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

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).

Cemento: sistema típico de horno seco (Fuente: Cembureau, Best Available Techniques for the Cement Industry, diciembre de 1999; http://www.cembureau.be)

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>.

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. 1 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>.

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. 1 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>.