ALTERNATIVAS DE REVALORIZACIÓN Y MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS INDUSTRIALES SÓLIDOS NO PELIGROSOS PARA PLANTA CELULOSA CONSTITUCIÓN

Abstract

Arauco y Constitución es una empresa forestal que abarca el 30,1% de participación comoexportador forestal en Chile. La producción de celulosa es su segunda línea de negocios,posicionándola como segundo mayor productor a nivel mundial. Su proceso genera residuosindustriales sólidos que actualmente son dispuestos en vertederos (Pulpa no clasificada delsector de Fibra) y combustionados (Lodos biológicos del sector de Planta de tratamiento deEfluentes) en su caldera de poder. La disposición de Pulpa no clasificada aumenta los pasivosambientales y forma parte del 8% del volumen del vertedero, el Lodo posee alto contenido dehumedad bajando el rendimiento de la caldera, y el poder calorífico generado por la biomasaespecialmente en temporada invernal. Trayendo consigo problemas de emisión, olor,sedimentación, y que se deba apoyar la operación con petróleo Diésel y N°6.La publicación de la Ley N°20.920 que establece el marco para la gestión de residuos, laresponsabilidad extendida al productor y fomento al reciclaje, exigirá en un futuro cercano alas industrias que los residuos potencialmente valorizables deberán ser destinados a tal finevitando su eliminación. El trabajo de memoria tiene como objetivo buscar alternativas derevalorización y minimización para Pulpa no clasificada desde el sector de Fibra y Lodos dePlanta de Tratamiento de Efluentes de Planta Constitución. Evaluando sus beneficiosambientales, sociales y económicos junto con los trabajos de ingeniería necesarios.La caracterización de peligrosidad para ambos residuos fue realizada por la Unidad deDesarrollo Tecnológico de la Universidad de Concepción, bajo la supervisión de la Seremi deSalud del Maule, entregando como resultado que no presentan características corrosivas,inflamables ni tóxicas. Además, para Lodo se realizaron análisis microbiológicos, asegurandoque no presentan organismos patógenos en su composición.Las alternativas analizadas para revalorizar Lodo son: quema por co-firing, secado térmico,pellet, pasteurización alcalina, materiales de construcción y aditivo para suelo. Para la Pulpa,se evalúa: disposición en Depósito de residuos industriales sólidos no peligrosos (DRIS N.P)-Guanaco 2 en Constitución (Nuevo proyecto para reemplazar el actual vertedero Quivolgo),pellet con tecnología HTC, celulosa moldeada y pellet regular. Las alternativas de aditivos paratierra para Lodo y pellet para Pulpa son las que más aportan beneficios en cuanto a suaplicabilidad en el entorno social (materia prima sin costo para emprendedores deConstitución) y beneficios locales (podrán aportar a la disminución de pasivos ambientales,uso del residuo sin necesidad de intervención en planta y aplicabilidad en el entorno forestalpara recuperación de suelos degradados).Se formaron alianzas con cuatro entidades para analizar el potencial de los residuos:Laboratorio de Combustibles-PCMlab, evaluó las características internas del material que enbase seca posee altas similitudes con el pellet comercial. El Centro de Tecnologías Ambientalesde la Universidad Técnica Federico Santa María evaluó la combustión de los tres materialesque conforman la biomasa en planta Constitución (Corteza, Aserrín Lodo) y Pulpa noclasificada para generar una comparación entre ellos y ver la factibilidad de este último para ser combustionado. Temperaturas, emisiones de material particulado (PM1, PM2,5 y PM10),gases (CO, CO2, NOx, SO2 y H2), Carbono negro (BC) y Carbono marrón (BrC) fueronmedidos. Como resultados de este estudio: Si bien, Pulpa no clasificada alcanza temperaturasde llama en promedio de 672°C manteniéndola alrededor de 16s, Corteza alcanza en promediolos 707°C (mayor en cuanto a temperatura de llama), sin embargo la