DISPOSICIN FINAL DE DESECHOS PELIGROSOS

Dr. KUMAR DAVINDERMinisterio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial

India - Alemania - Colombia

Dr. KUMAR DAVINDER

Naci en 1942 en la ciudad de Gujranwala en India. En su carrera acadmica se destacan los siguientes ttulos:Bachelor en ciencia (B.SC) Qumica, Fsica y Matemticas de la Universidad de Delhi, India; Maestra en ciencia (M.Sc) Qumica de la Universidad de Agra, India; Maestra en ciencia (Dipl.-Phys.) Fsica experimental en la Justus-Liebig-Universidad Giessen, Alemania.

Adicionalmente, tiene los siguientes doctorados: Doctorado (Ph.D) en Qumica Ambiental Experimental de la Universidad de Konstanz, Alemania; Postdoctorado en el mbito de agotamiento de la capa de ozono por la accin de los clorofluorocarburos (CFCs) de la Universidad de California, Estados Unidos, trabajo adelantado con el catedrtico Mario Josef Molina, Premio Nobel 1995 para investigaciones en ste mbito.

En su carrera profesional se ha desarrollado como experto en la contaminacin del aire y el agua residual y potable, experto en muestreo y anlisis de contaminantes ambientales (sobre todo Dioxinas y Furanos y PCBs/PCTs) en todas las matrices segn normatividad de USEPA, Alemania y la Unin Europea y como experto en derechos ambientales de Alemania.

Actualmente se desempea como experto del Gobierno Alemn para el Gobierno Colombiano en el mbito del control de polucin del aire, la disposicin final de desechos peligrosos y aseguramiento de la calidad de la red de monitoreo de la calidad de aire en Bogot.

DISPOSICIN FINAL DE DESECHOS PELIGROSOS

Davinder Kumar Ph.D.Experto Internacional de Cooperacin Colombo Alemana

Jurado Pblico en Alemania en mbito de Dioxinas y FuranosDestacado Alumno de Premio Nbel Prof. Dr. M.J. Molina Univ. California y M.I.T.

Asesor Min. de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial

A partir de Sevesso Accidente en Italia en el ao 1976 el mundo esta confrontado con el problema de las Dioxinas y Furanos. Se trata de un grupo de compuestos orgnicos que se denominan como Dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDD) y Dibenzofuranos policlorados (PCDF). Ellos presentan diferentes grados de toxicidad. El compuesto 2,3,7,8 Tetraclorodibenzo-p-dioxina (2,3,7,8 TCDD) se llama Sevesso Veneno

Estas sustancias son productos subsidiarios involuntarios mientras la sntesis de bactericidas, funguicidas como 2,4,5-triclorofenoxi-cido actico (2,4,5-T) y de descomposicin pirognica incontrolada de PCBs (por ejemplo aceite de transformadores) en la presencia de O en rango de temperatura 400 1000 C y mientras la combustin incompleta. De 2estas fuentes las dioxinas y furanos se propagan al medio ambiente. Estos compuestos se encuentran ubicuo en sitios alejados del lugar de origen de la generacin en aire, suelo, agua, cadena de alimentos de animales y seres humanos. Las investigaciones medicas demuestran que estos compuestos son al menos promotores de cncer.

Con lo anterior queda claro que sta disertacin esta dedicada a abordar la temtica de la incineracin de desechos peligrosos y la generacin de las dioxinas y los furanos, especficamente la forma como se generan, la reglamentacin internacional y nacional y su impacto medioambiental.

Los incineradores de desechos slidos municipales se normalmente denominan Recuperadores de Recursos prometen generar vapor de agua y electricidad y simultneamente reducir el volumen de desechos a 90%.

La incineracin inadecuada y defectuosa sin sistemas de control y monitoreo y temperaturas y tiempos de residencias en postcombustin insuficiente es fuente permanente de contaminantes peligrosos, sobre todo los ultra txicos dioxinas y furanos que son casi 2 millones veces ms venenosos que el cianuro de potasio y 500 veces ms que los PCBs ocasionando de forma irreversible daos al medio ambiente y la salud de los Colombianos.

La resolucin N 0058 del 21 de enero del 2002 de Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial despus de un rgimen de transicin, regular las emisiones de dioxinas y furanos en incineradores.

Es as que, las Dioxinas y Furanos (PCDD / PCDF) son dos integrantes de la familia de la docena sucia de compuestos orgnicos persistentes ( COPs). Con el fin de hacer un tratado global la decisin 18/32 tomada en Nairobi, Kenia en Mayo de 1995 solicit directamente, debido a la necesidad, tomar acciones internacionales que tiendan a reducir y eliminar las emisiones de COPs.

PCDD/PCDF se encuentran como productos subsidiarios involuntarios en muchos procesos, debido a que muchos materiales que tienen dioxinas y furanos son utilizados como insumos. p.ej. PCP, PCP-Na, 2,4,5,-T y PCBs (solamente furanos) etc. Como consecuencia de esto los PCDD/PCDF pueden ser transferidos al medio ambiente aunque ellos no sean formados durante el proceso. PCDD/PCDF son persistentes en el medio ambiente y la transferencia puede ser posible entre matrices diferentes, p.ej. de aire a suelo a agua. Tales transferencias son un peligro, ya que pueden hacer un aporte importante a la exposicin del ser humano a estos compuestos.

VENTAJAS DEL USO DE HORNOS GIRATORIOS CEMENTEROS EN CONTRASTE CON HORNOS GIRATORIOS PARA INCINERAR DESPERDICIOS PELIGROSOS- Se posibilita la neutralizacin de waste streamscorriente de desechos clorados por la presencia de lcali en clinker. - El cloro presente en desperdicios clorados y el contenido de lcali en clinker se reducen recprocamente.- La inversin del capital es mnima ya que las plantas cementeras ya existen.- Desechos orgnicos con un poder calorfico mas de 12000 BTU/lb (27936 MJ/t) como aceite usados, permiten un ahorro de combustible para el horno cementero, ya que los costos de combustibles podran ser casi 65% de la operacin de la planta. - La ceniza a travs de la destruccin de desechos es adsorbida en el clinker. Los metales pesados estn atrapados dentro del clinker como trazas de contaminantes. Esta contaminacin es muy insignificante para la calidad del cemento.- Existe una gran inercia trmica en el horno. La masa de clinker procesada a travs del sistema tiene la tendencia de eliminar la posibilidad de swings--fluctuaciones rpidos en la temperatura o de otros cambios en el proceso. El proceso requiere estabilidad trmica para asegurar la calidad del producto.- El proceso de fabricacin de cemento requiere las temperaturas mantenidas en el rango de 2500F hasta 2800F. Temperaturas mas altas destruyen casi todos desechos orgnicos.- El equipo del control de emisiones ya existe.- El horno cementero opera bajo la presin negativa o draft, Este es un requerimiento para los hornos a utilizar como hazardous waste incinerators Rotary Kiln que se deben mantener a la presin negativa para evitar emisiones fugitivas.

CONDICIONES TIPICAS EN LA ZONA DE LA COMBUSTIN EN HORNOS GIRATORIOS CEMENTEROS Y LOS INCINERADORES GIRATORIOS PARA DESECHOS PELIGROSOS llamadas s emperatura, iempo de retencin en postcombustin y urbulencia [ En lugar de 3 Ts GREENPEACE : 3 Rs educir, eutilizar y eciclar ; Ministerio de Ambiente, Vivienda y

Desarrollo Territorial (MAVDT): 4 Rs educir, eutilizar, eciclar, esponsabilidad ]:

3 T T TT R R R

R R R R

Parmetros Horno Giratorio Cementero Tpico Incinerador Tpico Desechos Peligrosos (Rotary Kiln) Temperatura mxima en fase gaseosa > 2200C < = 1480C

Temperatura mxima en fase slido 1420C 1480C < = 745C

Tiempo de Retencin en fase gaseosa a > = 2000F 6 10 segundos 0 3 segundos

Tiempo de Retencin en fase slido a > = 2000F 20 30 minutos 2 20 minutos

Condiciones oxidantes Si Si

Turbulencia (Nmero Reynold) > 100000 > 10000

Los pases como Kuwait, Arabia Saudita, Corea, Taiwn, Tailandia, Armenia, Austria, Republica Checa, Hungra, Dinamarca, Finlandia, Australia, Nueva Zelandia, Alemania, Noruega, Sueca , Inglaterra, EE.UU. y Canad utilizan incineradores con hornos giratorios (RKI) y China y Alemania incineradores con hornos estticos (SKI) para la disposicin final de desperdicios peligrosos. Algunos pases como Francia, Italia, Espaa, Holanda, Rumania, Suiza, Eslovenia, Noruega, Sueco, Canad, EE.UU., Mxico, Brasil, Argentina y Indonesia utilizan hornos giratorios cementeros (procesos hmedos y secos) para la disposicin final de este tipo de desechos. En el ao 1985 USEPA constat que los hornos giratorios cementeros son hornos excelentes para la destruccin de desperdicios peligrosos particularmente para compuestos orgnicos halogenados como los PCBs. La temperatura de trabajo de los hornos cementeros es muy alta (1400C ms) y la alcalinidad del material del horno neutraliza los gases cidos como HCl, producidos por la incineracin de desperdicios peligrosos. Los hornos giratorios cementeros ofrecen, tanto la excelente eficiencia de destruccin, como la limpieza efectiva del gas de salida.

El Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial ha venido liderando en la disposicin final trmica de desechos plsticos y tierras contaminadas con plaguicidas y de llantas usadas y nuevas con desviacin de calidad en hornos giratorios de plantas cementeras. Las Resoluciones correspondientes ( No. 0970/Oct. 2001 , 0458/Mayo 2002 y 1488/Dic.2003) son el testimonio de est gran xito. Animado por esta gran experiencia este Ministerio ha planteado bajo aval alemn de nuevo pruebas piloto primera vez en Colombia sobre la disposicin final de plaguicidas obsoletos puros como Metilparatin, Malatin , Toxafeno y Mancozeb como co-procesamiento en hornos giratorios de plantas cementeras colombianas.

Referente a todo anterior, los incineradores con hornos giratorios los hornos giratorios cementeros quedan como un mtodo comn para la disposicin final de desechos peligrosos y COPs aunque hay otros mtodos de no-incineracin, a pesar de todo la opinin pblica continua estando en contra la incineracin. El Convenio Basilea est involucrado en las iniciativas a eliminar al menos minimizar la transportacin trans-fronteriza de desechos peligrosos. Est incluye el levantamiento de la conciencia local, el fortalecimiento de la capacitacin y la transferencia de tecnologa y el establecimiento de los centros regionales.

Desafortunadamente en el ao 1977 fue demostrado primera vez en Alemania que los incineradores para desechos domsticos emanan dioxinas y furanos (policlorados y adems POLIBROMADOS), porque el desecho domstico en Alemania contiene bromo hasta 1 4% del contenido de Cloro en este desperdicio.

