Estimación de emisiones de Dioxinas y furanos en el coprocesamiento de aceites usados en el horno de clinker de la Fábrica de Cemento “26 de Julio” de Nuevitas.

Z R, Céspedes Marín. Empresa de Cemento “26 de Julio”

¿Que son las Dioxinas y Furanos?

Compuestos orgánicos con 1-8 átomos sustituidos de cloro en su molécula.

Existen 217 compuestos: Sólo 17 son considerados tóxicos.Se caracterizan por: Elevada estabilidad térmica, química y biológica. Alta disolución en grasas. Su concentración aumenta a medida que subimos en la cadena de alimentación: BIOMAGNIFICACIONSemivolátil: debido a adherirse a las partículas atmosféricas.

Son incluidos en el Convenio de Estocolmo como COPs (Compuestos Orgánicos Persistentes)

Generación de Dioxinas y Furanos

Presencia de altas temperaturas mayor de 200 °C.

Presencia de materia orgánica.

Presencia de cloro

Presencia de productos que contengan Dioxinas y Furanos.

Dioxinas y Furanos en la fabricación del Cemento

Coprocesamiento de desechos en los hornos de clinker

Legislación que regula las emisiones de los contaminantes

UNION EUROPEA

0,1 ng EQT/t

ESTADOS UNIDOS A.

0,2 ng EQT/t

Fuentes de emisión de Dioxinas y Furanos en la fabricación del Cemento

Después de estudios de procesos de incineración de residuos sólidos urbanos, aplicada al proceso de combustión que tiene lugar en un horno de clinker se llegó a la siguiente conclusión:

Ocurre a través de reacciones heterogéneas y tiene 2 orígenes diferentes:

Que provengan del combustible y/o de las materias primas y se

produzca una combustión incompleta, o

Se sinteticen posteriormente en los sistemas de tratamiento de gases

a temperatura entre 200-450 °C en el proceso de enfriamiento de los

gases de salida del horno

Resultados de mediciones de emisión de Dioxinas y Furanos en la fabricación del Cemento

País o País o EmpresaEmpresa

¿Uso de combustible y ¿Uso de combustible y materia prima materia prima

alternativosalternativos??

Concentración de Concentración de PCDD/PCDFa en ng EQT-PCDD/PCDFa en ng EQT-

I/m3I/m3

Australia Australia SiSi 0.001–0.07 0.001–0.07

Egipto Egipto SiSi < 0.001 < 0.001

Alemania Alemania 20012001 SiSi < 0.065 < 0.065

Bélgica Bélgica SiSi < 0.1 < 0.1

España España cemexcemex SiSi 0.0013–0.016 0.0013–0.016

Chile Chile SiSi 0.0030–0.0194 0.0030–0.0194

Colombia Colombia SiSi 0.00023–0.00310.00023–0.0031

Dinamarca Dinamarca SiSi < 0.0006–0.0027< 0.0006–0.0027

Actualidad en Cuba

Como política ambiental del país darle un tratamiento seguro a los grandes volúmenes de aceites usados que se generan en el país.

Coprocesar aceites usados en los hornos de clinker

Resolución 47/2004: Aprobación de solicitudes de Licencias ambientales para la captación y utilización de los

aceites usados como combustibles. Se deroga por

Resolución 73/2006: Aprobación de solicitudes de Licencias ambientales para la captación y utilización de los aceites usados como combustibles

Actualidad en Cuba

Resolución 73/2006: Aprobación de solicitudes de Licencias ambientales para la captación y utilización de

los aceites usados como combustibles

Monitoreo ambiental: Establecía que anualmente se debían realizar monitoreos de metales pesados y estimaciones de Dioxinas y Furanos.

Resolución 136/2009:

Manejo de desechos peligrosos

Los monitoreos de las emisiones que se produzcan como consecuencia de la incineración de AU, pueden ser flexibilizados en el caso de los AU que estén libres de PCB, metales pesados u otros contaminantes, tomando en consideración la calidad del combustible que sustituye, las limitaciones en el país con el monitoreo de emisiones a la atmósfera …

Aplicación del Instrumental Normalizado para la Identificación y Cuantificación de Liberaciones de D y F, del PNUMA en Cemento 26

de Julio

El Instrumental es una metodología que estima las emisiones al aire de las Dioxinas y Furanos a través de factores de emisión establecidos

para cada clase en la que se dividieron las plantas acorde a sus características técnicas.

