Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA, UNIDAD
IZTAPALAPA
INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA
INFORME FINAL
“Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción
artesanal de ladrillo: eficiencia energética y calidad del aire”
(Segunda Etapa)
Convenio No. 110071
Versión actualizada junio 2012
Citar: Cárdenas B., Aréchiga, U., Munguía J.L., Márquez C., Campos, A. 2012. Evaluación
preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático,
eficiencia energética y calidad del aire: segunda etapa. Informe Final del Convenio de
Colaboración INE/ADA-110071. Versión Actualizada Junio 2012. Universidad Autónoma
Metropolitana Iztapalapa y el Instituto Nacional de Ecología. México D.F. 54 pp.
CRÉDITOS
Por la Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa (UAMI)
Ing. Uriel Aréchiga; Responsable técnico.
M. en C. José Luis Munguía Guillen; Responsable de la caracterización térmica y
eficiencia energética en los hornos. Generación de informe.
M. en C. Claudia Márquez Estrada; Generación de informe.
Por el Instituto Nacional de Ecología (INE)
Por parte del Instituto Nacional de Ecología la coordinación y seguimiento de este estudio
así como la liberación técnica de los informes parciales y finales estuvo a cargo de la Dra.
Beatriz Cárdenas González, Directora de Investigación Experimental en Contaminación
Atmosférica, DGCENICA.
Contó con la colaboración del M.I. Arturo Alberto Campos Ramos Jefe de Departamento
de Determinación Gravimétrica y Morfológica de Partículas, DGCENICA y del Tec. Felipe
Ángeles García, Jefe del Departamento de Estudios de exposicion personal y
microambiental.
AGRADECIMIENTOS
Ladrilleros de los hornos analizados:
 Manuel Morales (Salamanca)
 Filiberto Medina (Juventino Rosas)
 Carlos Frías (El Refugio, León)
Jeffrey Rottler (Instituto Tierra y Cal)
Roberto Márquez (ICATIS)
Juan Carlos Piña Victoria (UAM-I)
Instituto Estatal de Ecología de Guanajuato
- Claudia Bárcenas Blancarte
- David Robledo Beanes
- Julia Serrano
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
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Contenido
RESUMEN EJECUTIVO
4
1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 9
1.1. Producción de ladrillo a nivel nacional ........................................................ 10
2.
3.
4.
5.
ANTECEDENTES ........................................................................................... 11
JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 12
OBJETIVOS.................................................................................................... 13
METODOLOGÍA ............................................................................................. 14
5.1 Muestreo de partículas ................................................................................. 14
5.1.1.
Determinación Gravimétrica.................................................................. 15
5.1.2.
Caracterización Morfoquímica .............................................................. 15
5.1.3.
Características de los sitios .................................................................. 15
5.2 Caracterización del proceso de combustión en los hornos ladrilleros .......... 17
5.2.1.
Perfiles de temperatura ......................................................................... 17
5.2.2.
Análisis termogravimétrico y termodiferencial ....................................... 18
5.2.3. Determinación del calor de combustión de los combustibles usados
durante la quema de ladrillos ............................................................................. 18
5.2.4.
Balance de materiales .......................................................................... 18
5.3 Mejoras tecnológicas en las ladrilleras artesanales ..................................... 18
5.4 Gases de efecto invernadero en las ladrilleras artesanales ......................... 19
5.5 Análisis de cuestionarios aplicados en campo ............................................. 19
6. RESULTADOS ............................................................................................... 20
6.1 Concentraciones de partículas suspendidas en aire ambiente .................... 20
6.2 Caracterización del proceso de combustión de los hornos ladrilleros .......... 25
6.3 Mejoras tecnológicas viables en las ladrilleras ............................................ 28
6.4 Reducción de emisiones de GEI en ladrilleras ............................................. 35
6.5 Cuestionario para aplicación en campo ....................................................... 45
7. CONCLUSIONES ........................................................................................... 46
8. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 48
ANEXO 1. Encuesta para su aplicación en ladrilleras……………………………….53
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energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
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RESUMEN EJECUTIVO
Introducción
Desde el año 2007 y durante los últimos años, el Instituto Nacional de Ecología en
colaboración con otras instituciones como la Universidad de Montana – Misoula, la
Universidad de Washington en Seatle, el Molina Center for Energy and the
Environment, el Instituto de Ecología del Estado de Guanajuato, la Universidad
Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa, y la empresa Gamatek S.A. de C.V;
llevaron a cabo mediciones para caracterizar las emisiones de diversos
contaminantes (partículas, metales pesados, hidrocarburos aromático policíclicos,
dioxinas y furanos, bióxido de carbono), emitidos durante el proceso de cocción de
ladrillos con combustibles como biomasa, madera y combustóleo; de igual forma
se determinó el perfil de temperatura de estos procesos de cocción [14,18,27,30]. En el
2009, el INE en colaboración con la UAM-I llevo a cabo el proyecto “Evaluación
preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio
climático, eficiencia energética y calidad del aire” [19]. El presente estudio es una
continuación de este trabajo y tiene como objetivo continuar con la generación de
información sobre el impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo a
partir de la caracterización de las emisiones de contaminantes y de eficiencia
energética de dos tipos de hornos ladrilleros representativos de algunas regiones
del país, diferentes a los evaluados en la primer etapa, así como la identificación
de mejoras tecnológicas que pudieran tener un menor impacto ambiental.
En nuestro país, uno de los problemas ambientales más comunes en ciudades
grandes y medianas es la mala calidad del aire causada por un inadecuado control
y prevención de las emisiones a la atmósfera por los diferentes tipos de fuentes de
emisiones presentes en ellas. En algunas ciudades una de estas fuentes son las
ladrilleras artesanales, que emiten además de gases y partículas producto de la
combustión de combustibles y materias primas, contaminantes tóxicos. Siendo
una actividad de competencia estatal y municipal, actualmente no se tienen datos
precisos sobre las ladrilleras en nuestro país incluyendo el número de ellas,
ubicación, producción y el tipo de combustible que utilizan, en este proyecto se
estima que estas ascienden a 16,953 hornos, aunque existe una incertidumbre
considerable no solo en el número sino también en la actividad ladrillera. Así, en la
mayoría de los estados solo se cuenta con listados no siempre actualizados.
Aunado a lo anterior, las ubicaciones de los hornos ladrilleros prácticamente se
encuentran en las cercanías de las principales cabeceras municipales del país,
con el fin de proveer de ladrillos de manera inmediata a los centros de materiales
para la construcción, existiendo en muy pocos estados regulaciones al respecto.
Una de las líneas de investigación del INE es generar información sobre el
impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo, a partir de la
caracterización de las emisiones de contaminantes y de eficiencia energética, el
objetivo de este trabajo es generar esa información en dos tipos de hornos
ladrilleros representativos de dos diferentes regiones del país, los cuales
funcionen con tecnologías diferentes a los evaluados durante 2009, identificando a
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
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la par, mejoras tecnológicas que pudieran tener un menor impacto ambiental y
mitigar los efectos de esta actividad en la salud humana.
Metodología
 Con el fin de recabar mayor información se continuó con el muestreo manual de
partículas PM10 y PM2.5; iniciado en 2009 en colaboración con el IEE (muestreos
integrados de 24 horas cada 6 días), para determinar los niveles ambientales de
éstas, en zonas habitacionales cercanas a las ladrilleras y potencialmente
impactadas por su actividad en las comunidades de Abasolo, El Refugio, León y
El Valladito, León; dando continuidad a las mediciones realizadas en 2008 y
2009 en las ladrilleras artesanales.
 Se caracterizó el proceso de combustión de tres hornos ladrilleros, dos
tradicionales y uno mejorado, a partir de la determinación de perfiles de
temperatura durante el proceso de cocción de ladrillos así como de la eficiencia
energética con el fin de complementar las mediciones realizadas en 2008 y
2009.
 Se llevó a cabo la revisión bibliográfica de las diferentes tecnologías utilizadas
en nuestro país y en el extranjero para la producción artesanal y tecnificada de
ladrillo, con el fin de identificar opciones que mejoren los procesos utilizados
actualmente en México y la calidad de vida de los trabajadores, esto a través de
la integración de una matriz comparativa.
 En seguimiento al trabajo realizado en 2009 en el que se estimaron las
emisiones de Gases Efecto Invernadero (GEI) de ladrilleras artesanales en
Guajanuato, en el presente estudio se estimaron las emisiones de GEI
generadas por las ladrilleras artesanales a nivel nacional, utilizando una
actividad promedio, datos de población, así como los factores de emisión
medidos en el estudio de caso realizado por el INE durante 2008. A partir de
esta estimación de línea base, se realizó una estimación de la reducción de
emisiones de GEI por mejora tecnológica en el proceso de cocción del ladrillo y
por tipo de combustible.
 Paralelamente se diseñó un cuestionario con el fin de recabar datos con menor
incertidumbre que permitan evaluar la actividad de esta fuente, incluyendo el
desempeño de los hornos, los materiales utilizados y el desarrollo del trabajo en
las ladrilleras artesanales.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
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Resultados
De la determinación de partículas suspendidas en las comunidades
potencialmente impactadas por las emisiones de ladrilleras se observó lo
siguiente: en la cabecera municipal de Abasolo, Guanajuato, las concentraciones
promedio de PM10, en un sitio potencialmente impactado por emisiones de
ladrilleras (sitio “PTAR”) se registraron niveles de partículas PM10 promedio de 93
µg/m3, sobrepasando la norma anual ambiental NOM-025-SSA1-1993 de 50
µg/m3, muy por arriba a los registrados “Hospital” y “CCA”, con 44 y 41 µg/m3,
respectivamente; mostrando con ello la influencia de la actividad ladrillera que se
ubica a menos de 500 m del sitio de muestreo. En la comunidad de El Refugio,
León-Guanajuato, se presentaron eventos de concentración de PM10 de 24 horas
de muestreo de hasta 120 µg/m3, la concentración promedio de abril de 2009 a
junio de 2010 de 64 µg/m3, lo que muestra una influencia de la zona ladrillera que
se encuentra a 300 metros del sitio de muestreo. Mientras que en la comunidad de
El Valladito, León-Guanajuato las concentraciones de partículas medidas PM10 y
PM2.5, no sobrepasaron la norma ambiental de 24 horas. En general para
partículas PM2.5, se observa en el período de muestreo de cada sitio, que los
promedios oscilan entre 24 y 32 µg/m3, por ello se prevé una concentración mayor
a la norma anual.
En cuanto a la caracterización del proceso de combustión en los hornos ladrilleros
se determinó que el horno con una mayor eficiencia de quemado fue el de
Salamanca (horno fijo que utiliza como combustible combustóleo), dada la
homogeneidad en el proceso, con uno de los tiempos más bajos en alimentación
de combustible, una eficiencia energética de1.42 MJ/Kg de ladrillo cocido, buena
calidad del producto y temperaturas de cocción adecuadas). Por su parte el horno
de Juventino Rosas,Gto (horno semi-fijo que utiliza como combustible gas) no
pudo ser considerado en la evaluación debido a su baja eficiencia por la presencia
de condiciones meteorológicas desfavorables (requiriendo 0.83 MJ/Kg de ladrillo
cocido, mala calidad del producto, temperaturas de cocción muy bajas). El horno
de León (horno de campaña que utiliza como combustible madera) requiere una
mayor cantidad de energía para completar su proceso de cocción, requiriendo
1.41 MJ/Kg de ladrillo cocido, calidad del producto regular, temperaturas de
cocción regulares) y el horno de San Miguel de Allende (horno MK2 que utiliza
como combustible madera y aceite) y que sólo fue evaluado en su etapa
decuradoen el cual se requirieren 2.67 MJ/Kg de ladrillo cocido. calidad del
producto buena, temperaturas de cocción adecuadas).
A partir de la revisión bibliográfica y la comparación de hornos, se elaboró una
matriz comparativa de las tecnologías identificadas considerando los criterios
como: el estatus de la tecnología, la zona de implementación, la capacidad del
horno, el tipo de combustible utilizado, el tipo de alimentación del combustible, la
energía consumida en MJ por kilogramo de ladrillo cocido, si permite o no
recuperar calor para ser utilizado en la etapa de precalentamiento ó secado, la
magnitud de emisiones a la atmósfera, calidad del producto obtenido, tiempo de
cocción del ladrillo por lote, inversión, costo de construcción y de mantenimiento;
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
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se observó que es necesario el introducir tecnologías más eficientes como podrían
ser los hornos vertical VSBK o el horno MK2, ya que debido a su proceso de
quemado o cocción continuo de largos períodos, se lleva a cabo el menor uso de
combustibles y la reducción de emisiones por la eficiencia en el consumo de los
combustibles, además una menor perdida de energía durante el proceso de
cocción por su diseño; esto daría como resultado una menor producción de
emisiones de contaminantes y un impacto positivo en la salud de la población de
los ladrilleros y de las comunidades circunvecinas.
En cuanto a la estimación de emisiones de gases de efecto invernadero a nivel
nacional por la actividad ladrillera en México se estimó una emisión de 6.62
millones de toneladas de CO2eq para 2006, que con respecto al Inventario
Nacional de Emisiones de GEI, equivale a un 1.09% de las emisiones nacionales;
esto basándose en los factores de emisión medidos en 2008 por el INE, el número
de ladrilleras estimadas y un peso promedio de 3.63 ± 0.2 Kg por ladrillo. En
cuanto a la estimación utilizando los valores factores de emisión de IPCC las
emisiones equivalen a aproximadamente el 0.6% a nivel nacional.
Con los valores reportados de eficiencia energética para hornos tipo MK2, se
estimó que un cambio en el uso de otros hornos como lo es el MK2 podría
disminuir hasta en un 50% las emisiones de contaminantes a la atmósfera de
acuerdo a la información disponible hasta el momento equivaliendo a mitigar
261,010 toneladas de CO2eq para el caso de estudio que fue el Estado de
Guanajuato; además que tan solo un cambio en el uso de dosificadores podría
beneficiar durante la quema obteniendo una mayor eficiencia en la combustión y
con ello un ahorro de combustible, y menores emisiones a la atmósfera hasta en
un 20%, mitigando 108,883 toneladas de CO2eq para el caso de estudio que fue el
Estado de Guanajuato.
De la revisión de encuestas se generó una nueva propuesta de encuesta para la
determinación de la eficiencia de operación de un horno ladrillero, se espera
determinar el porcentaje específico de cada costo realizado en las ladrilleras.
Poniendo especial énfasis en determinar y clasificar los tipos de combustibles
utilizados y determinar cuáles son los combustibles más apropiados; resultando
que a un menor precio con un alto calor de combustión, hagan más rentable la
actividad ladrillera.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
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Conclusiones
Con base en las mediciones de partículas suspendidas en sitios cercanos a la
actividad ladrillera, se determinó que existen impactos muy locales por esta fuente
en cuanto a partículas, esto no se pudo confirmar del todo por la falta de datos
meteorológicos en los sitios. Sin embargo se observaron eventos que rebasan la
norma ambiental diaria para PM10 y PM2.5 de 120 y 65 µg/m3, respectivamente;
además de sobrepasar en los sitios más cercanos a las ladrilleras la norma anual
de 50 y 15 µg/m3 concentración.
