alternativas de tratamiento de residuos de la industria ... · foros de ciencia y tecnología...
TRANSCRIPT
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
1
A. BlancoDpto. de Ingeniería Química, Universidad Complutense de Madrid
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008
Alternativas de tratamiento de residuos de la industria papelera
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 2
Contenidos
• Introducción
• Generación de residuos en la industria papelera
• Optimización del desgote
• Vías de aprovechamiento de los lodos de destintado:1. Materia prima en la fabricación de fibrocemento2. Valorización energética: combustión3. Materia prima para la obtención de etanol
• Conclusiones
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
2
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 3
“PRODUCCIÓN LIMPIA DE PAPEL RECICLADO:HACIA LA SOSTENIBILIDAD EN LA
PRODUCCIÓN DE PAPEL EN LA COMUNIDAD DE MADRID”
PROLIPAPEL-CM (S-0505/AMB-0100)
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 4
Actividades
UCMUCM
INIA
OCT-2MODELOS DE
PREDICCIÓN DE
CALIDAD
OCT-4DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO
DE AGUA
OCT-3DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO
ACTIVIDAD 3OCT-5
CALIDAD DELPRODUCTO
OCT-1
CARACTERIZACI ÓN
CIEMATCIB
CIB
CIEMAT INIA
OCT-7
REUTILIZ
ACI ÓN,
SUBPRODUCTOS,
VALORIZACI ÓN
OCT-6
CARACTERIZACI ÓN
UCMUCM
INIA
OCT-2MODELOS DE
PREDICCIÓN DE
CALIDAD
OCT-4DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO
DE AGUA
OCT-3DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO
ACTIVIDAD 3OCT-5
CALIDAD DELPRODUCTO
OCT-1
CARACTERIZACI ÓN
CIEMATCIB
CIB
CIEMAT INIA
OCT-7
REUTILIZ
ACI ÓN,
SUBPRODUCTOS,
VALORIZACI ÓN
OCT-6
CARACTERIZACI ÓN
UCMUCM
INIA
OCT-2MODELOS DE
PREDICCIÓN DE
CALIDAD
OCT-4DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO
DE AGUA
OCT-3DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO
ACTIVIDAD 3OCT-5
CALIDAD DELPRODUCTO
OCT-1
CARACTERIZACI ÓN
CIEMATCIB
CIB
CIEMAT INIA
OCT-7
REUTILIZ
ACI ÓN,
SUBPRODUCTOS,
VALORIZACI ÓN
OCT-6
CARACTERIZACI ÓN
UCMUCM
INIA
OCT-2MODELOS DE
PREDICCIÓN DE
CALIDAD
OCT-4DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO
DE AGUA
OCT-3DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO
ACTIVIDAD 3OCT-5
CALIDAD DELPRODUCTO
OCT-1
CARACTERIZACI ÓN
CIEMATCIB
CIB
CIEMAT INIA
OCT-7
REUTILIZ
ACI ÓN,
SUBPRODUCTOS,
VALORIZACI ÓN
OCT-6
CARACTERIZACI ÓN
OCT-2MODELOS DE
PREDICCIÓN DE
CALIDAD
OCT-4DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO
DE AGUA
OCT-3DISMINUCI ÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO
ACTIVIDAD 3OCT-5
CALIDAD DELPRODUCTO
OCT-1
CARACTERIZACI ÓN
CIEMATCIB
CIB
CIEMAT INIA
OCT-7
REUTILIZ
ACI ÓN,
SUBPRODUCTOS,
VALORIZACI ÓN
OCT-6
CARACTERIZACI ÓN
OCT-7
REUTILIZ
ACI ÓN,
SUBPRODUCTOS,
VALORIZACI ÓN
OCT-6
CARACTERIZACI ÓN
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
3
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 6
www.ucm.es/info/prolipapel
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 7
GESTIÓN DE RESIDUOS MP
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
4
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 8
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Tasa
de re
cogi
da(%
)
Tasa de utilización (%)
AUSTRIABELGIUM
FINLAND
FRANCE
GERMANY
ITALY
NETHERLANDS
PORTUGAL
SPAIN
SWEDEN
UNITED KINGDOM
NORWAY
SWITZERLAND
Producción: 6.5 MMt/año T. utilización: 84.5%Consumo: 7.8 MMt/año T. recogida: 59%
T. reciclaje: 68%
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 9
TASA DE RECOGIDA
0102030405060708090
Poland
Czech
Rep
ublic
Hungary Ita
ly
Portug
al
Slovakia
Spain
Belgium
Denmark
France
United King
dom
Finlan
d
Austria
Norway
Netherlan
ds
Sweden
Switzerl
and
German
y
Irelan
d
Col
lect
ion
rate
(%)
0
2000
4000
60008000
10000
12000
14000
16000
Rec
over
ed p
aper
col
lect
ion
('0
00 to
nnes
)
Recovered Paper collection ('000 tonnes) Collection rate (%) 2005
69.3%
Sweden
Germany
Switzerland
NorwayNetherlands
FinlandDenmarkAustria
GROUP 350.5%
UKSpainItalyIrelandFranceCzech Rep.
