Daphnia 3: Incineración de residuos peligrosos en cementeras. Un riesgo medioambiental.

Incineración de residuos peligrosos en cementeras. Un riesgo medioambiental.

Cementeras.

Es frecuente la utilización de residuos peligrosos, particularmente aceites usados, como combustibles en los hornos de cementeras, en lugar de combustibles “limpios”. Estas mezclas suelen tener concentraciones elevadas de sólidos junto con otras sustancias de carácter tóxico, como son metales pesados, contenidos en los aditivos, o compuestos halogenados.

FUNCIONAMIENTO GENERAL DE UNA CEMENTERA

El horno de las cementeras es un tubo largo horizontal con recubrimiento refractario (ladrillo con resistencia al calor). El horno rota lentamente y está ligeramente inclinado para permitir el paso del material sólido a través del horno. El combustible se introduce a través del extremo inferior, y las materias primas se introducen en el extremo superior. El flujo es contracorriente; los sólidos viajan en una dirección y los gases calientes junto con las emisiones de polvo viajan en la dirección contraria.

En el proceso «seco», la materia cruda finamente estrujada es alimentada por el extremo superior, en lugar de en una pasta de agua como se hace en el proceso húmedo. Según pasan los materiales por el horno, comienzan a calcinarse a 550 º C. En la zona de quema, a 1.500ºC los materiales se calcinan y fusionan creando el «clinker » (producto de las cementeras que constituye la base del cemento). La adición de aproximadamente un 6% de yeso y otros aditivos completa el proceso de fabricación de cemento de portland. Los elementos principales necesarios para la fabricación de cemento son calcio, silicona, aluminio y hierro. Estos los proporciona una mezcla de caliza, arcilla, pizarra y/o arena, y costra de óxido de la molienda de hierro o acero.

UTILIZACIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS COMO COMBUSTIBLES

La introducción de cambios en el proceso de fabricación de cemento, más concretamente de modificación de la composición del combustible para mezclarlo con residuos peligrosos, puede provocar modificaciones en las concentraciones de sustancias emitidas al medio, particularmente, si no se han tenido en cuenta algunos factores como la temperatura del horno y la eficiencia de combustión, alteraciones espontáneas en la combustión o la eficacia de los mecanismos de depuración, aspectos que se comentan a continuación.

a) Temperatura y eficiencia de combustión

Las cementeras normalmente operan a temperaturas muy elevadas: aproximadamente a 1.650º C en el horno principal y a 1.120º C en los hornos complementarios o agregados. No obstante, la temperatura de los gases en el horno de una cementera superan los 1.000-1.100º C sólo durante el 30% de su longitud, y menos del 30% de su tiempo de residencia. Estas características, además de no permitir la destrucción de metales, en las zonas de más baja temperatura, lejos de la llama, y escaso oxígeno, se pueden formar compuestos orgánicos (que se denominan PCIs o compuestos de combustión incompleta), que pueden llegar a ser más tóxicos y más difíciles aún de destruir.

La eficiencia de destrucción y extracción (DRE - Destruction and Removal Efficiency), una medida de la capacidad de un proceso de combustión para deshacerse de un residuo peligroso, se calcula comparando la cantidad de una sustancia química específica presente en un residuo con la cantidad de esa misma sustancia que se encuentra en los gases de la chimenea después de los mecanismos de control de contaminación. Un DRE de 99,99% no significa que el 99,99% de una sustancia específica haya sido destruida; significa que 0,01% de dicha sustancia fue identificada en los gases de la chimenea tras atravesar la zona de combustión y los mecanismos de control de contaminación. En un estudio realizado por la Agencia de Medio Ambiente de EE.UU. en ocho cementeras, encontraron queninguna de las pruebas realizadas en cementeras que queman residuos peligrosos alcanzan los estándares requeridos por dicha Administración para la incineración de residuos peligrosos (99.99% DRE).

b) Alteraciones en la combustión

Las cementeras sufren frecuentes y significativas variaciones de las condiciones ideales de combustión. Las «alteraciones» durante el funcionamiento de las cementeras incluyen variaciones en el ritmo de alimentación de los residuos, fluctuaciones extremas en la temperatura, flujo de aire, presión y otros factores.