En Alemania, se cumple el valor lmite de emisin de 0.1 ng(ITEQ-WHO98)/m3 en las chimeneas de los incineradores . La mayor parte de dioxinas y furanos hasta1000 ug(ITEQ-WHO98)/kg est adsorbida a la ceniza volante.

TABLA NO. 1 PRUEBA DE IN-SITU QUEMADO EN UN INCINERADOR HOSPITALARIO

RESULTADOS ALCANZADOS DE DIOXINAS Y FURANOS - DA 01 DE JULIO DEL 2003

TIPO DE PRUEBA

TIPO DE ANLISIS

PRUEBA DE QUEMADO IN-SITU DE 260 kg DE DESECHOS HOSPITALARIOS PELIGROSOS INFECTO-CONTAGIOSOS

Dioxinas y Furanos PCDD/F pg( ITEQWHO98)/ m3

a condiciones estndar (298.15K; 101.325 kPa ; 7% O2 seco )

Flujo Msico horario (ug/h)* Flujo Msico anualmente (mg/a)* * ug mg( ITEQWHO98) Factor de Emisin Experimental** Factor de Emisin por Defecto** **ug( ITEQWHO98) / t Desechos Incinerador con 2 camaras: controlled batch type pero no or minimal APCS Sumatoria total PCDD/F (ng/m3) a condiciones estndar (298.15 K; 101.325 kPa; 7% O2 seco)

3487.0 ( Lmite de Deteccin: 0.5 pg/m3 exceptuando de OCDD/F)

4.56 39.95

102 3000

144.44

Dioxinas y Furanos Valor lmite pg( ITEQWHO98)/ m3

SEGN RES. 0058 DEL MAVDT (DURANTE LOS DOS PRIMEROS AOS DE ENTRADA EN VIGENCIA ESTA NORMA) : 1000 (298.15K; 101.325 kPa ; 7% O2 seco ) SEGN NORMA USEPA :100 (298.15K; 101.325 kPa;7% O2 seco) SEGN NORMA UE : 100 (273.15K; 101.325 kPa ; 11% O2 seco )

TABLA 2 PRUEBA DE IN-SITU QUEMADO EN UN INCINERADOR HOSPITALARIO

DIOXINAS y FURANOS FACTOR DE

EQUIVALENCIA (ITEFWHO98)

PRUEBA DE IN-SITU QUEMADO

pg/m3 Grupo 1 2,3,7,8 Tetraclorodibenzodioxina (TCDD) 1.0 67.5 1,2,3,7,8 Pentaclorodibenzodioxina (PeCDD) 1.0 73.2 2,3,7,8 Tetraclorodibenzofurano (TCDF) 0.1 729.9 2,3,4,7,8 Pentaclorodibenzofurano (PeCDF) 0.5 355.6 Grupo 2 1,2,3,4,7,8 Hexaclorodibenzodioxina (HxCDD) 0.1 37.5 1,2,3,7,8,9 Hexaclorodibenzodioxina (HxCDD) 0.1 43.9 1,2,3,6,7,8 Hexaclorodibenzodioxina (HxCDD) 0.1 34.1 1,2,3,7/4,8 Pentaclorodibenzofurano (PeCDF) * 0.05 672.0 1,2,3,4,7,8/9 Hexaclorodibenzofurano (HxCDF) * 0.1 277.3 1,2,3,7,8,9 Hexaclorodibenzofurano (HxCDF) 0.1 18.8 1,2,3,6,7,8 Hexaclorodibenzofurano (HxCDF) 0.1 206.8 2,3,4,6,7,8 Hexaclorodibenzofurano (HxCDF) 0.1 173.9 Grupo 3 1,2,3,4,6,7,8 Heptaclorodibenzodioxina (HpCDD) 0.01 125.4 1,2,3,4,6,7,8,9 Octaclorodibenzodioxina (OCDD) 0.0001

Sumatoria PeCDDs 1784 Sumatoria HxCDDs 794 Sumatoria HpCDDs 165 OCDD

A continuacin se presentan los datos de la toma de muestra de Dioxinas y Furanos durante el quemado in-situ de 260 kg de desechos hospitalarios infecto-contagiosos en Bolsas Rojas. El anlisis pertinente fue realizado en la Unin Europea a travs de HRGC/HRMS : HP5890A/ VGAutoSpec. mediante el mtodo de dilucin de istopos de acuerdo al mtodo VDI 3499 parte 2 de Alemania , EN 1948-2/-3 de la Unin Europea y a la normatividad USEPA 23A, 8280A y 8290. Se realiz el Cleanup con cromatografa liquida mltiple despus de Soxhlet extraccin con tolueno durante 48 horas.

ANLISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES:

Aunque el valor sumatoria total de otros congneres restantes junto con los 17 congneres exigidos por las normas de USEPA y UE expresado a condiciones estndar de 298.15 K y 101.325 kPa y corregidos al 7% de oxgeno, seco fue

3alcanzado como 144.44 ng/m , sin embargo no se toman en cuenta otros congneres restantes fuera de los 17 congneres .

Como se puede observar, el valor alcanzado de solo una muestra sin desviacin estndar y sin Student Factor de Dioxinas y 3 Furanos a saber 3487.0 pg (ITEQ-WHO98)/m a las condiciones de referencia de 298.15K ; 101.325 kPa y 7% O seco ; est 2

3 superando considerablemente el valor lmite internacional de 100 pg (ITEQ-WHO98)/m de las normas de USEPA y UE. A pesar de la carencia de la desviacin estndar, del Student Factor y de la certidumbre estadstica P de 95%, no se cumple el

3valor lmite (durante los dos primeros aos de entrada en vigencia la norma del MAVDT) de 1000 pg (ITEQ-WHO98)/m de la Resolucin N 0058 de 21 de Enero del 2002 del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT) , ya que en

3 rango de concentraciones en pg/m con una certidumbre estadstica P de 95% ser posible un error hasta de 70--80%.

GENERACIN DE DIOXINAS Y FURANOS

Cuatro condiciones son potenciales generadoras de dioxinas y furanos; estas condiciones pueden presentarse en forma aislada o pueden estar relacionadas entre si:1. Procesos de alta temperatura ( encima de 200C y / combustin incompleta.2. Carbn orgnico 3. Cloro (Cl )24. Productos e insumos que contienen dioxinas y furanos.

Los mecanismos que generan dioxinas y furanos durante la combustin son: - La generacin directa mientras la combustin a travs de descomponer compuestos orgnicos clorados por ejemplo PCBs.- Reacciones homogneas en la fase gaseosa entre los productos descompuestos orgnicos clorados que se formaron durante la combustin de la primera etapa.- Reacciones catalticas sobre la superficie de las partculas de ceniza volante entre los cloruros (HCl ), Cloruros de Metales por ejemplo (CuCl, CuCl ) y el material orgnico quemado incompleto, sobre todo partculas de carbn activo y superactivo 2dependiendo de sus tamaos. Esta reaccin (DeNovo Sntesis) de la generacin de Dioxinas y Furanos es ptima a la temperatura alrededor de 300 C. Ms probable la ceniza volante con contenido de partculas de carbn activo y superactivo y de SiO juega un papel significativo para generar las dioxinas y furanos. 2

Las ecuaciones son:

2CuCl + O Cu OCl 2 2 2Cu OCl + 2HCl 2CuCl + H O+Cl2 2 2 2

En este paso intermedio del mecanismo de generacin de dioxinas y furanos se forman sales a travs de Cl2 con ayuda de HCl segn de DEACON REACCIN, en donde Cu juega un papel muy significativo.

La generacin de dioxinas y furanos resulta a travs de reacciones en la fase de gas slido de partculas de carbn activo y cloruro inorgnico. La reaccin esta activada a partir de iones de metales sobre todo Cu. Para seguir esta reaccin el oxigeno es importante.

Los precursores para generar dioxinas y furanos son partculas de carbn activo y superactivo, dependiendo del tamao de las partculas resultantes de la combustin incompleta adsorbidos en la ceniza volante. La concentracin de dioxinas y furanos generadas depende de la zona de temperatura crtica (250 450/470C se han observado dos mximas de concentracin para formar Dioxinas y Furanos y dems compuestos policlorados sobre la superficie de ceniza volante a las temperaturas 300C y 470C) , del tiempo de residencia de la ceniza volante en esta zona de temperatura crtica y de la composicin de la fase gaseosa (O , vapores de agua). 2

Adems la generacin depende del contenido del carbn (en la ceniza volante), Cu (II) y cloruro inorgnico y de las deposiciones de las cenizas en las calderas.

Las reacciones bsicas de la generacin de dioxinas y furanos son:ArH + CuCl Ar HCl * + Cu Cl2

Ar HCl* + CuCl ArCl + CuCl +HCl2

En donde:

ArH: Estructura del carbn aromtico

Luego resulta la descomposicin catalizada por los iones de metales de la estructura macromolecular del carbn con CO 2como producto final.

13 13 13Los experimentos de agregar C y CO a la ceniza volante en aire a la temperatura de 300 C produjo C-Dioxinas/ Furanos.2

13 13Con CO fue generado casi 10 veces ms de C Dioxinas/ Furanos.2

De estos experimentos se pueden inferir las siguientes conclusiones:

El carbn residual en ceniza volante es convertido a CO a travs de una reaccin catalizada por un metal.2

Adems de dioxinas y furanos se producen a travs de este mecanismo los compuestos orgnicos polihalogenados (Di Hepta) de Bencenos, Fenoles, Benzonitrilos, Benzofuranos, Benzotiofenes, Tiofenas, Naftalinas, Bifenilos, Benzofenonas, Bifenilteres y Xantones. En la presencia de bromo resultan mezclas de especies de Cloro /Bromo.

La formacin de un complejo metlico activo con haluros (Cl, Br) como Liegand funcionando como un catalizador se debe considerar que lo ms probable es que efectu una transferencia de halgeno de este complejo activo al carbn en un paso de clorinacin, por otra parte, la clorinacin a travs de cloro elemental (Cl ) formado por DEACON REACCIN no puede ser 2excluida.

Se han hpotesizado dos mecanismos de la formacin de dioxinas y furanos. Un mecanismo es responsable para la formacin de dioxinas y furanos en partculas largas dentro de las regiones de combustin de incineradores. El otro mecanismo es responsable para la formacin de dioxinas y furanos en las regiones fras hacia down stream del dispositivo de combustin.

Las condiciones en las calderas con carbn y aceite como combustibles en contraste con los incineradores para desechos domsticos son diferentes. La temperatura de combustin es alta, sta podra destruir los compuestos orgnicos clorados. Pero en caso de utilizar carbn como combustible, los gases contendrn el material quemado incompleto sobre todo carbn activo, ceniza volante y HCl por eso la generacin de dioxinas y furanos a travs del proceso de DeNovo / Sntesis no puede ser excluido.

