INICIATIVAS LADRILLOS HORNO ZIG ZAG FICHA TÉCNICA DE TECNOLOGÍAS DE HORNO DE LADRILLO/TEJA EN AMÉRICA LATINA

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1 INICIATIVAS LADRILLOS HORNO ZIG ZAG

2 H ORN O Z I G Z AG INTRODUCCIÓN E HISTORIA DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA: Uno de los modelos alternativos al modelo Hofman más reconocidos es el modelo Zigzag u horno Bührer, un horno semicontinuo y de fuego móvil que puede constar de 0 a 0 cámaras. Una de las características más relevantes del horno Zigzag es el desplazamiento segmentado del fuego de una cámara a la siguiente. Las cámaras son paralelas y la longitud de ambas paredes laterales es mayor que la de las paredes centrales cortadas y separadas en el espacio donde están ubicados el ducto de los gases y la zona de recuperación de calor. A pequeña y mediana escala, requiere menos espacio que el modelo Hoffman tradicional y el movimiento del fuego a través de las cámaras es horizontal. Una de las principales características del horno Zigzag es la inyección de combustible. Al inicio del proceso de combustión, el proceso de suministro es manual y se lleva a cabo mediante los quemadores ubicados en la parte frontal. Luego, el proceso de suministro se lleva a cabo en el techo del horno, utilizando equipamiento neumático (carbojet), inyectando el combustible mediante mangueras y presión de aire. Se ha reportado que el combustible utilizado normalmente es el carbón. En algunos casos, se mezcla con biomasa (especialmente cáscara de café). Guyana Surinán Guyana Francesa Venezuela Colombia Ecuador Brasil Perú Bolivia Paraguay Chile Uruguay Argentina Front view of the kiln TYPE OF KILN Horno Fuel supplying (carbojet system) NÚMERO ESTIMADO DE EMPRESAS OPERATIVAS Y PRODUCCIÓN TOTAL (USANDO HORNO ZIG ZAG) CHARACTERISTICS OF ENTERPRISES USING THIS TECHNOLOGY: Naturaleza de organización Nivel de mecanización Tipo de ladrillos/tejas producidas Capacidad de producción anual de la empresa Período operativo País N de empresas Producción Total (millones de ladrillos/tejas al año) Colombia ~ 0,0 % DE CONTRIBUCIÓN A LA PRODUCCIÓNTOTAL DE LADRILLOS EN COLOMBIA Continuous Moving Fire Industrial Semi-mechanised Ladrillos sólidos, ladrillos huecos o perforados > & < 0 million bricks (medium scale) Todo el año ~ 9,% Del total de la producción anual de ladrillos en Colombia que es aproximadamente 0 million, alrededor de 0 millones de ladrillos son producidos en hornos de tipo zig-zag.

3 DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO: El horno Zigzag consiste en cámaras paralelas en forma de túnel y un techo abovedado. Los ductosestánubicadossobreeltechodelhorno.elfuegopasaentrelascámarasatravésdelas aberturas utilizadas para suministrar el combustible. El proceso de cocción se produce debido al desplazamiento horizontal del calor a lo largo del horno(salida de aire forzada). Una vez que el calor se transfiere a la siguiente cámara y se logra la temperatura óptima de cocción, se inicia el proceso de enfriamiento en la cámara con los ladrillos cocidos. Usualmente, este proceso es asistido por ventiladores industriales para acelerar el enfriamiento y para reducir el tiempo de operación. Durante el proceso de cocción en una cámara, los operadores pueden iniciar el proceso de enfriamiento y descargar productos en la cámara anterior, así como la carga de las piezas para el precalentamiento en la siguiente cámara(proceso semicontinuo). CÁMARA Enlaprimeraetapa,elhornoseenciende manualmente utilizando los quemadores frontales.elprocesopuedetomarde6a 8 horas hasta alcanzar una temperatura entre 00º y 00ºC. Durante este periodo, el ducto de gases está completamente sellado Unavezquecomienzaaelevarsela temperatura se suministra combustible en forma mecánica con el carbojet(alimentador de carbón). Durante esta etapa, la temperatura puede alcanzar un rango entre 900ºa,000ºCenlazonadecocción. Unavezquesealcanzaelumbralde temperatura esta se mantiene con el alimentadordecarbónesdecirelcalorse distribuye a lo largo de la cámara utilizando el carbojet. Durante este proceso se abre un 0%delductodegases. CÁMARA Cuandosehacompletadoel70%del proceso de cocción en la primera cámara, el ductodegasessecierraytantoelductode combustióncomoelductodegasesdela segunda cámara se abren. Unavezqueconcluyeelprocesode cocciónenlaprimeracámara,partedelas mangueras de inyección del alimentador decarbónsecolocansobrelalíneade energía de la segunda cámara, aumentando la frecuencia del suministro para transferir caloraestacámara.cuandosealcanzael umbral de temperatura, se coloca el resto de las mangueras sobre las aberturas de suministro de combustible en la segunda cámara.

