Técnicas reciclaje

MATERIALES INDUSTRIALES

- TÉCNICAS DE RECICLAJE -

Luis Miguel GARCÍA GARCÍA-ROLDÁN

Dpto. de Tecnología IES CAP DE LLEVANT - MAÓ

TECNOLOGÍA INDUSTRIAL II – 2º BACHILLERATO

Maó - 2010

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ContenidoContenido

Materiales reutilizables. Reconocimiento de la importancia que tiene la reutilización de materiales.

Procedimientos de reciclaje y tratamiento de residuos. Aceptación del esfuerzo que supone la distribución selectiva de los

residuos y la creación del hábito. Lectura y comprensión de artículos de prensa que hagan referencia a temas

de tratamiento de residuos. Elaboración de normas de precaución y seguridad en el manejo de

materiales. Planificación práctica de un sistema de recogida selectiva de residuos

domésticos. Riesgos de la transformación, elaboración y vertido de materiales. Importancia económica y social de la reutilización de materiales. Respeto

del medioambiente. Normas de precaución y seguridad en el manejo de materiales

CONTENIDO RESIDUOS RSU RTP RECICLADO MATERIALES

Residuos

Residuos Sólidos Urbanos (RSU): procedentes de las grandes concentraciones humanas, por su volumen y composición, no es posible devolver a la naturaleza.

Residuos Tóxicos y Peligrosos (RTP): procedentes de las actividades industriales, su tratamiento y confinamiento es mucho más problemático que caso de los RSU, ya que producen daños al medio ambiente y a la salud de las personas.

Uno de los mayores problemas de nuestra civilización lo constituye la enorme cantidad de residuos que genera. El hombre ha roto el ciclo natural de reciclaje constante de los elementos, al tomar materias primas de un lugar y trasladarlas a otro, transformándolas en nuevos productos sintéticos para los que no existen microorganismos de descomposición o transformación. Existen dos tipos de residuos:

3CONTENIDO RESIDUOS RSU RTP RECICLADO MATERIALES

http://www.oretania.es/wp-content/uploads/2009/03/image2.png

Residuos Sólidos Urbanos. Tipos (I)

Según su origen Residuos domésticos: materia orgánica, papel, plástico, envases, metales,

vidrio,… Residuos industriales asimilables a humanos: aceites, grasas, ácidos,

disolventes, pinturas,… Residuos de construcción y derribos: cemento, PVC, hierro, madera, arcilla,

yeso,… Residuos sanitarios: algodón, gasas, medicamentos, sangre, orina,… Objetos de gran tamaño: electrodomésticos, muebles,…

Según el tipo de material Plásticos Maderas Tejidos Papel y cartón Tierras y cenizas Materia orgánica Vidrio Metales


http://unsoloplaneta.files.wordpress.com/2008/06/reciclaje_separacion_de_residuos.png

Residuos Sólidos Urbanos. Tipos (II)

Según sus propiedades Materias fermentables Materias inertes Materias inflamables Materias tóxicas Materias corrosivas


Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (I)

Vertedero controlado Incineración controlada Producción de metano Compostaje Reciclado de materiales


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Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (II)

Vertedero controladoLos residuos se depositan en células limitadas por franjas verticales y horizontales de tierra, como se observa en la figura.

Los residuos se compactan y se cubren con tierra formando capas. Se ha de prever un sistema de drenaje de lixiviados para evitar la contaminación de los acuíferos y chimeneas de salida de gases para evacuar el metano, producto de la descomposición anaerobia de la materia orgánica enterrada. Una vez lleno el vertedero se cubre de tierra vegetal, y puede ser utilizado como espacio público de recreo.


Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (III)


Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (IV)

Incineración controlada

Es el método que permite una mayor reducción del volumen de los residuos, pero su mantenimiento es caro. El problema más grave de la incineración estriba en la formación de residuos gaseosos nocivos, que es preciso eliminar con sumo cuidado. Los plásticos, por ejemplo, producen ácido clorhídrico, que puede provocar graves efectos de corrosión si la incineradora no está bien diseñada.


Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (V)

Producción de metano

La descomposición natural (fermentación anaerobia) de la materia orgánica produce un gas, rico en metano y dióxido de carbono en las mismas proporciones. El metano recuperado se envía a la red de gas ciudad o bien se quema para la producción de energía eléctrica.


Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (VI)

Producción de biogás


PRODUCCIÓN BIOGAS

Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (VII)

Producción de bioenergía y biofertilizante en una granja


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Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (VIII)

Compostaje

La materia orgánica, separada del resto de componentes de los RSU, se tritura con objeto de eliminar la mayor cantidad posible del agua que contiene, y se coloca en el digestor para acelerar los mecanismos espontáneos de degradación de la propia materia. El resultado es una especie de humus que sirve de abono, llamado compost.


Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (IX)

Planta de compostaje

PROCESO DE COMPOSTAJE 6.- Disposición en pilas

7.- Volteado y control de condiciones ambientales

8.- Recogida de lixiviados y aguas pluviales

9.- Cribado del compost maduro

10.- Compost


PREPARACIÓN PREVIA

1.- Recepción

2.- Trommel

3.- Control manual y electroimán

4.- Recepción vegetal y trituración

5.- Mezcla y homogeneización

COMPOSTAJE

Residuos Sólidos Urbanos. Tratamiento (X)

Reciclado de materialesEl reciclaje es el proceso por el cual se recuperan algunos de los componentes que contienen los RSU.

El mayor problema de la recuperación consiste en la separación de los materiales, que se puede realizar de dos maneras:

Recogida selectiva: en origen mediante la colocación de distintos contenedores. Es más racional y barata, pero requiere de la concienciación y colaboración ciudadana. Una vez que se ha consolidado, comporta grandes beneficios.

Sistemas mecanizados: en plantas

diseñadas para la separación posterior a la recogida. La separación presenta gran cantidad de problemas y es muy cara.


Residuos Tóxicos y Peligrosos. Tipos (I)

Biocidas y productos fitosanitarios como insecticidas, alguicidas, fungicidas, herbicidas, etc.

Disolventes: este grupo abarca una amplia gama de productos químicos, como hidrocarburos, alcoholes, éteres, cetonas, etc.

Sales de temple cianuradas. Aceites y sustancias oleosas minerales: aceites de engrase, aceites de limpieza de

motores, etc. Productos que contengan PCB y PCT (policloruros), tales como dieléctricos o aceites de

transformadores. Tintes, colorantes, pinturas, lacas y barnices, procedentes de la industria textil y de

fabricación de pinturas. Resinas, látex, plastificantes y colas. Productos pirotécnicos y otras materias explosivas. Jabones y materias grasas. Sustancias inorgánicas sin metales: ácidos, bases, mezclas amoniacales. Escorias y cenizas procedentes de procesos de combustión, pirometalúrgicos y afines. Sales de temple no cianuradas que contienen nitritos y nitratos, y son utilizadas en

tratamientos de superficies. Partículas y polvos metálicos. Catalizadores usados. Lodos que contengan metales. Baterías y pilas eléctricas.


Residuos Tóxicos y Peligrosos. Tratamiento (I)

Incineración Tratamiento físico-químico Depósito de seguridad


Residuos Tóxicos y Peligrosos. Tratamiento (II)

IncineraciónEs un procedimiento de eliminación de residuos a través de un tratamiento térmico. Los residuos se utilizan como combustibles y el calor producido se recupera en la combustión en forma de energía. Los residuos con alto poder calorífico interior (PCI), comparable al de un combustible convencional, son incinerables directamente; mientras que los residuos con bajo PCI requieren el apoyo de un combustible vivo (generalmente fuel) para su incineración.

Un aspecto importante de la incineración es la recuperacion de calor de los humos, con la consiguiente producción de vapor y electricidad.


Residuos Tóxicos y Peligrosos. Tratamiento (III)

Tratamiento físico-químicoLos residuos que se someten a tratamiento físico-químico están constituidos por baños gastados de la industria de transformados metálicos y contienen fundamentalmente sustancias de naturaleza inorgánica disueltas o en suspensión.

Los residuos que se destinan a este tipo de tratamiento pueden agruparse en las siguientes familias:

Lechadas de cal residuales Baños alcalinos metálicos. Baños con sales metálicas. Baños clorhídricos y sulfúricos gastados. Baños cianurados. Baños con cromatos.

Tanto las operaciones de neutralización de los distintos baños ácidos y alcalinos, como de tratamiento de baños cianurados y cromados, producen una gran cantidad de lodos, que deben llevarse a un depósito de seguridad.


Residuos Tóxicos y Peligrosos. Tratamiento (IV)

Depósitos de seguridadUn depósito de seguridad es un vertedero emplazado sobre terrenos geológicos del suelo o subsuelo destinado al almacenamiento de determinados residuos industriales considerados RTP, con el fin de que sus propiedades nocivas no puedan afectar en ningún caso, ni en el tiempo, al medio natural y a la salud humana. El depósito tiene la función de impermeabilizar los residuos durante extensos períodos de tiempo, dada la toxicidad y la resistencia que tienen.

Es necesaria la construcción de dos balsas de recogida, regulación y evaporación de escorrentías y lixiviados. Estas balsas deben favorecer la evaporación, por lo que se necesita una profundidad reducida y la mayor superficie posible.


Reciclado de materiales (I)

Dado que todos somos responsables de la gran cantidad de residuos que se generan en las ciudades, cada uno de nosotros y todos juntos debemos intentar ayudar a disminuir los residuos, y con ello los problemas que causan, aplicando la llamada estrategia de las "3-R", que consiste en: Reducir la cantidad de residuos que generamos. Reutilizar aquellos residuos que puedan ser usados nuevamente en su forma

original. Reciclar significa utilizar el residuo como materia prima para ser transformado en

otro producto.

