Evaluación tecno-energética preliminar de combustible derivado de residuos sólidos urbanos para la sustitución parcial de gas natural en un calcinador cementero boliviano

Publicado

2026-08-12

Preliminary techno-energy assessment of refuse-derived fuel from municipal solid waste for partial substitution of natural gas in a Bolivian cement calciner

Evaluación tecno-energética preliminar de combustible derivado de residuos sólidos urbanos para la sustitución parcial de gas natural en un calcinador cementero boliviano

Palabras clave:

refuse-derived fuel, cement co-processing, alternative fuels, thermal substitution, municipal solid waste, waste-to-energy (en)
combustible derivado de residuos, coprocesamiento cementero, combustibles alternativos, sustitución térmica, residuos sólidos urbanos, valorización energética (es)

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Autores/as

Nicómedes Saavedra-Arancibia Universidad San Francisco Xavier https://orcid.org/0009-0003-9354-1606
Luis M. Rejas-Saavedra Fábrica Nacional de Cemento S.A. https://orcid.org/0009-0000-9612-9527
José Enrique Iglesias Universidad San Francisco Xavier https://orcid.org/0009-0009-2390-8453
Gustavo Poquechoque-Foronda Universidad San Francisco Xavier https://orcid.org/0009-0000-5824-4639
Deyler Roca-Malale Universidad San Francisco Xavier https://orcid.org/0009-0000-7476-3674

Resumen (en)
Resumen (es)

This study presents a preliminary techno-energy assessment of refuse-derived fuel (RDF) produced from municipal solid waste in Sucre, Bolivia, for partial substitution of natural gas in the separate-line calciner (SLC) of FANCESA’s Polysius line. A quantitative case-study approach based on mass and energy balances was applied using municipal waste generation and composition data, cement-process operating records, and literature-based parameters, without experimental validation. With an 80% recovery factor and a lower heating value of 4,000 kcal/kg, the analysis estimated 19,768.93 t/year of RDF and 79,075.71 million kilocalories per year (MMkcal/year), equivalent to 55.33% of the SLC thermal demand under a ten-month operating scenario. Sensitivity analysis showed substantial dependence on moisture, recovery, and heating value. The results support a subsequent phase of pilot-scale, environmental, and detailed economic and financial validation.

Este estudio presenta una evaluación tecno-energética preliminar del combustible derivado de residuos (CDR) producido a partir de residuos sólidos urbanos de Sucre, Bolivia, para la sustitución parcial del gas natural en el calcinador de línea separada (SLC) de la línea Polysius de FANCESA. Se aplicó un enfoque cuantitativo de estudio de caso basado en balances de masa y energía, datos municipales de generación y composición de residuos, registros operativos del proceso cementero y parámetros bibliográficos, sin validación experimental. Con un factor de recuperación de 80% y un PCI de 4.000 kcal/kg, se estimó una disponibilidad de 19.768,93 t/año de CDR y un potencial energético de 79.075,71 MMkcal/año, equivalentes al 55,33% de la demanda térmica del SLC en un escenario de diez meses de operación. El análisis de sensibilidad evidenció una dependencia importante respecto de la humedad, la recuperación y el PCI. Los resultados sustentan la necesidad de una fase posterior de validación piloto, ambiental y económico-financiera.

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