4 EMISIONES DE AIRE E IMPACTOS: COMBUSTIBLE Y ENERGÍA: DESEMPEÑO FINANCIERO: CALIDAD DE PRODUCTO: SALUD Y SEGURIDAD OCUPACIONAL(SSO): (En g/kg de ladrillos cocidos) CO Carbono Negro (CN) EMISIÓN DE MP MEDIDA: Promedio: ESTÁNDARES DE EMISIÓN País FACTORES DE EMISIÓN MEDIDOS MP(mg/Nm) Colombia 0 mg/nm Material Particulado (MP) COMENTARIOS SOBRE LAS EMISIONES CO Las condiciones físico- químicas del carbón, almacenamiento y proceso de suministro tienen incidencia directa en el proceso de combustión. Si estos aspectos no se controlan adecuadamente, podrían producirse niveles más altos de emisiones, así como tener menor eficiencia energética. COMBUSTIBLES USADOS NORMALMENTE CONSUMODEENERGÍAESPECÍFICO (CEE) (measuredatfiringtemperatureof C) Promedio:,0 MJ/kg de ladrillos o tejas cocidas (Rango:,0,0MJ/kgdeladrillosotejas cocidas) COMPARACIÓN CON OTRAS TECNOLO- GÍAS DE HORNO La eficiencia del horno Zigzag depende del número de cámaras. En comparación con los hornos intermitentes (por ejemplo, los hornos campaña), este modelo tiene aproximadamente un 0% más de eficiencia; pero comparado con otros hornos continuos (Hoffman, de cámaras o túnel) tiene 0% menos eficiencia. MJ/kg ladrillos cocidos 6 Biomasa Carbón mineral máximo(,8-,) (,00-,0) mínimo(,-,77) 0 Túnel 7 Zig-Zag Intermitente (campaña) 8 DESCRIPCIÓN DE CONSUMO DE ENERGÍA Y PRINCIPALES CAUSAS DE PÉRDIDA DE CALOR Se podrían reportar algunas pérdidas principalmente debido a las prácticas no adecuadas de sellado del horno y al suministro de combustible no controlado. Costo de capital de la tecnología del horno (Para una capacidad de producción anual de ~ millones de ladrillos) ( incluye tierras ni costo de capital de trabajo) USD Desglose del Costo de Capital Desglose del Costo de Capital Costo del material 6% Costo mano de obra 8% Costo de equipos 0% Capacidad de Producción Nºde Operadores necesario Período recuperación Total 00% 70,000 ladrillos por mes. Principal tamaño de ladrillo 000 x 00x00mm 8-0 Recuperaciónsimple 0,,0 años Recuperación descontada(@6,%),0,0años Calidad del producto: (Según la percepción del mercado local) BUENO 9% INFERIOR 8% PÉRDIDAS Y ROTURAS % Descripción de la calidad del producto Asumiendo condiciones óptimas y alimentación de combustible adecuada, los productos son homogéneos y de buena calidad. Sin embargo, algunos productos ubicados en la zona de calentamiento podrían verse afectados. se recomienda para tejas cocidas debido al comportamiento térmico en el interior del horno. Este es óptimo cuando se colocan las piezas dejando un espacio entre los ladrillos. Tipode productos quese puedencocer enelhorno Ladrillos sólidos Ladrillos huecos/perforados Tejasparatecho Otros LADRILLO BUENO LADRILLO DE CALIDAD INFERIOR Poco cocido y quemado en exceso Exposición a Material Particulado en SuspensiónRespirable Los gases de combustión expulsados por la chimenea y las superficies no pavimentadas circundantes ocasionan la concentración de hollín y polvo en el entorno circundante. Los trabajadores están expuestos a la concentración de material particulado en suspensión. Esto puede tener como resultado algunos casos de enfermedades respiratorias entre los trabajadores. Exposiciónaestréstérmico Los trabajadores encargados de la descarga de productos y la alimentación del horno están directamente expuestos al calor y algo de radiación. Esto puede tener como resultado deshidratación entre los trabajadores. Riesgo de accidentes Peligro de caer durante la operación del equipo alimentador. Choque eléctrico durante la operación del equipo alimentador. Riesgo de lesiones. Cumplimiento con las normas OIT y las observaciones sobre mano de obra migrante: Las prácticas que siguen las empresas que usan hornos Zig-zag no cumplen en su totalidad con las rmas Laborales Internacionales sobre seguridad y salud ocupacional establecidas por la OIT. La mayoría de los trabajadores normalmente están expuestos a estrés térmico y emisiones de la chimenea. Existe un riesgo significativo de accidentes durante el suministro de combustible eneltechodelhorno. se identificaron problemas de mano de obra migrante.

