Hornos de cemento:
panorama general
Texto preparado para la
Estrategia de América del Norte para Catalizar
la Cooperación en Materia de Dioxinas, Furanos
y Hexaclorobenceno
Taller sobre control de fuentes
17 y 18 de abril de 2008
León, Guanajuato, México
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Hornos de cemento:
panorama general
•
El cemento se fabrica mediante la calcinación de piedra caliza en hornos de
alta temperatura para obtener el clínker, que luego se pulveriza y mezcla
con aditivos.
– El cemento es el “pegamento” (aglomerante) usado en la elaboración del
concreto, material de construcción esencial para infraestructura.
•
•
Entre las materias primas figuran piedra caliza, yeso, arena, esquistos,
arcilla calcárea, etcétera.
Los combustibles comprenden carbón, petróleo, coque, gas y combustibles
alternativos (como llantas, derivados de llantas, solventes usados, residuos
peligrosos, etcétera).
– El uso de combustibles alternativos puede compensar costos, ya que por lo
general son más rentables.
•
El proceso de combustión en el horno puede resultar en la formación y
posterior emisión de dioxinas, furanos y hexaclorobenceno.
– Los hornos cementeros que emplean residuos peligrosos destacan por su
potencial relativamente alto para formar y emitir dioxinas, furanos,
hexaclorobenceno y BPC no intencionales (Convenio de Estocolmo sobre COP,
PNUMA).
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Cemento: sistema típico de horno seco
(Fuente: Cembureau, Best Available Techniques for the Cement Industry, diciembre de 1999;
http://www.cembureau.be)
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Medidas generales1
•
Para plantas nuevas o reacondicionamientos mayores, el sistema de
horneado en seco con etapas múltiples de precalentamiento y
precalcinamiento se considera la tecnología de vanguardia.
•
Las plantas cementeras por lo general aplican medidas para controlar el
polvo (partículas suspendidas). Las mejores tecnologías al respecto
incluyen:
– Precipitadores electrostáticos con equipo adecuado de monitoreo y control
para minimizar el nivel de CO.
– Filtros textiles con detectores de fuga.
– Desempeño alcanzable: 20 a 30 mg/m3
•
Pueden incluir también medidas para prevenir o reducir las emisiones de:
– NOx: quemadores bajos en NOx, reducción selectiva catalítica o no catalítica
– SO2: inyección absorbente, depuración en seco, depuración húmeda,
carbono activado, cambio a combustibles e insumos bajos en azufre.
1 Comisión Europea, Documento de referencia sobre tecnologías idóneas en las industrias fabricantes
de cemento y cal, diciembre de 2001, <http://eippcb.jrc.es/pages/FActivities.htm>.
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Medidas primordiales1
Ejemplos:
• Optimización del proceso:
– enfriamiento rápido de emisión de gases a menos de 200OC;
– caracterizar y dar seguimiento a parámetros asociados con una buena
operación;
– mantener condiciones de operación estable;
– minimizar el consumo de combustibles y energía mediante el uso de
precalentamiento y precalcinamiento.
• Tratamiento previo de residuos para favorecer insumos más homogéneos y
condiciones estables de combustión.
• Evitar el uso de combustibles derivados de residuos durante el encendido y el
apagado.
• Los residuos deben alimentarse a través del quemador principal, o del quemador
secundario en los hornos de precalentamiento y precalcinamiento.
– En los quemadores secundarios la temperatura de la zona de combustión
debe mantenerse a >850OC para tiempos de residencia de 2 segundos.
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Guidelines on Best Available Techniques and Provisional Guidance on Best Environmental Practices Relevant to
Article 5 and Annex C of The Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (borrador revisado), Categoría
de fuente parte II (b): Hornos de cemento con combustible de residuos peligrosos, diciembre de 2006,
<http://www.pops.int/documents/guidance/batbep/batbepguide_en.pdf>.
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Medidas secundarias1
• Mejorías en reducción de polvos, precipitación electrostática o filtro
textil.
– Desempeño alcanzable de 20 a 30 mg/m3
• Inyección de carbono activado (combinada con el uso de filtros
textiles).
• Filtro de carbono activado.
• Reducción selectiva catalítica.
– Nota: Puede requerir mayor combustible para el recalentamiento de
gases emitidos.
• El desempeño alcanzable basado en las tecnologías óptimas de
control de dioxinas y furanos debe ser < 0.1 ng ITEQ/Nm3 con
condiciones de referencia de 273ºK, 101.3 kPa, 11% O2, en gas
seco.
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Guidelines on Best Available Techniques and Provisional Guidance on Best Environmental Practices Relevant to
Article 5 and Annex C of The Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (borrador revisado), Categoría
de fuente parte II (b): Hornos de cemento con combustible de residuos peligrosos, diciembre de 2006,
<http://www.pops.int/documents/guidance/batbep/batbepguide_en.pdf>.
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