diseño de ladrilleria

1. DISEÑO DE PLANTA DE UNA
LADRILLERIA ARTESANAL A TRAVES
DE UN HORNO TIRO INVERTIDO,
BIOMASA Y UN BIODOSIFICADOR

2. Introducción
• Durante los últimos años el agresivo crecimiento
urbano ha propiciado la explotación acelerada e
irracional de los recursos naturales; dentro de
las principales actividades que generan
impactos a la calidad del aire se encuentra la
fabricación de ladrillos.

3. DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD LADRILLERA
• La fabricación de ladrillos, tejas y otros
productos de arcilla cocidos de forma artesanal,
se ha convertido en un problema ecológico en
muchas ciudades de nuestro país, éste es el
caso de las ladrilleras artesanales ubicadas en
Arequipa, debido al tipo de combustibles que se
utilizan para la cocción de esos productos: leña,
llantas, madera, plásticos o textiles, entre otros,
al ser quemados, emiten una gran cantidad de
gases a la atmósfera

4. ETAPAS DE LA ACTIVIDAD
• Extracción de Arcilla y Tierras
• Mezcla
• Moldeo o Labranza
• Secado
• Carga del horno Tiro Invertido
• Cocción
• Descarga del Horno
• Clasificación y Despacho

5. COMBUSTIBLES USADOS EN LADRILLERAS
ARTESANALES SIN CONTROL
• Llantas usadas
• Leña
• Ramas y hojas de eucalipto
• Cáscara de arroz y de café
• Aserrín y viruta de madera
• Carbón de piedra
• Petróleo diesel y petróleo residual
• Otros combustibles

6. DESCARGAS AL MEDIO AMBIENTE EN LA ACTIVIDAD LADRILLERA
ARTESANAL
• Aire:
La primera actividad productiva que genera contaminación atmosférica es la
extracción de la materia prima genera partículas suspendidas totales (PST); otra
actividad es la cocción puesto que por la chimenea emanan gases como CO, SO2,
PM10, NO2, CO2, provenientes de la quema de combustible usada para este fin.
• Suelo:
Uno de los problemas que generan las pequeñas ladrilleras es su carencia de
alcantarillado, pues estas vierten sus aguas provenientes de la producción
directamente al suelo, lo que genera que estas mismas se infiltren en el suelo y
ocasionen erosión. Pero uno de los mayores problemas ocasionados al suelo, es
generado por la explotación indiscriminada de la arcilla, debido a que genera
derrumbes, deslizamientos e inestabilidad del terreno.
• Agua:
Las ladrilleras que no tienen alcantarillado muchas veces arrojan sus aguas
residuales a los cuerpos hídricos, o en otras ocasiones por precipitación,
escorrentía e infiltración llegan a los mismos. De igual manera 24 también muchas
de estas empresas canalizan o desvían el curso de agua de los ríos, quebradas, etc,
para su propio suministro.

8. MEJORAS EN LOS PROCESOS POR BUENAS PRÁCTICAS EN NUESTRO DISEÑO
DE PLANTA
• Tomando en cuenta la nueva tecnología que
se aplicara en este diseño será de una gran
utilidad para el beneficio del empresario y el
medio ambiente, en qué sentido?, en el
sentido do del control de emisiones de
contaminación q se generaba en el anterior
diseño de planta del propietario

9. Factores de influencia en el mejoramiento de procesos
Los factores que influyen en el grado y riesgo de contaminación
ambiental por la industria ladrillera artesanal en el Perú y que
pueden ser mejorados son:
• Tipo de combustible utilizado
o Cascaras de arroz
o Cascaras de mani
o Aserrín y viruta de madera
o Chips de madera
o Carbon antracita
o Carbon bituminosa

10. • Tecnología de fabricación empleada: cocción
En el proceso de cocción se utilizara nuestra tecnología q son
los siguientes:
o Horno tiro invertido
o Ventiladores
o biodosificador
• Sistemas de control, eficiencia y prácticas operativas
Todos los controles en las diferentes etapas son visuales,
manuales y empíricos basados en la experiencia del
artesano ladrillero lo que no permite mejorar la eficiencia
operativa ni garantizar la calidad de los productos.
Los procesos no cuentan con descripción de
procedimientos operativos.

11. Diagrama de bloques

12. Diagrama de flujo

13. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA VENTILACION
DEL HORNO

14. Tamaño de la planta
• Aquí el objetivo es que el proyecto cuente con todas las herramientas
necesarias para que el producto o servicio tenga éxito cuando empiece a
comercializarse. Para ello, se financian pruebas de validación del producto,
certificaciones y estudios de mercado. El diseño de la planta a ejecutar
tiene unas dimensiones de 4000 m2
DISTRIBUCION DE
AREAS
LARGO ANCHO AREA (m2) ALTURA
PLANTA 80 m 50 m 4000m2
HORNO 14 m 10.4m 145.6 m2 2.24 m
ALMACEN 40.01 m 22.43 897.42 m2
AREA DE PRODUCCION 33.3 m 18.52m 616.7m2

15. Diseño de planta

16. EQUIPOS DE TECNOLOGIA
• HORNO TIRO INVERTIDO
Este tipo de horno de tiro invertido tiene forma rectangular, con una bóveda en la
parte superior y varias aberturas a los lados para inyectar aire y combustible. El
principio operativo consiste en el tiro invertido. Este modelo ha sido adoptado como
versión a escala menor de hornos de llama ascendente. En comparación con este
último, el horno de tiro invertido es más eficiente y tiene mejor distribución del calor
dentro del horno. Como resultado, la calidad de los productos mejora también.
Además, el horno de tiro invertido cumple con los límites de emisión para NOx, SO2
y CO.

17. DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO
• El ciclo completo de producción en el horno es
el siguiente:
• 04 – 07 horas para cargar los ladrillos
• 12 – 16 horas para el proceso de cocción
(incluyendo el precalentamiento)
• hasta 02 días para el proceso de enfriamiento.
• Estos periodos dependera de nuestro tipo de
producto, materia prima y combustible
utilizado. La temperatura de operación va de
800ºC a 1000ºC.

18. 1. Aberturas para el
encendido/cocción El calor
producido durante el
proceso de combustión se
eleva hacia el techo del
horno. El aire para el
proceso de combustión es
inyectado con un ventilador.
2. Una vez en el techo, los
gases calientes cambian de
dirección y bajan, pasando a
través de los ladrillos.
3. Luego, los gases salen del
horno mediante una
abertura en el suelo.
4. Finalmente, los gases
(humo) van hacia la
chimenea mediante un
ducto subterráneo
conectado con la abertura
en el suelo. Este proceso
puede ser natural o forzado
mediante un tubo de
escape.

19. FACTORES QUE SE TOMA IMPORTANCIA EN EL
FUNCIONAMIENTO DEL HORNO
CANTIDADES A TOMAR EN LA QUEMA DE LA BIOMASA EN EL HORNO
• Para la medida de la temperatura del horno se usara un termocupulas
industriales tipo k (220° C -1371°C) que miden de 40cm – 100 cm de
blindaje cerámico
• El largo de la termocúpula debe ser mayor al grueso de la pared del horno.
Por ejemplo, si la pared tiene un grueso de 50 cm, se debe comprar una
termocúpula de por lo menos 70 cm de largo y la punta de la termocúpula
debe ingresar al horno.
• Encendido (precalentamiento)
• Calentamiento
• Cocción
• enfriamiento

20. Poder Calor Especifico De La Biomasa
combustible Poder Calor especifico (kcal)
Carbón antracita 6210
Carbono bituminosa 4060
Chip de madera 4000
Aserrín 4000
Cascara de maní 3700
Cascara de arroz 3177

21. CANTIDADES DE EMISIONES DE
CONTAMINANTES
(Partes por millon) unidades concentraciones
Ppm SO2 mg/Nm3 2.85
Ppm NO2 mg/Nm3 2.05
Ppm CO mg/Nm3 1.25
Ppm CH4 mg/Nm3 0.71

22. CONTAMINANTES CANTIDADES (kg/año)
SO2 3.648
NO2 1.886
CO 0.7
CH4 0.227

23. COSTOS DE LA TECNOLOGIAS A IMPLEMENTAR
TECNOLOGIAS COSTO DE COMPRA COSTO DE
MANTENIMIENT
O COSTO (AL
AÑO)
Horno tiro
invertido
S/.32000 En periodo de 3
años ( 7000)
Ventilador S/.20000 8000-9000
biodosificador S/.25000 13000

24. MEDIDAS DE MNITIGACION PARA LOS GASES
EMITIDOS POR LA CHIMENEA DEL HORNO

25. FACTORES DE EMISIÓN MEDIDOS
• Las emisiones de este horno dependen de la relación
aire/combustible inyectado. Las buenas prácticas aplicadas durante
el proceso de operación tienen como resultado un bajo nivel de
emisiones de hollín y gases. De hecho, debido al principio operativo
de tiro invertido, los ladrillos actúan como filtro, al retener parte de
las partículas producidas.

26. COSTO CAPITAL DEL HORNO

28. Ubicación de la planta productora
• La planta donde se desarrolla este proyecto
que se tiene como planeado edificar y operar
en una zona estratégica en el distrito de
Mollebaya en las zonas industriales de las
ladrilleras artesanales debido a que este
lugar se caracteriza por contar con varias
plantas ladrilleras por lo que se optó con la
utilización de tecnologías sostenibles

29. Tamaño de la planta
• Aquí el objetivo es que el proyecto cuente con
todas las herramientas necesarias para que el
producto o servicio tenga éxito cuando
empiece a comercializarse. Para ello, se
financian pruebas de validación del producto,
certificaciones y estudios de mercado. El
diseño de la planta a ejecutar tiene unas
dimensiones de 2000 m2

30. Tecnología de proceso empleada
• HORNO DE TIRO INVERTIDO
En general los hornos de tiro invertido tienen un mejor rendimiento y es que el fundamento de
esta idea es que el fuego y los gases calientes estén en la cámara el mayor tiempo posible.
Cuando se habla de rendimiento no se habla solamente de hornos que funcionan mejor o peor
sino de la relación entre la carga (nº de piezas-volumen) y el combustible consumido, otra ventaja
del tiro invertido es que reparte mejor el calor y tiende a hacer hornadas más uniformes. Pero
antes de hablar de las ideas básicas del diseño vamos a ver la nomenclatura de las diferentes
partes de un horno de tiro invertido

32. CONTAMINACION PRODUCIDA POR EL ESTIERCOL
• Las fuentes de contaminación por estiércol son, por un lado, el
estercolero o la pila donde se almacena antes de su aplicación y,
por otro, el estiércol una vez que se ha aplicado a la tierra.
• Tanto al almacenar el estiércol como una vez aplicado al terreno
sufre pérdidas, éstas son el origen de la contaminación que
puede producir este producto y, por lo tanto, si se controlan
estas pérdidas se controla la contaminación producida.
• La principal forma de contaminación del estiércol es la polución
con nitratos del agua que puede utilizarse posteriormente para
consumo como potable, pero no hay que olvidar la posible
contaminación que pueden producir los malos olores que
desprende.

34. COMPOSICION QUIMICA DEL ESTIERCOL DE VACA