La caracterización del proceso de combustión en los hornos ladrilleros evaluados
mostro que el horno fijo que utiliza como combustible combustóleo es el de mayor
eficiencia energética durante el proceso de cocción ya que su consumo de energía
por kilogramo de ladrillo cocido fue de 1.42 MJ, además de alcanzar temperaturas
óptimas para la cocción de los ladrillos obteniendo una buena calidad de los
mismos; en comparación los hornos de campaña y que utilizan combustibles
como la madera y el cual no alcanzo temperaturas óptimas para la cocción
afectando con ello la calidad de los ladrillos obtenidos, y la cantidad de
combustible consumido, aun cuando el consume energético fue de 1.41 MJ / Kg
de ladrillo cocido. Respecto al horno (MK2) evaluado este no pudo compararse por
estar aun en el proceso de curado, por lo que se recomienda realizar más
mediciones en este horno para obtener una evaluación comparable.
Se integró una matriz con las características de los diferentes hornos ladrilleros
tradicionales y mejorados, a partir de la cual se identificaron como opciones a
implementarse en México por tratarse de tecnologías más eficientes los hornos
vertical VSBK y el MK2, por su proceso de quemado o cocción continuo de largos
períodos, el menor uso de combustibles, la reducción de emisiones por la
eficiencia en la combustión de los combustibles, además una menor perdida de
energía durante el proceso de cocción por su diseño; lo que daría como resultado
una menor producción de contaminantes y un impacto positivo en la salud de la
población de los ladrilleros y de las comunidades circunvecinas.
Se estimó que la actividad ladrillera contribuye con aproximadamente el 1.09% de
las emisiones de bióxido de carbono a nivel nacional en México. Se observó que
un cambio de tecnología en las ladrilleras artesanales favorecen hasta en un 50%
en la reducción de contaminantes a la atmósfera.
Se desarrolló una encuesta en la cual se incluyen puntos críticos que permiten
contar con información más precisa sobre la actividad ladrillera y poder estimar su
contribución y opciones de mitigación.
Se concluyó también que el desarrollar estudios completos en las ladrilleras en
diferentes puntos de la república, ayudará a evaluar de forma cuantitativa los
problemas tanto de tecnología como de trabajo a partir de conocer la eficiencia en
los hornos estudiados y de los productos obtenidos.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
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1. INTRODUCCIÓN
En nuestro país, uno de los problemas ambientales más comunes en ciudades
grandes y medianas es la mala calidad del aire causada por un inadecuado control
y prevención de las emisiones a la atmósfera por los diferentes tipos de fuentes de
emisiones presentes en ellas. Entre los diferentes tipos de emisiones se
encuentran: emisiones que proceden de fuentes móviles (sector del transporte).
Las más importantes, junto al bióxido de carbono (CO2), son los óxidos de
nitrógeno (NOx), el monóxido de carbono (CO), los hidrocarburos (HC), que
pueden ser compuestos orgánicos volátiles y no volátiles, las partículas de hollín y
derivados de precursores de HC y NOx como consecuencia de una foto-oxidación,
el ozono (O3). Emisiones que proceden de fuentes fijas y de área (industria,
hogares, agricultura y vertederos); las más importantes, junto con el CO2 son el
bióxido de azufre (SO2), los NOx, los HC, las partículas de hollín y los metales
pesados, los clorofluorocarbonos (CFC) y el metano (CH4).
Un ejemplo de fuentes de emisión para las cuales no existen límites de emisión y
que en algunos casos se encuentran dentro de las zonas urbanas o semiurbanas
son las ladrilleras artesanales, las cuales actualmente son consideradas dentro de
los inventarios de emisiones, sin embargo debido a que son procesos aislados y
no existe una regulación en cuanto a su establecimiento en sitios específicos, las
emisiones producidas por la fabricación artesanal de ladrillo, se vuelven un
ejemplo de emisiones sin control, la fabricación de ladrillo es una operación
doméstica lo que hace que sus emisiones sean catalogadas como fuentes de
área, propiciando la exposición directa a los contaminantes generados, tanto a los
productores como a los que viven en sus alrededores. La fabricación de ladrillo
para la construcción puede ser de tipo tecnificada o bien artesanal, siendo una
actividad de la que dependen miles de familias, pero cuyo impacto ambiental a la
salud de la población y a los ecosistemas en general no se ha estudiado a fondo.
El proceso de elaboración y cocido artesanal de ladrillo, contribuyen al deterioro
del medio ambiente, por el alto nivel de emisiones contaminantes a la atmósfera,
por el uso de materiales combustibles contaminantes y por una combustión
deficiente. Ejemplos de los materiales combustibles más utilizados para el
calentamiento de los hornos son la madera, diesel y combustóleo, aunque es
posible que también se utilicen otros materiales como basura o solventes
gastados, cáscara de coco, olote y aglomerados. La materia prima para la
elaboración del ladrillo, es tomada con frecuencia de los cauces de los ríos y
arroyos sin ningún control, siendo también aprovechadas las tierras y arcillas de
los lugares donde decidan asentarse los ladrilleros, sin importar si se trata de un
banco de materiales adecuados, ya que no existe un estudio de impacto
ambiental. La actividad de elaboración artesanal de ladrillo se ha desarrollado por
costumbre con las mismas etapas de producción: preparación de la pasta, moldeo,
secado y cocción en hornos ladrilleros, contaminando con todo esto la atmósfera,
cuerpos de agua y suelos.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
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Siendo una actividad de competencia estatal y municipal, no se tienen datos
precisos sobre las ladrilleras en nuestro país incluyendo el número de ellas,
ubicación, producción y el tipo de combustible que utilizan. Así, en la mayoría de
los estados solo se cuenta con listados no siempre actualizados. Aunado a lo
anterior, las ubicaciones de los hornos ladrilleros prácticamente se encuentran en
las cercanías de las principales cabeceras municipales del país, con el fin de
proveer de ladrillos de manera inmediata a los centros de materiales para la
construcción, existiendo en muy pocos estados regulaciones al respecto.
1.1. Producción de ladrillo a nivel nacional
A nivel nacional según el censo económico 2009, existen 10,251 unidades
económicas de fabricación de ladrillos no refractarios (327121, Clave SCIAN),
donde se ocupan 35,483 personas [24]. El block (cemento) y el ladrillo (arcilla) son
empleados para la construcción de los muros y paredes de la vivienda. Los
resultados del censo económico 2003 realizado por el INEGI para la fabricación de
block (hueco y macizo) y ladrillo (hueco, natural ó artesanal y esmaltado) a nivel
nacional, muestra que del mercado el block representa el 57.7% mientras que el
ladrillo el 42.3%. Dentro de la producción de block, el 73.3% corresponde a block
macizo y el 26.7% al hueco. Para el ladrillo el 36.8% corresponde al ladrillo hueco
(procedencia industrial) y el 63.2% al ladrillo macizo (procedencia artesanal) [6].
Para la fabricación de ladrillo se hace una mezcla de agua, materia orgánica
(aserrín, estiércol, etc.) y arcillas en proporciones determinadas por el fabricante,
mediante moldes se obtienen los ladrillos, los cuales se secan y posteriormente se
cuecen en un horno. Existen ladrillos artesanales e industriales, su manufactura
sigue el mismo proceso, sin embargo en los primeros el mezclado se realiza de
forma manual, así con el moldeado, el secado se realiza al sol y la cocción en un
horno artesanal con quemadores poco eficientes que emplean combustibles
(como combustóleo, madera, residuos, etc.). Los últimos se hacen con procesos
unitarios industriales como revolvedoras, extrusores, cámaras de secado y hornos
con quemadores eficientes y combustibles amigables con el ambiente [6,19].
Se estima gruesamente que las ladrilleras artesanales de América Latina,
producen entre 30 y 50% de la producción nacional de ladrillos, contribuyendo
significativamente al crecimiento del sector construcción que en muchos países ha
sido uno de los motores del crecimiento económico en los últimos años [50].
Con base en lo anterior, el objetivo del presente trabajo es generar información
sobre el impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo, a partir de la
caracterización de las emisiones de contaminantes y de eficiencia energética, de
dos tipos de hornos ladrilleros representativos de dos diferentes regiones del país,
los cuales funcionen con tecnologías diferentes a los evaluados en la primer etapa
de este proyecto, identificando a la par, mejoras tecnológicas que pudieran tener
un menor impacto ambiental y en la mitigación de efectos de esta actividad.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
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2. ANTECEDENTES
El Instituto Nacional de Ecología (INE) en colaboración con la Universidad
Autónoma Metropolitana unidad Iztapalapa (UAMI), han realizado diversos
estudios en los últimos años con objeto de aportar información que apoye en el
entendimiento del problema de la contaminación del aire; identificando la
presencia de contaminantes y la contribución de las diferentes fuentes de emisión
en la zona de estudio.
Durante 2006, 2007 y 2008, el INE realizó en colaboración con el Instituto de
Ecología de Guanajuato y con la UAMI, estudios con un enfoque experimental a
través de campañas de mediciones en campo para determinar la presencia de
contaminantes tóxicos [18]: “Diagnóstico de presencia y rasgos de ácido sulfhídrico,
mercaptanos, compuestos orgánicos persistentes, así como contaminantes criterio
en la zona sureste de Salamanca, Gto.” y “Diagnóstico de tendencias espaciales y
estacionales de partículas suspendidas PM2.5, compuestos orgánicos volátiles, y
H2S en la Ciudad de Salamanca”; respectivamente. Debido a las características de
la ciudad y a la presencia de diferentes fuentes de emisión contaminante, tanto
fijas como de área, siendo algunas de ellas, la Refinería de PEMEX “Ing. Antonio
M. Amor”, la Central Termoeléctrica Salamanca de CFE, la compañía Tekchem
(actualmente fuera de operación), se determinó la necesidad de realizar estudios
que permitieron identificar las contribuciones específicas y las especies
contaminantes de cada una de las fuentes de emisión, aportando elementos sobre
la contribución en la calidad del aire de cada fuente, diseñando e implementando a
la par programas de prevención y control costo-eficiencia.
En el 2009, el INE en colaboración con la UAMI llevó a cabo el estudio “Evaluación
preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio
climático, eficiencia energética y calidad del aire” [19], donde se obtuvo información
sobre el impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillos a partir de la
caracterización de la eficiencia energética de dos tipos de hornos ladrilleros
comúnmente utilizados en la región del Bajío, así como la identificación de
mejoras tecnológicas que pudieran tener un impacto en la reducción de gases de
efecto invernadero. Los resultados obtenidos en este estudio si bien son aplicables
a la región del Bajío en donde se encuentra una gran cantidad de hornos
artesanales, deben ser considerados para determinar su aplicación en otros sitios
de nuestro país, de ahí el presente estudio.
Los estudios realizados hasta ahora en ladrilleras han generado información
importante, respondiéndose algunas de las preguntas respecto a la contribución
general de esta fuente en la emisión de contaminantes, surgieron también otras en
relación a la eficiencia del uso de combustibles y el impacto de estos procesos en
la emisión de gases efecto invernadero y de contaminantes criterio y tóxicos.
Durante los estudios desarrollados en 2008 y 2009 [19,30], se constató la falta de
información respecto al número y características específicas de los diferentes tipos
de producción artesanal y por tanto de los impactos de esta fuente. Así mismo, se
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energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
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constató que por las características de estos procesos artesanales, además del
impacto ambiental por la baja eficiencia energética y las emisiones de
contaminantes, esta actividad económica requiere de una mejora tecnológica para
poder impactar en la calidad de vida de los trabajadores así como de sus familias.
3. JUSTIFICACIÓN
En México existen registradas a la fecha 14,764 hornos ladrilleros [10], que operan
en su mayoría con procesos arcaicos para la producción de ladrillos y para los que
existe poca información que permita determinar con mayor certidumbre la
contribución en términos de emisiones de GEI, contaminantes tóxicos y criterio a
la atmósfera. Sin embargo por la ineficiente forma en el uso y el tipo de
combustibles utilizados, su contribución puede ser importante por lo que es
necesario generar información sobre esta fuente que permita no sólo identificar su
contribución e impacto ambiental, sino también sobre el impacto en la salud en los
trabajadores por esta actividad; en particular para el diseño e implementación de
programas y políticas públicas para la prevención del impacto al medio ambiente y
la salud [21]. Además de tomar en cuenta este tipo de emisiones para los
inventarios de emisiones estatales, ya que se tipifican como una fuente de área
importante en cuanto a contribución de contaminantes a la atmósfera.
Los resultados que se obtuvieron de la primera etapa del proyecto de la
“Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de
ladrillo: cambio climático, eficiencia energética y calidad del aire” [19], han sido un
buen principio, ya que se generó información sobre el impacto ambiental por la
producción artesanal de ladrillos, de dos tipos de hornos ladrilleros comúnmente
utilizados en la región del Bajío. Así, con base en lo anterior, es necesario realizar
un estudio en zonas potencialmente impactadas con mayor frecuencia de
contaminantes para determinar el impacto ambiental y la adecuada ubicación de
dos hornos más que utilicen diferente combustible a los evaluados con
anterioridad, distribuidos en otras regiones del país.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
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4. OBJETIVOS
Objetivo General
•
Generar información sobre el impacto ambiental por la producción artesanal
de ladrillo a partir de la caracterización de las emisiones de contaminantes y de
eficiencia energética de dos tipos de hornos ladrilleros representativos de algunas
regiones del país, diferentes a los evaluados en la primer etapa, en donde se lleve
a cabo esta actividad, así como la identificación de mejoras tecnológicas que
pudieran tener un menor impacto ambiental y en la mitigación de efectos de esta
actividad.
Objetivos Específicos
•
Determinar a partir de muestreos con equipo manual del INE los niveles
ambientales y composición química de partículas en zonas habitacionales
cercanas a estas fuentes y potencialmente impactadas en dos zonas a definir su
ubicación.
•
Caracterizar el proceso de combustión de los hornos ladrilleros de por lo
menos dos tipos de hornos diferentes a los evaluados en la primera etapa, a partir
de la determinación de perfiles de temperatura del proceso de cocción de ladrillos
y del balance de materiales.
•
Identificar opciones económicamente factibles de mejora tecnológica que
permitan reducir el impacto ambiental de esta actividad.
•
Determinar mediante cálculos de reducción de emisiones de contaminantes
atmosféricos y de gases de efecto invernadero con mejoras en eficiencia
energética por mejora tecnológica en el proceso de cocción del ladrillo y por tipo
de combustible.
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5. METODOLOGÍA
5.1 Muestreo de partículas
Durante el 2010, se continuó con el muestreo manual de partículas iniciado en
2009, con la finalidad de determinar los niveles ambientales y la composición
química de las partículas en zonas habitacionales cercanas a las ladrilleras y
potencialmente impactadas por estás. El muestreo se siguió en el municipio de
Abasolo y en la comunidad de El Refugio, además de iniciarse en la comunidad de
El Valladito, este último ubicado al norte de la Ciudad de León, Guanajuato. El
muestreo se realizó en aire ambiente de partículas suspendidas fracción PM 10 y
PM2.5; los muestreos se realizaron con tiempo de 24 horas continuas recolectando
una muestra cada 6 días.
El equipo utilizado durante el muestreo se describe a continuación:
 Muestreadores portátiles de bajo volumen (MiniVol), con cabezales de
separación para PM10 y PM2.5, con un flujo de 5 l/min y utilizando filtros de
teflón y de fibra de cuarzo de 47 mm de diámetro.
 Muestreador de volumen medio conocido como RAAS (REFERENCE
AMBIENT AIR SAMPLER) con un flujo de 16.67 l/min y utilizando filtros de
teflón de 47 mm y sistema Wins-Impactor para PM2.5.
