Gestion de Baterias y Aislamiento de Pilas

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XII FERIA EXPOCIENCIA U.A.G.R.M “Gestion de Baterias y Aislamiento de Pilas en Ecobancos” INDICE. IRA PARTE. PLANTEAMIENTO............................... RESUMEN.-..............................................2 INTRODUCCION.-.........................................3 OBJETIVOS.-............................................3 Objetivo general.-................................3 Objetivos específicos.-...........................3 JUSTIFICACION.-........................................4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.............................4 2DA PARTE. MARCO TEORICO. Definición de conceptos................................5 Clasificación de pilas y baterías......................5 Reglamentos ambientales................................7 Residuos de Pilas y baterías...........................11 Contaminación por residuos de Pilas y baterías. .......................................................11 Acumulación en vertederos....................11 Incineración.................................11 Riesgos respecto a la toxicidad y peligrosidad de las pilas y baterías ......................................12 Elementos contaminantes......................12 Efectos en la salud, de metales en las pilas y baterías estudiadas...............................13 Contaminación por pilas y baterías Bolivia........15 3RA PARTE. PLAN 1. CONSTRUCCION DE ECO BANCOS.....................16 Tratamiento de residuos de pilas..................16 Recolección y separación.....................16 Guía de reconocimiento de las pilas..........16 Aislamiento..................................17 Aislamiento de pilas. ECO-BANCOS.............17 Materiales...........................18 PLAN 2. RECICLAJE DE BATERIAS AUTOMOTRIZES.............19 Tratamiento de residuos de baterías...............19 Recepcion y traslado de baterias.............19 Separación de materiales.....................21 Recuperación de electrolito..................21 Recuperación de metales......................22 Mat: Tratamiento de Residuos Sólidos Docente: Ing. Carlos R. Colanzi Zeballos 1

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El aislamiento de pilas en ecobancos, para evitar la lixiviacion de metales pesados de las baterias y pilas

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INDICE.IRA PARTE. PLANTEAMIENTO...................................................................................RESUMEN.-...............................................................................................................2INTRODUCCION.-......................................................................................................3OBJETIVOS.-..............................................................................................................3

Objetivo general.-.........................................................................................3Objetivos específicos.-..................................................................................3

JUSTIFICACION.-........................................................................................................4PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................................4

2DA PARTE. MARCO TEORICO.Definición de conceptos...........................................................................................5Clasificación de pilas y baterías................................................................................5Reglamentos ambientales........................................................................................7Residuos de Pilas y baterías......................................................................................11 Contaminación por residuos de Pilas y baterías...........................................11

Acumulación en vertederos...............................................................11Incineración.......................................................................................11

Riesgos respecto a la toxicidad y peligrosidad de las pilas y baterías ..........12Elementos contaminantes.................................................................12Efectos en la salud, de metales en las pilas y baterías estudiadas... .13

Contaminación por pilas y baterías Bolivia...................................................15

3RA PARTE. PLAN 1. CONSTRUCCION DE ECO BANCOS...............................................................16

Tratamiento de residuos de pilas..................................................................16Recolección y separación..................................................................16Guía de reconocimiento de las pilas..................................................16Aislamiento.......................................................................................17Aislamiento de pilas. ECO-BANCOS...................................................17

Materiales.........................................................................................18PLAN 2. RECICLAJE DE BATERIAS AUTOMOTRIZES....................................................19

Tratamiento de residuos de baterías............................................................19Recepcion y traslado de baterias.......................................................19Separación de materiales..................................................................21Recuperación de electrolito..............................................................21Recuperación de metales..................................................................22Recuperación de plásticos.................................................................22

Planta recicladora de baterías CONMETAL..................................................234TA PARTE.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESConclusiones.............................................................................................................25Recomendaciones....................................................................................................26Anexos......................................................................................................................27Bibliografía................................................................................................................32

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PRIMERA PARTEPLANTEAMIENTO

RESUMEN.Cada año en Bolivia se consumen y se cambian miles de baterías de automóviles, incluyendo las baterías utilizadas para grandes camiones o usos no automotores, como las utilizadas en plantas telefónicas y/o plantas para producir energía de emergencia.

Las pilas y las baterías de ácido plomo están compuestas en su mayoría por plomo y sus diferentes aleaciones con otros metales y como conductor de electricidad el ácido sulfúrico. Dichos componentes están contemplados dentro de la categoría de sustancias peligrosas tanto en el Convenio de Basilea como en la Legislación Nacional, por lo que hace necesario su control y su manejo en forma adecuada en armonía con el ambiente y la población.

Un sector que juega un papel fundamental en el proceso de manejo de estos residuos es el sector comercial ya sea electrodoméstico o juguetería en el ámbito de las pilas, respecto a las baterías en lo informal, conformado por talleres automotrices, talleres de reparación de baterías, personas que reacondicionan baterías, elaboran pesos de pesca, linotipos para imprenta, balas y otra serie de productos a base de plomo, dentro de este sector las personas tienen como fuente de ingreso reparar las baterías, rehacer una nueva o elabora ciertos utensilios que no están al alcance de su bolsillo.

Por otro lado, el consumidor también juega un papel importante al momento de contribuir en la recolección de los desechos en general, particularmente en este caso de baterías usadas, dependerá del grado de conciencia que el consumidor tenga acerca del reciclaje, de la clasificación de los desechos, del conocimiento acerca de posibles daños a la salud y al medio ambiente se convertirá en un factor clave en la cadena de recolección. Se puede notar que el usuario al no servirle más el producto, en este caso, la batería, se olvida y se despreocupa del destino final del producto en desuso. Por lo tanto, al no conocer la forma adecuada del manejo de estos desechos el consumidor no optará por tomar la mejor opción que contribuya a minimizar la contaminación ambiental y el daño a la salud.

Es por eso que se hace un énfasis en la importancia de separación de estos residuos sólidos para tratarlos de la manera correcta, tanto en re-obtención de plomo, ac. Sulfúrico, plástico en las baterías, como en el aislamiento de las pilas.

Como estudiantes planteamos la replicación de emprendimientos tales como el trabajo que realiza CONMETAL, en el tema de reciclado de baterías de automotores, y la participación de la comunidad universitaria en el acopiamiento de pilas para su posterior aislamiento en eco-bancos, para de esta manera, incentivar hacia un manejo consciente y responsable de estos desechos tan contaminantes.

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INTRODUCCION.-

Hoy en día quien no cuenta con un teléfono celular o un computador portátil, desde niños que emplean simples juguetes operados a control remoto, hasta ancianos con un marcapaso o audífono de corrección auditiva, todo esto gracias al uso de energía portátil que van desde Pilas, baterías y micro-pilas que a diario invaden nuestros hogares. Las radios, linternas, reloj, walkman, cámaras fotográficas, calculadoras, juguetes, computadoras son solo una pequeña muestra de una enorme lista de productos que emplean estas fuentes de energía (pilas), siendo la razón de su éxito comercial la autonomía de la red eléctrica.A lo largo de este trabajo se usarán los términos pilas y baterías, por lo que es necesario establecer la diferencia entre unas y otras. Pila es una unidad electroquímica separada y contenida en una caja cuadrada o redonda con dos terminales que representan los polos positivo y negativo. La batería contiene más de una pila o celda conectadas entre sí mediante un dispositivo permanente, incluidas la caja y las terminales.El funcionamiento de las pilas se basa en un conjunto de reacciones químicas que proporcionan una cierta cantidad de electricidad, que si bien es pequeña, permite el funcionamiento de pequeños motores o dispositivos electrónicos. Pero esta ventaja favorable de la autonomía, se contrapone a los efectos negativos de los compuestos químicos empleados en la reacción donde se produce la electricidad, ya que en su mayoría son metales pesados, que liberados al medio ambiente producen serios problemas de contaminación.

Si se acumulan en los vertederos, con el paso del tiempo, las pilas pierden la carcasa y se vierte su contenido, compuesto principalmente por metales pesados como el Mercurio y el Cadmio. Estos metales, infiltrados desde el vertedero, acabarán contaminando las aguas subterráneas y con ello se introducirán en las cadenas alimentarias naturales, de las que se nutre el hombre.

OBJETIVOS.-

Objetivo General.-Se propone mecanismos necesarios para llevar a la práctica un plan de manejo de residuos de pilas y baterías ya que actualmente no se conoce ningún reglamento específico que se manifieste, Además de minimizar el impacto ambiental producido por el desecho inadecuado de pilas y baterías alcalinas por parte de la población inconsciente, que pertenecen a la categoría de materiales tóxicos o residuos peligrosos no clasificados de forma normal en el ámbito de la cadena de reciclaje, para lo cual se realizará un proyecto piloto ECOBANCO.

Objetivos específicos.- Demostrar el nivel de contaminación que causa una mala disposición de residuos

sólidos de baterías y pilas. Explicar el proceso de reciclado de baterías a través de la planta pionera en reciclado

de baterías CONMETAL. Plantear el proyecto de la realización de ECO-BANCOS en la comunidad universitaria.

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Promover una cultura de separación de estos residuos, a través de la concientización y el planteamiento de políticas que permitan que estas ideas se repliquen en toda la urbe.

JUSTIFICACION.-

En el marco de la alternativa mitigación de contaminación ambiental tanto en suelos como en aguas, por parte de las pilas y baterías, es importante generar conciencia en la población para que de alguna manera se involucre para su correcta disposición.Es importante también evitar la degradación de los suelos a causa de estos residuos, que con el tiempo estarán cada vez menos disponibles, asi como el agua que puede ser peligrosamente contaminada por restos de pilas o baterías, ambos recursos hoy por hoy mas inestables a causa del calentamiento global.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

El municipio de Santa Cruz de la Sierra, tiene serios problemas en cuanto a la gestión de residuos sólidos, ya sea por la desmesurada generación de basura, como por la falta de tratamiento a dichos residuos, tal es el caso de las pilas y baterías, que en calidad de residuos por metales pesados constituye un importante contaminante al suelo, y por ende al ambiente en general.¿Puede realizarse un plan sostenible de gestión de estos residuos?, ¿de ser así, la universidad esta en capacidad de ser un promotor de la concientización acerca d estos residuos? ¿Qué iniciativas serian pertinentes para empezar a tratar este tipo de residuos?

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SEGUNTA PARTEFUNDAMENTACION TEORICA

DEFINICION DE CONCEPTOS.

Las Pilas.

Las pilas son dispositivos que convierten la energía química generada por la reacción de sus componentes en energía eléctrica. Sus partes internas esenciales son un electrodo positivo y un electrodo negativo (llamados ánodo y cátodo). Dependiendo del tipo de pila, sus componentes están constituidos por sustancias tóxicas como el Hg, Pb, Ni, y Cd, y otras veces por elementos no tóxicos como el Zn, que en cantidades balanceadas forma parte de nuestro organismo (oligoelemento). El tercer componente es un conductor iónico denominado electrolito.

Las Baterías.La batería contiene más de una pila o celda conectadas entre sí mediante un dispositivo permanente, incluidas la caja y las terminales. Generalmente las baterías son pesadas y de mayor tamaño, aunque también las hay de tamaño similar a las pilas normales, como es el caso de las baterías de 9 voltios (forma rectangular) que son de menor tamaño que una pila tipo A usadas en linternas.

CLASIFICACION DE PILAS Y BATERIAS.

Primarias o pilasLas pilas primarias son desechables debido a que sus componentes químicos, una vez que se convierten en energía eléctrica, ya no pueden recuperar dado que se agotan al convertirse la energía química en eléctrica.. Dentro de la categoría de pilas primarias se encuentran las pilas comunes y corrientes, generalmente de bajo precio denominadas carbón-zinc (C-Zn); tienen poca duración y constituyen una gran parte del volumen generado, y proceden en su gran mayoría del mercado asiático. También esta categoría de pilas primarias incluye las alcalinas, cuya duración es tres o más veces mayor que las anteriores. Muchas de las pilas de uso doméstico –por ejemplo las utilizadas para energizar aparatos de pequeño tamaño y de tipo portátil, como linternas, radios, juguetes– califican en este grupo.

Secundarias o bateríasLas pilas y baterías secundarias de uso doméstico, por ser recargables, se desechan proporcionalmente en menor volumen que las primarias; hay datos que indican que una pila de este tipo puede sustituir hasta 300 desechables, pero su desventaja consiste en que generalmente contienen metales tóxicos como el plomo, cadmio y níquel, y no siempre la tecnología de los aparatos puede usar ambos tipos de baterías. Los nuevos diseños tienden a ser de tamaño y peso menor, sin embargo, los volúmenes de producción han aumentado considerablemente, situación que hay que evaluar desde la perspectiva ambiental.

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En éstas, la transformación de la energía química en eléctrica es reversible y por ello pueden recargarse. Una de sus ventajas es que la cantidad de residuos que genera es mucho menor.

Aplicaciones de pilas y baterías y sus principales componentes

TIPO PRINCIPALES COMPONENTES

USOS

Baterías recargables

Níquel –cadmioNíquel, cadmio, hidróxido

de potasioAparatos eléctricos y

electrónicos

Hidrato de níquel metálico

Níquel, varios metales raros

Computadoras, teléfonos celulares, cámaras de vídeo

Ion litioGrafito, litio, óxido de

cobaltoComputadoras, teléfonos

celulares, cámaras de vídeo

Plomo-ácido (selladas) Plomo, ácido sulfúrico

Luz de emergencia, fuentes de energía, juegos

electrónicos.

Plomo-ácido Plomo, ácido sulfúrico Automóviles

Alcalina de manganeso

Zinc, dióxido de manganeso, electrolitos

básicos

Radios, lámparas, juegos electrónicos

Zinc-aire (modelo avanzado) Zinc

Fase inicial de comercialización

Baterías primarias

Alcalina de manganeso

Zinc, dióxido de manganeso, electrolito

básico

Radios, lámparas, juegos electrónicos

Zinc-carbonoZinc, dióxido de

manganeso, electrolito ácido

Radios, lámparas, juegos electrónicos, control

remoto, relojes

Litio

Dióxido de litio y manganeso o

monoflurato de policarbono

Cámaras, beepers, brújulas

Oxido de mercurio Zinc, óxido de mercurio

Equipos médicos especializados, equipos de

respuesta militar y de emergencia

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Plata Zinc, óxido de plataRelojes de pulso,

calculadoras, aparatos auditivos

Zinc – aire Zinc Aparatos auditivos, beepers

REGLAMENTACION PARA LOS RESIDUOS POR PILAS Y BATERIAS.

Respecto a la calidad ambiental menciona:

Artículo 19: De la calidad ambiental. Son objetivos del control de la calidad ambiental:1) Preservar, conservar, mejorar y restaurar el medio ambiente y los recursos naturales a fin de elevar la calidad de vida de la población.2) Normar y regular la utilización del medio ambiente y los recursos naturales en beneficio de la sociedad en su conjunto.3) Prevenir, controlar restringir y evitar actividades que conlleven efectos nocivos o peligrosos para la salud y/o deterioren el medio ambiente y los recursos naturales.4) Normar y orientar las actividades del Estado y la Sociedad en lo referente a la protección del medio ambiente y al aprovechamiento sostenible de los recursos naturales, a objeto de garantizar la satisfacción de las necesidades de la presente y futuras generaciones.

En lo específico a desechos tóxicos observa:Artículo 31: Queda prohibida la introducción, depósito y tránsito por territorio nacional de desechos tóxicos, peligrosos, radioactivos u otros de origen interno y/o externo que por sus características constituyan un peligro para la salud de la población y el medio ambiente.El tráfico ilícito de desechos peligrosos será sancionado e conformidad a las penalidades establecidas por Ley.Artículo 112: El que deposite, vierta o comercialice desechos industriales líquidos, sólidos o gaseosos poniendo en peligro la vida humana y/o siendo no asimilables por el medio ambiente, o no cumpla las normas sanitarias y de protección ambiental, sufrirá la pena de privación de libertad de hasta dos años.

D.S. No. 24176 del 8 de diciembre de 1995, que en resumen manifiestan:Reglamento de Gestión AmbientalObjetivo: Regular la Gestión Ambiental entendida como el conjunto de actividades y decisiones concomitantes orientadas al Desarrollo Sostenible

Define el marco institucional, funciones, atribuciones, competencias y responsabilidades de los diferentes niveles de la administración pública involucrados en la Gestión Ambiental. Aspectos relativos a la formulación y establecimiento de políticas ambientales, procesos e instrumentos de planificación (PAA, POT y CPs).

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Normas, procedimientos y regulaciones jurídico-administrativas (DIA, DAA, CDDEEIA, etc.). Instancias de participación ciudadana (OTBs y otras).Fomento a la investigación científica y tecnológica, instrumentos e incentivos ambientales.

Reglamento de Gestión Ambiental de Residuos Sólidos.

Objetivo: Establece el régimen jurídico para la ordenación y vigilancia de la Gestión de los Residuos Sólidos, manejo de los mismo, regulaciones y disposición final.Define la normatividad que debe seguir la gestión de residuos sólidos buscando garantizar un adecuado acondicionamiento, así como evitar la contaminación del suelo y cuerpos de agua.En ese marco las Autoridad Ambiental Competente (AAC), para su ejecución son:

• A nivel nacional Ministerio de Desarrollo Sostenible. Mediante el Viceministerio de Recursos Naturales y Medio Ambiente.• A nivel Departamental Prefecturas. Mediante las Unidades de Medio Ambiente.• Gobiernos Municipales, en su jurisdicción.• Organismos Sectoriales Competentes (OSC).

“A pesar de que el marco legal del subsector es insuficiente y presenta vacíos en varias áreas, su vigencia es incuestionable, por lo que lo establecido en el Reglamento de Gestión de Residuos Sólidos, la Norma Boliviana de Residuos Sólidos y otros instrumentos legales relacionados con el subsector debería ser de cumplimiento obligatorio a nivel nacional” (ENGIRS).Sin embargo, actualmente la mayor parte de estos instrumentos legales no se cumplen, ocasionando:

• Falta de capacidad técnica y económica de las instituciones involucradas.• Inexistencia de una instancia a cargo del control y cumplimiento de esta normativa.• Cambios estructurales del país y desactualización del marco institucional.• Falta de información y difusión.• La falta de control y vigilancia ha dado como resultado una mala operación de los sitios de disposición final.

ARTÍCULO 7º.- Quedan únicamente incluidas al régimen de la presente Ley, pilas y baterías, con estas características:a) Pilas de cinc/carbono (Zn/C) o “Pilas secas”.b) Pilas alcalinas o de cinc/dióxido de manganeso (Zn/MnO2).c) Pilas de níquel/cadmio (Ni/Cd).d) Pilas botón.e) Pilas de óxido mercúrico.f) Pilas de cinc-aire.g) Baterías plomo/ácido.h) Pilas de níquel/hidruro metálico (Ni/MH).i) Pilas de óxido de plata.j) Pilas de litio.TÍTULO IIATRIBUCIONES Y FUNCIONES

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CAPITULO IMARCO INSTITUCIONAL Y COORDINACION INTERINSTITUCIONALARTÍCULO 8º.- El Ministerio de Desarrollo Sostenible y Planificación, el Ministerio de Servicios y Obras Públicas, el Viceministerio de Servicios Básicos, la Superintendencia deSaneamiento Básico, el Ministerio de Salud y Deporte, el Ministerio de Educación, Aduana Nacional, Policía Nacional, las Prefecturas de departamento, los Gobiernos Municipales ysus mancomunidades, las Universidades, los Colegios de Profesionales, la Cooperación Internacional, las Organizaciones no gubernamentales y la Sociedad Civil organizada, tendrán atribuciones y funciones específicas, bajo reglamentación especifica y conformarán un Comité Interinstitucional para el tratamiento de Residuos Sólidos Peligrosos: pilas y Baterías.

TÍTULO IIIPARTICIPACIÓN SOCIALCAPÍTULO IDERECHOS, DEBERES, BIENES NACIONALES E INCENTIVOARTÍCULO 11º.- Esta Ley se define en concordancia con el Artículo 7º, incisos a y d de la CPE, respecto a los derechos fundamentales, a la vida, a la salud y seguridad y a trabajar y dedicarse al comercio, la industria o cualquier actividad lícita, en condiciones que no perjudiquen al bien colectivo.ARTÍCULO 12º.- El Estado boliviano, y durante el lapso máximo de tres años, hasta quese minimicen los efectos a la salud y ambiente, de las actividades relacionadas a la manipulación, comercialización y uso de plomo y sus derivados se comprometerá coadyuvar al examen de plombemia, que será cada doce meses, de micro empresarios, artesanos, pequeños recicladores o reacondicionadores; salvo empresas medianas y grandes, que cumplirán este requisito con responsabilidad propia.ARTÍCULO 13º.- Compréndase a los deberes fundamentales, reconocidos por la Carta Magna y en concordancia con esta Ley al Art. 8º, inciso h) que busca resguardar y proteger los bienes e intereses de la colectividad.ARTÍCULO 14º.- Compréndase a los deberes fundamentales, reconocidos por la Carta Magna y en concordancia con esta Ley al Art. 8º, inciso h) que busca resguardar y proteger los bienes e intereses de la colectividad.ARTÍCULO 15º.- La presente Ley reconoce de acuerdo a la CPE, art. 136, que son de dominio originario del Estado, además de los bienes a los que la Ley les da esa calidad, el suelo y subsuelo con todas sus riquezas naturales, las aguas lacustres, fluviales y medicinales, así como los elementos y fuerzas físicas susceptibles de aprovechamiento.ARTÍCULO 16º.- De acuerdo a sus estatutos y reglamentación el Comité Interinstitucional para el tratamiento de Residuos Sólidos Peligrosos: pilas y Baterías, incentivará a la Participación Social donde el uso de tecnologías, métodos, metodologías y herramientas de la comunicación, la educación y la capacitación sean propias para la planificación de campañas.ARTÍCULO 17º.- Se incentiva a toda campaña de concientización, difusión, promoción, comunicación, educación y capacitación a lo largo y ancho del país haciendo conocer los peligros, manipulación y destino final de pilas y baterías, siempre y cuando se cumplan las

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normas en el manejo de desechos sólidos peligrosos, y las limitaciones y prohibiciones consideradas en la presente Ley.ARTÍCULO 18º.- A través de las instituciones públicas y privadas, se informará sobre los peligros del plomo y su derivados, tanto en la manipulación, cocción y uso de utensilios y otras figuras que son confeccionadas por artesanos, incentivando al cambio de esmaltes y barnices más inocuos.ARTÍCULO 19º.- En el lapso máximo de dos años, los gobiernos municipales, con fondos públicos o de cooperación, rescatarán todo utensilio, juguete u artefacto que contenga plomo y sean de confección artesanal. Pasado ese tiempo se prohibirá su confección cumpliendo los infractores el mismo trato consignado en los Artículos 20º y 21ª de la presente Ley.TÍTULO IVPROHIBICIONES, INFRACCIONES Y SANCIONESCAPÍTULO IPROHIBICIOES, SANCIONES Y LIMITACIONES, AFECTACIONARTÍCULO 20º.- De acuerdo a la Ley 1333 de Medio Ambiente, artículos 31, 112 y 113, se prohíbe en todo el territorio nacional la importación o ensamblado de pilas y baterías primarias, con forma cilíndrica o de prisma, comunes de carbón zinc y alcalinas de manganeso, cuyo contenido de mercurio, cadmio y plomo sea superior al:- 0,0005% en peso de mercurio;- 0,015% en peso de cadmio;- 0,200% en peso de plomo.ARTÍCULO 21º.- Se prohíbe la comercialización de pilas y baterías, que no cumplan normas internacionales, especialmente aquellas que contienen un alto porcentaje de mercurio y que no consignan marcas reconocidas, debiendo toda importación cumplir con los siguientes requisitos:a) En el cuerpo de cada pila deberá figurar la fecha de vencimiento con indicación de mes y año;b) Las pilas estarán protegidas por una carcasa, o blindaje, que asegure la hermeticidad a los líquidos que contengan las mismas;c) Las pilas y baterías deberán cumplir con los requisitos de duración mínima promedio en los ensayos de descarga, según normas internacionales.ARTÍCULO 22º.- Toda batería y pila, para su internación deberá contar con unacertificación del organismo técnico nacional, Incluyendo los aparatos o artículos que contengan en su interior o exterior pilas y baterías primarias con forma cilíndrica o de prisma de carbón-zinc y alcalinas de manganeso, aun cuando éstas no sean fácilmente removibles.ARTÍCULO 23º.- La autoridad competente llamada por esta Ley será la encargada del decomiso de pilas y baterías que no cumplan con los requisitos de importación o ingreso al territorio nacional, esta acción significa la pérdida total del producto.Las cosas decomisadas, una vez que se compruebe su toxicidad o peligro hacia el medio ambiente, a través de Juez competente, se ordenará su disposición final en el centro más cercano.ARTÍCULO 24º.- El titular o responsable de la internación ilegal de pilas y baterías que no cumpla con los requisitos mínimos de importación y normas nacionales e internacionales,

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una vez que se haya establecido legalmente el decomiso, deberá cancelar la suma equivalente a los costos de su disposición final de acuerdo a los volúmenes decomisados, hacia las Prefecturas de Departamento o a los Gobiernos Municipales correspondientes a sujurisdicción.ARTÍCULO 27º.- Se limita la realización de cualquier campaña de recolección de pilas y baterías, sin que tengan una ficha ambiental, y se reconozca por autoridad competente sutratamiento final. De igual manera, se limita la participación, en campañas de recolección, únicamente a personas mayores de 16 años, con el fin de evitar riesgos innecesarios en niños y niñas.

CONTAMINACION POR RESIDUOS DE PILAS Y BATERIAS.

Las pilas Y baterias son arrojadas con el resto de la basura domiciliaria, siendo vertidas en basureros, ya sean a cielo abierto o a rellenos sanitarios y en otros casos a terrenos baldíos, acequias, caminos vecinales, causes de agua, etc. Para imaginar la magnitud de la contaminación de estas pilas, vasta con saber que son las causantes del 93% del Mercurio en la basura domestica, así como del 47% del Zinc, del 48% del Cadmio, del 22% del Níquel, etc.

Acumulación en vertederos

Si se acumulan en los vertederos, con el paso del tiempo, las pilas pierden la carcasa y se vierte su contenido, compuesto principalmente por metales pesados como el Mercurio y el Cadmio. Estos metales, infiltrados desde el vertedero, acabarán contaminando las aguas subterráneas y con ello se Introducirán en las cadenas alimentarias naturales, de las que se nutre el hombre.

Incineración

Si se incineran, las emanaciones resultantes darán lugar a elementos tóxicos volátiles, las plantas industriales que asumen este cometido y los vertederos controlados que las almacenan no están exentos de peligro, pues se ha demostrado repetidamente a través de la historia, que estas instalaciones no garantizan la neutralización de las substancias tóxicas.La fauna piscícola, tanto marina como fluvial, que es la que mejor refleja el grado de contaminación por mercurio en una determinada zona del planeta. El mercurio se fija y acumula en sus tejidos sin perjudicar sus órganos vitales, por lo que, más que afectados son portadores, pero una vez ingerido el pez por animales de sangre caliente, por ejemplo el hombre, el mercurio se libera de su fijación y recupera toda su toxicidad.El mercurio se acumula sobre todo en la médula ósea y en el cerebro, dañando a medio y largo plazo los tejidos cerebrales y el sistema nervioso central.Riesgos respecto a la toxicidad y peligrosidad de las pilas y baterías Una evaluación de riesgos para la salud y el ambiente por la exposición a los contaminantes referidos es difícil, ya que el ámbito geográfico donde se depositan las pilas es muy amplio (todo el país) así como su distribución temporal y poblacional; sin embargo, aunque no se

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pueda cuantificar es seguro que los componentes tóxicos de las pilas y baterías, así como los compuestos a que dan origen cuando son desechadas, se pueden encontrar en cantidades mínimas en los tejidos de los organismos que integran los diferentes ecosistemas, incluido el organismo humano, además de los contaminantes procedentes de otras fuentes. Por lo tanto, al no existir una certidumbre científicamente satisfactoria con respecto a la relación causa_efecto de los contaminantes generados por las pilas es necesario considerar el enfoque precautorio que propone investigar e informar, en un primer momento, a la población potencialmente expuesta al riesgo e intentar actuar para contrarrestar los posibles impactos a la salud y al ambiente a través de implementar su disposición o reciclaje, y en el mediano plazo reducir los volúmenes de consumo de pilas y baterías; disminuir esos impactos sólo se logrará a través de una percepción social de la problemática.

Elementos contaminantes.

El mercurio es un posible cancerígeno y es bioacumulable. Una alta exposición puede dañar el cerebro, los riñones y al feto, y muy probablemente provocar retraso mental, afectación en el andar o el habla, falta de coordinación, ceguera y convulsiones. El mercurio que se emite en los basureros contamina el agua y la tierra, con lo que puede llegar a la comida pues se acumula en los tejidos de peces.

El plomo puede dañar el sistema nervioso, los riñones y el sistema reproductivo. Como no se degrada, cuando se libera al aire puede ser transportado largas distancias antes de sedimentar. Se adhiere a partículas en el suelo y puede pasar a aguas subterráneas.

El litio es un neurotóxico y es tóxico para el riñón. La intoxicación por litio produce fallas respiratorias, depresión del miocardio, edema pulmonar y estupor profundo. Daña al sistema nervioso, hasta provocar estado de coma e incluso la muerte. El litio puede lixiviarse fácilmente y llegar a los mantos acuíferos.

El cadmio es una sustancia cancerígena que si se respira en altas concentraciones produce graves lesiones en los pulmones; ingerirlo provoca daños a los riñones. En dosis altas puede producir la muerte. Ingerir alimentos o tomar agua con cadmio irrita el estómago e induce vómitos y diarrea. El cadmio entra al aire y al agua desde vertederos o por derrames de desechos domésticos, y puede viajar largas distancias.

El níquel tiene efectos sobre la piel. Respirar altas cantidades produce bronquitis crónica, y cáncer del pulmón y de los senos nasales. Se libera a la atmósfera por la incineración de basura. En el aire, se adhiere a partículas de polvo que se depositan en el suelo.

OTRAS SUSTANCIAS GENERADAS POR PILAS Y BATERÍAS

El zinc forma parte de los elementos que constituyen al organismo humano; sin embargo, el ingreso de altas dosis de este elemento podría afectar la salud y la productividad de los

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suelos, lo que puede resultar por practicar una inadecuada disposición de estos residuos. Los diferentes tipos de electrolitos ácidos o alcalinos (cloruro de amonio/zinc, hidróxido de sodio/potasio) contenidos en pilas y baterías, pueden representar un riesgo para la salud ya que pueden ocasionar quemaduras e irritaciones en la piel y también afectar los suelos.

PRINCIPALES EFECTOS EN LA SALUD, DE METALES EN LAS PILAS Y BATERÍAS ESTUDIADAS

Cd

CáncerDisfunciones digestivas

Problemas pulmonares en el Sistema

Respiratorio

Li

Disfunciones renales y respiratorias

Disfunciones del Sistema Neurológico

Daños a la piel y las mucosasMalformaciones

Mn

Disfunción cerebral y del Sistema Neurológico

Disfunciones renales, hepáticas y respiratorias

Malformaciones

Co

Lesiones pulmonares en el Sistema

RespiratorioDisturbios hematológicos

Posible cancerígeno humanoLesiones e irritaciones en la piel

Disturbios gastrointestinalesEfectos cardíacos

Pb

AnemiaDisfunción renal

Dolores abdominales (cólico, espasmo,rigidez)

Encefalopatía (soñolencia, disturbios

mentales, convulsión, coma)Neurosis periférica (parálisis)

Problemas pulmonaresMalformaciones o anomalías

en el feto

Hg

Congestión, inapetencia, indigestiónDermatitis

Disturbios gastrointestinales (como hemorragia)

Elevación de la presión arterialInflamaciones en la boca y

lesiones en el aparatodigestivo

Lesiones renalesDisturbios neurológicos y

lesiones cerebralesMalformaciones, mutagénico y

posible cancerígeno

Ni CáncerLesiones en el sistema

respiratorioDisturbios gastrointestinales

Malformaciones, mutagénico,

Ag Argiria (Decoloración de la piel y otros tejidos)

Dolores estomacales y disturbios digestivos

Problemas en el Sistema Mat: Tratamiento de Residuos Sólidos Docente: Ing. Carlos R. Colanzi Zeballos

13

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genotóxicoDermatitis

Alteraciones en el Sistema Inmunológico

RespiratorioNecrosis de la médula ósea, hígado, riñones y lesiones

oculares

Cr

Cáncer del aparato respiratorioLesiones nasales y

perforaciones en el tabiqueDisturbio en el hígado y en los

riñones,pudiendo ser letal

Disturbios gastrointestinales

Zn

Alteraciones hematológicasLesiones pulmonares en el

Sistema RespiratorioDisturbios gastrointestinales

Lesiones en el páncreas

Fuente: (2002); OMS12 (2001). 9 Agency.

CONTAMINACIÓN POR PILAS Y BATERÍAS BOLIVIA

En Bolivia no se tiene una estimación del promedio anual de pilas y baterías que circulan por su territorio, si bien existen datos del Instituto Nacional de Estadística sobre el ingreso legal

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de estos productos, la dificultad se traduce en los volúmenes que ingresan por contrabando, que seguramente sobrepasan sustancialmente a lo expuesto.

En casi la totalidad de los 327 municipios del país, las pilas y baterías son arrojadas con el resto de los residuos, van a parar a los basureros, rellenos sanitarios, cenizales, botaderos, que en general son vertederos incontrolados, ubicados en cualquier sitio, sobre todo alejados de los centros poblados a pocos kilómetros. En la zona andina se escogen quebradas, mientras que en el altiplano, es común ver que los plásticos se desprenden de los desperdicios expuestos al aire libre, para atraparse en la vegetación de los alrededores, incluso a varios kilómetros a la redonda; sin tener en cuenta estudios geológicos e hidrológicos para su ubicación.

TERCERA PARTE

1ER PLAN. ECOBANCOS. (TRATAMIENTO A RESIDUOS SOLIDOS DE PILA)

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Recolección y Separación.

La separación se estructura en base a una campaña de difusión y concientización, para lo cual se realizan folletos explicativos de los riesgos y perjuicios ocasionan las pilas y de los lugares donde se pueden depositar, que inicialmente deberá estar en la sala estudiantil de la carrera de Ingeniería ambiental

Guía de reconocimiento de las pilas.

Para saber cómo hay que tratar a una pila es necesario aprender a reconocerla, ya que los fabricantes, todavía no han empezado a marcarlas claramente con un símbolo que nos permita distinguirlas inmediatamente. Si es tóxica, es decir, si se ha fabricado con mercurio o cadmio, no debemos arrojarla a la basuraEl primer problema que se plantea es la diversidad de tipos y modelos de pilas existentes en el mercado, que básicamente son las siguientes:

Pilas Botón: Aunque ha de varios tipos las más frecuentes son las pilas botón de mercurio, que son las que contienen más mercurio por unidad.Solo uno de esos pequeños botones podría contaminar 600.000 litros de agua, una cantidad mayor que la que bebe una familia de 4 miembros ¡durante toda su vida!Las pilas botón de litio, en cambio, no contienen ni mercurio ni cadmio, o sea que son una alternativa interesante para evitar el consumo de los botones de mercurio.Las pilas botón pueden reciclarse y recuperar así productos (mercurio entro otros) que serán útiles otra vez.

Pilas alcalinas

Este tipo de pila ofrece duración y potencia, pero a costa de utilizar mercurio.Aunque el contenido tóxico por unidad es menor que en las pilas botón, es suficiente para contaminar 175.000 litros de agua, más de la que bebe una persona durante toda su vida. Además, el volumen de ventas de las pilas alcalinas supera con mucho el de las pilas botón y sigue creciendo...No existe técnica de reciclado de estas pilas, está claro que no pueden echarse a la basura y que deben ir a vertederos especiales donde pueda realizarse su eliminación controlada. De todos modos, la solución, a la larga, es la sustitución del mercurio por productos no peligrosos, como ya se hace en otros países europeos. Mientras tanto, nosotros debemos utilizar otras menos problemáticas, como las salinas o las pilas verdes.

Acumuladores Níquel-Cadmio:

Este tipo de pilas, que a lo mejor no conoces porque es menos frecuente tiene la característica de que pueden recargarse después de gastada, así que, bien utilizada, puede durar años.Sin embargo, también son peligrosas, aunque no contienen mercurio. En este caso, es el cadmio el metal tóxico que emplean.¡nada de tirarlas a la basura! Además, en otros países, ¡ya se reciclan!

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Pilas Salinas Son las primeras que aparecieron y ya las usaban nuestros abuelos. Tienen menos duración y potencia pero su contenido tóxico es muy bajo.Podemos tirarlas a la basura sin remordimiento.

Pilas Verdes: Los fabricantes están comenzando a sacar al mercado un nuevo tipo de pilas, conocidas como verdes, ecológicas o biopilas. La ventaja de esta novedad es que apenas contienen mercurio, así que no dan problemas de contaminación y podemos echarlas al cubo de la basura.Aunque pueden ser una alternativa interesante, no deben constituir una excepción sino la regla general.

Aislamiento de pilas en ECO-BANCOS.

El tratamiento de pilas en desuso consiste fundamentalmente en obtener un mecanismo que asegure que no se producirá contaminación por lixiviación. En tal sentido se ha diseñado un sistema que cuenta con tres barreras de seguridad, conformadas por el uso de tres componentes:

Compuesto químico que neutraliza, inhibe y secuestra posibles pérdidas de los metales pesados que contienen las pilas. (En adelante “el secuestrante”) botellas pet con extracción de aire.

Una vez terminado el tratamiento, la disposición final se refiere al uso posible de los bloques de hormigón. (Respecto al formato, el diseño original se había desarrollado en función de bloques que se articularan, sin necesidad de uso de mezcla en juntas para su unión; posteriormente se verificó que dicho formato presentaba problemas por roturas en las partes de menor sección (cuello) y que, por el peso final del bloque, su manipulación pone en riesgo su trabajo previo, observando que la vibración del hormigón no haga descender la bolsa con las pilas, disminuyendo el espesor del material requerido.

Definición.

El Ecobanco es un recipiente construido de hormigón cuya forma puede ser rectangular, cilíndrica y/o cualquier otra útil para sentarse, que contiene botes de pilas en su interior.

Previo a su extracción de aire y posterior sellado, se les incorpora tres agentes químicos estabilizadores que eliminan lo peligroso de los componentes de cualquier tipo de pila. Luego, las botellas son depositadas en un boque de cemento.

Materiales.

MATERIAL CARACTERISTICAS CANTIDAD

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Cemento Preferentemente Fancesa ½ bolsaArena Arena sin cernir 1 bolsaMadera encofrado Cualquier madera blanda (dimensiones según

bloque)10

Madera Madera fina para la banqueta 1Pernos Pernos de 3plg, cabeza redonda 4Botellas Botellas pet de 1500cm3 4

El bloque de cemento.Cantidad de bloques: 2Medidas: 30cm de ancho x 30cm de largo x 45cm de alto.Volumen total: 40500cm3

Las botellas.

Cantidad: 2 botellas de 1500cm3 para cada bloque. Total: 4 botellas pet standard.Contenido: Aprox 200 pilas por botella.

Según El Centro de Investigación de Ingeniería Ambiental de Argentina, se encontraron tres agentes estabilizadores que neutralizan el plomo, el mercurio, el ácido sulfúrico y el cadmio, principales componentes contaminantes de las distintas pilas o baterías que existen en el mercado:

Para el plomo actúa como neutralizador los sulfuros de sodio (Na2 S) Para el ácido sulfúrico, el agente estabilizador es el hidróxido de Sodio (Na OH) Para el cadmio, el agente de estabilización es el carbonato de sodio (Na2 CO3) Para el mercurio, el agente de estabilización es el sulfuro de sodio (Na2 S)

Es importante señalar que usando como neutralizadores o estabilizadores al sulfuro de sodio, hidróxido de sodio y carbonato de sodio, en partes iguales, tendremos la seguridad de inhibir a los elementos contaminantes de cualquier tipo de pila o batería, sin necesidad de realizar la clasificación previa de las mismas, a veces dificultuosa por el estado de deterioro de su cubierta y por los riesgos de su manipuleo.

Construcción.

Ambas botellas deberán ir al centro de masa de cada bloque de cemento, y después de comprobada su estabilidad se procede a rellenar el molde con mezcla de cemento relativamente fuerte, mientras dura el proceso de secado (48hrs) se debe rociar con agua con cierta frecuencia para mejorar la dureza del bloque.

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Una vez listos los bloques, se deberá armar la banqueta, con un tablón de madera de 9plg. x 1,2mts, x 1plg de espesor.

Una vez listo debe quedar como indica la figura. VER ANEXO

Disposición final.

La disposición final de los bancos, en primera instancia deberá ser dentro de los predios de la universidad donde sistemáticamente puedan ser analizados para conocer cualquier contingencia, y estar bajo constante chequeo, pero la idea principal es replicar los ECOBANCOS en los diferentes parques infantiles, o áreas verdes que el municipio posee.

PLAN 2. RECICLAJE DE BATERIAS AUTOMOTRIZES

Tratamiento de baterías

La batería gastada, debido a su contenido de plomo y ácido sulfúrico, se ha convertido en un residuo peligroso y no puede descartarse como cualquier residuo domiciliario. Por otra parte, una batería de plomo-ácido es un producto cuyos materiales pueden ser reciclados en su totalidad. La batería de plomo fuera de uso está catalogada como residuo especial y como tal, debe ser gestionada según los procedimientos especificados en las leyes relativas a residuos.

La gestión de residuos comprende las siguientes actividades: recogida, transporte, almacenaje, valorización, disposición de los desechos, comercialización de los residuos y vigilancia de todas estas operaciones. Entre las actividades englobadas en el concepto de valorización está el reciclaje y la recuperación de materiales. En el caso de la batería de plomo fuera de uso, dichos materiales a recuperar son el plomo, el polipropileno y el ácido.

Cabe recordar que una sola batería de plomo fuera de uso contiene unos 10 Kg. de contenido en plomo, cerca de dos kilos de disolución de ácido sulfúrico y una cantidad considerable de plásticos contaminantes, por lo que el daño ecológico que una pequeña cantidad de baterías mal gestionada puede provocar es enorme.

El reciclaje de baterías usadas se lleva a cabo en la inmensa mayoría de casos mediante procesos pirometalúrgicos tradicionales. Estos métodos resultan poco rentables, además de muy contaminantes. El reciclado industrial de las baterías debe ser un progreso ecológico y económico considerable Por muchos años, el destino que los usuarios daban a las baterías agotadas fue, y en muchos casos continúa siendo, el vertido incontrolado.

Composición aproximada por batería con peso promedio de 17kg: Pasta de plomo:.......... 35.0% 5.95 Kg Electrolito:.................. 29.0% 4.86 Kg Plomo metálico: ........ 29.0% 4.91 Kg

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Polipropileno: ............. 5.0% 0.85 Kg Separadores.................. 2.0% 0.43 Kg

El electrolito es una solución de ácido sulfúrico diluida. El ácido es reutilizable después del filtrado y tratamiento posterior. Las piezas grandes de plomo son refundidas. El plástico en general está demasiado alterado para ser reutilizado, y se utiliza como agente reductor en el proceso de reducción de óxidos, materia prima para la obtención de madera plástica o se valoriza energéticamente de acuerdo a las normas medio ambientales.

Recepción, Almacenamiento y Selección de materias primas.

En todas las plantas que reciclan baterías existe una primera unidad de separación de componentes. En esta unidad inicialmente se extrae el ácido sulfúrico del electrolito y, a continuación, se trituran las baterías usadas para proceder a la clasificación de materiales.

De entre estos materiales, se separa el polipropileno, que se recicla en la misma planta, o se vende a otras industrias que se encargan de su reciclaje. Por otro lado se separan la pasta de plomo, el plomo metálico y sus aleaciones y, finalmente, se depositan los denominados residuos del triturado, entre los que se encuentran fracciones de vidrio, acero, PVC, y ebonita principalmente. El funcionamiento de la unidad de triturado y clasificación se basa en el resultado de sucesivas separaciones hidrodinámicas, mediante las cuales se procede con eficiencia al aislamiento de los distintos materiales.

Esta etapa se estima que se almacenaran 800 ton de baterías mensuales que es la principal materia prima del proceso y 200 ton de otros productos como chatarra y otros materiales que contenga plomo. El espacio para almacenamiento es 900 m3. consistente en bodegas debidamente techadas.Las baterías llegan a la planta en contenedores de plásticos (bins) transportados por camiones autorizados para el traslado de estos residuos. Luego se descargan, proceso que se realiza mediante el uso de aquinaria (grúa horquilla o transpaleta) que toma los bins que contienen las baterías y los traslada al lugar de almacenamiento distinguiendo entre las baterías con electrolito y sin electrolito (bodegas diferentes). Las baterías que se encuentran en los contenedores de plásticos se almacenarán de manera tal que estarán apilados en las bodegas.

A continuación se realiza un lavado de los restos y cribado de la pasta de plomo: cuando las baterías se encuentran fragmentadas, se separa primeramente la pasta de plomo, mediante una criba. Se trata de un mecanismo similar a un tamiz, que consta de una superficie plana o pantalla, que está atravesada por orificios de tamaño y forma característicos.Para ello se envía agua a presión contra la superficie plana, que humedece la pasta convirtiéndola en una arenilla que atraviesa los orificios de la pantalla.Extracción del Electrolito de las Baterías.

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La recuperación del ácido sulfúrico del electrolito es otro tema de interés. A pesar de que en cualquier planta de reciclaje de baterías usadas se generan centenares de toneladas al año de ácido sulfúrico diluido, casi nunca se recicla o reutiliza, sino que simplemente se neutraliza y se deposita en vertederos, lo que implica un gasto adicional.

Existen métodos de purificación que dan una salida económica al ácido generado. También es factible el aprovechamiento del ácido mediante su integración en alguna de las fases de la recuperación del plomo de las baterías

En esta etapa, a las baterías se les retira los tapones y son dispuestas en un equipo, de esta manera drenar el electrolito, el que cae a un recipiente de acero inoxidable. Luego el electrolito se filtra y se bombea a bidones de plástico con una capacidad de 200 lts. o IBC de 1000 litros cada uno para su posterior disposición en lugares autorizados.El proceso de extracción del electrolito lo realizará el personal con las condiciones adecuadas para este tipo de trabajo, es decir con todos los implementos de seguridad necesarios como lo son casco, botas industriales de goma, guantes, mascarillas y buzos.

A continuación, el ácido se almacena en un depósito de gran tamaño). La eficiencia en la extracción del ácido no puede ser total, pues se encuentra en contacto con la fase sólida de la pasta de plomo, por lo que una pequeña parte del ácido permanece siempre en las baterías. La disolución extraída tiene una concentración en ácido sulfúrico cuyos valores pueden ser casi nulos o llegar al 30 %, en función del estado en que la batería ha dejado de funcionar, pero la concentración habitual del ácido de una batería usada suele estar entre un 10 % y un 15 % en peso. No se trata de una disolución de gran pureza, pues en ella se hallan disueltos iones metálicos e impurezas plásticas.

Separación de los componentes de la batería.

En esta etapa las baterías drenadas se disponen en una cinta transportadora en donde son cortadas en la parte superior a través de una sierra eléctrica, las baterías posteriormente se separan dejando la cubierta en una maxi-saca y la batería cortada en un bins. Las maxisacas con las cubiertas pasan a la sección procesamiento de plástico y los bins con las baterías pasan a la sección de separación donde se aparta el contenido de la batería, quedando la caja de polipropileno separada. El contenido de la batería pasa a la secciónfundición.La manipulación de las baterías lo realizará personal con las condiciones adecuadas para este tipo de trabajo, es decir con todos los implementos de seguridad necesarios como lo son casco, zapatos de seguridad, guantes, mascarillas y buzos.

Recuperación de plásticos.Los plásticos utilizados habitualmente en la industria e incluso en la vida cotidiana son productos con una muy limitada capacidad de autodestrucción y en consecuencia quedan durante muchos años como residuos, con la contaminación que ello produce.

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Por otra parte, la mayoría de los plásticos se obtienen a partir de derivados del petróleo, un producto cada vez más caro y escaso, y, en consecuencia, un bien a preservar; por ello, cada día está más claro que es necesaria la recuperación de los restos plásticos por dos razones principales: la contaminación que provocan y el valor económico que representan.

Una forma de aprovechamiento es la extrusión obteniendo perfiles para su utilización en construcción, agricultura, urbanismo etc., como sustitutos de la madera o metales.

Es conveniente disponer de la cantidad necesaria en función de los perfiles a fabricar a fin de unificar el producto en color y aspecto para cada lote de fabricación. Antes del extrusionado es necesario añadir al plástico almacenado la cantidad de colorante necesario para obtener el color deseado. Estos perfiles se pueden utilizar como sustitutos de la madera en construcción o mobiliarioLos plásticos son fundidos en un horno, eventualmente calentado con los rechazos del mismo plástico y llevados a una extrusora o prensa.

Proceso de Fundición de Plomo.

Tras la separación de componentes se llevan a cabo las operaciones de recuperación del plomo. La inmensa mayoría de las plantas de reciclaje de baterías usadas son fundiciones de plomo secundario que emplean métodos pirometalúrgicos tradicionales.

Por eso, en muchas de ellas, se introducen simultáneamente la pasta de plomo y el plomo metálico y sus aleaciones, en un mismo horno reductor. La temperatura necesaria para fundir el plomo metálico de las placas y las rejillas, es relativamente baja (por debajo de los 400 ºC), pero para reducir los óxidos y el sulfato de plomo de la pasta se necesita alcanzar temperaturas que rondan los 1100 ºC. El consumo de energía que requiere el trabajo de este primer horno es enorme. Además, si no se trata la pasta de plomo (lo cual no es una costumbre generalizada), la reducción del sulfato de plomo conduce a una considerable emisión de dióxido de azufre, SO2, gas altamente tóxico.

Los componentes de plomo de la batería son transportados a un horno rotatorio, junto con la mezcla de carbón (10 %), cenizas de soda (1 o 2 %) y viruta de fierro 10% produciéndose plomo metálico. Este equipo opera a una temperatura de 1.100 °C, generada por el uso de Gas licuado y aire como combustible principal y kerosene como respaldo.El producto generado en estado líquido es vaciado en unos moldes de 1000 kg, donde el plomo metálico se enfría y pasa a estado sólido. Luego se retiran los lingotes de los moldes y se almacenan para su posterior comercialización.

La escasa rentabilidad que sufren muchas plantas que reciclan baterías de plomo fuera de uso, provocada por las crecientes exigencias medioambientales, justifica sobradamente la búsqueda de alternativas que reduzcan costes y que, al mismo tiempo, mejoren las condiciones medioambientales. Las mejoras dentro de los procesos pirometalúrgicos

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existentes, el uso de métodos hidrometalúrgicos para el reciclaje de la pasta de plomo o la recuperación del ácido sulfúrico del electrolito, pueden ser soluciones adecuadas.

En la planta de reciclaje un sistema mecánico-hidráulico separa por gravedad los diferentes componentes de la chatarra de baterías. Los principales componentes separados son: plomo, lodos de óxidos y plásticos. Eventualmente se separa también hierro y cobre.

Productos obtenidos.

El ácido es transportado a los tanques de recuperación. El plástico, ya triturado y con el primer lavado, es secado para luego almacenarlo en

sacos o en recipientes a granel para su venta o posterior tratamiento. El plomo es conducido a las respectivas áreas de almacenamiento, para

posteriormente hacer las cargas de materiales que entrarán a proceso de fundición. Las pastas de plomo se separan en el proceso de lavado y son recuperadas con los

lodos de depuradora para su posterior tratamiento.

En las diferentes rutas que toman los componentes de las baterías trituradas son manipulados con seguridad. El proceso de fundición de materiales de desechos de plomo consiste en la utilización de un horno de crisol trabajando a unos 500ºC donde se introduce la mezcla de material plúmbico compuesto por placas, bornes, postes, rejillas, puentes, cordones de soldadura, etc. de las baterías y residuos de plomo seleccionados de otros procesos de separación de materiales.

Las escorias sobrantes son tratadas en un segundo horno a unos 700ºC, eventualmente con mezcla de agentes reductores, y el plomo fundido se introduce en el primer horno. Las escorias se unen a las pastas y lodos para un tratamiento posterior.

La planta de reciclaje, en su nave industrial, cuenta con sistemas de extractores de techo, extractores de pared, entrada y salida de aire a través de celosías en la pared y áreas abiertas con la suficiente ventilación.

PLANTA RECICLADORA DE BATERIAS CONMETAL. (Santa Cruz, Bolivia)

COMMETAL es una empresa pionera en el rubro del reciclaje de baterías en desuso, iniciando sus actividades en el año 1988 para satisfacer la demanda de plomo refinado con estándares de calidad garantizados para la industria de baterías.Para la obtención del producto con especificaciones requeridas cuenta con un moderno Laboratorio de Control de Calidad y Medio Ambiente.

Como empresa que busca la mejora continua en el proceso productivo y el cuidado del medio ambiente, el año 2004 obtuvo la certificación internacional ISO 14001 Gestión de Medio de Ambiente.Por lo que COMMETAL seguirá proyectándose al futuro, apostando permanentemente por una producción limpia y sostenible en beneficio de todos. s una empresa pionera en el rubro

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del reciclaje de baterías en desuso, iniciando sus actividades en el año 1988 para satisfacer la demanda de plomo refinado con estándares de calidad garantizados para la industria de baterías.Para la obtención del producto con especificaciones requeridas cuenta con un moderno Laboratorio de Control de Calidad y Medio Ambiente.

Como empresa que busca la mejora continua en el proceso productivo y el cuidado del medio ambiente, el año 2004 obtuvo la certificación internacional ISO 14001 Gestión de Medio de Ambiente.Por lo que COMMETAL seguirá proyectándose al futuro, apostando permanentemente por una producción limpia y sostenible en beneficio de todos.

Productos

COMMETAL produce aleaciones de plomo, Plomo puro y Polipropileno Reciclado para su utilización de fabricación de acumuladores eléctricos automotrices y acumuladores eléctricos para sistemas fotovoltaicos, sin embargo en virtud de sus procesos y tecnología está en condiciones de ofrecer al mercado aleaciones de plomo en función a las especificaciones que el cliente proporciona; Dentro de las especificaciones de producto que generalmente se procesan para el mercado se tienen:Plomo Refinado: Plomo Puro > A 99.97 % en lingotes. Aleaciones de:Plomo CalcioPlomo SelenioPlomo Antimonial

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CUARTA PARTE. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

CONCLUSIONES.

“En cuanto al destino final de las pilas, no es posible hoy en el país, pensar en el reciclado, no quedando otra alternativa que el almacenamiento en condiciones controladas.Para las pilas alcalinas, no existe tecnología de reciclado desarrollada. En cuanto a las pilas de mercurio, que sí es posible reciclar, el problema es que el proceso es tremendamente costoso.A corto y mediano plazo, no se vislumbra otro método posible que sustituir los metales tóxicos por otros que no presenten peligros, pero las alternativas que hasta ahora se han manejado, no ofrecen una solución universalmente practicable.

El Ecobanco es un recipiente construido de hormigón cuya forma puede ser rectangular, cilíndrica y/o cualquier otra útil para sentarse, que contiene botes de pilas en su interior.Previo a su extracción de aire y posterior sellado, se les incorpora tres agentes químicos estabilizadores que eliminan lo peligroso de los componentes de cualquier tipo de pila. Luego, las botellas son depositadas en un boque de cemento.

Este tipo de gestión debería ser implementado en los diferentes municipios del país, de tal forma que asegure la protección de la salud pública y el medio ambiente”.

Respecto a las baterías gestión de residuos comprende las siguientes actividades: recogida, transporte, almacenaje, valorización, disposición de los desechos, comercialización de los residuos y vigilancia de todas estas operaciones. Entre las actividades englobadas en el concepto de valorización está el reciclaje y la recuperación de materiales. En el caso de la batería de plomo fuera de uso, dichos materiales a recuperar son el plomo, el polipropileno y el ácido. Cabe recordar que una sola batería de plomo fuera de uso contiene unos 10 Kg. de contenido en plomo, cerca de dos kilos de disolución de ácido sulfúrico y una cantidad considerable de plásticos contaminantes, por lo que el daño ecológico que una pequeña cantidad de baterías mal gestionada puede provocar es enorme.

El reciclaje de baterías usadas se lleva a cabo en la inmensa mayoría de casos mediante procesos pirometalúrgicos tradicionales. Estos métodos resultan poco rentables, además de muy contaminantes. El reciclado industrial de las baterías debe ser un progreso ecológico y económico considerable Por muchos años, el destino que los usuarios daban a las baterías agotadas fue, y en muchos casos continúa siendo, el vertido incontrolado.

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RECOMENDACIONES.

Como siempre, el problema fundamental radica en la falta de educación ambiental por lo que muchas veces aunque exista una gama muy buena de leyes, reglamentos y normativas no las cumplimos y, además, en El Salvador actualmente no existe la capacidad necesaria para que dichos mecanismos legales se cumplan; sin embargo, se han logrado muy buenos avances.Con el avance que se tiene en cuanto en nuestro sistema jurídico en materia de legislación ambiental, es competencia del Ministerio de Medio Ambiente, de Salud, de Trabajo y Previsión Social y de otras instituciones tanto públicas como privadas es procurar un constante monitoreo, investigación, divulgación de información y una búsqueda de solución sostenible a largo plazo en lo referente al problema de las baterías ácido-plomo usadas. Solamente detectando los grupos metas o lugares con potencial riesgo de contaminación se podrá crear una estrategia de control y prevención de la contaminación, ofreciéndoles una alternativa de solución ya sea para cambiar sus procesos o dedicarse a otra actividad.

Por medio del Sistema de Información Ambiental se pueden identificar las empresas cuyas materias primas sea el plomo y el ácido sulfúrico, empresas que introducen desechos peligrosos a país y por el alto volumen que manejan es necesario conocer que hacen con los desechos que generan. Una vez identificados es de aplicar duramente la legislación y la normativa ambiental existente y/o comenzar la creación de nuevos instrumentos regulatorio según se haya detectado la magnitud del problema.

Es el momento de poner en practica la parte de incentivos económicos y ambientales promovidos en la Ley del Medio Ambiente con el objeto de que las empresas adopten tecnologías limpias y coadyuven a disminuir estos residuos.

El proyecto de ejecución de la realización de los ECOBANCOS, es por lo tanto una opción viable al aislamiento de pilas, ya que este tipo de residuos sólidos debe recibir un aislamiento que permita garantizar la mitigación de contaminación ambiental por parte de los mismos. Sin embargo se debe realizar un plan piloto dentro de la universidad de tal forma que después de comprobada su efectividad pueda ser replicado en los diferentes puntos estratégicos del municipio.

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ANEXOS

ANEXO 1. Botes contenedores de pilas

ANEXO 2. Diseño de ECOBANCO. Elaboración propia

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ANEXO 3. Proceso de cementado de contenedores de pilas.

ANEXO 4. Planta recicladora de baterías. DISEÑO

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ANEXO 5. Flujograma del proceso

ANEXO 6. Filtro y ciclón

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ANEXO 7. Separación del electrolito

ANEXO 8. Colada del plomo en bruto desde el horno reductor rotatorio basculante

ANEXO 9. Colada en lingotera desde la caldera de refinadoMat: Tratamiento de Residuos Sólidos Docente: Ing. Carlos R. Colanzi Zeballos

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ANEXO 10. Colada en lingotera desde la caldera de refinado

BIBLIOGRAFIA.

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DIA. “Planta recicladora de baterías LENOTEC”. Los Angeles. DSS Ingenieria e

Innovacion. Mayo 2010.

Plan de reciclado de baterías a pequeña escala. Secretaria de Medio Ambiente El

Salvador.

Contaminación de pilas primarias y secundarias. Roberto Mejia. ECO-SORT. MEXICO.

2011.

Aislamiento de Pilas. Revista: ECOVOLTA. Argentina. N°13. AÑO 02.

Separacion de pilas/wikipedia.com. 2012.

Constitución Politica del Estado Boliviano.

Ley 1333. Ley del Medio Ambiente. 1992. Estado de Boliva.

Mat: Tratamiento de Residuos Sólidos Docente: Ing. Carlos R. Colanzi Zeballos32