GROUP 242.7%
TurkeySlovakiaPortugalPolandHungary GreeceEstonia
GROUP 1
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
5
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 10
y = 0,1789x + 0,1769R2 = 0,9975 (R = 0,999)
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
Estimated Environmental Consciousness
Col
lect
ion
rate
2
3
1
CONCIENCIACIÓN MA
Poland
TurkeySlovakiaPortugal
Hungary GreeceEstonia
GRUPO 1
UKSpainItalyIrelandFranceCzech Rep.
GRUPO 2
Sweden
Germany
Switzerland
NorwayNetherlands
FinlandDenmarkAustria
GRUPO 3
Datos económicos: PIBDemográficosDatos del sector papeleroGeneración RSUCertificaciones MAConcienciación MA…..
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 11
TASA DE RECOGIDA
0500
100015002000250030003500400045005000
1985
1987
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Tasa
de
reco
gida
('00
0 to
nnes
)
1994: ACUERDO RECOGIDA SELECTIVA
2003: PROGRAMA “TU
PAPEL ES IMPORTANTE”
↑ 7%/y
Aumentar la recogida y la calidad
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
6
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 12
30%
45%
14%
11%
• Papeles higiénicos y sanitarios
• Envases y embalajes• Papeles para cartón ondulado• Papel kraft para sacos• Cartoncillo
• Papel para impresión y escritura
• Papel prensa
• Papeles especiales
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 13
Contenidos
• Introducción
• Generación de residuos en la industria papelera
• Optimización del desgote
• Vías de aprovechamiento de los lodos de destintado:1. Materia prima en la fabricación de fibrocemento2. Valorización energética combustión3. Materia prima para la obtención de etanol
• Conclusiones
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
7
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 14
Proceso de fabricación
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 15
GESTIÓN DE RESIDUOS EN EL PROCESO PAPELERO
Minimización Valorización Vertedero
Prioridad Siempre que es posible
Cuando no existe otra vía
¿Por qué?
¿Cómo?
• Eficacia productiva• Mayor rendimiento de MP• Menor gestión de residuos
• Control de calidad de MP • Mejoras en el proceso:
aumento del rendimiento
¿Por qué?• Mejora de costes• Menor impacto ambiental
¿Cómo?• Reciclado
- Cerámicas- Compostaje- Uso agrícola
• Valoración energética:- Producción energía eléctrica y/o térmica- Hornos de clinker de cemento- Gasificación, pirólisis, termolisis- Biocombustibles
Gestión de residuos
Valorización
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
8
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 16
LOD
OS
Cuanto mayor es la concentración, más difícil es mezclarlo con un solución viscosa de floculante.CONCENTRACIÓN
Cuanto mayor es su contenido, peor es el desgote, menor es la sequedad final y mayor es el consumo de floculante.
SÓLIDOS VOLÁTILES
Cuanto mayor es su naturaleza coloidal, peor es el desgote.- Primario mezclas biológico +
NATURALEZA COLOIDAL
LODOS DE DESTINTADO
FibrasCargasTintasAditivos
LODOS DE LA CLARIFICACIÓN DE AGUAS DE PROCESO
FibrasCargas
LODOS DEL TRATAMIENTO DE
AGUAS RESIDUALESTratamiento primario
y biológico)
Fibras y cargasM. org/microrg.
