Environmental profile of Spanish porcelain stoneware tiles

Purpose Porcelain stoneware tile (PST) iscurrently the ceram- ic tile of greatest commercial and innovation interest. An envi- ronmental life cycle assessment of different varieties of PST was undertaken to enable hotspots to be identified, strategies tobedefined,differencesbetweenPSTvarietiestobeevaluated andguidanceforPSTmanufacturerstobeprovidedinchoosing the Environmental Product Declaration (EPD) programme that best suited their needs according to grouping criteria. Methods Analysis of previous information allowed three main parameters (thickness, glaze content and mechanical treatment) to be identified in order to encompass all PST var- iations. Fifteen varieties of PST were thus studied. The cover- age of 1 m 2 of household floor surface with the different PST varieties for 50 years was defined as functional unit. The study sets out environmental data whose traceability was verified by independent third parties for obtaining 14 EPDs of PST under Spanish EPD programmes. Results and discussion The study presents PST inventory anal- ysis and environmental impact over the entire life cycle of the studied PST varieties. The natural gas consumed in the manufacturing stage accounted for more than 70% abiotic deple- tion – fossil fuels and global warming; electricity consumption accounted for more than 60% ozo ne layer depletion, while the electricity generated by the cogeneration systems avoided signif- icant environmental impacts in the Spanish power grid mix. The variationsinPSTthickness,amountofglazeandmechanicaltreat- ments were evaluated. The PST variety with the lowest environ- mentalimpactwastheonewiththelowestthickness,wasunglazed and had no mechanical treatments. Similarly, the PST variety with the highest environmental impact was the one with the greatest thickness, was glazed and had been mechanically treated. Conclusions The PST life cycle stage with the highest envi- ronmental impact was the manufacturing stage. The main hotspots found were production and consumption of energy and raw materials extraction. Variation in thickness was a key factor that proportionally influenced almost all studied impact categories; the quantity of glaze strongly modified abiotic de- pletion – elements and eutrophication, while the mechanical treatments contributed mainly to ozone depletion. The study of all PST varieties led to the important conclusion, against the current trend, that differences among them were found to be so significant that declaring a number of PSTs within the same EPD is not directly possible, and it needs preliminary verifi- cation to ensure compliance with the product category rule

Acid emissions monitoring needs in ceramic tile industry: Challenges derived from new policy trends

The emission of acid compounds during the manufacture of ceramic tiles is strongly related to the presence of precursors in the raw materials and/or fuels used, with some exceptions such as the production of thermal NOX. The stages with the potential to produce significant emissions of these compounds have been identified as the suspension spray drying and tile firing stages. The monitoring of emission levels of acid pollutants in these stages has turned in a great importance issue from a regulatory and industrial aspect. The DREAM project (https://www.spire2030.eu/dream) will tackle the regulation of acidic emissions focusing in the firing stage. The initial stages of the project have made it possible to identify the design requirements for the monitoring system. This will allow the control of acid pollutants emissions and other key parameters such as pressure, flow, temperature and humidity. One of the tasks developed has been the review and compilation of current emissions monitoring systems detailing technical specifications such as: position (in situ or extractive), measurement principle and frequency. The future policy trends in air pollution are encouraging the continuous monitoring across the European industry. The present document assesses the advantages regarding environmental impact control, highlighting the main challenges for the ceramic tile industry.European Union’s Horizon 2020 research and innovation programm

Impactos ambientales del ciclo de vida de las baldosas cerámicas: análisis sectorial, identificación de estrategias de mejora y comunicación (I)

El artículo analiza el impacto ambiental que generan las baldosas cerámicas mediante el Análisis de Ciclo de Vida (AC) a nivel sectorial en el que participaron más de 50 empresas españolas. Los resultados han servido para la redacción de las Reglas de Categoría de Producto (RCP) para los recubrimientos de materiales cerámicos, necesarias para la edición de Declaraciones Ambientales de Producto. (Debido a la extensión del artículo recogeremos en esta edición la primera parte, correspondiente a la definición de objetivos y alcance del estudio y el análisis del inventario. La segunda parte, que consta de la evaluación de impactos e interpretación, la identificación de estrategias de mejora, la comunicación ambiental y las conclusiones se publicarán en el número 236 de Piscinas XXI).The article analyses the environmental impact of ceramic tiles by means of a sector-level Life Cycle Analysis (LCA) involving over 50 Spanish firms. The findings were then used to draw up the Product Category Rules (PCR) for ceramic coverings, which are needed to be able to issue Environmental Product Declarations. (Due to the length of the paper, in this edition we will include only the first part, which covers the definition of the aims and scope of the study, as well as the inventory analysis. The second part, which comprises the evaluation of the impacts and interpretation, the identification of the improvement strategies, environmental communication and the conclusions, will be published in issue 236 of Piscinas XXI.

Reducción de las emisiones de azufre de un horno túnel

En el trabajo presentado se ha estudiado la emisión de azufre de un horno túnel dedicado a la cocción de ladrillos que utiliza coque de petróleo como combustible. El análisis de emisiones ha permitido determinar que los contaminantes más críticos para cumplir los requisitos medioambientales son los óxidos de azufre. El trabajo se ha realizado en dos fases. En la primera se ha realizado un balance de azufre al horno, y se han estudiado las transformaciones físico-químicas de los compuestos de azufre, observándose que existe una importante adsorción de compuestos de azufre en el material procesado, que reduce las emisiones de SO2, aunque de forma insuficiente para cumplir con el valor límite de emisión establecido legalmente, si no se modifican las materias primas y/o el combustible. Por ello en una segunda fase se ha estudiado la aplicación de un sistema de depuración de las emisiones de SO2 basado en el uso de hidróxido de calcio como reactivo y de un filtro de mangas como separador gas-sólido. Estos sistemas presentan una eficiencia muy variable (entre el 10 y el 80%) para la depuración de los óxidos de azufre, en función del diseño y de las condiciones de operación. En el caso estudiado se ha alcanzado un rendimiento del orden del 75%.Peer reviewe

Characterisation of acid pollutant emissions in ceramic tile manufacture

One of the environmental impacts associated with ceramics manufacture is the air emission of acid compounds stem from the presence of impurities in the raw materials and/or fuels. 
 The present study was undertaken to identify the significant gaseous pollutants of an acid nature, to determine their concentrations, and to obtain the characteristic emission factors in spray dryers and firing kilns. 
 The results show that, in spray dryers, the emission levels of the different acid pollutants are far below the current emission limit values applied in the European Union (EU). In firing kilns, the most significant acid pollutant emissions, compared with the recommended EU emission limit values (ELV-BAT), correspond to HF and HCl emissions, indicating that these emissions need to be corrected by appropriate cleaning systems before such emissions are released into the air. On the other hand, the results indicate that SO<sub>2</sub> and NO<sub>x</sub> emissions in the Castellón industrial ceramic sector lie below the ELV–BAT proposed in the European ceramic industry BREF, owing to the widespread use of natural gas as fuel and of raw materials with reduced sulphur contents.<br><br>Uno de los impactos medioambientales asociado a la fabricación de productos cerámicos es la emisión a la atmósfera de compuestos ácidos debido a la presencia de impurezas en las materias primas y/o combustibles. Los objetivos del presente estudio son: identificar los contaminantes gaseosos de naturaleza ácida significativos, determinar su concentración y obtener factores de emisión de los secaderos por atomización y los hornos de cocción. Los resultados obtenidos, en el caso de los secaderos por atomización, muestran que los niveles de emisión de los diferentes contaminantes ácidos se encuentran alejados de los valores límite de emisiones aplicados actualmente en la Unión Europea (UE). En cuanto a los hornos de cocción, la emisión más significativa de contaminantes ácidos, en comparación con los valores límite de emisión (VLE-MTD) recomendados en la UE, corresponde al HF y al HCl, e indican la necesidad de que dichas emisiones sean corregidas mediante la adopción de sistemas de depuración adecuados antes de su emisión a la atmósfera. Por su parte, los resultados indican que la emisión de SO<sub>2</sub> y de NO<sub>x</sub> en las industrias ubicadas en el sector cerámico de Castellón, es inferior a los VLE-MTD propuestos en el BREF de la industria cerámica europea, debido al uso generalizado de gas natural como combustible y materias primas con reducidos contenidos en azufre

Reducción de las emisiones de azufre de un horno túnel

This study is focused on the study of the sulphur emissions arising from a tunnel kiln firing bricks and fuelled by petroleum coke. The emission analysis identified that the most critical pollutants to comply with environmental standards are sulphur oxides.
 The work has been carried out in two phases. In the first part, a balance of sulphur in the kiln was performed, and the physical-chemical transformations of sulphur compounds were studied, noting that there is a significant adsorption of sulphur compounds in the processed material, which reduces the final emissions of SO<sub>2</sub>, albeit insufficient to meet the emission limit value established by law, if no changes in the raw materials and/or the fuel are introduced. Thus in a second phase the application of a cleaning system for reducing SO<sub>2</sub> emissions was proposed. Specifically, the implemented system is based on the use of calcium hydroxide as a reagent and a bag filter as a gas-solid separator. These systems have highly variable efficiencies (between 10 and 80%) for the removal of sulphur oxides, depending on the design and operating conditions. In the studied case the reached efficiency was about 75%.<br><br>En el trabajo presentado se ha estudiado la emisión de azufre de un horno túnel dedicado a la cocción de ladrillos que utiliza coque de petróleo como combustible. El análisis de emisiones ha permitido determinar que los contaminantes más críticos para cumplir los requisitos medioambientales son los óxidos de azufre. 
 El trabajo se ha realizado en dos fases. En la primera se ha realizado un balance de azufre al horno, y se han estudiado las transformaciones físico-químicas de los compuestos de azufre, observándose que existe una importante adsorción de compuestos de azufre en el material procesado, que reduce las emisiones de SO<sub>2</sub>, aunque de forma insuficiente para cumplir con el valor límite de emisión establecido legalmente, si no se modifican las materias primas y/o el combustible. Por ello en una segunda fase se ha estudiado la aplicación de un sistema de depuración de las emisiones de SO<sub>2</sub> basado en el uso de hidróxido de calcio como reactivo y de un filtro de mangas como separador gas-sólido. Estos sistemas presentan una eficiencia muy variable (entre el 10 y el 80%) para la depuración de los óxidos de azufre, en función del diseño y de las condiciones de operación. En el caso estudiado se ha alcanzado un rendimiento del orden del 75%

Environmental development of the Spanish ceramic tile manufacturing sector over the period 1992–2007

The Spanish tile manufacturing sector has grown steadily over the years covered by the three benchmark studies, carried out in 1992, 2001, and 2007, from which data are compared in this paper. In that period, production output doubled, although since the last study was published, the situation has undergone a radical change and current production output stands at a level similar to that of 1995.
 Nevertheless, despite the world economic crisis, which has also severely impacted the ceramic wall and floor tile sector, it is worth noting that the sector’s environmental parameters have demonstrated a constant and positive trend, both in companies’ individual environmental performance and in the actual manufacturing processes itself. To a large extent, this situation was forced upon the sector as it had to adapt to numerous environmental regulations, which in general terms call for harsher and more stringent conditions than before. In this sense, the adoption of IPPC regulations, which affect practically the entire ceramic tile sector, and the approval of EU Directive 2003/87 establishing a scheme for greenhouse gas emission allowance trading were significant factors.<br><br>El sector de fabricación de baldosas cerámicas ha crecido de forma continuada durante los años que abarcan los tres estudios cuyos datos son comparados en este informe, 1992-2001-2007, ya que la producción se ha duplicado desde el primer al último estudio, aunque si se considera el periodo del último estudio hasta la actualidad, la situación ha sufrido un cambio radical estando ahora mismo en niveles de producción similares al año 1995. 
 No obstante, a pesar de esta crisis económica mundial en la que se ha visto arrastrado el sector cerámico, merece la pena destacar una constante evolución positiva en todos los aspectos relacionados con los temas medioambientales, tanto en aquellos aspectos relacionados con el comportamiento ambiental de las empresas como en los relacionados directamente con el propio proceso de fabricación. Esta situación en gran parte ha sido forzada por la adopción de numerosa normativa medioambiental, que en líneas generales ha supuesto un endurecimiento de la legislación existente. En este sentido merece la pena destacar la adopción de la normativa IPPC, normativa que afecta prácticamente a la totalidad del sector de baldosas cerámicas, y la aprobación de la Directiva 2003/87/CE, de comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero

Estimación de emisiones difusas de PM₁₀ y rendimiento de MTD’s en el sector cerámico

Particle emission into the atmosphere is one of the major impacts of the ceramic industry from both channelled sources (stacks) and fugitive sources. The latter give rise to so-called diffuse or fugitive emissions, which have traditionally received little regulatory attention and have been the focus of few technical studies. However, this situation is changing in view of the importance of the relative contribution of these emissions in certain industrial activities, such as the ceramic industry, which is leading to specific requirements for fugitive emission control in environmental authorisations, as well as in the recent introduction of the need to quantify these emissions in the emissions declarations required by the European Union (EPER-PRTR). One of the current issues in fugitive particle emission control is, in fact, the quantification of fugitive particle emissions. In this study, an instrument for estimating these emissions has been developed, based on methodologies proposed in the literature, which is applicable to ceramics manufacturing processes in different technological scenarios. Two estimation methods have been used: an analytical method, based on the use of equations and emission factors, and a completely experimental method. Appropriate combination of both methods has allowed estimation of the mass flow in fugitive particle emissions at two industrial facilities, in two technological scenarios. The treatment of the results has enabled the efficiencies achieved in reducing the fugitive emissions of particulate matter at the studied facilities to be estimated.<br><br>La emisión de partículas a la atmósfera constituye uno de los mayores impactos de la industria cerámica, tanto por focos canalizados (chimeneas) como por focos difusos. Estos últimos producen las denominadas emisiones difusas o fugitivas, a las que tradicionalmente se les ha prestado poca atención, tanto por la normativa legal como por los estudios técnicos. No obstante, esta situación está cambiando dada la importancia de la contribución relativa de estas emisiones en algunas actividades industriales, como es el caso de la industria cerámica, lo que se está traduciendo en el establecimiento de requisitos específicos para su control en las autorizaciones ambientales, así como en la reciente introducción de la necesidad de cuantificar dichas emisiones en las declaraciones de emisiones requeridas por la Unión Europea (EPER-PRTR). Uno de los problemas que se plantea en el control de las emisiones difusas de partículas es la cuantificación de las mismas. En este trabajo, basándose en metodologías propuestas en la bibliografía se ha desarrollado una herramienta de estimación de estas emisiones, y se ha aplicado a procesos de fabricación de productos cerámicos, en diferentes escenarios tecnológicos. Concretamente se han utilizado dos métodos de estimación, uno analítico basado en el uso de ecuaciones y factores de emisión y otro totalmente experimental. Combinando apropiadamente ambos procedimientos se ha estimado el flujo másico de emisiones difusas de partículas en dos instalaciones industriales y en dos escenarios tecnológicos. El tratamiento de los resultados obtenidos ha permitido estimar los rendimientos alcanzados para la reducción de las emisiones difusas de material particulado en dos instalaciones industriales con un elevado grado de implantación de medidas correctoras

Environmental comparison of indoor floor coverings

Appropriate selection of construction materials plays a major role in a building's sustainable profile. The studysets out a comparative life cycle assessment of indoorflooring systems of different nature. Theflooring systemsconsisted of coverings and, where required, bonding material and/or impact soundproofing material. The follow-ing coverings were assessed: inorganic (natural stone and ceramic tiles), polymer (carpeting and PVC), andwood-based (laminate and parquet) coverings. The life cycle assessment scope was defined cradle to cradle,i.e. product stage, transport to the construction site, installation of all construction elements, use, and valorisationby recycling, as end-of-life transition scenario towards a circular economy. In the use stage, three scenarios weredefined as a function of pedestrian traffic intensity, which determined maintenance, repair, and replacement op-erations and frequencies. The environmental impacts of the coverings product stage were taken from previouslyassessed and selected Environmental Product Declarations (EPDs), as these are standardised public documentsdevised to provide environmental life cycle information. The method adopted in the study suggests that, thoughthe use of EPDs as information source is interesting, erroneous conclusions may be drawn if the EPDs are notcomparable and/or if the comparison is not made in the building context. The results indicate that the flooring ystems with inorganic coverings performed best in the global warming, acidification, eutrophication, photo-chemical ozone creation, and abiotic depletion for fossil resources impact categories, whereas laminates per-formed best in the abiotic depletion for non-fossil resources and ozone layer depletion impact categories. Thecarpetflooringsystem performedworst inevery impact category except photochemicalozone creation potential

Análisis de ciclo de vida y reglas de categoría de producto en la construcción. El caso de las baldosas cerámicas

This paper illustrates the Life Cycle Analysis (LCA) activities performed during the preparation of the Spanish Product Category Rules (PCR) relative to the construction sector. Specifically, the study presents the results obtained from the life cycle analysis of the floor and wall tile sector, which served as the basis for the drafting of the PCR required for the definition of Environmental Product Declarations (EPD). More than 50 Spanish companies in the ceramic tile sector participated in the study, providing inventory data on the manufacture of their products. Additionally, bibliographic information and the GaBi 4 software database by PE International were used to complete background and generic data, such as those related to energy and transportation processes.&#13; EPDs are voluntary declarations based on LCA studies that permit the disclosure and dissemination of environmental information quantified over the life cycle of a product. The definition of PCRs for ceramic tiles was performed in accordance to the UNE EN ISO 14025 and ISO 21930 standards and they have been submitted to industries and professional association public consultations. PCRs have been developed in the context of the DAPc program (promoted by the Catalan Government and CAATEEB) and represents the first ecolabelling activity for building products in Spain.&lt;br&gt;&lt;br&gt;El presente trabajo muestra la evolución de las actividades de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) y redacción de las Reglas de Categoría de Producto (RCP) en el sector de la construcción, más concretamente para los recubrimientos cerámicos. En particular, se presentan los resultados obtenidos a partir del estudio de ACV de las baldosas cerámicas a nivel sectorial, que ha servido como base para la redacción de las correspondientes RCP, necesarias para la edición de Declaraciones Ambientales de Producto (DAP). Más de 50 empresas españolas fabricantes de baldosas cerámicas han participado en el estudio suministrando datos de inventario sobre la fabricación de sus productos. Adicionalmente, se ha utilizado información bibliográfica y la base de datos del programa informático GaBi-4 de PE International1 para datos genéricos como producción de energía o transporte. &#13; Las DAP son declaraciones voluntarias basadas en estudios de ACV que permiten la difusión de información ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida de un producto. El desarrollo de estos estudios de ACV se debe realizar siguiendo unas determinadas Reglas de Categoría de Producto. En la redacción del borrador de las RCP de materiales de recubrimientos cerámicos se han seguido las normas UNE EN ISO 14025 e ISO 21930 y se ha sometido a un trámite de exposición pública a empresas fabricantes y asociaciones empresariales. Dichas RCP se han desarrollado en el marco del sistema DAPc, promovido por la Generalitat de Catalunya y el CAATEEB2 y constituye el primer sistema de ecoetiquetado de productos de la construcción en España