GA_173_DIC_2010_Aceites_usados_y_sus_usos

­ por Witold R. Kopytynski* 28 ACEITES USADOS Y SUS USOS Gerencia Ambiental El aceite usado es uno de los residuos con mayor potencial para ser empleado como combustible para la industria. La transformación de este tipo de aceites requiere de operaciones para adecuarlos a las características propias de cada proceso de combustión. ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO PARA ACEITES USADOS Las propiedades de los aceites usados dependen de las bases de las cuales se derivan, de los aditivos adicionados para mejorar la viscosidad, el uso al que fueron destinados y la resistencia a altas temperaturas. Por su elevada capacidad calorífica, el aceite usado es uno de los residuos con mayor potencial para ser empleado como combustible para la industria. Los aceites usados adquieren concentraciones de metales pesados, pro- >> GESTIóN AMBIENTAL EMPRESARIA ducto del desgaste y por el contacto con combustibles. Además, se encuentran compuestos clorados en los mismos, (reacción del aceite con los aditivos) o por la adición de estos solventes en actividades de limpieza de piezas metálicas. “Es necesaria la adecuación del aceite usado previamente a su utilización como componente en mezcla con otros combustibles para consumo industrial” Los aceites sufren una descomposición y oxidación luego de cumplir con su ciclo de operación y por esto es necesario reemplazarlos. mite el menor proceso de pretratamiento, debido a las condiciones específicas de la combustión en los mismos, tales como elevada temperatura de llama (2800 ºC), condiciones de atmósfera alcalina, y altos tiempos de residencia. El proceso es de blending con otros constituyentes y sustancias químicas. Los hornos quedan validados mediante los ensayos conocidos como Trial Burn, según normas de la EPA. La transformación del aceite usado a fuente de recuperación energética, requiere de operaciones para adecuarlos a las características propias de cada proceso de combustión (depende del tipo de equipo, motor, caldera, horno, etc, en el que se quiera utilizar). Una vez recuperadas las características del aceite, para lograr un combustible limpio de contaminantes, puede utilizarse como fuente energética en mezclas simples, de acuerdo con proporciones establecidas y consistentes con el tipo de combustión que se lleve a cabo. Luego de realizada la operación de separación, se origina un desecho o lodo con alto contenido de metales pesados, el cual debe ser dispuesto de forma segura. En los casos de los hornos de cemento esta purificación no es necesaria y el contenido de los metales es retenido en el clinker. Respecto de la emisión de los gases de efecto invernadero, los combustibles alternativos tienen la ventaja de no generar emisiones adicionales, ya que sustituyen parcialmente a otros combustibles fósiles que los emiten. El balance final es de nulo incremento de GEIs. º Utilización como combustibles alternativos (tratados) La combustión del aceite usado, sólo o con fuel-oil, se realiza en instalaciones como cementeras o centrales térmicas, en las que se aprovecha la instalación para eliminar un residuo. Se aprovecha el poder calorífico del aceite, sustituyendo calorías de otros combustibles fósiles utilizados en la industria cementera tales como el gas natural, el carbón antracita, y aún con el pet-coke (que a su vez es también un residuo de la cola de destilación petrolera). 29 º Regeneración Es la operación mediante la cual se obtiene un aceite base comercializable. La mayoría de los aceites usados son regenerables, aunque la dificultad y el costo hacen inviable la regeneración de aquellos con alto contenido de aceites vegetales, aceites sintéticos, aditivos termorresistentes, precursores de dioxinas, agua y sólidos. Un proceso de regeneración consta de tres fases: Pretratamiento: Consiste en elimi- >> Los aceites usados en el mundo son utilizados en las siguientes formas: º Comercialización como com- bustible sin tratar (combustible alternativo). Para decidir que método se utilizará en la recuperación de un aceite usado es necesario conocer su composición, ya que la recuperación a elegir esta íntimamente ligada a los constituyentes químicos. En algunos casos el factor decisivo es la disposición de infraestructuras adecuadas. La utilización en hornos de cemento perGA dic. ‘10 30 nar los contaminantes del aceite usado, como son: el agua, los hidrocarburos livianos, los lodos, las partículas gruesas, etc. Regeneración: Se eliminan los aditivos, metales pesados y lodos asfálticos. Acabado: Dependiendo del objetivo final del aceite. º Destilación a combustible diesel Se destila el aceite usado para remover compuestos volátiles y agua; el destilado es la separación de los aceites de los contaminantes (colas de destilación). La destilación requiere suministro de NaOh y energía. El producto es un aceite de alta calidad y flux de asfalto. Por destilación los metales pesados y otros contaminantes son retenidos en la fracción del flux de asfalto. Gerencia Ambiental º Biodegradación de aceites usados La biodegradación, se refiere al proceso bacteriano que modifica un compuesto sin llegar a mineralizarlo. El producto resultante puede ser aún más tóxico que el inicial o puede presentar mejores propiedades para su reutilización. º Reutilización para pinturas asfálticas “El aceite usado puede ser empleado por la industria en instalaciones que, debidamente ensayadas y homologadas, muestren su aptitud para destruir y retener los compuestos especiales antes enumerados” Aprovechamiento de determinados productos contenidos en los aceites para la fabricación de productos asfálticos. CONSTITUYENTES, TIPOS Y USOS DE LOS ACEITES USADOS 1) Aceites de corte: contienen bisul- concentrado de aceite mineral, emulsificantes, biocidas-tiocarbamatos, inhibidores de la corrosión, aditivos antiespumantes, colorantes, y acondicionadores del agua (fosfatos, borax, soda cáustica). 2) Aceites térmicos: contienen antioxidantes, se usan para calderas que calientan reactores a más de 200 ºC. furo de mo y compuestos clorados. Los tres tipos básicos de aceites de corte y rectificado son: aceites puros de corte, emulsiones de aceite en agua y disoluciones acuosas. 3) Aceites lubricantes para motores: contienen principalmente compuestos de cinc, bario y compuestos nafténicos o aromáticos policíclicos. 4) Aceites dieléctricos: obtenidos Los aceites de corte insolubles contienen: aceites minerales parafínicos o nafténicos, aditivos (azufre libre, grasas cloradas y aceites de parafina, y grasas sulfocloradas), y biocidas. Los aceites solubles contienen agua y de bases nafténicas de alta viscosidad, libres de ceras y sometidos a procesos de extracción de solventes. Existen aun cantidades de estos aceites aditivados con PCBs, que provienen de diversos equipos eléctricos, y están mezclados con los otros tipos de aceites. >> GESTIóN AMBIENTAL EMPRESARIA COMPOSICIÓN Y CONTAMINANTES EN ACEITES USADOS º Uso como combustible homologado por Secretaría de Energía En instalaciones de menor potencia térmica o para motores de combustión interna y calderas para producción de energía eléctrica. Requieren de tratamientos físico-químicos más complejos y seguros ACEITE USADO: VENTAJAS COMO COMBUSTIBLE ALTERNATIVO º Por su menor contenido en C, S y sedimentos, los aceites usados tratados generan menor contaminación atmosférica que los combustibles sólidos. 31 º Del mismo modo, si se los compara con otros combustibles líquidos. º Tienen mayor rendimiento calórico que otros combustibles industriales convencionales APROVECHAMIENTO GéTICO Los mismos tienen en Argentina los siguientes usos autorizados, dependiendo de la tecnología aplicada para su utilización: 1). membranas asfálticas (para aislación, impermeabilización) 2). Asfaltos para caminos 3). Combustibles navales 4). Combustibles alternativos para hornos de cemento gadas, muestren su aptitud para destruir y retener los compuestos especiales antes enumerados. Por la necesidad de contar con alternativas y suministro seguro de energía, algunos países como Australia, Estados Unidos, y méxico, cuentan con normas para la utilización de los aceites usados tratados en mezclas de combustibles. En el caso de constituyentes de combustibles alternativos para hornos de cemento no se requiere tratamiento previo. 