Trabajo de investigación sobre valoración energética en un horno de clinker de una fábrica de cemento

Abstract

La valorización es todo procedimiento que permita el aprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos sin poner en peligro la salud humana y sin utilizar métodos que puedan causar perjuicios al medio ambiente. Podemos definir la valorización energética como la sustitución de combustibles fósiles como el coque de petróleo, que es el principal combustible utilizado en la industria del cemento, por combustibles derivados de residuos con alto poder calorífico. La vía de gestión menos recomendable para los residuos debido a su mayor impacto ambiental es la eliminación, que puede realizarse mediante vertido, que tiene como efecto hipotecar el futuro de las áreas geográficas en que se realiza, y mediante incineración, que requiere la construcción de plantas específicas para el tratamiento térmico de residuos, que a su vez generan nuevos residuos como escorias, cenizas, etc. que deben verterse. Las líneas marcadas por la Unión Europea están presionando cada vez con más fuerza para que la eliminación, el vertido en particular, deje de ser una herramienta de gestión de residuos. La valorización material y, especialmente la energética, es una alternativa seria, y en este sentido el sector cementero aporta un gran potencial, ya que al incorporar ciertos residuos en el proceso de fabricación de cemento posibilita el reciclado y valorización de los mismos. Para que el impacto en el medio ambiente debido al consumo de combustibles fósiles no renovables sea el menor posible y para aportar un beneficio extra a la sociedad, la industria cementera sustituye parte de estos combustibles tradicionales por residuos, los cuales denominamos combustibles alternativos. Los hornos de clínker han demostrado ser medios eficaces en la valorización de residuos y actualmente son una de las opciones viables para el tratamiento de los mismos que emplean los países desarrollados. Por otra parte se debe dejar bien claro que los residuos que se utilizan para su valorización, son aquellos que ya no pueden ser ni reutilizados ni reciclados por la sociedad. El objetivo principal de este trabajo de investigación será estudiar y analizar los efectos y las ventajas de valorizar combustibles alternativos procedentes de residuos, en un horno de clínker de una fábrica de cemento. Se empezará haciendo un breve repaso sobre la industria del cemento, en el que se establecerá la definición de clínker y cemento para seguir explicando sus procesos de fabricación. A continuación se ha dedicado un capítulo a los residuos, en el que se define la jerarquía de gestión de residuos y por lo tanto la prioridad a la hora de gestionarlos, en esta jerarquía de gestión se puede ver como la valorización energética se encuentra un escalón por encima de la eliminación. También se tratará de exponer con datos objetivos referidos a los países de nuestro entorno que España sufre un retraso en materia de gestión de residuos al favorecer el vertido, la opción más contaminante, frente a otras alternativas más sostenibles como puede ser la reutilización, el reciclaje o la valorización. En el tercer capítulo se definirán los dos tipos de valorización realizados en las fábricas de cemento, valorización material y valorización energética, y se hará un estudio muy detallado en cifras sobre la valorización en las fábricas de cemento existentes en España. En este capítulo se incluye también un apartado sobre salud y medioambiente y su relación con la valorización de residuos. Por último se expondrá un caso real de valorización energética en un horno de clínker, en el que se sustituirá una parte del coque de petróleo utilizado en la instalación por cinco tipos distintos de residuos, entre los que se encuentran los neumáticos fuera de uso, los residuos procedentes de vehículos fuera de uso, textil de neumáticos, residuos procedente del tratamiento mecánico de residuos y maderas. Se expondrán los resultados obtenidos así como las emisiones generadas a la atmosfera por los mismos y se terminará estableciendo unas conclusiones finales y marcando unas líneas de actuación futuras.