Coprocesamiento de residuos industriales en hornos de cemento Proyecto UARI Unidades de Acondicionamiento de Residuos Industriales

Documentos relacionados
REUTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE MADERAS POSIBILIDADES Y TECNOLOGÍAS DE APLICACIÓN

Seminario Internacional de Empresas Ambiental y Socialmente Responsables INE-ITESM-CESPEDES ING. MIGUEL LADRÓN DE GUEVARA GARCÍA.

Residuos sólidos Urbanos

FABRICACIóN DE COMBUSTIBLES DERIVADOS DE RESIDUOS (CDR) PARA LA INDUSTRIA

Grecia y Roma: cenizas volcánicas. Mortero de Cal (Cimentación n Faro en Edystone Cornwall) 1845 Isaac Johnson: fabrica ya con caliza y arcilla

RELEVAMIENTO DE RESIDUOS INDUSTRIALES NO PELIGROSOS

G.P. NUEVA GENERACIÓN

Tema 5 Tratamientos térmicos EUETI Escola Universitaria de Enxeñería Técnica Industrial

Valorización energética del rechazo del reciclaje plásticos. Valladolid, a 18 de febrero de 2011 Marcos Vaquero

MANEJO DE RESIDUOS EN LABORATORIO

INSTRUCTIVO GESTION Y REPORTE DE INDICADORES DE SUSTENTABILIDAD POR INSTALACIÓN

GENERACION DE VAPOR Y ELECTRICIDAD CON BIOMASA

GUÍA SUBPROGRAMA DE GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS SÓLIDOS

PREMATECNICA INCINERACIÓN. su especialista en. Diseño Suministro Servicio. Equipos e instalaciones para las industrias de proceso y energía

Objetivo: La recuperación total de los Vehículos fuera de Uso

Guía ambiental para el manejo de envases de plaguicidas

TEMARIO DE PROFESORES DE ENSEÑANZA SECUNDARIA PROCESOS Y PRODUCTOS DE VIDRIO Y CERÁMICA

ANÁLISIS DEL PASADO, PRESENTE Y PREVISIÓN DEL FUTURO DE LA GESTIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE RESIDUOS

GAS NATURAL Propiedades Usos y beneficios Condiciones mínimas de seguridad. Ing. JOSÉ CANCHUCAJA H.

Generación de residuos industriales. 1. Objeto

Colegio Unidad Pedagógica

Quemadores. Ahorro energético con seguridad. Combustión Quemadores digitales Emisiones de NOx Variación de velocidad Control de O2 Caso práctico

Fabricacíon de pellets a partir de biomasa verde. Dennis Werner Amandus Kahl GmbH & Co. KG Hamburgo - Alemania

DISEÑO DE UN PROCESADOR DE RESIDUOS SÓLIDOS PARA USO DOMÉSTICO

EL MANEJO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS

MEDIOS DE CONTROL DE EMISIÓN DE CONTAMINANTES

RESOLUCIÓN 619 DE 1997 (Julio 7)

Necesidad de regular la gestión de residuos de origen industrial y de actividades de servicios (NO Residuos Peligrosos, NO R.S.U.).

REPUBLICA DE COLOMBIA. Ministerio del Medio Ambiente RESOLUCION 619 DEL 7 DE JULIO DE 1997

Plantas granuladoras para madera. Hechas a medida de 300 kg/h a kg/h por prensa granuladora

Eficiencia Energética en la Industria ING. JORGE A. CAMINOS

Contenido. 1. Energía y residuos 2. La gasificación 3. Las plantas de LYPSA GREEN ENERGY 4. La empresa 5. Siguientes pasos

PROYECTO PLANTA DE VALORIZACIÓN ENERGÉTICA (PVE) 12/02/2013

TALLER DETERMINACIÓN ALTURA DE LA CHIMENEA

LA BIOMASA Y OTRAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA EN CUBA

Boletín Técnico Informativo Nº 29

SIMPOSIO VIÑAS POR CALOR 10 y 11 de Marzo de 2016 PLANTA DE BIOMASA EN BASE A SARMIENTO DE LA VID

Descubriendo el Cemento La Fabricación del Cemento

PELETS. Combustibles de la Mancha

Producción de biocombustibles a partir de residuos orgánicos: América Latina y su potencial en el desarrollo de energías renovables

Ser verde no es sólo atractivo, hoy es un valor necesario. Sin embargo, no todas las empresas mexicanas usan correctamente los recursos naturales.