5). Combustibles para calderas y hornos industriales UTILIZACIÓN COMO COMBUSTIBLE El aceite usado puede ser empleado por la industria en instalaciones que, debidamente ensayadas y homolo- ACEITE USADO: RECUPERACIÓN ENERGéTICA º Uso como combustible alternativo en hornos de cemento Combustión en instalaciones de alta potencia térmica, alta temperatura y alto consumo de combustible. ENER- Por lo dicho es necesaria la adecuación del aceite usado previamente a su utilización como componente en mezcla con otros combustibles para consumo industrial (combustibles homologados Res 1286-06 SE). En la Provincia de Buenos Aires, la alternativa más adecuada para la disposición de aceites y sus lodos es el encapsulamiento en clinker para la producción de cemento; de hecho en varias plantas ya se han realizado ensayos de combustión que han resultado satisfactorios con las normas EPA para combustibles alternativos. El aprovechamiento como un combustible líquido secundario bajo cumplimiento de ciertos requisitos y condiciones se logra mediante dos acciones principales: º El establecimiento de plantas >> GA dic. ‘10 para el tratamiento de los aceites usados, tal que cumplan con las características establecidas en la norma ASTm D 396. º La modificación de las normas vigentes, con lo cual se abre el camino a una utilización plena del aceite usado, en forma ambientalmente aceptable. El necesario un marco regulatorio ambiental y energético que permita el cambio en la naturaleza del aceite usado: de residuo tóxico de carácter especial a un sustituto energético, especialmente combustible líquido secundario. 32 ACEITES INDUSTRIALES CON BASE MINERAL. OBLIGACION DE DISPONER. COMENTARIOS TECNICOS A LA Res OPDS 248/10. De la Resolución 248/2010 del OPDS de la Provincia de Bs. As, se realizan los comentarios técnicos pertinentes a la luz de lo expuesto precedentemente. Gerencia Ambiental Que los aceites industriales con base mineral o lubricantes, luego de su uso, adquieren concentraciones elevadas de “La utilización en hornos de cemento permite el menor proceso de pretratamiento, debido a las condiciones específicas de la combustión en los mismos” metales pesados y de solventes clorados provenientes del proceso de refinación del petróleo. Los compuestos presentes en los aceites lubricantes para motores son los que ya se han mencionado más arriba. Que actualmente la Provincia de Buenos Aires no cuenta con un procedimiento que permita el reciclado y renovación de ciertas corrientes de residuos posibilitando que los mismos se eliminen por procedimientos inadecuados ….. Se cuenta con procedimientos de recuperación de energía a partir de los aceites usados, principalmente como combustible en la producción de clínker en los hornos de cemento, siendo éstos Tecnologías registradas y con Permiso de Uso vigente. Que son objetivos de la política ambiental …. la incorporación paulatina en la disposición final de la reutilización y el reciclaje, a fin de reducir la emisión de gases de efecto invernadero,……..; No es correcto decir que la regeneración de los aceites usados contribuya a disminuir la generación de GEIs, ya que la generación de energía térmica supone una combustión, sea de fuentes no renovables como renovables. En particular la utilización más extendida es actualmente la utilización del gas natural, que puede sustituirse parcialmente (hasta un 15%) en los hornos industriales y cementeros. La utilización de los aceites disminuye la posibilidad de combustiones no controladas, siendo el balance final igual a cero. >> GESTIóN AMBIENTAL EMPRESARIA ción causa-efecto en ningún aspecto. Los requerimientos energéticos serán cubiertos por diversas fuentes renovables o no, pero el retirar a los aceites usados del espectro de fuentes energéticas en modo alguno contribuye a la disminución de los tales requerimientos, ni a la generación de GEIs. Por otra parte no se ve que pueda ser un objetivo ambiental la disminución de requerimientos energéticos. Que,…… así como la incidencia que genera el reciclado del residuo permitiendo reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera y la reducción de la utilización de materias primas provenientes de fuentes no renovables; 33 Las emisiones de CO2, no se disminuyen por la regeneración de los aceites. Para cubrir los requerimientos energéticos se recurrirá a otras fuentes. “La mayoría de los aceites usados son regenerables, aunque la dificultad y el costo hacen inviable la regeneración de aquellos con alto contenido de aceites vegetales, aceites sintéticos, aditivos termorresistentes, precursores de dioxinas, agua y sólidos” Que…., el reciclado y la reutilización de este residuo se presentan como una eficaz alternativa para darle solución, evitando una mayor contaminación y contribuyendo a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero que provocan el "Calentamiento Global;……. Las operaciones R1 (recuperación de energía) y R9 (regeneración de aceites usados) son equivalentes en cuanto al control de emisiones descontroladas, por lo que no hay fundamento técnico que pueda favorecer una opción tecnológica sobre la otra, siempre que se