Source: http://www.slideshare.net/ChristopherZuigaCruz/guia-conama
Timestamp: 2016-05-31 08:43:18+00:00

Document:
Christopher Zuñiga Cruz, Consultor Ambiental
at Nakamura Consultores SAC
EN EL REGISTRO DE EMISIONES Y TRANSFERENCIA DE CONTAMINANTES
GUÍA METODOLÓGICA PARA LA ESTIMACIÓN DE EMISIONES ATMOSFÉRICAS DE FUENTES FIJAS
Y MÓVILES EN EL REGISTRO DE EMISIONESYTRANSFERENCIA DE CONTAMINANTES
© 2009 Comisión Nacional del Medio Ambiente
Teatinos 254/258, Santiago de Chile
Editor responsable: Departamento de Control de la Contaminación de CONAMA
Diseño de Portada:ANDROS Impresores
I.S.B.N. 978-956-7204-36-6
Se terminó de imprimir esta obra en el mes de diciembre de 2009
Diseño y producción Andros Impresores
atmosféricas de fuentes fijas y
móviles en el Registro de Emisiones
y Transferencia de Contaminantes
GuIametodolOgicaparalaestimaciOndeemisionesatmosfEricasdefuentesfijas
ymOvilesenelRegistrodeEmisionesyTransferenciadeContaminantes
•	Marcos Serrano
•	Walter Folch
•	RubénTriviño
Secretaría de Planificación deTransporte (SECTRA)
•	RenéVillafranca
•	Maritza Jadrijevic
•	Carmen Gloria Contreras
•	Jimena Silva
•	Priscila Ulloa
•	Camilo Montes
•	Jaime Escobar
Rialto Consultores Ambientales
•	Juan Carlos Bordones
Contaminante Importancia
PTS Partículas Totales Suspendidas Contaminante Criterio (sin norma primaria calidad
MP 10 Material Particulado de 10 micrómetros Contaminante Criterio (con norma primaria de ca-
lidad de aire)
CO Monóxido de Carbono Contaminante Criterio (con norma primaria de ca-
NOx Óxido de Nitrógeno Contaminante Criterio y Gas de Efecto Inverna-
dero (Protocolo de Kioto) (con norma primaria de
calidad de aire)
SOx Óxido de Azufre Contaminante Criterio (con norma primaria de ca-
COV Compuestos Orgánicos Volátiles Contaminante Criterio (sin norma primaria de ca-
NH3 Amoníaco Precursor de formación material particulado
(sin norma primaria de calidad de aire)
PCDD y PCDF Dioxinas y Furanos Dioxinas y Furanos (Convenio de Estocolmo)
Hg Mercurio Programa Global del Mercurio (neuro tóxico
sin norma primaria de calidad de aire)
MP 2.5 Material Particulado de 2.5 micrómetros Contaminante Criterio (en proceso de contar con
norma primaria de calidad de aire)
CO2 Dióxido de Carbono Gas de Efecto Invernadero (Protocolo de Kioto)
Pb Plomo Contaminantes Criterio (con norma primaria de
As Arsénico Arsénico, D.S. Nº 165 de 1999 del Ministerio Se-
cretaría General de la Presidencia, Norma de Emi-
sión para la regulación del contaminante arsénico
emitido al aire (1999)
Benceno Cancerígeno en humano (sin norma primaria de
Tolueno Cancerígeno en humano (sin norma primaria de
TRS Ácido sulfhídrico / Sulfuro de hidrógeno D.S. Nº 167 de 1999 del Ministerio Secretaría Ge-
neral de la Presidencia. Norma de Emisión para
Olores Molestos (1999)
Calderas acuatubulares : Donde el fuego pasa por fuera de los tubos que llevan interiormente el
agua o líquido de intercambio.
Calderas pirotubulares : Donde el fuego pasa por dentro de tubos que están rodeados de agua
o líquido de intercambio.
Cámara de sedimentación : Equipo de control de emisiones de material particulado, que se basa
en un aumento de volumen de los gases que genera una reducción de
su velocidad, permitiendo su sedimentación.
Combustibles : Tipos de energéticos de acuerdo a las definiciones de los decretos de
Common rail : Sistema de inyección de combustible en motores de combustión inter-
Cribado : Proceso de tamizado o selección por tamaño de un producto o mate-
ria prima.
Electro refinación : Proceso de refinación del cobre que se realiza en un baño electrolítico.
EPA : Agencia de Protección Ambiental de EE.UU.
EQt : Unidad de la Toxicidad equivalente
Factor de emisión : Promedio de un gran número de mediciones de emisiones de conta-
minantes atmosféricos, que son representativas de un tipo de fuentes
IPCC : Panel Internacional sobre Cambio Climático.
Laboratorios autorizados : Laboratorios privados que realizan mediciones de emisiones en fuen-
tes fijas, autorizados por la SEREMI de salud correspondiente al lugar
de residencia del laboratorio.
MINSAL : Ministerio de Salud.
Piro refinación : Proceso de refinación del cobre por medio de aplicación de fuego
Plantas BACH : Equipos de producción que operan procesando una cantidad fija de
materia prima de principio a fin de la transformación, requiriendo de
una descarga y carga para iniciar un ciclo nuevo.
PNUMA : Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
Portal del D.S. 138/2005 MINSAL : Página WEB del MINSAL para la declaración de emisiones atmosféri-
cas generadas por fuentes industriales.
Tecnología de Abatimiento : Equipos de reducción o captación de las emisiones atmosféricas de
SCC : Código de clasificación de fuentes de la EPA, permite ordenar en for-
ma estructurada los diferentes tipos de fuentes industriales.
SEREMI : Secretaría Regional Ministerial.
Spreader : Sistema de carga en calderas de parrillas móviles, que permite alimen-
tar el combustible mediante un dosificador con forma de espátula.
UNEP : Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
Polimerizadoras : Fuentes fijas del tipo procesos en las cuales se procesan polímeros plás-
Alto horno : Horno de fundición de hierro de tipo vertical que usa carbón coke
Corridas AM y FP : La información base de las corridas de transporte son entregadas a
nivel de arco vial, correspondiendo al nivel máximo de desagregación
espacial de la información de trasporte. Por otra parte, estas corridas
sólo reportan flujos y velocidades para el período punta, horario 8:30
a 9:30 y período fuera de punta, horario 10:00 a 12:00. Por tanto, para
obtener flujos a lo largo del día es necesario complementar la infor-
mación con perfiles temporales de flujo de 24 horas y para todos los
EOD : Encuesta Origen Destino.
EQT : Equivalente de Toxicidad.
ESTRAUS : Nombre asignado al modelo de transporte de cuatro etapas de equili-
brio simultáneo para ciudades de gran tamaño, desarrollado por SEC-
INE : Instituto Nacional de Estadísticas.
MODEC : Modelo de Valoración Económica de los Cambios de Emisiones/Con-
centración generados por el Transporte, desarrollado por SECTRA.
MODEM : Modelo de emisiones vehiculares de SECTRA.
Modelación SECTRA : Corridas de los modelos Estraus o Vivaldi manejados por SECTRA.
PACIN : Estudios de investigación de instrumentos de planificación ambiental
para ciudades intermedias, desarrollado por SECTRA en tres etapas.
Estudio que ha estimado las emisiones utilizando el modelo MODEM
en las principales ciudades intermedias del país.
RVP : Presión de vapor Reid del Combustible.
Saturno : Modelo de Asignación de Redes de tráfico.
SECTRA : Secretaría de Planificación de Transporte.
VKT : Vehículos Kilómetros totales.
PRESENTACIÓN������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 11
RESUMEN EJECUTIVO���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 13
1.	ESTIMACIÓN DE EMISIONES DE FUENTES FIJAS����������������������������������������������������������������������������������������������������� 15
1.1.	Asfaltos������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 18
1.2.	Calderas generadoras de vapor y/o agua caliente������������������������������������������������������������������������������������������������ 21
1.3.	Producción de cemento, cal y yeso������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 35
1.4.	Centrales termoeléctricas��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 43
1.5.	Producción de cerámica������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 57
1.6.	Equipos electrógenos������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 59
1.7.	Producción deVidrio�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 64
1.8.	Producción de celulosa��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 67
1.9.	Fundiciones primarias y secundarias������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 70
1.10.	Siderurgia�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 74
1.11.	Petroquímica������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 78
2.	ESTIMACION DE EMISIONES DE FUENTES MOVILES������������������������������������������������������������������������������������������� 81
2.1.	Metodología para ciudades que cuentan con modelo de transporte������������������������������������������������������� 81
2.2.	Metodología para ciudades que no cuentan con modelo de transporte����������������������������������������������� 106
BIBLIOGRAFÍA���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 115
3. ANEXO 1: Densidades y poderes caloríficos de los combustibles nacionales����������������������������������������������� 116
4. ANEXO 2: Laboratorios autorizados por la Secretaría Regional Ministerial de Salud Región Metro-
politana para realizar muestreos Isocinéticos de Material Particulado Ch-5��������������������������������������������������� 117
5. ANEXO 3: Listado de categorías vehiculares de la metodología y su descripción�������������������������������������� 118
6. ANEXO 4: Factores de emisión provenientes de COPERT III y mediciones locales en 3CV�������������� 126
7. ANEXO 5: Factores de emisión propuestos por estudio CONAMA RM 2008������������������������������������������ 135
El 23 de junio de 2005 el Consejo Directivo de
CONAMA, por acuerdo Nº 277, aprobó la Pro-
puesta Nacional y Plan deAcción de Implementación
del Registro de Emisiones y Transferencia de Con-
taminantes (RETC) en Chile, cuyo objetivo general
es establecer las especificaciones de los elementos
técnicos, informáticos, administrativos, institucionales
y legales tendientes a la implementación del sistema
del RETC Nacional.