Utilizando gas natural, que no contiene cloruros, como combustible no hay dioxinas y furanos en emisin.

Por otra parte, Experimentalmente se puede demostrar muy bien, que no solo la combustin directa produce las dioxinas y furanos, sino en la zona de enfriamiento de los gases, como calderas y precipitadores electrostticas , se produce casi 10 veces mas dioxinas y furanos, por eso los filtros de mangas son mejores que los precipitadores electrostticos. Porque la temperatura de trabajo puede ser menor de 200 C. Un equipo de control de polucin de aire a la temperatura de trabajo de de

3>300C podra emitir cerca 0.3ng(ITEQ-WHO98)/m y a la temperatura de trabajo de

Las dioxinas y furanos (Policlorados) son 210 Las dioxinas y furanos (Polibromados) son 210Las dioxinas y furanos( Mezcla de policlorados y Polibromados)

En totalidad existen casi 5000 dioxinas y furanos adems con interferencia de otras sustancias semejantes. Segn norma de EPA y UE se analizan solo 17 dioxinas y furanos ( policlorados). como se puede apreciar el desempeo qumico analtico debe ser muy alto, para poder encontrar y analizar solo 17 dioxinas y furanos de casi 5000 existentes; por lo tanto los laboratorios que realizan dichos anlisis deben ser muy sofisticados. Dichos anlisis se realizan en laboratorios Canadienses, Estadounidenses y UE con una experiencia de mas de 30 aos en este mbito.

Debido a diferentes toxicidades es comn calcular el producto de concentracin y factor de toxicidad ITEF-- (al respecto de factor 1 de 2,3,7,8 TetraCDD) de cada una y sumar. Hay muchas categoras de factores de toxicologa a saber: EADON, EPA, BGA/UBA, NATO/CCMS (tambin llamado Internacional - ITEF) y adems ITEF-WHO.

FUENTES DE DIOXINAS Y FURANOS- Incineracin de desechos:

- Desechos slidos municipales- Desechos peligrosos- Desechos hospitalarios- Desechos de trozos (fraccin liviana) (Light-Fraction Shredder Waste)- Lodos de tratamientos de aguas residuales - Desechos de madera y biomasa

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL: - La concentracin mxima de inmisin al lado de un incinerador en Alemania es 0.2 fg/ m3. Con una velocidad de deposicin de partculas suspendidas que tienen Dioxinas y Furanos adsorbido de 0.01 m/s resulta una tasa de deposicin de 0.17pg (ITEQ) /m2 . da 62 pg (ITEQ) /m2 . ao. Distribuyendo esta deposicin a una capa de suelo de la profundidad de 10 cm, que corresponde a la masa seca de suelo de 130kg alcanza un impacto ambiental anual extra de 0.48 pg/kg de suelo, que corresponde cerca al 0.01% del valor de gua de 5 ng (ITEQ)/kg suelo a saber: No hay restriccin a utilizar el suelo para agricultura y jardinera.Porque el 2,3,7,8, TetraCDD es muy persistente en suelo (half life time tiempo de vida media dependiendo de la profundidad del suelo es en rango de 10 hasta 100 aos), se espera un enriquecimiento de dioxinas y furanos en el suelo.

- En Alemania Occidental hace ms de 45 aos los incineradores con sistemas antiguos e insuficientes de la limpieza de gas de 3salida emitieron 10 ng (ITEQ)/m ms. Tomando en cuenta la cantidad anual de desperdicios domsticos a incinerar de 8

3 3millones Mg y gas de salida de 5000 m /Mg desecho y el valor emitido promedio de dioxinas y furanos de 10 ng (ITEQ)/m result una emisin anual de dioxinas y furanos (ITEQ) de 400 g. La estimacin cruda anual por los desechos industriales incinerados fue cercana a 400 g de dioxinas y furanos (ITEQ). El aporte anual de vehculos fue cercano a 50 g; el aporte anual a travs de la industria de papelera y accidentes causados por incendios de casas no se conoci. Adems fue emanada anualmente al medio ambiente una cantidad ms alta de dioxinas y furanos (ITEQ) por la produccin de PCP, cercana a 1300 g. A travs de esta ponderacin se encontr que cerca de un 37% de dioxinas y furanos fueron emanadas de los incineradores.

- Con un volumen de respiracin de duracin de 24 horas (cerca de 20 m3) y peso promedio de cuerpo de 70 g, resulta la dosis inhalativa de dioxinas y furanos de 0.06 fg (ITEQ) / kg peso corporal.

Adems hay una dosis diaria: - A travs de leche y grasa de leche: 5 fg/kg peso corporal ( comiendo 40 g diario de grasa de leche; calidad de leche y grasa de leche como : 0.3 pg /l leche de vaca y 8 pg /kg grasa de leche respectivamente). - Grasa animal (vaca), huevos(de gallina) y alimentos vegetales: 9 fg /kg peso corporal.

La dosis diaria en totalidad : cercana a 14 fg/kg peso corporal

Pregunta:3Cuanto tiempo (t) dura, en un relleno sanitario, para que el lixiviado de 56 m /aZo de una ceniza volante con

contenido total de 30000 ug de 2,3,7,8 TetraCDD alcance una concentracin nula ?

Respuesta:

Solubilidad de 2,3,7,8 TetraCDD en H O : 200ng / l 2

Solubilidad (s) de 2,3,7,8 TetraCDD en eluato (lixiviado) de ceniza volante: solo 0.1 ng /l

( Esta solubilidad baja es debido a caractersticas especficas de adsorcin de matriz).

t (s) = 30000 / s x 56 = 30000/ 0.1 x 56 = casi 6000 aos.

GESTIN DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIN

HEINZ BNIEMPA

Swiss Federal Institute for Material Testing and ResearchSuiza

HEINZ WERNER BNI

Heinz Bni es Ingeniero y Master cientfico del Instituto Federal Suizo de Tecnologa ETH, Zrich, Suiza.

Ha participado en diferentes cursos sobre produccin limpia y en el ao 2000 continuando su formacin profesional realiz un postgrado en manejo integrado de medio ambiente en la Universidad de St. Gallen en Suiza. Adicionalmente tiene un postgrado en tratamiento de aguas residuales, proteccin de agua y manejo de residuos slidos del Instituto Federal Suizo de Tecnologa, EAWAG Zrich.

Fue el Director General durante cuatro aos de EcoPartner Ltd., empresa dedicada a la consultora y planeacin de servicios en el rea de residuos slidos y gerencia medioambiental, entre otros.

En los aos 1988 a 1991 trabaj para la UNICEF desempendose como Director de la Unidad Central para la Sanidad y Capacitacin en la seccin de Aprovisionamiento de Agua y Saneamiento Ambiental.

Actualmente ocupa la direccin del grupo de trabajo que se encarga de la cooperacin en tecnologas sostenibles en EMPA, Instituto Federal Suizo de Tecnologa.

GESTION DE RESIDUOS DE CONSTRUCCION

Los desechos de construccin y de demolicin se caracterizan de un lado por su gran cantidad de aparicin, de otro lado por su variedad de componentes y su heterogeneidad con respecto a los potenciales pertinentes para el re-uso y el reciclaje. La prctica de disposicin actual en muchos de los casos se orienta bsicamente en la bsqueda de la solucin ms barata. Esa prctica resulta en problemas ligados a la ausencia de sitios de disposicin final adecuada y la falta de equipamiento para procesar los materiales no contaminantes adecuadamente. Al lado de las instituciones pblicas a su vez carece la presencia de una seguridad jurdica para que el sector privado pueda invertir en soluciones ambientalmente ms sanas y econmicamente interesantes. Eso bsicamente por falta de una legislacin completo y consistente y la ausencia de reforzamiento de la legislacin.

Acerca del uso de materiales de construccin secundarias se necesitan los conocimientos de la idoneidad de ellos para la aplicacin en la sustitucin de materias de construccin primas como por ejemplo como ridos en el hormign. La normalizacin tcnica en muchos casos hasta ahora no considera esta posibilidad.

Debido a los costos altos de explotacin y de transporte de materias primas de construccin y la falta de espacio para la disposicin de los residuos de construccin y demolicin muchos pases industrializados elaboraron conceptos, planes, reglamentos y normas para el manejo integrado de esos desechos. Basado en esas experiencias y conocimientos unos ayuntamientos y organizaciones relacionadas al sector de construccin empezaron a iniciar actividades similares. El Centro Nacional de Produccin ms Limpia de Colombia junto con EMPA, el Instituto Federal Suiza de Investigacin y Prueba de Materiales y la empresa privada Ecolisto estn preparando un proyecto piloto para la ciudad de Bogot.

La presentacin incluye una vista global de los desafos y oportunidades que presenta el manejo integrado de desechos de construccin y demolicin y su aplicacin potencial en pases como Colombia.

GESTIN DE BIOSLIDOS

LUIS ALBERTO JARAMILLOBogotana de Aguas y Saneamiento -BAS-

Colombia

LUIS ALBERTO JARAMILLO

Es Ingeniero Civil de la Universidad Javeriana (1976) y realiz estudios de especializacin en Planeacin Urbana y Ambiental en la Universidad Tcnica de Munich (Alemania Federal 1980).

Hasta 1985 se desempe como especialista ambiental y sanitario con varias compaas consultoras colombianas y extranjeras.

Trabaj 12 aos en la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot donde ocup diversos cargos, hasta la Gerencia General.

En Febrero de 1998 se vincul a la empresa Bogotana de Aguas y Saneamiento, BAS, filial del Grupo Suez, donde ocupa el cargo de Gerente Relaciones Institucionales. Es tambin profesor de Ingeniera Ambiental en la Universidad Javeriana, desde 1983.

GESTIN DE BIOSLIDOS EN LA PLANTA EL SALITRE

La planta El Salitre es la primera instalacin de tratamiento de aguas residuales en Bogot, Colombia. Trata un promedio de 345.000 metros cbicos diarios, generados por aproximadamente 1.700.000 habitantes de la zona norte de la ciudad.

La contaminacin orgnica removida en los sedimentadores es estabilizada en digestores biolgicos por medio de un proceso biolgico de digestin anaerbica, mesoflica a 35 grados Celsius de temperatura y un tiempo de retencin de casi 21 das.

Los bioslidos digeridos son luego deshidratados en filtros de banda, donde se logra secarlos hasta obtener humedades por debajo del 75%. En estas condiciones, los bioslidos secos en una cantidad diaria cercana a las 140 toneladas son transportados hasta el relleno sanitario de la ciudad donde se aprovechan benficamente en la vegetacin de las reas clausuradas del relleno. Paralelamente con este tipo de utilizacin, se han venido realizando investigaciones sobre otras alternativas de aprovechamiento de los bioslidos (aprovechamiento agrcola, recuperacin de suelos degradados, silvicultura,etc.).

En la actualidad se viene trabajando un proyecto de reglamentacin colombiana, en coordinacin con los ministerios de ambiente y de agricultura y las plantas de Caaveralejo en Cali y San Fernando en Medelln.

GESTIN DE REDES DE CONTROL ATMOSFRICO

JOS BARBOZA MARTNEZSoluziona Calidad y Medio Ambiente

Chile

JOS BARBOZA MARTNEZ

Gegrafo de la Universidad de Chile. Egresado en 1981 y titulado en 1984. Profesional con ms de 20 aos de experiencia, de

los cuales al menos 10 han estado ligados a diferentes estudios ambientales.

Como consultor ha participado en numerosos proyectos del rea ambiental, tanto para el sector pblico (Ministerio de Obras

Pblicas, Ministerio de Planificacin y Cooperacin, Servicio Nacional de Geologa y Minera, Servicio Nacional de Turismo,

etc), como para el sector privado (proyectos inmobiliarios, portuarios, de infraestructura, etc).

Se desempe como Gerente Comercial de Soluziona SGA, antecesora de la actual Soluziona Chile S.A y como Gerente

Tcnico en Geoambiental Ltda. Entre 1990 y 2001 ocup el cargo de Jefe de Proyecto en la empresa de ingeniera Cade-Idepe

Ingeniera y Desarrollo de Proyectos Ltda.

Actualmente se desempea en el cargo de Gerente de Medio Ambiente de Soluziona Chile S.A y como tal est encargado del

desarrollo del negocio en el cono sur de Amrica y de la gestin de los proyectos Medio Ambiente y Seguridad.

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Evitar, reducir y controlar la contaminacin de la atmsfera , mediante el establecimiento de un sistema de prevencin y control integrados de la contaminacin, con el fin de alcanzar una elevada proteccin del medio ambiente en su conjunto

RED DE CONTROL AMBIENTAL

Estudio y Control de la Contaminacin Atmosfrica

DIAGNSTICO INICIAL

MODELIZACIN MATEMTICA

ATMOSFRICA

DISEO DE LA RED DE

CONTROL

MONTAJE DE LA RED DE CONTROL

ATMOSFRICO

GESTIN MANTENIMIENTO Y OPERACIN DE

LA RED DE CONTROL

REDES DE CONTROL ATMOSFRICO

ESTUDIO DE DISPERSIN

DIAGNSTICO INICIAL

MODELIZACIN MATEMTICA

ATMOSFRICA

DISEO DE LA RED DE

CONTROL

MONTAJE DE LA RED DE CONTROL

ATMOSFRICO

GESTIN MANTENIMIENTO Y OPERACIN DE

LA RED DE CONTROL

REDES DE CONTROL ATMOSFRICO

ESTUDIO DE DISPERSIN

Censo de focos de emisin de contaminacin atmosfrica: puntuales y mviles.

Caracterizacin de emisiones e inmisiones. Estudio de resultados.

Estudio Topogrfico y Meteorolgico.Estudios de Difusin Atmosfrica deContaminantes

Diagnstico de la situacin de partida

Diseo, Instalacin, Mantenimiento y Calibracin de RedesAutomticas de Control Atmosfrico

Seleccin del nmero y lugares de ubicacin de las Estaciones deControl Automtico.

Instalacin de Estaciones de Control Automtico de niveles de contaminantes.

Instalacin de los Sistemas de Recepcin-Emisin y Centro de Control de las Estaciones.

Diseo, Ubicacin e Instalacin de Estaciones Meteorolgicas Centrales de la red.

Programas de Mantenimiento y Calibracin de las Estaciones.

Recopilacin de Informacin: topografa, usos de suelo, caractersticas de los focos, combustibles, parmetros, emisiones actuales, contaminacin de fondo.

Elaboracin de los modelos de difusin y anlisis de resultados..

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CLIENTE Unin Fenosa - ESPAA ; XUNTA DE GALICIA -ESPAA; PROVINCIA DE BRABANT - HOLANDA; AYUNTAMIENTO DE SOLLENTUN - SUECIA; FUERZA Y ENERGA DE HERMOSILLO (MXICO) C.C.C. TUXPAN; C.C.C. NACO NOGALES

PERODO DE EJECUCIN 1990 - 2003

4 DESCRIPCIN DE LOS TRABAJOS

4 Recopilacin de Informacin.4 Elaboracin de los modelos de difusin y anlisis de resultados.4 Seleccin del nmero y lugares de ubicacin de las Estaciones de

Control Automtico.4 Instalacin de Estaciones de Control Automtico de niveles de

contaminantes.4 Instalacin de los Sistemas de Recepcin -Emisin y Centro de

Control de las Estaciones.4 Diseo, Ubicacin e Instalacin de Estaciones Meteorolgicas

Centrales de la red.4 Programas de Mantenimiento y Calibracin de las Estaciones.

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CLIENTE XUNTA DE GALICIA

Consejera de Industria y Comercio

PERODO DE EJECUCIN 1995 - 1997

DESCRIPCIN DE LOS TRABAJOS

4 Estudio meteorolgico, incluyendo velocidades y direcciones del viento, pluviometras, alturas de capas de mezcla,...

4 Modelizacin de los focos emisores principales del cinturn industrial de La Corua, para determinar zonas de mayor influencia de la contaminacin.

4 Realizacin de estudio de inmisin, mediante la instalacin de captadores, toma de muestras y anlisis de contaminantes.

4 Validacin de modelo.

Estudio de difusin atmosfrica del cinturn industrial de La Corua

CO-PROCESAMIENTO DE RESIDUOS

HAROLD FRANCOHolcim Colombia S.A

Colombia

HAROLD FRANCO

Ingeniero Qumico de la Universidad Nacional de Colombia.

Experiencia de 12 aos en la industria del cemento en las reas de:- Produccin- Proceso- Aseguramiento- Control de Calidad- Materiales y Combustibles alternativos- Co-procesamiento

En estos temas ha desempeado diversas actividades como Ingeniero de Operaciones, Coordinador de Calidad Total, Ingeniero de Proceso y Jefe de Area Clinkerizacin en la empresa Cementos del Valle S.A, compaa del grupo nacional Argos; y desde 1998 como Gerente de Control de Calidad, Jefe de Ingeniera de Proceso y actualmente como Coordinador Tcnico de Co-procesamiento en la empresa Holcim (Colombia) S.A, (antiguamente Cementos Boyac S.A) compaa del grupo multinacional suizo Holcim.

SOPORTE TECNICO PARA EL CO-PROCESAMIENTO DE RESIDUOS INDUSTRIALES EN EL HORNO DE PRODUCCIN DE CLINKER

1. INTRODUCCIN

Durante los diferentes procesos productivos, se generan residuos que pueden ser dispuestos de diversas formas. Holcim (Colombia) S.A. (antes Cementos Boyac S.A.) est realizando el co-procesamiento de diversos residuos en el horno de

oproduccin de clinker en su planta de Nobsa, que consiste en ingresarlos a altas temperaturas (1100 C) para una disposicin final y segura sin que se generen en el proceso nuevos residuos.

Los residuos son previamente caracterizados, para realizar el balance con respecto a las materias primas involucradas en el proceso de produccin del cemento, garantizando el perfecto equilibrio en cuanto a calidad del producto final y a emisiones atmosfricas. Una vez realizado el anlisis y definiendo la dosificacin al horno, dichos residuos son ingresados y eliminados totalmente.

La disposicin de los residuos industriales en el horno cementero se respalda en la Resolucin 0679 de Diciembre de 2001 expedida por Corpoboyaca, la cual autoriza a Holcim (Colombia) S.A. para co-procesar residuos en su horno de Nobsa.

2. ANTECEDENTES

Holcim (Colombia) S.A., cuenta con controles ambientales y de proceso de ltima generacin, que le permiten, de acuerdo a un estricto control de calidad tanto para el residuo, como para el producto final y las emisiones atmosfricas, garantizar que en su horno de cemento se realicen unas disposiciones totalmente seguras, para residuos normales y residuos especiales. Este proceso de disposicin se da por las caractersticas del horno y se basa en la experiencia de otros pases, en donde plantas de cemento del grupo Holcim, nuestra casa matriz, tienen desde hace ya ms de 20 aos estos procesos implementados en los hornos de cemento.

Con esta solucin para disposicin de residuos en hornos cementeros, se brinda un servicio totalmente viable y seguro, que ser una nueva solucin a un problema grave en Colombia.

Holcim (Colombia) S.A., trabaja este proyecto dentro de la filosofa de Desarrollo Sostenible y de acuerdo a estndares de desempeo ambiental de nivel internacional.

3. EL PROCESO DE CEMENTO

A continuacin se describe de manera general el proceso para la fabricacin del cemento, el cual se ilustra en la Figura 1 y en la descripcin general de las etapas de transformacin de materiales, desde la extraccin de las materias primas hasta la obtencin del cemento. Figura 1: El proceso del cemento.

Canteras Trituradora Apilador y Recuperador

Molino de Crudo

Precalentador Horno Enfriador

Molino de Cemento

Empacadora

Caliza + Arcilla

Mezcla Triturada

Mezcla Homognea

Harina Cruda

Cemento Cemento

Yeso

Cemento Empacado

Silo de Cemento

Cemento a Granel

Clinker

En general las materias primas principales para la produccin de cemento son la caliza y la arcilla. La mezcla de estos dos minerales de origen natural sometida a altas temperaturas cercanas a los 1,450C, da como resultado una nueva mezcla de minerales con propiedades hidrulicas-cementantes, que conforman un nuevo producto llamado Clinker.

Algunos residuos pueden ser incorporados en la etapa de fabricacin de Clinker donde se encuentran con altas temperaturas, favorables para la destruccin trmica de los contaminantes.

Desde el silo de crudo, la harina es almacenada y homogeneizada para ser alimentada al sistema de horno a una altura de 100 ms, donde ingresa a una serie de ciclones con 5 etapas llamado precalentador. Aqu se inicia la transferencia de calor a 350C y la preparacin del material para su alimentacin al horno rotatorio, el cual tiene 58 ms de largo y 4.6 ms de dimetro.

Despus de pasar el material por la ltima etapa del precalentador previo a alimentar el horno, se encuentra el precalcinador, donde se descarbonata la harina cruda que se alimenta con gases del horno a 1.100 C, siendo este uno de los puntos en donde se alimentan los residuos slidos.

Posteriormente el material crudo descarbonatado pasa al tubo del horno rotatorio donde se alcanzan temperaturas en el material de 1,450C y en los gases alrededor de 1.800C a 2.200C durante un tiempo mayor a 4 segundos; es all otro punto de alimentacin de residuos, para lquidos y materiales slidos triturados. Finalmente el producto del horno es enfriado y almacenado, una vez que los minerales originales son convertidos en otros minerales con propiedades hidrulicas llamado Clinker.

Los gases de combustin del proceso, despus de pasar por el precalentador y tener un ntimo contacto con el material crudo intercambiando calor y formando otros compuestos, son aprovechados para secar la materia prima en el molino de crudo y llevados a un sistema de despolvamiento de gases para su limpieza antes de ser descargados a la atmsfera, el polvo recuperador por estos sistemas es retornado a la alimentacin del horno, de tal suerte que el sistema no permite residuos adicionales.

Los datos generales del horno de Holcim (Colombia) S.A. en Nobsa son los siguientes:

Tipo de horno: Rotatorio Proceso : Seco Combustibles fsiles : Carbn.Consumo calorfico: 3.300 MJ / Ton. de ClnkerAlimentacin: 5.200 Ton. de crudo / daProduccin: 3.300 Ton. de Clnker / daDimensiones: Largo 58 ms. ; Dimetro 4.6 ms.Tipo de precalentador: 5 etapas con precalcinador integradoTipo de enfriador: Parrilla.Filtro de mangas: 2592 mangas

Para asegurar la operacin en los sistemas del horno, se tienen controles distribuidos en la instrumentacin del proceso, que detienen automticamente la alimentacin de residuos si se requiere.

Como ventajas en el proceso de disposicin de residuos en los hornos de cemento, se tienen: Altas temperaturas de sinterizacin: En la zona de sinterizacin dentro del horno, la temperatura de la flama del quemador principal se encuentra entre 1,800- 2,200 C, aprovechada en la disposicin de residuos, ya que compuestos orgnicos muy estables pueden ser completamente destruidos, sin dejar residuos txicos ni en el Clinker, ni en los gases de combustin, favorecidos por la alta turbulencia entre el material y los gases provocado en el interior del horno.

En los quemadores secundarios o precalcinadores, se tienen temperaturas sobre los 900 C. La alimentacin de aire de combustin puede darse a travs de un ducto paralelo al horno proveniente del enfriador de Clnker o de los gases provenientes del horno. Estos ltimos llegan a temperaturas de 1,100C, justamente en el punto de cambio de direccin de los gases del horno hacia el precalentador. En la parte esttica es donde se pueden ingresar residuos.

Contacto con material fino de crudo : El intenso contacto entre la harina cruda en suspensin con los gases es dado por la tecnologa en los procesos de hornos con precalentador. Este intenso contacto de la harina cruda, adems de tener la mejor transferencia de calor, genera reacciones a estas temperaturas donde se favorece la absorcin de elementos txicos.

Los gases parten del sistema del precalentador a una temperatura relativamente baja, cercana a los 350C, despus de que la harina cruda retiene los gases cidos como HCl, SO , y otros elementos txicos.2

En el sistema del precalentador se tiene una buena absorcin de los txicos, adicionalmente en la molienda y secado de la harina cruda, llevada a cabo con los gases de escape del sistema del horno, las partculas finas vuelven a estar en la corriente de gases, de aqu que el sistema se puede ver de manera integral, siendo un excelente lavador y purificador de gases de manera natural.

Baja temperatura en gases de chimenea: Las temperaturas de los gases en las chimeneas generan condiciones excelentes, donde las temperaturas de 100C y menores, provocan el efecto de condensacin y absorcin en la superficie activa de la harina cruda, reduciendo fuertemente la concentracin de las substancias txicas en los gases de escape.

Alta eficiencia de despolvamiento : El efecto de la capacidad de absorcin en todo el sistema del horno puede causar un enriquecimiento de ciertos elementos en el polvo. Por esta razn el polvo debe de mantenerse bajo control, sobre todas las condiciones de operacin.

Disposicin segura de elementos no destructibles: Elementos qumicos que no pueden ser destruidos o desaparecidos, tales como los metales pesados, si son alimentados en el sistema del proceso del Clnker tienen una oportunidad nica de incorporarse en la matriz mineralgica, en proporciones de trazas de estos elementos y en forma diluida y encapsulada.

Sus concentraciones llegan a ser muy bajas, del orden de ppm y son finalmente llevados a un estado insoluble e inmvil, donde dichos metales pesados no representan un potencial txico. Esta incorporacin en el Clinker de dichos elementos se convierte en un mtodo seguro que evita problemas posteriores con disposiciones de elementos txicos.

Una vez obtenido el clnker, se adiciona el yeso, que es el responsable de controlar el fraguado. Esta mezcla es finalmente molida para obtener el cemento. El material es almacenado en silos para ser posteriormente despachado.

4. MTODOS Y PROCEDIMIENTOS DE CONTROL AMBIENTAL

Las mediciones en la chimenea del horno de cemento en la Planta de Nobsa de Holcim (Colombia) S.A., se realizan de acuerdo a las condiciones establecidas por la Autoridad Ambiental, Ministerio del Medio Ambiente, conforme a la ley.

La tecnologa con que cuenta Holcim (Colombia) S.A. para el control ambiental incluye sistemas con filtros de mangas en todas las etapas del proceso, lo cual permite disminuir al mnimo el volumen de emisiones de material particulado.

El filtro principal se encuentra en lnea con el horno y cuenta con 12 cmaras, 2592 mangas y est ubicado junto a la torre de precalentamiento, por donde pasan todos los gases generados por la operacin del horno. Las emisiones finales generadas en el proceso cumplen con estndares tanto nacionales como internacionales.

Como otra medida de control de su desempeo ambiental, a mediados del ao 2001 la planta de cemento instal un equipo de monitoreo continuo en chimenea, el cual le permite verificar el cumplimiento de los lmites establecidos para emisiones y es una garanta para el control permanente cuando se d el ingreso de residuos peligrosos o especiales al horno para su co-procesamiento.

El equipo de monitoreo continuo en chimenea marca OPSIS permite, como su nombre lo dice, monitorear continuamente en tiempo real y con un nivel alto de precisin y confiabilidad en sus datos, los siguientes elementos:

Estos sistemas de monitoreo continuo en chimenea han sido aprobados por instituciones reconocidas a nivel mundial y cumplen con los requerimientos de la Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (USEPA), en su captulo 40 CFR.

La informacin se visualiza en lnea en el Centro de Control de la Operacin de la Planta (COP), junto con toda la informacin disponible en el control del proceso, permitiendo verificar permanentemente el cumplimiento de los estndares de emisin. Para el co-procesamiento de residuos, esta es una garanta del control de emisiones en chimenea, que permitir suspender la alimentacin de residuos si existen alteraciones en los lmites establecidos

El Diagrama siguiente muestra de forma esquemtica el Equipo de Monitoreo Continuo OPSIS:

5. CO-PROCESAMIENTO

La evaluacin del co-procesamiento se har siempre teniendo en cuenta la clasificacin del residuo y la forma de ingreso de este al horno.

En el caso de los residuos que no aportan energa al proceso ni se pueden considerar como sustituyentes de materia prima, se dispone de la opcin de incorporarlos directamente en el proceso de clinkerizacin, posterior a la descarbonatacin de la materia prima. Para llevar a cabo esto, es necesario modificar las proporciones de las diferentes calizas utilizadas habitualmente, a fin de compensar el efecto que sobre el proceso normal de clinkerizacin conlleva la incorporacin adicional de cantidades apreciables de SiO2 y otros xidos, aportados por la matriz inorgnica de dichos residuos.

Compuestos a medir - N0 - HF - N0x - HCl - S0x - C0 - PST - C02

Diagrama - Opsis en Chimenea

Esta compensacin implica manejar unos costos superiores en la preparacin de las materias primas, lo cual debe equilibrarse al hacerse efectivo el co-procesamiento.

La incorporacin al proceso de elementos como el Cl, S, K, Na, tiene un alto impacto en virtud de las reacciones qumicas propias del proceso de clinkerizacin, donde la formacin de cloruros y sulfatos de lcalis en el interior del horno debe controlarse estrictamente desde la alimentacin misma de las materias primas y los residuos, a fin de evitar la formacin de ciclos de acumulacin interna que pueden desencadenar la formacin de incrustaciones que afectan fuertemente los parmetros de operacin normales.

6. RESPALDO

Pertenecemos al Grupo Holcim, uno de los grupos cementeros ms grande del mundo, el cual nos permite mantenernos a la vanguardia en los ltimos avances tecnolgicos de investigacin y desarrollo de productos y servicios a nivel nacional. Por ms de 20 aos, empresas de nuestro Grupo a nivel mundial han liderado el co-procesamiento de residuos en sus hornos de produccin, brindando una solucin ecoeficiente a miles de toneladas anuales de residuos y logrando la satisfaccin de sus clientes.

Ms de 40 aos al servicio de la construccin en Colombia, certifican nuestra seriedad y compromiso. Desde 1.999 estamos certificados por el ICONTEC con la norma ISO 9002 demostrando el compromiso con la calidad de nuestro producto final. En el 2.001 obtuvimos la certificacin en ISO 14.001, siendo la primera cementera en Colombia en lograr ese reconocimiento y dejando ver nuestro alto desempeo ambiental y nuestro compromiso con el pas. En el 2003, el ICONTEC nos otorg la certificacin en OHSAS 18001, como resultado de la gestin en salud ocupacional y seguridad industrial en la planta de Nobsa.

En Colombia hemos realizado con el Ministerio del Medio Ambiente, pruebas piloto para validar estndares de emisiones atmosfricas con el co-procesamiento de residuos peligrosos, contribuyendo a la definicin de normas en estos aspectos.

Para la prestacin del servicio nos regimos por estndares nacionales e internacionales asegurando el adecuado desarrollo del co-procesamiento:

Mediante la Resolucin 0781 del 11 de Octubre de 2.001 expedida por Corpoboyac, contamos con el permiso de emisiones para el co-procesamiento de aceites usados en nuestra planta ubicada en Nobsa, Boyac.

Mediante la Resolucin 0679 del 26 de Diciembre de 2.001 expedida por Corpoboyac, contamos con el permiso de emisiones para el co-procesamiento de residuos peligrosos en nuestra planta ubicada en Nobsa, Boyac.

Mediante la Resolucin 0970 del 30 de Octubre de 2.001 expedida por el Ministerio del Medio Ambiente, contamos con el permiso para el co-procesamiento de plsticos contaminados con plaguicidas hasta 1000 ppm en el horno de fabricacin de clinker.

Mediante la Resolucin 0458 del 27 de Mayo de 2.002 expedida por el Ministerio del Medio Ambiente, contamos con el permiso para el co-procesamiento de tierras y materiales similares contaminados con plaguicidas hasta 1000 ppm en el horno de fabricacin de clinker.

Mediante las Resoluciones No. 0704 del 25 de Julio de 2002 y 0005 del 07 de Enero de 2003, expedidas por el Ministerio del Medio Ambiente, se modific la Licencia Ambiental de Holcim (Colombia) S.A. , incluyendo el manejo y co-procesamiento de residuos en la Planta Nobsa.

CARACTERIZACIN DE AGUAS RESIDUALES COMO SOPORTE A SISTEMAS DE GESTIN AMBIENTAL

JAVIER DVILA CAICEDOMerck S.AColombia

CARACTERIZACIN DE AGUAS RESIDUALES COMO SOPORTE A SISTEMAS DE GESTIN AMBIENTAL

HISTORIA

Las descargas de aguas residuales domsticas son una de las amenazas ms significativas para el desarrollo sostenible de las zonas costeras en todo el mundo. Si bien sus efectos estn usualmente localizados, constituyen una fuente importante de contaminacin del medio marino y costero en todas las regiones y, por lo tanto, representan un problema mundial. Por ejemplo, los organismos patgenos en las aguas de los mares y estuarios contaminadas por las aguas residuales domsticas transmiten en gran escala enfermedades infecciosas a los baistas y a los consumidores de mariscos crudos o con poca coccin, lo cual causa un impacto econmico global de 10.000 millones de dlares EE.UU. por ao segn estimaciones recientes.

Depuracin de aguas, nombre que reciben los distintos procesos implicados en la extraccin, tratamiento y control sanitario de los productos de desecho arrastrados por el agua y procedentes de viviendas e industrias. La depuracin cobr importancia progresivamente desde principios de la dcada de 1970 como resultado de la preocupacin general expresada en todo el mundo sobre el problema, cada vez mayor, de la contaminacin humana del medio ambiente, desde el aire a los ros, lagos, ocanos y aguas subterrneas, por los desperdicios domsticos, industriales, municipales y agrcolas.

A comienzos del siglo XX, algunas ciudades e industrias empezaron a reconocer que el vertido directo de desechos en los ros provocaba problemas sanitarios. Esto llev a la construccin de instalaciones de depuracin. Aproximadamente en aquellos mismos a;os se introdujo la fosa sptica como mecanismo para el tratamiento de las aguas residuales domsticas tanto en las reas suburbanas como en las rurales. Para el tratamiento en instalaciones pblicas se adopt primero la tcnica del filtro de goteo (vase ms abajo). Durante la segunda dcada del siglo, el proceso del lodo activado, desarrollado en Gran Breta;a, supuso una mejora significativa por lo que empez a emplearse en muchas localidades de ese pas y de todo el mundo. Desde la dcada de 1970, se ha generalizado en el mundo industrializado la cloracin, un paso ms significativo del tratamiento qumico.

CONSIDERACIONES PARA EL MANEJO DE LAS AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

Las aguas residuales industriales constituyen cerca del 80% del total de la carga contaminante en las aguas. Sin embargo, las economas de las naciones en desarrollo son muy dependientes de la industria, lo que presenta un dilema: Los beneficios ambientales del tratamiento de las aguas residuales compensan los impactos econmicos negativos?

En trminos generales, los pases en desarrollo consideran a la regulacin ambiental como un lujo costoso. Una justificacin comn para evitar la adopcin de tales regulaciones es que stas pueden disminuir la competitividad de las industrias nacionales, y que los trabajos proporcionados por esas industrias son ms importantes que el control de la contaminacin (Miller, 1981). Sin embargo, la experiencia ha demostrado que plantas eficaces de control de la contaminacin cuestan entre el 1 y 5% del costo de inversin de una nueva industria, mientras que los eventuales programas de limpieza de reas contaminadas por las industrias pueden representar 1.000 veces la inversin original del desarrollo industrial (Miller, 1981)

La poltica de control de contaminacin hdrica en Colombia est dirigida a mitigar el impacto de los vertimientos de aguas residuales sobre los cuerpos receptores a travs de dos instrumentos complementarios: el primero un instrumento de comando y control (Dec. 1594/84) y el segundo, un instrumento econmico conocido como tasa retributiva reglamentado por el Dec. 901/97. En ambos casos se busca que el agente contaminador trate sus aguas residuales antes de verterlas a las fuentes.

Se prepar una nueva Ley Ambiental (para 1997) basada en tasas retributivas por kilo de DBO y kilo de S.S. vertidos al ro, segn el modelo norteamericano de costos e incentivos, adaptado a las realidades y mentalidades de Amrica Latina. Esta nueva Ley, que fue votada fue pionera para Amrica Latina, y merecera ser estudiada por los dems pases en va de desarrollo que estn elaborando o reformando sus legislaciones

El Ministerio del Medio Ambiente menciona que: Con la Tasa Retributiva, Colombia est aplicando una poltica de control de la contaminacin ms flexible, menos costosa, y ms compatible con sus necesidades de crecimiento econmico y competitividad internacional que el sistema anterior de control. El programa de control es consistente con el contexto en el cual empresas asignan sus recursos para la produccin: cobrando costos por servicios, en este caso servicios ambientales. Introduce al presupuesto operativo de la empresa el costo del servicio ambiental de asimilar, transportar y degradar la carga contaminante que vierte a las aguas. La respuesta rpida y contundente del sector industrial a este instrumento econmico indica que el programa es de gran utilidad para reducir los impactos sociales de la contaminacin y progresar hacia la calidad ambiental deseada por los ciudadanos.

El sistema de tasas retributivas fue desarrollado en Colombia por el Ministerio del Medio Ambiente, con el propsito de controlar la contaminacin hdrica en las cuencas de forma ms eficiente y efectiva que el sistema anterior, el cual se fundamentaba en la imposicin de lmites permisibles y plantas de tratamiento en cada fuente de vertimiento. Despus de ms de treinta aos de utilizar las polticas de comando y control, las aguas de Colombia estaban gravemente contaminadas y con la mayora de las fuentes fuera de cumplimiento. Esto llev a que las actividades econmicas ro abajo, los ecosistemas tropicales sensibles y el bienestar social sufrieran costos externos altos y crecientes, producto de la contaminacin. En el momento de la implementacin del sistema de tasas retributivas en el primer semestre de 1997, 95% de las aguas negras municipales, 70% y 90% de las aguas residuales industriales y agroindustriales, respectivamente, fluan a las cuencas colombianas sin tratamiento alguno.

OBJETIVOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Nuevamente el estudio realizado por M. A. Prez; M. A. Gandini, comentan lo siguiente: A continuacin, se proponen una serie de pasos para orientar el proceso mencionado. Se parte del supuesto que se presente una descarga contaminante sobre una fuente receptora y se quieren estimar los objetivos de tratamiento para dicha descarga.

Caracterizacin de las Aguas Residuales (AR): En este primer punto es necesario establecer las caractersticas de las AR en trminos de cantidad y calidad. Caracterizacin de la fuente receptora: En esta fase se debe identificar las caractersticas de la fuente receptora en trminos igualmente de calidad y cantidad dirigido a estimar la capacidad de asimilacin de la fuente receptora.

Identificar el impacto del vertimiento de AR sobre la calidad de la fuente receptora: Al cruzar los resultados de los numerales a) y b) se obtendr el impacto causado en la fuente receptora. En este caso, se trata de estimar como se ve afectada la disponibilidad del recurso a causa del vertimiento de AR y su consecuente alteracin de la calidad de agua de la fuente receptora.

Identificacin de los usos actuales y potenciales de la fuente receptora: Con base en el punto anterior, es necesario definir la disponibilidad del recurso en funcin de sus usos actuales y potenciales, determinando la calidad de agua requerida para esos usos y los conflictos que se pueden presentar en consecuencia.

Cuantificacin de las eficiencias remocionales requeridas para alcanzar los estndares de calidad de los usos actuales y potenciales: En esta etapa se deben cuantificar las eficiencias remocionales mnimas para el sistema de tratamiento de la descarga que garantice la calidad de agua en la fuente receptora acorde a los usos mencionados.

Reconocimiento de la oferta tecnolgica disponible para alcanzar dichas eficiencias: Aqu se deben identificar las tecnologas disponibles para alcanzar las eficiencias necesarias.

Estimacin de los costos asociados a las tecnologas que permiten obtener las eficiencias remocionales requeridas: Se deben estimar los costos de inversin, operacin y mantenimiento, y administracin para cada alternativa tecnolgica que alcance dichas eficiencias.

Concertacin de objetivos de tratamiento entre los actores participantes: Se deben construir varios escenarios en los cuales se aprecie para diferentes objetivos de tratamiento de las AR la calidad de agua obtenida en la fuente, la consecuente disponibilidad-usos y los costos respectivos. A partir de ello definir con todos los actores participantes los objetivos de tratamiento.

CARACTERIZACION DE AGUAS RESIDUALES

Siendo estos uno de los puntos iniciales en los cuales se debe arrancar cuando se implementa un sistema de gestin ambiental. La caracterizacin de las aguas residuales es la Efectiva ayuda para la prediccin de la peligrosidad de las descargas industriales basada en pruebas biolgicas y fisicoqumicas, brindando una oportunidad de eliminar o reducir la descarga, afectando as al mnimo el medio ambiente.

En todo proceso se debe buscar una informacin bsica de las aguas residuales y la evaluacin del potencial de dao al medio ambiente.

La informacin bsica en la caracterizacin de aguas residuales. Caractersticas del proceso.Materias primas y aditivos qumicos.Productos y coproductos.Agua residual, flujo y substancias conocidas.Caractersticas del punto de vertimiento.Resultados de estudios previos.

El siguiente diagrama de flujo permite tomar decisiones adecuadas caracterizacin de aguas residuales.

Informacin bsica

Evaluacin del potencial

de dao al medio

ambiente

Se requiere mayor

caracteriz

acin? Si No

Pruebas de screening

Degradabilidad Efectos biolgicos Anlisis qumicos Medidas a ser

tomadas

PARMETROS DE MAYOR IMPORTANCIA EN LA CARACTERIZACIN DE AR.

Los parmetros a tener en cuenta en la caracterizacin de las aguas residuales los cuales nos indican el grado de contaminacin de los efluentes, son:Demanda qumica de oxigeno Demanda biolgica de oxigenoIndice de biodegradabilidad.TOC Carbono total orgnico Nitrgeno Total. Fsforo Total.

Uno de los mtodos interesantes para el control de contaminantes orgnicos es el Carbono orgnico total (TOC) el cual permite determinar la materia orgnica con reactivos que no causan ni efecto nocivo al medio ambiente por poseer componentes libres de sustancias txicas como el Mercurio, plata o Cromatos entre otros.

Y porqu el TOC?. El Carbono Orgnico Total corresponde a diversidad de compuestos orgnicos en varios estados de oxidacin. Algunos compuestos orgnicos pueden ser sometidos a la oxidacin por procesos qumicos y biolgicos, para la caracterizacin se hace usando las metodologas de DQO y DBO respectivamente. Como decamos hay fracciones de carbono orgnico que no se pueden determinar por las tcnicas de DQO y DBO, por lo tanto los hacen inadecuados para la determinacin de Carbono Orgnico Total (TOC).

El Carbono Orgnico Total (TOC), es una expresin ms conveniente y directa del contenido orgnico. El TOC es independiente del estado de oxidacin de la materia orgnica y no mide otros elementos orgnicos, tales como el nitrgeno y el hidrgeno, o inorgnicos que puedan contribuir al requerimiento de oxgeno medido por DQO o DBO.

Cuatro mtodos analticos son usados para el anlisis de TOC. Estos son: la Combustin-infrarroja, el Mtodo de la Oxidacin Persulfato - ultravioleta, la Metodologa oxidacin hmeda y el mtodo fotomtrico. Todos los cuatro mtodos estn basados en la oxidacin del carbono orgnico a anhdrido carbnico (CO2). Los tres primeros mtodos utilizan instrumentacin y dedicada nicamente para los anlisis del carbono orgnico

En estas metodologas para la determinacin de TOC usan tcnicas sofisticadas y costosas que un laboratorio farmacuticos no estara en capacidad de invertir en un equipo Analizador de TOC alrededor de US 60.000 y tener analista especializado. Esto hace pensar a los usuarios que deben buscar mtodos alternativos para la valoracin del TOC.

Para esto MERCK ha desarrollado una metodologa Econmica y Sencilla en la determinacin de TOC. El principio se basa en digestin-difusin. En el agua encontramos los dos tipos de carbonos (inorgnicos y orgnicos) expresados como Carbono Total. El nuevo mtodo involucra dos pasos, la oxidacin del Carbono inorgnico (TIC) (Dixido de carbono disuelto y aniones del cido carbnico) a CO2 despus de acidificar y luego la oxidacin del carbono orgnico (TOC)

TOC = TC TIC

TIC:HCO3- + acido CO2 + H2O

TC: C2H5OH + Oxid - + CO2 + H2O

Las muestras digeridas son ledas en un espectrofotmetro o colormetro con portaceldas de 16 mm.

El CO2 formado reacciona con una solucin indicadora dando un color especifico que se puede leer en un fotmetro a una longitud de onda de 596 nm.

El xito de Merck es que ustedes pueden realizar la prueba en un solo tubo. Debido a que el tubo de reaccin contiene una membrana de silicona en la mitad que solo permite el paso nicamente del CO2.

Lo nico que se debe hacer es agregar la muestra de agua al tubo de reaccin y los reactivos, agitarlo y taparlo.

Con la tapa rosca metlica, se cierra el tubo y se coloca el tubo invertido en un digestor (Termoreactor TR620) y se procede a digerir la muestra por 2 horas.

El gas CO2 nicamente pasa por la membrana y reacciona con la solucin indicador apara luego leerlo en un fotmetro con posceldas de 16 mm a 596 nm.

De esta manera simple y con un solo tubo puede usted determinar econmicamente TOC para el agua calidad farmacutica.

Datos caractersticos del mtodo en el kit 114878.0001En el control de produccin se terminaron los siguientes datos segn ISO 8466-1 y DIN 38402 A51.

Los equipos y reactivos necesarios para la determinacin de TOC son

- membrana Silicona *

- Solucin indicadora

Reactivos Muestra Tap-Alu

* Patent

pending

CO2

Tubo con

indicador

CO2 cambia el indicador de

Azul Amarillo

Desviacin estndar del procedimiento +- 1.8 de TOC

Coeficiente de variacin del mtodo +- 2.5 % Intervalo de confianza +- 2 ppm de TOC Nmero de lotes 1

Referencia Nombre Present 114878.0001 Spectroquant TOC 5-80 ppm para

agues de bebidas y farmacutica. Kit x 25 determ

114879.0001 Spectroquant TOC 50-800 mg/l for waste water

Kit x 25 determ

101457.0001* Fotometro Nova 60 1 Un 101457.0001 Termorreactor TR 620 1 Un

Puede utilizarse un fotmetro que permita usar porta-celdas para tubos redondos de 16 mm, como por ejemplo Nova 400, Nova 30, Spectronic Genesys 5 2 y Aquamate entre otros.

Todos estos parmetros pueden ser evaluados con la utilizacin de tcnicas muy sencillas como es la fotometra, para ello Merck a desarrollo sistemas de reactivos , equipos y soportes de aseguramiento de la calidad analtica que permite garantizar resultados analticos precisos y exactos.

Merck tiene toda una gama de kits con mas de 130 parmetros y conjugado con el fotmetro NOVA 60 permiten que el aseguramiento de la calidad analtica (AQA) sea posible.

TRATAMIENTO DE GASES POR SISTEMAS SECOS

RICARDO MRQUEZEcoThermiaColombia

RICARDO LEN MRQUEZ

Ingeniero Mecnico y especialista en Ingeniera Ambiental de la Universidad Pontificia Bolivariana. Realiz una capacitacin en SGA ISO 14001 en St. Gallen, Suiza.

Asimismo ha adelantado diferentes capacitaciones especiales como: curso de auditor lder en ISO 14001 en SGS en Bogot; entrenamiento en Sistemas Ambientales en St. Gallen, Suiza; Energy conservation in industry (Programa internacional de entrenamiento auspiciado por la Agencia Internacional Sueca para la Cooperacin en el Desarrollo) en Malmo, Suecia.

Fue Director de Proyectos en el Centro Nacional de Produccin Ms Limpia y Tecnologas Ambientales, donde coordin las evaluaciones ambientales que se hacen en las empresas, el acompaamiento en la implementacin de procesos para una produccin ms limpia y la implementacin de Sistemas de Gestin Ambiental basados en la norma ISO 14001.

Ha sido catedrtico en pregrado y posgrado en diferentes universidades en las reas trmicas, fludos, gases combustibles y control de contaminacin ambiental. Trabaj durante 10 aos en la industria, inicialmente como diseador de sistemas para el control de la contaminacin del aire y posteriormente como jefe en una compaa del rea ambiental y de energa.

Actualmente es consultor en temas energticos para Colcermica S.A y responsable de proyectos especiales y medio ambiente de Calderas J.C.T S.A

CONSERVACIN DE LA ENERGA UNA FORMA DE REDUCIR LA CONTAMINACIN ATMOSFRICA

1. INTRODUCCIN

El suministro de energa del mundo est dominado por los combustibles fsiles, sin embargo en muchos pases otras formas no comerciales de combustible como madera, biomasa y basura son usados para calentamiento de espacios y coccin de alimentos.

La conservacin de la energa tiene entonces un doble efecto:Las compaa reducen sus costos de energa. El potencial de ahorro se aumenta normalmente con la antiguedad de la planta y su mantenimiento. Una fbrica moderna que no haya invertido en el mantenimiento preventivo tiene grandes posibilidades de reducir enormemente sus costos de energa. Adems una industria con grandes flujos de energa de desecho a alta temperatura tiene gran potencial de ahorro sobre todo si sta puede ser usada nuevamente como energa primaria.El pas se beneficia al tener disponibilidad de aumentar su produccin sin aumentar los niveles de generacin de energa y explotacin de hidrocarburos.

2 NDICES DE GENERACIN DE PRODUCTOS DE LA COMBUSTIN

La combustin es un proceso de oxidacin en el que se libera una cantidad apreciable de energa al ser transformados unos compuestos (C, H, O ) en unos productos. La tabla 1 presenta para cada combustible las emisiones de los productos 2de la combustin con base en un Gigajoul de energa. Estos datos han sido tomados de acuerdo con la composicin del combustible y los estndares de emisin de la U.S. Evironmental Protection Agency (EPA). Como se aprecia en dicha tabla la formacin de dixido de carbono, de agua y la emisin de nitrgeno y oxgeno es mucho mayor que la de los dems compuestos.

Se suponen valores comunes en el medio

3 REDUCCIN DE LOS NDICES DE EMISIN DE CONTAMINANTES

La disminucin de las emisiones globales de los productos de la combustin a la atmsfera depender del xito de las siguientes estrategias bsicas:El cambio de combustibles. La remocin de los contaminantes del combustible antes de quemarse. La remocin de los contaminantes de los gases de combustin. La reduccin en el uso de combustibles fsiles y contaminantes mejorando la eficiencia de los procesos.

3.1 CAMBIO DE COMBUSTIBLE

Se pueden definir cuatro categoras de combustibles de acuerdo con la generacin de gases contaminantes.

Categora I: Combustibles limpios, aquellos que son renovables como la biomasa.Categora II: Gases, con bajo nivel de emisin de CO , CO, material particulado y SOx. Generan emisiones altas de NOx y 2VOC.Categora III: Aceites livianos, los cuales generan bajos niveles de SOx.Categora IV: Crudos y carbn, con alta generacin de SOx, NOx y material particulado.

3. 2 REMOCIN DE LOS CONTAMINANTES DEL COMBUSTIBLE

El ms comn es el proceso de remocin de azufre de los combustibles el cual depende si stos son lquidos o slidos, debindose hacer en la refinera o la mina de carbn por economa de escala. Una forma de de sulfurizar los combustibles lquidos es por medio de un proceso que utiliza una reaccin cataltica con hidrgeno.

3.3 INSTALACIN DE EQUIPOS PARA EL CONTROL DE LA EMISIN DE CONTAMINANTESHasta los aos 80 se dedicaron grandes esfuerzos en el nivel mundial para el desarrollo de tecnologas que permitan la reduccin de los ndices de emisin de contaminantes. La evolucin en el campo del control de la contaminacin se inici con el desarrollo de sistemas para el control de la emisin de material particulado, imponindose el uso de filtros de talegas, precipitadores electrostticos, ciclones y lavadores de partculas. A partir de stos se implementaron tecnologas para el control de los SOx y los NOx las cuales ya se consideran maduras.

A continuacin se har un resumen de las tecnologas usadas actualmente para descontaminar los gases de combustin.

3.3.1 Filtros de talegas: Su principal uso es el de la coleccin de material particulado, ya que alcanza eficiencias de 99.9%. Estos sistemas presentan problemas al ser sometidos a altas temperaturas porque las talegas se pueden quemar, los SOx y la humedad de gases de combustin si se condensan corroen el equipo.

3.3.2 Colectores ciclnicos: Son usados en pequeas instalaciones por su bajo costo. Se utilizan para recolectar material particulado y trabajan con altas temperaturas y materiales que resisten la corrosin. Sus desventajas son: alto consumo de energa, prdida de efectividad con los cambios de caudal y eficiencias del 75%.

3.3.3 Precipitadores electrostticos: Son equipos de alta tecnologa los cuales por su alto costo se justifica colocar slo en instalaciones de gran envergadura. Tienen un consumo bajo de energa, manejan temperaturas moderadas y slo se desempeZan bien con algunos materiales. Su principal aplicacin se encuentra en las plantas generadoras de energa trmica que queman carbn y las productoras de cemento.

3.3.4 Lavadores de gases: Son usados para remocin de partculas y de gases. Por lo general se utiliza como lquido de contacto el agua, la cual al acumular partculas forma lodos corrosivos difciles de manejar. La eficiencia de remocin est entre el 90% y 99% y es considerado como un sistema que traslada la contaminacin de un medio a otro, ya que el manejo de los lodos residuales es complejo.

