TECNOLOGÍAS APLICABLES PARA EL TRATAMIENTO de LOS RESIDU OS Proyectos (Autoguardado) (1) (1) (1)...

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Química área tecnología ambiental UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL VALLE DE TOLUCA CARRERA DE TECNOLOGÍA AMBIENTAL “Identificación de un p!ce"! paa e# tata$ient! de e"idu!" u%an!" paa #a !%tención de un a&e&ad! de #a c!n"tucción' M E M O R I A QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN QUÍMICA ÁREA TECNOLOGÍA AMBIENTAL PRESENTA ANA LAURA MORENO ORTI( ING. JOSÉ LUIS LOAIZA YAÑEZ A"e"! Indu"tia# M. en C. A. GUILLERMINA GÓMEZ BELTRÁN A"e"!a Acad)$ica Dra. SOCORRO PEDROZA BENÍTEZ A"e"!a Acad)$ica M. en C. E. ADELA RAMÍREZ GONZÁLEZ Diect!a de #a Caea de Tecn!#!&*a A$%ienta# LERMA ESTADO DE MÉ!ICO MAYO "#$% $
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Qumica rea tecnologa ambientalUNIVERSIDAD TECNOLGICA DEL VALLE DE TOLUCACARRERA DE TECNOLOGA AMBIENTAL

Identificacin de un proceso para el tratamiento de residuos slidos urbanos para la obtencin de un agregado de la construccin

M E M O R I A

QUE PARA OBTENER EL TTULO DETCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN QUMICA REA TECNOLOGA AMBIENTAL

PRESENTAANA LAURA MORENO ORTIZ

ING. JOS LUIS LOAIZA YAEZ

Asesor Industrial

M. en C. A. GUILLERMINA GMEZ BELTRN Asesora AcadmicaDra. SOCORRO PEDROZA BENTEZAsesora Acadmica

M. en C. E. ADELA RAMREZ GONZLEZDirectora de la Carrera de Tecnologa Ambiental

LERMA, ESTADO DE MXICO, MAYO 2014

ContenidoContenido3Resumen8Introduccin9Problemtica111captulo I Marco terico121.1.1residuos121.1.2Residuos slidos urbanos (RSU)131.1.3Virus161.1.4Bacterias161.1.5Hongos171.2JUSTIFICACIN181.2.1Objetivo general191.2.2Objetivos especficos192Captulo II Procedimientos de tecnologas aplicables para tratamiento de los residuos slidos urbanos existentes202.1Mtodo de eliminacin de su totalidad reciclar residuos slidos202.2Proceso de tratamiento en continuo de los residuos slidos urbanos202.3Procedimiento de residuos slidos urbanos digestin anaerobia en fases de temperatura223Captulo III DESCRIPCIN DE TRATAMIENTOS PARA LOS RSU263.1Tratamientos fsicos263.1.1Separacin263.1.2Trituracin263.1.3Molienda293.1.4Separacin magntica313.2Tratamiento qumico373.2.1Hidrlisis373.2.2Vitrificacin (Tratamiento secundario)373.3Tratamiento biolgico403.3.1Polimerizacin403.3.2Compostaje403.3.3Digestin Anaerobia423.4Tratamiento trmico423.4.1Gasificacin433.4.2Incineracin443.4.3Pirolisis453.4.4Deshidratado463.5Conclusin de tratamientos fsicos473.6Recomendaciones473.7Conclusin de proceso trmico483.8483.9Recomendaciones484Captulo IV Luz ultravioleta504.1radiacin ultravioleta504.2Tipos de radiacin ultravioleta504.2.1Radiacin UV-C514.3Tneles de esterilizacin ultravioleta514.4Conclusin de luz ultravioleta555Recomendaciones556Captulo V EQUIPO DE CONTROL PARA TRATAMIENTO DE PARTCULAS EN AIRE571. Equipos de absorcin572. Equipos de adsorcin:583. Equipos de combustin:595. Condensadores606. Procesos biolgicos-olores606.1Propuesta de equipo de control para tratamiento de partculas en aire616.1.1Colector de polvo616.1.2Cmaras de sedimentacin63Filtracin686.1.3Lavadores de partculas Venturi786.1.4Precipitadores electroestticos806.2Conclusin de equipo de control para tratamiento de partculas816.3Recomendaciones de equipo de control para tratamiento de partculas827Captulo V Seguridad y Salud Ocupacional837.1Medidas de seguridad durante etapas de proceso837.1.1Trituracin837.1.2Luz ultravioleta tipo C837.2Equipo de seguridad durante etapas de procesos847.2.1Separacin847.2.2Triturado847.2.3Deshidratado847.2.4Luz Ultravioleta tipo C848Conclusiones generales869Bibliografa87

ndice

Figura 1 separacin manual 1 27

Figura 1.1 Trituracin 1 28

Figura 1.1.1 Trituradora de mandbulas 1 28

Figura 1.1.3 Triturado de rodillos lisos 129Figura 1.1.3 trituradora de rodillos dentados 29

Figura 1.2 Molino de bolas 30

Figura 1.2.1 Molino de barras 31

Figura 1.2.2 Molino de martillo 131Figura 1.2.3 Molinos de chorro 31

Figura 1.2.4 molino de disco 28 Figura 1.3 Sistemas magnticos permanentes de banda 1 33 Figura 1.3.1 Sistemas electromagnticos 134Figura 1.3.2 Tambores separadores 1 34

Figura 1.3.2 Tambores separadores en carcassa 1 35

Figura 1.3.4 Rodillo magntico 135Figura 1.3.5 Bloques magnticos 1 36

Figura 1.6 Proceso de elaboracin de compostaje 142Figura 1.3.6 Separador magntico en casdas 1 37

Figura 1.4 Hidrolisis 138Figura 1.5 Proceso de vitrificacin 1 40

Figura 1.6 Proceso de elaboracin de compostaje 142Figura 1.7 Proceso de gasificacin 1 44

Figura 1.8 Proceso de elaboracin de composta 1 45

Figura 1.9 Proceso de pirolisis 1 46

Figura 1.10 proceso de deshidratado 1 47

Figura 1.10.1 Horno modificado 149Figura 2 Longitud de onda de luz ultravioleta 1 51

Figura 2.1 Tiempo y distancia de luz ultravioleta 1 53

Figura 2.2 referencia de tneles 153Figura 3.1 colector de polvo 1 63

Figura 3.2 Cmaras de sedimentacin 167Figura 3.3 Dispositivos inerciales 1 69

Figura 3.3.1 Cicln de alta eficiencia 169Figura 3.3.2 Cicln convencional 1 70

Figura 3.3.3 Cicln de alta capacidad 170Figura 3.3.4 Eficiencia de remocin de cicln 1 70

Figura 3.3.5 Porta filtro o carcasa inoxidable 174Figura 3.3.5.1 Filtro de canastilla 1 75

Figura 3.3.5.2 Filtro HEPA 175Figuran 3.3.5.3 Paneles filtrantes 1 76 Figura 3.3.5.4 manga filtrante 176Figura 3.3.5.6 Polister punsonado 1 77

Figura 3.3.5.6.1 Polister Punzonado Antiesttico 178Figura 3.3.5.6.2 Polister Punzonado Antestatico 1 78

Figura 3.3.5.6.3 Nomex 178Figura 3.3.5.6.4 Polister con Membrana PTFE (tefln) 1 79

Figura 3.3.5.6.5 Polister con Membrana 180Figura 3.6 Precipitadores electroestticos 1 83

Figura 4 Diagrama del proceso 188

Resumen

El desarrollo del presente trabajo, constituye definir las tecnologas para el tratamiento de los residuos slidos urbanos que no utilicen vapor de agua y/o oxido de calcio (CaO), debido a que el vapor de agua aumentara la humedad de los residuos y as mismo el tiempo de deshidratado del producto. El xido de calcio es un compuesto que no favorece a los materiales de construccin.Se identificaron procesos fsicos, qumicos y biolgicos identificando un proceso que consta de las siguientes etapas: seleccin manual, separacin magntica, triturado, deshidratado, desinfeccin con luz ultravioleta y molido. Teniendo como prioridad un proceso continuo para evitar aumentar la degradacin de la materia y el crecimiento acelerado de los microorganismos.El objetivo principal, identificar el proceso ms viable que ayude a la transformacin de los residuos slidos urbanos para obtener un producto final similar a la arena que sea estable qumica y biolgicamente para ser utilizado como agregado en los materiales de construccin.

Introduccin

Frente a la crtica situacin que viven las ciudades por la creciente cantidad de residuos slidos urbanos (RSU) que generan, y por consiguiente, una demanda incesante en materia de nuevos sitios para su disposicin final (basurales o rellenos sanitarios), comienzan a evaluarse diferentes tecnologas para el tratamiento de dichos residuos (Greenpeace, 2011).Se han desarrollado tecnologas que permiten tratar los residuos para aprovecharlos como materia prima para distintos procesos o bien para la obtencin de energas alternativas; estas tecnologas no siempre logran disminuir con el problema, ya que como en el caso de la incineracin los desechos de este tratamiento significan un nuevo problema a resolver (Greenpeace, 2011).En los ltimos aos surgieron una serie de tecnologas que prometen superar los problemas ya conocidos de la incineracin convencional y, a su vez, generar energa, a la que califican como renovable. Tales tecnologas incluyen la gasificacin, la pirolisis y el arco de plasma (Greenpeace, 2011).Los mtodos de tratamiento de los residuos slidos se pueden clasificar en varias formas. Como es el proceso fsico que consta de la separacin (manual mecanizada), trituracin, separacin magntica y compactacin.El proceso qumico: hidrolisis, oxidacin, vitrificacin, polimerizacin.Procesos biolgicos: Composteo, Diagnstico anaerobia Proceso de destruccin trmica: incineracin, pirolisis, esterilizacin, microondas y deshidratado (SEDESOL, 2001)

Luz ultravioleta

La luz ultravioleta tiene diversas aplicaciones. Una de las aplicaciones de los rayos ultravioleta es como forma de esterilizacin, junto con los rayos infrarrojos (pueden eliminar toda clase de bacterias y virus sin dejar residuos, a diferencia de los productos qumicos). Durante el tratamiento de los RSU surge la presencia de virus, bacterias y esporas por lo cual la necesidad esterilizar nuestro producto y as poder inactivar el crecimiento microbiano por tal motivo la luz ultravioleta entra como una opcin en nuestro proceso del tratamiento de los RSU.