 Muestreadores de alto volumen con cabezales de entrada de muestra
Modelo 1200 HVPM10 Sierra-Andesrsen/GMW y G1200-PM2.5, marca Tisch,
el primero con controlador de flujo másico y el segundo con volumétrico
para mantener el flujo constante a 1.13 m3/min. +/- 10%
Cabe mencionar que se seleccionarán algunas de las muestras de alto volumen
para determinar su composición química.
En la Tabla 1 se presenta los nombres de las estaciones de muestreo por
municipio, los parámetros que se miden y los tipos de equipos de muestreo que se
utilizaron.
Tabla 1. Equipos de monitoreo de partículas en los distintos sitios
Municipio
Abasolo
León
Clave de
estación
PTAR
Hospital
CCA
El Refugio
Valladito/
Primaria
Nombre estación
Planta de tratamiento
de agua residual
Hospital comunitario
Centro cultural de
Abasolo
El Refugio
Esta estación es la
misma “Valladito”
Parámetro
PM2.5
PM10
Equipo de medición
Minivol
Raas HighVol
x
x
x*
X
x*
x
x*
x*
x
x
x*
x**
NOTAS: *Muestreador de alto volumen para PM2.5 propiedad del CENICA
** Equipo RAAS propiedad del IEG que está en reparación
* Todos los muestreadores de bajo volumen o MiniVol son propiedad del CENICA
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
14
5.1.1. Determinación Gravimétrica
Las muestras colectadas en filtros de teflón de 47 mm se analizaron mediante
gravimetría para determinar la concentración de las partículas PM2.5 y PM10. El
pesaje de los filtros se realizó en el laboratorio de gravimetría de la DGCENICA,
empleando una ultra microbalanza analítica (CAHN C-35, con una resolución
mínima de 1.0 µg, incertidumbre de ± 0.005 mg, precisión de 1.0 µg y exactitud de
0.0009%) según un procedimiento (CENICA/PT-APF-01) acreditado ante la
Entidad Mexicana de Acreditación (EMA).
Para la determinación de la masa colectada en los filtros de 8x10” se empleó el
procedimiento CENI-CA/PT-APF-02 de acondicionamiento y pesaje de filtros
establecidos en el laboratorio de gravimetría de la DGCENICA, para el cual se
empleará una microbalanza analítica marca SARTORIUS. Por otra parte, la
concentración total de las partículas colectadas se determinó de acuerdo a los
procedimientos establecidos en la NOM-035-ECOL-1993 [35].
5.1.2. Caracterización Morfoquímica
La determinación de elementos minerales y pesados en las muestras obtenidas en
filtros de teflón, se realizará mediante fluorescencia de rayos X, en el equipo
Jordan Valley, modelo 6400, o bien por espectroscopia de emisión atómica con
plasma inductivamente acoplado (ICP-AES, método USEPA 6010B)
Para la caracterización morfoquímica se utilizó un microscopio electrónico de
barrido y emisión secundaria con control de rangos variables de vacío (presión
variable) de la marca JEOL modelo JSM-5900 LV, con un espectrómetro EDS
acoplado marca Oxford. Siguiendo el protocolo 1 y 2 establecidos por la
DGENICA, con el objetivo de identificar fases principales en muestras de aire
ambiente.
5.1.3. Características de los sitios
El municipio de Abasolo se encuentra localizado a los 101º30’07’’ de longitud
oeste y a los 20º27’26.7’’ de latitud norte, con una altitud 1760 msnm (Figura 1).
Este municipio se localiza al sureste del estado de Guanajuato, en la región
geográfica y cultural conocida como El Bajío. En este municipio se han registrado
un total de 300 hornos ladrilleros, muchos de los cuales se encuentran alrededor
de la comunidad. Este es uno de los sitios con mayor producción de ladrillos en el
estado de Guanajuato.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
15
Figura 1. Ubicación de las estaciones de monitoreo de partículas suspendidas en el municipio de
“Abasolo”.
Como se observa en la Figura 1 el muestreo de partículas suspendidas se realizó
en tres sitios diferentes, los mismos equipos fueron cambiados de lugar debido a
actividades extraordinarias, por lo que corresponde a una misma estación: el sitio
PTAR ubicado en la “planta de tratamiento de aguas residuales” a 550 m al
poniente de la comunidad de Abasolo, dentro de cierta zona de ladrilleras; el sitio
“Hospital” y Casa de la Cultura “CCA” ubicados en el centro de la comunidad; en
este último es donde actualmente operan los equipos.
En el municipio de León, Guanajuato, se ubicaron dos sitios de muestreo uno en la
comunidad de “El Refugio” en las coordenadas 21° 05´06.1’’N y 101° 33’ 13.1’’W
en la azotea de la Iglesia Católica en la comunidad de El Refugio a 130 metros al
sureste de la zona ladrillera. Un segundo sitio en la comunidad de “El Valladito” en
las coordenadas 21° 10.413’N y 101° 38.462’W en las instalaciones de la Esc.
Prim. Melchor Ocampo a 150 metros al suroeste de la zona ladrillera (Figura 2).
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
16
Figura 2. Ubicación de las estaciones de monitoreo de partículas suspendidas en el municipio de
León, Guanajuato.
5.2 Caracterización del proceso de combustión en los hornos ladrilleros
En este proyecto se estableció el objetivo de caracterizar el proceso de
combustión de los hornos ladrilleros de por lo menos dos tipos de hornos
diferentes a los evaluados en la primera etapa, a partir de la determinación de
perfiles de temperatura del proceso de cocción de ladrillos y del balance de
materiales; sin embargo al analizar los resultados obtenidos durante la primera
etapa se identificaron errores en las mediciones de los perfiles de temperatura
realizadas por lo que durante 2010 se hicieron nuevamente las determinaciones
en los 3 primeros hornos, además de realizar la evaluación en un horno diferente
con tecnología mejorada.
5.2.1. Perfiles de temperatura
Durante el proceso de cocción del ladrillo, se determinaron los perfiles de
temperaturas en cada uno de los hornos seleccionados, utilizando termopares tipo
K con pozo de acero inoxidable 316. Estos se instalaron antes del inicio de la
cocción y se verifico su operación durante todo el proceso; se colocaron de
acuerdo a las dimensiones de los hornos en tres niveles. Con las mediciones se
determinó la eficiencia energética en los distintos hornos evaluados, de acuerdo a
su diseño, tipo de combustible y técnicas de los ladrilleros.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
17
5.2.2. Análisis termogravimétrico y termodiferencial
Se realizó también el análisis termogravimétrico, calcinando las muestras de
ladrillo crudo, con una rampa de temperatura de 20°C a 1000°C, en las curvas
obtenidas de los análisis se identificaran los intervalos que indican las etapas por
las que pasan las muestras ladrillo, determinando las etapas de pérdida de masa
con el ascenso de la rampa de temperatura. Se hizo el análisis termodiferencial,
donde se identificaron las etapas debidas a cambios endotérmicos y exotérmicos,
tales como la evaporación, calcinación de componentes orgánicos y cambios
debidos a las transformaciones químicas de las arcillas.
5.2.3. Determinación del calor de combustión de los combustibles usados
durante la quema de ladrillos
De cada una de las ladrilleras se extrajeron muestras de los combustibles
utilizados con el fin de obtener el calor de combustión de cada uno, el cual se
determinó al medir la cantidad de calor producido, por la incineración de una masa
determinada de energético en exceso de oxígeno, a volumen constante. Los
resultados se expresaron en cal/g, los experimentos se realizaron de acuerdo con
el método de ASTM, en una bomba calorimétrica de oxígeno marca Parr [2,3,4]. El
objetivo de este análisis fue para la determinación de balances energéticos totales
en el proceso de cocción de ladrillos. Finalmente se procedió a comparar el gasto
energético a partir de la cantidad de combustibles consumidos y los tiempos de
alimentación.
5.2.4. Balance de materiales
Se realizó un levantamiento de las materias primas utilizadas durante la
producción de ladrillos; generando una tabla en la que se presenta la materia
prima utilizada en cada horno evaluado.
5.3 Mejoras tecnológicas en las ladrilleras artesanales
Se identificaron opciones económicamente factibles de mejora tecnológica que
permiten reducir el impacto ambiental de la actividad ladrillera y mejorar la calidad
de vida de los ladrilleros, mediante la revisión exhaustiva de información y
bibliografía sobre producción artesanal de ladrillo en México y en la región de
América Latina. Se identificaron los tipos de hornos existentes en nuestro país y
en otras partes del mundo, como Latinoamérica, enfocándose a las características
que determinan principalmente la reducción de emisiones, debido al uso de
nuevas tecnologías o rediseño de los hornos, complementando la información
recabada durante 2009 [19]. Se revisó la información presentada en dos talleres
enfocados a ladrilleras, llevados a cabo en México en Enero y Octubre de 2010
[20,41]
.
Se generó una descripción general de cada una de las diferentes opciones de
ladrilleras, así como una matriz de comparación con variables como ventajas y
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
18
desventajas de estas tecnologías para una mayor facilidad en la toma de
decisiones. Desafortunadamente con la cantidad y tipo de información existente
actualmente sobre cada una de estas tecnologías no se pudo realizar una
evaluación cuantitativa si no cualitativa.
5.4 Gases de efecto invernadero en las ladrilleras artesanales
Se realizó el inventario nacional de emisiones de gases de efecto invernadero
(GEI) generadas por la producción artesanal de ladrillos en México, a partir de dos
métodos: (1) estimación de producción per cápita de ladrillos y (2) por el número
de ladrilleras presentes en las entidades federativas; además de considerar dos
tipos de factores de emisión los determinados por medición por el INE en 2009 [19]
y los reportados en IPCC por consumo de energía para la cocción de un kilogramo
de ladrillo [47]. Además se determinaron las emisiones de GEI en particular para el
estado de Guanajuato a partir de la actividad ladrillera presente en la entidad.
Se realizaron dos escenarios de cálculo de reducción de emisiones de gases de
efecto invernadero con mejoras en eficiencia energética por mejora tecnológica en
el proceso de cocción del ladrillo y por tipo de combustible; suponiendo la
implementación de hornos MK2 en el Estado de Guanajuato y de dosificadores de
aserrín en el Estado de México.
5.5 Análisis de cuestionarios aplicados en campo
Se llevó a cabo la revisión de cuestionarios aplicados principalmente en el estado
de Guanajuato, en el municipio de León, desarrollados por instituciones públicas y
privadas como COMIMSA [8], CENICA [9], IEEG [16], Municipio de León [34],
COSUDE [1] y SWISSCONTAC [13]. Conteniendo la siguiente información:
1. Cuestionario 1. Enfocado al estudio del consumo de combustibles, sus
costos (de fabricación y de ingresos de los trabajadores) y la posible
introducción de tecnología para mejorar la combustión.
2. Cuestionario 2. Enfocado al volumen de producción en ladrilleras, tipo de
productos fabricados y sus características, medidas de seguridad usadas,
uso de combustibles y frecuencia de quemas.
 Cuestionario 3. Enfocado a el trabajo de niños y asuntos de género en las
ladrilleras.
 Cuestionario 4. Enfocado a explorar la concientización que los productores
tienen a cerca de la actividad que desarrollan, con respecto a su salud y el
medio ambiente.
Con el apoyo de las revisiones de las encuestas, se desarrolló una nueva
encuesta enfocada en el estudio de los hornos ladrilleros, para determinar su
eficiencia tanto energética como en gasto de materiales, poniendo atención
también en el estatus social de los trabajadores que laboran en ellos.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
19
6. RESULTADOS
6.1 Concentraciones de partículas suspendidas en aire ambiente
Durante 2009 se inició el muestreo de partículas PM10 y PM2.5 en comunidades
aledañas a las zonas ladrilleras ubicadas en Abasolo y El Refugio; donde se
observó que se presentaban niveles promedio de partículas por arriba del límite
establecido por la norma ambiental en ambos sitios. Por lo que durante 2010, se
continuó con estos muestreos, ampliando a otros sitios con el objetivo de
determinar las concentraciones ambientales de partículas suspendidas con la
premisa de un posible impacto de la actividad ladrillera en estos.
Durante el periodo de muestreo en el municipio de Abasolo se utilizó equipo de
alto volumen del 30 de abril de 2009 al 9 de abril de 2010, obteniendo un total de
33 muestras validadas de 45 calendarizadas, lo que genera una eficiencia de
colección del 74%. Las principales fallas se identificaron al inicio del muestreo,
debido a problemas con el equipo por cuestiones eléctricas y fugas en la parrilla
del filtro, se invalidaron tres muestras por tiempo de muestreo mayor a 24 horas.
Las concentraciones promedio de PM10 registradas en el municipio de Abasolo se
presentan en la Figura 3. En el sitio “PTAR” se observaron niveles de partículas
promedio de 93 µg/m3, muy por arriba a los registrados en “Hospital” y “CCA”, con
44 y 41 µg/m3, respectivamente. Lo anterior demuestra el impacto que se genera
con niveles elevados de partículas suspendidas cerca a las ladrilleras
posiblemente a una deposición en los alrededores. Cabe mencionar que existe
una distancia de 1.5 Km de distancia de la estación PTAR al centro de la
comunidad de Abasolo (CCA y Hospital), en donde los niveles de concentración
de partículas en aire ambiente no sobrepasan los límites establecidos por la
Norma Oficial Mexicana [36] promedio anual para PM10, que es de 50 µg/m3.
100
Concentración de PM10 (µg/m3)
90
80
70
60
NOM-025-SSA1-1993, Promedio anual
50
40
30
20
10
0
PTAR
Hospital
CCA
Figura 3. Concentraciones promedio de PM10 presentes en el municipio de Abasolo.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
20
En Figura 4 se observa la distribución de PM10 en los tres sitios de muestreo en el
municipio de Abasolo. Los niveles registrados en la estación PTAR cercanos a las
ladrilleras (≤ 500 m) sobrepasan los límites establecidos por la Norma Oficial
Mexicana anual de 50 µg/m3 en comparación con las estaciones ubicadas en el
centro de la comunidad (Hospital y CCA). Cabe mencionar durante el periodo de
muestreo se observaron picos de alta concentración de PM10, los cuales se
podrían relacionar con un aumento en la actividad ladrillera en las orillas de la
comunidad de Abasolo. Por otra parte, es importante mencionar que no se
observó un fenómeno estacional importante en la zona de estudio, lo cual
corrobora que los niveles de máxima concentración de partículas suspendidas se
deban principalmente a la influencia de fuentes cercanas en la zona de muestreo.
PM10
Abasolo
PTAR
Hospital
Promedio
150
CCA
NOM-Anual
125
ug/m3
100
75
50
25
29-abr-09
6-may-09
14-may-09
21-may-09
29-may-09
5-jun-09
13-jun-09
20-jun-09
28-jun-09
5-jul-09
13-jul-09
20-jul-09
28-jul-09
4-ago-09
12-ago-09
19-ago-09
27-ago-09
3-sep-09
11-sep-09
18-sep-09
26-sep-09
3-oct-09
11-oct-09
18-oct-09
26-oct-09
2-nov-09
10-nov-09
17-nov-09
25-nov-09
2-dic-09
10-dic-09
17-dic-09
25-dic-09
1-ene-10
9-ene-10
16-ene-10
24-ene-10
31-ene-10
8-feb-10
15-feb-10
23-feb-10
2-mar-10
10-mar-10
17-mar-10
25-mar-10
1-abr-10
0
Figura 4. Distribución de concentraciones de partículas PM10
obtenidos en el municipio de Abasolo.