duración fue de máximo9s. Lodo sólo alcanza una temperatura de llama máxima de 530°C, siendo el más bajo de todos.Los factores de emisiones de MP2,5 gravimétricos indican únicamente que Pulpa no clasificada(4,7g/kg) es mayor que Lodo (2,2g/kg), los otros materiales (Corteza y Aserrín) no presentandiferencias significativas entre ellos y los anteriores (Pulpa y Lodo). Para las medicionesobtenidas a partir del espectrómetro láser de aerosoles dan cuanta que no existen diferenciasestadísticas para PM1, PM2,5 y PM10 entre los materiales (Pulpa, Lodo, Corteza y Aserrín). Losfactores de emisión para SO2 son mayores en Pulpa no clasificada y Lodo (Aserrín y Cortezamenores), entre ellas sin diferencias estadísticas, a razón de los licores que participan en elpulpaje “Kraft” (se componen por una mezcla de NaOH y Na2S), informando 4,2g/kg y 4,7g/kgrespectivamente. Para NO y NOx las menores emisiones son de Aserrín (0.1g/kg y 0,1g/kg) yPulpa no clasificada (2,9g/kg y 5,0g/kg) respectivamente, apoyados en el análisis estadísticoexisten diferencias significativas entre ellas y el resto de matrices (Corteza y Lodo). En el casode CO el menor factor es para Aserrín (9,4g/kg) y Pulpa no clasificada (31,2g/kg) (noexistiendo diferencias significativas entre ellos) comparado con las matrices de Corteza yLodo). Terminando con CO2 que registra el menor factor de emisión para Aserrín (272,3g/kg)y el mayor para Corteza (1877,0g/kg), con diferencias significativas. Finalmente, para BC lasmatrices no presentan diferencias significativas entre las matrices (Pulpa, Lodo, Corteza yAserrín); para BrC Lodo posee el menor factor de emisión (0,3g/kg), para el resto de lasmatrices no hay diferencias significativas (Pulpa, Corteza y Aserrín). Concluyendo que elmaterial con mejores propiedades para ser combustionado es aserrín, seguido inmediatamentepor Pulpa no clasificada y Corteza. Quedando Lodo en último lugar.La tercera entidad con la que se cuenta para trabajar corresponde a Ligno Pellets ubicada enlas cercanías de Constitución, la cual recepcionó Pulpa no clasificada para una prueba industrialde pelletización. Sin embargo por la composición de largas fibras, arena y piedras del material,los resultados no fueron alentadores. Se acordó sin embargo realizar pruebas industriales parala formación de briquetas. Finalmente Procort, empresa comercializadora de sustrato vegetalen Constitución acordó realizar pruebas industriales para analizar la factibilidad de incorporarel Lodo en un nuevo sustrato para nutrición de tierra, junto con el residuo de Corteza conimpurezas de Planta Constitución para su aplicación como aditivo para mejorar suelo.Para acondicionar la Pulpa a su revalorización dentro del proceso productivo, se evalúan tresacciones a seguir en el sector de Fibra, Planta Constitución:1. Incorporación de cuatro medidores de presión para las corrientes de alimentación yaceptado de los equipos 33-Q-51 y 33-Q-55, y de flujo para la corriente de dilución delas trampas de arena.2. Cambio de Manifold para la corriente de rechazo de los hidrociclones 33-Q-53.3. Separación de las purgas para trampas de arena y 33-Q-55.El costo de la implementación de todas las alternativas será de US$39.800,00, cuya segregaciónpor valor de los equipos va con un 51% para el primer proyecto, 6% para el segundo y 43%para el tercero. Si bien este no afecta la operatividad de planta constitución ni su retornoeconómico de manera directa en el negocio de celulosa (los índices VAN, TIR e IVAN sonnegativos), si genera un retorno en cuanto al aumento de la capacidad de almacenamiento deresiduos en el vertedero Quivolgo y en el nuevo DRIS-NP de 1 mes para la totalidad de residuosanual. Para el caso del Lodo, implica un ahorro de US$577.595,00, por conceptos en uso depetróleo, traslados de ceniza, gasto en el traslado hasta Procort y biomasa para complementaren meses de invierno.