Problemtica

Los residuos han representado una problemtica que se ha agravado a travs del tiempo por diversos factores como son el aumento de la poblacin, los cambios de hbitos de consumo y la variacin en la composicin de los residuos, entre otros.De acuerdo a la SEDESOL (citado en SEMARNAT, 2001b), en 1955 la generacin per-cpita de residuo slido en Mxico era de 0.300 kg/hab*da y para el ao 2000 aumento a 0.865 kg/hab*da, es decir, la generacin diaria por persona casi se triplico en menos de 50 aos. Este es dato preocupante por la constante necesidad de sitios en donde disponer los residuos, adems de la falta de planes de manejo que permitan una disposicin adecuada de ms de 30 millones de toneladas generadas anualmente en Mxico.Sin embargo, el problema no solo radica en las grandes cantidades de residuos que se generan, sino tambin en el cambio de composicin ya que anteriormente eran de tipo orgnico y en la actualidad la mayora de los residuos son elementos de lenta degradacin con un mayor efecto en el ambiente. As mismo el impacto ambiental generado por los residuos slidos depende tambin de la forma en que estos son manejados y dispuestos

captulo I Marco terico

residuosSe entiende por residuo cualquier producto en estado slido, lquido o gaseoso procedente de un proceso de extraccin, transformacin o utilizacin, que carente de valor para su propietario, ste decide abandonar.La Ley 10/1998, de 21 de abril, de Residuos establece que "es cualquier sustancia u objeto perteneciente a alguna de las categoras que figuran en el anejo de esta Ley, del cual su poseedor se desprenda o tenga la intencin u obligacin de desprenderse (Ley 10/1998).Anejo Q1 Residuos de produccin o de consumo no especificados a continuacin.Q2 Productos que no respondan a las normas.Q3 Productos caducados.Q4 Materias que se hayan vertido por accidente, que se hayan perdido o que hayan sufrido cualquier otro incidente, con inclusin del material, del equipo, etc., que se haya contaminado a causa del incidente en cuestin.Q5 Materias contaminantes o ensuciadas a causa de actividades voluntarias (por ejemplo, residuos de operaciones de limpieza, materiales de embalaje, contenedores, etc.).Q6 Elementos inutilizados (por ejemplo, bateras fuera de uso, catalizadores gastados, etc.).Q7 Sustancias que hayan pasado a ser inutilizables (por ejemplo, cidos contaminados, disolventes contaminados, sales de temple agotadas, etctera).Q8 Residuos de procesos industriales (por ejemplo, escorias, posos de destilacin, etc.).Q9 Residuos de procesos anticontaminacin (por ejemplo, barros de lavado de gas, polvo de filtros de aire, filtros gastados, etc.).Q10 Residuos de mecanizacin/acabado (por ejemplo, virutas de torneado o fresado, etc.).Q11 Residuos de extraccin y preparacin de materias primas (por ejemplo, residuos de explotacin minera o petrolera, etc.).Q12 Materia contaminada (por ejemplo, aceite contaminado con PCB, etc.).Q13 Toda materia, sustancia o producto cuya utilizacin est prohibida por la ley.Q14 Productos que no son de utilidad o que ya no tienen utilidad para el poseedor (por ejemplo, artculos desechados por la agricultura, los hogares, las oficinas, los almacenes, los talleres, etc.).Q15 Materias, sustancias o productos contaminados procedentes de actividades de regeneracin de suelos.Q16 Toda sustancia, materia o producto que no est incluido en las categoras anteriores (Ley 10/1998).Residuos slidos urbanos (RSU)

Un residuo slido o residuo slido urbano (RSU), como lo define la legislacin de mayor jerarqua en materia de residuos en el pas, la Ley General de Prevencin y Gestin Integral de Residuos (LGPGIR), se define como aquel material generado como residuo en las casas habitacin, que resultan de la eliminacin de los materiales que utilizan en sus actividades domsticas, de los productos que consumen y de susenvases, embalajes o empaques; los residuos que provienen de cualquier otra actividad dentro de establecimientos o en la va pblica que genere residuos con caractersticas domiciliaras, y los resultantes de la limpieza de las vas y lugares pblicos, siempre que no seanconsiderados por la Ley como residuos de otra ndole (LGPGIR, 2003).Los generados en los domicilios particulares, comercios, oficinas y servicios, as como todos aquellos que no tengan la calificacin de peligrosos y que por su naturaleza o composicin puedan asimilarse a los producidos en los anteriores lugares o actividades.Tendrn tambin la consideracin de residuos urbanos los siguientes:Residuos procedentes de la limpieza de vas pblicas, zonas verdes, reas recreativas y playas.Animales domsticos muertos, as como muebles, enseres y vehculos abandonados.Residuos y escombros procedentes de obras menores de construccin y reparacin domiciliaria (Ley 10/1998).Frente a la crtica situacin que viven las ciudades por la creciente cantidad de residuos slidos urbanos (RSU) que generan, y por consiguiente, una demanda incesante en materia de nuevos sitios para su disposicin final (basurales o rellenos sanitarios), comienzan a evaluarse diferentes tecnologas para el tratamiento de dichos residuos (Greenpeace, 2011).

Clasificacin de los RSU

TABLA 1 SUBPRODUCTOS DE NMX-AA-22-1985SUBPRODUCTOS

Algodn

Cartn

Cuero

Residuo fino que pase la criba M 200

Envase en cartn encerado

Fibra dura vegetal (esclernquima)

Fibras sintticas

Hueso

Hule

Lata

Loza y cermica

Madera

Material de construccin

Material ferroso

Material no-ferroso

Papel

Paal desechable

Plstico de pelcula

Plstico rgido

Poliuretano

Poliestireno expandido

Residuos Alimenticios

Residuos de jardinera

Trapo

Vidrio de color

Vidrio transparente

Otros

Virus Losvirus(del latnvirus, veneno) son seresacelulares. Son agregados de grandes molculas capaces de dar copias de s mismos.Los virus sonparsitos intracelulares obligados:necesitan penetrar en las clulasyutilizar toda la maquinaria biolgica de estas para formar nuevos virus. Existenvirus especficoscapaces de infectar a cada grupo de seres celulares. Hay virus llamadosbacterifagosofagos (del latn, fago, comer) queinfectan bacterias,virus vegetales,virus animaleseincluso virus de hongos,algasyprotozoos.Estructuralmente, los virus estn constituidos por unanucleocpsidaformada por lacpsiday elcido nucleicoque se localiza en su interior. Lacpsida, que sirve como cubierta protectora, est formada pormolculas de protenadispuestas geomtricamente en subunidades. Haycpsidas icosadricasyhelicoidales. El cido nucleico puede ser ADN o ARN,en ningn caso aparecen ambos.Los virus ms complejos, como algunosbacterifagos, poseen unanucleocpsidacon varias partes:cabeza, cuello, cola, placa basal y fimbrias o pelos de unin. Otros, como el virus de lagripe, tienen unaenvoltura membranosa externa.

Bacterias Bajo la denominacin de bacterias se engloba a un heterogneo grupo de seres vivos celulares, evolutivamente muy antiguos y bien adaptados a todos los tipos de ambientes posibles, desde las fuentes termales hasta los hielos antarticos.Definicin:Las bacterias son procariotas, es decir, su material gentico (ADN) no est rodeado y separado por una membrana del resto del citoplasma. A diferencia de los organismos eucariotas, no poseen verdadero ncleo.La estructura de las bacterias se diferencia las siguientes partes: Pared celular. Es una estructura rgida protectora, exterior a la membrana plasmtica. Flagelos. Son filamentos de protena que permiten el movimiento. Fimbrias. Estos filamentos de protena permiten la fijacin al sustrato. Membrana plasmtica. Envuelve el interior de la clula y puede presentar zonas invaginadas, denominadas mesosomas, con funciones especiales, por ejemplo, para realizar la fotosntesis. Citoplasma. Constituye el interior de la clula. Est formado por elhialoplasmao lquido celular y losorgnulos.Algunos de estos orgnulos son losribosomas(sirven para fabricar protenas), losclorosomas(agregados de pigmentos fotosintticos), elnucleoide(contiene el material hereditario) y lasinclusiones (depsitos de sustancias de reserva).Hongos Los hongos) son organismos eucariticos, hetertrofos, unicelulares o pluricelulares con estructura de talo, Poseen pared celular, parecida a la de los vegetales, pero no tienen celulosa.Los hongos sereproducen asexualmente por esporas, aunque muchostambin pueden reproducirse sexualmente.

JUSTIFICACIN

La generacin de RSU y el manejo inadecuado de estos se han convertido en un problema ambiental en todo el mundo, por lo tanto surge la necesidad de disear e implementar nuevas alternativas que ayuden a mitigar los impactos negativos de estos, poder aprovecharlos al mximo y contener el incremento acelerado que se est viviendo en la actualidad. La mayora de los productos industrializados se convierten en desperdicios son reciclables. Se acopian solo los materiales menos sucios, ms fcilmente separables y de mayor valor econmico como son el aluminio, el vidrio, el papel, el cartn y algunos plsticos. A ello se agrega que en Mxico an no se cuenta con una tecnologa y la infraestructura adecuada para aprovechar todos los materiales que podran ser reciclados. Por otro lado, la mezcla de desperdicios hace prcticamente imposible el aprovechamiento de una proporcin de los residuos orgnicos que producimos a nivel domstico. Si aprovechramos la totalidad de los residuos orgnicos (43%) y todos los inorgnicos que son reciclables (40%), solo produciramos el 17% de la basura que actualmente generamos. En el presente proyecto se proponen tecnologas que puedan ser aplicables para lograr el tratamiento y transformacin de los RSU y obtener como producto final un agregado que sea utilizado para los materiales de construccin.

OBJETIVOS

Objetivo general Identificar las tecnologas para la transformacin de los residuos slidos urbanos en los cuales no se utilice vapor de agua y/o oxido de calcio (CaO), para obtener un producto final similar a la arena que sea estable qumica y biolgicamente para ser utilizado como agregado en los materiales de construccin.

Objetivos especficos

Identificar el equipo de control que pueda ser utilizado durante el proceso de tratamiento de los RSU. Identificar el proceso de luz ultravioleta para el proceso y disminuir actividad microbiana para el proceso de tratamiento de los RSU. Identificar equipo para tratamiento, recoleccin y/o disminucin de partculas suspendidas en el aire durante el proceso de estabilizado de los RSU.

Captulo II Procedimientos de tecnologas aplicables para tratamiento de los residuos slidos urbanos existentes

Mtodo de eliminacin de su totalidad reciclar residuos slidos

Un mtodo de tratamiento para el reciclaje de residuos slidos en su totalidad incluye las siguientes etapas: clasificacin, trituracin, secado, prensado con alta presin para artculos conformados, produciendo carbn vegetal a partir de desechos de combustible en alta temperatura y el despido de basura incombustible de alta temperatura, se refrigeran artculos de alta temperatura para obtener combustible slido con varias formas y ladrillos o bordo utilizado para la construccin. El mtodo logra enteramente reciclando de casas. El mtodo recicla desechos slidos para obtener combustible y material de construccin con valor econmico. El mtodo es simple y su coste de procesamiento es bajo.Proceso de tratamiento en continuo de los residuos slidos urbanosLa presente invencin se refiere a un proceso de tratamiento de los residuos slidos urbanos que presenta unas caractersticas orientadas a conseguir una valorizacin energtica de dichos residuos, en lo que se refiere a la parte "plstica" -actuales CSR's o combustibles slidos recuperados-; y especialmente a la parte orgnica de los mismos.Descripcin de proyectoEl objetivo de la presente proyecto es conseguir un proceso de tratamiento en continuo que garantice la mxima separacin entre los productos orgnicos de los inorgnicos para tratar los orgnicos de forma totalmente distinta a la que se est realizando actualmente, no con visin y proceso de fermentacin y maduracin pensada para la generacin de compost, si no pensando en conseguir un desfibrado de la parte de celulosa que se mezcle con la parte orgnica ya ligeramente degradada y que tras conseguir una granulometra uniforme y despus de un secado en continuo de la misma, colocndola igual o por debajo del 20% de humedad, pueda ser utilizado como producto combustible biolgico CSR BIO e incluso ser considerado como biomasa.Para ello y segn la invencin, este proceso de tratamiento en continuo de residuos slidos urbanos comprende los pasos siguientes:- la entrada en masa de los residuos en un proceso de apertura de bolsas, de homogenizacin y de desfibrado de la celulosa, con una ligera degradacin de la materia orgnica y la mezcla de esta materia orgnica con la celulosa desfibrada,- la mezcla de los residuos, el cribado mecnico de dichos residuos con unos tamaos de corte de entre 25 y 50 milmetros, y la separacin de la materia orgnica (inferior a la seccin de corte) y de materia inorgnica / plstica (superior a la seccin de corte) y,- un secado en continuo de la materia orgnica hasta obtener una materia orgnica seca, sin compostar, con un porcentaje de humedad igual o inferior al 20%.Este proceso de tratamiento de residuos urbanos aporta importantes ventajas respecto a los procesos tradicionales, entre las que cabe mencionar: el tratamiento en continuo de los residuos evitando el tratamiento habitualmente discontinuo del compostaje de la materia orgnica; la correcta separacin de la materia orgnica y de la materia inorgnica, y la obtencin a partir de la materia orgnica de una materia orgnica seca sin compostar.Esta ltima ventaja es de gran importancia para los fines propuestos ya que al no compostar la materia orgnica, el nivel de degradacin de la misma es muy inferior al que tendra despus de un proceso de fermentacin y maduracin completo, y a su vez la estructura de la citada materia orgnica, y en especial los enlaces de carbono - carbono, estn mucho menos afectados por esta degradacin; por lo que el poder calorfico (PCI) de la materia orgnica seca obtenida es mucho ms elevado.Esta materia orgnica seca puede ser de gran inters en diversas industrias, por ejemplo cementeras, como producto combustible sustitutivo ya que dicha materia orgnica seca podr tener la etiqueta de verde, es decir, libre de emisiones de carbono; lo que supone una ventaja y un importante ahorro econmico para las cementeras, no tan solo por el diferencial de precio de compra en relacin con los productos de origen petrolfero, sino tambin por las no emisiones y por lo tanto no penalizaciones ambientales.Esta materia orgnica seca sin compostar tambin puede ser considerada como una biomasa y ser utilizada las plantas de procesamiento de biomasa.Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invencin, se hace constar a los efectos oportunos que en la misma se podrn introducir las modificaciones que se consideren oportunas, siempre y cuando ello no suponga una alteracin de las caractersticas esenciales de la invencin que se reivindican a continuacinProcedimiento de residuos slidos urbanos digestin anaerobia en fases de temperaturaEl incremento en la produccin de Residuos Slidos Urbanos (RSU) durante los ltimos aos requiere la adopcin de medidas de gestin eficaces con el fin de minimizar su impacto sobre el medio ambiente.Actualmente la legislacin en vigor incorpora como estrategia la "Reduccin de Vertido de Residuos Biodegradables" con el fin de disminuir su impacto sobre el entorno. En este sentido se plantea la oportunidad de tratamiento de los residuos municipales biodegradables, debido al elevado porcentaje de materia orgnica que presentan mediante las tcnicas biolgicas, entre las que se encuentra la digestin anaerobia o biometanizacin.La biometanizacin es una tecnologa para el tratamiento de residuos orgnicos que posibilita la valorizacin energtica ya que, como resultado del proceso se obtiene un biogs con alto contenido en metano. Adems, el proceso anaerobio genera un residuo estabilizado biolgicamente, con buenas caractersticas como mejorador del suelo y que puede usarse en agricultura.Hasta el momento los sistemas de biometanizacin de residuos orgnicos con alto contenido en slidos se han desarrollado en una sola fase de temperatura, normalmente en rango mesoflico (25-40C) y ocasionalmente en rango termoflico (45-60C).La presente invencin consiste en un procedimiento para desarrollar la degradacin anaerbica de la FORSU (Fraccin Orgnica de los Residuos Slidos Urbanos) en fases de temperatura (termoflico-mesoflico, de manera secuencial) por el que se consigue aumentar la estabilidad del proceso y la capacidad diaria de tratamiento del residuo orgnico, aumentando la eficiencia de la produccin de por unidad de materia orgnica alimentada al sistema y la eliminacin de dicha materia orgnica a lo largo del proceso.Por tanto, la invencin se centra en la operacin en fases de temperatura secuenciales (termoflica-mesoflica) para la biometanizacin de la FORSU, sin que suponga, en ningn momento la separacin de las etapas microbiolgicas acidognica y metanognica.

A nivel operativo, el proceso consiste en someter al residuo, trabajando en rgimen continuo o semicontinuo, a su tratamiento en dos unidades que operan en fases de temperatura diferenciadas: Un pretratamiento termoflico, utilizando el tiempo de retencin idneo para conseguir una elevada tasa de hidrlisis y solubilizacin de la materia orgnica contenida en el residuo. La segunda etapa del proceso consiste en someter al residuo prehidrolizado durante la fase termoflica, a una degradacin ms extensa operando en rango mesoflico, de forma que la materia solubilizada en la primera etapa se consuma durante esta segunda fase.Cada fase de temperatura se desarrolla en un reactor diferenciado, operando las dos unidades de forma secuencial. Asimismo, la caracterstica fundamental del proceso es que no se produce la separacin de etapas microbiolgicas (acidognica y metanognica), sino que en ambas fases, tanto la termoflica como la mesoflica tienen lugar ambas etapas, lo que supone un incremento en la estabilidad del sistema. Esto supone eliminar los problemas de inhibicin en el sistema global, ya que el segundo reactor, donde tiene lugar la fase mesoflica, asume los posibles desequilibrios originados en la fase termoflica.Como principales caractersticas del proceso cabe destacar que el contenido en slidos de las alimentaciones a tratar en el proceso corresponden al rango denominado digestin anaerobia seca (20-30% en slidos totales) y, adems, el procedimiento se propone para el tratamiento de la FORSU de manera individual, aunque puede ser fcilmente extendido para la codigestin con otros residuos (por ejemplo, lodos de depuradora).El proceso que se describe ha permitido tratar FORSU, un residuo orgnico heterogneo y complejo que presenta mayores dificultades de manejo y operacin que algunos de los residuos orgnicos tratados mediante la tecnologa de la biometanizacin.Conclusin de tecnologas de RSU existentesLas tecnologas de mtodo de tratamiento de RSU existentes consisten en etapas como: clasificacin, triturado y secado con alta presin obteniendo como producto final carbn vegetal combustible slido y ladrillo o bordo, o el proceso continuo de separacin de productos como es el desfibrado de la parte de la celulosa que se mezcla con parte orgnicas con humedad del 20% dando como resultado combustible o incluso biomasa. El proceso de digestin anaerobia en fases de temperatura obteniendo biogs Todas estas nuevas tecnologas tienen por objetivo la reduccin de RSU, tomando en cuenta estos procedimientos podemos destacar la importancia de llevar a cabo clasificacin debido que tenemos restricciones con algunos materiales como son vidrio y metales, para esta etapa es importante optimizar tiempos; la separacin de la materia orgnica para la desfibrado de la parte de la celulosa sera un poco tardado y no cumplira nuestros objetivos el cual es tratar los residuos en conjunto ya que lo nico que no entrara al proceso son los materiales ya mencionados. Se busca llegar a un tamao similar al de la arena por tal motivo es necesario la reduccin de tamao de partculas, el triturado sera un proceso favorable para el tratamiento de los residuos el cual ayudara a cumplir los objetivos.La digestin anaerobia son procesos que ayudan a la deshidratacin de los materiales pero sin embargo constan de mucho tiempo debido a esto es descartado este proceso ya que no cumplen con lo propuestos en los objetivos.

Captulo III DESCRIPCIN DE TRATAMIENTOS PARA LOS RSUTratamientos fsicos

Separacin

La separacin ya sea manual o mecanizada mediante el uso de equipo industrial (planta separadoras) tiene por objetivo la recuperacin de materiales que pueden ser comercializados y tienen un valor agregado tales como el papel, cartn, vidrio, metales entre otros productos. En cuanto a la separacin se refiere, de acuerdo a la Ley General para la Prevencin y Gestin Integral de los Residuos Slidos, queda definida como la accin de segregar los residuos slidos urbanos, en orgnicos e inorgnicos, esta se inicia con el proceso manual en los vehculos recolectores, posteriormente continua en la plantas de seleccin o centros de acopio y finaliza en los sitios de disposicin final. Actualmente a nivel nacional empieza es una prctica comn, en parte debido a que representa una fuente de ingreso econmico para quienes la practican, por otro lado, como una medida implementada por los gobiernos municipales para optimizar el manejo de los residuos slidos urbanos.

Figura 1 Separacin manualFIGURA 1 SEPARACIN MANUAL 1

Trituracin

La trituracin es tambin denominada desintegracin y las maquinas que la producen trituradoras, desintegradoras, quebrantadoras o machacadoras segn los diversos autores.

Etapas de trituracin Dentro del proceso de trituracin (reduccin de tamao de los gruesos), puede haber 2 o 3 etapas distintas, dependiendo del material a triturar o el tamao, las etapas estn definidas como primaria, secundaria y terciaria, cada una de estas tiene una reduccin tpica. Primaria n= 5 veces Secundaria n= 8 veces Terciaria n= 6 vecesLos factores que deben considerase para la seleccin de trituradora primaria, secundaria o terciaria son: Caractersticas del material Capacidad promedio requerida Tamao del producto o apertura de descarga de la trituracin Mtodos de explotacin en la cantera y equipo de excavacin (con la finalidad de conocer el tamao mximo esperado)La totalidad de la reduccin de tamao desde la trituracin hasta la produccin de finos (molienda) esta expresada en los mismos trminos tericos, llamada la teora de pulverizacin, con respecto a la relacin que hay de energa y el tamao de la partcula producida de un tamao dado de alimentacin. No hay un proceso estndar de trituracin, la seleccin del proceso ideal debe estar basada en cada caso particular, teniendo en cuenta la calidad del material. Figura 1.1 Trituracin 1 Trituradoras de mandbulas:constan de una placa fija y otra mvil y oscilante.

FIGURA 1.1.1 TRITURADORA DE MANDBULAS 1

Trituradoras rotatorias:Constan de una mandbula fija con forma de tronco de cono invertido cncavo, en el interior del cual se mueve de forma excntrica por medio de un eje otro tronco de cono que se denomina nuez. El eje se mueve por medio de un apoyo excntrico, el eje y la nuez van montados locos de forma que en carga la nuez no gira, sino que tiene un simple movimiento de cabeceo, comprimiendo la roca contra la mandbula fija en puntos sucesivos a lo largo de circunferencias sobreella. Almismo tiempo que se realiza la aproximacin en un punto, en el puesto se realiza la salida de material.

Trituradoras de rodillos lisos: Al girar el rodillo atrapa con sus picos la roca y la va desmenuzando obligndola a pasar por la separacin entre rodillo yplaca. Soloes apta para rocas muy friables y no muy duras o materiales blandos.

Figura 1.1.3 Triturado de rodillos lisos 1

Trituradoras de rodillos dentados:Es similar a la anterior pero con otro rodillo en vez de placa, estando los dientes o picos situados de tal forma que se alteran y pueden actuar adems de cmo picas, como tamiz haciendo pasar rpidamente todos los tamaos inferiores ya producidos.

Figura 1.1.3 trituradora de rodillos dentados 1

Molienda Se refiere a la pulverizacin y a la desintegracin del material slido. Especficamente. La desintegracin se refiere a la reduccin del tamao de agregados de partculas blandas dbilmente ligadas entre s. Es decir, que no se produce ningn cambio en el tamao de las partculas fundamentales de la mezcla. La pulverizacin, por su parte, implica la reduccin del tamao de laspartculas fundamentales de las sustancias.La molienda es una operacin unitaria que, apesar de implicar slo una transformacin fsica de lamateria sin alterar su naturaleza,esdesuma importancia endiversos procesos industriales, yaque eltamaode partculasrepresenta en forma indirecta reas, que a su vez afectan las magnitudes de los fenmenos de transferencia entre otras cosas. La molienda es una operacin unitaria que reduce el volumen promedio de las partculas de una muestra slida. La reduccin se lleva a cabo dividiendo o fraccionando la muestra por medios mecnicos hasta el tamao deseado. Los mtodos de reduccin ms empleados en las mquinas de molienda son compresin, impacto, frotamiento de cizalla y cortado.Los molinos son aparatos que reducen el tamao de los trozos de material por friccin e impacto con elementos mviles del interior delmolino.

Molinos de bolas:Contienen una cierta cantidad de bolas de un material muy duro, (normalmente cermica o acero), que trituran el material al girar el cuerpo del molino.Figura 1.2 Molino de bolas 1 1

Molinos de barras:Son largos cilindros horizontales con rotacin axial, que contienen barras de acero de longitud igual a la del molino .Danuna fraccin de partculas finas muy baja.Figura 1.2.1Molino de barras 2

Molinos de martillo:Contienen en su interior martillos oscilantes que golpean al material al girar el molino.Figura 1.2.2 Molino de martillo 1

Molinos de chorro:No contienen rellenos, la molienda se lleva a cabo al introducir las partculas en una fuerte corriente de aire y chocar entre s. Se usan para obtener una elevada proporcin de partculas finas sin contaminar el material con restos de los elementos trituradores de relleno.Figura 1.2.3 Molinos de chorro 1

Molino de disco: Los molinos de disco se utilizan para lograr la reduccin de tamao, principalmente partculas finas. El espaciado entre ambos discos puede regularse. En un molino de atricin de doble disco, existen dos discos que rotan en direcciones opuestas, lo que facilita un intenso desgaste. El molino de disco ms usado para la molienda de harina, consiste en dos discos montados en un eje vertical, el de arriba se encuentra fijo, mientras que el de abajo rota.

Figura 1.2.4 Molino de disco 1Separacin magnticaIncluye:1.- Sistemas de banda (overbands) 2.- Tambores separadores 3.- Rodillos magnticos 4.- Bloques 5.- Cascadas 1.- Sistemas de banda (overbands) La aplicacin ms importante de estos sistemas magnticos la encontramos en la eliminacin de partculas frricas del material que circula en cintas transportadoras. Por eso los imanes se montan sobre la cinta. En esta posicin el sistema magntico extrae todas las partculas de hierro que circulan por debajo y caen despus de pasar el sector magntico, en una caja recolectora. Sistemas magnticos permanentes de banda Los overbands permanentes tienen un potente imn permanente y el sistema de banda se mueve mediante un motor de tambor (hasta la serie 320) o un motor reductor montado en el eje (series 400 y 500). Los sistemas de banda van provistos de fuertes bridas de tensin giratoria, que permiten que la cinta se ajuste rpidamente. La forma cncava de los tambores hace que la trayectoria de la cinta se autoajuste. La cinta est hecha de goma sinttica con palas de arrastre. Las conexiones elctricas cumplen las normas IP 54 y si se quiere las IP 65. Los modelos estndares estn preparados para conectar a corriente trifsica 380 V 50 Hz.

FIGURA 1.3 SISTEMAS MAGNTICOS PERMANENTES DE BANDA 1

Sistemas electromagnticos de banda En estos sistemas se sustituye el imn permanente por un electroimn formado por potentes bobinas hechas con cinta de aluminio, que les confiere unas excelentes propiedades trmicas. Estas bobinas tienen un aislamiento clase H. Bajo pedido se pueden suministrar con refrigeracin por aceite y / o sistemas antideflagantes. La proteccin estndar es IP 54 en refrigeracin por aire y IP 65 en refrigeracin por aceite y antideflagrante. La cinta utilizada en estos sistemas es tambin de goma sinttica con palas de arrastre. Los tambores tienen igual que en los sistemas permanentes, forma cncava para facilitar que la trayectoria de la cinta se autoajuste. El sistema de conduccin es un motor reductor acoplado al eje o un motor reductor separado con transmisin por correa en V. La potencia elctrica es trifsica 380 V 50 Hz. FIGURA 1.3.1 SISTEMAS ELECTROMAGNTICOS 12.- Tambores separadores El tambor separador est compuesto por dos secciones, una magntica y la otra no magntica. Este sistema est incluido en un tambor rotativo a lo largo del cual se dirige el flujo de material. El tambor est provisto de aletas para efectuar una mejor separacin. El material que circula cae sobre el sector magntico del tambor y las partculas frricas quedan atrapadas en el tambor. Al abandonar el campo magntico, estas partculas quedan libres y caen.

Figura 1.3.2 Tambores separadores 1Tambor separador en carcassa

Este sistema consiste en un tambor separador montado en una carcasa robusta, la cual se puede instalar de forma sencilla en un sistema de conductos o tuberas ya existentes. Las partes en contacto con el flujo de material estn fabricadas con un material muy resistente al desgaste, por esta razn, estos sistemas son muy adecuados para trabajar con materiales abrasivos. El tambor se mueve gracias a un motor reductor. La versin Standard, equipada con sistema magntico cermico, existe la versin con imanes de Neodimio (aadir /01 al cdigo del modelo). Figura 1.3.2 Tambores separadores en carcassa 1 Rodillos magnticos El rodillo magntico sustituye al rodillo conductor que se encuentra al final de la cinta transportadora. Debido a la gran variedad de cintas, los rodillos magnticos se ofrecen a medida y a punto de instalar. Como se muestra claramente en la figura, el rodillo extrae las partculas de hierro del material que circula y las conduce hasta la parte inferior, donde se desprenden y se recogen.Figura 1.3.4 Rodillo magntico 1

Bloques

Los bloques magnticos se pueden aplicar en la extraccin de hierro del material que circula sobre una cinta transportadora, durante la cada en vertical o sobre canales inclinados, por encima de rampas, etc.Figura 1.3.5 Bloques magnticos 1Cascadas

El sistema magntico en cascada se utiliza en situaciones donde se necesita eliminar completamente la contaminacin frrica de un flujo de material cuantioso. Estos sistemas estn disponibles en modelos manuales y automticos. La carcasa est hecha de acero inoxidable de 4 mm de espesor. Todos ellos estn provistos de una caja de distribucin para descargar las partculas de hierro retenidas. Despus de abrir la caja de distribucin, los imanes se pueden desplazar hacia un lado. As las partculas de hierro caen fuera del sistema por una salida lateral. Adems de los tipos con control manual, tambin estn disponibles con control elctrico o neumtico. De esta manera, slo pulsando un botn, las partculas de hierro se eliminan automticamente de la caja de distribucin. Todos los componentes del sistema neumtico se ajustan a las normas ISO y CETOP. Como opcin, la versin automtica se puede equipar con un tanque de presin que permite el sistema permanecer en servicio cuando el suministro de presin de aire se pierde. Si es necesario, todos los modelos se pueden equipar con ventanas de inspeccin.

FIGURA 1.3.6 SEPARADOR MAGNTICO EN CASDAS 1

Tratamiento qumicoHidrlisis Es un proceso mediante el cual se rompen los enlaces moleculares de los residuos agregando reactivos que pueden ser cidos, bases, o enzimas. Los productos de la molcula rota pueden ser inocuos o bien requieren ser tratados posteriormente y con ms facilidad para reducir su toxicidad. Este mtodo se utiliza para el tratamiento de residuos peligrosos.Figura 1.4 Hidrolisis 1Vitrificacin (Tratamiento secundario)

Esta tecnologa representa un valor aadido en el tratamiento de los productos secundarios de otros procesos como son los producidos en gasificacin e incineracin.La valorizacin de residuos mediante esta tecnologa consiste bsicamente en someter un caudal de residuos a una corriente de gas producido por un potente arco elctrico, alcanzado temperaturas muy elevadas. En estas condiciones, el gas se encuentra en el estado de plasma, o cuarto estado de la materia, en el que coexisten los ncleos atmicos envueltos en una nube de electrones, rompindose los enlaces que configuran la estructura atmica y molecular del gas.El plasma es un gas en el que una proporcin apreciable de sus tomos componentes se hallan ionizados, es decir, despojados de parte o de la totalidad de sus electrones envolventes y mezclados con esos electrones libres. Puede obtenerse por varios procedimientos elctricos. En el caso de tecnologas para medio ambiente, se calienta el gas por un arco elctrico: adems de ionizarlo, eleva en miles de grados su temperatura y le transfiere gran cantidad de energa. Estas propiedades, junto con las de ser un buen conductor elctrico y reactivo qumico, se utilizan para las aplicaciones medioambientales.En el interior del reactor de plasma, el plasma ascendente se encuentra con los residuos que descienden a contracorriente, teniendo lugar los siguientes efectos: Disociacin trmica (atomizacin) completa de las molculas orgnicas, oxidacin parcial de los elementos simples resultantes de la disociacin y recomposicin y formacin de los compuestos parciales resultantes del proceso. Estos constituyen el gas de sntesis. Disociacin y fusin de los compuestos inorgnicos no volatilizables, que a la temperatura a la que tiene lugar el proceso se transforman en una lava de tipo volcnico que se recoge en el fondo del reactor de plasma y que solidifica en el exterior en una estructura cristalina similar al basalto.La instalacin de valorizacin de residuos y fabricacin de productos vitrocermicos mediante plasma, consta de las siguientes fases: Recepcin y almacenamiento de los residuos. Manipulacin y acondicionamiento. Procesado. Extraccin y tratamiento de la vitrocermica. Posible aprovechamiento energtico del gas de sntesis y del calor generado durante el proceso.

FIGURA 1.5 PROCESO DE VITRIFICACIN 161514131211

1 -. Basura triturada se introduce en la cmara de gasificacin inicial 2 -. Basura parcialmente gasificada y el gas pasa a travs de un arco de plasma muy caliente para gasificar residuos completamente. 3 -. Gas de sntesis se filtra y borrado limpio de toxinas. 4 -. Gas de sntesis pueden ser quemados para producir energa o convertidos en etanol, metanol o combustible disel sinttico similar. 5 -. Los residuos slidos pueden ser enviados a vertedero o podra ser utilizado como material de construccin. 6 -. Arcos de plasma son creados por el paso de corriente de alta tensin, la cmara de gas estable, como el nitrgeno. El plasma sobrecalentado rompe los enlaces moleculares, volviendo basura a sus partes componentes.

Tratamiento biolgico

Polimerizacin La polimerizacin utiliza catalizadores para convertir monmeros o polmeros de bajo grado en compuestos particulares de alto peso molecular que pueden "encapsular" en su matriz diversos tipos de residuos.

Compostaje

El compostaje es la descomposicin biolgica aerobia bajo condiciones controladas para obtener un producto con una alta calidad y suficientemente estable para su almacenaje y utilizacin sin efectos secundarios (compost).Por lo tanto, es necesario mantener las condiciones pticas para los microorganismos responsables del proceso de la descomposicin, se puedan desarrollar. La presencia de oxigeno es, en este caso, la condicin imprescindible para que se d el proceso.Proceso basado en el reciclado de la materia orgnica mediante una fermentacin controlada en condiciones aerbicas Buen abono para las plantas (de liberacin lenta) Regenerador orgnico de suelos Se obtiene compost como producto final

Caractersticas:

Su color es oscuro, casi negro. Tiene una gran capacidad de retencin de agua. Su olor es agradable parecido al de la tierra hmeda Mejorador del crecimiento de las plantas y es posible de utilizar en terrenos agrcolas o jardines, siendo un excelente o mejor sustituto a la tierra de hoja. Agrega elementos esenciales al suelo y no nitrifica ni acidifica el terreno como suele ocurrir con el uso de fertilizantes qumicos.Etapas Las etapas estn muy relacionadas con la temperaturaEl proceso de compostaje puede dividirse en tres periodos

1. Etapa Mesfila2. Etapa Termfila3. Etapa MaduracinFigura 1.6 Proceso de elaboracin de compostaje 1Digestin Anaerobia Es el proceso natural por medio del cual se degrada la materia orgnica, como en el caso de los rellenos sanitarios. La fermentacin ocurre en forma lenta y en ausencia de oxgeno, liberndose un gas que contiene aproximadamente un 60 % de metano, por lo que se puede emplear como una fuente de energa no convencional. Existe tambin la posibilidad de llevar a cabo este proceso a nivel de planta, utilizando reactores en condiciones controladas, logrando mayores eficiencias en la produccin de metano en el menor tiempo posible.

Tratamiento trmico

Gasificacin

El proceso de gasicacin con plasma en fro convierte cualquier desecho en productos comercialmente viables utilizando dinmicas de la fsica del plasma. Los residuos pasan por un campo elctrico de plasma en una cmara procesadora sin la presencia de oxgeno. As se produce un ambiente de temperatura extremamente alta (1300C), descomponiendo de manera instantnea los desechos en sus componentes moleculares. Este proceso de calentamiento extremo sin oxgeno es distinto a la incineracin y no genera las emisiones problemticas de gas de escape que se produce cuando se encienden desechos. En contraste a la incineracin, nuestra gasicacin con plasma en fro crea un combustible que se llama syngas, o gas sinttico, el cual se puede utilizar para generar una multitud de productos valiosos incluyendo la electricidad, combustibles lquidos, etanol y fertilizantes. El material introducido en este proceso se desintoxica y su volumen se reduce de un factor de 20 a 1. El nico subproducto es una materia de ceniza inerte.

Figura 1.7 Proceso de gasificacin 1Incineracin

La incineracin es uno de los procesos trmicos que pueden aplicarse en el tratamiento de los residuos slidos urbanos para disminuir su cantidad y aprovechar la energa que contienen. Los aspectos medioambientales que causan mayor preocupacin son las emisiones atmosfricas, especialmente las dioxinas y furanos, y las escorias y cenizas formadas. La heterogeneidad de los materiales a tratar y los niveles de emisin impuestos por las normas legales ha obligado a desarrollar o adaptar unas tecnologas especficas para este proceso. Los aspectos socioeconmicos ponen de manifiesto que se requieren elevadas inversiones, grandes costes de operacin y, en general, una fuerte oposicin popular.

Es una tecnologa compleja y costosa pero efectiva para hacer el tratamiento de los residuos slidos peligrosos y no peligrosos (municipales). La incineracin exige que los residuos tengan un poder calorfico superior a 1,200 KCal/Kg y las plantas incineradoras incluyen los sistemas de recuperacin de energa en forma de vapor y electricidad. Este mtodo genera gases contaminantes, por lo que adems del costo del sistema, deber considerarse una inversin adicional para cumplir con los estndares de emisin a la atmsfera. La incineracin se ha orientado principalmente al control de los residuos biolgico infecciosos. Figura 1.8 Proceso de elaboracin de composta 1Pirolisis Este mtodo se utiliza para el tratamiento de materiales orgnicos con alto valor calorfico como son llantas, aceites, telas y cartn contaminados con aceite, madera, etc. Su nombre cientfico es termlisis y consiste en la descomposicin trmica de la materia en ausencia de aire, transformndola en hidrocarburos limpios y/o carbn. El proceso no genera gases contaminantes.

FIGURA 1.9 PROCESO DE PIROLISIS 1Deshidratado

El proceso de deshidratado es la extraccin de humedad mediante corrientes de aire caliente seco controladas, dirigidas y sostenidas, a diversas temperaturas y velocidad dependiendo del tipo de producto.La deshidratacin o desecacin ocurre siempre que la presin del vapor del producto es mayor que la presin del vapor del aire de los alrededores del mismo; La rapidez de la perdida de humedad del producto es proporcional a la diferencia entre las presiones del vapor y el rea de superficie expuesta del producto. La diferencia de presin del vapor entre el producto y el aire de secado de los alrededores es principalmente funcin de la humedad relativa y de la velocidad del aire. En definitiva con baja humedad relativa del aire y alta velocidad ser mayor la prdida de humedad del producto. Deshidratado elctrico

Figura 1.10 proceso de deshidratado 1Conclusin de tratamientos fsicos

1. Dentro del proceso es importante mencionar que los RSU que no se consideran a entrar a tratamiento son: metales y el vidrio debido a que estos residuos pueden valorizarse.2. Sabemos que para lograr un agregado de construccin las partculas deben de ser de un tamao similar a la arena donde las partculas son de un tamao de 0,063 mm y 2.0 mm para que estas se puedan mezclar y sea una mezcla con un tamao uniforme. 3. El tratamiento del triturado-triturado fino deja un tamao de partcula de salida de 0.5 a 3 cm, por lo tanto es necesario someter el producto (partculas de 0.5 a 3 cm) a un proceso de molienda fina para lograr un tamao menor de 0.1 mm. Este tamao es ptimo para poder ser usado como agregado de construccin.Recomendaciones 1.- Se recomienda el transportador magntico y la separacin manual debido a lo especificado en los objetivos. 2.- El tipo de triturador que se recomienda es el triturador con rodillos dentados ayuda a lograr un tamao homogneo y el proceso es rpido, tomando en cuenta que la empresa cuenta con una maquina con caracterstica similares la cual con algunas modificaciones mecnicas.3.- El molino de disco se adecua a las especificadores que se requieren para lograr el resultado de partculas finas, debido a los materiales que se pretenden mole es polietileno el cual en un molino de bolas no obtendramos el resultado esperado.

Conclusin de proceso trmico 1.- Los residuos orgnicos entraran al proceso en su totalidad por tal motivo habr una mayor presencia de humedad, principalmente por los restos de comida, por lo cual es necesario proponer un tratamiento que ayude extraer la humedad.

Recomendaciones Se propone un proceso de deshidratado elctrico como se muestra en la figura 1.10, en el proceso se modificaron algunas partes en el horno debido a que el proceso que nosotros adoptando es continuo lo por lo el horno que se muestra en la figura 1.10 no cumple las expectativas propuestas en el proceso. Por lo tanto es necesario proponer un horno con las caractersticas adecuadas que permita el proceso continuo, (ver figura 1.10.1).El tipo de horno que se propone es el siguiente:Figura 1.10.1 Horno modificado 1

Debido a las modificaciones realizadas en el horno se logra el proceso continuo, lo cual es ptimo debido a que lo facilitara y ahorrara tiempo.

Captulo IV Luz ultravioletaradiacin ultravioleta

La radiacin UV produce cambios fotoqumicos, cuyos efectos pueden variar segn la especie de microorganismo que se trate. El mecanismo de accin letal depende de su absorcin por el ADN, pudiendo detener el crecimiento celular y provocar la muerte. La radiacin absorbida por los nucletidos produce cambios fsicos de electrones, formando uniones cruzadas entre tiamina y citocina, (nucletidos de bases pirimidnicas) pertenecientes a la misma cadena, lo que provoca la formacin de dmeros ciclobutil pirimidina.El uso de la tecnologa UV con fines de desinfeccin implica la regin ultravioleta del espectro electromagntico, con un rango de longitud de onda entre 100 y 400 nm. FIGURA 2 LONGITUD DE ONDA DE LUZ ULTRAVIOLETA 1

La mxima eficiencia para la desinfeccin se sita en 254 nm.

Tipos de radiacin ultravioleta

Los cientficos clasifican la radiacin ultravioleta en tres tipos o bandas: UVA, UVB y UVC. La capa de ozono de la estratosfera absorbe algunos de estos tipos de radiacin ultravioleta, pero no todos:UVA: no absorbida por la capa de ozono.UVB: absorbida en su mayor parte por la capa de ozono.UVC: completamente absorbida por la capa de ozono y el oxgeno.La radiacin UVA y UVB que llega a la superficie de la tierra contribuye a los trastornos graves de salud mencionados anteriormente.

Radiacin UV-C

La tecnologa de la radiacin UV-C evita que proliferen microorganismos en las verduras, pan, leche y residuos.Tneles de esterilizacin ultravioleta

Los equipos son dimensionados a las caractersticas de esterilizacin que van a ejecutar, las cuales dependen de la existencia de un mnimo de radiacin UV-C (254 nm) sobre una superficie o elemento determinado, en esta se encuentran las variables de: Velocidad de Contacto - Distancia de contacto, las cuales previamente nuestra empresa, en concordancia con la informacin aportada por el cliente determina las variables anteriores y el equipo adecuado (Dimensionado a instalar), le agradeceramos nos hiciera llegar informacin en el siguiente referente: Cantidad de unidades por minutos del producto que transporta la banda (velocidad Banda transportadora) Tamao del Producto que transporta la banda Medidas del riel de la banda transportadoraActualmente empresas como NESTL DE COLOMBIA, NACIONAL DE CHOCOLATES, PROPLAS S.A. entre otras, utilizan tecnologa UV para esterilizacin de empaques y productos en bandas transportadoras.A continuacin le mostramos grficamente un ejemplo:Figura 2.1 Tiempo y distancia de luz ultravioleta 1

Los equipos son de fcil instalacin, reducido mantenimiento, efectivos en la desinfeccin y esterilizacin.

FIGURA 2.2 REFERENCIA DE TNELES 1

Los Tneles UV generan 30.000 microvatios seg/cm2 o 30 mjoules/cm2 para el caudal necesario. Aqu est una pequea lista de algunas de las numerosas bacterias y virus que nuestros sistemas UV eliminan, con las dosis requeridas para matarlas (muy inferior a la que nuestra unidad genera). Le aseguramos una erradicacin del 99,9% de las bacterias, virus y quistes cuando se mantiene el flujo apropiado:

Bacterias/Virus/QuistesPoder para matar: microvatios seconds/cm2

Bacillus anthracis8.700

Bacteriofago (E.Coli)6.500

La levadura de Baker 8.8008.800

Corynebacterium diphtheriae6.500

Bacilos disenteria (diarrea)4.200

Escherichia coli (diarrea)7.000

Hepatitis8.000

Influenza6.600

Pneumophilia Legionella 3.8003.800

Mycobacterium tuberculosis10.000

Poliavirus (polioielitis)7.000

Pseudomonas aeruginosa3.900

Salmonella (inoxicacion alimentaria)10.000

Salmonella paratyphi (fiebre enterica )6.100

Salmonela typhosa (fiebre tifoidea)7.000

Dysentariae shigella (disenteria)4.200

Shigella Flexneri (disenteria)3.400

Staphylococus epidermidis5.800

Streptococcus faecalis10.000

Commo vibro (colera)6.500

FIGURA 2.3 EXPOSICIN REQUERIDA DE MICRORGANISMOS 1

Conclusin de luz ultravioleta

Durante el proceso del tratamiento de RSU surge la activacin microbiana debido a la descomposicin de la materia orgnica, por tal motivo es necesario someter el producto (partculas de RSU) por el proceso de luz ultravioleta, el cual ayudara a aplacar los microorganismos que se puedan reproducir en la materia durante y despus del proceso.

Tomando en cuenta resultados de pruebas con alimentos la dosis ptima es de 8 kJ/m2, los resultados mostraron un cambio positivo en la textura, obteniendo una mejor integridad del tejido. Haciendo pruebas con diferentes verduras utilizando una dosis mayor, 9.86 kJ/m2 se mostraron resultados positivos al momento, pero al ser refrigerados cambiaron su color por el tratamiento de radiacin UV-C.El tiempo de exposicin de los 4.5 kJ/m2 en rebanadas de pia fresca con un tiempo de exposicin de 60 a 90 segundos. A fin de lograr la inactivacin microbiana, la exposicin a la radiacin UV debe ser al menos 400 J/m2 en toda la superficie del producto. Los factores crticos incluyen la transmisividad del producto, la configuracin geomtrica del reactor, la potencia, la longitud de onda y la disposicin fsica de la fuente de UV, el perfil de flujo de producto y la trayectoria de la radiacin. Por tal motivo luz ultravioleta tipo C por su longitud de onda de grado germicida es la ms ptima para el proceso estabilizado debido a su eficacia para logra la inactividad microbiana.Recomendaciones

Es recomendable aumentar las dosis debido a que los resultados mencionados son de frutas y verduras en buen estado, sin embargo los RSU que entran al proceso estn impregnados de materia orgnica en descomposicin por tanto presencia microbiana es muy alta. Tomando en cuenta el tnel que se muestran en la fugura 2.2, es conveniente partir con pruebas con el tiempo y distancia ya recomendada.

Captulo V EQUIPO DE CONTROL PARA TRATAMIENTO DE PARTCULAS EN AIRE

Los equipos de control son de gran ayuda e importancia debido a que en los procesos industriales descarga directa y/o indirectamente a la atmosfera debido a su diseo y eficiencia de la ventilacin puede llegar a alterar el lugar de trabajo.

De acuerdo con los coordinadores Ernesto Martnez Ataz y Yolanda Daz De Mera Morales de la universidad de castilla la mancha:

Una posible clasificacin de este tipo de equipos puede hacerse de acuerdo al mecanismo fsico-qumico implicado en la retencin del compuesto gaseoso. 1. Equipos de absorcin2. Equipos de adsorcin3. Equipos de combustin4. Equipos de reduccin cataltica5. Condensadores6. Procesos biolgicos-olores

1. Equipos de absorcin: Columnas de relleno y la absorcin con reaccin qumica, siendo sta ltima la ms empleada por presentar mayores velocidades de absorcin. Basan su funcionamiento en el hecho de que los gases residuales estn compuestos de mezclas de sustancias en fase gaseosa, algunas de las cuales son solubles en fase lquida. En el proceso de absorcin de un gas, el efluente gaseoso que contiene el contaminante a eliminar se pone en contacto con un lquido en el que el contaminante se disuelve. La eliminacin del gas contaminante se hace en tres etapas:

1. Difusin del contaminante hasta la superficie del lquido.2. Transferencia a travs de la interfase gas-lquido (disolucin).3. Difusin del gas disuelto alejndose de la interfase hacia el lquido.

La transferencia de materia se realiza por el contacto del gas con el lquido en lavadores hmedos o en sistemas de absorcin en seco.

2. Equipos de adsorcin: se utilizan fundamentalmente dos torres, que se colocan en paralelo y funcionan alternativamente de manera que una acta como equipo de adsorcin hasta que su actividad decrece y la otra se encuentra en la etapa de sustitucin o regeneracin que se consigue mediante arrastre de los contaminantes retenidos por una corriente gaseosa, posteriormente se separarn por condensacin del agua. Los adsorbentes ms utilizados son: carbn activo, almina, bauxita, gel de slice y recientemente zeolitas.En los procesos de adsorcin los gases, vapores y lquidos se retienen sobre una superficie slida como consecuencia de reacciones qumicas y/o fuerzas superficiales. Se produce una difusin desde la masa gaseosa hasta la superficie externa del slido y de las molculas del gas dentro de los poros de slido seguida de la adsorcin propiamente dicha de las molculas del gas en la superficie del slido.Los slidos ms adecuados para la adsorcin son los que presentan grandes relaciones superficie / volumen, es decir, aquellos que tienen una elevada porosidad y rea superficial para facilitar el contacto slido-gas.

Peridicamente, es necesaria la sustitucin o regeneracin del adsorbente para que su actividad no descienda de determinados niveles.

3. Equipos de combustin: La combustin constituye un proceso apropiado para la eliminacin de compuestos orgnicos transformndolos en dixido de carbono y vapor de agua y tambin es vlido para determinadas sustancias inorgnicas, aunque son muy variados se pueden distinguir:

a) combustin por antorchas, que requiere un diseo con suficientes precauciones debido al peligro de un mal funcionamiento. Este mtodo es aconsejable cuando las concentraciones de los contaminantes estn dentro de los lmites de inflamabilidad y sobre todo cuando el caudal de gas est sometido a grandes variaciones

b) convertidores catalticos y hornos, cuando las concentraciones de contaminantes son ms bajas. Los hornos son aconsejables cuando hay unos porcentajes elevados de productos no combustibles. Con el fin de realizar la combustin a temperaturas ms bajas, suele utilizarse la combustin en presencia de un catalizador, por lo general un metal de transicin depositado en una matriz de almina. Este tipo de combustin suele emplearse en la eliminacin de trazas de compuestos que contienen fenoles, formaldehdo, azufre, etc. Un problema que presenta la combustin cataltica es la del envenenamiento del catalizador por algunas sustancias en forma de partculas.En la eleccin de un equipo de combustin adems de los factores mencionados y de los econmicos los ms importantes son los de seguridad.

4. Equipos de reduccin cataltica: resultan ms aconsejables que los de combustin cuando los contaminantes se encuentran en un estado elevado de oxidacin. En definitiva son reactores catalticos en los que al pasar la corriente gaseosa tiene lugar la reaccin de reduccin que elimine a los contaminantes. Actualmente se utilizan para la eliminacin de monxido de carbono (NO), empleando como elemento reductor H2, CH4, etc. y como catalizador metales nobles, principalmente Pt y Pd, en soportes de tipo cermico.Fte: Apuntes de clase.

5. Condensadores: en la condensacin uno o ms componentes voltiles de una mezcla de gases se separa del resto por saturacin seguida de cambio de fase. El cambio de fase gas-liquido puede conseguirse de dos maneras: a) aumentando la presin del sistema a una temperatura dada, o b) bajando la temperatura a presin constante.En sistemas de dos componentes en los que uno no es condensable (aire), la condensacin se produce en el punto de roco (saturacin) cuando la presin parcial del compuesto voltil es igual a su presin de vapor. Cuanto ms voltil es un compuesto (punto de ebullicin ms bajo), mayor cantidad puede mantenerse como vapor a una temperatura dada y ms baja ser la temperatura requerida para saturacin (condensacin). Suele emplearse refrigeracin para obtener las bajas temperaturas requeridas para conseguir eficacias de separacin aceptables.

6. Procesos biolgicos-olores: estos procesos se basan en que diversos microorganismos pueden romper compuestos orgnicos de alto peso molecular, como carbohidratos, grasas y protenas en sus componentes bsicos que los microorganismos utilizan para formar su propia biomasa. Diversos compuestos gaseosos inorgnicos (amonaco, sulfuro de hidrgeno) tambin pueden ser utilizados por microorganismos como fuente de energa o de nutrientes. El carbono necesario para el crecimiento puede obtenerse del dixido de carbono atmosfrico.

En los procesos biolgicos de depuracin de gases residuales, se degradan biolgicamente los compuestos peligrosos y malolientes, despus de que hayan sido sorbidos sobre slidos o lquidos en el equipo de depuracin biolgica. Los equipos utilizados pueden clasificarse atendiendo al proceso utilizado para la conversin o reaccin en:

1. Biofiltros conteniendo materiales orgnicos e inertes.2. Biolavadores conteniendo microorganismos fijos o en suspensin.

Las condiciones existentes en el medio deben optimizarse para favorecer el crecimiento de los microorganismos, afectado por los siguientes factores:Demanda de oxgeno, d agua, de nutrientes, por la temperatura y el pH.

