIÓN DE ACEITES USADOS

El uso de un nuevo combustible exige la adecuación de los correspondientes parques de almacenamiento y sistemas de introducción al horno. Las instalaciones desarrolladas son sencillas y funcionales:

 

Instalación de almacenamiento, transporte y dosificación de aceites usados

 

Se dispone de dos tanques de 35 m3 y 120 m3, respectivamente, un grupo de descarga y un sistema independiente de inyección al horno a través del quemador principal.

La instalación se complementa con los equipos de seguridad y protección contraincendios exigidos por la legislación vigente.

 

3.- INVENTARIO AMBIENTAL

 

3.1.- Emisiones a la atmósfera

En el presente proyecto se sustituye parte de los combustibles convencionales por residuos. Dado que el contenido en sustancias potencialmente contaminantes de dichos residuos no difiere significativamente del contenido en los combustibles tradicionales, las emisiones derivadas de la ejecución de este proyecto serán similares a las que se producen cuando únicamente se emplean combustibles tradicionales.

Los controles efectuados por HISALBA confirman la amplísima bibliografía y referencias disponibles de otros cementeras, permitiendo constatar que los niveles de emisión están en todo momento por debajo de los límites fijados por la legislación vigente.

 

3.2.- Aguas residuales

La combustión de residuos no implica generación alguna de aguas residuales industriales.

 

3.3.- Generación de residuos

La valorización de residuos en cementera, a diferencia de otros sistemas de gestión, no genera residuos derivados del tratamiento de los residuos iniciales. La fracción mineral presente en los residuos se incorpora, de forma estable, a la estructura del clinker sin mermar las propiedades del producto final.

 

3.4.- Ruidos

No existe ningún elemento en las instalaciones desarrolladas para la valorización de residuos líquidos, que haya provocado un incremento significativo en la emisión sonora.

 

4.- IDENTIFICACIÓN Y VALORACIÓN DE IMPACTOS

La incidencia medioambiental del programa de aceites usados puede evaluarse analizando aquellos efectos, adversos o beneficiosos, que producen sobre el entorno y los ecosistemas que lo constituyen. Dado que se trata únicamente de la sustitución de parte de los combustibles convencionales por residuos, la valoración de impactos debe analizar el efecto diferencial asociado a dicha sustitución.

El único aspecto que requiere un análisis especifico es la INCIDENCIA SOBRE LA CALIDAD DEL AIRE, y con ello sobre la salud humana y el medio ambiente.

Los parámetros que permiten evaluar la eficacia y seguridad de la destrucción de los residuos son:

 

Eficacia de destrucción y eliminación de los principales constituyentes orgánicos.

En los numerosos controles efectuados, a lo largo de más de 20 años de experiencia en gestión de residuos en hornos de cemento se ha constatado que la eficacia de destrucción es sistemáticamente superior al 99,99 %, casi en todos los casos superior al 99,999 %, y frecuentemente por encima de 99,9999%, incluso para los compuestos más estables térmicamente y, por tanto, de mayor dificultad en la destrucción como son los PCBs.

 

Emisión de productos de combustión incompleta (PICs)

La emisión de PICs depende básicamente de las condiciones de operación y no del combustible utilizado. Las características intrínsecas del horno de cemento permiten unas condiciones de combustión adecuadas que garantizan que las concentraciones de PICs en los gases emitidos son despreciables.

En los controles de emisión efectuados en Gádor y en las otas fábricas que utilizan combustibles alternativos, los niveles de emisión de este tipo de compuestos son extremadamente bajos, muy similares a los obtenidos cuando sólo se emplean combustibles tradicionales.

 

Emisión de metales

La mayoría de los metales quedan retenidos, de forma estable, en los sólidos del proceso, sustituyendo átomos de calcio en la red cristalina de los silicatos y aluminatos que constituyen el clinker.

Los balances estequiométricos realizados en HISALBA confirman tasas de retención superiores al 99 % en la práctica totalidad de los metales analizados. Para aquellos metales más volátiles, caso del Hg o Tl, para los que, en ocasiones, se cita en la bibliografía tasas de retención menores, HISALBA ha limitado de forma muy estricta la concentración admisible de los mismos en los residuos a emplear.

 

Emisión de partículas

En la fábrica de Gádor se constata que los niveles de emisión de partículas medidos cuando se valorizan combustibles alternativos no difieren de los obtenidos usando únicamente combustibles tradicionales.

 

Emisión de óxidos nitrosos

La emisión de NOx no se ve significativamente afectada por la combustión de residuos, depende básicamente de las condiciones operativas específicas del horno, del exceso de aire y de la temperatura. No obstante cuando se utilizan residuos con una elevada proporción de agua, se reduce el nivel de emisión de óxidos nitrosos.

 

Emisión de gases ácidos

El medio fuertemente alcalino que existe en el horno de clinker absorbe la mayor parte de los gases ácidos (ClH, FH, SO2) que pudieran derivarse de la combustión de residuos evitando su emisión a la atmósfera. En particular, los aceites usados empleados en la fábrica de Gádor contienen menos azufre que el combustible convencional al que sustituyen (coque) por lo que se reduce la emisión de SO2 y el problema de lluvia ácida asociado.