estén comparando Tecnologías Registradas y con Permiso de Uso por parte de la Autoridad de Aplicación. Que, asimismo,…., es necesario el proceso del reciclado a fin de reducir la producción del consumo energético así como el consumo de insumos; La regeneración de aceites usados no reduce los requerimientos de consumos energéticos de la industria. No hay rela- Esta afirmación solo alcanzaría, a la utilización de recursos no renovables (el petróleo) para la producción de aceites. No obstante esta afirmación encierra una falacia ya que los aceites minerales base para la producción de los diversos aceites se realiza en base a las colas de destilación del petróleo, por lo que quedaría entonces aceite mineral de las colas sin utilizar. La producción de aceites sintéticos requiere de materias primas derivadas del petróleo, lo que a su vez supone que el petróleo es procesado, y por tanto nuevamente hay una generación de colas que contienen aceites minerales base. ARTICULO 1º. Los titulares de establecimientos que manipulen aceites industriales con base mineral o lubricantes que se hayan vuelto inadecuados para el uso que se les hubiere asignado inicialmente, deberán, en un plazo no mayor a cuarenta y cinco (45) días a partir de la publicación de la presente, tratar y/o disponer dichos residuos en plantas de tratamientos y disposición final que presten servicios de regeneración debidamente autorizadas por esta Autoridad de Aplicación. >> GA dic. ‘10 Gerencia Ambiental 34 El plazo a primera vista parece exiguo e insuficiente. En lugar de dar lugar a una gradualidad o a la coexistencia de otras opciones tecnológicamente válidas, se convierte en infractores a todos los poseedores de aceites usados. La cuantificación estimada de aceites lubricantes solamente, que habría en la Provincia se expresa en el cuadro siguiente: “Una vez recuperadas las características del aceite, para lograr un combustible limpio de contaminantes, puede utilizarse como fuente energética en mezclas simples” Una estimación proyectada al año 2010 de aceites lubricantes daría un volumen residual mensual de 10.000 m3/mes en la Provincia de Buenos Aires, y un total de aceites de todo tipo llegaría a 14.000 m3/mes. ARTICULO 2º. Las plantas de…., deberán estar radicadas en el territorio de la Provincia de Buenos Aires y deberán contar con: Debería considerarse la inclusión en esta Resolución las opciones mencionadas que están descriptas en la Ley 11.720 (considerar R9 y R1). a). Habilitación de la Secretaría de Energía de la Nación - Resoluciones de la Secretaría de Energía de la Nación N° 96/90 y N° 419/98 La Resolución de la SSE 96/90 ha sido derogada por la Res 407/2007. Las habilitaciones de la SE corresponderían solamente a las empresas que apliquen el tratamiento R9 debidamente autorizado por OPDS, no siendo necesarias para otro tipo de tecnología igualmente apta. b). Laboratorio propio destinado y equipado para realizar controles No está indicado qué controles se deberían llevar a cabo, ni cuáles son >> GESTIóN AMBIENTAL EMPRESARIA las pautas que regirían las bases minerales regeneradas, en cuanto a la desclasificación como sustancias peligrosas por eliminación de los metales pesados que se han concentrado. Tampoco se hace referencia a normativas técnicas en cuanto a la homologación (normas ASTm, EPA, etc), que indique el tipo de laboratorio que sería necesario, para dar cumplimiento a la Resolución. c). Instalaciones adecuadas para recepcionar los residuos y realizar la regeneración de los mismos, …. , bases lubricantes para la formulación de aceites industriales con características similares a las propiedades del aceite mineral virgen No está especificado qué son instalaciones adecuadas, ni cuáles son los requisitos que deben cumplir, ni las normativas aplicables. En este inciso se aclararía que la Resolución está referida a bases para aceites lubricantes, dejando por tanto de lado los demás aceites con base mineral que deberían entonces disponerse mediante otros tratamientos, entre ellos el de R1 – recuperación de energía – como combustibles para hornos de cemento Por lo expresado a lo largo de los puntos anteriores surge como evidente y necesario ampliar los alcances de la presente Resolución, admitiendo la opción del tratamiento R1, como se ha venido exponiendo. GA 35 * Witold R. Kopytynski Licenciado en Química Industrial por la UBA, y es actualmente Profesor Titular de la Carrera de Ciencias Ambientales de la Universidad del Salvador. GA dic. ‘10