Avances en la Destrucción de SAO no deseadas en Hornos de Cemento

1. Avances en la Destrucción de SAO no deseadas en Hornos de Cemento en la República Bolivariana de Venezuela Ester C. Monroy estermjg@gmail.com Junio 2013

2. CONTENIDO • INTRODUCCIÓN • SAO NO DESEADAS Y ALTERNATIVAS PARA SU DESTRUCCIÓN • CO-PROCESAMIENTO DE SAO EN HORNOS DE CEMENTO • AVANCES EN LA DESTRUCCIÓN DE SAO – VENEZUELA • DESAFÍOS Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

3. INTRODUCCIÓN • Gestión de los desechos peligrosos presente en la agenda ambiental internacional a partir de comienzos del decenio de 1980. • CONVENIO DE BASILEA (marzo 1989), establece medidas para la gestión y eliminación de desechos peligrosos. • Sinergias entre Conveniosambientalesen la gestión de los productos químicos y desechos peligrosos. • En el marco del Protocolo de Montreal, se impulsanaccionespara la destrucción de SAO no deseadas y desechos. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

4. ELIMINACIÓN • “Cualquier operación especificada en el anexo IV del Convenio de Basilea”. • Medidas para reducir o eliminar liberaciones derivadas de … (Convenio de Estocolmo). • Recuperación de recursos, reciclado, regeneración, reutilización directa y otros usos • Eliminaciónprogresiva del consumo de SAO, segúncronogramaestablecido en el Protocolode Montreal. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

5. DESTRUCCIÓN • Distinción entre la destrucción y la eliminación: • No se define de manera explícita en el Convenio de Basilea. • Se podrá considerar como un subconjunto de las actividades que se incluyen en la definición de eliminación (UNEP/POPS/INC.2/6, párr. 6). • Figuran actividades de tratamiento fisicoquímico o biológico, mediante la incineración o por otros medios. Transformación irreversible, para garantizar que no exhiban las características iniciales de peligrosidad / resulten en especies inocuas. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

6. ELIMINACIÓN DE SAO • Preocupaciónpor los Bancos de SAO acumulados a nivelmundial. • Estudio de opciones de disposición de SAO en paísesArtículo 5, Japón (2006). • Tecnologíasaprobadaspara la destrucción de SAO, (11ava, 15ava MOP). • Enfoques : Erik Pedersen, 11th Annual FA Workshop. Marzo, 2007. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

7. ALTERNATIVAS DE DESTRUCCIÓN DE SAO Panel de Expertos en Economía y Tecnología del Protocolo de Montreal (TEAP) Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

8. ALTERNATIVAS DE DESTRUCCIÓN DE SAO CostosIniciales de lasdiferentestecnologías de destrucción de SAO Fuente: Ministerio del Ambiente de Japón, 2006 Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

9. LA INDUSTRIA CEMENTERA • Producción mundial de cemento: 2,9 millones de Ton (2008). • Consumo alcanzará 3,4 millones de Ton en 2020 (Degré, 2009). • Aprox. 6% del total de fuentes de emisiones estacionarias de CO2(IPCC, 2005). • Emisiones atmosféricas dependen de materias primas, combustibles y tipo de proceso empleado. • Para producir 1 Ton de clínker se consume1,5 -1,7 Ton de materia prima. • Consumo de 60 a130 kg. de combustible o equiv., y aprox. 105 KWh de electricidad por Ton de cemento producida (Loréa, 2007). • Co-procesamiento de desechos, proporciona energía • recupera materiales, mientras se produce cemento. • Manejo ambientalmente seguro de desechos peligrosos. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

10. CLINKER/CO-PROCESAMIENTO Preservar el uso de recursosnaturales a través del usointensivo de combustibles y materiasprimasalternativas Fuente: CMC, Holcim 2005. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

11. CO-PROCESAMIENTO DE DESECHOS • Requerimientos • Marco normativo adecuado para la gestión de desechos peligrosos. • Cumplimiento estricto de controles de alimentación, proceso y emisiones. • Composición de la materia prima y del combustible; puntos de alimentación; el proceso de limpieza de gases de escape; calidad del clínker; impacto ambiental. • Únicamente en hornos de cemento que cumplan con todos los requisitos técnicos y ambientales para su autorización. • Método de eliminación sin recuperación (destrucción) si existen beneficios ambientales. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

