EMISIONES EN LA INDUSTRIA DEL CEMENTO

1. EMISIONES EN LA INDUSTRIA DEL CEMENTO

2. EMISIONES Los principales contaminantes atmosféricos en la producción de clinker son: • Óxidos de nitrógeno y otros compuestos nitrogenados (NOx) • Dióxido de azufre y otros compuestos sulfurosos (SO2, • Partículas También, aunque considerándolos de menor importancia: • Compuestos orgánicos volátiles, • Metales y sus compuestos, Debe ser considerada como relevante la emisión de dióxido de carbono (CO2). Aun no siendo tóxico, su condición de gas de efecto invernadero hace que cobre gran importancia su reducción y control. Otras emisiones son ruidos, olores y residuos.

3. Emisiones del sistema HORNO, combustión del clinker • Estas emisiones atmosféricas constituyen el impacto medioambiental primordial en la fabricación de cemento. • En todos los sistemas de horno cementero el material alimentado se mueve en contracorriente con el flujo de aire caliente de los gases de combustión, en íntimo contacto; las altas temperaturas y la reactividad del óxido de calcio promueven un medio excelente para retener los constituyentes peligrosos de los gases, propiciando un proceso inherente de limpieza de los mismos.

4. Óxidos de nitrógeno y otros compuestos nitrogenados. • Los óxidos de nitrógeno (NOx) son los principales componentes de los gases emitidos, siendo dominantes el NO (> 90%) y el NO2 (< 10%). • Dos son las principales fuentes de producción de NOx: • El térmico derivado de la oxidación del nitrógeno del aire de combustión, • El derivado de la oxidación del nitrógeno presente en el combustible. • La formación de NOx es una inevitable consecuencia de la alta temperatura de combustión (llama del orden de 2.000ºC.)

5. Dióxido de azufre y otros compuestos sulfurosos (SOx) • El azufre entra en el proceso como componente de los combustibles y de las materias primas (como sulfatos o sulfuros). • El azufre que entra como sulfuro en las materias primas es parcialmente evaporado (~30%) en las primeras etapas del proceso, y emitido directamente a la atmósfera en su mayor parte. • El resto del azufre que entra por las materias primas y el total aportado por los combustibles será capturado totalmente en el clinker y no aparecerá en las emisiones. En general, los hornos de vía seca con intercambiador, trabajando con materias primas no altas en azufre, no tendrán problema significativo de emisiones de SOx.

6. Dióxido de carbono (CO2). • La emisión de CO2 se sitúa entre 800 y 900 Kg/t de clinker. Casi un 60% de esta emisión proviene del proceso de calcinación, y es por tanto inevitable. El resto, deriva de la combustión de los combustibles. Compuestos orgánicos volátiles (COVs). • Las emisiones de compuestos orgánicos pueden ocurrir en las primeras etapas del proceso, al volatizarse la materia orgánica presente en las materias primas al entrar en contacto con los gases calientes.

7. . El 85-95% de los compuestos orgánicos se convierten en CO2 en presencia de 3% de oxígeno, y al mismo tiempo 5-15% pasa a CO. • Los contenidos de COT en las emisiones gaseosas pueden variar entre 10 y 100 mg/Nm3, y la concentración de CO puede subir a 1.000 mg/m3, o más.

8. Metales y compuestos metálicos. • Las materias primas y los combustibles contienen metales en concentraciones ampliamente variables. • Los compuestos metálicos se dividen en tres categorías, en función de su volatilidad: • No volátiles: Ba, Be, Cr, As, Ni, V, Al, Ti, Ca, Fe, Mn, Cu y Ag. • Semi volátiles: Sb, Cd, Pb, Se, Zn, K y Na. • Volátiles: Hg y Tl.

9. El proceso cementero tiene una gran capacidad para capturar los metales que entran con los materiales o los combustibles. Los metales son embebidos en la estructura cristalina del clinker, no afectando a su calidad. En el clinker o en el polvo recogido en el filtro (de mangas o electrofiltro) son retenidos todos los metales, a excepción de parte del mercurio (cuya entrada se limita estrictamente). • La reducción de la emisión de partículas en los gases de chimenea es garantía de la reducción de las emisiones de metales.

10. Partículas • La emisión de polvo, especialmente de la chimenea del horno, ha sido el impacto ambiental más significativo en la producción de cemento. • Las principales fuente de partículas son: • Los hornos, • Los molinos de materias primas, • Enfriadores de clinker y • Molinos de cemento • En todos estos procesos, grandes volúmenes de gases fluyen a través de materiales pulverulentos, y el producto final también es un polvo fino.

11. La eficiencia de los modernos electrofiltros y filtros de mangas permiten reducir las emisiones de partículas de los focos principales a niveles muy bajos. • Fuentes secundarias de emisión de partículas son: • Los almacenes y sistemas de manejo de los materiales, • Las vías de rodaje • Esta contaminación difusa, puede también reducirse a niveles de mínimo impacto para la calidad del aire. • El uso de materiales y combustibles secundarios no tiene influencia en la emisión de partículas del horno, que sólo depende de la eficiencia de los equipos de desempolvado.

12. La naturaleza del polvo recogido en los tres focos principales es: • Materias primas en las emisiones particuladas del horno, • Finos de clinker en el enfriador y • Producto final cemento en los molinos de cemento. • La significación ambiental del polvo es su máxima concentración a nivel de suelo, después de la dispersión que sufre la emisión salida por la chimenea. • Han sido usadas técnicas de modelización para calcular los factores de dispersión en el aire de un amplio número de chimeneas de hornos cementeros, dependiendo de la altura de chimenea, temperatura y velocidad del gas emitido, condiciones atmosféricas, topografía, etc.

13. Otras emisiones • A causa de la maquinaria pesada y el gran tamaño de los ventiladores usados, se originan emisiones de ruido y vibraciones que pueden y deben limitarse a niveles de baja significación. • No es muy frecuente un problema de emisión de olores en fábricas de cemento. • No es significativo la producción de residuos en la producción de cemento, a excepción del polvo del electrofiltro (o filtro de mangas) principal. Habitualmente es reciclado en el propio proceso; si no, deberá ser depositado adecuadamente en vertedero.

14. La fabricación de cemento provoca efectos sobre el Medio Ambiente: • Impactos de las canteras en los ecosistemas • Emisión de partículas en la manipulación y procesado de materiales • Emisión de gases en el proceso de combustión