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1 Una Industria comprometida por un México Sustentable La industria del Cemento en México Experiencia de la Experiencia de la Industria Cementera Mexicana Industria Cementera Mexicana en pr en pr á á cticas de cticas de COPROCESAMIENTO COPROCESAMIENTO Tratamiento T Tratamiento T é é rmico y recuperaci rmico y recuperaci ó ó n energ n energ é é tica tica CAMARA NACIONAL DEL CEMENTO Abril 2006 Abril 2006
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1Una Industria comprometida por un México Sustentable
La industriadel
Cementoen
México
Experiencia de laExperiencia de laIndustria Cementera MexicanaIndustria Cementera Mexicana
en pren práácticas decticas de
COPROCESAMIENTOCOPROCESAMIENTOTratamiento TTratamiento Téérmico y recuperacirmico y recuperacióón energn energééticatica
CAMARA NACIONAL DEL CEMENTO
Abril 2006Abril 2006
2Una Industria comprometida por un México Sustentable
La industriadel
Cementoen
México
30 Plantas
operando en
18 Estados
6 Grupos cementeros
CEMEX México 15Holcim Apasco 6Cruz Azul 3Cementos Chihuahua 3Cemento Moctezuma 2Lafarge Cementos 1 Participan los 3 grupos principales a nivel mundial
Hoy
La Industria del Cemento en México
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Las llantas de desecho:oportunidad para el coprocesamiento
Alternativas para el manejo de las llantas de desecho
• Confinación en relleno sanitario: NO resuelve el problema, lo POSPONE
- Enteras: AsentamientosOcupan mucho espacio
- Trituradas: Inversión y costo para triturarOcupan espacio
• Productos de hule: opciones poco desarrolladas
- Trituradas: Inversión y costo para triturar Volumen muy bajoTienen valor comercial
• Como combustible en horno cementero: opciComo combustible en horno cementero: opcióón VIABLE n VIABLE –– Corto PlazoCorto Plazo
- Enteras: Transporte a la planta cementera
- Trituradas: Inversión y costo para triturarTransporte a la planta cementera
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Las llantas de desecho:oportunidad para el coprocesamiento
COPROCESAMIENTOCOPROCESAMIENTO
El coprocesamiento
de las llantas de
desecho evita el
impacto que ocasiona
su manejo inadecuado
y contribuye a
preservar el medio
ambiente
Jerarquía de alternativas para el manejo de residuos
REDUCCION
REUSO y RECICLAJE
INCINERACION
TRATAMIENTO FISICO QUIMICO
CONFINAMIENTO
COPROCESAMIENTO
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El proceso de elaboraciEl proceso de elaboracióón del cemento es idn del cemento es idóóneo neo para realizar el coprocesamiento controlado y para realizar el coprocesamiento controlado y
ambientalmente seguroambientalmente seguro
Integración Total
Aprovechamiento energético y de compuestos minerales y químicos de los residuos
Altas temperaturas de sus hornos (hasta 2000 oC)
Altos tiempos de residencia de los gases dentro del horno (3 segundos a más de 1200 oC)
Alta turbulencia (garantía de buena combustión)
Ventajas del ProcesoAlta tecnologíaProceso continuoAlta “inercia térmica”(imposible un cambio abrupto)Ambiente alcalino
El coprocesamiento de Residuos en los hornos de cemento
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Temperaturas y tiempos de residencia
10 s. 5 a 10 s. 1 s.3 s
Filtro Precalentador Horno Enfriador
Calcinador
2000
1600
1200
800
400
0
10s 10 s 3 s 5 a 10 s 1 s
Tiempo de retención del material
1 min 30 min 30 min
°C
Gas
Material
Tiempo de retención del gas
Enfr
iad
or
Horno
Precalentador
Calcinador
El coprocesamiento de Residuos en los hornos de cemento
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Transporte de las llantas a las plantas de cemento
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Alimentador de llantas al proceso de transporte interno
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Transporte de las llantas hacia su alimentación al horno
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Sistema de transporte y alimentación de las llantas
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Sistema de compuertas para la alimentación de llantas al horno
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Recolección
Acopio Recolector
Transporte Transporte
UsoAlmacén Consumidor
Puntos de generación:- $ Cargo por manejo- Permisos (operaciones, manejo, almacenamiento, transporte, etc.)
Punto de coprocesamiento:- $ Amortizar inversión del equipo- Emisión de certificados
Requerimientos para coprocesar las llantas de desecho
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Logros ambientales:fortaleza institucional
•• InicioInicio de actividades de coprocesamiento desde 1990.
