Universidad de Talca. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Civil Industrial. Memoria apoyada por el Programa de Financiamiento de Memorias. Gobierno Regional del Maule. Origen y composición del neumático. Destino de los neumáticos desechados. Características del cemento y su utilización. La industria del cemento. La fabricación de cemento. Extracción de las materias primas. Preparación de las materia primas. Combustión del clínker. Enfriadores de clínker. Molienda de cemento. Análisis de los efectos medioambientales en la producción de cemento. Gestión medioambiental. Los combustibles tradicionales y alternativos para la fabricación del cemento. El petróleo. El carbón. El gas natural. Plásticos. Basura doméstica. Aceite usado contaminado y mezclas líquidas. El uso de los neumáticos desechados como combustible en una fábrica de cemento. Características medioambientales y efectos sobre el cemento. Emisiones del horno debidas a la combustión de neumáticos desechados. Óxidos de nitrógeno y otros compuestos nitrogenados. Dióxido de azufre y otros compuestos sulfurosos. Compuestos orgánicos (hidrocarburos). Metales y compuestos metálicos. Dibenzodioxinas y dibenzofuranos policlorados. Regulaciones y permisos. La tecnología adecuada para la quema de neumáticos. Sistema Feed Fork. Sistema de elevación y esclusas en el precalcinador. El negocio de la recolección, tratamiento y transporte de neumáticos desechados. Estimación del volumen de neumáticos desechados. Estudio JICA. Focos de recolección. La implementación del negocio de recolección. El Rol de la autoridad medioambiental. Evaluación económica de la empresa recolectora. Inversión en activos fijos. Costos de Mano de Obra. Inversión en capital de trabajo. Gastos operacionales. Valores representativos de las concentraciones de contaminantes en los gases del horno.
UNIVERSIDAD DE TALCA
FACULTAD
DE INGENIERÍA
ESCUELA
DE INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL
LA RECOLECCIÓN Y UTILIZACIÓN DE NEUMÁTICOS DESECHADOS COMO COMBUSTIBLE
ALTERNATIVO EN FÁBRICAS DE CEMENTO
MEMORIA
PARA OPTAR AL TÍTULO DE
INGENIERO
CIVIL INDUSTRIAL
DENNIS ANDRES QUEZADA
V.
PROF.
GUÍA: ALVARO COVARRUBIAS R.
TALCA – CHILE
2001
Memoria apoyada por el Programa de Financiamiento
de Memorias
Gobierno Regional del Maule – Universidad de Talca
RESUMEN
El presente estudio tiene como finalidad encontrar
un nicho de mercado, rentable en términos económicos para la recolección de
neumáticos desechados y suministrarlos a las fábricas de cemento como sustituto
de los combustibles que utilizan en el proceso. Estos neumáticos serían
incinerados enteros, al interior de los hornos rotatorios, aprovechando tanto
el contenido energético (combustible) como las cenizas, las que se integran en
el proceso de fabricación del cemento (materia prima). La valorización energética
de los neumáticos al interior de los hornos cementeros, da absolutas garantías
de limpieza de los gases de combustión y de captura de los elementos peligrosos
en la estructura cristalina del cemento. Esta técnica cuenta con el apoyo de
las autoridades medioambientales de los países en los que se ha implantado y la
experiencia acumulada por más de 15 años indica que se trata de un proceso
seguro, bien estudiado y que en la práctica presenta la mejor alternativa de
eliminación de neumáticos en términos de ecobalance.
Una iniciativa como ésta, plantea una solución viable en
nuestro país para enfrentar el problema de la contaminación del medioambiente,
transformando residuos industriales que no tienen posibilidad de ser reciclados
para su propósito original, en un combustible de alto poder calorífico y de
menor costo comparativo en relación a los combustibles tradicionales.
Existe un interés explícito por parte de la
empresas de cementos del país, de estudiar la implementación de esta técnica.
Sobre el supuesto de una sustitución progresiva de neumáticos por carbón, se
determinó que el precio máximo por tonelada entregada en la planta que podría
pagar una cementera es de 20,9 dólares, valor que recupera la inversión para
adoptar este combustible en un período de 10 años y a una tasa de descuento del
8%. Por otro lado, la disponibilidad de neumáticos desechados en Chile, es del
orden de las 60.000 toneladas anuales. Se determinó que cerca del 30% de los
neumáticos desechados en las regiones Metropolitana, V, VI, VII y VIII son
posibles de ser efectivamente recolectados y entregados a la planta cementera.
El análisis económico de una empresa de
recolección y entrega de neumáticos desechados como el descrito en este
estudio, arrojó que el proyecto es rentable, cuando el ingreso que se obtiene
por tonelada vendida es mayor a US$ 23.6/ton. Este contrasta con los US$
20,9/ton que eventualmente ofrecería una empresa cementera, lo cual nos lleva a
concluir que bajo este escenario, no resulta atractivo en términos económicos,
recolectar neumáticos para venderlos a la industria del cemento. A su vez, las
cementeras no invertirían en tecnología para incinerar neumáticos dentro de sus
hornos si deben pagar por el suministro un precio mayor del que les permita
cubrir las inversiones en las modificaciones del horno necesarias para quemar
neumáticos.
Un análisis de sensibilidad sobre los factores
críticos, muestra que un leve aumento del precio de los combustibles
tradicionales, haría que los ahorros percibidos por una empresa de cemento al
quemar neumáticos aumentasen, mejorando ostensiblemente la cotización del
neumático. Podemos inferir que será posible obtener rentabilidades aceptables
para todas las partes involucradas en torno al tema del reaprovechamiento
energético de neumáticos, una vez que una mejor cotización del mercado y
políticas del gobierno orientadas en este sentido, se conviertan en el elemento
gatillante para que este tipo de proyectos sea una clara oportunidad de
negocio.
A mis padres
INTRODUCCIÓN 5
1. CARACTERÍSTICAS DEL NEUMÁTICO 7
1.1. Origen
y composición del neumático 7
1.2. Destino
de los neumáticos desechados 9
1.3 Los
neumáticos desechados como combustible alternativo 10
2. LA INDUSTRIA DEL CEMENTO 12
2.1. Características
del producto y su utilización 12
2.2. La
fabricación de cemento 13
2.2.1
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