SERVICIOS INDUSTRIALES

Institución: Instituto de Desarrollo Experimental de la Construcción (IDEC). Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Universidad Central de Venezuela

Línea de Tratamiento de Oxidación Avanzada

AGUA Y ENERGÍA, UN BINOMIO CLAVE PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE GESTIÓN INTEGRADA DE LOS RECURSOS BIOENERGÉTICOS EN UNA EDAR CON SECADO TÉRMICO

Congeneración Aplicada a Generadores

ARCILLAS Y CHAMOTAS ASTURIANAS, S.L.

ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA COMPARATIVO DEL BIODIESEL Y DEL DIESEL. Energía y cambio climático

Carbonización de residuos forestales y preparación de pellets de carbón vegetal

Grupo Cementos Portland Valderrivas. Mayo 2014

El sector del Metal en la Comunidad Autónoma Vasca

ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA COMPARATIVO DEL ETANOL DE CEREALES Y DE LA GASOLINA. Energía y cambio climático

El material que sale del molino tubular se separa en un clasificador de aire, del que el material grueso se manda otra vez al molino.

ANX-PR/CL/ GUÍA DE APRENDIZAJE. ASIGNATURA Ingenieria del medio ambiente. CURSO ACADÉMICO - SEMESTRE Primer semestre

Operaciones y procesos. Vertido

RESEÑA LA LEGISLACIÓN NACIONAL ATINENTE Y SUS INSTRUMENTOS PRINCIPALES GESTIÓN DE RESIDUOS EN COSTA RICA

TIPOS DE PROYECTOS DE GENERACION DE ENERGIA A PARTIR DEL BIOGAS. Ing.. Jim Michelsen Director de Proyectos SCS Engineers

Generación de residuos industriales no peligrosos

RESIDUOS. Definición UNA SOCIEDAD EN ARMONÍA CON SU ENTORNO

Soluciones tecnológicas para las Energías Renovables y oportunidades en Eficiencia Energética en Colombia OMAR PRIAS DIRECTOR

CAPITULO 5 Descripción del Proyecto

INVENTARIO DE EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA

ACTIVIDAD DE GENERACIÓN EN AS PONTES

NORMA AMBIENTAL PARA EL DISTRITO FEDERAL NADF-024-AMBT-2013

Producción y uso de biodiesel en Uruguay. El Modelo ALUR

República Dominicana

DISEÑO DE SISTEMAS DE COGENERACIÓN

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA MATERIALES RECUPERADOS (ETMR) DE RESIDUOS DE ENVASES DE PLÁSTICO PET EN PLANTAS DE SELECCIÓN DE ENVASES LIGEROS

MEMORIA TÉCNICA Nº3 PLAN DE ACCIÓN DE LA ESTRATEGIA DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA (E4)

Grupo Modelo S.A.B de C.V. Experiencias Recientes en el Sector Empresarial Biomasa. Mayo 25, 2011

Bioenergía a partir de Biomasa

Travel abatible CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Ingeniería, Servicios en un Proyecto Industrial. Departamento de Proyecto Industrial Docente: Ing. Quím. N. Cassella 30/04/2014

33% REDUCCIÓN Indicador energético por producción

Manejo de los Residuos Sólidos. Continuación Tratamiento

El Texto Único Ordenado de la Ley Orgánica de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N EM, que norma las actividades de

SOLICITUD DE SERVICIO DE GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS

Masterbatch y compuestos

Contenido. 1. Introducción y antecedentes. 2. Estadística Energética. 3. Cifras relevantes del sector energético. 3. Cambio de la matriz energética

Generación de residuos industriales. 1. Objeto

COMBUSTIBLES FOSILES

AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

QUÉ SON LOS PLASTICOS?

