Propuesta de alternativas viables para la valorización de la “escoria” en la planta Licancel de celulosa Arauco y Constitución S.A.

Abstract

En el contexto de la creciente necesidad por gestionar de manera sostenible los residuos industriales derivados de la generación de energía renovable, este estudio abordó la valorización de un subproducto no peligroso: la “escoria”, generada en la Planta Licancel de Celulosa Arauco y Constitución, ubicada en la comuna de Licantén, Región del Maule. Esta planta produce celulosa no blanqueada y energía eléctrica mediante biomasa, generando residuos sólidos que requieren una gestión adecuada. Entre ellos, la escoria destaca por presentar dificultades en su disposición final debido a sus características físicas. El objetivo principal de esta memoria fue evaluar alternativas para dar valor económico a la escoria, con el fin de reducir su impacto ambiental y mejorar la eficiencia en el manejo de los desechos, explorando su posible uso como fertilizante o enmienda en suelos de la Región del Maule. Se realizó un análisis físico y químico de la escoria para determinar su composición y evaluar sus propiedades potenciales como fertilizante o enmienda agrícola. Este análisis incluyó la medición de pH, humedad y granulometría, así como la identificación de posibles contaminantes. Después, se analizó teóricamente su aplicación en uno de los cultivos predominantes de la zona, el arroz, comparando sus características con los fertilizantes comerciales más utilizados. Los resultados indican que la cantidad necesaria de escoria para su aplicación como fertilizante es de aproximadamente 27,14 toneladas por hectárea para satisfacer el requerimiento de fósforo del cultivo de arroz, lo que genera costos elevados en logística. Además, se recomienda realizar estudios de mayor profundidad para evaluar los posibles efectos a largo plazo sobre los suelos en los que se aplicaría esta enmienda. Adicionalmente, se identificó que la escoria requeriría un proceso previo de molienda o separación, debido a que un 43% de su composición corresponde a partículas mayores a 5 mm, principalmente piedras, lo que dificulta su aplicación directa en suelo agrícola.

In the context of the growing need to sustainably manage industrial waste derived from renewable energy generation, this study addressed the valorization of a non-hazardous byproduct: slag, generated at the Licancel Plant of Celulosa Arauco y Constitución, located in the municipality of Licantén, Maule Region. This plant produces unbleached pulp and electrical energy from biomass, generating solid waste that requires proper management. Among these residues, slag stands out due to its physical characteristics, which make final disposal challenging. The main objective of this thesis was to evaluate alternatives to add economic value to slag in order to reduce its environmental impact and improve the efficiency of waste management, exploring its potential use as a fertilizer or soil amendment in the Maule Region. A physical and chemical analysis of the slag was conducted to determine its composition and assess its potential properties as an agricultural fertilizer or amendment. This analysis included measurements of pH, moisture content, and particle size distribution, as well as the identification of potential contaminants. Subsequently, its theoretical application was analyzed in one of the region’s predominant crops—rice—by comparing its characteristics to those of commonly used commercial fertilizers. The results indicate that approximately 27.14 tons of slag per hectare would be required to meet the phosphorus needs of rice cultivation, which implies high logistical costs. Furthermore, it is recommended to conduct more in-depth studies to assess the potential long-term effects of applying this amendment to agricultural soils. Additionally, it was found that the slag would require a prior milling or separation process, as 43% of its composition consists of particles larger than 5 mm—mainly stones— which complicates its direct application to agricultural soils.