Propuesta de equipo de control para tratamiento de partculas en aireColector de polvo

Ha sido diseado para la extraccin de polvo, gases, vapores, humos; que son producto de procesamiento de minerales, cemento, granos, qumicos, productos farmacuticos, madera, caucho y otros.Electro Clima desde el ao 2004 viene desarrollando aplicaciones en las Mineras, Industrias de procesamiento de Alimentos, Madereras, Empresas Qumicos, Metal Mecnica, etc. Asimismo nuestros equipos son robustos, confiables y existe una solucin para cada necesidad.Adems, suministramos y montamos: los ductos, campanas, encapsulados, dmpers, fabricados de fierro negro con capa de pintura epxica Ameron 400. Incluye tuberas, codos, niples, alimentacin elctrica, puesta en marcha y servicio post-venta. La garanta de cada colector de polvo por 2 aos o ms.Electro Clima, cuenta con personal tcnico e ingenieros especializados, asimismo contamos con Oficinas y Talleres de 900 m2, ubicados en el Callao.Asimismo, desde el ao 2013 estamos asesorando y elaborando expedientes tecnicos para la fabricacin y eleccin de colectores de polvo.Solicita la visita de nuestros ingenieros a su fbrica, de este modo evaluar el proceso y entregarle la solucin a medida. (Llenar el Formulario).Funcionamiento: Colector de PolvoFigura 3.1 colector de polvo 1

El colector de polvo aspira partculas slidas que son transportadas en el ambiente son introducidos al filtro por la cmara de aire sucio (1). Este aire pasa a travs del tejido filtrante a la zona interior del colector de aire limpio de la manga (2), quedando retenidas las partculas en su parte exterior. La cmara limpia (3) y la cmara sucia (1) estn separadas entre s por la plancha portamangas (4) y nicamente conectadas a travs del tejido filtrante.Mangas son soportadas por jaulas metalicas (6) con sus venturis, (7) quedando todo este conjunto fijado a planchas portamangas mediante fleje elstico.Las mangas del colector de polvo, se limpian peridicamente a travs impulsos de aire comprimido procedentes del tubo inyector (5) situados sobre las mangas, el aire pasa al interior de cada manga a travs de venturi que crea un aire secundario de varias veces su volumen.El tubo inyector est sujeto y cerrado por un extremo y abierto en la parte contraria, saliendo sta al exterior de la cmara de aire limpio, para conectarse a la vlvula de diafragma (8) con su electrovlvula (9) y stas a su vez conectadas al controlador de tiempo "timer" (10), el cual regula el intervalo entre disparos y la duracin de los mismos, es decir el colector funciona automticamente.El producto desprendido (mangas) es recolectado en la tolva, pudiendo ser evacuado a travs una vlvula alveolar, un vis-sin-fin, etc.Un manmetro diferencial (11) opcionalmente electrnico, indica la diferencia de presin entre las dos cmaras, regulando automticamente el sistema de auto limpieza en funcin de la prdida de carga

3.1.1 COLECTOR DE POLVO 1Cmaras de sedimentacin

El objetivo de este equipo es la eliminacin de partculas slidas. Su mecanismo consiste en la eliminacin de partculas aprovechando la fuerza de la gravedad y el efecto de la variacin del movimiento.Se aplica en el pretratamiento de corrientes gaseosas y en la eliminacin de partculas de >40 micrometros , y el producto resultante es por un lado corriente sin partculas y por otro partculas slidas.Una cmara de sedimentacin consiste en una seccin alargada colocada en el sistema de escape de los gases. Conforme la seccin aumenta, el gas sufre una desaceleracin, lo que permite que las partculas ms gruesas que contenga este gas sedimenten. Generalmente, la velocidad de las cmaras es de menos de 3 m/s, elimina partculas con un tamao aproximado a 40-50 micrmetros. La eficacia se puede mejorar usando plataformas horizontales o baldas, o tambin se puede aumentar la relacin ancho-profundidad para reducir las distancias necesarias para facilitar el proceso de sedimentacin.

Para finalizar, y deshacernos de las partculas resultantes, podemos hacerlo utilizando raspadores o cintas de transporte.

Figura 3.2 Cmaras de sedimentacin 1

Ventajas: Bajo coste de construccin, operacin y mto. Bajas prdidas de carga Limitaciones de P y Timpuestas por la cmara Partculas recogidas en bandeja Recoleccion y disposicin en seco. Excelente funcionamiento.

Inconvenientes: Se requiere un gran volumen. Bajo rendimiento para pequeas partculas. No puede manejar materiales pegajosos o agluntinantes.

Dispositivos: Decantador gravitatorio simple, decantador gravitatorio con bandejas, decantador gravitatorio multietapa y decantador con variacin en la cantidad de movimiento

En la prctica, suele usarse las cmaras de sedimentacin para eliminar las partculas ms grandes, y que los procesos que se le de posteriormente a los gases a tratar no se vean perjudicados por la existencia de estas.

Dispositivos inerciales

El objetivo es la eliminacin de partculas slidas. El mecanismo es que inducen un movimiento circular al aire de forma que la fuerza centrifuga desva de su trayectoria a las partculas ms pesadas. El perfil de velocidades se asemeja a un vrtice libre. Se aplica en partculas de entre 01 y 1000 micras.Dispositivos: tangencial/axial y Ciclones de alto rendimiento.

En el separador inercial el flujo de aire se hace pasar a travs de una cmara con obstculos, la partcula choca con estos provocando su coalescencia, al aumentar el dimetro de la partcula caen al fondo de la cmara. Su diseo es complejo y provoca una gran cada de presin, pero potencia el efecto gravitatorio separando partculas de hasta 10 micras.

En el separador centrfugo (cicln), la fuerza de gravedad se sustituye por otra ms importante en magnitud: la fuerza centrfuga. La corriente gaseosa, cargada de partculas, se introduce tangencialmente en el equipo. A lo largo del cicln, el movimiento se produce de forma espiral. Al llegar al fondo, el cicln se estrecha, provocando una variacin en el giro del gas y su ascensin. Las partculas, debido a su inercia, tienden a moverse hacia la periferia del equipo, alejndose del gas y recogindose en un colector situado en su base. Es un proceso continuo, de bajo coste, y que permite obtener un producto seco. Su eficacia es nula para partculas de dimetro inferior a 5 micras. (fuente: Manual para la informacin en medio ambiente. Bureau Veritas Formacin. Editorial Lex Nova, S.A. Valladolid 2008.)

Figura 3.3 Dispositivos inerciales 1

Caractersticas de los ciclones

Figura 3.3.1 Cicln de alta eficiencia 1

Figura 3.3.2 Cicln convencional 1

Figura 3.3.3 Cicln de alta capacidad 1

Figura 3.3.4 Eficiencia de remocin de cicln 1Ventajas Bajos costos de capital Falta de partes mviles, por tanto, pocos requerimientos de mantenimiento y bajos costos de operacin Cada de presin relativamente baja Las limitaciones de temperatura y presin dependen nicamente de los materias de construccin Coleccin y disposicin en seco Requisitos espaciales relativamente pequeosInconvenientes No se pueden manejar materiales pegajosos o aglomerantes Las unidades de alta eficacia pueden tener cadas de presin altas

Filtracin

El sistema de filtros consiste en hacer pasar una corriente de gases cargados con partculas de polvo a travs de un medio poroso donde queda atrapado el polvo.El filtro de mangas ha sido uno de los ms utilizados durante los ltimos aos, ya que pueden tratar grandes volmenes de gases con altas concentraciones de polvo.

Con este tipo de equipos pueden conseguirse rendimientos mayores del 99%, independientemente de las caractersticas de gas, haciendo posible la separacin de partculas de un tamao del orden de 0.01 micras.Conforme pasa el gas, la capa de polvo depositado sobre el material filtrante, que colabora en el proceso de interceptacin y retencin de partculas de polvo, se va haciendo mayor, aumentando la resistencia al flujo y la prdida de carga, lo que obliga a disponer de mecanismos para la limpieza automtica y peridica del filtro.

Hoy en da, el filtro cermico ha adquirido una mayor importancia en los procesos de depuracin de gases. La eficacia filtrante de este tipo de filtros es muy cercana al 100%, excepto si las partculas son de tamao submicrnico en su mayor parte, o el tamao del grnulo o fibra que forman el filtro cermico es grande.

El objetivo es la eliminacin de partculas, y su mecanismo es de dos tipos:

1. Mecanismos de captacin: Impacto y Tamizado2. Colmatacin: aumento de la DH y ligero aumento del rendimientoSe aplica para eliminar partculas de entre 001 y 100 micrasHay varios criterios para la eleccin del filtro a usar:

-Temperatura del gas

-Caractersticas fsicas y qumicas de las partculas

-Composicin qumica del gas

Dispositivos:

-Dependiendo del filtro: Filtros monocapa y filtros multicapa.

-Dependiendo de la del gas: Alimentacin inferior, alimentacin superior y alimentacin exterior.

Ventajas Elevada eficiencia de retencin para todo tipo de partculas Relativamente insensibles a fluctuaciones de la corriente de gas El material se recupera seco para usos posteriores o eliminacin final La corrosin de los componentes no es un problema importante Operacin relativamente sencilla Los filtros estn disponibles en un gran nmero de configuraciones, dimensiones, etc. para cumplir los requisitos de cualquier instalacinInconvenientes Temperaturas superiores a 290 C requiere filtros metlicos o minerales refractarios que se encuentran en fase de desarrollo o son muy caros Necesidad de mantenimiento (cambio de las mangas, limpieza, etc.) La vida de los filtros puede ser corta Alta prdida de carga Corriente de gas hmeda puede causar tortas perjudiciales o tapones del filtro.

Porta filtr o carcasas inoxidables.

Los porta filtros tienen una amplia variedad de aplicaciones en la industria de alimentos, cosmtica y qumica. Son Altamente eficientes, Verstiles, de fcil operacin, Extremadamente durables, Seguros, de fcil instalacin.Son una excelente opcin para aplicaciones que requieren un alto volumen de fluido y altas presiones. Son ideales para aplicaciones con altas concentraciones de slidos. Se utilizan para filtrar partculas que pueden daar bombas y otros equipos.El filtro usado puede ser encanastilla, ofiltro de plieguespara mayor rea filtrante para atrapar el material particulado. Los filtros pueden lavarse y reutilizarse.Diseamos a medida con Conexiones Bridadas, Roscadas o Sanitarias, con puerto para manmetro y drenado, empaques de sellado.Fabricamos Porta filtros para filtros multicartuchos, cartucho sencillo y de bolsa. Figura 3.3.5 Porta filtro o carcasa inoxidable 1

Filtro de canastilla de acero inoxidable

Mecanismos de filtracin planos basados en el principio de granulometra en el que las partculas de un dimetro superior a la distancia libre entre dos fibras no pueden pasar. La partcula es retenida y no puede ir ms lejos en la media filtrante. Y es un proceso de separacin progresivo de partculas grandes a pequeas hasta obtener la clasificacin deseada.

Figura 3.3.5.1 Filtro de canastilla 1Filtros HEPA

Los filtros HEPA evitan la propagacin de bacterias y virus a travs del aire, por tanto, son muy importantes para prevenir infecciones.Se pueden fabricar con una eficiencia hasta del 99.995%, lo que asegura un alto nivel de proteccin contra enfermedades que se transmitan por el aire.Los filtros HEPA estn compuestos por una malla de fibras dispuestas al azar. Las fibras tpicamente estn compuestas porfibra de vidrioy conporosentre 0,5 y 2,0 m.Los factores ms importantes a tener en cuenta en un filtro HEPA son el dimetro de las fibras, el espesor del filtro y la velocidad de las partculas. El espacio entre las fibras es mucho mayor de 0,3 m, pero eso no significa que las partculas con un dimetro menor puedan pasar. A diferencia de los filtros de membrana los filtros HEPA estn preparados para retener contaminantes y partculas mucho ms pequeas.Figura 3.3.5.2 Filtro HEPA 1Paneles filtrantes

Paneles filtrantes para ductos de aire acondicionado, ventilacin industrial, cabinas de pintura y/o ambientes donde se requerimientos de aire limpio.Diseados para controlar la contaminacin de partculas voltiles que son transportadas por el aire. Son fabricados en una amplia gama de tamaos, eficiencias, y diferentes medias filtrantes.

Figuran 3.3.5.3 Paneles filtrantes 1Mangas filtrantes

Filtros para diferentes tipos de fluidos; Que soportan grandes caudales con concentraciones altas de contaminantes, teniendo un bajo costo de filtracin, y son fabricadas en una amplia gama de tamaos y medios filtrantes con diferentes rangos de retencin.

FIGURA 3.3.5.4 MANGA FILTRANTE 1Filtro de aire

Un filtro de aire es un dispositivo que retiene partculas slidas (polvo, polen y bacterias y otros contaminantes del aire). El filtro de aire ms frecuente es un filtro de papel plegado.Son fabricado de fibras de celulosa de alta calidad que atrapa la suciedad y la retiene.El propsito del filtro es muy simple: Atrapar todo el polvo posible (microparticulas), pero permitiendo el paso del flujo de aire.FIGURA 3.3.5.5 FILTRO DE AIRE 1Telas filtrantes

Polister Punzonado

Fieltro de Poliester Punzonado, es el ms verstil, rentable y es el medio de filtro ms utilizado para la recoleccin de polvo.Es fuerte, resistente a la abrasin, puede trabajar hasta 150 C y tiene una buena resistencia a los cidos comunes, disolventes y agentes oxidantes.Figura 3.3.5.6 Polister punsonado 1Polister Punzonado Antiesttico

Evita la acumulacin de energa esttica. Tiene lneas conductoras de energa que descargan la energa esttica generada por la concentracin de polvo industrial, que al llegar a cierto grado (Lmite de explosin) ocasionan el incendio posterior las mangas y los colectores. Esta esttica es producida por polvos como polvo de la harina, polvo qumico, carbn, polvo de madera, etc.

FIGURA 3.3.5.6.1 POLISTER PUNZONADO ANTIESTTICO 1

Polister Punzonado Antiesttico (mezclado con fibras elctricas)

Polister antiesttico (mezclado con fibra elctrica) que descargan la energa esttica generada por la concentracin de polvo industrial, que al llegar a cierto grado (Lmite de explosin) ocasionan el incendio posterior las mangas y los colectores. Esta esttica es producida por polvos como polvo de la harina, polvo qumico, carbn, polvo de madera, etc.

Figura 3.3.5.6.2 Polister Punzonado Antestatico 1Nomex

Metamax punzonado (Nomex) Metamax es la mezcla de 95% m-aramida y 5% de p-aramida.LasFibras NOMEX son del grupo de fibra genrica llamada meta-aramida.Resistente a las altas temperaturas.

FIGURA 3.3.5.6.3 NOMEX 1Polister con Membrana PTFE (Tefln)

Polister no tejido recubrimiento con una membrana de PTFE para una mayor eficiencia en la recoleccin y liberacin de polvo. Tiene una resistencia qumica mejorada en comparacin con el acrlico y polyurethane.usada en bolsa de filtro, permite a las empresas reducir los gastos y Costos.

FIGURA 3.3.5.6.4 POLISTER CON MEMBRANA PTFE (TEFLN) 1

Tejido de fibra de vidrio con membrana PTFE

Una de las ms fuertes fibras textiles, que tiene una mayor resistencia, tiene un bajo estiramiento bajo carga, generalmente 3% o menos.Las fibras de vidrio producen telas con excelente estabilidad dimensional bajo diferentes tipos de condiciones.Alta Resistencia al calor: tiene una excelente resistencia al calor a un costo relativamente bajo.Fibra de vidrio tela del filtro se compone de materiales inorgnicos, y son ignifugos, una eleccin natural donde inflamabilidad es motivo de preocupacin.Buena conductividad trmica: La disipacin rpida del calor de tela con fibra de vidrio es particularmente importante en aplicaciones de aislamiento elctrico.Durabilidad:Al ser inerte, tela con fibra de vidrio no se ve afectada por la luz solar, hongos o bacterias.Econmico:Fibra de vidrio pao de filtro es ms bajo en costo que muchos otros tejidos para aplicaciones similares.Industria Aplicaciones: Minerales Hornos Planta de energa Incineradores produccin de negro de humo Refineras aceras

FIGURA 3.3.5.6.5 POLISTER CON MEMBRANA 1

Lavadores de partculas Venturi

Los lavadores Venturi usan un flujo lquido para eliminar las partculas slidas del gas.

El objetivo es la eliminacin de partculas slidas de menor tamao y la eliminacin de partculas gaseosas. Su mecanismo consiste en poner en contacto la corriente de gas con el lquido. El mecanismo de captacin predominante es el impacto inercial y la difusin debida al movimiento browniano. Se aplica en partculas de entre 0001 y 20 micras.

En resumen, se trata de proceso en el que las partculas de polvo son transferidas desde la corriente gaseosa al lquido. El proceso se puede simplemente describir segn el esquema siguiente:

a) movimiento del gas + partculas

b) las partculas se aproximan a la gota

c) las partculas pueden chocar y acumularse en su superficie o penetrar en el interior de la gota

Normalmente un lavador Venturi se aplica en el control de problemas de contaminacin donde se requieren elevadas eficiencias para partculas de dimetro menor de 2 micras.fugura 3.Figura 3.4 Lavadores de partculas Venturi 1Ventajas: Separacin de partculas-gases Requiere poco espacio Bajo coste de implantacin Depura corrientes de elevada T y H No es fuente de polvos secundarios Capacidad para conseguir elevadas eficiencias con partculas de pequeo tamaoInconvenientes: Depuracin del agua La corriente gaseosa tiene un elevado grado de humedad Mayores prdidas de carga Problemas de corrosin Elevados costes de mantenimiento Necesidades energticas elevadas

Dispositivos: Torres pulverizadoras o de espray, lavadores con lecho de contacto y lavadores venturi.

Entre los ms empleados destaca el Bioscrubber, el cual est formado por:

- Scrubber: El gas contaminado fluye en contracorriente de la fase acuosa alimentada, en donde se origina una eliminacin de los contaminantes y del O2 de la fase gas a la fase acuosa por absorcin. El tiempo de contacto es corto.

- Biorreactor: La fase acuosa enriquecida en contaminantes y O2 se pasa a un biorreactor donde se produce la descontaminacin biolgica.

- Tanque de sedimentacin: Sirve para separar biomasa del efluyente lquido limpio.

Precipitadores electroestticos

El objetivo es eliminar partculas, y su mecanismo se basa en hacer pasar la corriente contaminante entre dos placas con una elevada diferencia de potencial (30-100 kV). El precipitador electroesttico se suele construir alternando placas y alambres. Se establece una diferencia de potencial de corriente directa (de 30 a 75 kV) entre las placas y los alambres, lo que causa la creacin de un campo inico entre ellos. Cuando el gas cargado de partculas pasa entre el alambre y la placa, los iones se fijan a las partculas y les confieren una carga negativa. Entonces las partculas migran hacia la placa con carga positiva, donde se adhieren. Las placas de agitan en intervalos frecuentes, y las partculas aglomeradas en la lmina caen en una tolva.

El proceso de precipitacin consta de tres etapas fundamentales:

1. Carga electrosttica de las partculas

2. Recoleccin de partculas sobre las placas del precipitador

3. Evacuacin del material recolectado.

Los precipitadores electrostticos estn especialmente indicados en los casos que requieran una elevada eficacia de tratamiento de grandes caudales de gases con partculas pequeas en su seno y con temperaturas elevadas (hasta 700 C). La prdida de carga de la corriente gaseosa es muy pequea en comparacin con la de otros equipos, situndose en torno a 2-12 mm de columna de agua. Por el contrario, los costes de inversin son elevados y la operacin es compleja. Estos son los equipos que se utilizan, hoy en da, en centrales trmicas de carbn y en cementeras. Tambin tiene una aplicacin extendida en la industria qumica en general.

Figura 3.6 Precipitadores electroestticos 1Fuente: Ciencia y tecnologa del medio ambiente (Antonio Eduardo Palomares Gimeno, Mara Teresa Montas Sanjun y Jos Antonio Mendoza Roca)Ingeniera y ciencias ambientales (Davis - Masten).Conclusin de equipo de control para tratamiento de partculas

Durante el proceso de estabilizacin y secado surge la presencia de gases y vapores debido a las altas temperatura a las que se encuentra los residuos, por tal motivo es necesario poner en marcha un equipo para minimizar el riesgo de exposicin. Recomendaciones de equipo de control para tratamiento de partculas

Se recomienda el uso de ciclones para el tratamiento de partculas, debido a la eficiencia de tratamiento de partculas y a su bajo costo debido a que no poseen partes mviles y a que apenas exigen mantenimiento. Adems destaca el hecho de que, al hacer uso de fuerzas centrfugas en vez de gravitatorias, la velocidad de sedimentacin de las partculas se incrementa en gran medida hacindose ms efectiva la separacin. Tambin es recomendable el uso de filtro de acero inoxidable puesto que estos filtros pueden lavarse y reutilizarse lo cual es de gran ventaja ya que no se genera n ms residuo.

Captulo V Seguridad y Salud OcupacionalMedidas de seguridad durante etapas de proceso

Trituracin

Los procedimientos de diseo y operacin deben realizarse correctamente para evitar accidentes. El proceso debe contar con separacin e inspeccin previo a la trituracin Aislamiento de equipo Control de las instalaciones elctricas Instalacin de sistemas automticos contra fuego y explosiones

Luz ultravioleta tipo C

Limitar o minimizar el tiempo de exposicin a LUV. Cumplir con las recomendaciones suministradas por el fabricante sobre el manejo y cuidado de los equipos. Conocer la longitud de onda con la que trabaja, o el tipo de fuente de radiacin que emplea. (Esta informacin la suministra el fabricante). Conservar siempre y leer regularmente la documentacin tcnica de los equipos que se tengan. Verificar que la instalacin sea adecuada y realizada por un especialista en este tipo de elementos. Reducir y controlar el rea de superficie sobre la que inciden estas radiaciones, encerrndola o limitndola lo mximo posible. Instruir y capacitar a todo trabajador sometido a radiaciones ultravioletas en el proceso de induccin y reinducciones en forma repetida, verbal y escrita de los riesgos a que est expuesto y los medios apropiados de proteccin.

Equipo de seguridad durante etapas de procesos Separacin

Se trabaje con RSU es necesario utilizar el equipo de proteccin personal como: Guantes Cubre bocas Cofia Traje tyvek Zapatos de seguridad

Triturado rea limitada sealizacin equipo de seguridad: casco, zapat