12. EXPERIENCIAS EN DESTRUCCIÓN DE SAO • JAPÓN • INDONESIA • MEXICO (Destrucción de 166.7 toneladas de CFC contaminados). • Aprobación de proyectos relacionados con destrucción de SAO, por el Comité Ejecutivo del Fondo Multilateral para la Implementación del Protocolo de Montreal . • . Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

13. AVANCES EN VENEZUELA • FASES DE IMPLEMENTACIÓN • Fase I. Concepción de la propuesta y planificación general(2010). • Fase II. Investigación y elaboración de estudios de soporte (2011-2012). • Fase III. Adaptación tecnológica/ infraestructura (2012). • Fase IV. Prueba de quemado - creación de capacidad (2013) • Fase V. Fortalecimiento de la Gestión integral de refrigerantes y sus desechos. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

14. Recolección y análisis detallado de Información Creación convenios/acuerdos entre las partes del proyecto Preparación de Proyecto y EjecuciónProtocolo de prueba ProyectoPiloto de destrucción FASE I FASE II 2011 2012 2010 Fortalcimiento de Red de recolección / recuperación Estrategias Específicas Establecimiento de Vinculo entre sectores Creación de incentivos/ Medidas legales que apoyen la recuperación Sensibilización de usuarios de la Red Búsqueda de fuentes de financiamiento Preparación de proyectos Desarrollo de estrategias y programas de recuperación a pequeños y sector informal FASE I. Evaluación de opciones nacionales destrucción Sensibilización a sectores clave Estrategia global Revisión de políticas y aspectos relacionados con Kioto y Montreal Plan de Monitoreo Ajustede Capacidad CapacidadNacional Destrucción de Refrigerantescreadaoperativa Creación de la Red de Recuperación de Refigerantes Proyectoautosustentable de destrucciónprogresiva Recolección de datos y estimación de inventario Preparación y ejecución de proyecto Mecanismo de autofinanciamiento ROADMAP Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

15. FASE I. Objetivo del Proyecto Desarrollar una experiencia Piloto orientada a la destrucción de refrigerantes halogenados no deseados, mediante el co-procesamiento térmico en la planta de producción de cemento de la empresa INVECEM ubicada en San Sebastián de los Reyes, Edo. Aragua, que permita crear la capacidad nacional instalada para la destrucción futura y progresiva de sustancias agotadoras de la capa de ozono y/o con potencial de calentamiento global (CFC, HCFC, HFC) Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

16. FASE I. Alcance del Proyecto • Proyecto a escala piloto • Valorar las variables de la cadena de manejo de refrigerantes: desde la etapa de generación, recuperación del refrigerante hasta la etapa de destrucción. • Desarrollo por fases que permitan alcanzar la sustentabilidad de la operación de destrucción y la gestión integral de los refrigerantes. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

17. SERVITRONIC, C.A SERVITRONIC, C.A PLANTAS INVECEM FASE I. Alcance geográfico del Proyecto Cumarebo San Sebastián PLANTA DE PRODUCCIÓN/REGENERACIÓN CENTROS DE ACOPIO Edición del origina(Fuente: FONDOIN, Junio 2011). Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

18. FASE II. • ESTUDIOS Y ANÁLISIS DE VIABILIDAD • Evaluación de Factibilidad Técnica de la Capacidad de Destrucción de Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono (SAO) en Hornos de Cemento en Venezuela (2011). • Documento de orientación para la Creación de Capacidades para la Destrucción Nacional y Ambientalmente segura de CFC, HCFC y HFC en la Industria Cementera (Abril 2012). • Análisis de viabilidad de opciones • Evaluación de la demanda de destrucción • Selección de tecnología y adecuación Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

19. EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

20. EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

21. SELECCIÓN DE LA PLANTA • Procesoóptimo para el co-procesamiento de SAO (temperaturasy tiempo de residencia requeridos). • Bajo contenido de cloro esperado. • Cercanía a centros industriales (logística). • Autorizados y con experiencia en el co-procesamiento de desechos en niveles de eficiencia y control ambiental satisfactorios. • Infraestructura, capacidadtécnica y personal calificado. • . Conocimientos y lecciones aprendidas que le confieren a la empresa, una ventaja y oportunidad en el desarrollo del proyecto. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

22. SELECCIÓN DE LA PLANTA Antecedentes en la IndustriaCementeraNacional • Lodos petroleros, de fondos de tanques, de tratamiento de efluentes • Hidrocarburos pesados • Tierras contaminadas con plaguicidas POPs • Mezclas de hidrocarburos con o sin agua • Catalizadores gastados • Lodos de pintura • Aceites usados con o sin agua • Solventes gastados • Madera, polímeros y absorbentes contaminados • Impregnantes y textiles contaminados • Cauchos y gomas • Cenizas de combustión • Residuos de aluminio y/o hierro, de calcio y arenas contaminadas Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

23. FASE II. • EVALUACIÓN DE LA DEMANDA DE DESTRUCCIÓN • Evaluación de existencias (inventarios) Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

24. FASE II. • ESTIMACIÓN DE DEMANDA DE DESTRUCCIÓN • Estimación de la demanda prevista (generación progresiva), por sector, tipo de sustancia (CFC, HCFC y HFC) y tipo de fuente de generación; • Estimación de SAO no deseada y desechos en el Sector Refrigeración • Estimación de banco de halones no deseada y desechos • Estimación de generación anual de refrigerante no deseado, recuperado y desechos. Generaciónanual de SAO no deseada/desechos • Demanda • Previstaestimada • Demandaprevistaajustada Tasa de crecimientodemográfico Tasa de crecimiento económico • Demanda prevista ajustada: • Condiciones de generación eventual • Cambios previsibles en normas nacionales • Exigencias en gestión de refrigerantes y desechos. Modificación de patrón de consumo Modificación de la Normativa/políticas Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

25. FASE III. • ADAPTACIÓN DE LA PLANTA • Adecuación del punto de alimentación (entrada al quemador principal) • Sistema de alimentación (regulador/medición de flujomásico) Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

26. FASE III. • INVERSIONES • Conducción stma. Tuberías, válvula de emergencia y control de presión. • Infraestructura para precalentamiento de cilindros (*). • Controles - piezas eléctricas. • Formación del personal operativo en las instalaciones. • Adecuación de infraestructura y procedimientos de recepción y almacenamiento. Costo inicial para la prueba de quemado~ 50.000 $US Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

27. FASE IV. • PROTOCOLO DE QUEMADO • Revisión de procedimientos e instalaciones de la planta para la realización de la prueba piloto. • Evaluación de línea base de Cl, F en materia prima, harina, Baghouse, clínker, cemento y AFR actual. • Revisión de emisiones (HCl, HF y resto) evaluaciones iso-cinéticas disponibles. • Simulaciones, balance de masas, revisión y definición de límites. • Matriz de riesgos para la realización de prueba. • Documentotécnico y administrativo Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

28. FASE IV. • PROTOCOLO DE QUEMADO Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

29. PROTOCOLO DE QUEMADO FASE IV. • CondicionesEstablecidaspara la prueba • SAO: diclorodifluorometano (CCl2F2, R12) aprox. 99.54%. • Dosificación: flujo de10 Kg/h • Tiempo de monitoreo: 8 horas • Número de corridas: 3 • Tiempo máximo de estabilización con alimentación de las SAO: 3 horas • Material total estimado para la prueba: 360 Kg y 120 Kg (contingencias) • Evaluación de emisiones atmosféricas en operación directa. • Caracterización de materia prima que ingresa al horno, SAO y clínker producido. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

30. PROTOCOLO DE QUEMADO FASE IV. • Caracterización de emisiones atmosféricas Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

