Experiencia de laIndustria Cementera Mexicanaen prcticas deCOPROCESAMIENTO

CAMARA NACIONAL DEL CEMENTOFebrero 2006

30 Plantas operando en 18 Estados6 Grupos cementeros

CEMEX Mxico15Holcim Apasco6Cruz Azul3Cementos Chihuahua3Cemento Moctezuma2Lafarge Cementos1Participan los 3 grupos principales a nivel mundialHoyLa Industria del Cemento en Mxico

Las llantas de desecho:oportunidad para el coprocesamientoAlternativas para el manejo de las llantas de desecho

Confinacin en relleno sanitario: NO resuelve el problema, lo POSPONE

- Enteras:AsentamientosOcupan mucho espacio

- Trituradas:Inversin y costo para triturarOcupan espacio Productos de hule: opciones poco desarrolladas

- Trituradas:Inversin y costo para triturar Volumen muy bajoTienen valor comercial Como combustible en horno cementero: opcin VIABLE Corto Plazo

- Enteras:Transporte a la planta cementera

- Trituradas:Inversin y costo para triturarTransporte a la planta cementera

Jerarqua de alternativas para el manejo de residuosCOPROCESAMIENTOEl coprocesamiento de las llantas de desecho evita el impacto que ocasiona su manejo inadecuado y contribuye a preservar el medio ambienteLas llantas de desecho:oportunidad para el coprocesamiento

El proceso de elaboracin del cemento es idneo para realizar el coprocesamiento controlado y ambientalmente seguroIntegracin Total

Aprovechamiento energtico y de compuestos minerales y qumicos de los residuosAltas temperaturas de sus hornos (hasta 2000 oC)Altos tiempos de residencia de los gases dentro del horno (3 segundos a ms de 1200 oC)Alta turbulencia (garanta de buena combustin)Ventajas del ProcesoAlta tecnologaProceso continuoAlta inercia trmica(imposible un cambio abrupto)Ambiente alcalinoEl coprocesamiento de Residuos en los hornos de cemento

Temperaturas y tiempos de residenciaEl coprocesamiento de Residuos en los hornos de cemento

Transporte de las llantas a las plantas de cemento

Alimentador de llantas al proceso de transporte interno

Transporte de las llantas hacia su alimentacin al horno

Sistema de transporte y alimentacin de las llantas

Sistema de compuertas para la alimentacin de llantas al horno

Puntos de generacin:- $ Cargo por manejo- Permisos (operaciones, manejo, almacenamiento, transporte, etc.)Punto de coprocesamiento:- $ Amortizar inversin del equipo- Emisin de certificadosRequerimientos para coprocesar las llantas de desecho

Inicio de actividades de coprocesamiento desde 1990.Convenio para el reciclaje energtico y coprocesamiento de residuos (1996), refrendado y ampliado (2001), promovido por la mxima autoridad ambiental del pas, la Secretara de Medioambiente y Recursos Naturales -SEMARNAT- con la Cmara Nacional del Cemento -CANACEM-.Coprocesamiento superior a dos millones de llantas en 2005, logrado a raz de altas inversiones en infraestructura en todo el pas hasta lograr representar la mejor opcin de coprocesamiento de llantas.Primer sector industrial certificado como Industria Limpia en la totalidad de sus plantas en operacin.Autorizacin especfica de la SEMARNAT para las plantas de cemento que coprocesan residuos cuentan con una.En diciembre de 2002 se public la norma NOM-040-ECOL-2002 que regula las emisiones de la industria del cemento, incluyendo el uso de combustibles no convencionales como: llantas, aceites y solventes, textiles impregnados, entre otros.Logros ambientales:fortaleza institucional

El coprocesamiento de residuos en la industria cementera mundial

En cuanto a residuos en general:

10 veces ms de lo que se maneja actualmente, si se llegase a niveles de pases europeos (Alemania 23% y Francia 27% de sustitucin de combustibles fsiles).

En lo que respecta particularmente a llantas:

Sustituyendo slo el 5% de combustibles por llantas:Representara 375,000 llantas en un horno de tamao medio - chico: (Capacidad de produccin: 2,000 tons/da ~ 675,000 tons clinker/ao)16.6 millones de llantas anualmente a nivel nacional(Considerando una produccin anual de 30 millones tons clinker)Potencial de coprocesamiento en la industria cementera mexicana

ANEXOSSOBRE EL PROCESO

Existe una diversidad de residuos que son susceptibles de incorporarse al proceso cementero

Se requiere de una infraestructura adecuada, tanto para su almacenamiento y preparacin como para la alimentacin a los hornos de fabricacin de cemento.

Existen algunos residuos que dada naturaleza pueden ser incorporados sin necesidad de formular tales como:

LlantasAceites gastados Slidos impregnados con los mismosCombustibles de recuperacin

Existen otros materiales cuyas propiedades lo hacen susceptible de ser formulado antes de ser incorporado al proceso.El proceso de formulado consiste en:Evaluacin documental de los residuosCaracterizar las corrientes que componen la mezclaMezcla controlada de residuos industriales Control de calidad para lograr un producto homogneoCombustibles formulados

Residuos susceptibles de ser formulados:Lquidos:

Aceites y disolventes gastadosFondos de columnas de destilacinPinturas, tintas, lacas y barnicesHidrocarburos contaminadosGrasas, ceras y parafinasLodos orgnicos

Slidos:

ResinasTextiles CueroHulePlsticosMaderaPapelPrincipales tipos de residuos

El combustible formulado se somete a rigurosos controles para asegurar su composicin uniforme y conforme a los lmites establecidos en las autorizaciones correspondientes.Los parmetros de control para la aceptacin del combustible formulado son :

Poder Calorfico (cal/g)Agua (%)Cloro (%)Azufre (%)Densidad (g/ml)Viscosidad (cp)Metales (ppm)Cenizas (%)Partculas suspendidas totales (%)Bifenilos Policlorados (ppm)Plaguicidas organoclorados (ppm)Control de calidad

Las materias primas y los materiales correctivos pueden ser sustituidos por materiales originados de fuentes industriales no fsiles, los cuales se manejan en patios designados para tal efecto.

Algunos ejemplos son las cenizas volantes de plantas termoelctricas, arenas de fundicin, lodos de plantas de tratamiento, catalizadores utilizados en la refinacin del petrleo, etc.

Fundamentalmente deben tener composiciones de : CaO, SiO2, Fe2O3, Al2O3 y SO3.Coprocesamiento dematerias primas

Residuos RadioactivosAcumuladores conteniendo placas de plomoResiduos con cidos mineralesBasura municipal no clasificadaResiduos con alto contenido de Metales PurosSustancias no aceptadas para su coprocesamiento

La grfica muestra el tiempo en que los gases de combustin del proceso (curva de arriba) tienen una cierta temperatura.La parte del horno es la ms importante. En l, los gases tardan de 5 a 10 segundos en pasar de 2000 a 1100 grados centgrados.

Lo importante es que, para la destruccin segura de residuos se requiere que los gases estn durante 3 segundos por encima de 1200 oC. Y el horno de cemento cumple sobradamente con esta condicin.

En el diagrama del lado derecho se muestra un horno, con su quemador principal del lado derecho. La estructura vertical es un precalentador, diseado para que las materias primas en proceso que caen por gravedad, sean calentadas por los gases de combustin del quemador del horno que fluyen hacia arriba a contra-corriente

El calcinador es un quemador secundario ubicado en la ltima etapa del precalentador, el cual sirve para completar la calcinacin de las materias primas antes de su entrada al horno. Este desarrollo favorece la eficiencia energtica del proceso.