Características de los lodos
Tanque de
lodos
Mesa de gravedad
Tanque de agua de lodos
Lodos 40% humedad
DAFTanque de
aguas claras
Máquina
DIP
LODOS
Filtrado claro
Prensa de tornillo 1
Prensa de tornillo 2
ASR
LODOS
Aguas residuales DIP
C
C
F
F
Duchas
FT
FTpH
Turb
LC
LC
LC
LC
LC
FT
FT
WT
Ash
WT
Ash
DC
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
9
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 18
lodo+
floculante
filtradolodo
espesado
1. Caja de entrada2. Guía
3. Piquetes4. Lavado de tela
Mesa de gravedad
Gran implementación en la industria
papelera para el espesamiento de
lodos y para mejorar tratamientos posteriores
Se requiere gran espacioEl lodo debe alimentarse
floculadoLa velocidad de la tela no suele ser ajustable
Bajo costeBajo consumo de energía
Fácil mantenimientoPueden alimentarse
lodos “blandos”
85-9098-99
APLICACIÓNDESVENTAJASVENTAJASHUMEDAD FINAL (%)
HUMEDAD INICIAL (%)
Desgote
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 19
Prensa de tornillo
Mecanismo de desgote mecánico
de lodos más ampliamente
empleado en la industria papelera
No apropiado para lodos muy viscosos
Consumo de energía relativamente alto
Elevado consumo de agua para limpieza
Requerimiento de poco espacio
Obtención de altas sequedades
Alta capacidadSequedad opcional por
corriente de vapor
40-5085-90
APLICACIÓNDESVENTAJASVENTAJASHUMEDAD FINAL (%)
HUMEDAD INICIAL (%)
Desgote
FILTRADOFILTROS
ENTRADA LODO HÚMEDO
ÁREA DE DESGOTE ÁREA DE PRENSADO
LODO SECO
CARCASA
FILTRADOFILTROS
ENTRADA LODO HÚMEDO
ÁREA DE DESGOTE ÁREA DE PRENSADO
LODO SECO
CARCASA
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
10
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 20
Contenidos
• Introducción
• Generación de residuos en la industria papelera
• Optimización del desgote
• Vías de aprovechamiento de los lodos de destintado:1. Materia prima en la fabricación de fibrocemento2. Valorización energética: combustión3. Materia prima para la obtención de etanol
• Conclusiones
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 21
TIPO DE CARGAS
DENSIDAD DE CARGA
PESO MOLECULAR
ESTRUCTURA MOLECULAR
TIPO DE MONÓMERO
Desgote de lodos
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
11
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 22
BENTONITA-FLOCULANTE
COAGULANTE-FLOCULANTE
SISTEMAS DUALES
E
D
C
B
A
SISTEMAS SIMPLES
SISTEMAS ESTUDIADOS
DOSIS
1 kg polímero sólido/t muestra sólida
2 kg polímero sólido/t muestra sólida
3 kg polímero sólido/t muestra sólida
Optimización del desgote
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 23
Metodología
10 kg
GERMAN DRAINAGE KIT
FILTRODISPOSITIVO
DE RENTENCIÓN
TELA FILTRANTE
(mesa de gravedad) PESA
DRENAJE LIBRE
(MESA DE GRAVEDAD)
Optimización del desgote
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
12
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 24
Metodología
10 kg
GERMAN DRAINAGE KIT
FILTRODISPOSITIVO
DE RENTENCIÓN
TELA FILTRANTE PESA
ESTABILIDAD DE LOS FLÓCULOS
Optimización del desgote
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 25
10 kg
GERMAN DRAINAGE KIT
FILTRODISPOSITIVO
DE RENTENCIÓN
TELA FILTRANTE PESA
10 kgDRENAJE FORZADO (PRENSA TORNILLO)
Metodología
Optimización del desgote
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
13
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 29
Optimización del desgote
RETENCIÓN
DRENAJE
MÜTEK DFR-04
WITHOUT ADDITIVE
WITH ADDITIVE A
WITH ADDITIVE B
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 30
Velocidad de drenaje libre durante un determinado tiempo
Volumen de filtrado obtenido a diferentes tiempos
Turbidez
Retención
Estabilidad visual de los flóculos
Una dosis turbidez filtrados obtenidos a t1, t2, y t3
Varias dosis
VARIABLES ESTUDIADAS
ANÁLISIS
turbidez del filtrado (recogido conjuntamente) para cada dosis.
consistencia del filtrado para cada dosis (retención).
