UNIDAD II. VALORIZACIÓN DE LOS RSU

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Unidad II

Valorización de los

Residuos Sólidos Urbanos

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Instituto Tecnológico de Campeche

Concepto de Separación y

Reciclaje y sus

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Separación de Residuos:

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Separación de Residuos:

• La clasificación de los residuos,

principalmente es para que distintos objetos

no se mezclen entre si.

• Haciendo más fácil su

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VIVIENDA

5

PLÁSTICOS METALES PAPEL, CARTÓN

MERCADOS

VÍA PÚBLICA

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Contenedor amarillo:

A él van los envases ligeros de plástico, metal y tetra briks (garrafas de agua, tarrinas de yogurt, botellas de prod. limpieza, bandejas de corcho blanco, tubos de pasta de dientes, agrupadores de plástico que unen las latas, bolsas de plástico, latas de conserva y de bebidas, sprays de

cosmética personal,

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Contenedor verde:

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Reciclaje:

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Implicaciones medio

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• Proliferación de roedores e insectos: Los roedores pueden transmitir enfermedades infecciosas.

• Plásticos y papeles: Los plásticos provocan lesiones e incluso la muerte de animales que quedan atrapados en ellos.

• Emisión de gases: Producen contaminación atmosférica (metano, benceno, cloruro de vinilo,...) .Este aire contaminado y pestilente llega a los núcleos urbanos.

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Implicaciones Ambientales:

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Instituto Tecnológico de Campeche Implicaciones Ambientales:

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Instituto Tecnológico de Campeche Implicaciones Económicas:

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Instituto Tecnológico de Campeche Implicaciones Sociales:

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Efectos ambientales:

1. Contaminación de suelos.

2. Contaminación de acuíferos por lixiviados. 3. Contaminación de las aguas superficiales.

4. Emisión de gases de efecto invernadero fruto de la

combustión incontrolada de los materiales allí vertidos. 5. Ocupación incontrolada del territorio generando la

destrucción del paisaje y de los espacios naturales.

6. Creación de focos infecciosos. Proliferación de plagas de roedores e insectos.

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El tratamiento de los residuos sólidos urbanos es un problema crítico en muchos países, ya que requiere un sistema integrado para ser encarado de una manera efectiva.

Combinaciones entre reciclado de materiales

(provenientes de contenedores de recogida selectiva de plástico, vidrio, cartón y papel),

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En efecto, esta última opción es la más nociva para el medio ambiente. Los vertederos son causantes de la contaminación del suelo y agua por lixiviados, afecciones sobre la fauna y la flora, impacto sobre el paisaje, etc. Son responsables de las emisiones de

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El tratamiento mecánico - biológico. El tratamiento mecánico - biológico o MBT (por sus siglas en inglés) es uno de los tratamientos de los residuos sólidos urbanos

menos costosos y más empleados. De modo general, en las plantas de tratamiento mecánico - biológico se separan los materiales inertes, metales y la fracción orgánica (para su estabilización mediante procesos de

compostaje, ya sea con o sin una fase de digestión), obteniendo finalmente una “fracción resto”, de la que puede obtenerse combustibles alternativos (CDR y CSR), que se compone principalmente de residuos de papel, plásticos y textiles

Combustibles Sólidos

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Los procesos físicos aplicados al tratamiento de los residuos, se utilizan fundamentalmente para llevar a cabo

la separación del residuo en sus fases o en sus

componentes y la concentración de las sustancias

responsables de su peligrosidad. Las operaciones de separación, bien por procedimientos mecánicos forzados, como por ejemplo las filtraciones de todos los tipos o la centrifugación, bien por procedimientos hidráulicos como puede ser la decantación.

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Tecnologías aplicadas

al reciclaje de: vidrio,

papel y cartón,

aluminio, plástico, tetra

pack y metales

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Instituto Tecnológico de Campeche Subproducto Especificaciones de compra

Cartón _ Seco_Limpio

 Sin grapas, gomas y lazos

Papel _ Seco_Limpio

 Sin gomas, ni grapas

 Separado por tipo

Plástico _ Limpio_{Sin mezcla de otros residuos}

 Separado por tipo para ciertos procesos

 Molido

 Granulometría requerida

Latas _ Limpias_{Sin mezcla de otros residuos}

 Compactadas

Vidrio _ Limpio_{Sin etiquetas}

 Separado por color

 Separado por tipo para ciertos procesos

 Molido

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• El fundamento se basa en PAPEL RECICLADO, es un proceso, hasta cierto punto parecido al del papel Blanco, sin embargo, en este caso la materia prima es residuo de Papel. En este apartado es necesario hacer una puntualización: un método de producción de papel reciclado que se precie de serlo, debe evitar el blanqueo de la pasta con procesos químicos, por lo tanto, el color blanco de la hoja final, debe ser el color natural de la pasta una vez preparada.