5 CONCLUSIÓN Y REFERENCIAS: Conclusion: Parámetros FCBTK Comentarios EMISIÓN DE AIRE(G/KG DE LADRILLO COCIDO) COMBUSTIBLE Y ENERGÍA DESEMPEÑO FINANCIERO CALIDAD DEL PRODUCTO SSO PARA MAYOR INFORMACIÓN: CO Carbono Negro MP CO CEE(MJ/kg de ladrillo cocido),0 Costo Capital(USD) Capacidad producción Recuperación simple, millones de ladrillos/ año 0,-,0 años El valor promedio de emisiones MP está dentro del límite notificado (normas colombianas). El consumo de energía podría reducirse aproximadamente en un 0% cuando el horno opera en forma continua. La capacidad de producción se puede incrementar de un 0 a %, con un incremento de ingreso de aproximadamente 0.000,00 dólares americanos por año debido al menor uso de combustible. Tipos de producto Ladrillos sólidos y huecos Los ladrillos producidos cumplen los requerimientos de la rma Técnica Colombiana para los productos de construcción. Producto de calidad 9% Exposición al polvo Exposición al estrés térmico Riesgo de accidentes Este modelo de horno mejora las condiciones laborales en comparación con otras tecnologías intermitentes. El riesgo de accidentes se reduce en un0%debidoasufáciloperación. REFERENCIAS: ()L.L.F. Rojas Gómez, et. Al. Conversión tecnológica del proceso de cocción en una empresa ladrillera(technological conversión of the firing process in a brick Enterprise, 00). Citado en el estudio elaborado por CAEM para definir tecnología adecuada bajo un proceso de conversión para productores artesanales, 0. ()Informe sobre Evaluación de Desempeño de Horno de Ladrillos(Brick Kiln Performance Assessment) en Performance_Assessment.pdf ()Ibid. ()Observación de campo ()Ibid. (6)Por sus siglas en español. (7)Horno de túnel: EELA. Manual de hornos eficientes para la industria cerámica roja. Feb. 0./ Greentech, SDC. Fichas Técnicas sobre hornos de ladrillos en el sur y el sudeste de Asia. Dic. 0. (8)Intermitent(campaña): EELA. Diagnóstico inicial del sector ladrillero. Región del Seridó en el rdeste de Brasil, Marzo, 0. ACKNOWLEDGEMENT: El equipo del proyecto reconoce y agradece el apoyo financiero recibido de la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación para la preparación de estas fichas técnicas. ta: En la etapa inicial de esta iniciativa de desarrollo de fichas técnicas para las tecnologías de hornos de ladrillos, estas se han desarrollado para las regiones delsurysudestedeasiayaméricalatina.coneltiemposedesarrollaránfichas técnicas sobre las tecnologías de los hornos de ladrillos en otras regiones. Ficha Técnica preparada por: Corporación Ambiental Empresarial, CAEM, Bogotá, Colombia. (CAEM, miembros del equipo del proyecto EELA Colombia) Swisscontact, Lima, Perú (Miembros del equipo del Programa EELA) CONTACT Corporación ambiental empresarial Bogota, Colombia Télefono: Web: corporacionambientalempresarial.org.co Swisscontact Lima, Peru Teléfono: eela@swisscontact.org.pe Web: