RESEÑA HISTORICA El cemento es uno de los productos de mayor trascendencia que el hombre ha producido. Sus antecedentes en el Perú se remontan a 1916, año en que se da inicio a su fabricación a tra!s de la "ompañ#a Peruana de "emento Portland, que inicia sus operaciones en esa fecha como predecesora de "ementos $ima S.%. $a primera planta de producción, denominada &araillas, estaba ubicada en las pro'imidades del "ementerio Presb#tero &aestro, en $ima. Para ese entonces la materia prima era transportada desde las canteras de %tocon(o, a )* +m. al sur d e la ciudad de $ima. En 19- se inicia la fabricación del "liner /producto intermedio entre la materia prima 0 piedra calia0 y el cemento2 tras lo cual el e l proceso productio es trasladado #nte(ramente hacia %tocon(o. En los si(uientes años la compañ#a fue ampliando sus instalaciones y en 1939 se le incorpora la planta de "ementos "hilca S.%., fundada en 1933. En 1964 la planta &araillas es cerrada, anunci5ndose para el ) de diciembre de 196- el cambio de raón social de "ompañ#a Peruana de "emento Portland S.%. a "ementos $ima S.%. Ese año se inicia el monta7e de un nueo horno, molinos, etc., quedando inau(urada nuestra actual planta el 19 de septiembre de 19-*. $a industria del cemento tiene un impacto ambiental ne(atio importante para la salud, en función de su localiación con relación a centros poblados. $a industria del cemento incluye las instalaciones con hornos que emplean el proceso húmedo o seco para producir cemento de piedra calia, y las que emplean a(re(ado liiano para producirlo a partir de esquisto o piarra. Se utilian hornos (iratorios que elean los materiales a temperaturas de 14** 8". $as materias primas principales son piedra calia, arena de s#lice, arcilla, esquisto, mar(a y ó'idos de tia. Se a(re( a s#lice, aluminio y hierro en forma de arena, arcilla, bau'ita, esquisto, mineral de hierro y escoria de alto horno. Se introduce yeso durante la fase final del proceso. $a tecnolo(#a de hornos de cemento se emplea en todo el mundo. sualmente, las plantas de cemento se ubican cerca de las canteras de piedra calia a fin de reducir los costos de transporte de materia prima. :P;<=E >E?E< E? "E?>% E$ %SPE">; %&@AE?>%$ E? $% A?BS>
;C En los últimos años, la industria cementera mundial ha isto acelerar una serie de cambios que afectan al con7unto del planetaD $a (lobaliación de la econom#a, la desaparición pro(resia de las barreras de protección, de los aranceles. $os FcomoditiesG industriales /acero, cemento, productos qu#micos2 han sido los primeros en sufrir las presiones presiones proocadas por esta (lobaliación. En el caso del cemento, la desaparición de trabas al comercio internacional ha supuesto que la e'presión Fmercado re(ionalG haya cambiada de ma(nitud (eo(r5fica. "uando el moimiento se
1
realia en barcos se habla de re(iones en referencia a oc!anos y maresD %tl5ntico /norte2, Pac#fico, &editerr5neo.
Impactos ambientales potenciales $as plantas de cemento pueden tener impactos ambientales positios en lo que se relaciona con el mane7o de los desechos, la tecnolo(#a y el proceso son muy apropiados para la reutiliación o destrucción de una ariedad de materiales residuales, incluyendo al(unos desperdicios peli(rosos. %simismo, el polo del horno que no se puede reciclar en la planta sire para tratar los suelos, neutraliar los efluentes 5cidos de las minas, estabiliar los desechos peli(rosos o como relleno para el asfalto. $os impactos ambientales ne(atios de las operaciones de cemento ocurren en las si(uientes 5reas del procesoD mane7o y almacenamiento de los materiales /part#culas2, molienda /part#culas2, y emisiones durante el enfriamiento del horno y la escoria /part#culas o Hpolo del hornoH, (ases de combustión que contienen monó'ido /";2 y dió'ido de carbono /";)2, hidrocarburos, aldeh#dos, cetonas, y ó'idos de aufre y nitró(eno2. $os contaminantes h#dricos se encuentran en los derrames del material de alimentación del horno /alto pI, sólidos suspendidos, sólidos disueltos, principalmente potasio y sulfato2, y el a(ua de enfriamiento del proceso /calor residual2. El escurrimiento y el l#quido li'iiado de las 5reas de almacenamiento de los materiales y de eliminación de los desechos puede ser una fuente de contaminantes para las a(uas superficiales y fre5ticas. El polo, especialmente la s#lice libre, constituye un ries(o importante pa ra la salud de los empleados de la planta cuya e'posición prooca la silicosis. %l(unos de los impactos mencionados pueden ser eitados completamente, o atenuados m5s e'itosamente, si se esco(e el sitio de la planta con cuidado.
Emisiones de partículas a la atmósfera $a fabricación de cemento incluye el transporte de materiales polorientos o puleriados desde la cantera de piedra calia, hasta el embarque del producto terminado para en#o. $as part#culas son la causa m5s importante del impacto ambiental ne(atio. $os precipitaderos electrost5ticos, o los filtros de bolsa, constituyen un requerimiento rutinario para controlar las emisiones de part#culas de los hornos. El control del polo que resulta del transporte de los materiales es uno de los desaf#os m5s dif#cilesJ las bandas transportadoras, pilas de acopio, y caminos de la planta, pueden ser causas m5s importantes de de(radación de la calidad del aire, que las emisiones del molino y el horno. Se deben emplear recolectores mec5nicos de polo donde sea pr5ctico, por e7emplo, en los trituradores, transportadores y el sistema de car(a. En la ma yor#a de los casos, el polo recolectado puede ser reciclado, reduciendo el costo y disminuyendo la producción de desechos sólidos. Se puede mantener limpios los camiones d e la planta con aspiradoras yKo rociadores, a fin de eliminar el polo atmosf!rico causado por el tr5fico y el iento. Beben ser cubiertas las pilas de acopio tanto como sea posible. $os camiones que transportan materiales a la planta y fuera de !sta deben tener carpas y l#mites de elocidad.
Descargas de desecos lí!uidos 2
"roceso del Cemento# En las plantas del proceso HsecoH, se alimentan al horno las materias primas secas. El único efluente es el a(ua de enfriamiento, y !sta puede ser eliminada con torres de enfriamiento o piscinas. En el proceso HIúmedoH, se alimentan las materias primas al horno en forma de una lechada. En al(unos casos, las plantas pueden li'iiar el polo del horno que se ha recolectado, a fin de eliminar el 5lcali soluble antes de oler a alimentarlo al horno. En estas plantas, el rebosamiento del clarificador del proceso de li'iiación constituye la fuente mas seera de contaminación h#dricaJ requiere neutraliación /posiblemente mediante carbonicen2 an tes de descar(arlo.
$so de los ornos de cemento para reciclar o eliminar los desecos $os desechos de aceite, solentes, residuos de pintura y otros desperdicios inflamables, han sido utiliados como combustibles suplementarios para los hornos de cemento. Esta pr5ctica comenó en los Estados nidos en 19-9, para conserar ener(#a y reducir los costos de combustible, y ha sido satisfactorio en t!rminos, tanto de la calidad del p roducto, como el impacto ambiental. %dem5s, al(unos desechos sólidos pueden ser utiliados como combustibles, tal como las llantas (astadas. $os requerimientos de materia prima pueden ser satisfechos, parcialmente, con los desperdicios /rutinariamente usados2 de otras industriasD yeso de las plantas de 5cido fosfórico, piritas tostadas de la producción de 5cido sulfúrico, escoria de los altos hornos, y cenia de las plantas termoel!ctricas a carbón. $a alta temperatura de la llama y la naturalea del producto hacen que los hornos de cemento sean atractios para destruir una ariedad de materiales or(5nicos peli(rosos. &ane7ados correctamente, los hornos constituyen una alternatia mucho menos costosa que los incineradores de desechos. $as pruebas realiados por la %(encia de Protección %mbiental de los EE.. y otros, han demostrado que la destrucción de los compuestos or(5nicos, incluyendo P"@ y los pesticidas or(anocloruros y ór(ano fósforos, i(uala o supera los resultados lo(rados por los incineradores de desperdicios peli(rosos que operan a temperaturas m5s ba7as. &uchos compuestos met5licos tó'icos pueden ser quemados en los hornos de cemento en cantidades que sean suficientemente pequeñas, y que no afecten ne(atiamente la calidad del producto, ni la se(uridad, porque se inculan a la escoria y lle(an a formar parte del producto. El plomo, sin embar(o, requiere atención especialJ hasta la mitad de la cantidad introducida sale del horno y se precipita con el polo del horno. El recicla7e del polo aumenta la concentración del plomo hasta el punto en que !ste, tambi!n, se incula a la escoria, pero una cantidad pequeña /*.) a 1.* por ciento2 se escapa con los (ases de la chimenea. >alium se emite con el humo del horno, es decir, no se li(a a los sólidos. $os estudios del comportamiento del mercurio, hasta la d!cada de los 9*, han sido inconcluyentes.
Eliminación de residuos en la industria cementera Besde hace unos años y, dentro del Plan ?acional de
cementeras y los productores y (estores de residuos puede ser beneficiosa al eliminar ciertos residuos y sustituir combustibles tradicionales, para los (rupos ecolo(istas y determinados sectores de la sociedad es una a(resión contra el medio ambiente. $a producción de cemento precisa (randes cantidades de ener(#aJ apro'imadamente una tonelada de cemento necesita 9**.*** ilocalor#as, cantidad equialente a la ener(#a t!rmica liberada por 1** +( de carbón. Por este motio, desde los años -* la industria cementera busca nueas fuentes ener(!ticas, hallando en ciertos residuos, combustibles alternatios de (ran poder calor#fico sin incrementar los alores de sus emisiones, tal y como se ha demostrado en EE.., Suia, "anad5, %lemania, Lrancia, Suecia, Mapón, @!l(ica, etc. Ioy en d#a son m5s de )** cementeras situadas en pa#ses desarrollados las que utilian combustibles alternatios, siendo tres los motios principales que determinan a estas industrias como idóneas para el tratamiento de residuosJ (arant#a de la completa destrucción de los residuos, ahorro de combustibles tradicionales y contribución a la (estión de residuos. $a completa destrucción de los residuos se (arantia por las eleadas temperaturas y tiempos de retención en el interior del hornoJ los (ases permanecen durante m5s de se(undos a una temperatura superior a los 1.)** N", destruy!ndose hasta los compuestos or(5nicos m5s estables, no se producen escorias ni cenias, ya que se incorporan al "liner y, por último, el ambiente alcalino en el interior del horno (arantia la neutraliación de los compuestos 5cidos tales como 5cido clorh#drico, fluorh#drico y compuestos de aufre /S;) y S;2. Por otro lado, se contribuye a un si(nificatio ahorro de combustibles fósiles tradicionales como fueloil, coque de petróleo y carbón, eitando adem5s la correspondiente emisión de dió'ido de carbono a la atmósfera. En cuanto a la contribución a la (estión de residuos, estas pr5cticas se enmarcan dentro de las directrices europeas basadas en minimiar, reutiliar, reciclar, aloriar ener(!ticamente y depositar en ertedero. >anto la le(islación europea como la española contempla el fomento de Fla aloriación de residuos con el fin de reducir la cantidad de !stos destinada a la eliminación en ertedero y economiar recursos naturalesG. "omo en cualquier otro tipo de industria en la que se den procesos de combustión, es muy importante que todas las instalaciones cementeras que empleen combustibles alternatios dispon(an de planes medioambientales mediante los cuales se controle continuamente la (eneración de residuos, a(uas residuales, ruidos y emisiones a la atmósfera. En los (ases de emisión, es preciso ealuar caudal, temperatura, eficacia de destrucción y eliminación de los principales constituyentes or(5nicos, emisión de productos de combustión incompleta /P"A2, metales pesados, part#culas, ó'idos de carbono, nitró(eno y aufre, (ases 5cidos, humedad, s#lice, etc. Sobre las a(uas, tanto superficiales como subterr5neas es preciso determinar el Ph, alcalinidad, sulfatos, cloruros, conductiidad, nitritos, nitratos, B=;, B@; y metales pesados y, por último, sobre el propio "liner se analiar5 el contenido en metales pesados. "omplementariamente y, se(ún la normatia i(ente, al ob7eto de conse(uir las mayores (arant#as de se(uridad y eficacia en la combustión de residuos, debe e'istir un plan de i(ilancia y control del proceso donde destaquen los si(uientes puntos espec#ficos al empleo de 4