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PAPEL

• La

pasta

se

prepara

en

un

aparato

llamado

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REFINO

• Consiste en frotar las fibras entre sí y contra unos discos metálicos. Esto hace que se rompan parcialmente y se creen una especie de pelos que

son los que crearán los puentes de hidrógeno y

darán al papel mayor resistencia a la tracción.

• Una vez refinado, pasa por varias tinas donde se le

añaden aditivos tales como colorantes, cargas

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• TIENE VARIAS PARTES

CABEZA DE

MAQUINA

Se encarga de expulsar la pasta de papel en una fina

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• TELA

• Es una

malla muy

fina

donde

se

coloca la pasta de

papel y comienza

el

desgote

y

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• Foils

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Dandy

• Un gran rodillo hueco,

cuyo

exterior

está

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• Una vez el papel ya ha

adquirido

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COCINA

• Es un proceso aparte del de fabricación del papel en el que se elaboran los productos para ser aplicados a la superficie del papel para modificar aspectos del producto final. Después continúa otra serie más de prensas para terminar el secado.

• Y por ultimo se consigue el papel reciclado

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•Triturado

La siguiente fase se encarga de trocear y triturar las piezas de plástico en pequeños trozos.

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•Lavado

Una vez el material se ha triturado pasa por la siguiente fase, que consiste en un completo lavado de todo el material triturado.

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•Centrifugado y Secado

En esta fase todo el material pasa por

maquinaria y estaciones para quitar todo el agua y obtener un producto limpio y seco.

•Extrusionado

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• El vidrio es 100% reciclable

.

Se puede reciclar aún cuando

estén

rotos o en pedazos

.

• Las tapas, anillas de metal y

corchos son contaminantes al

momento de reciclarlo.

• El vidrio tiene tres categorías:

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Proceso para Elaborar Vidrio

Reciclado

• Se

recupera

el

vidrio

sin

ningún

contaminante.

• El vidrio es

triturado y mezcl

ado con otros

compuestos.

• La

mezcla se derrite a altas temperaturas

y

con diferentes tipos de moldes

se elaboran

botellas y envases

con diversas formas.

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• El vidrio se puede reciclar tantas veces como se quiera sin perder calidad.

• Los contenedores verdes son para el reciclaje de vidrio.

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• Una

botella de vidrio tarda

más

de

cien

mil

años

en

desintegrarse.

• El 7% de lo que tiramos a la

basura es vidrio.

• El origen del vidrio se remonta a

3,000 años antes de Cristo.

• La contaminación al aire se puede

disminuir en un

20% con el

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1. ACERO- fabricación

Horno alto: depuración del mineral.

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RECICLAJE DE MATERIALES FERRICOS

1. ACERO- RECICLADO

recortes de una planta de productos

elaborados con acero.

Fuentes de chatarra

Chatarra PROPIA

Chatarra iNDUSTRIAL

producto secundario del proceso de fabricación.

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Mezcla de:

Acero bruto IRM paso del estado sólido

(chatarra) al estado líquido (acero líquido),

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Tratamiento aerobio y

anaerobio de la materia

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Este proceso consiste en el tratamiento biológico de los residuos orgánicos biodegradables en ausencia de oxígeno, utilizando la actividad

microbiana para la descomposición de los residuos en un ambiente controlado. Como resultado de este proceso se obtiene biogás, rico en metano utilizado para la generación de energía, y un producto de la digestión, potencialmente utilizable como enmienda del suelo por su alto contenido en nutrientes.

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La utilización de esta tecnología para el tratamiento de residuos sólidos urbanos debe incluir un

pretratamiento, en el cual se separa la parte orgánica biodegradable del resto de residuos.

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Existen dos tipos de digestión anaerobia:

•Mesofílica: En la cual los residuos permanecen en el digestor durante 15 – 30 días a una

temperatura de aproximadamente 30 – 35 °C.