En la Figura 5 se observa las concentraciones promedio, máximas, mínimas y
desviación estándar de PM10 y PM2.5 obtenidas con equipo de bajo volumen en los
sitios de “Hospital” y CCA, ubicados en el centro de la comunidad de Abasolo. Las
concentraciones registradas tanto para PM10 y PM2.5 en ambos sitios de muestreo
fueron muy similares, presentando una diferencia máxima de 3 µg/m3 de un sitio a
otro, lo que corrobora que el cambio de estación del sitio “Hospital” al “CCA” no
influyo en los resultados obtenidos durante el resto del muestreo. Por otra parte,
se determinó el coeficiente de correlación de PM10/PM2.5 R: 0.54, lo que indica una
contribución importante de partículas de fracción ultrafina ≤2.5 µm en la zona
urbana.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
21
PM en Zona Urbana, Abasolo
100
90
80
ug/m3
70
60
50
40
30
20
10
0
CCA-PM10
CCA-PM2.5
HOSPITAL-PM10
HOSPITAL-PM2.5
Figura 5. Promedio, máximo, mínimo y desviación estándar de PM10y PM2.5
registrados en las estaciones CCA y Hospital en la zona urbana de Abasolo.
En la Figura 6 se observan los registros de temperatura, humedad relativa y
concentración de PM10 obtenido en el municipio de Abasolo durante el periodo de
muestreo. Se observa en el mes de junio un aumento de la humedad relativa por
la presencia de episodios de precipitación (lluvia). Es importante mencionar que se
observaron episodios de elevada humedad relativa durante el muestreo lo que
generó bajas concentraciones de PM10 en el ambiente, posiblemente ocasionada
por la deposición humedad favorecida por la presencia de partículas higroscópicas
en la atmósfera, así como probablemente haya habido una disminución de la
actividad ladrillera por la presencia de lluvias. Así, mismo no se observó niveles
elevados de PM10 durante días con máxima temperatura en ambiente, lo que se
descartaría la posible influencia de partículas proveniente de la resuspensión de
suelos por procesos convectivos.
ºC
% RH
PM10
45
90
80
40
70
60
50
30
40
25
ug/m3
%RH
ºC
35
30
20
20
10
16/06/10
13/06/10
10/06/10
07/06/10
04/06/10
01/06/10
29/05/10
26/05/10
23/05/10
20/05/10
17/05/10
14/05/10
11/05/10
08/05/10
05/05/10
02/05/10
29/04/10
26/04/10
23/04/10
20/04/10
01/04/10
29/03/10
26/03/10
0
22/03/10
15
Figura 6. Distribución de niveles de temperatura y humedad relativa
obtenidos en el municipio de Abasolo.
De igual forma en la comunidad de “El Refugio” se tomaron muestras con equipo
de alto volumen de PM10 del 2 de mayo de 2009 al 4 de abril de 2010, en la Figura
7 se observa los niveles de concentración de PM10 registrados, los cuales
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
22
presentan una distribución estacional, debido a factores meteorológicos en donde
los niveles elevados de partículas se registran principalmente en la época secafría generando una estabilidad y acumulación de partículas en la atmósfera,
sobrepasando la norma de 120 µg/m3 promedio de 24 horas establecido en la
NOM-025-SSA1-1993 [36].
Por otra parte, al igual que en municipio de Abasolo se observa durante el periodo
de muestreo picos de máxima concentración de partículas suspendidas,
posiblemente al aumento de emisiones debido a la actividad conjunta que realizan
los ladrilleros en ciertos días del mes. Es importante señalar que a partir de
octubre del 2010 se agregó una estación manual para el monitoreo PM 2.5 en la
comunidad de “El Refugio”, sin embargo aún no se cuenta con los resultados.
El Refugio
PM10
Promedio
NOM-PM10 Anual
300
250
ug/m3
200
150
100
50
1-jun-10
2-may-10
17-may-10
2-abr-10
17-abr-10
3-mar-10
18-mar-10
1-feb-10
16-feb-10
2-ene-10
17-ene-10
3-dic-09
18-dic-09
3-nov-09
18-nov-09
19-oct-09
4-oct-09
4-sep-09
19-sep-09
5-ago-09
20-ago-09
6-jul-09
21-jul-09
6-jun-09
21-jun-09
7-may-09
22-may-09
22-abr-09
0
Figura 7. Distribución de concentración de partículas PM10 en “El Refugio”.
Por otra parte, durante 2010 se obtuvieron muestras de PM 10 y PM2.5 con equipo
de bajo volumen en el municipio de Abasolo y León, Guanajuato, en comunidades
aledañas a las zonas ladrilleras. En la Figura 8 se presenta los resultados de los
muestreos de PM10, donde destaca que las concentraciones de 24 horas no
rebasan la norma ambiental NOM-025-SSA1-1993 [36] de 120 µg/m3, en la mayoría
de los sitios solo en El Refugio y Brisas en algunas ocasiones rebasa la norma.
Se obtuvo la concentración promedio de las muestras, y se comparó con la norma
anual que es de 50 µg/m3, obteniendo que los sitios de El Valladito, Brisas y El
Refugio sobrepasan la norma, sin embargo por el número de muestras obtenidas
hasta el momento este dato no es representativo aunque da un indicio de que
puede haber alguna fuente local que esté impactando el sitio como las ladrilleras.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
23
140
NOM-025-SSA1-1993, Promedio de 24 horas
Concentración de PM10 (µg/m3)
120
100
80
60
40
20
CCA
Hospital
El Valladito
Brisas
06/02/2011
17/01/2011
28/12/2010
08/12/2010
18/11/2010
29/10/2010
09/10/2010
19/09/2010
30/08/2010
10/08/2010
21/07/2010
01/07/2010
11/06/2010
22/05/2010
02/05/2010
12/04/2010
23/03/2010
03/03/2010
11/02/2010
22/01/2010
02/01/2010
13/12/2009
23/11/2009
03/11/2009
0
El Refugio
Figura 8. Concentraciones de partículas PM10 en comunidades aledañas a las zonas ladrilleras.
En la Figura 9 se observa que la concentración de PM2.5 promedio de 24 horas no
rebasa la norma NOM-025-SSA1-1993 de 65 µg/m3; sin embargo al hacer un
promedio de las concentraciones presentes en los sitios y compararla con la
norma anual que es de 15 µg/m3, se observa que todos los sitios están por arriba
de la norma anual ya que estos promedios oscilan entre 24 y 32 µg/m 3; siendo el
sitio El Valladito el que presenta las mayores concentraciones.
Concentración de PM2.5 (µg/m3)
70
NOM-025-SSA1-1993, Promedio de 24 horas
60
50
40
30
20
10
Hospital
CCA
El Valladito
06/02/2011
17/01/2011
28/12/2010
08/12/2010
18/11/2010
29/10/2010
09/10/2010
19/09/2010
30/08/2010
10/08/2010
21/07/2010
01/07/2010
11/06/2010
22/05/2010
02/05/2010
12/04/2010
23/03/2010
03/03/2010
11/02/2010
22/01/2010
02/01/2010
13/12/2009
23/11/2009
03/11/2009
14/10/2009
0
Brisas
Figura 9. Concentraciones de partículas PM2.5 en comunidades aledañas a las zonas ladrilleras.
Estos resultados muestran la probable influencia de las zonas ladrilleras en los
sitios de muestreo sobre todo la cercanía de las comunidades de El Refugio y El
Valladito (zona habitacional) a las ladrilleras, las cuales son de menos de 300
metros. Además en la comunidad de El Refugio el número de ladrilleras presentes,
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
24
aproximadamente 150, hacen que haya una influencia importante en la zona
habitacional de la comunidad; en la comunidad de El Valladito se han presentado
quejas de los habitantes, y lo que se observa en los muestreos hasta ahora
realizados es que aun cuando no haya una incidencia en sobrepasar la norma
ambiental de calidad del aire de manera constante, si hay una influencia de
fuentes locales como lo son muy probablemente las ladrilleras ubicadas a escasos
100 metros.
6.2 Caracterización del proceso de combustión de los hornos ladrilleros
Se determinó la eficiencia energética de los hornos ladrilleros a partir de la
caracterización del perfil de temperatura durante el proceso de cocción de ladrillo,
con combustibles y procesos diferentes.
6.2.1. Perfiles de temperatura
La Tabla 2 muestra un resumen de los resultados obtenidos de los perfiles de
temperatura por horno ladrillero.
Tabla 2 Perfiles de temperatura en la parte superior de los hornos
*Tiempo
para
alcanzar la
temperatura
promedio
máxima (h)
Tiempo de
alimentación
de los
combustibles
(h)
**Altura
de
carga
del
horno
(m)
Ladrillos
cocidos
(piezas)
Fecha de
muestreo
Municipio
Temperatura
promedio
máxima
alcanzada
(°C)
20/04/2010
Salamanca
761
20.50
16
3.51
9,000
70
19.50
9.17
4.35
25,000
528
47.67
23.30
2.30
14,000
Madera
22/04/2010
30/11/2010
01/02/2011
08/02/2011
Juventino
Rosas
León, El
Refugio
San Miguel
de Allende
MK2
(quema 1)
San Miguel
de Allende
MK2
(quema 2)
Combustibles
utilizados
Combustóleo
y madera
Tela, gas y
aceite
738
16.73
16.73
2
5,400
Madera,
aceite y torta
sólida de
combustible
665
27
17.83
2
5,400
Madera y
aceite
*Temperaturas alcanzadas en la parte superior de los hornos.
**La altura de carga solo se refiere a la altura de la estiba de ladrillos descontando la altura de las entradas de
alimentación de los combustibles.
De acuerdo a la tabla 2, en el horno de Salamanca, los perfiles de temperatura
fueron en ascenso a lo largo del horno sin mostrar efectos significativos de
disminución de temperaturas. Para el caso de Juventino Rosas, debido a que el
viento jugó un factor importante durante la quema, los perfiles de temperatura
mostraron una deficiencia clara en la quema, proponiendo descartar el análisis
debido a no haber un ascenso considerable de temperaturas que dieran paso a un
proceso que pueda ser comparado con el resto de los hornos. Para el caso de
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
25
León, solo hay efecto en los perfiles de temperatura superiores, para los cuales las
temperaturas máximas alcanzadas pueden no ser suficientes para el cocimiento
completo de los ladrillos. Finalmente para el caso de San Miguel de Allende, en la
quema 1 hizo falta un perfil de temperaturas completo, sin embargo el hecho de
haber analizado un solo punto (ubicado en la parte de enfrente de la alimentación)
da un indicio de su eficiencia, debido a que en el proceso de calentamiento del
horno, el quemador utilizado lanza el calor generado hacia la parte de atrás del
horno, indicando que si las temperaturas observadas en el único punto
muestreado (en la parte de enfrente), ascendieron arriba de los 700°C, puede ser
indicativo de que las temperaturas se homogenizaron en el interior. Para la quema
dos fue contundente que el efecto de generar brazas en la parte de enfrente, solo
tiene efecto en esta dirección, indicando una quema ineficiente en la parte
posterior del horno y una reducción en la eficiencia del mismo, sin embargo debido
a su etapa experimental aún hace falta desarrollar más análisis al respecto y
mejorar la técnica de alimentación de la madera.
6.2.2. Balance de materiales
En la Tabla 3 se presentan los materiales utilizados para la fabricación de ladrillos
en cada región, presentando una diferencia importante entre ellos que afecta
durante la quema en los hornos.
Tabla 3. Proporción de Materiales utilizados para la producción de ladrillos
Municipio
Salamanca
Juventino R.
León
San Miguel
Barro
Tierra
lama
Tierra de
ensolve
Abono de
vaca
1
0.5
1
0.12
0.12
1.2
0.1
0.2
Abono de
caballo
Aserrín
0.2
0.2
Tierra
negra
Tierra
arenosa
3.5
3.5
A partir de los análisis termogravimétricos y termodiferenciales realizados a cada
uno de los ladrillos crudos obtenidos de los sitios evaluados, se determinó el
comportamiento de la calcinación de las muestras; mostrando en los cuatro casos
comportamientos similares. Entre los 100°C y 150°C para la escala de DTA, indica
la pérdida (por evaporación) de agua. Posteriormente se observa en cada caso
que hay una temperatura que indica una transformación termoquímica, donde se
lleva a cabo la producción de agua, para el caso de la muestra de Salamanca, la
temperatura promedio para dicha transformación es de 476°C, para la muestra de
Juventino Rosas, la temperatura promedio fue de 752°C, para León la temperatura
fue de 472°C y para San Miguel de Allende fue de 470°C; esta variación tan
importante se debe al tipo de tierras y las proporciones utilizadas en cada caso.
En este proceso se determinó que para el caso de Salamanca la temperatura de
cocción de los ladrillos debe ser entre los 700°C y 900°C, en Juventino Rosas las
temperaturas están entre los 760°C y 900°C, en León las temperaturas están entre
los 700°C y 800°C y al igual que para San Miguel de Allende. Finalmente se
observó que después de los 900°C se lleva a cabo el proceso de vidriado, proceso
por el cual se debe evitar que los ladrillos pasen.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
26
6.2.3. Gasto energético
En la Tabla 4 se muestra el gasto energético requerido en cada caso; destacando
que en Salamanca la quema fue en promedio homogénea en todo el horno,
indicando un gasto de energía que fue aprovechado más eficientemente
comparado con los demás hornos, resultando así, que si bien hay pérdidas de
energía durante el proceso, en el caso de Salamanca la eficiencia del proceso de
quema de los ladrillos puede considerarse un 100%, esto es, que se asegura que
todos los ladrillos se cocieron homogéneamente. En Juventino Rosas, las
condiciones meteorológicas presentes en el momento de la quema afectaron de
manera importante en el proceso dando como resultado una alta ineficiencia en la
quema, en promedio se determinó un 40% de eficiencia debido a las bajas
temperaturas alcanzadas siendo insuficientes para llevar a cabo un proceso de
cocción completo durante el horneado de los ladrillos. Para el caso de León, la
eficiencia obtenida se principalmente a las temperaturas máximas alcanzadas en
la parte superior del horno, indicando que solo el 80% de la quema puede tener
ladrillos cocidos de manera eficiente. En San Miguel de Allende, la eficiencia de la
primera quema no pudo ser determinada, debido a que solo se caracterizó con un
termopar y fue solamente exploratoria, para determinar si el horno podría ser
tomado en cuenta; en la segunda quema se determinó que debido al proceso de
curado del horno, y a la exploración en el proceso de quemado por parte de los
ladrilleros, solo la mitad del horno tuvo las temperaturas requeridas para llevar a
cabo el proceso de cocción de los ladrillos, por lo que el gasto energético
resultante fue muy alto y no puede tomarse como definitivo.
Tabla 4. Consumo energético de los hornos ladrilleros
Municipio
Salamanca
Juventino
Rosas
León
San Miguel de
Allende (Q1)
San Miguel de
Allende (Q2)
Eficiencia en
la quema
(%)
Consumo
energético
-7
(kcalX10 )
Tiempo de
alimentación de
combustibles (h)
Ladrillos
(piezas)
Consumo
energético por
pieza
(kcal/ladrillo)*
100
1.11
16
9,000
1,233
40
1.80
8.5
25,000
720
80
No
determinado
1.71
23.3
14,000
1,221
0.65
16.7
5,400
1,204
50
1.25
17.5
5,400
2,315
* El peso del ladrillo considerado fue de 3.63 ± 0.2 Kg.
De acuerdo a la tabla 4 se determinó que hasta ahora el proceso con mayor
eficiencia de quemado es el horno de Salamanca, si bien tiene un consumo
energético promedio, con respecto al resto de los hornos caracterizados, su
eficiencia fue del 100 %, con uno de los tiempos más bajos en alimentación de
combustible. Por su parte el horno de Juventino Rosas no puede ser considerado
debido a su baja eficiencia. El horno de León requiere una mayor cantidad de
energía para completar su proceso de quema y el horno de San Miguel de Allende
aun no puede ser comparado por estar aún en fase del proceso de curado.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
27
6.3 Mejoras tecnológicas viables en las ladrilleras
Actualmente en México para la fabricación de ladrillos se utilizan mayormente
hornos tradicionales los cuales tienen distintas desventajas respecto a otro tipo de
hornos. Entre estas se encuentra la mala eficiencia de los hornos, la obtención de
ladrillos de baja calidad, el alto consumo energético, el fuerte gradiente de
temperatura dentro del horno, el uso de combustibles contaminantes
(combustóleo, aceites gastados, residuos, llantas, etc.), entre otros. Se sabe que
en promedio el consumo energético es aproximadamente el 60% del costo del
ladrillo, además de que una mejora en las formulaciones de los ladrillos (mezcla
de arcillas, abonos, aserrín y aditivos) ayudaría a obtener mejor calidad en estos
[5,11,19,33]
.
Los hornos tradicionales sufren una pérdida de energía muy alta producida
principalmente por el exceso de aire que tiene un tiempo de residencia corto en el
horno, además de las pérdidas de energía por el suelo y las paredes laterales. Se
presenta un mayor ahorro de energía con el aislamiento por las paredes del horno
y el pasar a través de múltiples cámaras el gas de combustión, de manera que el
aire caliente se utiliza de una manera más eficiente. Además un mayor tiempo de
residencia del gas de combustión, reduce fuertemente las emisiones de partículas,
dado que los ladrillos actúan como una cámara de sedimentación por gravedad.
En la primera etapa de este proyecto realizada en 2009 se hizo una revisión
bibliográfica de opciones tecnologías más limpias, comparando distintos tipos de
hornos ladrilleros, con el fin de analizar nuevos métodos de producción y
eficiencias, en cuanto a eficiencia energética y reducción de emisiones, en este
estudio se presenta una actualización del mismo.
6.3.1 Descripción de diferentes hornos para la cocción de ladrillos
En distintas partes del mundo donde son usados los hornos ladrilleros
tradicionales se han desarrollado varios tipos de hornos adoptando las demandas
económicas y sociales de cada región, incluidos los costos de inversión inicial y
las necesidades operacionales. Estos hornos tienen un mejor balance energético y
reducen los factores de emisión de contaminantes. A continuación se presenta
una descripción de estos hornos con la finalidad de encontrar el más adecuado
para ser utilizado en nuestro país:
Horno tradicional abierto
También conocido como horno de campaña, el cual se forma conforme se apilan
los ladrillos para su cocción, las paredes del horno y los arcos de alimentación
están hechas de los mismos ladrillos a cocer [10,11,17]. Es importante mencionar que
existen varios tipos de hornos tradicionales adoptando las demandas económicas
y sociales de cada región, incluidos los costos de inversión inicial y las
necesidades operacionales. Son los mayormente utilizados en México.
Horno tradicional mejorado
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
28
También conocido como horno fijo; este está construido con ladrillo cocido en toda
su estructura, teniendo entre dos y tres túneles de alimentación prefabricados; u
otros con una base (donde se colocan los ladrillos a cocer) poseen una serie de
arcos de hasta 1.6 metros de alto siendo este el lugar de alimentación [11,17].
Horno de ladrillos de eje vertical (VSBK)
El horno VSBK tiene bajas pérdidas de calor, funciona como un intercambiador de
calor ya que los ladrillos crudos se alimentan por la parte superior del horno y los
ladrillos cocidos se descargan por la parte inferior, mientras que el calor se genera
en el centro y se mueve naturalmente hacia arriba en un proceso continuo. El
proceso de cocción comprende tres etapas que se desarrollan en el interior del
horno: un precalentamiento que ocurre en el tercio superior del eje, una etapa de
cocción localizada en el tercio medio (donde las temperaturas más altas van a
900°C), y una etapa de enfriamiento localizada en el tercio inferior. El horno
cuenta con una pared fija que reduce la perdida de calor; además utiliza carbón
molido como combustible permanente y una pequeña cantidad de madera en el
encendido. El horno VSKB produce aproximadamente 6,500 ladrillos al día. La
tecnología combina simplicidad y eficiencia en el quemado, además de un ahorro
de combustible y una reducción contaminantes [12,13,27,28,48,54].
Horno MK2
Este tipo de horno se compone de dos cámaras con techo de arco que están
conectadas por un túnel. Ambas cámaras cuentan con una pila adecuada que
pueda ser cerrada de manera que el flujo de los gases de combustión de una
cámara es redirigido a través del canal de conexión en la otra cámara. Antes de
iniciar la combustión ambas cámaras deben llenarse con ladrillos crudos, se
selecciona la cámara que va servir de filtro y la que se va a quemar, se abre la
compuerta del túnel que comunica la cámara que se va a quemar con la cámara
que va a servir de filtro y se cierra la compuerta del otro túnel, se cierra la
compuerta de la chimenea de la cámara que se va a quemar y se abre la
compuerta de la chimenea de la cámara que va a servir de filtro. De esta manera
el gas de combustión se filtra en lo que respecta a partículas y su calor se utiliza
para precalentar los ladrillos crudos de la otra cámara. El mismo procedimiento se
repite después con la otra cámara. Cada uno de los hornos tiene una capacidad
promedio de 8,000 ladrillos. Este mecanismo reduce significativamente las
emisiones contaminantes y la demanda de energía [5,20,40,55].
Horno Hoffman
Es una serie de hornos interconectados, consiste en un paso principal del fuego
rodeado en cada lado por varios cuartos pequeños. Cada sitio contiene una
plataforma de ladrillos. En el paso principal del fuego hay un “carro del fuego”.
Cada sitio se enciende por un momento específico, hasta que son los ladrillos
cocidos correctamente, posteriormente el carro del fuego se rueda al cuarto
siguiente. Así, la cubierta de un horno en anillo contenía muchas aberturas,
cubiertas con tapas metálicas, lo que se conocen como “agujeros de
alimentación”, por allí se añaden pequeñas cantidades de carbón cuando es
necesario con una pequeña pala. Este horno utiliza los gases de combustión para
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
29
precalentar los ladrillos crudos, reduciendo con ello a un 50% el consumo de
energía en comparación con otros hornos. El proceso de fabricación de ladrillos
puede ser manual o automatizado [49].
Horno tipo túnel
El horno de túnel consiste, como su nombre lo dice, de un túnel donde los ladrillos
se desplazan continuamente en vagonetas o rodillos a través de una galería muy
larga aproximadamente de 100 metros de longitud y divididos en tres sectores,
precalentamiento, cocción y enfriamiento. Los productos se desplazan del sector
de precalentamiento hacia la zona de cocción, siguiendo un programa de cocción
con parámetros ya definidos para cada tipo de pasta. Obteniéndose productos de
alta calidad. El aire circula en sentido contrario al desplazamiento de la carga,
generando un ahorro en el consumo de combustible en las etapas de
precalentamiento y secado. Estos son hornos de alta productividad. La economía
del horno túnel estriba en que se recupera el calor de los gases de combustión
para calentar la carga que entra y utilizando el calor de los ladrillos que se enfrían
para precalentar el aire de la combustión o en algunos casos, para secar ladrillos
[15,53]
.
Horno de fosa bull (BTK)
Este horno consiste de una zanja en forma de elíptica que mide de 2 a 3 m de
profundo, 100-150 metros en circunferencia, y con una chimenea móvil. La zanja
se llena con ladrillos crudos, y posteriormente se lleva a cabo la combustión
alimentando el combustible por la parte superior a través de un enrejado, la cual
es cubierta con ladrillos cocidos. El aire es conducido a través del enrejado de
ladrillos para salir por la chimenea hacia el exterior, la reutilización del aire caliente
rinde ahorros considerables en el coste de combustible, sin embargo tiene una alta
emisión de contaminantes [48,50].
Horno semicontinuo de cámaras
Este tipo de horno reúne las características de los hornos continuos y los
intermitentes, y optimiza el uso de la energía que se perdería en el calentamiento
de las cámaras subsiguientes. Además cuenta con vagonetas de carga para
facilitar la carga y descargas [38].
Horno de Cámaras Múltiples
Consiste este horno en una serie de cámaras individuales pero conectadas entre
sí, y comparten el mismo cañón de chimenea. Existe hasta de 20 cámaras en
algunos casos, son hornos de alta producción. Su funcionamiento es muy sencillo,
el encendido se inicia en la primera cámara haciendo pasar el calor residual de los
gases de combustión a las siguientes cámaras para precalentar y completar el
secado de los productos cargados, cuando la primera cámara ha alcanzado la
temperatura de cocción, la segunda cámara estará entre los 300 a 400 ºC, para
cuando esto suceda se inicia la combustión en la segunda cámara y la tercera
cámara aprovechará el calor residual de la segunda cámara así sucesivamente
hasta completar la serie, cabe indicar que cada cámara tiene su compuerta para la
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
30
combustión. Estos hornos son muy eficientes puesto que reducen enormemente el
tiempo de operación, como también los costos de operación [38].
Horno de infrarrojo
Entre las características de este horno se puede destacar el ahorro de tiempo para
llevar a cabo el proceso ya que sólo requiere de una hora, a diferencia del horno
convencional que lo hacía en ocho. El horno infrarrojo esta equipado con 90
lámparas de rayos infrarrojos que elaboran el ladrillo en tres etapas calentamiento,
cocción y enfriamiento y aumentan la calidad del producto terminado [20].
Horno solar
El prototipo de horno solar para el cocimiento de tabiques de arcilla se diseñó con
una capacidad de 10 piezas, consiste de un helióstato con nueve espejos, cada
uno con dimensiones de 1 m x 1 m, dirigen los rayos del Sol a un concentrador
parabólico fuera de eje, éste a su vez los enfoca a una cámara de cocción. En el
interior de la cámara se encuentra una cavidad de cuerpo negro que absorbe la
radiación solar y a su vez emite el calor generado a los tabiques colocados
alrededor de la cavidad. La cavidad tiene una pared compuesta, consiste de una
cubierta sólida de material cerámico refractario en el interior, seguida por una
colchoneta aislante de fibras cerámicas y en el exterior un recubrimiento de lámina
de acero al carbón para reducir pérdidas de calor [11].
Hornos de Bóveda de tiro Invertido
En Europa, por la necesidad de mejorar la calidad de los productos se desarrolló
el horno de tiro invertido, cuya característica es que la chimenea se encuentra en
el piso del horno, el fuego sigue hacia arriba para luego ser succionado por la
chimenea atravesando la carga de arriba hacia abajo, con lo que consigue una
cocción homogénea de los productos, puesto que existe una distribución de
temperatura uniforme en la cámara de cocción. Estos hornos pueden tener
formatos cilíndricos y cúbicos, cuyos volúmenes variables tiene mucha aplicación
en la industria cerámica incluyendo la industria ladrillera de producción pequeña y
mediana [38].
Horno gasificación de biomasa (SECAGEM)
Hornos utilizados exclusivamente para la industria de la cerámica estructural (tejas
rojas). Estos hornos están construidos con la última tecnología de control y la
termodinámica aplicada en otros sectores de la industria cerámica para altas
temperaturas y la precisión. Basado en el uso de combustibles renovables con
bajo impacto ambiental, desarrollo de sistemas de combustión se aplica a las
estufas a partir de biogás para reducir el consumo, aumentar la calidad del
producto y el proceso de producción del quemado [15].
Ecoladrillos
Los ecoladrillos son desarrollados a base de un componente llamado KD54, el
cual es un polímero fabricado a base de diversos productos y componentes
naturales. Para la fabricación de ladrillos se usa una mezcla de: KD54, diversos
materiales pétreos (tepetates, material de banco, tierras comunes, etc.) y arcillas,
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
31
se provoca una reacción química mineral natural, una sisterización en frio,
obteniendo una alteración en la estructura de la mezcla en general dando como
resultado una composición sólida, permeable, resistente y moldeable. Se elimina
el uso de materia orgánica como estiércol, no se utiliza quema. Actualmente se
han iniciado operaciones (plan piloto) con algunos ladrilleros en la zona de
Tlajomulco de Zuñiga, Jalisco México [26].
Ladrillos comprimidos
Están hechos de arcilla, arena y un pequeño porcentaje de cal y / o cemento que
se comprime por la máquina. Los beneficios de la Junta, sobre todo en países de
bajos ingresos y comunidades marginadas, son muchos, debido a que dichas
comunidades cuentan con el suelo adecuado el cual es abundante y los bloques
se pueden comprimir ya sea manualmente o utilizando prensas adquiridas a un
bajo costo. La durabilidad de los edificios es superior a la de los bloques de
hormigón o ladrillo cocido [25].
6.3.2 Matriz comparativa para la producción artesanal de ladrillos
De acuerdo a la revisión bibliográfica y al comparar los hornos utilizados en
México; que son principalmente los hornos tradicionales de campaña y en algunas
zonas hornos fijos, y solo en muy pocos sitios hornos MK2; con hornos
extranjeros, se observó que es necesario el introducir tecnologías más eficientes
como podrían ser los hornos vertical VSBK o el horno de gasificación, ya que
debido a su proceso de quemado o cocción continuo de largos períodos, se lleva a
cabo el menor uso de combustibles y la reducción de emisiones por la eficiencia
en la combustión de los combustibles, además una menor perdida de energía
durante el proceso de cocción por su diseño; esto daría como resultado una menor
producción de emisiones como los gases de efecto invernadero y un impacto
positivo en la salud de la población de los ladrilleros y de las comunidades
circunvecinas.
En la Tabla 5 se presenta una matriz de las características de los hornos descritos
anteriormente, con la finalidad de realizar una comparación entre éstos para tomar
una decisión sobre cuál sería la mejor opción para ser utilizados en México. En
esta matriz se evalúan el estatus de la tecnología, la zona de implementación, la
capacidad del horno, el tipo de combustible utilizado, el tipo de alimentación del
combustible, la energía consumida en MJ por kilogramo de ladrillo cocido, si
permite o no recuperar calor para ser utilizado en la etapa de precalentamiento ó
secado, la magnitud de emisiones a la atmósfera, calidad del producto obtenido,
tiempo de cocción del ladrillo por lote, inversión, costo de construcción y de
mantenimiento. Es de suma importancia la utilidad que puede darse a este tipo de
matrices ya que ayudan a que modelos de intervención tecnológica puedan ser
sustentados con este tipo de información.
Así como una comparación de las modificaciones tecnológicas en hornos
tradicionales en México, que puede servir para identificar mejoras tecnológicas sin
un costo alto para su implementación.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
32
Tabla 5. Matriz de evaluación con características de los distintos hornos (1).
Estatus de
la
tecnología
Tecnología
Horno
TradicionalCampaña
Probada
Baja
Horno
Tradicional-Fijo
Probada
Horno
Multicamáras
Horno Vertical,
VSBK
Horno MK
Probada
Tipos de hornos
Horno Hoffman
Horno Túnel
Horno Infrarrojo
Capacidad
de Horno
Diferentes
regiones de
México
Regular
Diferentes
regiones de
México
Regular
Media
Perú
Regular
Probada
Media
Regular
Prueba en
campo
Probada
Media
Ecuador, Perú,
India, Brasil, China
Cd. Juárez, Gomez
Palacio, México
Gran Bretaña,
Colombia, Brasil,
Europa
Brasil, Italia
Probada
Horno
gasificación de
biomasa
Horno BTK
Zonas de
implementación
Baja
Alta
Alta
Probada en
Brasil
Alta
Probada
Media
Prueba
piloto
Alta
Brasil
Pakistan, India,
Bangladesh,
Myanmar
San Diego
Cuachayotla,
Puebla México
Regular
Regular
Alta
Alta
Media-alta
Alta
Capacidad del
horno
(ladrillos/lote
ó día)
Tipo de
combustible
5,000 - 30,000
por lote
Alimentación
de
combustible
Permite
utilizar Energía MJ
otro
por Kg de
combusti
Ladrillo
ble
FC, FA, FGL, FP,
FCA, BMV, BMU,
RSU, RSO, LL, PL,
BM
5,000 - 30,000 FC, FA, FGL, FP,
por lote
FCA, BMV, BMU,
RSU, RSO, LL, PL,
BM
20,000 por lote BMU, RSO, CA
(4 camáras)
6,500 por día
CA
Pala,
dosificadores,
manual,
quemador
Pala,
dosificadores,
manual,
quemador
Automático
Sí
Pala
No
8,000 - 10,000
por lote
2,000 - 24,000
por día
FC, FA, FCA,BMU
Pala,
dosificador
Pala
Sí
50,000 150,000 por
día
6,000,000 por
mes
FGL, FGN, CA
FC, FGN, FP,
BMV
FGN, FLP, BO
Automático
Automático
15,000 -50,000 BMV,CA
por día
Automático
42,000 (7,000
por modulo)
Automático
Energía eléctrica
500 KVA
Permite recuperar
calor para
utilizarlo en la
etapa de
precalentamiento
ó secado
0.5-1.94
No
0.73
No
Baja
Sí
Sí
Sí
0.7-1.0 [15] No
Baja
Sí
0.7
Sí
1.4-1.6 [9]
Sí
1.9-2.5 [9]
Sí
1.1-1.75
Sí
Baja
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
No
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
33
Tabla 5. Matriz de evaluación con características de los distintos hornos (2).
Horno
TradicionalCampaña
Horno
TradicionalFijo
Horno
Multicamáras
Altas
Regular
24-72 horas
Baja
Costo
construcción
(Dólares)
< 1,000
Medianas
Regular
8-24 horas
Baja
< 2,000
Bajas
Buena
18-22 horas
Mediana
10,249.50
Horno
Vertical, VSBK
Bajas (reducción de emisiones en Buena
un 60% respecto a un horno
tradicional)
Bajas (reduce las emisiones a la
Buena
atmosfera en un 80% respecto a
los hornos tradicionales)
1.5-2 horas
Mediana
4,000.00
14-18 horas
Mediana
6,695.00
Tipos de
hornos
Horno MK
Emisiones a la atmosfera
Horno
Hoffman
Calidad del
producto
Tiempo de
cocción/lote
Inversión
Bajas (reduce las emisiones a la
atmosfera en un 50% respecto a
los hornos tradicionales)
Horno Túnel
Bajas (reduce las emisiones a la
atmosfera en un 40% respecto a
los hornos tradicionales)
Horno
Bajas (reduce las emisiones a la
gasificación de atmosfera en un 50% respecto a
biomasa
los hornos tradicionales)
Horno BTK
Medianas
Buena
----
Alta
80,000.00
Buena
----
Alta
1,000,000.00
Buena
----
Alta
Alto
Buena
----
Mediana
Alto
Horno
Infrarrojo
Buena
9.51 horas
Alta
440,000 (6
módulos)
Sin emisiones a la atmosfera en
la fuente
Costo de
manteni
Referencia
miento
Nulo
INE, 2000. Estado Actual de las Ladrilleras en
México, 2000. 15 pp.; DRIyRETC, 2007.
Cuestionarios sobre la actividad ladrillera, 2007
Bajo
INE, 2000. Estado Actual de las Ladrilleras en
México, 1999. 15 pp.; DRIyRETC, 2007.
Cuestionarios sobre la actividad ladrillera, 2007
Medio
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ladrillo artesanal. Octubre de 2010, Gto, Gto.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
34
6.4 Reducción de emisiones de GEI en ladrilleras
Inventario Nacional de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero por la
actividad ladrillera artesanal
La producción artesanal de ladrillo es considerada una fuente difusa, la cual
consiste de numerosos hornos dispersos en México. La cuantificación de gases de
efecto invernadero por el sector ladrillero es complejo por las diferencias
significativas en la actividad ladrillera a lo largo del país. En 2008 y 2009 el
Instituto Nacional de Ecología en colaboración con otras instituciones realizó dos
proyectos para caracterizar dicha actividad en México [14,18,19,30].
Para la estimación de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) por la
producción artesanal de ladrillos en México en este trabajo, se consideraron dos
maneras distintas para la actividad a considerar haciendo una estimación de
producción per cápita de ladrillos y por el número de ladrilleras presentes en las
entidades federativas; debido a que a pesar de que existen numerosos esfuerzos
por estimar la cantidad de ladrillos artesanales producidos, estos no han sido
suficientes por lo que se tuvieron que asumir distintos datos como válidos durante
el proyecto ya que no pudieron ser confirmados.
En 2007, la DGCAyRETC de la SEMARNAT solicitó a las dependencias
encargadas del RETC en los Estados, información sobre la producción artesanal
de ladrillo en su entidad [10]. A esta solicitud respondieron 16 estados y aportaron
información sobre número de hornos, tipo y tamaño de los hornos y combustibles
utilizados. A continuación se presenta una descripción de la información que se
obtuvo (datos tomados de P. Maíz, 2010 [29]):
- Número de Estados que respondieron la solicitud = 16 de 31.
o El Distrito Federal no tiene producción artesanal de ladrillos.
o No todas las encuestas son consistentes o tienen información
completa.
- Número total de establecimientos de producción de ladrillos artesanales =
12,264 en 16 estados.
- Número promedio de hornos por establecimiento = 1.30 (datos de 11
Estados).
- Número de hornos fijos de ladrillos = 2,448 en 5 Estados
- Número de hornos de campaña de ladrillos = 3,000 en 7 Estados
- Número de otro tipo de hornos de ladrillos = 2 en 2 Estados
- Número de ladrillos producidos en 2007 = 1,386,945,000 en 9 Estados
- Número promedio de ladrillos producidos per cápita = 56.6 ladrillos por
habitante (considerando la población reportada por el INE en los9 Estados)
- Capacidad promedio del horno = 12,600 ladrillos por quema (datos de 10
Estados)
- Número promedio de quemas por mes = 1.72 quemas por mes (datos de 9
estados)
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
35
Determinación de actividad:
Caso 1: La mejor aproximación de la actividad fue estimada usando las siguientes
consideraciones: (1) El año base considerado fue el 2006, que es el año base del
inventario nacional de emisiones de GEI más reciente [45]; (2) la producción de
ladrillo de los 9 estados que presentaron información lógica y consistente se
asumió como correcta, y se estimó con la producción per cápita multiplicando por
la población estimada para 2006; (3) para el Distrito Federal no se consideró
producción de ladrillo ya que esta actividad fue prohibida en los últimos años [56]; y
(4) la producción del ladrillo del resto de los Estados fue estimada usando la
producción promedio per cápita de los 9 estados que tuvieron información lógica y
confiable (56.6 ladrillos por habitante), y multiplicado por la población estimada
para 2006 en cada Estado.
Caso 2: Se utilizó la información del número de ladrilleras reportadas en cada uno
de los Estados en diferentes fuentes de información como el Censo Económico
2009 del INEGI (unidades económicas de fabricación de ladrillos no refractarios
327121, Clave SCIAN), por los responsables de las Dependencias Ambientales en
los Estados a través de talleres sobre ladrilleras realizados en México durante
2010, las encuestas realizadas por SEMARNAT en 2007, entre otros [17,20,24,41];
considerando el más apropiado de acuerdo al criterio del experto y asumiendo que
la cantidad de hornos ladrilleros no se ha modificado en los últimos años
considerándolo valido en 2006. Derivado de este conjunto de información se tiene
un total de 16,953 ladrilleras a nivel nacional.
Los factores de emisión de la producción artesanal de ladrillos son usualmente
expresados en términos de masa del gas por masa del ladrillo producido, por lo
que el total de ladrillos estimados en México durante 2006, tiene que ser
expresado en términos de masa de ladrillo. Para determinar la masa de los
ladrillos, si bien se conoce que el tamaño y masa de los ladrillos puede variar en el
país, se consideró el peso promedio de los ladrillos de Guanajuato a partir del
estudio realizado por el INE en 2009 [19], de 3.63 ± 0.2 Kg por ladrillo, resultando
en una producción de ladrillo durante 2006 por la producción per cápita de
17,906,855 Ton y de acuerdo al número de ladrilleras en el país de 18,879,400.
Debido a todas las consideraciones en la estimación de la actividad (por ejemplo:
la misma producción per cápita en los Estados no documentados, el peso
promedio de los ladrillos, entre otras), el intervalo máximo y mínimo de la actividad
fue considerado de 1/3 a 3 veces la actividad promedio.
Los factores de emisión medidos durante el estudio realizado por el INE en 2008
[19]
fueron comparados con los reportados por la EPA [52] para producción de
ladrillo y los reportados por IPCC [47] por la cantidad de energía necesaria para la
cocción de ladrillos. Los factores medidos por el INE se determinaron en hornos
ladrilleros típicos de países en desarrollo, además de seleccionar dos tipos de
hornos con diferente combustible, uno que utilizaba madera (horno tipo campaña)
y otro que utilizaba combustóleo (horno fijo); y las pruebas fueron realizadas en
Salamanca y León, Guanajuato. Los factores de emisión obtenidos en el caso de
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
36
estudio de 2008 para bióxido de carbono (CO2) fueron 376.12 y 291.85 Kg/Ton de
ladrillo cocido, para el combustóleo y la madera, respectivamente; mientras que
para metano (CH4) fueron 0.13 y 0.92 Kg/Ton de ladrillo cocido, por lo que la mejor
estimación se decidió realizarse con los valores promedio de ambos.
Estos factores son comparables con los reportados por la EPA para emisiones de
GEI por la manufactura industrializada de ladrillos, dado que los de la EPA oscilan
entre 136 a 222 Kg de CO2 por Ton de ladrillo producido [52]. Se decidió utilizar los
factores medidos y se compararon los resultados con lo obtenido con los factores
de emisión de IPCC por consumo de energía para la cocción de ladrillos.
Para la estimación de GEI a partir de factores de emisión de IPCC, ya que estos
están dados en toneladas del gas por cantidad de energía consumida, se realizó
una revisión de lo reportado en distintas partes del mundo para hornos artesanales
en cuanto a la energía necesaria para la cocción de un Kg de ladrillo, la cual osciló
en un rango de 0.9 a 3.5 MJ/Kg de ladrillo cocido en hornos tradicionales
[7,19,21,16,37,43,53]
, utilizando para la estimación el valor promedio de 2.09 MJ/Kg de
ladrillo cocido, y los factores de emisión de combustóleo y madera. Cabe
mencionar que los valores estimados en los hornos ladrilleros medidos fueron de
1.42 y 1.41 MJ/Kg de ladrillo cocido para combustóleo y madera respectivamente.
En la Tabla 6 se presentan los factores de emisión para el cálculo de Gases de
Efecto Invernadero de EPA para producción industrializada de ladrillos, los
factores de emisión medidos en el estudio realizado por el INE en 2008 y los
factores de emisión de IPCC por consumo de energía.
52
Tabla 6. Factores de emisión de Gases de Efecto Invernadero
Factores de Emisión EPA: Proceso industria, manufactura de ladrillo (Kg/Ton Ladrillo producido)
Tecnología
FE CO2
FE CH4
FE N2O
222.26
0.017
--Curado y disparo: Horno de túnel dispersión de aserrín
181.44
0.017
--Curado y disparo: Horno de túnel combustión con gas
136.08
0.017
--Curado y disparo: Horno de túnel combustión con carbón
Secador de Ladrillo: calienta con de residuos y
32.21
0.050
--quemadores de gas suplementario
19
Factores de Emisión Medidos en México (Kg/Ton ladrillo cocido)
FE CO2
FE CH4
FE N2O
Combustible
376.12
0.13
--Combustóleo
291.85
0.92
--Madera
47
Factores de Emisión IPCC, 2006
FE (Ton
FE (Kg
FE (Kg
Combustible
CO2/TJ)
CH4/GJ)
N2O/GJ)
73.33
10
2
Diesel
76.59
10
2
Combustóleo
62.44
3
0.3
GLP
99.83
2
0.6
Coque de petróleo
92.71
1
1.4
Carbón bituminoso
109.63
100
15
Madera
109.63
30
4
Bagazo
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
37
En la Tabla 7 se presenta los resultados de la estimación de emisiones de GEI a
nivel nacional de ladrilleras artesanales por Estado utilizando la producción per
cápita de ladrillos y los factores de emisión tanto medidos como de IPCC; mientras
que en la Tabla 8 se presenta la estimación nacional pero a partir de la cantidad
de ladrilleras existentes en el país de acuerdo a distintas fuentes de información.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa-2010
38
Tabla 7. Emisiones de GEI por la producción artesanal de ladrillos en México, producción per cápita.
Población estimada
Estado
2000
INEGI23
2005
INEGI22
Producción
# de ladrillos
de ladrillos
producidos
2006 Linear per cápita
en 2006
Growth
2007
Aguascalientes
944,285
992,737
1,089,642
Baja California
2,487,367 2,630,208
2,915,889
Baja California Sur
424,041
459,293
529,796
Campeche
690,689
716,305
767,538
Coahuila
2,298,070 2,376,922
2,534,626
Colima
542,627
552,775
573,070
Chiapas
3,920,892 4,069,919
4,367,972
Chihuahua
3,052,907 3,128,322
3,279,151
Distrito Federal
8,605,239 8,651,510
8,744,051
Durango
1,448,661 1,472,843
1,521,208
Guanajuato
4,663,032 4,755,344
4,939,968
Guerrero
3,079,649 3,093,870
3,122,313
Hidalgo
2,235,591 2,279,560
2,367,499
Jalisco
6,322,002 6,494,046
6,838,135
México
13,096,686 13,461,010 14,189,657
Michoacán
3,985,667 3,977,829
3,962,154
Morelos
1,555,296 1,578,337
1,624,420
Nayarit
920,185
931,985
955,584
Nuevo León
3,834,141 3,980,201
4,272,322
Oaxaca
3,438,765 3,465,987
3,520,432
Puebla
5,076,686 5,199,265
5,444,422
Querétaro
1,404,306 1,481,839
1,636,906
Quintana Roo
874,963
979,101
1,187,378
San Luís Potosí
2,299,360 2,343,782
2,432,625
Sinaloa
2,536,844 2,565,483
2,622,762
Sonora
2,216,969 2,288,126
2,430,439
Tabasco
1,891,829 1,931,085
2,009,597
Tamaulipas
2,753,222 2,861,628
3,078,441
Tlaxcala
962,646 1,004,870
1,089,319
Veracruz
6,908,975 6,989,471
7,150,462
Yucatán
1,658,210 1,722,505
1,851,096
Zacatecas
1,353,610 1,359,243
1,370,508
Total 97,483,412 99,795,402 104,419,383
Promedio 3,046,357 3,118,606
3,263,106
Máximo 13,096,686 13,461,010 14,189,657
Mínimo
424,041
459,293
529,796
Número
32
32
32
103.5
112,777,968
6.8
19,828,048
56.6
29,986,442
56.6
43,442,662
23.8
60,324,099
58.1
33,295,355
56.6
247,227,238
56.6
185,599,969
56.6
0
56.6
86,100,384
56.6
279,602,189
1.8
5,620,163
8.7
20,597,238
56.6
387,038,452
30.4
431,365,567
56.6
224,257,928
56.6
91,942,149
56.6
54,086,043
56.6
241,813,437
14.7
51,750,353
56.6
308,154,308
56.6
92,648,857
56.6
67,205,606
261.3
635,644,860
56.6
148,448,307
56.6
137,562,870
56.6
113,743,190
56.6
174,239,772
56.6
61,655,467
56.6
404,716,138
56.6
104,772,011
56.6
77,570,775
509.1 4,933,017,845
56.6
154,156,808
261.3
635,644,860
1.8
0
9.0
32
Energía
FE Medidos
FE IPCC
p
cocción Emisiones Emisiones Emisiones Emisiones
ladrillos CO2 (Ton) CH4 (Ton) CO2 (Ton) CH4 (Ton)
(TJ)
854
136,728
215
79,551
47
150
24,039
38
13,986
8
227
36,355
57
21,152
12
329
52,668
83
30,644
18
457
73,135
115
42,552
25
252
40,366
63
23,486
14
1,873
299,730
471
174,390
103
1,406
225,015
354
130,919
77
0
0
0
0
0
652
104,385
164
60,734
36
2,118
338,980
533
197,226
116
43
6,814
11
3,964
2
156
24,971
39
14,529
9
2,932
469,232
738
273,010
161
3,268
522,973
822
304,277
180
1,699
271,883
427
158,187
93
697
111,467
175
64,854
38
410
65,572
103
38,151
23
1,832
293,166
461
170,571
101
392
62,740
99
36,504
22
2,334
373,596
587
217,366
128
702
112,324
177
65,353
39
509
81,478
128
47,406
28
4,815
770,634
1,211
448,372
265
1,125
179,974
283
104,713
62
1,042
166,776
262
97,034
57
862
137,898
217
80,232
47
1,320
211,242
332
122,906
73
467
74,749
117
43,491
26
3,066
490,664
771
285,479
169
794
127,022
200
73,904
44
588
94,044
148
54,717
32
37,370 5,980,621
9,401 3,479,659
2,055
186,894
294
108,739
64
770,634
1,211
448,372
265
0
0
0
0
32
32
32
32
Emisiones
N2O (Ton)
7
1
2
3
4
2
16
12
0
6
18
0
1
25
28
14
6
3
16
3
20
6
4
41
10
9
7
11
4
26
7
5
318
10
41
0
32
% Emisión
nacional
2.29
0.40
0.61
0.88
1.22
0.67
5.01
3.76
0.00
1.75
5.67
0.11
0.42
7.85
8.74
4.55
1.86
1.10
4.90
1.05
6.25
1.88
1.36
12.89
3.01
2.79
2.31
3.53
1.25
8.20
2.12
1.57
100
Tabla 8. Emisiones de GEI por la producción artesanal de ladrillos en México, número de ladrilleras.
Estado
Aguascalientes
Baja California
Baja California Sur
Campeche
Coahuila
Colima
Chiapas
Chihuahua
Distrito Federal
Durango
Guanajuato
Guerrero
Hidalgo
Jalisco
México
Michoacán
Morelos
Nayarit
Nuevo León
Oaxaca
Puebla
Querétaro
Quintana Roo
San Luis Potosí
Sinaloa
Sonora
Tabasco
Tamaulipas
Tlaxcala
Veracruz
Yucatán
Zacatecas
Total
Promedio
Máximo
Mínimo
Número
Ladrilleras
inventariadas
427
200
24
0
400
146
247
475
0
710
2,362
98
258
2,500
650
769
24
134
9
321
4,316
592
1
1,175
273
236
15
23
29
222
2
315
16,953
530
4,316
0
32
Capacidad
# de
promedio de
quemas
los hornos
al año
1,3,4,5
ladrilleros 1,3,4,5
15,000
6
6500
12
14,500
10,000
18,500
12500
12
18
18
12
8,590
17,500
25000
9,000
18
12
8
8
27,500
13,760
24
9
13,050
30,000
11000
11
18
18
13000
24
24
15,338
30,000
5,000
16
15
24
6
17
Peso total de
ladrillos (Kg)
139,500,900
56,628,000
19,807,244
0
252,648,000
95,396,400
298,571,130
258,637,500
0
398,502,126
1,800,552,600
71,148,000
67,430,880
2,063,254,632
1,557,270,000
345,695,645
19,807,244
110,590,448
7,427,717
167,268,767
8,460,223,200
425,494,080
825,302
1,330,758,000
225,307,406
194,771,237
12,379,528
30,732,669
23,933,754
183,217,011
1,650,604
259,970,084
18,879,400,108
Energía para
cocción
ladrillos (TJ)
291
118
41
0
527
199
623
540
0
832
3,758
148
141
4,306
3,250
721
41
231
16
349
17,656
888
2
2,777
470
406
26
64
50
382
3
543
39,400
FE Medidos
FE IPCC
Emisiones
CO2 (Ton)
Emisiones
CH4 (Ton)
Emisiones
CO2 (Ton)
Emisiones
CH4 (Ton)
Emisiones
N2O(Ton)
46,591
18,913
6,615
0
84,381
31,861
99,718
86,381
0
133,094
601,358
23,762
22,521
689,096
520,105
115,457
6,615
36,936
2,481
55,865
2,825,588
142,109
276
444,453
75,249
65,051
4,135
10,264
7,994
61,192
551
86,826
6,305,436
197,045
2,825,588
0
32
73
30
10
0
133
50
157
136
0
209
945
37
35
1,083
818
181
10
58
4
88
4,442
223
0
699
118
102
6
16
13
96
1
136
9,912
310
4,442
0
32
27,108
11,004
3,849
0
49,095
18,537
58,018
50,258
0
77,437
349,883
13,825
13,103
400,932
302,609
67,176
3,849
21,490
1,443
32,504
1,643,990
82,682
160
258,593
43,782
37,848
2,406
5,972
4,651
35,603
321
50,517
3,668,644
114,645
1,643,990
0
32
16
6
2
0
29
11
34
30
0
46
207
8
8
237
179
40
2
13
1
19
971
49
0
153
26
22
1
4
3
21
0
30
2,167
68
971
0
32
2
1
0
0
4
2
5
5
0
7
32
1
1
37
28
6
0
2
0
3
150
8
0
24
4
3
0
1
0
3
0
5
335
10
150
0
32
%
Emisión
nacional
0.74
0.30
0.10
0.00
1.34
0.51
1.58
1.37
0.00
2.11
9.54
0.38
0.36
10.93
8.25
1.83
0.10
0.59
0.04
0.89
44.81
2.25
0.00
7.05
1.19
1.03
0.07
0.16
0.13
0.97
0.01
1.38
100
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia energética y calidad del aire: segunda etapa.
40
En general la cantidad de ladrillos que se estima fueron producidos anualmente,
por una u otra metodología son comparables, por producción per cápita se estima
que se produjeron a nivel nacional 4,933,017,845 ladrillos de manera artesanal,
mientras que por el número de ladrilleras existentes por Estado en el país se
estima una producción anual de 5,200,936,669 ladrillos, presentando una
diferencia relativa de 5.15%.
Por otro lado los resultados de GEI a nivel nacional muestran que la estimación
por los dos diferentes métodos y por los dos tipos de factores son comparables,
están dentro el rango mínimo y máximo considerado que es de 1/3 y de 3,
respectivamente. En la Tabla 9 se presentan los resultados resumen. Sobre todo
las diferencias entre la estimación per cápita y por número de ladrilleras tienen una
diferencia no mayor a 5%. Sin embargo en el caso de la estimación utilizando
diferentes factores de emisión como son los medidos versus los de IPCC, hay una
diferencia de aproximadamente el doble, esto se adjudica a que los factores de
emisión medidos consideran tanto las emisiones producidas por la quema de
combustible como por la materia orgánica contenida en los ladrillos, mientras que
los factores de emisión de IPCC están basados en la cantidad de energía utilizada
para la cocción del ladrillo refiriéndose básicamente al consumo de combustible.
Tabla 9. Emisiones a nivel nacional de Gases de Efecto Invernadero
Método de
Estimación
Per cápita
Número de
ladrilleras
FE Medidos
Emisiones
Emisiones CH4
CO2 (Ton)
(Ton)
Emisiones
CO2 (Ton)
FE IPCC
Emisiones CH4
(Ton)
Emisiones
N2O (Ton)
5,980,621
9,401
3,479,659
2,055
318
6,305,436
9,912
3,668,644
2,167
335
Con las emisiones totales de gases de efecto invernadero por las ladrilleras a nivel
nacional por número de ladrilleras y utilizando los resultados de factores de
emisión se determinó el bióxido de carbono equivalente (CO2eq), convirtiendo al
metano y al óxido nitroso a su valor de CO 2eq; multiplicando la masa del gas en
cuestión por su potencial de calentamiento global como se muestra en la Tabla 10.
Tabla 10. Resultado de la equivalencia de GEI en CO2eq
Gases de Efecto
Invernadero
Bióxido de Carbono (CO2)
Metano (CH4)
Óxido Nitroso (N2O)
Equivalencia en CO2 de una
12
medida de gas (CO2eq)
1
21
310
Emisiones de GEI a
nivel nacional (Ton)
6,305,436
9,912
335
Total CO2eq
CO2eq
6,305,436
208,152
103,850
6,617,438
Comparando los resultados de CO2eq del Inventario Nacional de Emisiones de
Gases de Efecto Invernadero 2006 [44], las cuales ascienden a 709 millones de
toneladas de CO2eq y las emisiones por las ladrilleras de 6.62 millones de
toneladas de CO2eq, equivalen a 1.09% de las emisiones a nivel nacional.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
41
Estimación de emisiones de GEI de la producción artesanal de ladrillo en el Estado
de Guanajuato
Dado que en Guanajuato se cuenta con un inventario de las ladrilleras artesanales
presentes en él, se realizó la estimación de las emisiones de esta actividad de manera
puntual de CO2, CH4 y N2O, para combustóleo, madera y gas LP; por municipio y a nivel
estatal. En la Tabla 11 se presentan las emisiones anuales por municipio por tipo de
contaminante.
Tabla 11. Emisiones a la atmósfera de GEI por municipio y contaminante (Toneladas/año)
Municipio
Abasolo
Acámbaro
Apaseo el Alto
Apaseo el Grande
Celaya
Comonfort
Coroneo
Cortazar
Cuerámaro
Doctor Mora
Dolores Hidalgo
Guanajuato
Huanímaro
Irapuato
Jaral del Progreso
León
Manuel Doblado
Ocampo
Pénjamo
Purísima del Rincón
Romita
Salamanca
Salvatierra
San Diego de la
Unión
San Felipe
San Francisco del
Rincón
San José Iturbide
San Luis de la Paz
San Miguel de
Allende
Santa Cruz de
Juventino Rosas
Silao
Tarandacuao
Tarimoro
Uriangato
Valle de Santiago
Villagrán
Yuriria
Principal
combustible
Madera
Aserrín
Madera
Madera/Combustóleo
Madera/Combustóleo
Combustóleo
Aserrín
Combustóleo
Madera/Combustóleo
Madera/Combustóleo
Madera
Madera/Combustóleo
Madera
Madera/Combustóleo
Madera
Madera
Madera
Madera
Combustóleo
Madera
Aceite
Combustóleo
Madera
Número de
ladrilleras
367
82
44
4
91
50
3
23
48
8
38
195
3
24
6
273
33
28
10
34
23
59
3
Madera
16
Madera/Combustóleo
70
Madera
44
Combustóleo
Aceite residual
150
16
Madera
100
Gas LP
26
Madera
Madera
Madera
Madera
Madera/Combustóleo
Madera
Madera/Combustóleo
Total
229
5
100
5
37
3
112
2,362
Producción
anual
96,888,000
19,081,476
14,020,620
720,000
16,002,960
4,079,760
252,000
4,653,000
8,706,540
960,000
5,070,000
35,100,000
601,800
2,379,000
852,000
49,140,000
3,354,780
4,104,000
1,971,000
11,563,980
1,716,000
8,761,500
178,080
102,643
20,215
14,853
873
17,038
5,530
267
6,353
10,568
1,164
5,371
42,554
638
2,728
928
52,059
3,554
4,348
2,691
12,251
2,343
11,962
189
323.57
63.72
46.82
1.37
52.65
2.30
0.84
2.20
16.48
1.83
16.93
66.89
2.01
6.00
2.60
164.11
11.20
13.71
0.93
38.62
0.81
4.13
0.59
1.38E-04
1.01E-04
5.80E-03
--8.19E-03
4.06E-03
1.84E-04
--6.74E-03
--5.78E-04
7.20E-05
------7.45E-04
--6.36E-02
1.66E-02
---
1,486,500
12,600,000
1,575
15,276
4.96
24.01
--9.07E-03
3,463,680
18,000,000
3,199,100
3,669
24,576
4,368
11.57
8.49
1.51
--2.59E-02
6.40E-03
18,478,920
19,577
61.71
---
3,900,000
39,673,260
254,130
18,763,200
137,700
6,660,000
540,000
20,160,000
437,472,986
146
43,068
269
19,878
146
8,074
572
24,441
486,753
0.00
122.76
0.85
62.66
0.46
12.69
1.80
38.42
1,192.23
CO2
CH4
*
N2O
-------
1.00E-02
3.58E-03
------1.28E-03
--3.87E-03
0.167
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
42
En la Tabla 12 se presenta los resultados totales de las emisiones de GEI
estimadas para el Estado de Guanajuato por los diferentes métodos utilizados en
este documento: per cápita, por número de ladrilleras estimación global y por
número de ladrilleras estimación puntual; así como por los factores de emisión
medidos y de IPCC. Se observa que los resultados son comparables entre los
distintos métodos de estimación, y que continua habiendo una diferencia
importante entre los resultados utilizando distintos factores de emisión, medidos vs
IPCC del orden del doble.
Tabla 12. Emisiones en el Estado de Guanajuato de GEI por ladrilleras
Método de
Estimación
Per cápita
Número de
ladrilleras
Caso de
estudio
FE Medidos
Emisiones
Emisiones CH4
CO2 (Ton)
(Ton)
Emisiones
CO2 (Ton)
FE IPCC
Emisiones CH4
(Ton)
Emisiones
N2O (Ton)
338,980
533
197,226
116
18
601,358
945
349,883
207
32
486,753
1,192.23
277,485
219
33
Las emisiones de CO2eq por la producción de ladrillos artesanales del Estado de
Guanajuato ascienden a 522,020 toneladas, que comparado con las emisiones a
nivel nacional de 6.59 millones de toneladas, equivalen al 8%; debido a la
actividad considerada en la Entidad aun cuando equivale a aproximadamente el
14% de las ladrilleras establecidas en el país.