Metodología
Optimización del desgote
Sequedad de los lodosMDC y
sólidos retenidos
Manejabilidad de los lodos
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
14
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 31
Resultados-Sistemas Simples Dosis: 1 kg polímero sólido / t muestra sólida
Concentración de polímero: 0,5 %
Optimización del desgote
DRENAJE LIBRE EN UN PASO (60s)
2
12
22
32
42
52
62
100 150 200
Volumen filtrado (mL)
Tiem
po (s
)
Blanco A B C D
A
B
CD
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 32
Dosis: 1 kg polímero sólido / t muestra sólidaConcentración de polímero: 0.5 %
Resultados-Sistemas Simples
Optimización del desgote
TURBIDEZ
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Blanco
Turb
idez
(NTU
)
A B C D
Turbidez a t1Turbidez a t2Turbidez a t3
VOLUMEN FILTRADO
Volumen a t1Volumen a t2Volumen a t3
125
145
165
185
205
225
245
265
285
Vol
umen
tot
al (m
L)
Blanco A B C D
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
15
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 33
++651024427D
+++79624930C
+413022342B
no264020059A
no7550173> t1Blanco
ESTABILIDAD VISUAL DE LOS FLÓCULOSTURBIDEZ a t1 (NTU)VOLUMEN DE
FILTRADO a t1 (mL)200 mL TIEMPO DE DRENAJE
LIBRE antes de t1 (s)
MEJOR PEOR
Resultados-Sistemas Simples
Optimización del desgote
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 34
Efecto de la dosis: 1, 2, 3 kg polímero sólido/t muestra sólidaConcentración de polímero: 0.5 %
Resultados-Sistemas Simples
Optimización del desgote
DRENAJE LIBRE
180190200210220230
240250260270280
Vol
umen
filt
rado
(mL)
TURBIDEZ
0
100
200
300
400
500
600
Turb
idez
(NTU
)
Dosis de polímero C (kg/ton) 0 1 2 3
RETENCION
65
70
75
80
85
90
95
100
Ret
enci
ón (%
)
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
16
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 35
Resultados-Sistemas duales
Optimización del desgote
DRENAJE LIBRE
0
10
20
30
40
50
60
Floculante Coagulante-Floculante Bentonita-Floculante
Tiem
po d
e dr
enaj
e de
100
ml(
s)
Floculante 1 kg/tonCoagulante 1 kg/tonBentonita 3 kg/ton
DRENAJE LIBRE
020406080
100120140160180200
Vol
umen
fil
trad
o (m
L)
Floculante 1 kg/tonCoagulante 1 kg/tonBentonita 3 kg/ton
Floculante Coagulante-Floculante Bentonita-Floculante
RETENCION
6065707580859095
100
Ret
enci
ón (%
)
Floculante 1 kg/tonCoagulante 1 kg/tonBentonita 3 kg/ton
Floculante Coagulante-Floculante Bentonita-Floculante
TURBIDEZ
0
50
100
150
200
Turb
idez
(NT
U)
Floculante 1 kg/tonCoagulante 1 kg/tonBentonita 3 kg/ton
Floculante Coagulante-Floculante Bentonita-Floculante
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 36
Contenidos
• Introducción
• Generación de residuos en la industria papelera
• Optimización del desgote
• Vías de aprovechamiento de los lodos de destintado:1. Materia prima en la fabricación de fibrocemento2. Valorización energética: combustión3. Materia prima para la obtención de etanol
• Conclusiones
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
17
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 37
AMIANTO – CEMENTO