SISTEMA INTEGRAL PARA EL MANEJO ECOLÓGICO Y PROCESAMIENTO DE DESECHOS SIMEPRODE

INSTITUTO PETROQUÍMICO ARGENTINO SUSTENTABILIDAD DE LA INDUSTRIA PLÁSTICA

MINISTERIO DEL AMBIENTE DEL ECUADOR

- Motores alternativos de combustión interna: 15, 23, 42

Los residuos sólidos urbanos Dr. Jorge Banegas Tesorero: Ing. José I. Gonzalez Protesorero: Dr. Santiago Gitto

CENTRO DE PRODUCCIÓN Y LOGÍSTICO DE BIOMASA DE LOZOYUELA (MADRID)

MODELO DE EDIFICACIÓN SOSTENIBLE ECOEFICIENTE ENERGÉTICAMENTE

Anexo III DESARROLLO DE INDICADORES PLAN SECTORIAL DE RESIDUOS MUNICIPALES CONSEJERÍA DE MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE CANTABRIA

Gestión de los Residuos Sólidos Urbanos en los Municipios del Interior de la Provincia de Buenos Aires

ENOIL. Hidrocarburos Ecológicos de Segunda Generación

XII. Los residuos de origen industrial asimilables a urbanos. FERNANDO MARTÍNEZ ESCRICHE LEGISLACIÓN SOBRE LOS RESIDUOS URBANOS Y ASIMILABLES 361

Guía de Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión.

Taller sobre el inventario de gases de efecto invernadero del GCE. Sector de la Energía Quema de Combustibles

Informe visita a plantas de residuos

BcnRailINNOVA Proyectos estratégicos ferroviarios de I+D+i. Motor jet terrestre de impulso circular. Ingeniero Diego Orellana Hurtado.

FICHA PÚBLICA DEL PROYECTO

Transcripción:

Coprocesamiento de residuos industriales en hornos de cemento Proyecto UARI Unidades de Acondicionamiento de Residuos Industriales Lic. Witold Roman Kopytyński 24 de Abril de 2014 OPDS La Plata, Buenos Aires, Argentina

Contexto actual de los recursos energéticos La industria cementera en la Argentina ha funcionado siempre en base al gas natural. La creciente escasez y los cortes de suministro programados han obligado a buscar fuentes energéticas que permitan continuar la producción en un escenario de fuerte demanda en el mercado nacional. 2

En este contexto cabe preguntarse: los desechos no son un recurso energético? 3

Generación n de RINEs (Tn/año) AMBA 18380 Km 2 en el orden de 400.000 Tn/año 4

Principios del uso de los CDR en el coprocesamiento El uso de combustibles alternativos no modifica las emisiones del horno si las reglas del arte y las buenas prácticas de ingeniería son tenidas en cuenta. No hay emisiones gaseosas adicionales. Calidad de productos no cambia. 5

Consumo diario de un horno Entre 300.000 y 376.000 de Nm3 de gas por día Producción entre 4000 y 5200 Tn clinker/día 6

Consumo calórico y ahorro Kcal/Tn de clinker 730.000 Tn/año: 1.725.250 (a 5.200 Tn/día) % de sustitución diseñada: promedio 35% m3 de gas/año sustituidos: 52*E6 (52.000.000) Kcal/año economizadas: 4,21*E11 (421.000.000.000) (1.670.000 MM BTU) Equivalente en consumo doméstico: 58.000 hogares-año 7

Producción n de gas natural Producción 2012: 43.000 millones de m 3 Fuente: IAPG 8

Importación 2013 13.000 millones de m 3 9

Costos de gas 1.000.000 BTU equivale a 250.000 Kcal Gas de importación: 15 USD/millón BTU Gas local: 5 USD/millón BTU a la entrada al horno Costos de combustibles alternativos, sustitutos o CDR deben ser menores a los del gas natural. 10

Composición n de los NFU La composición promedio de los neumáticos de automotores es negro de humo (28%), caucho sintético (27%), caucho natural (14%), alambre de acero (10%), plastificantes (10%), tela orgánica (4%), aditivos (4%) y otros compuestos (3%). El 87% aporta energía. La presencia de N orgánico disminuye las emisiones de NOx. 11

CARBON BITUMINOSO PETCOKE NFU MOLIDOS MEZCLA PETCOKE- CARBON C(%-húm,seco) 66,6 89,5 87 75,1 H(%-húm,seco) 3,99 3,08 7,82 4,2 N(%-húm,seco) 1,07 1,71 0,33 1,7 S(%-húm,seco) 1,22 4 0,8 3 O(%-húm,seco) 8,85 1,11 1,81 4,9 Ash(%-húm,seco) 18,4 0,5 2,2 11,1 Volátiles(%-húm) 28,3 10 66,6 20 C Fijo (%-húm) 47,9 89,5 31,1 69,2 H 2 O(%-húm) 2,35 1,5 0,73 1,3 LHV(Kcal/kg) 6.000 8.000 8.500 7.100 12

