Coprocessamento
Coprocessamento
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O que é?
O Coprocessamento de combustíveis e matérias-primas derivados de resíduos, em fábricas de cimento, é um processo que assegura um destino definitivo, adequado e seguro dos resíduos, ambientalmente sustentável e com a garantia de qualidade do cimento produzido.
Este processo permite substituir o consumo de combustíveis fósseis e matérias-primas naturais não-renováveis com vantagens ambientais, sociais e económicas, sem gerar um passivo ambiental (e.g., cinzas).
CIMPOR reconhece o Coprocessamento como um mecanismo de simbiose industrial e um exemplo de aplicação dos princípios de economia circular, que substitui o antigo modelo económico linear de “extrair, transformar, descartar”, recuperando e reciclando materiais e energia de forma sustentável.
Coprocessamento como ferramenta de descarbonização e sustentabilidade na CIMPOR.
A estratégica internacional para a gestão de resíduos é a de promover práticas sustentáveis na gestão e uma maior reciclagem e aproveitamento de recursos de uma forma sustentável.
Evoluir para um modelo de desenvolvimento sustentável que devolve os materiais/resíduos ao ciclo produtivo deve ser a prioridade de todos os países e indústrias. Foi assim que surgiu o conceito de Economia Circular, no qual o principio básico é o da eficiência no uso dos recursos, prevenção e consumo sustentável dos mesmos:
A Indústria Cimenteira tem vindo a desenvolver ao longo do tempo várias ações que estão em total sintonia com os princípios da Economia Circular e que se encontram representadas no esquema seguinte:
É dada prioridade às operações de valorização, através da reutilização e recuperação dos constituintes ou energia dos resíduos, em contraponto com as operações de eliminação que se traduzem em menor eficiência e perda de recursos. Desta forma, a CIMPOR tem promovido nas suas fábricas a operação de coprocessamento de combustíveis derivados de resíduos (CDR) e de matérias-primas secundárias.
Por definição, o coprocessamento de combustíveis derivados de resíduos e matérias-primas secundárias em fornos de produção de cimento é um processo de eliminação definitiva e conduzido de forma segura.
O coprocessamento é realizado em cumprimento dos requisitos legais, é monitorizado e ambientalmente correto, na medida em que contribui para poupar recursos naturais não-renováveis trazendo ainda vantagens económicas por via da redução de custos e da dependência energética, assim como pela geração de empregos.
É dada prioridade às operações de valorização, através da reutilização e recuperação dos constituintes ou energia dos resíduos, contrapondo com as operações de eliminação que se traduzem em menor eficiência e perda de recursos.
Desta forma, a Cimpor tem promovido nas suas fábricas a operação de coprocessamento de combustíveis derivados de resíduos e matérias primas secundárias.
Por definição, o coprocessamento de combustíveis derivados de resíduos e matérias primas secundárias em fornos de produção de cimento é um processo de destruição definitiva, conduzido de forma segura, monitorada e ambientalmente correta na medida em que contribui para poupar recursos naturais não-renováveis trazendo ainda vantagens às economias pela redução de custos e de dependência energética, geração de empregos.
Na CIMPOR, esta operação é realizada de acordo com as melhores tecnologias disponíveis e em linha com o que é feito pelas empresas mais avançadas no nosso setor, sendo um processo acompanhado pelas entidades nacionais que garantem a certificação ambiental das nossas fábricas.
Relativamente à operação de coprocessamento, o processo tem início com a avaliação técnica do potencial de utilização dos combustíveis alternativos e matérias-primas secundárias. Esta fase é essencial e são tidas em conta diversas variáveis como a tipologia, classificação, origem, potencial térmico, humidade, regularidade dimensional, entre outras. Só depois de confirmada a viabilidade técnica e a conformidade legal é autorizado o seu fornecimento à fábrica.
Nesta operação, os operadores de gestão de resíduos assumem um papel determinante pois é nas suas instalações que os resíduos são transformados em combustíveis derivados de resíduos (CDR) e/ou matéria prima secundária.
A operação de coprocessamento de resíduos nas fábricas da CIMPOR é realizada desde 2007, tendo sido realizados vários projetos de adaptação das fábricas que resultaram em significativos investimentos.