Cemento 26 de Julio clase 1(peor escenario posible), factor de emisión 5 μg EQT/t cemento

Aplicación del Instrumental Normalizado para la Identificación y Cuantificación de Liberaciones de D y F, del PNUMA en Cemento 26

de Julio

Años Años Factor emisiónFactor emisión

(μg EQT/t (μg EQT/t cemento)cemento)

Producción de Producción de cemento al cemento al año (t/a) año (t/a)

Valores Valores estimados de estimados de emisión de emisión de

PCDD/PCDFsPCDD/PCDFs

(g EQT/año)(g EQT/año)

2008 2008

5 5

106 295 106 295 0,531 0,531

2009 2009 94 339 94 339 0,471 0,471

20102010 96 212 96 212 0,481 0,481

Aplicación del Instrumental Normalizado para la Identificación y Cuantificación de Liberaciones de D y F, del PNUMA en Cemento 26

de Julio

Años Años Valores estimados Valores estimados de emisión de de emisión de PCDD/PCDFsPCDD/PCDFs

(g EQT/año)(g EQT/año)

Ley Ley 16/2002.IPCC16/2002.IPCC

(g/año)(g/año)

Guía de MTD en Guía de MTD en España de fabricación España de fabricación de cemento. Rangos de cemento. Rangos de emisión hornos de emisión hornos

(g/año)(g/año)

2008 2008

0,5310,531

11 < 0,2-1< 0,2-12009 2009

0,4710,471

20102010 0,481 0,481

Resultados de las campañas de medición en 41 hornos de España entre los años 2000-2003

Conclusiones:

1.Todos las emisiones resultantes de los muestreos realizados en los hornos de clinker estudiados se encuentran por debajo del limite de emisión de PCDD/PCDFs para hornos de cemento (0,1 ng I-TEQ/m³

referido al 10 % de O2, gas seco), incluyendo las instalaciones en las que se co-incineran residuos.

Resultados del Instrumental en Cuba en 2000

Cemento---------------3,81 g EQT/año (16 veces menor)

Incineración de desechos-------56,4 g EQT/año

Generación de energía----------55,4 g EQT/año

Resultados de las campañas de medición en 41 hornos de España entre los años 2000-2003

Conclusiones:

5. La variable que realmente influye sobre los niveles de emisión de PCDD/PCDFs en los hornos de clinker es el tipo de sistema de

intercambio de calor materia prima - gases de salida del horno.

1. Mecanismos de intercambio térmico en hornos de proceso vía seca vs proceso de vía húmeda.

2.Temperatura de los gases de salida.

Conclusiones

1. . La estimación de las emisiones de PCDD/PCDFs en la Fábrica de cemento 26 de Julio de Nuevitas, utilizando la metodología del

Instrumental Normalizado para la identificación y Cuantificación de Liberaciones de Dioxinas y Furanos del PNUMA, está dentro del rango establecido como límites de emisión al año de estos contaminantes

según la legislación consultada.

2. Dado los resultados de las campañas de mediciones realizadas en España, se concluye que en las condiciones actuales de operación del horno 3 de clinker de la Fábrica 26 de Julio, se deben tener estrecha vigilancia a la forma en la que ocurre el proceso de intercambio de calor materias primas-gases de salida del horno, manteniendo bajo control las variables que influyen en el mismo.

Conclusiones

3. Se hace necesario la contratación de estudios de monitoreos de PCDD/PCDFs, para corroborar en la práctica el comportamiento de las emisiones reales de estos contaminantes.

4. Para garantizar valores reales de emisión por debajo de 0,1 ng I-TEQ/año, que es el límite de emisión establecido por la legislación Europea, se debe realizar la construcción de una planta nueva de proceso seco con un horno con precalentadores multiciclónicos de 5 etapas y precalcinador, que es la Mejor Técnica Disponible para la producción del clinker, según PNUMA.