Un ejemplo de ReTraE Residuos Transformados a Energía 120.000 Tn/año de cubiertas equivalen 1.020.000.000.000 Kcal/año 4.080.000.000.000 BTU/año 20.400.000 USD/año (20 USD/Gcal) 1.360.000 Tn/año de clinker (al 100%) 3.885.714 Tn/año de clinker (al 35%) Producción promedio 1.350.000 Tn/año Equivalen a la producción de 3 hornos 13

Costos de gas vs. NFU Importación de gas 2013: 13.000 MM m 3 Producción de gas 2012: 43.000 MM m 3 Gas importado: 15 USD/ millón de BTU BTU a importar 2013: 483.600.000 MM Costo total 2013: 7.254.000.000 USD Ahorro en CDR: 61.200.000 USD % sobre importaciones: 0,85 % % potencial sobre total de CDR: 5,5 % 14

Proyecto Unidades de Acondicionamiento de Residuos Industriales UARIs MODULOS DE PRODUCCION DE COMBUSTIBLES DERIVADOS DE RESIDUOS INDUSTRIALES NO ESPECIALES Y RESIDUOS SOLIDOS URBANOS PARA LA SUSTITUCION TERMICA EN HORNOS DE CEMENTO MEDIANTE EL COPROCESAMIENTO EN LA FABRICACION DE CLINKER 15

Marco regulatorio de aplicación Ley 13592, Dec 1215/10, Res 137-138 y 139/13 OPDS Dec 1215/10 Anexo Unico h) Tratamiento y/o Procesamiento: comprende el conjunto de operaciones tendientes al acondicionamiento y valorización de los residuos. i) Acondicionamiento: operaciones realizadas a fin de adecuar los residuos para su valorización o disposición final. j) Valorización: todo procedimiento que permita el aprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos, mediante la reutilización o por aplicación de métodos y procesos de reciclaje o transformación en sus formas química, física, biológica, mecánica y energética. 16

Descripción n del proyecto Surge como una alternativa rentable a la disposición final de los residuos industriales no especiales, RINEs. El objetivo principal es acondicionar los RINEs, de modo de poder utilizarlos ulteriormente como un combustible derivado de residuos (CDR) en hornos cementeros. A tal fin se proyecta la instalación de nodos de recepción de RINEs en lugares estratégicos y en grandes plantas industriales. 17

El proyecto también se realiza en conjunto con operadores dedicados a la recuperación de energía mediante la operación de residuos industriales especiales, no especiales, agroindustriales y urbanos. Es integrable a los Eco-puntos, centros o nodos de recuperación y reciclado a partir de desechos residenciales y comerciales. Permite, por tanto, la integración de diversos actores sociales y económicos en un objetivo común de generar recursos energéticos y fuentes de trabajo. 18

Operaciones unitarias en las UARIs Las operaciones de acondicionamiento de RINEs, son todas aquellas que como el enfardado, compactado, embalaje, envasado, etc., se llevan a cabo para residuos especiales o no especiales. En este caso de las UARI se trata de trituración, molienda a un tamaño de 5 cm, y mezclado-granulado final. 19

El propósito de la UARI es acondicionar, en planta del generador o en plantas autónomas, residuos industriales con destino a CDR (combustible derivados de residuos) a ser provistos a los hornos cementeros. En este sentido desarrollamos la ingeniería básica y lay-out habiendo estudiado los RINEs disponibles, integrando equipamiento y soluciones que responden a las necesidades de la planta generadora, o del área a servir. 20

Descripción n genérica del CDR El CDR es un combustible derivado de residuos no especiales que se prepara mediante la molienda y mezclado de diversos componentes y constituyentes en estado sólido para obtener un material granulado seco y homogeneizado, de un diámetro de hasta 5 cm, con las siguientes especificaciones: En la formulación del CDR intervendrán materiales tales como plásticos no clorados, madera y aserrín, textiles, cartones, cauchos no clorados, cauchos naturales y residuos agroindustriales (cáscaras, semillas, polvos, etc). 21

ESPECIFICACIONES DE CDR Tipo de constituyente Tenor en CDR Unidad Poder Calorífico Mayor 4000 Kcal/Kg Halógenos Menor 1 % Azufre Menor 5 % Agua Menor 35 % Plaguicidas/Herbicidas Menor 50 ppm 22