Una de las causas más comunes de una «alteración» es la repentina liberación de la acumulación de sólidos en la cementera, que ocurre con mayor probabilidad con la combustión de residuos peligrosos. Esta avalancha puede forzar la salida de una bocanada de gases sin quemar a través del extremo inferior del horno -y no a través de la chimenea- que se introduce directamente en el medio ambiente. Estas alteraciones pueden ser frecuentes (hasta tres veces al mes) y graves (hasta el punto de apagar la llama).

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c) Mecanismos de depuración

Los sistemas de depuración de la contaminación que filtran las emisiones de la chimenea en las industrias cementeras, no están capacitados para retener más sustancias (en cantidad y diversidad) de las que habitualmente se emiten a partir de la combustión de combustibles convencionales. No se puede garantizar, por tanto, que estos equipos eviten la dispersión en el medio ambiente de metales pesados junto con otras sustancias tóxicas generadas a partir de la quema de residuos peligrosos. No sólo estos instrumentos son incapaces de capturar el 100% de los contaminantes sino que, además, los contaminantes que sí se han retenido también acabarán incorporándose al ecosistema (bien a partir de los sistemas de filtros o de las aguas de lavado).

d) Emisiones fugitivas y vertidos por accidentes

Las emisiones fugitivas que se producen durante el transporte, el almacenamiento y el proceso, representan serias amenazas para la salud pública y medioambiental. Según el Consejo Asesor Científico de la Agencia de Medio Ambiente de EE.UU., las emisiones fugitivas o derrames accidentales pueden emitir tanto o más material tóxico al medio ambiente que las emisiones directas provocadas por la incineración incompleta de los residuos. La probabilidad del vertido de residuos peligrosos al medio como consecuencia de accidentes de transporte aumenta con el número de viajes y la distancia. El riesgo principal del transporte radica en una explosión o el escape de sustancias peligrosas.

PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINACIÓN PRODUCIDA CON LA COMBUSTIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS

1) Productos de combustión incompleta

Como ya se ha mencionado, durante la combustión de residuos peligrosos, fracciones de los residuos reaccionan entre sí formando nuevas sustancias de base de carbono, llamados «productos de combustión incompleta» (PCIs). Se estima que sólo se han logrado identificar entre el 1% y el 10% de todos los PCIs que se conocen que existen en las emisiones de las chimeneas de incineradoras de residuos peligrosos, e incluso menos en el caso de los hornos de cementeras.

Dioxinas y furanos. Los PCIs de mayor peligrosidad de los hasta ahora identificados son las policloradas dioxinas y furanos. Estas sustancias tienen tendencia a formarse tras procesos de combustión con la presencia de estructuras de carbono y sustancias halogenadas (principalmente cloradas). Las dioxinas y los furanos están consideradas como unas de las sustancias más peligrosas conocidas por el ser humano por su toxicidad, persistencia y tendencia a la bioacumulación. Se han detectado niveles en torno a 180 partes por trillón en la ceniza volante de una cementera quemando residuos clorados, según el Estudio Nacional sobre Dioxinas realizado por la Agencia de Medio Ambiente de EE.UU. En diferentes estudios sobre las cantidades de estas sustancias emitidas por diversas cementeras estadounidenses aparecen concentraciones totales (de varias especies de dioxinas y furanos) de 9,2 ng/m3hasta 44,8 ng/m3.

No se ha podido establecer un nivel de exposición de la dioxina más tóxica (2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina o 2,3,7,8- TCDD) por debajo del cual no se produzcan efectos sobre la salud. Las otras 208 estructuras de dioxinas y furanos tienen efectos parecidos a la 2,3,7,8- TCDD, aunque en concentraciones más elevadas. Algunas de las principales características de éstas son:

Toxicidad. Las dioxinas se consideran cancerígenas. Además producen alteraciones sobre el sistema inmunológico, reproductivo, nervioso, pulmonar y digestivo entre muchos otros efectos.

Persistencia. Un estudio de la EPA estimó que la vida media de 2,3,7,8- TCDD en el medio ambiente puede ser en torno a 29 años.

Bioacumulación. Una vez dispersos en el medio, las dioxinas y furanos tienden a concentrarse en los tejidos de los organismos vivos, aumentando según se asciende en la cadena alimenticia. Las especies situadas en lo más alto de la cadena actúan como reservas para dichos compuestos, especialmente por la tendencia a acumularse en los tejidos adiposos (leche materna, grasas, etc.).