AMIANTO
RIESGO PARA
LA SALUD
PRESIÓN
SOCIAL
CELULOSA
MP en la fabricación de fibrocemento
LODOS DE DESTINTADO
FIBROCEMENTO
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 38
MP en la fabricación de fibrocemento
Composición de los lodos
1,8535,151,893,1513,8644,1OtrosFibrasOtrosTalcoArcillaCarbonatos
Materia orgánica (%)Minerales (%)
63 % 37 %
Materiasprimas
• Fibras de Pinus Radiata sin blanquear: 6, 9 y 12%• Cemento ASTM Tipo II: 47%• Al2O3: 3,8%• Arcilla: 4%• Lodo: 5, 10, 15 y 30%• Sílice
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
18
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 39
MP en la fabricación de fibrocemento
Sustitución de fibra virgen por lodo (%)0 5 10 15 20 25 30 35
Tiem
po d
e dr
enaj
e (s
)
40
45
50
55
60
65
706% FIBRAS 9% FIBRAS12% FIBRAS
0 5 10 15 20 25 30 351,0
1,2
1,4
1,66% FIBRAS9% FIBRAS12% FIBRAS
Sustitución de fibra virgen por lodo (%)
Den
sida
d (g
/cm
3 )
0 5 10 15 20 25 30 35
Hum
edad
(%)
10
15
20
25
30
6% FIBRAS9% FIBRAS12% FIBRAS
Sustitución de fibra virgen por lodo (%)0 5 10 15 20 25 30 35
Res
iste
ncia
(MPa
)
4
6
8
10
126% FIBRAS9% FIBRAS12% FIBRAS
Sustitución de fibra virgen por lodo (%)
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 40
Contenidos
• Introducción
• Generación de residuos en la industria papelera
• Optimización del desgote
• Vías de aprovechamiento de los lodos de destintado:1. Materia prima en la fabricación de fibrocemento2. Valorización energética: combustión3. Materia prima para la obtención de etanol
• Conclusiones
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
19
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 41
Generación de calor y/o electricidad
ELEMENTOS MAYORITARIOS Y
MINORITARIOS EN CENIZAS (% base seca analizados como elementos
y expresados como óxidos) Al2O3 14 BaO 0,014 CaO 32
Fe2O3 0,58 K2O 0,52 MgO 2,8
Mn2O3 0,024 Na2O 0,23 P2O5 0,16 SO3 0,87 SiO2 23 SrO 0,044 TiO2 0,26 ZnO 0,011
HUMEDAD 37,3
ANÁLISIS INMEDIATO (% base seca) Cenizas (550ºC) 62,3 Volátiles 45,9
ANÁLISIS ELEMENTAL (% base seca) Carbono 24,1 Hidrógeno 2,70 Nitrógeno 0,07 Azufre 0,06 Cloro 0,02 PODER CALORÍFICO MJ/kg Mcal/kgSuperior (humedad 0% b.h.) 8,22 1,96Superior (humedad 37,3% b.h.) 5,15 1,23Inferior (humedad 0% b.h.) 7,86 1,83Inferior (humedad 37,3% b.h.) 3,94 0,92
Caracterización de los lodos
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 43
Proceso de combustión
LECHOFLUIDIZADO
PLACADISTRIBUIDORA
T6
AIRE 1ARIO
CENIZAS
T1
T3
T4
T5
COMBUSTIBLE
T2
AIRE 2ARIO
25
44
101
171
271
76
SALIDA GASES
60 kg/h
9 Nm3/h
108 Nm3/h
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
20
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 44
Proceso de combustiónTemperaturas
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 20 40 60 80 100 120 140 160t (min)
T (º
C)
T1T2T3T4T5T6
Caracterización físico-química de las cenizas recogidas
1.040.240.02Cl total (% b.s.)
<0.02<0.02<0.02Nitrógeno (% b.s.)
0.30.30.3Hidrógeno (% b.s.)
6.45.25.8Carbono (% b.s.)
ANÁLISIS ELEMENTAL
2.81.11.2Inquemados (% b.s.)
97.298.998.8Cenizas (% b.s.)