combustibles alternatiosJ Festablecimiento de las caracter#sticas espec#ficas de los residuos a aloriar limitando el contenido de sustancias potencialmente contaminantes en los mismos, control ri(uroso de los residuos preio a su aceptación en las instalaciones autoriadas, cumplimentación de la documentación relacionada con la cesión de residuos, control de los residuos durante las fases de almacenamiento, alimentación al ho rno y combustión, etc. GBe todos los años que se ha e'perimentado con combustibles alternatios, se ha desprendido una lar(a lista de residuos que admiten ser tratados en estas instalaciones. En la tabla ad7unta se muestran los m5s empleados en distintos pa#ses del mundo, en tre los que destacan aceites usados, neum5ticos, residuos de las industrias petroqu#micas, petroleras, qu#micas etc. >odos estos residuos deben cubrir siempre las especificaciones t!cnicas e'i(idas por los productores de cemento, las cuales coinciden siempre en que el residuo est! constituido por compuestos or(5nicos con ba7o contenido de haló(enos y metales pesados. En cualquier caso, los residuos deben ser acondicionados para considerarse combustible. En el caso de los neum5ticos ser5 preciso su trituración y, para los residuos l#quidos o semisólidos e'isten plantas que parten de residuos l#quidos industriales y, tras un tratamiento con serr#n e(etal, los conierten en un combustible sólido de aspecto (ranulado con un poder calor#fico similar al del carbón. Este tipo de plantas se en cuentra bastante e'pandida en EE, &!'ico y "entroeuropa. En contra del empleo de residuos como combustible alternatio en cementeras, se encuen tran los (rupos ecolo(istas y ciertos sectores sociales que aducen una serie de problemas ambientales y de salud pública deriados de esta actiidad, entre los que destaca el incremento de la cantidad y tipo de contaminantes emitidos a la atmósfera, principalmente monó'ido de carbono, monó'ido de nitró(eno, dió'ido de aufre y part#culas finas, metales pesados, productos de combustión incompleta /P"A2, incluyendo las dio'inas y furanos. %dem5s, se(ún estos (rupos ecolo(istas, cabe la posibilidad de la aparición del ries(o de e'istir metales pesados en el "liner, aumentan los ries(os laborales para los traba7adores de las cementeras, se incrementa el ries(o de accidentes durante el traslado de residuos peli(rosos a la planta y, en cualquier caso, sostienen que esta actiidad, m5s que destinada a la (estión de residuos, es una ampliación del ne(ocio de las cementeras. En cualquier caso, el empleo de residuos como combustible alternatio continúa en todo el mundo su tendencia alista, lo cual no debe impedir que los controles medioambientales sobre los procesos (aranticen el m#nimo impacto medioambiental del mismo en todos los aspectosJ emisiones a la atmósfera, (eneración de polo, contaminación de suelos y a(uas y, por supuesto, sobre la salud pública.
%aterias primas alternati&as' sustitución de recursos naturales no reno&ables En )**6, apro'imadamente el 3O de las materias primas utiliadas en la producción de cl#ner fueron materias primas alternatiasD un total de 14,3 millones de toneladas. $as materias primas alternatias se pueden utiliar para sustituir las materias primas tradicionales e'tra#das de las canteras, como las arcillas, esquistos y calias que se introducen en el horno. 5
%l(unos e7emplos de materias primas alternatias son los suelos contaminados, residuos de limpiea de carreteras y otros residuos que contienen hierro, aluminio o s#lice, tales como cenias olantes y escorias de alto horno. $as materias primas alternatias deben tener una adecuada composición qu#mica para ase(urar que proporcionan los componentes necesarios para la formación del "liner.
El cemento' sustitución del Clin(er por componentes alternati&os "omo se ha mencionado, el principal componente del cemento es el "liner. Bependiendo del tipo de cemento que se desee producir, parte del "liner se puede sustituir por componentes alternatios. $os dos principales e7emplos son las escorias de alto horno, un subproducto del proceso de fabricación del hierro, y las cenias olantes, uno de los residuos (enerados de la combustión del carbón en las centrales t!rmicas.
6