Os investimentos realizados contemplaram instalações de receção, armazenagem, transporte e doseamento aos fornos. Foram também realizados investimentos para controlo das emissões de poluentes atmosféricos para garantir a sua utilização segura e ambientalmente correta.
(fig1.) Instalação de receção e armazenagem de combustíveis derivados resíduos na fábrica de Souselas. (fig2.) Sistema de transporte e alimentação de combustíveis derivados de resíduos à torre de ciclones do Forno 7 em Alhandra.
Alguns dos nossos projetos foram reconhecidos a nível nacional e internacional como referência no setor. Um dos projetos obteve menção honrosa na 10ª edição do pelo Green Project Awards. Tratou-se de um investimento realizado em Souselas de instalação de um secador para aproveitamento do calor residual dos gases de processo do forno para a secagem de combustíveis derivados de resíduos.
Durante a última década, por via da operação de coprocessamento nas nossas unidades fabris, foram desviados de aterro mais de 1,5 milhões de toneladas de resíduos, sem aptidão para reciclagem, maioritariamente, têxteis, plásticos, pneus usados e resíduos oleosos. Isto equivale à quantidade total de resíduos urbanos produzidos em Portugal durante 2 anos. Em termos de emissões de CO2 esta atividade permitiu evitar 1 Mt de CO2 por ano, equivalente às emissões dos veículos a circular na cidade do Porto durante um ano.
Esta atividade irá aumentar a sua importância nos próximos anos, estando previsto ampliar a capacidade de coprocessamento das fábricas e substituir mais de 70% dos combustíveis fósseis utilizado nos fornos por combustíveis alternativos. Isso irá exigir a realização de novos investimentos nas melhores tecnologias disponíveis. Isto permitirá que cerca de 250.000 t de resíduos venham a ser, anualmente, desviadas de aterro, o que se traduz nos seguintes resultados:
A Cimpor entende o Coprocessamento como uma atividade estratégica que contribui para:
- Cumprimento das metas nacionais e europeias em matérias de resíduos;
- Consolidação dos princípios da economia circular;
- Criação de valor acrescentado a toda uma cadeia de gestão de resíduos;
- Suporte à implementação das melhores tecnologias de tratamento de resíduos com soluções que minimizem os investimentos e os custos de tratamento
SECADOR DE CDR’S DE SOUSELAS
Dados do Projeto:
Projeto N:º POCI-01-0249-FEDER-000770
Designação do Projeto: Alteração da operação de alimentação de combustíveis alternativos para coprocessamento de CDR-RSU com elevado PCI no queimador principal de um forno cimenteiro.
Apoio no âmbito do Sistema de Incentivos à Inovação empresarial produtiva
Objetivo principal: Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação.
Região de intervenção: Souselas
Entidade beneficiária: CIMPOR INDÚSTRIA DE CIMENTOS, S.A.
Data de aprovação: 7-10-2015
Data de início: 2-5-2015
Data de conclusão: 30-4-2017
Custo total elegível: 3.650.666 EUR
Apoio Financeiro da União Europeia: FEDER - 2.007.866,30 EUR
Apoio financeiro Público nacional/regional: não aplicável
Síntese do Projeto:
No início de novembro de 2016, foi colocada em serviço a nova instalação de secagem e o upgrade do transporte de CDR’s ao queimador principal do Forno 3 de Souselas.
Este projeto visa uma alteração fundamental ao sistema de alimentação de combustíveis alternativos ao forno 3 de produção de clínquer, na medida em que prevê uma série de ações no sentido de permitir a utilização de CDR-RSU (Combustíveis Derivados de Resíduos com Resíduos Sólidos Urbanos) com elevado poder calorífico, facto que irá permitir uma redução substancial dos custos energéticos de produção e de licenças para emissões de CO2. Para aumentar o poder calorífico dos CDR-RSU é necessário secá-los de forma a reduzir a sua humidade. Uma das inovações previstas nesta alteração é a utilização do calor do ar de excesso, que é desperdiçado no processo de produção, para a secagem dos CDR-RSU, o que contribui para a eficiência do processo produtivo.