31. FASE IV. • PRUEBA DE QUEMADO • Definición de necesidades (tiempo, financieras y técnicas). • Plan de comunicaciones y gestión de riesgos • Contrataciones de servicios(Laboratorio certificado, personal de apoyo y logística). • Toma de muestras ymediciones de los parámetros clave (emisiones), análisis de laboratorio y monitoreo de la dosificación de refrigerantes. • Desarrollo de la Prueba de Quemado: Julio 2013. • Evaluación de resultados y gestión de autorización. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

32. FASE IV. • PRUEBA DE QUEMADO • Eficiencia de destrucción (ED) de SAO destruido en el proceso. • ED = [(Win – Wout)/Win] * 100 • Win: tasa de alimentación SAO en masa que alimenta el horno • Wout: tasa de emisión en masa del mismo constituyente que sale del horno (antes del control de contaminación del aire). • Eficiencia de destrucción y eliminación (EDE) de SAO • EDE = [(Win – Wout ch)/Win] *100i • Win: tasa de alimentación SAO en masa que alimenta el horno • Wout ch: tasa de emisión en masa del mismo constituyente en las emisiones de escape antes de su liberación a la atmósfera. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

33. FASE V. Fortalecimiento de la Gestión integral de refrigerantes Elementoscríticos • Incentivo a la recuperación • Conexiónefectiva de la cadena de manejo • Costosasociados a servicios • Transporte • Reciclaje/regeneración • Destrucción • Establecimiento de políticasnacionales • Mecanismos e instrumentoseconómicos • Esquemasalternativospara un gestión integral Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

34. FASE V. Instrumentos/Mecanismos Económicos Opción 1. Depósito – tarifa de descuento Opción 2. Exoneración de impuestoporinversión y prestación de servicio de mejoraambiental (acopio, transporte) Opción 3. Impuestoporimportación – producción de refrigerantescontaminantes Opción 4. Exoneración de impuestoporinversión y prestación de servicio de mejoraambiental (destrucción) Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

35. DESAFÍOS • Capacidad técnica para el servicio de co-procesamiento de SAO OPERATIVA y AUTOSUSTENTABLE. • Mecanismos de internalización de costosde destrucción y red de recuperación y acopio de refrigerantes. • Armonización de políticas e instrumentos legales que conduzcan al enfoque de "ciclo de vida integrado” de los refrigerantes. • Ampliación de la red de recuperación y centros de acopio de refrigerantes. • Esquemasalternativospara la gestión integral y sustentable de los refrigerantes y susdesechos. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

36. “¿Qué están haciendo, picando piedra? …. Estamos creando los cimientos de una hermosa catedral” GRACIAS POR SU ATENCIÓN Ester Monroy estermjg@gmail.com

37. CO-PROCESAMIENTO DE DESECHOS • Características esenciales del proceso - HornosRotatorios(EIPPCB, 2010): • Temperatura max 2000 °C (quemador principal, llama); • Tiempos de retención del gas (aprox. 8 seg. y superior a los 1.200°C) • Temperatura de los materiales de aprox. 1.450°C en zona de sinterización, • Atmósfera de gas oxidante • Tiempo de retención (Tr) del gas en los quemadores secundarios mayor a 2 seg. y superior a 850°C; • Precalcinador con Tr más largos y las temperaturas más elevadas; • Temperatura de sólidos 850°C en el quemador secundario y en el calcinador; • Condiciones uniformes de combustión para fluctuaciones de carga debidas a las altas temperaturas a tiempos de retención suficientemente largos; Avances - Destrucción de SAO en Venezuela

38. CO-PROCESAMIENTO DE DESECHOS • Características esenciales del proceso - HornosRotatorios(EIPPCB, 2010): • Destrucción de contaminantes orgánicos por altas temperaturas y Tr largos; • Sorción de componentes gaseosos: HF, HCl y el SO2 en reactivos alcalinos; • Alta capacidad de retención para metales pesados unidos a partículas; • Tr cortos de gases de escape en el rango de temperatura en el que se da la formación de PCDD/PCDF; • Reciclado de material y recuperación de energía: uso de cenizas de combustible como componentes del clínker; • Los desechos específicos de producto no se generan debido al uso completo del material en la matriz del clínker. • Incorporación químico-mineralógica de metales pesados no volátiles a la matriz del clínker. Avances - Destrucción de SAO en Venezuela