Es importante resaltar que existen fuentes de incertidumbre en la estimación de
emisiones por la producción de ladrillos artesanales las cuales se agrupan por la
determinación de la actividad ladrillera: el número real de ladrilleras presentes en
cada una de las entidades federativas en el año de estudio, la producción per
cápita, el número de habitantes en el año de estudio, el número de ladrillos
producidos por entidad federativa, el peso del ladrillo, la energía necesaria para
cocer un kilogramo de ladrillo, entre otros. Y otras por el uso de factores de
emisión: medidos a condiciones específicas y particulares, así como los factores
de emisión de IPCC que están dados en consumo de energía necesaria para el
proceso respecto al tipo de combustible utilizado. Por ello el margen de estimación
de 1/3 a 3 veces el valor promedio calculado.
Escenarios de reducción de emisiones de Gases de Efecto Invernadero
De acuerdo al inventario nacional de emisiones de GEI de las ladrilleras
artesanales en México reportadas en la sección anterior, se observó que el estado
de Guanajuato tiene una importancia nacional debido al número de ladrilleras
presentes en el así como el Estado de México. Por lo anterior se realizaron
escenarios de cálculos de reducción de emisiones de GEI considerando cambios
respecto a los procesos tradicionales, uno planteando el uso de un horno más
eficiente, otro escenario por uso de combustibles con menor impacto, y otro por el
uso de tecnología enfocada en hacer más eficiente el uso de combustibles.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
43
Escenario 1.
En Guanajuato se plantea la instalación de hornos MK2, el cual además de operar
de una forma más eficiente, tiene la característica de poder utilizar diversos
combustibles, dependiendo del tipo de modificaciones a los que haya sido
impuesto el horno, sobre todo en la parte de la alimentación de combustibles
[5,20,40,55]
. Además de tener una capacidad de producción promedio a los hornos
artesanales en México de ocho mil ladrillos por lote; estos hornos reportan tener
una reducción de emisiones a la atmósfera del 80% respecto a los hornos
tradicionales y una reducción del 50% en el consumo de combustible.
Si la producción anual de ladrillos en Guanajuato es de 437,472,986 piezas, con
2,362 hornos ladrilleros realizando en promedio 24 quemas al año, teniendo una
capacidad de los hornos de 8,000 ladrillos por lote. Para esta producción se
emitieron 522,020 toneladas de CO2eq, con el uso de hornos MK2 en el Estado de
Guanajuato se estima que al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero
al 50%, por la reducción en el consumo de combustible, se estarán emitiendo
261,010 toneladas de CO2eq.
Escenario 2.
El Estado de México, tiene una alta densidad de hornos, y en la cual se está
implementando el uso de dosificadores de combustible, con la finalidad de
fortalecer la reconversión tecnológica en los hornos. Los hornos fijos abiertos a la
atmósfera, son uno de los más utilizados en la industria ladrillera a nivel nacional,
estos hornos son generalmente de geometría rectangular y poseen de uno a tres
niveles, de los cuales cada nivel tiene una altura distinta, además el área de cada
base de cada nivel disminuye con forme se asciende de nivel.
Los dosificadores de combustible, inyectan aserrín mezclado con aire mejorando
la combustión; se ha demostrado que la combustión de la madera utilizando los
dosificadores ha reducido de manera significativa las emisiones [5,20,41], así como el
consumo de combustibles hasta en un 20%.
Por lo anterior teniendo como escenario el implementar dosificadores en todo el
Estado de México el cual cuenta con 650 hornos los cuales emiten al año 544,413
toneladas de CO2eq, si en todas se implementa el uso de dosificadores y la
utilización de aserrín como combustible, se reducirían por lo menos el 20% de las
emisiones de gases de efecto invernadero por una mejor combustión, emitiendo
435,530 toneladas de CO2eq.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
44
6.5 Cuestionario para aplicación en campo
Basados en la revisión de los cuestionarios, y en el desarrollo de cuestionarios
aplicados en campo durante 2009, se ha implementado un nuevo cuestionario,
enfocado en analizar los siguientes puntos:
-
Proceso de producción de ladrillos
Identificación de las tecnologías utilizadas
Identificación del tipo de combustibles utilizados
Desarrollo de balances energéticos en cada parte del proceso de
producción, considerado a partir del inicio de cada quema
Estructura y dimensiones de los hornos
Identificación de puntos clave para la mejora en el proceso de producción
En el Anexo 1 se muestra el formato del cuestionario (encuesta) a aplicar, en
general se ha determinado la aplicación de al menos treinta encuestas por sitio,
con el fin de aplicar un estadístico confiable, que proporcione la base de las
condiciones de trabajo y proceso de producción de la zona donde llevará a cabo el
estudio de los hornos seleccionados.
Con el levantamiento de este cuestionario para la determinación de la eficiencia de
operación de un horno ladrillero, se espera determinar el porcentaje específico de
cada gasto realizado en las ladrilleras. Poniendo especial énfasis en determinar y
clasificar los tipos de combustibles utilizados y determinar cuáles son los
combustibles más apropiados y que a un menor precio con un alto calor de
combustión, hagan más rentable la actividad ladrillera.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
45
7. CONCLUSIONES
En cuanto al impacto de las ladrilleras sobre la calidad del aire en los sitios de
estudio en el estado de Guanajuato, se cree que existen impactos muy locales por
esta fuente en cuanto a partículas, esto no se pudo confirmar del todo por la falta
de datos meteorológicos en los sitios. Sin embargo se observaron eventos que
rebasan la norma ambiental diaria para PM10 y PM2.5 de 120 y 65 µg/m3,
respectivamente; además de sobrepasar en los sitios más cercanos a las
ladrilleras la norma anual de 50 y 15 µg/m 3 concentración promedio de PM10 y
PM2.5. Para poder concluir si las ladrilleras son las responsables de estos
episodios se recomienda comparar el mismo periodo de muestreo con los datos
de monitoreo en la Ciudad de León, además de obtener mayores elementos para
discriminar el impacto de otras fuentes como la resuspensión.
La caracterización del proceso de combustión en los hornos ladrilleros evaluados
mostro que el horno fijo que utiliza como combustible combustóleo es el de mayor
eficiencia energética durante el proceso de cocción ya que su consumo de energía
por kilogramo de ladrillo cocido fue de 1.42 MJ, además de alcanzar temperaturas
óptimas para la cocción de los ladrillos obteniendo una buena calidad de los
mismos; en comparación los hornos de campaña y que utilizan combustibles
como la madera y el cual no alcanzo temperaturas óptimas para la cocción
afectando con ello la calidad de los ladrillos obtenidos, y la cantidad de
combustible consumido, aun cuando el consume energético fue de 1.41 MJ / Kg
de ladrillo cocido. Respecto al horno con una mejor tecnología (MK2) evaluado
este no pudo compararse por estar aun en el proceso de curado, por lo que se
recomienda realizar más mediciones en este horno para obtener una evaluación
comparable. Por otro lado se identificó que el intervalo entre los 650 y 850 grados
es el adecuado para el cocimiento de los ladrillos, obteniendo con ello una mejor
calidad de los mismos.
Se integró una matriz con las características de los diferentes hornos ladrilleros
tradicionales y mejorados, a partir de la cual se identificaron como opciones a
implementarse en México por tratarse de tecnologías más eficientes los hornos
vertical VSBK y el MK2, por su proceso de quemado o cocción continuo de largos
períodos, el menor uso de combustibles, la reducción de emisiones por la
eficiencia en la combustión de los combustibles, además una menor perdida de
energía durante el proceso de cocción por su diseño; lo que daría como resultado
una menor producción de contaminantes y un impacto positivo en la salud de la
población de los ladrilleros y de las comunidades circunvecinas.
Se estimó que la actividad ladrillera contribuye con aproximadamente el 1.09% de
las emisiones de bióxido de carbono a nivel nacional en México. Se observó que
un cambio de tecnología en las ladrilleras artesanales favorecen hasta en un 50%
en la reducción de contaminantes a la atmósfera. En cuanto a la contribución de
GEI a nivel nacional por esta fuente en el Estado de Guanajuato, se estimó en 8%;
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
46
debido a la actividad considerada en la Entidad aun cuando equivale a
aproximadamente el 14% de las ladrilleras establecidas en el país.
Se observó que los factores de emisión obtenidos por medición en dos hornos
tradicionales en el estado de Guanajuato, son mayores comparados con factores
de emisión de IPCC, por un orden de magnitud de 40% la diferencia, esto debido a
que el factor de emisión de IPCC aplicado solo considera la emisión por el
consumo de combustible y no incluye la emisión por la materia orgánica presente
en los ladrillos y que también se combustiona.
El uso de hornos mejorados como es el caso del horno MK2 en regiones del país,
tiene reportes de poder reducir hasta en un 40% el consumo de combustibles y
con ello la mitigación de emisiones a la atmósfera; así como la tecnificación
durante la combustión como pueden ser dosificadores ayudan a disminuir en un
20% el consumo de combustibles. Es necesario sin embargo verificar estas
reducciones en campo e identificar opciones de optimización.
Se desarrolló una encuesta en la cual se incluyen puntos críticos que permiten
contar con información más precisa sobre la actividad ladrillera y poder estimar su
contribución y opciones de mitigación.
Se concluyó que el desarrollar estudios completos en las ladrilleras en diferentes
puntos de la república, ayudará a evaluar de forma cuantitativa los problemas
tanto de tecnología como de trabajo a partir de conocer la eficiencia en los hornos
estudiados y de los productos obtenidos.
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
47
8. BIBLIOGRAFÍA
1. Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación (COSUDE).
http://www.sdc.admin.ch/es/Pagina_principal Página consultada el 16 de Julio
de 2010.
2. ASTM, 1995. Standard Test Method for Gross Calorific and Ash Value of
Waste Materials. American Society For Testing and Materials, pp 1-7.
3. ASTM Designation: D 5468-95, 1995, Standard Test Method for Gross
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Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
52
ANEXO 1. ENCUESTA PARA SU APLICACIÓN EN LADRILLERAS
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
53
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
54
nmsnm
TIEMPO, COSTOS Y PERSONAL DEDICADO A LA FABRICACIÓN DE LADRILLOS
$ Costo
Tiempo (h)
Millar de ladrillos crudos
Carga de ladrillos al horno
Quema del horno
Descarga de ladrillos cocidos
Limpieza del horno
TIEMPO DE CADA ETAPA DE PRODUCCIÓN
Tiempo (h)
Llenado del horno con ladrillos crudos
Precalentamiento
Adición de combustible principal
Temperatura máxima en la parte superior
Enfriamiento
Descarga
Limpieza del horno
Preparación del horno para recargar
# personas
ESTATUS Y OBLIGACIONES ADICIONALES A LA PRODUCCIÓN DE LADRILLOS
¿Estaría dispuesto/a a realizar pruebas con otro tipo de horno?
Actividades desarrollas que le permiten obtener ingresos adicionales
Número de personas que trabajan en el horno
¿Cuántas personas que trabajan en el horno son jefes de familia?
¿Cuantos trabajadores y que otras actividades adicionales desarrollan para tener ingresos adicionales?
DATOS GENERALES DEL HORNO
Nombre y puesto de la persona encargada del horno
Dirección de la ladrillera
Calle
Número
Colonia
Barrio
C.P.
Municipio
Estado
Coordenadas GPS
N
O
Tipo de horno
Tiempo de operación del horno
Millares de ladrillos producidos por quema
Quemas por mes en periodo seco
Quemas por mes en periodo de lluvia
Quemas por año
Kilogramos estimados de producción de ceniza por quema y uso
El horno es propio o rentado (costo de la renta)
El terreno es propio o rentado (costo de la renta)
Tipos de ladrillo producidos
Costo por ladrillo producido
Costo por millar puesto en domicilio
Costo por millar sin transporte
COSTOS DE LOS LADRILLOSPRODUCIDOS
DATOS GENERALES DE LOS LADRILLOS
Dimensiones
Largo
Medidas del molde
Ladrillos crudos
Ladrillos cocidos
Medidas del molde
Otros tipos crudo
Otros tipos cocido
Medidas del molde
Otros tipos crudo
Otros tipos cocido
Medidas del molde
$ Costo
Ancho
Espesor
ENLISTAR EQUIPO USADO PARA LA PRODUCCIÓN DE LADRILLOS
1
4
2
5
3
6
Peso (kg)
EQUIPO DE SEGURIDAD UTILIZADO EN LA PRODUCCIÓN DE LADRILLOS
Sombrero
Otros, enlistar
Mascarilla
1
Zapatos
2
Casco
3
Cachucha
4
Gafas de protección
5
Guantes
6
FAVOR DE LLENAR LAS TABLAS PROPORCIONANDO LOS DATOS CORRESPONDIENTES DE LA QUEMA DE LADRILLOS, DE ACUERDO AL TIPO DE HORNO MATERIALES Y COMBUSTIBLES UTILIZADOS
El presente cuestionario tiene como objetivo determinar el estado actual de las ladrilleras, con el fin de identificar las posibles mejoras en tecnología que determinen la reducción de emisiones.
DATOS DEL ENCUESTADOR
Nombre de la persona que lleno el cuestionario
Teléfono
Fecha de realización de la encuesta
dia
mes
año
Evaluación preliminar del impacto ambiental por la producción artesanal de ladrillo: cambio climático, eficiencia
energética y calidad del aire: segunda etapa.
55
Cantidades Unidades
de compra
Costos de Lugar de procedencia
compra
Costo
DIMENSIONES DE LOS HORNOS
Para hornos trapezoidales usar todas las medidas indicadas e identificar:
Para hornos Cúbicos usar solo las medidas de la base mayor e identificar:
Número de niveles del horno
De cada nivel indicar:
Nivel 1
Largo (m)
Ancho (m) Altura (m) Espesor (m)
Medidas base mayor
Medidas base menor
Altura
Espesor de pared
Nivel 2
Medidas base mayor
Medidas base menor
Altura
Espesor de pared
Nivel 3
Medidas base mayor
Medidas base menor
Altura
Espesor de pared
Nivel 4
Medidas base mayor
Medidas base menor
Altura
Espesor de pared
EQUIPO UTILIZADO PARA LA ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE
Cantidad
Tiempo
Adición
Quemadores
Caldera
Palas
Pala mecánica
Dosificadores
Otros (indicar
Costos de Lugar de procedencia
compra
EN CASO DE UNA CONFIGURACIÓN DE HORNO DIFERENTE ESPECIFICAR SUS MEDIDAS DE ACUERDO A SU ESTRUCTURA
Número de niveles
Altura de cada nivel (m)
Geometría 1
m1
Geometría 2
m2
Geometría 3
m3
Geometría 4
m4
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
Aserrín
Leña
Tecata
Olote de maíz
Combustóleo
Cascarilla de café
Cascarilla de coco
Aceite gastado
Recorte de tela
Recorte de cuero
Gas LP
Llantas
Residuos plásticos
Diesel
Estiercol
Madera (indicar tipo)
COMBUSTIBLES UTILIZADOS PARA LA LA QUEMA DE LADRILLOS
¿Utilizaban otros tipos de combustibles en el pasado?
¿Qué tipo de combustibles eran usados?
¿Por cuánto tiempo fueron usados dichos combustibles?
Combustibles
Cantidad
Unidades
Uso
MATERIA PRIMA UTILIZADA PARA LA PRODUCCIÓN DE LADRILLOS
Materiales
Cantidad Cantidady/o Unidades Cantidad de Cantidades Unidades
proporción
ladrillos
de compra
Arcilla
Tierra negra
Arena
Tierra lama
Desasolve
Aserrín
Ceniza
Estiercol
Agua
Otros (enlistar)