De todo lo anteriormente expuesto se deduce que la incidencia sobre la calidad del aire será nula o mínima. Los estudios de simulación realizados por HISALBA, usando diferentes modelos de dispersión, permiten afirmar que los niveles máximos teóricos de inmisión en el medio receptor se hallan, en todos los casos, muy por debajo de los niveles de seguridad para la salud humana y el medio ambiente (AMEGs)

Igualmente debe considerarse positiva la contribución a la gestión del residuo valorizado, como alternativa a una combustión menos cualificada, a la incineración o, lo que ha sido tan habitual, su vertido a cauce o suelos.

 

5.- MEDIDAS PROTECTORAS Y CORRECTORAS. PROGRAMA DE VIGILANCIA AMBIENTAL

Siguiendo lo establecido en la normativa vigente, y al objeto de conseguir las mayores garantías de seguridad y eficacia en la combustión de residuos, se ha desarrollado un plan de vigilancia y control que se apoya básicamente en los siguientes puntos:

Establecimiento de las características especificas de los residuos a valorizar limitando el contenido de sustancias potencialmente contaminantes en los mismos.

Control riguroso de los residuos previo a su aceptación en las instalaciones autorizadas.

Cumplimentación adecuada y completa de toda la documentación relacionada con la cesión de residuos. Tramitación rápida y correcta de las copias correspondientes a los organismos administrativos.

Control de los residuos durante las fases de almacenamiento, alimentación al horno y combustión.

Elaboración y seguimiento de un programa de vigilancia y control de emisiones e inmisiones.

Control de las condiciones operativas de la instalación.

Mantenimiento adecuado de los sistemas de depuración de gases (electrofiltro) y los sistemas de control.

Seguimiento, en todas las operaciones relacionadas con los residuos, de un Código de Buenas Prácticas

Formalización de un Plan de Emergencia

Implantación de un Sistema de Gestión Medioambiental

 

6.- VALORACIÓN FINAL

HISALBA considera los programas de valorización de residuos dentro de sus objetivos de mejora medioambiental, apoyado en los siguientes aspectos:

 

PRESERVACIÓN DE RECURSOS NATURALES: ahorro de combustibles fósiles- generalmente importados- que son sustituidos por residuos valorizables como combustible en horno de cemento.

 

 

CONSUMO DE ACEITES USADOS

(Tn)

CONTRIBUCIÓN AL DESARROLLO SOSTENIBLE

AHORRO DE COMB. FÓSILES

(Tn carbón)

CO2 NO EMITIDO

(Tn)

1.991

2.871

4.108

3.439

1.992

6.500

9.300

7.785

1.993

5.795

8.291

6.941

1.994

6.307

9.024

7.554

1.995

2.810

4.020

3.366

1.996

1.060

1.517

1.270

TOTAL

25.343

36.260

30.353

 

Los programas de valorización de líquidos residuales llevados a cabo por la Fábrica de Gádor han evitado el consumo de más de 35.000 toneladas de carbón, recurso natural no renovable.

Con ello se ha evitado además que más de 30.000 Tn de CO2, gas de efecto invernadero, sean emitidas a la atmósfera.

Ambos factores son UNA CLARA CONTRIBUCIÓN AL MEDIOAMBIENTE Y AL DESARROLLO SOSTENIBLE.

 

GESTIÓN RACIONAL (ECOLÓGICA Y ECONÓMICA) de residuos que son valorizados recuperando su contenido energético y economizando inversiones alternativas para otro tipo de gestión.

 

Cuando una cementera usa combustibles alternativos en sustitución de convencionales:

No quema más. Quema lo mismo

No contamina más. Poluciona menos.

Recupera el valor, tanto energético como material, de los residuos.

Preserva combustibles fósiles, no renovables

Contribuye a la reducción de la emisión global de gases de efecto invernadero, dado que los residuos utilizados como combustible tienen un efecto neutro desde el punto de vista de la emisión de CO2.

Garantiza un menor riesgo asociado a las operaciones de transporte de residuos al basar su gestión en los principios de proximidad y autosuficiencia.

Economiza inversiones alternativas para la gestión de residuos y ahorra importaciones de combustibles fósiles.

 

Por todo ello, podemos afirmar que LA VALORIZACIÓN DE RESIDUOS EN CEMENTERA NO SÓLO NO CONTAMINA MÁS, SINO QUE AYUDA A DESCONTAMINAR.

REDUCCIÓN DE LAS EMISIONES, ya que la cementera se obliga a una normativa más estricta y se demuestra en la práctica que los residuos son combustibles más limpios.

 

 

NORMATIVA

CEMENTO

(mg/Nm3)

 

PRESCRIPCIÓN CON

ACEITES USADOS

(Orden 28.02.89 )

(mg/Nm3)

partículas

SO2

ClH

FH

250

2.400

150

2.400

100

5

metales Cd 0,5

Ni 1,0

Cr+Cu+V 1,5

Pb 5,0

 

Como consecuencia del uso de combustibles alternativos, LA FÁBRICA DE GÁDOR ESTÁ SOMETIDA A UNA NORMATIVA MEDIOAMBIENTAL MÁS EXIGENTE.

Aun así, LOS VALORES DE EMISIÓN MEDIDOS CUANDO SE EMPLEAN RESIDUOS COMO COMBUSTIBLE DE SUSTITUCIÓN, ESTÁN MUY POR DEBAJO DE LOS LÍMITES FIJADOS.