Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera en

Reciclado y valorización de residuos en la industria
cementera en España
Actualización del periodo 2007-2009
Miguel Hernández Moreno, Director del Área de Medio Ambiente
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Objetivos del estudio
La Fundación Laboral del Cemento y el Medio Ambiente (FUNDACIÓN CEMA) publicó en el año 2009 el
primer estudio de referencia sobre “Reciclado y valorización de residuos en la Industria Cementera en
España”, realizado por el Institut Cerdà para el periodo 2004-2006.
La
presente
actualización
responde
al
obje4vo
de
contar
con
un
observatorio
permanente
sobre
la
situación
de
las
plantas
que
disponen
de
Autorización
Ambiental
Integrada
para
valorizar
residuos
y
realizar
el
inventario
del
reciclado
y
la
valorización
energé4ca
de
residuos
en
las
cementeras
españolas.
Así, esta actualización incluye
•  Un análisis de las modificaciones de las Autorizaciones Ambientales Integradas que se han producido
hasta diciembre de 2010.
•  Las cantidades de residuos recicladas y valorizadas energéticamente en instalaciones integrales de
producción de cemento durante los años 2007, 2008 y 2009, describiendo la evolución registrada desde
2004.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Estructura de la presentación
• Análisis de las Autorizaciones Ambientales Integradas.
• Instalaciones autorizadas para valorización energética.
• Residuos valorizables energéticamente.
• Límites de emisión.
• Limitaciones respecto a la procedencia de los residuos.
• Requisitos para los residuos utilizables.
• Requisitos de operación.
• Residuos valorizables materialmente
• Cantidades de residuos recicladas y valorizadas energéticamente.
• Conclusiones.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Instalaciones autorizadas para valorización energética
Tabla 1. Instalaciones autorizadas para el uso de combustibles alternativos.
De las 37 fábricas integrales
en funcionamiento durante
el año 2009, 31 fábricas
están autorizadas a
valorizar residuos
energéticamente.
Se han autorizado hasta 77 subcategorías de códigos del catálogo de residuos
(considerando 4 dígitos LER).
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Residuos valorizables energéticamente
Las subcategorías más frecuentemente autorizadas son:
Residuos de la transformación de la madera y de la producción
de tableros y muebles.
Residuos de la producción y transformación de pasta de papel,
papel y cartón
22 instalaciones.
22 instalaciones.
Residuos de la producción primaria
21 instalaciones.
Residuos de plantas de tratamiento de aguas residuales
21 instalaciones.
Residuos del tratamiento mecánico de residuos
20 instalaciones.
Vehículos al final de su vida útil
19 instalaciones.
Residuos de la preparación y elaboración de carne, pescado y
otros alimentos de origen animal.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
19 instalaciones.
Residuos valorizables energéticamente
Figura 1. Residuos autorizados, por comunidades autónomas, para valorización energética en fábricas de cemento (se
presentan los LER con dos dígitos).
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Límites de emisión
Tabla 2. Valores límite de emisión totales para hornos de cemento que coincineren residuos
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Limitaciones respecto a la procedencia de los residuos
• Se establecen limitaciones respecto de la procedencia de los residuos en 18 de las 31 instalaciones
autorizadas a la valorización energética de los mismos.
• En general, se requiere que los residuos sean preparados por gestores autorizados; en algunas
ocasiones no aparece explícitamente mencionado en la AAI, pero sí en el proyecto de explotación, y en
otras (muy habitual en el caso de la industria alimentaria) los residuos son lo suficientemente
homogéneos y presentan unas características físicas que hacen que se pueda recibir directamente en las
fábricas de cemento, actuando éstas como gestores finales del residuo o subproducto.
• También es común la mención de que no podrán valorizarse energéticamente residuos con otras
opciones de reciclaje y reutilización que sean viables, reflejando la jerarquía de gestión de residuos
consagrada tanto en la normativa comunitaria, como en la Ley 10/1998, de Residuos.
• En contraposición con lo dispuesto por la Directiva Marco de residuos, algunas autorizaciones
establecen limitaciones a la recepción de residuos de otras comunidades autónomas.
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Requisitos para los residuos utilizables
Tabla 3. Exigencias de las autorizaciones ambientales en función de tipos de residuo
• 
Poder calorífico inferior que deben poseer los residuos empleados como combustible.
• 
Tamaño mínimo que deben tener los residuos empleados como combustible.
• 
Cantidades máximas de organohalogenados (totales, cloro y/o fluor) que pueden contener los residuos
empleados como combustible.
• 
Cantidades máximas de azufre que pueden contener los residuos empleados como combustible.
• 
Cantidades máximas elementos volátiles y semivolátiles (mercurio, talio, cadmio+talio y/o cadmio+talio
+mercurio) que pueden contener los residuos empleados como combustibles.
• 
Cantidades máximas de Sb+As+Co+Cu+Ni+Pb+Mn+Sn+V+Cr que pueden contener los residuos empleados
como combustibles.