Esta guía tiene por propósito complementar los
esfuerzos realizados por la Comisión Nacional del
Medio Ambiente, el Ministerio de Salud, y el Minis-
terio de Planificación a través de la Secretaría de
Planificación deTransporte,para fortalecer la infraes-
tructura disponible para la estimación de emisiones
y estandarizar las metodologías de estimación de
emisiones a nivel nacional.
En este sentido, el Ministerio de Salud y la Comisión
Nacional del Medio Ambiente han realizado impor-
tantes esfuerzos en esta dirección. El Ministerio de
Salud migró el programa cliente a ambiente Web,
para declarar las emisiones de las fuentes fijas at-
mosféricas en todas las regiones del país a partir
del Decreto Supremo MINSAL Nº 138, publicado
en el Diario Oficial el 17 de noviembre del 2005.
Por su parte CONAMA generó la Calculadora de
Emisiones de fuentes fijas atmosféricas, para facilitar
y agilizar el procesamiento de dichas declaraciones.
En el caso específico de las fuentes industriales, es-
pecialmente para las industrias de mayor tamaño, se
cuenta con la exigencia del D.S. MINSAL 138/2005,
que obliga a este tipo de fuentes a reportar sus emi-
siones. Para la aplicación de este decreto se cuenta
con una plataforma Web de propiedad del Ministe-
rio de Salud (www.declaracionemision.cl), en la cual
la industria realiza su declaración de emisiones de
fuentes fijas atmosféricas.
LadeclaraciónWebdelDSMINSAL138incluye,prin-
cipalmente, información general del establecimiento,
su localización, características técnicas y emisiones
de fuentes fijas.Toda esta información es traspasada
a la Calculadora de Emisiones en forma estructu-
rada en donde se efectúa el cálculo de emisiones
según la metodología de CONAMA-MINSAL para
el desarrollo de inventarios de emisiones.
En cuanto a la Calculadora de Emisiones,esta corres-
ponde a la migración a plataforma Web del sistema
de administración del inventario de emisiones de-
sarrollado por CONAMA RM el año 2002, el cual
es una estructuración conceptual de las metodolo-
gías de cálculo requeridas para la obtención de los
complejos inventarios de fuentes industriales. En tér-
minos generales, dicho sistema permite un traspaso
automatizado de la información declarada por los
sectores industriales a través de la declaración Web
del Ministerio de Salud,como base para el inventario
y procesos automáticos de cálculo de emisiones. El
inventario de emisiones generado por este sistema
es de alta complejidad considerando que uno de sus
objetivos principales es la alimentación de modelos
de dispersión de contaminantes atmosféricos y la
evaluación de beneficios de medidas de reducción
de emisiones, lo cual implica la generación de in-
ventarios distribuidos espacial y temporalmente, y
desagregados en sustancias químicas.
Por otra parte, el Ministerio de Planificación, a través
de la Secretaría de Planificación de Transporte, ha
desarrollado modelos de transportes que permiten
simular las emisiones a la atmósfera de los contami-
nantes generados por el transporte en las principales
Ponemos a disposición de los distintos sectores
productivos y a la ciudadanía en general esta guía,
que resume las metodologías que son usadas por
el Estado de Chile, para estimar las emisiones at-
mosféricas tanto para fuentes fijas como móviles, y
que son utilizadas para realizar los reportes anua-
les del Registro de Emisiones y Transferencia de
Esperamos que este esfuerzo conjunto de la Comi-
sión Nacional del Medio Ambiente, del Ministerio
de Salud y del Ministerio de Planificación a través
de la Secretaría de Planificación de Transporte, sea
un aporte al cumplimiento de las obligaciones am-
bientales de los sectores productivos del país, que
permitan su crecimiento sustentable.
Por último, agradecemos los aportes de la Agencia
Canadiense para el Desarrollo Internacional que a
través del Banco Mundial ha hecho posible la publi-
cación de esta Guía.
Esta publicación explicita detalladamente las
metodologías utilizadas para la estimación de
emisiones atmosféricas de fuentes fijas y móviles de
interés para el Registro de Emisiones yTransferencia
Los parámetros a los cuales se detallan las metodo-
logías para la estimación de emisiones atmosféricas
de fuentes fijas de interés en el Registro de Emisio-
nes y Transferencia de Contaminantes están dados
en el Decreto Supremo Nº 138/05 del Ministerio
de Salud, a través de la circular dictada para tal pro-
pósito, que imparte instrucciones sobre la aplicación
de dicho decreto, y establece los contaminantes a
declarar, los cuales se detallan a continuación:
–	Ácido sulfhídrico/Sulfuro de hidrógeno (oTRS)
–	Arsénico
–	Benceno
–	Compuestos OrgánicosVolátiles
–	Dibenzofuranos policlorados (PCDF)
–	Dibenzoparadioxinas policloradas (PCDD)
–	Monóxido de carbono
–	MP10
–	Nitrito más Nitrato (y NOx)
–	Nitrógeno amoniacal (o NH3)
–	PartículasTotales Suspendidas (PTS)
–	Plomo
–	SOx
–	Tolueno / metil benceno /Toluol / Fenilmetano
–	Mercurio
Esta guía entrega los contenidos a incluir en la ficha
para cada una de las 11 categorías de fuentes reque-
ridas, para la estimación de emisiones.
La metodología general empleada para la estima-
ción de emisiones de este tipo de actividades es la
E fe Na
* * 1
fe : Factor de emisión
Na : Nivel de actividad diaria, semanal y mensual
de la fuente estimada.
Ea : Eficiencia de abatimiento
Se indican los factores de emisión para cada una de
las 11 categorías de fuentes requeridas, para la esti-
mación de emisiones; para ello se señalan ejemplos
para cada uno de los sectores que deben declarar
por el D.S. MINSAL 138/2005, y cómo se aplican
las metodologías utilizadas para la estimación de
emisiones atmosféricas de fuentes fijas de interés
para el Registro de Emisiones y Transferencia de
Los ejemplos tienen relación con el artículo 2º del
D.S. MINSAL 138/2005, el cual señala:“estarán afec-
tas a la obligación de proporcionar los antecedentes
para la determinación de emisión de contaminantes,
las fuentes fijas que correspondan a los siguientes
rubros, actividades o tipo de fuente”:
Calderas generadoras de vapor y/o agua••
Producción de celulosa••
Fundiciones primarias y secundarias••
Centrales termoeléctricas••
Producción de cemento, cal o yeso••
Producción de vidrio••
Producción de cerámica••
Siderurgia••
Petroquímica••
Asfaltos••
Equipos electrógenos••
Finalmente, en la presente guía se han incorpora-
do las metodologías de estimación de emisiones
de fuentes móviles para ciudades que cuentan
con modelos de trasporte y ciudades que no
cuentan con modelos de transporte. En el caso
de las ciudades que cuentan con modelo de
transporte, esta metodología fue desarrollada
en estudios tanto de la Comisión Nacional del
Medio Ambiente (CONAMA) y en la Secreta-
ría de Planificación de Transporte (SECTRA) en
la última década y en el caso de metodología
de estimación de emisiones para ciudades sin
modelo de transporte esta ha sido desarrollada
por estudios de CONAMA.
La diferencia principal de las metodologías para
ciudades que cuenta con y sin modelo de trans-
porte radica principalmente con el nivel de detalle
de la información base la cual permite en el primer
caso efectuar estimaciones a nivel de arco vial con
información de flujo y velocidades detalladas (me-
todología tipo bottom up) y el segundo caso hacer
estimaciones gruesas para una zona de estudio (me-
todología tipo top down).
1.	ESTIMACIóN DE EMISIONES
DE FUENTES FIJAS
La guía de estimación que se entrega describe los
procedimientos de estimación de las emisiones
atmosféricas, desarrolladas actualmente por el Mi-
nisterio de Salud (MINSAL) para el desarrollo del
inventario de emisiones nacional.
Los procedimientos de estimación así como los
factores de emisión utilizados pueden tener mo-
dificaciones en el futuro, por lo cual pueden ser
ción de emisiones atmosféricas de cualquier tipo de
actividades es la siguiente:
E :	Emisión
fe :	Factor de emisión
Na :	Nivel de actividad diaria, semanal y mensual
Ea :	Eficiencia de abatimiento
Las emisiones anuales de las fuentes consideradas
en el D.S. 138/2005 MINSAL/2005, son estimadas
de dos formas generales:
Si la fuente está sometida a una obligación legal••
de realizar muestreos puntuales periódicos o
continuos, ya sea como parte del cumplimien-
to de una norma de emisión, exigencia de una
resolución de calificación ambiental o plan de
descontaminación, se utilizan los resultados del
muestreo (kg/hr de emisión) y los niveles de
operación declarados (hrs. y días) para estimar
las emisiones anuales.
Si la fuente no está sometida a una obligación••
legal de realizar muestreos, para alguno de los
contaminantes considerados en el D.S.MINSAL
138 y en su Circular, se utilizan factores de
emisión basados en la literatura internacional
(principalmente AP-42 de EPA), y los niveles de
operación declarados, para estimar las emisio-
Estimación de emisiones mediante muestreos
La realización de muestreos de emisiones de con-
taminantes atmosféricos, es desarrollada en el país
mediante laboratorios privados, autorizados para tal
efecto de acuerdo al D.S. 2467/2003 del MINSAL.
Los laboratorios de medición son autorizados a de-
sarrollar una o más de las metodologías de muestreo
oficializadas por el MINSAL mediante las siguientes
Resolución 1349/1997, que aprueba las normas••
técnicas sobre metodologías de medición y
análisis de emisiones de fuentes estacionarias;
métodos CH1, CH2, CH3, CH4, CH5, CH6,
CHA y CH28.
Resolución 535/1999, que aprueba las normas••
métodos CH7, CH10 y CH18.
Resolución 559/1999, que aprueba las normas••
métodos CH6 y CH25A.
Resolución 34/2006, que aprueba las normas••
método CH5G.
LaTabla 1 muestra un resumen de los métodos por
Para que un muestreo de emisiones sea considera-
do como oficial por las autoridades ambientales, su
desarrollo debe cumplir con lo siguiente:
El muestreo debe ser desarrollado por un la-••
boratorio autorizado por la autoridad sanitaria
correspondiente al domicilio del laboratorio.
El muestreo debe ser avisado con 48 hrs. de••
anticipación a la autoridad sanitaria,con el fin de
asegurar la posibilidad de su fiscalización.
Debe ser realizado por el laboratorio au-••
torizado, sólo con el personal calificado y
autorizado para tal efecto por la autoridad sa-
nitaria correspondiente.
La mayor parte de los laboratorios autorizados
tienen residencia en la Región Metropolitana, por
lo cual son fiscalizados y calificados periódicamente,
por ello el listado de laboratorios autorizados puede
variar en el tiempo. Los listados de los laboratorios
autorizados deben ser consultados en la SEREMI de
salud respectiva. Se anexa el listado de laboratorios
autorizados en la Región Metropolitana vigente al
La estimación de emisiones anual se realiza a partir
del promedio de las tres corridas de muestreo
considerando el resultado informado en kg/hr de
emisión para el contaminante estimado, los niveles
de actividad son los declarados en horas y días de
operación de la fuente.
El desarrollo de muestreos de emisiones continuos
no está normado en Chile, sin embargo, es exigi-
do para grandes fuentes de emisión que ingresan
(SEIA). Los resultados de estos muestreos pueden
ser informados en el portal del D.S. 138/2005
MINSAL, mediante el formulario para estimaciones
Un muestreo de emisiones es más representati-
vo de una fuente de emisión que una estimación
Resumen de los métodos por parámetros medidos
Parámetro Método Sistema Utilizado
Monóxido de Carbono (CO) CH-10 Analizador IR no dispersivo
Dióxido de Carbono (CO2) CH-3A Analizador IR no dispersivo
Oxígeno (O2) CH-3A Analizador presión magnética
Óxidos de Nitrógeno (NOX) CH-7E Luminiscencia química
Dióxido de Azufre (SO2) CH-6C Analizador IR no dispersivo
Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) CH-25A Fotometría de emisión de llama
Material particulado (MP) CH-5 Muestreo isocinético
Dioxinas y Furanos (D/F) EPA-23 Muestreo isocinético
Amoniaco (NH3) EPA-CTM-027 Muestreo isocinético
Sustancias Inorgánicas (S, Be, Cd, Hg, Tl, As, Co, Ni,
Se, Te, Cr, Cu, F, Pd, Pt, Rh, Pb, V, Zn, Mn, Sb y Sn)
EPA-29 Muestreo isocinético
Halógenos (Cl, HCl y HF) EPA-26A Muestreo isocinético
realizada mediante factor de emisión. Sólo cuando
no se cuenta con un muestreo de emisiones se usan
factores de emisión para estimar emisiones de una
Estimación de emisiones mediante factores de
Para la estimación de emisiones por año se utilizan
factores de emisión, que son obtenidos principal-
mente del AP-42 de la EPA, de las Directrices del
IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de
gases de efecto invernadero, del Instrumental nor-
malizado para la Identificación y Cuantificación de
Liberaciones de Dioxinas y Furanos, del PNUMA,
2005 y del Instrumental para la identificación y cuan-
tificación de liberaciones de mercurio, del PNUMA,
Los factores de emisión son un promedio de los re-
sultados de mediciones de emisiones realizadas en un
gran número de fuentes con diferentes tecnologías
de combustión, antigüedad, calidad de combustible
y tamaños, lo que les permite ser representativos de
una variedad amplia de fuentes que usan un mismo
combustible genérico.
Los niveles de actividad corresponden a los infor-
mados por los titulares de las fuentes, al MINSAL a
través del D.S. 138/2005 MINSAL. Dependiendo de
los factores de estimación los niveles de actividad
pueden ser el consumo de combustible en unidades
de masa o energía, o la producción de un material
en unidades de masa.
En el futuro los factores de emisiones pueden ser
actualizados por MINSAL, que puede ampliar las
cantidades de tipos de fuentes obligadas a declarar,
por lo cual se generarán actualizaciones de los fac-
tores de emisión utilizados.
Para la Autoridad Sanitaria es deseable que los ti-
tulares de las fuentes puedan hacer sus propias
estimaciones fundamentadas en balances de masas,
métodos estadísticos o aproximaciones de inge-
niería, los que deberá presentar y acordar con el
Estimación de emisiones en fuentes con
En la fórmula general de estimaciones se conside-
ra la variable “EA”: eficiencia de abatimiento, que
representa la reducción de emisiones que puede
ser lograda mediante un equipo de reducción de
Las tecnologías de abatimiento de emisiones at-
mosféricas usadas en el país dependen del tipo de
contaminante, del tamaño de la fuente, del combus-
tible empleado y de la normativa de emisiones que
La eficiencia de los equipos es variable en el tiempo
por diferentes factores tales como: mantenimiento
de los equipos, condiciones de operación, tamaño
de las partículas o concentración de gases emitidos.
Antecedentes de eficiencia de los equipos de con-
trol se pueden encontrar en la Red deTransferencia
de Tecnología, Centro de Información sobre Con-
taminación de Aire (CICA) para la frontera entre
EE.UU.-México1.
En los casos en que las fuentes cuentan con equipos
de control tales como cámaras de sedimentación,
ciclones simples o atrapadores de partículas, se con-
sidera que tienen una eficiencia de control de 50%
para material particulado total.
Cuando las fuentes cuentan con un equipo de con-
trol conformado por un multiciclón, se considera
que tienen una eficiencia de control de 75% para
En fuentes que operan con filtros de mangas, se
considera que tienen una eficiencia de control de
95% para material particulado y una eficiencia de
control 50% para mercurio.
En fuentes que operan con precipitadores elec-
troestáticos, se considera que tienen una eficiencia
1	http://www.epa.gov/ttn/catc/cica/atech_s.html#333
de control de 98% para material particulado y una
eficiencia de control de 10% para mercurio.
En la práctica los equipos de control de emisiones
tienen eficiencias de abatimiento variables que de-
penden de las condiciones de combustión, de la
calidad de los combustibles, de la periodicidad de
las mantenciones, del tamaño de las partículas emi-
tidas, entre otras variables técnicas de diseño, por lo
cual los valores utilizados son sólo referenciales para
fines de las estimaciones.
Si el factor de emisión considerado para la estima-
ción de emisiones considera ya la operación de un
equipo de control de emisiones, la variable “EA”, se
considera con valor 0.
Los capítulos siguientes indicarán los factores de
emisiones que están siendo utilizados por MINSAL
para la estimación de emisiones de los diferentes
tipos de fuentes que están obligadas a declarar.
1.1.	Asfaltos
El asfalto para pavimentos es una mezcla de asfalto
de alta calidad con agregados minerales pétreos
de diferentes tamaños, los agregados constitu-
yen sobre el 92% en peso de la mezcla asfáltica,
la proporción de sus constituyentes determinan
la calidad del producto. En la actualidad se está
usando también asfalto reciclado como parte de
El asfalto de alta calidad se obtiene como un subpro-
ducto de la refinación del petróleo crudo, durante
su destilación.
El asfalto para pavimentos puede ser fabricado en
plantas tipo bach o en planta de producción con-
tinua. Las que pueden ser instaladas en forma fija
o de acuerdo a los requerimientos de localiza-
ción de las obras de infraestructura que se estén
Proceso de fabricación del asfalto para
En las plantas tipo Bach,los agregados son almacena-
dos en pilas de acopio,normalmente a la intemperie,
con humedades de alrededor de 5% las que depen-
den de su zona de origen.
Posteriormente son cargados en buzones y trans-
portados mediante correas a un secador rotatorio,
el que puede funcionar con gas o petróleo como
combustible; los secadores cuentan con paletas
de volteo, que permiten aumentar la eficiencia de
El material seco es transportado a un sistema de
tamizado, que permite separar por tamaño el ma-
terial, a lo menos en cuatro calibres, los que son
posteriormente almacenados normalmente en sis-
temas cerrados para evitar su humidificación, y que
permiten su pesaje y alimentación controlada a la
El asfalto de alta calidad es transportado desde la
refinería de petróleo en camiones calefaccionados,
y almacenado en estanques también calefaccio-
nados para evitar su endurecimiento y facilitar su
La mezcla final se realiza con las cantidades exactas
de los diferentes tamaños de los agregados pétreos
y el asfalto caliente, en un molino especial que per-
mite realizar la mezcla en no más de un minuto,
para posteriormente transportar la mezcla a un al-
macenamiento calefaccionado o a camiones para su
transporte a su uso final.
En las plantas de producción continua de asfalto
para pavimentos la mezcla de los constituyentes se
realiza en un horno rotatorio, que permite no sólo
el secado de los agregados pétreos, sino que tam-
bién la mezcla con el asfalto caliente.Para posibilitar
este proceso, los agregados deben ser clasificados,
pesados y almacenados previamente.
En los hornos continuos se pueden encontrar tec-
nologías con un flujo paralelo o en contracorriente,
diferenciándose por la forma de alimentación y
mezclado de las materias primas.
Los factores de emisión utilizados para las plantas de
asfalto son los indicados en laTabla 2, están basados
en los propuestos por la fuente indicada y represen-
tan el promedio de una gran cantidad de mediciones
de emisiones realizadas en las fuentes, con una gran
variedad de tecnologías de producción.
Factores de emisión para producción de asfalto
Categoría Contam.
(kg/ton material
Planta Bach con
Filtro de mangas y
petróleo diesel como
(SCC 3-05-002-47)
MP 0,021
AP-42 de la EPA, Hot Mix Asphalt Plants,
MP10 0,013
MP2,5 0,004
SOX 0,006
NOX 0,06
VOC 0,004
Plomo 4,45 E-7
Arsénico 2,3 E-7
Benceno 0,00014
CO2 18,5
Directrices del IPCC de 2006 para los in-
ventarios nacionales de gases de efecto
Hg 2,05E-7
Instrumental para la identificación y
cuantificación de liberaciones de mercu-
rio, PNUMA, 2005.
μg de EQT/t de
Instrumental normalizado para la
Liberaciones de Dioxinas y Furanos,
PNUMA, 2005.
Planta continua con
(SCC 3-05-002-63)
MP 0,0165
MP10 0,0115
MP2,5 0,0034
SOX 0,0055
NOX 0,0275
VOC 0,016
CO 0,065
Hg 1,2E-7
Plomo 0,00027
Arsénico 0,65 E-6
Benceno 0,000195
Tolueno 0,000075
Directrices del IPCC, 2006 para los in-
PCDD/PCDF 0,6E-10
Instrumental normalizado para la Identi-
ficación y Cuantificación de Liberaciones
de Dioxinas y Furanos, PNUMA, 2005.
En el caso específico de la industria del asfalto, las
principales emisiones se generan en los hornos de
secado y mezclado de las materias primas o en el
horno rotatorio. Los factores disponibles dan cuenta
de estas fuentes principales.
También se generan emisiones fugitivas por tránsito
de camiones con materias primas y productos;alma-
cenamiento y transporte de áridos; carga y descarga
de materiales, las que pueden ser estimadas con
factores de emisión incluidos en la sección 11.19.2,
“Crushed Stone Processing”, 13.2.1,“Paved Roads”,
13.2.2, “Unpaved Roads”, 13.2.3, “Heavy Construc-
tion Operations”, and 13.2.4, “Aggregate Handling
and Storage Piles”, del AP-42 de la EPA. Emisiones
fugitivas de VOC se generan en el almacenamien-
to de solventes o combustibles en estanques las
que pueden ser estimadas mediante el software
específico “Tank”, incluido en la sección 7.1 Organic
Liquid StorageTanks.
Ejemplo de aplicación del factor de
Horno de producción de asfalto
Fuente: HORNO SECADOR ROTATORIO.
Marca: CIFALI.
Modelo: SUPER CIFALI.
Combustible: PETRÓLEO DIESEL.
Equipo control: Filtro de mangas.
Producción anual declarada D.S. 138/2005 MINSAL:
70.000 t/año.
Dado que los factores de emisión consideran que la
fuente cuenta con equipo de control de emisiones,
la aplicación de la fórmula general es la siguiente:
E = (FE * 70.000 t/año)/1000, en t/año de emisión
Los factores de emisión empleados corresponden a
los indicados en la Tabla 2, los resultados estimados
Emisiones estimadas horno industrial t/año
MP MP10 MP2,5 CO NOX VOC SOX CO2
Emisión t/año 1,155 0,805 0,238 4,55 1,925 1,12 0,385 1.155
PCDD/PCDF Hg Plomo Arsénico Benceno Tolueno
Emisión t/año 4,2E-9 8,4E-6 0,0189 0,000455 0,01365 0,00525
1.2.	Calderas generadoras de vapor y/o agua
El proceso de combustión se puede definir como
la combinación química rápida del oxígeno con ele-
mentos del combustible, los principales elementos
del combustible son el carbono, hidrógeno y azufre,
siendo este último de menor importancia como
Cuando el carbono e hidrógeno se queman com-
pletamente con oxígeno se transforman a CO2 y
H2O según las siguientes reacciones:
C O CO Calor+ → +2 2
El objetivo de la combustión es liberar el máximo
calor, minimizando pérdidas por una combustión
incompleta y el aire en exceso.La oxidación comple-
ta de los elementos y compuestos del combustible
requiere una temperatura suficientemente alta que
permita la ignición de los constituyentes, mezcla o
turbulencia y suficiente tiempo de residencia para
A continuación se presenta un resumen de los tipos
de calderas de acuerdo a su diseño.
Las calderas industriales pueden clasificarse de acuer-
do a su diseño en:
Calderas Pirotubulares o Igneotubulares••
Calderas Acuotubulares••
Calderas Pirotubulares o Igneotubulares
En este tipo de calderas la llama se forma en el hogar pasando los
humos por el interior de los tubos de los pasos siguientes para ser
conducidos a la chimenea; presentan una elevada pérdida de carga
en los humos. En este tipo de calderas el hogar y los tubos están
completamente rodeados de agua, ver Figura 1.
En este tipo de calderas la llama se forma en un recinto de pare-
des tubulares que configuran la cámara de combustión. Soporta
mayores presiones en el agua, pero es más cara, tiene proble-
mas de suciedad en el lado del agua, y menor inercia térmica, ver
Tecnologías de Calderas
Las calderas según el combustible utilizado se pueden
Calderas con combustibles sólidos••
Calderas con combustibles líquidos••
Calderas con combustible gaseoso••
Hay numerosos tipos de generadores a vapor que
operan con carbón o biomasa.Los sistemas de gene-
ración de vapor mediante la combustión con carbón
están diseñados para usar carbón triturado, por lo
que el combustible antes de entrar a los quemado-
res debe ser procesado. Las tecnologías utilizadas se
pueden agrupar como se describe a continuación:
Calderas con Parrilla Móvil••
Calderas con Quemadores de Combustible••
Sólido Pulverizado
Calderas de Lecho Fluidizado••
i)	Calderas con Parrilla Móvil
En este tipo de calderas la alimentación de carbón
o leña a la zona de combustión se efectúa mediante
una parrilla móvil. Las parrillas móviles se pueden
dividir a su vez en 3 grupos generales, dependiendo
de la forma en que el combustible llega a la parrilla
para ser quemado. Los tres tipos son:
Alimentación inferior••
Alimentación superior••
Sistema tipo buzón repartidor (Spreader)••
ii)	Calderas con Combustible Sólido Pulverizado
Estas tecnologías tienen en común el uso del
combustible sólido finamente pulverizado, que es
inyectado a presión en el fogón, en forma similar a
un quemador de petróleo. Estas calderas emplean
quemadores del tipo que se indica a continuación:
a)	QuemadorTangencial.
b)	Fogón Horizontal o Wall-Fired
c)	Sistemas de Arco
Adicionalmente existen las calderas con quema-
dores ciclónicos que se utilizan con carbones que
tienen cenizas de bajo punto de fusión, por lo que
son difíciles de utilizar en quemadores tradicionales
de carbón pulverizado.
iii)	Calderas de Lecho Fluidizado
En las calderas de lecho fluidizado se mezcla caliza
molida al carbón pulverizado y se introducen a la
cámara de combustión. Una corriente forzada de
gases mantiene suspendida la mezcla dentro del
Este estado de flotación de los sólidos permite a las
partículas moverse libremente como en un líquido.
Se crea un ambiente turbulento donde se produ-
ce la combustión, permitiendo una gran captura de
azufre a temperaturas más bajas que las calderas
convencionales, lo que se traduce en menos for-
mación de NOX, por lo que las emisiones de estos
compuestos se reducen. Un esquema de lecho se
muestra en la Figura 3:
Fuente:Aker Kvaerner
iv)	Calderas de Gasificación de Pellets
Estos tipos de calderas son una modernización de
las calderas de parrillas fijas, cuentan con una ali-
mentación automática del combustible y regulan
automáticamente las condiciones de la combustión,
lo que permite tener altas eficiencias y reducir la
cantidad de cenizas sin quemar generadas.
Estos tipos de calderas tienen aplicaciones residen-
ciales e industriales; como principio de combustión
utilizan la gasificación previa de la biomasa, permi-
tiendo regular la calidad de la combustión fácilmente,
por lo cual se obtienen emisiones con bajas concen-
traciones de material particulado.
Son utilizadas ampliamente en aplicaciones de ca-
lentamiento de agua; no tienen aplicaciones en la
producción de vapor debido a su retardo a la dispo-
nibilidad de energía. Un ejemplo de caldera puede
verse en la Figura 4.
Calderas de Gasificación de Pellet
Fuente: tiendas inove.com
Calderas con Combustibles Líquidos
Fuente: Calderas Cleaver.
Estas calderas son acuotubulares al igual que en el
caso anterior cambiando solamente el quemador,las
dimensiones del fogón y el sistema de alimentación
de combustibles. De preferencia utilizan petróleos
pesados (fuel oil), por su menor costo, pudiendo uti-
lizar también diesel.Ver Figura 5.
Los quemadores atomizan el combustible líquido
inyectándolo a alta presión (hasta 300 psi) junto
con el aire de combustión. El petróleo pesado debe
ser previamente calentado para lograr una mejor
Los quemadores modernos permiten regular la
atomización del petróleo, el aire primario y el se-
cundario de modo de lograr una mezcla adecuada y
una óptima combustión.
Calderas que Consumen Combustibles Gaseosos
Este tipo de calderas son prácticamente iguales a
las que consumen petróleo, y en la práctica existen
equipos con quemadores duales (gas, petróleo).
Los quemadores inyectan el gas a presión el que se
dispersa fácilmente en el aire lo que genera condi-
ciones apropiadas de combustión.Ver Figura 6.
Caldera a Gas con Quemador
Fuente: quemadores cliber.
Los quemadores son los equipos donde se reali-
za la combustión, por tanto deben proveer de los
tres vértices del triángulo de combustión, es decir,
que deben lograr la mezcla íntima del combustible
con el aire, y además proporcionar la energía de
activación o chispa de encendido, (que es el tercer
componente del triángulo). Los tipos de quema-
dores dependen del combustible que se usa, si es
Para combustibles sólidos se pueden distinguir:
Para combustibles sólidos pulverizados.••
De parrilla fija.••
De parrilla móvil.••
De lecho fluidizado.••
Con pregasificación.••
Para combustibles líquidos:
De alta presión de atomización.••
De baja presión de atomización.••
La Figura 8 muestra un ejemplo de quemador de
Fuente: quemadores saacke.
Factores de emisión empleados por calderas a GLP
Combustible Contam.
(kg/kg GLP)
Fuente/Edición/Año de Publicación
(SCC 1-02-010-01)
MP 0,00017
AP-42 de la EPA, LPG Combustion, Industrial
Boilers, Quinta Edición/1998.
MP10 0,00017
MP2,5 0,00017
CO 0,00076
NOX 0,00441
VOC 0,00008
SOX 0,00031
NH3 6,6E-05
PCDD/PCDF 2,5E-13
Instrumental normalizado para la Identificación
y Cuantificación de Liberaciones de Dioxinas
y Furanos, PNUMA, 2005.
Hg 5,05E-8
Instrumental para la identificación y cuantifi-
cación de liberaciones de mercurio, PNUMA,
CO2 2,82
Directrices del IPCC de 2006 para los inven-
tarios nacionales de gases de efecto inverna-
Los factores de emisión utilizados corresponden
a los indicados en el AP-42 de EPA, y representan
un promedio de una gran cantidad de mediciones
Con premezcla de gas.••
Con mezcla en boquilla.••
Atmosféricos.••
La Figura 9 muestra un ejemplo de quemador de
de emisiones realizadas en calderas que utilizan los
combustibles indicados, con una gran variedad de
Factores de emisión empleados por calderas a Kerosene
(kg/kg Kerosene)
(SCC 1-02-005-01)
MP 0,00030
AP-42 de la EPA, Fuel Oil Combustion. Quin-
ta Edición/1998.
MP10 0,00015
MP2,5 0,00004
CO 0,00071
NOX 0,00283
VOC 0,00005
SOX 0,00420
NH3 1,4E-04
PCDD/PCDF 2,12E-14
Instrumental normalizado para la Identifi-
cación y Cuantificación de Liberaciones de
Dioxinas y Furanos, PNUMA, 2005.
CO2 3,12
Factores de emisión empleados por calderas a carbón
(kg/kg Carbón)
(SCC 1-02-002-05)
MP 0,00800
AP-42 de la EPA, Bituminous And Subbi-
tuminous Coal Combustion, Quinta Edi-
ción/1998
MP10 0,00296
MP2,5 0,00112
CO 0,00300
NOX 0,00375
VOC 0,00003
SOX 0,05510
NH3 8,6E-04
Arsénico 8,4E-6
Plomo 5,46E-8
Benceno 5,85E-7
Tolueno 1,08E-7
PCDD/PCDF 2,52E-13
Hg 2,75E-7
Instrumental para la identificación y cuanti-
ficación de liberaciones de mercurio, PNU-
CO2 2,34
Factores de emisión empleados por calderas a gas natural
(kg/kg GN)
(SCC 1-02-006-01)
AP-42 de la EPA, Natural gas combustión.
Quinta Edición/1998
CO 0,00189
NOX 0,00226
VOC 0,00012
SOX 0,00028
NH3 3,9E-08
Arsénico 1,01E-6
Benceno 1,07E-5
Tolueno 1,73E-5
PCDD/PCDF 2,4E-14
Hg 3,03E-10
Instrumental para la identificación y cuan-
tificación de liberaciones de mercurio,
PNUMA, 2005
CO2 2,69
Directrices del IPCC de 2006 para los
inventarios nacionales de gases de efecto
Factores de emisión empleados por calderas a petróleo 6
(kg/kg Pet6)
(SCC 1-02-004-01)
MP 0,00181
AP-42 de la EPA, Fuel Oil Combustion,
Quinta Edición/1998.
MP10 0,00129
MP2,5 0,00094
CO 0,00061
NOX 0,00676
SOX 0,02364
NH3 1,1E-04
Arsénico 1,62E-7
Plomo 1,86E-8
Benceno 2,63E-8
Tolueno 7,62E-7
PCDD/PCDF 1,0E-13
CO2 3,09
Factores de emisión empleados por calderas a petróleo 5
(kg/kg Pet5)
(SCC 1-02-004-04)
MP 0,00129
MP10 0,00092
MP2,5 0,00067
CO 0,00063
NOX 0,00691
VOC 0,00004
SOX 0,01990
NH3 1,2E-04
PCDD/PCDF 1,02E-13
CO2 3,13
ventarios nacionales de gases de efecto in-
Factores de emisión empleados por calderas a petróleo 2 (diesel)
(kg/kg Pet2)
PET 2 (Diesel)
MP 0,00029
AP-42 de la EPA, Fuel Oil Combustión,
MP10 0,00014
MP2,5 0,00003
Arsénico 5,65E-12
Plomo 1,27E-12
Factores de emisión empleados por calderas a leña
(kg/kg Leña)
(SCC 1-02-009-01)
MP 0,00320
AP-42 de la EPA, Wood Residue Combus-
tion In Boilers, ENAP para SO2/Quinta Edi-
MP10 0,00288
MP2,5 0,00243
CO 0,00680
NOX 0,00075
VOC 0,00011
SOX 0,00004
NH3 1,1E-03
Arsénico 9,8E-8
Plomo 2,14E-7
Benceno 1,87E-5
Tolueno 4,1E-6
PCDD/PCDF 5,2E-13
Hg 2,6E-9
CO2 1,03
En el caso de las calderas industriales y de calefac-
ción, utilizadas para la generación de vapor o agua
caliente en Chile, la mayor parte de las fuentes son
importadas,en el caso de sus quemadores estos son
importados en un ciento por ciento, por lo cual la
representatividad de los factores de emisión utiliza-
dos es de amplia confiabilidad.
En el caso de la Región Metropolitana,se ha realizado
una gran cantidad de mediciones de emisiones pro-
venientes de calderas, confirmando sus resultados
que los factores de emisión empleados permiten
tener una estimación muy acertada respecto a las
emisiones esperadas en este tipo de fuentes.
Corrección de factores por calidad de
En el caso de la Región Metropolitana, los factores
de emisión de SO2 son corregidos de acuerdo a los
contenidos de azufre de los combustibles empleados
en la región de acuerdo a los límites establecidos en
el Plan de Prevención y Descontaminación Atmos-
férica (PPDA).
Porcentaje de Azufre de los
combustibles empleados por fuentes
Combustible As PPDA 2004
Gas Licuado 0,008
Kerosene 0,050
Petróleo 6 1,000
Petróleo 5 1,000
Petróleo 2 0,005
Fuente: PPDA R.M.
Factores de emisión para calderas que operan con combustibles de la RM
Unidad Fuente/Edición/Año de Publicación
SO2 0,00025 (kg/kg GLP)
Boilers/Quinta Edición/1998, corregido por PPDA
para SO2.
KEROSENE SO2 0,0010
AP-42 de la EPA, Fuel Oil Combustion/Quinta
Edición/1998, corregido por PPDA para SO2.
DIESEL SO2 0,00010
PET 5 SO2 0,0197 (kg/kg PET5)
PET 6 SO2 0,0197 (kg/kg PET6)
AP-42 de la EPA, Fuel Oil Combustion/Quinta Edi-
ción/1998, corregido por PPDA para SO2.
Caldera industrial a petróleo diesel
Fuente:Caldera industrial tipo igneotubular cilíndrica
Marca: SERVIMET.
Modelo: MIX200VGI.
Equipo control: NO.
Consumo de combustible declarado D.S. 138/2005
MINSAL: 91.000 lts/año.
Densidad del diesel considerada: 0,84 kg/lt.
Consumos de combustible: 77.350 kg/año.
Dado que la fuente no cuenta con equipo de con-
trol de emisiones, la aplicación de la fórmula general
E = (FE * 91.000 lts/año * 0,84 kg/lts)/ 1000,
en t/año de emisión.
Los factores de emisión empleados corresponden
a los indicados en la Tabla 10, por tratarse de un
petróleo diesel utilizado en regiones, los resultados
estimados son los siguientes:
Caldera industrial a carbón
Marca: KEWANEE.
Modelo: HORIZONTAL, IGNEOTUBULAR.
Combustible: CARBON BITUMINOSO.
Equipo control: DECANTADOR SECO.
MINSAL: 3.682 t/año.
Dado que la fuente cuenta con equipo de control
de emisiones, la aplicación de la fórmula general
para el cálculo de la emisión de material particulado
Emisiones estimadas caldera industrial t/año
MP MP10 MP2,5 CO NOX VOC SOX NH3 CO2
Emisión t/año 0,015 0,007 0,0015 0,055 0,219 0,0038 0,3248 0,011 241,33
Contaminante estimado PCDD/PCDF Hg
Emisión t/año 16,39E-16 3,9E-10
E = (FE * 3.682)* (1- 50/100), en t/año de emisión,
dado que la eficiencia de abatimiento de los
decantadores secos se estima en un 50%.
Para el caso de los demás contaminantes no se con-
sidera la eficiencia de abatimiento para el cálculo
de sus emisiones, los resultados estimados son los
Emisión t/año 5,701 3,829 1,657 11,046 13,808 0,110 202,87 3,16 8615,88
Emisión t/año 92,78E-15 10,12E-10
1.3.	Producción de cemento, cal y yeso
El cemento es un material inorgánico, no metálico,
finamente molido que cuando se mezcla con agua y
áridos forma una pasta que fragua y endurece (mor-
teros y hormigones). El cemento más ampliamente
usado es el cemento Portland.
Durante el proceso de fabricación pueden diferen-
ciarse tres etapas básicas:
Obtención y preparación de materias primas••
(caliza), que es finamente molidas para obtener
Cocción del crudo en un horno rotatorio hasta••
temperaturas de 1450 ºC (2000 ºC de tem-
peratura de llama) para la obtención de un
producto semielaborado llamado clínker.
Molienda conjunta del clínker con otros com-••
ponentes (ceniza, escoria, puzolana, yeso) para
obtener el cemento.
La química básica del proceso de la fabricación del
cemento empieza con la descomposición del carbo-
nato cálcico (CaCO3), a unos 900 ºC dando óxido
cálcico (CaO, cal) y liberando dióxido de carbono
gaseoso (CO2); este proceso se conoce como calci-
nación.Sigue luego el proceso de clinkerización en el
que el óxido de calcio reacciona a alta temperatura
(normalmente a 1400-1500 ºC) con sílice, alúmina
y óxido de hierro para formar los silicatos, alumina-
tos y ferritos de calcio que componen el clínker. El
clínker se muele conjuntamente con yeso y otras
adiciones para producir el cemento.
La cal es el producto de la descomposición de la
caliza a alta temperatura.
Para ser clasificada como caliza, el mineral debe
contener a lo menos un 50% de calcio carbonato.
Cuando contiene entre un 30-45% de carbonato de
magnesio, se le denomina caliza dolomítica.
La cal se produce por una de las siguientes
CaCO calor CO CaO3 2+ → +
(Cal con alto contenido de calcio).
CaCO MCO calor CO CaOMgO3 3 22+ → +
(Cal dolomítica).
La cal viva (CaO) se puede reaccionar (apagar) con
agua para obtener cal hidratada (CaOH2).
Las etapas de proceso que se desarrollan en la ela-
boración de la cal son:
Obtención de CaO
Cribado••
Calcinación••
Molienda••
Clasificación granulométrica de CaO••
Envasado y despacho.••
Obtención de CaOH2
Hidratación••
Clasificación granulométrica de CaOH•• 2
La etapa principal de la fabricación es la calcinación
de la caliza que implica:
Calentar la caliza por encima de los 800 ºC para
favorecer la descarbonatación, y mantener la cal a
elevada temperatura (generalmente en el rango de
1200 a 1300 ºC) el tiempo necesario para ajustar
La calcinación se puede llevar a cabo en diferentes
tipos de hornos dependiendo de las propiedades
del mineral como son la resistencia antes y después
de la calcinación, generación de polvo y la calidad de
producto final deseada.
El calentamiento de la caliza en el horno se lleva a
Zona precalentamiento: calentamiento de la caliza
hasta 800 ºC por contacto directo con los gases de
la zona de calcinación.
Zona de calcinación: donde se alcanzan temperatu-
ras mayores a 900 ºC y conlleva a la disociación de
la caliza en cal y dióxido de carbono.
Zona de enfriamiento: enfriamiento de la cal por
contacto directo con aire.
La cal calcinada se procesa con el fin de tener unas
determinadas características de tamaño de partícu-
la y calidad determinadas en función del mercado
final. Para ello, la cal se puede someter a diversos
procesos como el tamizado, molienda, pulveriza-
ción, clasificación con aire y transporte. El producto
obtenido se almacena para ser envasado y traspor-
tado directamente o para transferirlo a la planta de
El yeso natural, o sulfato cálcico bihidrato
CaSO4·2H2O, está compuesto por sulfato de calcio
con dos moléculas de agua de hidratación.
Si el yeso natural es calentado hasta lograr el
desprendimiento total de agua, fuertemente com-
binada, se obtienen durante el proceso diferentes
yesos, los cuales tienen diferentes usos de acuerdo
a sus características, se utilizan yesos para paneles,
tabiques o cielos en techumbres, como componen-
te del cemento, aplicaciones artísticas o aplicaciones
El proceso del yeso sigue las siguientes etapas:
–	Extracción
–	El sulfato de calcio dihidratado se extrae de las
–	Selección de la materia prima.
Se hace una minuciosa selección de la piedra de
yeso natural, posteriormente se almacena para su
uso en el proceso de calcinación dependiendo del
tipo de yeso a fabricar. El origen del mineral de yeso
puede variar sus propiedades, como puede verse
en la Figura 10, donde a simple vista pueden verse
diferencias de color y textura.
Una vez seleccionado el yeso crudo, se somete a
una deshidratación parcial con una técnica de cal-
cinación a altas presiones con un riguroso control
de tiempo y temperatura, obteniendo cristales de
mínima porosidad y forma regular, que permitirán
producir modelos de gran dureza y resistencia. La
estructura y propiedades del producto final depen-
den directamente de las condiciones de calcinación
La primera trituración reduce el tamaño de las pie-
dras para facilitar su manejo a una dimensión inferior
a 15 cm, la segunda trituración por medio de moli-
nos permite reducir el tamaño de las piedras de 4 a
5 cm, como puede verse en la Figura 11.
La operación posterior a la trituración es la molien-
da,el yeso calcinado es llevado a tolvas que dosifican
la cantidad de material proporcionado a los molinos.
La proporción y distribución de los tamaños de par-
tícula es un factor determinante con respecto a las
Los principales contaminantes emitidos a la atmós-
fera durante la producción de cemento son:
Partículas(polvo),provenientedelasoperaciones••
de almacenamiento, transporte y manipulación
de los materiales pulverulentos presentes en la
fábrica (fuentes dispersas o difusas), y de los fil-
tros de captación de polvo (fuentes localizadas
o puntuales).
CO2 de los gases de combustión y decarbona-••
tación de las materias primas.
Gases de combustión; óxidos de nitrógeno y••
Además de estos, y en función de la materia prima,
combustible empleado en el horno y condiciones
de operación, se pueden emitir compuestos como
metales, compuestos orgánicos volátiles, monóxido
de carbono, compuestos de cloro y flúor.
El principal foco de emisión a la atmósfera es la chi-
menea del horno de clínker. Estas emisiones están
asociadas a las reacciones físicas y químicas de las
materias primas procesadas y de los combustibles
empleados para la cocción, siendo diversas las varia-
bles que afectan al régimen de emisión. Dentro de
estas variables destacan, entre otras, las propiedades
de la materia prima (humedad, contenido de com-
puestos orgánicos y azufre, dificultad de cocción,
resistividad, etc.) y la topología de sistema de horno
utilizado (húmedo, semihúmedo o seco).
de emisiones realizadas en hornos que utilizan los
Factores de emisión empleados en horno de cemento
(kg/ton Clínker
Horno rotatorio seco con
(SCC 3-05-006-06)
MP 0,23
AP-42 de la EPA, Portland Cement Ma-
nufacturing, January 1995.
MP10 0,193
MP2,5 0,103
SOX 0,54
NOX 2,1
TOC 0,059
Plomo 10,8E-5
Arsénico 6E-6
Benceno 0,008
Tolueno 0,0001
CO2 900 Directrices del IPCC de 2006 para los
Hg 1,2E-5 Instrumental para la identificación y
cuantificación de liberaciones de mer-
curio, PNUMA, 2005
PCDD/PCDF 0,6E-12 Instrumental normalizado para la
(SCC 3-05-006-22)
MP 0,5
AP-42 de la EPA, Portland Cement
Manufacturing, January 1995.
MP10 0,425
MP2,5 0,32
Hg 1,2E-5
PCDD/PCDF 0,6E-12
Enfriadera con filtro de
(SCC 3-05-006-14)
MP 0,048
Enfriadera con precipitador
MP 0,068
Factores de emisión empleados en industria del cemento
Molienda de materia prima con fil-
tro de mangas (SCC 3-05-006-13)
MP 0,0062
AP-42 de la EPA, Portland
Transporte de materia prima en
cinta trasportadora con filtro de
mangas (SCC 3-05-006-12)
MP 0,0016
Tamizado de materia prima con fil-
tro de mangas (SCC 3-05-006-11)
MP 0,00011
Molienda de cemento con filtro de
mangas (SCC 3-05-006-17)
MP 0,0042
Factores de emisión empleados en industria de la cal
(kg/ton Cal
Producida)
Horno rotatorio con carbón
y multiciclón
(SCC 3-05-016-18)
AP-42 de la EPA, Lime Manufacturing,
MP10 9,6
MP2,5 3,66
Horno rotatorio con
carbón y precipitador
MP10 2,15
MP2,5 0,06
y filtro de mangas
MP 0,14
MP10 0,077
MP2,5 0,0038
SOX 2,7
PCDD/PCDF 0,07E-9
Hg 7,4E-6
Instrumental para la identificación
y cuantificación de liberaciones de
mercurio, PNUMA, 2005
CO2 1600
con filtro de mangas (SCC
3-05-016-01)
MP 0,00021
en cinta trasportadora (SCC
3-05-016-24)
Tamizado de materia prima
3-05-016-25)
MP 0,0030
Carga de producto sin
control (SCC 3-05-016-27)
MP 0,75
Factores de emisión empleados en industria del yeso
(kg/ton Yeso
Molinos de rodillos con
(SCC 30501502)
MP 1,3
AP-42 de la EPA, EMISSION FACTORS
FOR GYPSUM PROCESSING.
MP 0,06
Molinos de impacto con
(SCC 30501513)
MP 0,01
Calcinador kettle con filtros
(SCC 3-05-015-11)
MP 0,003
Horno de clínker a carbón
Fuente: HORNO ROTATORIO CONTORRE DE
PRECALCINACIÓN.
Marca: F.L SCHIDTH.
Modelo: FOLAX.
Combustible: CARBON.
Equipo control: PRECIPITADOR
ELECTROSTATICO.
793.360 t/año.
Dado que la fuente cuenta con precipitador elec-
troestático como equipo de control de emisiones, la
aplicación de la fórmula general es la siguiente:
E = (FE * 793.360 t/año)/ 1000, en t/año de emisión.
los indicados en laTabla 16, los resultados estimados
Emisiones estimadas horno t/año
MP MP10 MP2,5 CO NOX VOC SOX Hg
Emisión t/año 396,68 337,18 253,8 1428,05 1666,06 46,8 428,4 9,52E-3
Horno de cal con carbón
Fuente: HORNO ROTATORIO DE
Marca: KENNEDYVAN SAUN CORP.
Modelo: HORNO ROTATORIO HORIZONTAL.
Equipo control: MULTICICLON.
135.153 t/año.
los indicados en laTabla 20, los resultados estimados
E = (FE * 135.153)/1000) en t/año de emisión.
MP MP10 MP2,5 CO NOX SOX CO2
Emisión t/año 8109,2 1297,5 494,6 100,01 216,2 364,9 216244,8
1.4.	Centrales termoeléctricas
El objetivo de la combustión es liberar el calor
máximo, minimizando pérdidas por una combus-
tión incompleta y el aire en exceso. La oxidación
completa de los elementos y compuestos del com-
bustible requiere una temperatura suficientemente
alta que permita la ignición de los constituyentes,
mezcla o turbulencia y suficiente tiempo de residen-
cia para completar la reacción.
Centrales de generación mediante turbinas a
El proceso tiene cinco componentes principales:
Subsistema de calentamiento (preparación del••
combustible y quemador).
Subsistema de vapor (caldera y sistema que en-••
trega vapor).
Turbina a vapor que mueve el generador.••
Condensador (para condensar el vapor••
Generador de electricidad.••
Los combustibles empleados pueden ser carbón,
gas natural, petróleo, o biomasa. El combustible es
quemado en el fogón de la caldera acuatubular2. Los
gases de combustión a alta temperatura evaporan
el agua que circula por los tubos que forman las pa-
redes. El sistema incluye elementos adicionales, tales
como el supercalentador, recalentador, economiza-
dores o precalentadores de aire, los cuales mejoran
la eficiencia de la caldera.
La caldera genera vapor de alta temperatura y alta
presión que ingresa a la turbina de vapor. Al otro
extremo de la turbina de vapor se encuentra el con-
densador, que es mantenido a una baja temperatura
y presión. El vapor que pasa de la caldera de alta
presión al condensador de baja presión acciona los
alabes de la turbina haciéndola girar. A su vez el eje
de ésta mueve el generador eléctrico.
El vapor que sale de la turbina entra al condensador
y es condensado en los tubos de éste. Estos tubos
se mantienen a una baja temperatura mediante un
flujo de agua fría. El condensador es necesario para
lograr una operación eficiente al generar un gran
diferencial de presión del vapor, bajando la presión
de salida.A medida que el vapor es enfriado, el con-
densado es transportado de vuelta a la caldera para
su nuevo uso, aprovechándose la temperatura del
La eficiencia térmica de la unidad depende del dife-
rencial de presión y temperatura entre la caldera y
la menor temperatura y presión del condensador. El
sistema de turbinas a vapor moderno aplicado en
Plantas Termoeléctricas de gran tamaño tiene una
eficiencia térmica de aproximadamente 40%, lo que
significa que el 40% del calor de la combustión es
transformado en electricidad. El restante 60% del
calor o sale por la chimenea (alrededor 10%) o es
perdida cuando se enfría el agua en el condensador
(aproximadamente 50%).
2	Caldera acuatubular es aquella en que el agua circula por los tu-
bos y los gases por fuera. Estas son calderas que trabajan a mayor
presión y son de mayor tamaño.
Calderas que Consumen Combustibles Sólidos
operan con carbón o biomasa. Los sistemas de
generación de vapor mediante la combustión con
carbón están diseñados para usar carbón pulveriza-
do, por lo que el combustible antes de entrar a los
quemadores debe ser procesado. La clasificación de
estos generadores se basa en la forma de alimenta-
ción del combustible a los quemadores y del modo
de quemar el carbón o biomasa.
Las tecnologías se pueden agrupar en los siguientes
tipos que se describen a continuación:
Calderas con Quemadores de Carbón••
una parrilla móvil. Este sistema de combustión se
utiliza sólo en las centrales eléctricas a carbón muy
antiguas, actualmente se utiliza en centrales que
queman biomasa (leña) y en pequeñas instalaciones
industriales de producción de vapor.
Estas tecnologías tienen en común el uso de carbón
finamente pulverizado, que es inyectado a presión
en el fogón, en forma similar a un quemador de pe-
tróleo. Los principales tipos son los siguientes:
En este tipo de quemadores, tanto el aire como el
combustible son proyectados desde esquinas del
horno a través de líneas tangentes a un cilindro ver-
tical en el centro. Se forma un vórtice en el centro
del fogón, permitiendo un alto grado de mezcla
aire-combustible, un mayor tiempo de residencia y
una combustión a menor temperatura. Este sistema
provee una gran flexibilidad para quemar diferentes
En este sistema el carbón pulverizado y el aire pri-
mario se introducen tangencialmente en la boquilla
del quemador. El grado de turbulencia de aire y la
forma de la garganta del quemador producen una
recirculación de productos calientes de la combus-
tión que son dirigidos hacia la boquilla para crear la
energía de ignición necesaria para una combustión
estable. Los quemadores están ubicados en filas en
la muralla frontal o bien tanto en la muralla frontal
como en la de atrás.
Los sistemas de combustión vertical se usan para
quemar combustibles sólidos que son difíciles de
quemar, tales como carbón húmedo. En este siste-
ma, el carbón pulverizado es descargado mediante
una boquilla siendo rodeado por el aire caliente
de combustión. Los jets de alta presión son usados
para prevenir que se interrumpa el flujo de aire-
combustible. El sistema de quemado produce una
llama circular de modo que los gases calientes se
descargan al centro del fogón.
Las calderas con quemadores ciclónicos se utilizan
con carbones que tienen cenizas de bajo punto de
fusión, por lo que son difíciles de utilizar en que-
madores de carbón pulverizado. Entre el 80% y el
90% de la ceniza se funde y cae, lo que disminuye el
material particulado que sale por los humos.
La combustión se realiza a alta temperatura por lo
que genera altas emisiones de NOx por lo que esta
tecnología es poco usada actualmente.
La cámara de combustión ciclónica se monta en el
exterior de la caldera, junto con un mecanismo para
remover las cenizas. El aire de combustión prima-
rio arrastra las partículas de carbón. El ciclón genera
una fuerte turbulencia que mejora la combustión y
separa las partículas pequeñas y las volátiles que se
queman rápidamente, de las grandes que requieren
más tiempo de quemado y de las cenizas.
El carbón es el combustible primario, pero se
utiliza petróleo o gas como auxiliares en el encen-
dido y también se pueden usar como combustibles
En los quemadores de lecho fluidizado se mezcla
caliza molida al carbón pulverizado y se introducen
a la cámara de combustión. Una corriente forzada
de gases mantiene suspendida la mezcla dentro del
fogón. Este estado de flotación de los sólidos per-
mite a las partículas moverse libremente como en
un líquido. Se crea un ambiente turbulento donde
se produce la combustión, permitiendo una gran
captura de azufre a temperaturas más bajas que
las calderas convencionales, lo que se traduce en
menos formación de NOx, por lo que las emi-
siones de estos compuestos se reducen. El azufre
liberado del carbón se combina con la caliza para
formar un compuesto sólido que es relativamente
fácil de manejar y desechar. Las partículas produci-
das por el lecho, que luego saldrán de él, pueden ser
removidas corriente abajo por un precipitador elec-
trostático o por un filtro de mangas. Las cenizas de
material más pesado que permanecen al interior del
lecho, precipitan y son llevadas fuera por un tornillo
Los quemadores de lecho fluidizado se dividen en
dos categorías: lecho fluidizado circulante y lecho
fluidizado burbujeante. El lecho circulante es más
apropiado para carbones de mejor calidad con alto
contenido de carbono y bajo contenido de volátiles
(antracita, coke y bituminoso). El tipo de lecho bur-
bujeante se utiliza para biomasa y carbones con alto
contenido de volátiles.
Los lechos fluidizados pueden operar a presión at-
mosférica o en una cámara presurizada.En la cámara
presurizada, las presiones pueden ser 10 a 20 veces
la presión atmosférica. Los quemadores de lecho
fluidizado presurizado logran un aumento impor-
tante en eficiencia térmica respecto de los de lecho
fluidizado atmosférico.
La combustión de lecho fluidizado permite el uso
de carbones con alto contenido de azufre, com-
bustibles muy sucios y combustibles de bajo poder
calorífico incluso biomasa. Los carbones con mucha
ceniza, quemados en lechos fluidizados, requieren
menos preparación y mantención en comparación
a los quemadores de carbón pulverizado.
Estas calderas son usualmente acuatubulares,usando
un quemador para combustibles líquidos.Pueden uti-
lizar petróleos pesados (fuel oil), o también diesel.
atomización. Los quemadores modernos permiten
regular la atomización del petróleo, el aire primario
y el secundario de modo de lograr una mezcla ade-
cuada y una óptima combustión.
Calderas que Consumen Combustibles
las que consumen petróleo, y en la práctica exis-
ten equipos con quemadores duales (gas, petróleo).
ciones apropiadas de combustión.
gas en ciclo abierto
Los sistemas de turbina a gas operan en forma si-
milar a los sistemas de turbina a vapor, salvo que
los gases de la combustión son usados directamente
para mover los alabes de la turbina en vez del vapor.
Además del generador eléctrico, la turbina mueve
un compresor rotatorio que sirve para presurizar el
aire, el cual después es mezclado con el combustible
en la cámara de combustión. Mientras mayor es la
compresión, más alta es la temperatura y la eficien-
cia que se puede lograr en una turbina a gas. Los
gases desechados son emitidos a la atmósfera desde
la turbina. Las turbinas de gas utilizan gas natural o
diesel,pero también existen algunas que operan con
petróleo combustible (IFO 180)
El sistema de turbina a gas no requiere de caldera
que suministre vapor ni condensadores ni un siste-
ma de enfriamiento que es parte de un sistema de
turbina a vapor.Por este motivo los costos de capital
son mucho menores en una turbina a gas que en
una a vapor. Se comercializan turbinas de gas entre
1 MW y varios cientos de MW.
La mayoría de las turbinas a gas instaladas tienen
sólo un 20 a 30% de eficiencia,por lo que son utiliza-
das típicamente para atender demandas Peak donde
se requiere un encendido rápido y funcionamiento
por períodos cortos.
Centrales de generación en ciclo combinado
Es una configuración que usa tanto turbinas a gas
como turbina a vapor. En un ciclo combinado los
gases calientes emitidos por una turbina a gas son
usados para entregar todo o una parte de la fuente
de calor para la caldera, que produce vapor para
la turbina a vapor. Puede combinarse una o varias
turbinas de gas con una de vapor.
Este tipo de centrales tiene mayor eficiencia térmi-
ca (50-55%) que los generadores de vapor y que
las turbinas de gas. Usualmente utilizan gas natural
En algunos casos la caldera de vapor del sistema
cuenta con quemadores adicionales que aumentan
la temperatura de los gases de escape de la turbina
de gas, incrementando la producción de vapor.
La generación de ciclo combinado se denomina
también como de ciclo cerrado. En caso contrario
se denominan como ciclo abierto.
Los factores de emisión utilizados corresponden a
los indicados en el AP-42 de EPA, y representan un
promedio de una gran cantidad de mediciones de
Factores de emisión empleados por calderas de vapor para generación eléctrica
(kg/m3 GN)
(10100601)
MP 0,00012
AP-42 de la EPA, Natural gas combus-
tion. Uncontrolled, July 1998.
MP10 0,00012
MP2,5 0,00012
CO 0,001344
NOX 0,00448
VOC 0,000088
SOX 0,0000096
NH3 2,7E-08
PCDD/PCDF 2,3E-10
CO2 1,92
Hg 1,4E-14
emisiones realizadas en generadores que utilizan los
(SCC 10100401)
MP 0,000228
MP10 0,00214
MP2,5 0,00156
CO 0,00008
NOX 0,000752
VOC 0,000017
SOX 0,00301
PCDD/PCDF 1,09E-14
Hg 5,5E-8
CO2 3,37
(SCC 1010405)
MP 0,000198
MP10 0,000140
MP2,5 0,000098
rio, PNUMA, 2005
(10100501)
MP 0,000032
MP10 0,000016
MP2,5 0,0000038
NOX 0,000384
VOC 0,000004
SOX 0,000477
PCDD/PCDF 2,28E-14
Hg 5,1E-8
CO2 3,06
(SCC 10100212)
MP 0,04
AP-42 de la EPA, Bituminous And Sub-
bituminous Coal Combustion, PC, dry
bottom, tangentially fired, sub-bitumi-
nous, Pre- NSPSg, September 1998.
MP10 0,0092
MP2,5 0,0068
CO 0,00025
NOX 0,011
PCDD/PCDF 2,92E-13
Instrumental normalizado para la Iden-
tificación y Cuantificación de Libera-
ciones de Dioxinas y Furanos, PNUMA,
CO2 2,72
inventarios nacionales de gases de efec-
(SCC 10100901)
MP 0,000338
AP-42 de la EPA, Wood Residue Com-
bustion In Boilers, Electrostatic Precipita-
tor, September 2003.
MP10 0,000250
MP2,5 0,000219
CO 0,00375
NOX 0,00138
VOC 0,000106
SOX 0,000156
PCDD/PCDF 7,3E-13
CO2 1,45
Factores de emisión empleados por turbinas a gas para generación eléctrica
(SCC 20100201)
AP-42 de la EPA, Stationary Gas Turbi-
nes. April 2000.
MP10 0,00011
MP2,5 0,00011
CO 0,00137
NOX 0,00534
VOC 0,0000351
SOX 0,000217
CO2 1,84
Factores de emisión empleados por turbinas diesel para generación eléctrica
(SCC 20100101)
MP 0,00023
nes, April 2000.
MP2,5 0,000028
CO 0,000064
NOX 0,0171
VOC 0,000008
SOX 0,00413
En el caso de las calderas y turbinas de generación
eléctrica, la mayor parte ha ingresado al sistema de
evaluación de impacto ambiental (SEIA), por lo cual
dependiendo de las condiciones locales, se ha in-
corporado exigencia de monitoreo de emisiones
continuas, para MP, NOx, CO y SOx según cada
caso. El monitoreo continuo implica en la actualidad
una verificación mediante muestreo puntual una vez
al año, mediante laboratorios autorizados.
La estimación de emisiones en las centrales de
generación eléctrica es realizada a partir de los re-
sultados de emisiones medidas por laboratorios en
kg/hr y amplificadas anualmente mediante los días
y horas de operación declarados a partir del D.S.
138/2005 MINSAL por cada fuente. De no contarse
con muestreos se usan factores de emisión.
Porcentaje de azufre de los combustibles
empleados por fuentes fijas
Combustible S PPDA 2004
Factores de emisión para calderas de generación eléctrica que operan con
combustibles de la RM
Diesel SO2 0,00010 (kg/kg
Boilers/Quinta Edición/1998, corregido por
PPDA para SO2.

References: artículo 2

resolución 

Resolución 

Resolución 

Resolución 

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