3.3.5 Adicin de absorbentes o adsorbentes: Se busca poner en contacto soluciones como el sulfato de calcio o el sulfato de sodio para que reaccionen con los SOx y formen sales.

Con la excepcin de la ltima opcin, el mecanismo de recoleccin de las sales formadas puede ser por medio de un filtro de bolsas, cicln, precipitador o lavador de gases.

3.4 SISTEMA PARA EL AHORRO DE LA ENERGA

3.4.1 MEJORA DE LA EFICIENCIA DE LA COMBUSTIN

El tema de la mejora de la eficiencia de la combustin ha sido estudiado de tiempo atrs, haciendo nfasis en la reduccin del exceso de oxgeno para conseguir un aumento en la temperatura de los gases y un mayor nivel energtico. El estudio de las alternativas para reducir los NOx ha planteado un cambio en la manera de ver la combustin, ya que mucho exceso de oxgeno formar NOx por la disponibilidad de oxgeno y poco exceso tender a formar tambin por las altas temperaturas alcanzadas. A continuacin presentaremos nuevas alternativas ofrecidas en nuestro medio.

Quemadores de bajo NOx. Debido a las presiones legislativas de algunas regiones, los fabricantes de quemadores han logrado desarrollar equipos que generan menos de 15 ppm de NOx quemando gas natural, lo cual se logra haciendo una atomizacin mltiple del combustible, con lo que la temperatura de llama se reduce.

Inyeccin de vapor. Una prctica comn es la de utilizar el vapor generado por las calderas como medio para atomizar el combustible, ya que ste tiene un costo menor que el aire comprimido, adems reduce la presencia de oxgeno y la temperatura de llama, inhibiendo la formacin de NOx.

Dosificacin de aditivos al combustible. La industria qumica ofrece gran variedad de aditivos para los combustibles, en especial para los crudos ya que son los que presentan mayores problemas para su manejo: alta viscosidad, contenido de agua, azufre y suciedad.

Uso de campos magnticos. Se trata de crear un campo magntico alrededor de la tubera de suministro al quemador con el fn de polarizar el combustible y cargarlo positivamente, promoviendo el contacto del hidrocarburo con el aire y capturando los residuos que ensucian las boquillas.

Uso de oxgeno puro como agente oxidante. Aunque de tiempo atrs se conocen las bondades del uso de oxgeno puro en la combustin, su costo no haca atractiva su implementacin a nivel industrial, ya que slo se ofreca en forma criognica. Actualmente se alquilan plantas generadoras de oxgeno por adsorcin para ser instaladas en el sitio de consumo, las cuales pueden generar desde 0,5 a 200 toneladas diarias de oxgeno con una calidad del 93%.

Uso de emulsiones en los combustibles pesados. Se busca por medio de un aditivo emulsificante agregar agua al crudo de tal manera que las partculas de crudo tengan un tamao de 10 micras (normalmente son de 100 micras) las cuales al pasar por el quemador tendrn una mejor capacidad de unirse con el oxgeno y por lo tanto de combustin. En el mercado se pueden

adquirir equipos emulsificadores los cuales se garantizan para inyectar hasta un 24% de agua al combustible (MEC SYSTEM ) pero su costo es elevado.

3.4.2 MEJORA DE LA EFICIENCIA DE LOS PROCESOS

Dominio y mejora sistemtica del proceso productivo. La medicin sistemtica de las variables de un proceso trmico es la mejor arma para definir los puntos de mejor desempeo de los equipos.

Seleccin de aislantes. La definicin del tipo de aislante a usar para un equipo es muchas veces tomada con tablas genricas y recomendaciones de los vendedores, y no de acuerdo con el proceso en el que se va a usar.

3.4.3 RECUPERACIN DE ENERGA TRMICA

Con los sistemas de recuperacin de energa se busca reutilizar la energa de desecho de los procesos trmicos en el mismo proceso o en otros. La recuperacin de dicha energa puede hacerse directamente usando los mismos gases de desecho, o de manera indirecta, extrayendo la energa de los gases con un fluido intermediario, como sera el agua o el aceite trmico. A continuacin se presentan algunos ejemplos.

Precalentamiento del aire de combustin. Es el sistema de recuperacin de energa ms popular ya que requiere de una inversin inicial baja para su instalacin. Para implementarlo se pueden usar intercambiadores de calor en la salida de gases, colocar la tubera del aire de combustin embebida en las paredes del horno o usar parte del aire de desecho de manera directa (no es popular por el sobredimensionamiento de los ventiladores). El ahorro se logra porque el combustible tendr que usar una menor cantidad de su energa liberada en calentar el nitrgeno contenido en el aire y es del orden del 6% por cada 100C de aumento de temperatura.

Recirculacin de aire en los equipos de secado. El secado es un proceso que en sus etapas iniciales se hace con facilidad, ya que el producto tiene la capacidad de entregar el agua que el aire le exige, pero en la medida que el proceso avanza, el producto genera una mayor resistencia para entregar el agua, saliendo el aire del equipo ms seco y caliente. Los sistemas modernos de secado utilizan parte de este aire de desecho para mezclarlo con aire fresco y as consumir menos combustible en el calentamiento. El control sobre la humedad del aire que entra al secadero se hace con la cantidad de aire de recirculacin (caliente y hmedo) el cual se mezcla con el aire seco del ambiente y se calientan a la temperatura deseada.

Reutilizacin del aire de desecho en los hornos o el condensado en las calderas. Estos desechos del proceso pueden ser aprovechados ya que an tienen una gran cantidad de energa, y por consiguiente se usar una cantidad de combustible menor.

CO-INCINERACIN DE RESIDUOS

RUBEN ALBERTO FAJARDOCESAR AUGUSTO GARCA

Universidad de los Andes - INAMCOColombia

RUBEN ALBERTO FAJARDO

Ingeniero Qumico de la Universidad de Amrica y Master Cientfico de la Universidad de los Andes.

Se ha desempeado en cargos importantes para las reas ambientales en diferentes compaas y entidades prestigiosas como COLCIENCIAS, en donde particip en el grupo de investigacin del proyecto Evaluacin Tcnica, Econmica y Ambiental de la Incineracin de Residuos Slidos Urbanos en Hornos Ladrilleros, especialmente en el rea de estudio de impacto ambiental; adicionalmente, estuvo vinculado a empresas como Envitech, Hinode S.A, Ingeniera Ambiental de Colombia -INAMCO, Alimentos SAS, CINSET, Heymocol, Hercules de Colombia e Industrias Metlicas Asociadas IMAL, entre otras.

CESAR AUGUSTO GARCA UBAQUE

Ingeniero Civil, especialista en Manejo Integrado del Medio Ambiente, Magister en Ingeniera Ambiental, candidato a Doctor en Ingeniera, con desarrollo profesional en control de contaminacin del aire.

Integrante del equipo tcnico colombiano contraparte de la Agencia de Cooperacin Tcnica Internacional del Japn -JICA, para el control de contaminacin del aire en Bogot durante los aos 1990 y 1992.

Actualmente se desempea como Gerente Tcnico de la empresa Ingeniera Ambiental de Colombia Ltda. -INAMCO., Compaa dedicada a la prestacin de servicios de evaluacin y monitoreo de la descarga de contaminantes al aire, agua y suelos, adems de estudios de impacto y planes de manejo ambiental

ADAPTACIN DE LA TECNOLOGA DE LOS HORNOS LADRILLEROS TIPO CONTINUO PARA CO - INCINERACIN DE RESIDUOS SLIDOS URBANOS

La ponencia presenta un paralelo entre el proceso de incineracin y el proceso ladrillero, del cual se concluye la similitud en

cuanto al escalamiento trmico de cada uno de los procesos lo cual permite inferir la viabilidad de realizar la incineracin de

residuos slidos urbanos en hornos ladrilleros.

Posteriormente se analiza especficamente las condiciones de diseo y construccin de los hornos ladrilleros y la posibilidad

de adaptacin de esta tecnologa a la de un horno incinerador.

Una vez terminado este punto, se contina con la caracterizacin y cuantificacin de las emisiones en un horno ladrillero en

sus condiciones normales de operacin y en la adaptacin de horno de co incineracin, extrapolando los posibles

requerimientos que deben ser asumidos en cuanto a equipos de control de emisiones para poder dar cumplimiento a la

Resolucin 058 de 2002, que es la legislacin ambiental Colombiana aplicable en el tema de incineracin de residuos.

Dentro del desarrollo de la ponencia se hace especial nfasis en dos puntos, uno es el aprovechamiento de los gases de

combustin para el proceso de secado de los residuos y de los mismos ladrillos, que es un punto clave en la adaptacin de la

tecnologa de hornos ladrilleros tipo continuo para la incineracin de residuos slidos urbanos; el otro es la emisin de

dioxinas y furanos y como las caractersticas mismas de la arcilla permiten inhibir la emisin de este tipo de compuestos.

ENCAPSULAMIENTO DE CENIZAS PRODUCTO DE LA INCINERACIN DE RESIDUOS SLIDOS URBANOS EN ARCILLA PARA PRODUCCIN DE LADRILLOS

La ponencia presenta una caracterizacin de las cenizas producto de la incineracin de residuos slidos urbanos y de las

arcillas utilizadas para la produccin de ladrillos, haciendo nfasis en las similitudes encontradas en la composicin de

compuestos qumicos inorgnicos presentes, lo cual permite presentar un diagrama ternario que ilustra la compatibilidad

entre estos elementos.

Posteriormente se hace una descripcin detallada del manejo de las arcillas en el proceso ladrillero antes del proceso de

coccin, haciendo especial nfasis en la extrusin de la arcilla para produccin de ladrillos. En este punto se presenta la

posibilidad de manejo de las cenizas producto de la incineracin de los residuos slidos urbanos en hornos ladrilleros, bajo las

condiciones actuales de procesamiento de la arcilla en dicho proceso.

Se contina con la descripcin de pruebas preliminares realizadas y de los resultados obtenidos, mostrando el procedimiento

de anlisis y los requisitos a cumplir del producto final en cuanto a Normas Tcnicas Colombianas sobre calidad de ladrillos,

ensayos TCLP de lixiviacin de compuestos peligrosos presentes en la estructura del ladrillo y la tcnica analtica de

microscopia de barrido electrnico para confirmacin de las redes formadas en el interior del ladrillo. Se finaliza con una

disertacin del beneficio econmico para el proceso ladrillero, al adaptar sus tecnologas existentes para realizar la co -

incineracin de residuos slidos urbanos aprovechando toda la capacidad instalada. De igual manera se plantea el beneficio

ambiental que puede representar para los municipios Colombianos el aprovechar una parte de la infraestructura de los hornos

ladrilleros que est ampliamente distribuida en el pas para disponer de sus residuos, sin la necesidad de utilizar grandes

extensiones de terreno, como ocurre actualmente con los botaderos municipales.

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