•• ConvenioConvenio para el reciclaje energético y coprocesamiento de residuos (1996), refrendado y ampliado (2001), promovidopromovido por la máxima autoridad ambiental del país, la Secretaría de Medioambiente y Recursos Naturales -SEMARNAT-con la Cámara Nacional del Cemento -CANACEM-.
• Coprocesamiento superior a dos millones de llantas en 2005dos millones de llantas en 2005, logrado a raíz de altas inversiones en infraestructura en todo el país hasta lograr representar la mejor opcila mejor opcióón de coprocesamiento de llantasn de coprocesamiento de llantas.
• Primer sector industrial certificado como Industria LimpiaIndustria Limpia en la totalidad de sus plantas en operación.
•• AutorizaciAutorizacióónn específica de la SEMARNAT para las plantas de cemento que coprocesan residuos cuentan con una.
• En diciembre de 2002 se publicó 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.
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El coprocesamiento de residuos en la industria cementera mundial
Cement Sustainability Initiative (CSI), WBCDS Draft December 2005Guidelines for the Selection and Use of Fuels and Raw Materials in the Cement Manufacturing Process
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• En cuanto a residuos en generalgeneral:
10 veces más de lo que se maneja actualmente, si se llegase a niveles de países europeos (Alemania 23% y Francia 27% de sustitución de combustibles fósiles).
• En lo que respecta particularmente a llantasllantas:
Sustituyendo sólo el 5% de combustibles por llantas:
Representaría 375,000 llantas en un horno de tamaño medio - chico: (Capacidad de producción: 2,000 tons/día ~ 675,000 tons clinker/año)
16.6 millones de llantas anualmente a nivel nacional16.6 millones de llantas anualmente a nivel nacional(Considerando una producción anual de 30 millones tons clinker)
Potencial de coprocesamiento en la industria cementera mexicana
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PROCESO
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Existe una diversidad de residuos que son susceptibles de incorporarse al proceso cementero
Se requiere de una infraestructura adecuada, tanto para su almacenamiento y preparación como para la alimentación a los hornos de fabricación de cemento.
Existen algunos residuos que dada naturaleza pueden ser incorporados sin necesidad de formular tales como:
LlantasAceites gastados Sólidos impregnados con los mismos
Combustibles de recuperación
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Combustibles formulados
Existen otros materiales cuyas propiedades lo hacen susceptible de ser formulado antes de ser incorporado al proceso.
El proceso de formulado consiste en:
Evaluación documental de los residuos
Caracterizar las corrientes que componen la mezcla
Mezcla controlada de residuos industriales
Control de calidad para lograr un producto homogéneo
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Principales tipos de residuos
Residuos susceptibles de ser formulados:LLííquidos:quidos:
•Aceites y disolventes gastados•Fondos de columnas de destilación•Pinturas, tintas, lacas y barnices•Hidrocarburos contaminados•Grasas, ceras y parafinas•Lodos orgánicos
SSóólidos:lidos:
•Resinas•Textiles •Cuero•Hule•Plásticos•Madera•Papel
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Control de calidad
El combustible formulado se somete a rigurosos controles para asegurar su composición uniforme y conforme a los límites establecidos en las autorizaciones correspondientes.
Los parámetros de control para la aceptación del combustible formulado son :
• Poder Calorífico (cal/g)• Agua (%)• Cloro (%)• Azufre (%)• Densidad (g/ml)• Viscosidad (cp)• Metales (ppm)• Cenizas (%)• Partículas suspendidas totales (%)• Bifenilos Policlorados (ppm)• Plaguicidas organoclorados (ppm)
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Coprocesamiento dematerias primas
Las materias primas y los materiales correctivos pueden ser sustituidos por materiales originados de fuentes industriales no fósiles, los cuales se manejan en patios designados para tal efecto.
Algunos ejemplos son las cenizas volantes de plantas termoeléctricas, arenas de fundición, lodos de plantas de tratamiento, catalizadores utilizados en la refinación del petróleo, etc.
Fundamentalmente deben tener composiciones de : CaO, SiO2, Fe2O3, Al2O3 y SO3.
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Sustancias no aceptadas para su coprocesamiento
Residuos Radioactivos
Acumuladores conteniendo placas de plomo
Residuos con ácidos minerales
Basura municipal no clasificada
Residuos con alto contenido de Metales Puros