2) Cenizas volantes

Durante los procesos de combustión, y particularmente en las cementeras que queman residuos peligrosos (según estudios de la Agencia de Medio Ambiente de EE.UU.), se generan pequeñas partículas de materia, las cenizas volantes, que arrastran consigo hacia la chimenea numerosos productos de combustión incompleta. Muchas de estas cenizas pueden ser retenidas por mecanismos de control de la contaminación (ciclones, filtros de mangas, precipitadores electrostáticos o lavadores de gases), mientras que el resto (dependiendo de su tamaño y su naturaleza) se emite al exterior.

Los estudios más recientes demuestran que la peligrosidad de las partículas está más asociado a su tamaño que a su volumen. Las partículas más pequeñas (particularmente las menores de 10 micras de diámetro) tienen gran facilidad para adentrarse hasta los pulmones y depositarse allí. El mayor riesgo se produce al arrastrar éstas hasta las terminaciones respiratorias sustancias tóxicas generadas durante la combustión que se adhieren a su superficie. Algunas enfermedades que se han asociado a las partículas menores de 2 micras son neumonía, bronquitis y asma, entre otras afecciones respiratorias.

3) Metales pesados

Los metales pesados no son ni destruidos ni detoxificados en un proceso de combustión, por lo que las cementeras que incineran residuos peligrosos solamente redistribuyen dichos metales, mediante su expulsión a la atmósfera o en los productos y subproductos.

Entre los metales de mayor peligrosidad, por ser carcinógenos o causar daños al sistema neurológico, pulmonar o reproductivo, suelen encontrarse el cadmio, cromo, níquel, talio, mercurio, plomo y zinc. Todos, a su vez, son tóxicos tanto de forma aguda como crónica para el medio acuático y terrestre. Los metales presentes en exceso en las plantas o cultivos se acumulan a su vez en los animales que se nutren de ellas, entrando a formar parte de la cadena alimenticia.

CONCLUSIONES

1.– La incineración de residuos peligrosos en los hornos de las industrias cementeras, incluyendo aceites usados, constituye una práctica de elevado riesgo para la salud de los trabajadores/as de dichas instalaciones y de los ciudadanos y el bienestar medioambiental.

2.– La incineración no representa una solución para la generación de residuos. Este proceso no hace desaparecer, ni elimina la peligrosidad de los residuos, sino que únicamente traslada su peligrosidad a otros medios (aire, agua y suelo).

3.– Durante el proceso de incineración, y debido a la gran heterogeneidad de los residuos, se generan una enorme cantidad de sustancias peligrosas, como las dioxinas y los metales pesados, cuya presencia en el medio pone en peligro la salud humana y de los ecosistemas.

4.– La incineración de aceites usados es una práctica incompatible con la implantación y el desarrollo de los objetivos establecidos en el Plan Nacional de Residuos Peligrosos, entre los que se prioriza la regeneración como sistema de gestión (para el año 2000 la regeneración del 55% de los aceites recuperados).

Referencias:

1. Brown, Scott, «Scientific support for a ban on hazardous waste incineration in cement and aggregate kilns», Greenpeace Southeast Toxics Campaigner, Atlanta, Georgia.
2. II Congreso Internacional de Suelos Contaminados, Vitoria (21 y 22 Septiembre de 1994), Comunicaciones.
3. Construction News 27.4.1995, «Greens warn of solvent abuse un cement»
4. Environmental Research Foundation (1992), «Rachel’s Hazardous Waste News #314: Cement and Kiln Dust Contain Dioxins»
5. Greenpeace (1989), «Sham Recyclers, part I: Hazardous waste incineration and aggregate kilns».
6. Handbook of Hazardous Materials (1993), Ed. Morton Corn
7. Kleppinger, E (1993), «Folly or Redemption: Can Cement Kilns Really Do the Job?, presented at the Conference on Waste Combustion in Boilers and Industrial Furnaces Sponsored by the Air & Waste Management Association, March 1993, Clearwater, Florida.
8. Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente. Estrategia Nacional sobre Residuos Peligrosos. Enero 1995.

Más información:

Estefanía Blount Martín
Departamento de Medio Ambiente Confederación Sindical de CC.OO.
c/Fernández de la Hoz,12. 28010 Madrid
Tel.: (91) 319 76 53.
Fax: (91) 310 48 04

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