Las cenizas de fondo son parte del residuo no combustible de la combustión en una central eléctrica , caldera , horno o incinerador . En un contexto industrial, tradicionalmente se ha referido a la combustión de carbón y comprende trazas de combustibles incrustados en clinkers formadores y adheridos a las paredes laterales calientes de un horno de carbón durante su funcionamiento. Sin embargo, la parte de la ceniza que se escapa por la chimenea o la chimenea se denomina ceniza volante.. Los clinkers caen por sí mismos en la tolva inferior de un horno de carbón y se enfrían. La parte anterior de la ceniza también se denomina ceniza de fondo.
La mayoría de las cenizas de fondo generadas en las plantas de energía de EE. UU. Se almacenan en estanques de cenizas , lo que puede causar graves daños ambientales si hay fallas estructurales en los estanques.
Procesos de manejo de cenizas
En un sistema convencional de tolva con depósito de agua (WIH), los grumos de clínker se trituran a tamaños pequeños mediante trituradoras de clínker montadas bajo el agua y caen en un canal desde donde un eyector de agua los lleva a un sumidero. Desde allí se bombea mediante bombas rotativas adecuadas . En otra disposición, una cadena de eslabones continua raspa los clinkers de debajo del agua y los alimenta a los molinos de clinker fuera de la tolva de cenizas de fondo.
Los sistemas más modernos adoptan una filosofía de eliminación continua. Esencialmente, un transportador de cadena de servicio pesado sumergido en un baño de agua debajo del horno que apaga la ceniza caliente a medida que cae de la cámara de combustión y elimina la ceniza húmeda continuamente hasta una pendiente de deshidratación antes de descargarla en transportadores mecánicos o directamente a los silos de almacenamiento. .
Los incineradores de desechos municipales modernos reducen la producción de dioxinas incinerando a 850 a 950 grados Celsius durante al menos dos segundos, formando cenizas de fondo del incinerador como subproducto.
Manejo de residuos
En las instalaciones de los Estados Unidos, los desechos de cenizas generalmente se bombean a estanques de cenizas , el método de eliminación más común. [1] Algunas plantas de energía operan un sistema de disposición en seco con vertederos .
Impactos ambientales
En los Estados Unidos, la ceniza de carbón es un componente importante del flujo de desechos industriales del país. [2] En 2017, 38,2 millones de toneladas cortas (34,7 × 10 6 t) de cenizas volantes y 9,7 millones de toneladas cortas (8,8 × 10 Se generaron 6 t) de ceniza de fondo. [3] El carbón contiene trazas de arsénico , bario , berilio , boro , cadmio , cromo , talio , selenio , molibdeno y mercurio , muchos de los cuales son altamente tóxicos para los seres humanos y otras formas de vida. La ceniza de carbón, producto de la combustión, concentra estos elementos y puede contaminar las aguas subterráneas o superficiales si hay fugas de un estanque de cenizas. [4]
La mayoría de las plantas de energía de EE. UU. No utilizan geomembranas , sistemas de recolección de lixiviados u otros controles de flujo que a menudo se encuentran en los vertederos de desechos sólidos municipales . [5] Después de una falla en 2008 que causó el derrame de lechada de cenizas volantes de carbón de la Planta Fósil Kingston de la Autoridad del Valle de Tennessee , la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) comenzó a desarrollar regulaciones que se aplicarían a todos los estanques de cenizas en los Estados Unidos. CCR) en 2015, [6] que permanece en litigio a partir de 2020. [7] [8] El 2 de diciembre de 2019, la EPA publicó una regla propuesta que requeriría que las plantas de energía dejen de colocar cenizas en estanques sin revestimiento antes del 31 de agosto de 2020. , aunque algunas instalaciones podrían obtener tiempo adicional, hasta ocho años, para encontrar alternativas para el manejo de los desechos de cenizas antes de cerrar sus embalses superficiales. [9] [10]
Reciclaje de cenizas
Las cenizas de fondo se pueden extraer, enfriar y transportar utilizando tecnología de manejo de cenizas secas. Cuando se deja secar, la ceniza se puede utilizar para hacer hormigón, ladrillos y otros materiales útiles. También hay varios beneficios ambientales. [11]
Las cenizas de fondo se pueden utilizar como materia prima alternativa, en sustitución de la tierra, la arena o los áridos, por ejemplo, en la construcción de carreteras y en los hornos de cemento ( producción de clínker ). Otro uso notable es como medio de cultivo en horticultura (generalmente después del tamizado). En el Reino Unido se conoce como ceniza de fondo de horno (FBA), para distinguirla de la ceniza de fondo de incinerador (IBA), los elementos no combustibles que quedan después de la incineración . Un uso pionero de las cenizas de fondo fue la producción de bloques de hormigón utilizados para construir muchos rascacielos en Londres en la década de 1960. [ cita requerida ]
Ver también
- Productos de combustión de carbón
- Ceniza voladora
- Efectos sobre la salud de las cenizas de carbón
- Tratamiento de aguas residuales industriales
Referencias
- ^ McLaren, RJ y DiGioia, AM (1987). "Las propiedades de ingeniería típicas de las cenizas volantes". En Woods, RD (ed.). Práctica geotécnica para la eliminación de desechos '87; Actas de una conferencia especializada . Reston, VA: Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles. ISBN 9780872626041.
- ^ "Conceptos básicos de la ceniza de carbón" . EPA. 2019-02-05.
- ^ Informe de la encuesta sobre producción y uso de productos de combustión de carbón de 2017 (PDF) (Informe). Farmington Hills, MI: Asociación Estadounidense de Cenizas de Carbón. 2018.
- ^ Schlossberg, Tatiana (15 de abril de 2017). "2 casos de Tennessee sacar a la luz el peligro oculto del carbón" . The New York Times .
- ^ Kessler, KA (1981). "Historia de caso de eliminación en húmedo de residuos de plantas fósiles". Revista de la División de Energía . Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles. 107 (2).
- ^ EPA. "Sistema de Manejo de Residuos Sólidos y Peligrosos; Eliminación de Residuos de Combustión de Carbón de Servicios Eléctricos". Federal Register, 80 FR 21301 , 17 de abril de 2015.
- ^ Grupo de actividades de residuos sólidos de servicios públicos, et al. contra EPA, 901 F.3d 414 (DC Cir.2018).
- ^ Green, Douglas H .; Houlihan, Michael (24 de abril de 2019). "Tribunal de circuito de CC revoca la extensión del plazo de CCR a la EPA" . Sección de Medio Ambiente, Energía y Recursos . Washington, DC: Asociación de Abogados de Estados Unidos.
- ^ EPA. "Sistema de gestión de residuos sólidos y peligrosos: Eliminación de residuos de combustión de carbón de los servicios eléctricos; Un enfoque holístico para el cierre Parte A: Fecha límite para iniciar el cierre". Regla propuesta. Registro Federal, 84 FR 65941 . 2019-12-02.
- ^ Smith-Schoenwalder, Cecelia (4 de noviembre de 2019). "La EPA se mueve para revertir las reglas de residuos de plantas de energía de carbón" . Noticias de EE . UU .
- ^ "Reutilización de cenizas de carbón" . EPA. 2019-07-15.
enlaces externos
- Concreto EcoSmart : uso de cenizas volantes y otros materiales de cementación suplementarios en concreto
- LondonWaste : cómo se procesan las cenizas de fondo para hacer agregados