Com esta solução, irá ser incrementada, de forma significativa, a fiabilidade do sistema de transporte de CDR ao Queimador Principal, pela substituição do atual sistema pneumático por transportadores mecânicos. Será instalado igualmente um secador para retirar humidade aos CDR’s, com capacidade de evaporação de 3 t/h, através da utilização do ar quente de excesso do arrefecedor.
Pretende-se o incremento da taxa de substituição térmica no queimador principal. Antes da implementação do projeto, a fábrica de Souselas coprocessava 2,5 a 3,0 t/h de CDR’s com 20 a 40% de humidade, e, com a implementação do projeto, passará a poder coprocessar até 7,0 t/h de CDR’s com 15% de humidade. A limitação das quantidades efetivas de alimentação de CDR’s ao QP será a quantidade de cloro proveniente dos próprios CDR’s.
Especificações Técnicas do Secador:
Fornecedor: STELA
Secador de tela: tipo BT 1/6200-12, foi projectado para:
- Produto: CDRs sem corpos estranhos (solto, não congelado, sem poeiras, 10ºC);
- Densidade: 100 – 250 kg/m3 (húmido);
- Tempo de retenção médio para secagem: 6 – 30 min, ajustável;
- Altura de material na tela: 70 – 140 mm;
- Temperatura do ar na entrada: aprox. 90ºC;
- Caudal CDR’s na entrada do secador: 10,0 t/h;
- Caudal CDR’s na saída do secador: 7,0 t/h;
- Humidade dos CDR’s na entrada do secador: 40%;
- Humidade dos CDR’s na saída do secador: aprox. 15%;
- Evaporação de água: 3,0 t/h;
- Área de secagem: aprox. 74,4m2 (área de secagem ativa com passagem de ar quente);
- Ar fresco: temperatura 40ºC, 30-70% de humidade relativa, sem pó;
- Emissão de poeiras: < 20 mg/Nm3 húmido.
Eventos Posteriores à conclusão do projeto:
O projeto obteve uma menção honrosa na 10.ª edição do Green Project Awards – GPA Portugal, na categoria Gestão Eficiente de Recursos. Este evento ocorreu no dia 12 de janeiro, no Centro de Congressos Alfandegários da cidade do Porto.
“É com satisfação que recebemos o prémio e estamos muito honrados pelo reconhecimento público, que resulta do comprometimento das equipas em busca de soluções inovadoras e ambientalmente sustentáveis. Fomos mencionados pelas diversas entidades oficiais que faziam parte do júri do evento, como o Presidente da Agência Portuguesa do Ambiente, Dr. Nuno Lacasta e o Ministro do Ambiente de Portugal, Eng. João Pedro Matos Fernandes, indicando claramente a importância do trabalho da empresa para toda a comunidade” referiu o Eng.Sandro Conceição, superintendente da Área de Coprocessamento da Cimpor.
Na edição de março da revista International Cement Review, a Cimpor publicou um artigo sobre o projeto, da autoria do Eng. Francisco Leitão gerente da Área do Programa Performance da Cimpor.
Para aceder ao artigo, por favor clique aqui.
O projeto foi reconhecido como uma prática de excelência quanto à produção e uso sustentável de combustíveis alternativos e conquistou o segundo lugar na premiação Alternative Fuel, promovido pela MVW Lechtenberg & Partner.
O projeto concorreu com mais de 20 iniciativas de fabricantes de cimento e de empresas de gestão de resíduos e de produção de CDR's de todo o mundo. Os especialistas reforçaram a ideia de que CDR's que anteriormente não seriam coprocessados pelo alto teor de humidade, com a implementação do projeto passaram a ser utilizados. A implementação do projeto permitiu ampliar a substituição térmica do forno 3 de 2,5 t/h, com humidade média entre 30% e 40%, para 7 t/h de CDR's, com humidade média de 15%.
Com este reconhecimento pela equipa de especialistas, o projeto foi incluído no programa oficial do 5º Simpósio sobre Combustíveis Alternativos, organizado entre 19 e 21 de setembro de 2018, em Duisburg, na Alemanha, e apresentado em plenário. A cerimónia de premiação também foi realizada durante o Simpósio.