Las tres "R": reducir, reutilizar, reciclar

Para ello, es necesario contar fundamentalmente con el apoyo de toda la comunidad, lo que se consigue a través de fuertes campañas de sensibilización. Internacionalmente se ha entregado a los industriales la responsabilidad de recuperar los residuos de los envases de los productos, lo que ha llevado a la aplicación, en forma casi espontánea, de múltiples tipos de instrumentos económicos que incentivan a la minimización, tales como vender a un precio más bajo los productos con envases retornables.


http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:636px-Recycle001_svg.png

Reciclado de materiales (II)

Etapas del Reciclaje


Reciclado de materiales (III)

La decisión de recuperar materiales regenerables está en función de los gastos económicos que se pueden realizar. Actualmente existen métodos tecnológicos para separar papel, vidrio, aluminio, hierro y otros materiales no férricos.

El papel representa el 25% del total de los residuos reciclables y, al existir mercado, es la materia más rentable para recuperar. Es importante tener en cuenta que el papel tiene más valor como materia para reciclar que como combustible.

El vidrio representa un 5% y su reciclaje supone un ahorro energético muy importante.

El aluminio, en cambio, no sobrepasa el 1 %. Sin embargo, el alto valor de este metal ha llevado a la implantación de plantas recuperadoras.

Los plásticos representan entre un 8 y un 10% de los RSU y entre un 20 y un 25% en volumen, su uso se está incrementando exponencialmente debido a su bajo coste. El principal problema de su reciclaje es la heterogeneidad de su composición, con el fin de obtener determinadas propiedades en ellos. Solo son reciclables mecánicamente los plásticos termoestables, que, una vez triturados se pueden utilizar como material de relleno en pavimentación.


Reciclado de materiales. Técnicas (I)

Reciclaje de chatarra Reciclaje de papel Reciclaje de plástico Reciclaje de vidrio Reciclaje de caucho


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Reciclado de materiales. Técnicas (II)

Reciclaje de chatarra El reciclaje de materiales férricos y no férricos es uno de los primeros que se realizó, sobre todo debido a la industria del automóvil.

El proceso de reciclaje de la chatarra comienza con la selección de los materiales, empaquetado y transporte de los mismos a los hornos para su fundido.

Los hornos utilizados hoy en día son los hornos básicos de oxígeno que generan aceros de gran pureza y con un bajo consumo energético, y los hornos eléctricos que se usan en procesos de refinamiento ya que consumen más energía.


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Reciclado de materiales. Técnicas (III)

Reciclaje de chatarra


Reciclado de materiales. Técnicas (IV)

Reciclaje de papel La fabricación de papel es cara y contaminante; por lo que es muy conveniente reciclar el papel.

El papel y el cartón se recolectan, se separan y se limpian con productos alcalinos para proteger la celulosa. Posteriormente se filtra y centrifuga para eliminar impurezas. La pasta generada se sumerge en agua jabonosa y se inyecta aire para eliminar las tintas por flotación. A partir de aquí la celulosa sigue el procedimiento habitual para convertirse en papel.


Reciclado de materiales. Técnicas (V)

Reciclaje de plástico

Aunque los plásticos no producen contaminación por ser materia inerte, si provocan impacto ambiental; por ello deben ser reciclados. Sólo lo termoplásticos (poliestireno, polipropileno, PVC, metacrilato, nylon,…) pueden reciclarse ya que los termoestables no pueden fundirse.

En primer lugar, los plásticos se separan y clasifican en familias mediante diferentes métodos como tratamientos hidrociclónico, por láser, separación electrostática, etc.

Después son triturados, fundidos y mezclados. Se pueden producir a partir de la mezcla diferentes tipos de plásticos (según sea ésta), con mayor o menor homogeneidad y calidad. También se puede transformar en aceites, grasas y ceras o ser aprovechado como combustible.


Reciclado de materiales. Técnicas (VI)

Reciclaje de vidrio El proceso de reciclaje del vidrio comienza con la recogida selectiva en origen y transporte alas plantas de tratamiento. Después se somete al vidrio a un tratamiento previo de limpieza y triturado en el que se retiran cuerpos extraños como tapones metálicos mediante electroimanes. Finalmente se mezclan las materias primas (sílice, cal y sosa) con el vidrio triturado y se funde en un horno para obtener el vidrio nuevo.


Reciclado de materiales. Técnicas (VII)

Reciclaje de caucho La industria automovilística es la principal generadora de RSU de caucho, los neumáticos. El caucho tiene un proceso de descomposición muy lento y es inflamable y muy elástico, lo cual impide su compactación. Por tanto, se buscan alternativas a su almacenaje; las principales son el recauchutado (sustituir la banda de rodadura por una nueva), la pirólisis (proceso térmico por el que se obtiene alquitrán, aceite, gas,…), la obtención de energía térmica o eléctrica al usar el caucho como combustible, la reutilización o la utilización del caucho en metalúrgia para recuperar el acero de su estructura.


RECAUCHUTADO

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