• 
Cantidades máximas de PCBs más PCTs que pueden contener los residuos empleados como combustibles.
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Requisitos de operación
La mayoría de las autorizaciones ambientales integradas analizadas establecen requisitos respecto a las
condiciones en que pueden operar las instalaciones. En este sentido, los principales aspectos regulados
son:
• Porcentajes máximos de sustitución
• Flujo másico
• Temperatura mínima de funcionamiento
• Tiempo de residencia
En relación a las cantidades de residuos que se pueden tratar, en 13 de las 31 instalaciones
autorizadas a valorizar energéticamente se establecen porcentajes máximos de sustitución.
En otras instalaciones se establecen cantidades anuales.
Temperatura mínima de funcionamiento
Tiempo de residencia
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≥ 850ºC
2 segundos
Residuos valorizables materialmente
Tabla 4. Instalaciones con autorización explícita para utilizar residuos y subproductos
como materias primas alternativas
Muchas materias primas
alternativas no se
consideran residuos sino
subproductos, aún así en 27
instalaciones se contempla
de forma explícita el
reciclado de residuos para
su empleo como materias
primas alternativas en el
proceso de producción de
cemento, identificando 62
tipologías de residuos
autorizados
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Residuos valorizables materialmente
Figura 2. Residuos y subproductos recogidos en la AAI, por comunidades autónomas. Valorización material (se
presentan los LER con dos dígitos).
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Estructura de la presentación
• Análisis de las autorizaciones ambientales integradas.
• Cantidades de residuos recicladas y valorizadas energéticamente
• Combustibles utilizados por las cementeras.
• Sustitución de combustibles tradicionales.
• Tipos de combustibles alternativos utilizados.
• Ahorro de emisiones.
• Consumo de materias primas alternativas en cementeras.
• Materias primas utilizadas.
• Conclusiones.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Combustibles utilizados por las cementeras
Figura 3. Consumo de combustibles alternativos por comunidades autónomas durante los años del periodo
2004-2009.
El consumo total de
combustibles alternativos
plantas analizadas ascendió a
181.904, 261.468, 298.148,
327.046, 348.784 y 479.469
toneladas durante los años del
periodo 2004-2009.
El consumo de combustibles alternativos fue variable en cada comunidad autónoma. La comunidad con el mayor
consumo de combustibles alternativos durante el año 2009 fue la Comunidad Valenciana con 143.076 toneladas,
seguida de Andalucía con 82.936, Cataluña con 79.771 y Castilla-La Mancha con 59.809 toneladas.
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Combustibles utilizados por las cementeras
Figura 4. Porcentaje de sustitución energética de combustibles alternativos por Comunidad Autónoma (el porcentaje
indicado corresponde a 2009).
Los combustibles alternativos se
emplearon en menor proporción
que los tradicionales, no
superando en ninguna de las
Comunidades Autónomas el 46%
anual de sustitución másica ni el
35% anual de sustitución
energética.
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Sustitución de combustibles tradicionales
Tabla 5. Porcentajes de sustitución (en energía) de los combustibles alternativos por comunidad
autónoma.
2004
2005
2006
2007
2008
2009
La Región de Murcia fue la Comunidad Autónoma con mayores porcentajes de sustitución de combustibles
alternativos con un 25,2%, 29,5%, 27,5%, 23,9%, 34,3% y 24,4% en energía en los sucesivos años del periodo
2004-2009.
No obstante, en el último año del periodo se ha visto superada por la Comunidad Valenciana, con pun porcentaje de
sustitución para el 2009 del 27,9%.
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Tipos de combustibles alternativos utilizados
Figura 5. Evolución del consumo en España de combustibles alternativos
durante el periodo 2004-2009 (toneladas).
Las harinas animales fueron la
tipología de combustible
alternativo más consumida,
seguida de los neumáticos, y
los disolventes y los
disolventes, barnices, pinturas
y mezclas.
Los combustibles alternativos
con mayor aportación térmica
los neumáticos, las harinas
animales y los disolventes,
barnices, pinturas y mezclas,
con 2,1·105, 1,9·105 y 1,3·105
tep totales, respectivamente
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Ahorro de emisiones
Figura 6. Evolución de las emisiones de CO2 evitadas en España por la valorización energética en plantas
cementeras durante el periodo 2004-2009 (toneladas).
En las plantas cementeras analizadas se han obtenido unos niveles de ahorro de CO2 en los años del periodo
2004-2009, de 64.456, 213.586, 278.217, 279.719 y 375.570 toneladas. Tal y como se muestra en la gráfica, los
niveles de ahorro acumulados por cada comunidad autónoma han ido aumentando cada año, multiplicándose por 5,8
entre 2004 y 2009 las toneladas de CO2 evitadas.