Materias primas Los desechos industriales, materias primas que integran la formulación, son los siguientes: madera (pallets y otros) plásticos rígidos (PEAD, PP -bidones, envases, objetos diversos, etc) plásticos flexibles (films, envases, bolsas, etc) caucho vulcanizado (scrap de cubiertas de automotores y vehículos, NFU) caucho sin vulcanizar (scrap de producción) telas engomadas cartones y papeles (cuñetes de cartón rígidos, envases y cartones corrugados, etc) telgopor goma EVA textiles varios 23

Descripción n de la preparación La preparación del CDR se lleva a cabo realizando el blending, o mezclado de materiales previamente desmenuzados y molidos. El primer paso de proceso es el desmenuzado o shredding, que se llevará a cabo en las trituradoras y/o desmenuzadoras apropiadas para cada tipo de residuo. En este primer paso de proceso se realizará la molienda de residuos industriales no especiales como pallets, plásticos de bidones o envases, cauchos y gomas entre otros. En un segundo paso de proceso los materiales son homogeneizados mediante una unidad de mezclado rotativo que permite la total homogeneización de la mezcla. El CDR así obtenido será cargado a granel para su despacho inmediato a la planta cementera. 24

Supuestos del diseño o técnicot El proyecto aquí presentado se diseña a medida" para cada localización, según los tipos de RINEs, Tn de generación diaria, disponibilidad de espacio para instalación, etc. El concepto de dimensionamiento (capacidad instalada en Tn/h) está fundado en que no se realizan acopios de material, se procesa en forma cuasi-continua y se despacha diariamente (o cada vez que se completa la carga de un camión) lo procesado al horno de cemento. En cada localización los equipos necesarios dependerán del tipo prevaleciente de residuos (i.e. goma, madera, plásticos, etc). Puede adecuarse a parques industriales, o bien a grandes plantas (i.e. terminales automotrices, neumatiqueras, etc). 25

Diseño o conceptual de una UARI 26

Dosificación n mediante cinta de transporte 27

Ingreso al horno 28

ENSAYOS DE COMBUSTION Realizados desde el año a o 2000 El objetivo de estos estudios es comparar las máximas concentraciones de contaminantes gaseosos asociados a la actividad del horno de la planta utilizando diferentes combustibles alternativos y sustitutos. 29

Ensayos de Combustión n NFU Abril de 2000 primer ensayo El primer ensayo corresponde a no cargar cubiertas como combustible Tomando un peso promedio de 9 Kg para cada cubierta, los ensayos 2 a 5 corresponden a los siguientes regímenes de carga: 540, 1080, 1620 y 1720 kg/h respectivamente. 30

Ensayos de Combustión n NFU Noviembre de 2000 segundo ensayo Emisiones gaseosas de NOx: 10% al 50% de reducción Emisiones gaseosas de SOx: no son afectadas Emisiones gaseosas de CO: poca influencia Emisiones de particulados: ninguna influencia Este estudio muestra resultados coincidentes con la experiencia internacional en el uso de neumáticos como combustible alternativo en hornos de cemento. 31

Descripción n de los ensayos realizados Consistieron en verificar las condiciones de combustión de cada tipo de combustible. Se compararon también con determinaciones quemando gas natural solamente, para obtener datos de referencia. Se mencionan en esta presentación a efectos de resaltar que los combustibles alternativos a base de residuos especiales cumplen con los requisitos técnicos y legales. Los CDR por tanto, y con mayor razón, ya que no poseen constituyentes peligrosos. 32

Objetivos de los ensayos Los ensayos realizados estuvieron dirigidos a verificar los siguientes aspectos: 1. El cumplimiento de los límites fijados por el Decreto 3395/96 en cuanto a las emisiones gaseosas de los gases de chimenea, mediante la corrida del modelo de dispersión en tercera etapa. 2. Verificar que los constituyentes especiales de los combustibles líquido y sólido quedaran incorporados a la matriz del clinker y que por tanto no lixivian. 33

Conclusiones Se han realizado, durante los ensayos de combustión de las nuevas composiciones de combustibles alternativos y sustitutos, determinaciones de emisiones de diferentes contaminantes en la chimenea del horno de la planta en estudio. En todos los casos estudiados se han obtenido resultados satisfactorios, cumpliendo con los valores regulados por el Dcto. 3395/96. 34