490Densidad pila (kg/m3)
523435.7Cantidad recogida (kg)
F. M.CICLÓNLECHOParámetro
Composición del gas
1.60.1173.20.10.2MIN
18.76.716848.2569.517.5MAX
15.42.412392.8301.12.6MEDIA
CO2(%)
CO(%)
CO (mg/Nm3)
NO (mg/Nm3)
O2 (% seco)
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 45
Contenidos
• Introducción
• Generación de residuos en la industria papelera
• Optimización del desgote
• Vías de aprovechamiento de los lodos de destintado:1. Materia prima en la fabricación de fibrocemento2. Valorización energética: combustión3. Materia prima para la obtención de etanol
• Conclusiones
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
21
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 46
Muestra Sólidos Totales Lodo 1-1 64,65 ± 1,35 Lodo 2-1 67,16 ± 1,72 Lodo 1-2 68,85 ± 0,83 Lodo 2-2 65,95 ± 1,05 Lodo 1-3 57,07 ± 2,16 Lodo 2-3 68,20 ± 1,49
Muestra Cenizas Lodo 1-1 60,63 ± 1,32 Lodo 2-1 57,28 ± 0,56 Lodo 1-2 64,21 ± 1,18 Lodo 2-2 63,38 ± 1,72 Lodo 1-3 59,52 ± 0,14 Lodo 2-3 65,85 ± 0,23
Contenido en sólidos totales (%)
Contenido en cenizas (%)
Composición de las diferentes muestras analizadas (%)
MP para la obtenciónde etanol
Lodo 1-1 Lodo 2-1 Lodo 1-2 Lodo 2-2 Lodo 1-3 Lodo 2-3 Glucosa 12,44 ± 0,44 14,81 ± 0,37 11,15 ± 0,76 10,59 ± 0,90 12,83 ± 0,49 9,02 ± 0,88
Xilosa 1,17 ± 0,02 1,47 ± 0,01 0,80 ± 0,10 1,38 ± 0,96 1,24 ± 0,02 0,75 ± 0,15
Galactosa 0,19 ± 0,01 0,25 ± 0,01 0,17 ± 0,02 0,14 ± 0,02 0,23 ± 0,05 0,11 ± 0,02
Arabinosa 0,17 ± 0,02 0,18 ± 0,01 0,23 ± 0,15 0,23 ± 0,10 0,21 ± 0,04 0,18 ± 0,04
Manosa 1,61 ± 0,06 1,83 ± 0,04 1,43 ± 0,20 1,52 ± 0,08 1,76 ± 0,26 1,16 ± 0,16
Otros 19,04 ± 0,01 18,87 ± 0,09 18,39 ± 0,32 19,22 ± 0,47 19,25 ± 0,60 19,86 ± 0,31
Cenizas 61,27 ± 1,75 57,46 ± 0,46 64,52 ± 0,36 62,45 ± 2,32 59,52 ± 0,14 65,85± 0,23
TOTAL 95,89 94,87 96,69 95,53 95,04 96,93
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 47
Contenidos
• Introducción
• Generación de residuos en la industria papelera
• Optimización del desgote
• Vías de aprovechamiento de los lodos de destintado:1. Materia prima en la fabricación de fibrocemento2. Valorización energética: combustión3. Materia prima para la obtención de etanol
• Conclusiones
Foros de Ciencia y Tecnología madri+dAlternativas de tratamientos de residuos en la industria papelera
Angeles Blanco23-01-08
22
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 48
Conclusiones
• La humedad es un parámetro muy importante a tener en cuenta para el aprovechamiento de los lodos optimización del desgote.
• Los lodos de destintado, una vez secos, pueden sustituir parcialmente a las fibras de celulosa en la obtención de fibrocemento sin afectar significativamente a las características del producto final.
• La utilización del lodo como combustible es viable técnicamente, manteniéndose la operación de combustión en lecho fluidizadosin problemas significativos (750-770ºC Emisiones de CO).
• Las cenizas obtenidas muestran una composición similar a la del lodo inicial y no presentan problemas de aglomeración.
• El bajo contenido en azufre y cloro, le convierte en un combustible poco problemático y similar a otros combustibles biomásicos convencionales (CO y cenizas volantes).
• Debido a su bajo contenido en celulosa, no es viable su aprovechamiento para la producción de etanol.
Foros de Ciencia y Tecnología madri+d Madrid, 23 Enero 2008 49
Agradecimientos
“PRODUCCIÓN LIMPIA DE PAPEL RECICLADO:HACIA LA SOSTENIBILIDAD EN LA PRODUCCIÓN DE PAPEL
EN LA COMUNIDAD DE MADRID”(S-0505/AMB-0100)
www.ucm.es/info/prolipapel