En el año 2004 la Comunidad Autónoma que ahorró mayor cantidad de CO2 fue Andalucía con 23.295 toneladas,
siendo la Comunidad Valenciana la segunda región con mayor ahorro, con 18.823 toneladas. En los años 2005, 2006,
2007 y 2008 la Comunidad Valenciana encabezó la lista de Comunidades Autónomas con mayor ahorro de CO2 por
valorización energética en cementeras con un total de 77.184, 98.643, 82.541 y 86.393 toneladas sucesivamente para
cada uno de estos años. En el año 2009 la Comunidad con mayores ahorros de emisión fue Cataluña con 91.161
toneladas evitadas.
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Consumo de materias primas alternativas en cementeras
Figura 7. Evolución del consumo total en España de materias primas alternativas durante el periodo 2004-2009,
por acumulación de consumos autonómicos (toneladas).
El consumo total de
materias primas alternativas
empleadas en España
ascendió a 5.519.325,
6.089.033, 5.904.611,
5.994.461, 4.389.485 y
2.695.510 durante los años
del periodo 2004-2009.
Andalucía fue la Comunidad
Autónoma que consumió
mayor cantidad de materias
primas secundarias durante
el periodo 2004-2009, con
6.563.175 toneladas,
seguida de Asturias y
Cataluña con 4.657.243 y
3.812.636 toneladas
respectivamente.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Materias primas alternativas utilizadas
Figura 8. Evolución del consumo total en España de los diferentes tipos de materias primas alternativas (se
incluyen únicamente aquellas con un consumo acumulado superior a 250.000 toneladas durante el periodo
2004-2009) (toneladas).
De todas las materias primas
alternativas utilizadas como
adición al cemento, las más
empleadas fueron las cenizas
para molienda de cemento (más
de 3 Mt/año para el periodo
2004-2007, habiendo
descendido en años
posteriores), y las escorias para
molienda de cemento. Seguidas
de los estériles de minería, de
los que se consumieron
alrededor de 300.000 toneladas
anuales en el periodo
2004-2006, habiendo
descendido mucho el consumo
los años 2007, 2008 y 2009,
mientras que los consumos del
resto de materias primas
alternativas fueron bastante
inferiores.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Estructura de la presentación
• Análisis de las autorizaciones ambientales integradas.
• Cantidades de residuos recicladas y valorizadas energéticamente
• Conclusiones.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Conclusiones
En relación a las Autorizaciones Ambientales Integradas,
• Se han analizado las modificaciones realizadas a fecha diciembre de 2010 de las 38 autorizaciones otorgadas a las
cementeras integrales (fábricas que disponen de horno de clínker y molienda). Todas se encuentran en consonancia con
la legislación vigente, tanto a nivel comunitario como estatal, así como con la normativa desarrollada por parte de las
diferentes comunidades autónomas. Indicar que las Autorizaciones Ambientales Integradas establecen requisitos
adicionales cuando se realizan operaciones de valorización energética.
• Son 31 las instalaciones autorizadas a realizar valorización energética, lo que supone 3 nuevas instalaciones
autorizadas desde el 2008, aunque 5 no están valorizando residuos por el momento. Las comunidades autónomas con un
mayor número de instalaciones autorizadas a valorizar energéticamente residuos son Andalucía y Cataluña, seguidas de
Castilla-La Mancha, Comunidad Valenciana y País Vasco.
• Existen 77 tipos de residuos autorizados a ser valorizados energéticamente, considerando cuatro dígitos de la Lista
Europea de Residuos.
• En relación a la valorización material, en 27 instalaciones se contempla de forma explícita el reciclado de residuos
para su empleo como materias primas en el proceso de producción de cemento, lo que supone que desde 2006 se ha
autorizado adicionalmente a 3 instalaciones para realizar esta operación. En estas instalaciones se han identificado 62
tipologías de residuos autorizadas.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
Conclusiones
En relación a la valorización energética,
• En los años 2007, 2008 y 2009 se valorizaron 327.046, 348.784 y 479.469 toneladas de residuos, respectivamente, que
equivalen a un 5,2%, 6,8% y 11,2% de sustitución en energía respecto al consumo total de combustibles en cementeras,
un porcentaje que sigue aumentando cada año.
• La valorización de biomasa en instalaciones de producción de cemento evitó la emisión a la atmósfera de 279.719,
286.536 y 375.570 toneladas de CO2 fósil respectivamente en cada uno de los años del periodo.
• Pese a la tendencia al crecimiento, los datos reflejan un amplio potencial de incremento de la valorización energética
hasta llegar a los porcentajes de otros países europeos (Holanda sustituye más del 80% de los combustibles por residuos, y
en Alemania, Bélgica, Suiza y Austria, este porcentaje supera el 40%).
En relación a la situación actual de reciclado de residuos en la industria cementera,
• El consumo total de materias primas alternativas en España ascendió a 5.994.461, 4.389.485 y 2.697.858 toneladas en
2007, 2008 y 2009 respectivamente. Se ha producido un descenso respecto a las cantidades consumidas en años
anteriores debido a la reducción de la actividad productiva y al cierre de algunas instalaciones durante 2009.
Reciclado y valorización de residuos en la industria cementera España
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