•Termofílica: en la cual los residuos permanecen menos tiempo (12 – 14 días) a una temperatura de

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La digestión mesofílica tiende a ser un proceso más robusto y económico, mientras que la

termofílica proporciona mayor cantidad de metano, así como una mayor eliminación de agentes patógenos.

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Tratamiento aerobio: Compostaje

Se trata de transformar la fracción orgánica biodegradable de los RSU en un material orgánico estable. Este material puede usarse como

sustrato para el crecimiento de plantas

(jardinería, agricultura, enmienda de suelos)

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En el caso de los RSU es

necesario una

separación previa de los

residuos no

fermentables (plásticos, metales, vidrio)

INCONVENIENTES:

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Fundamentos del

compostaje y

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PUEDEN DISTINGUIR TRES FASES:

1. FASE DE LATENCIA Y CRECIMIENTO: Tiempo que necesitan los microorganismos para aclimatarse a su nuevo medio y comenzar a multiplicarse Tiempo 2-4 días; temperatura > 50 ºC

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EN UN PROCESO DE COMPOSTAJE SE PUEDEN DISTINGUIR TRES FASES:

3.FASE DE MADURACIÓN: Periodo de

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Una pila de compost efectiva debe de tener una humedad entre el 40 y el 60%

En el caso del compostaje de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos se recomienda combinar materiales secos (ricos en carbono) con materiales húmedos (ricos en nitrógeno)

EL COMPOSTAJE DE LA FRACCIÓN ORGÁNICA DE LOS RSU SE PUEDE REALIZAR A DISTINTOS NIVELES:

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Instituto Tecnológico de Campeche EL COMPOSTAJE DE LA FRACCIÓN ORGÁNICA DE LOS RSU SE PUEDE REALIZAR A DISTINTOS NIVELES:

• DOMÉSTICO: Es un hábito arraigado en los países del norte y centro de Europa; se realiza en el ámbito de la vivienda (terraza, jardín, huerta), en compostadoras domésticas, sin necesidad de transporte y con inmediata utilización del compost

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A NIVEL INDUSTRIAL, EL PROCESO DE COMPOSTAJE PUEDE REALIZARSE DE DOS FORMAS DIFERENTES:

• PILAS O HILERAS Al menos de 1 m de alto que se voltean frecuentemente y se les añade agua (proceso lento 1-3 meses)

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Fundamentos de los

procesos de digestión

anaerobia e

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EXISTEN DOS ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO “DIGESTIÓN ANAEROBIA”:

La fracción orgánica de los RSU tiene 70% de humedad

DIGESTIÓN ANAEROBIA CON BAJO CONTENIDO EN SÓLIDOS:

• Se diluye, normalmente con lodos de EDAR, hasta concentraciones de 4-10% de sólidos

• TRH 20 días

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DIGESTIÓN ANAEROBIA CON ALTO CONTENIDO EN SÓLIDOS:

• Reactores diseñados para trabajar con contenidos en sólidos del 25—35%

• TRH de días

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El tratamiento térmico por excelencia para los residuos es la incineración, pero también existen otras propuestas como la pirólisis o la gasificación 1. INCINERACIÓN:Procesamiento térmico de los

residuos mediante oxidación química con cantidades estequiométricas o en exceso de oxígeno

2. GASIFICACIÓN:Combustión parcial de los residuos bajo condiciones subestequiométricas de oxígeno

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INCINERACIÓN:

Es una alternativa al vertedero en la gestión de residuos sólidos urbanos. Se disminuye el volumen de los RSU (80-90%) a la vez que se aprovecha su contenido energético (electricidad y/o agua caliente)

1. Se requieren altas temperaturas de operación (T>850ºC) y un buen control del proceso de combustión

2. Se generan contaminantes gaseosos por lo que se requiere el empleo de sistemas de tratamiento de gases (CO2, CO, SO2, NOx, HCl, partículas)

3. Se generan rechazos sólidos: escorias y cenizas volantes VENTAJAS:

1. Aprovechamiento energético

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INCINERACIÓN:

VENTAJAS:

1. Aprovechamiento energético

2. Disminución drástica de volumen

3. Estabilización del residuo

4. Tratamiento rápido

5. Requiere un área relativamente pequeña INCONVENIENTES:

1. Requiere tratamiento de gases

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TIPOS DE HORNO

1. Hornos de parrilla: sistema más sencillo, pero menos eficaz

2. Hornos de tambor rotatorio: sistema más utilizado actualmente

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Precedente histórico: Obtención de carbón de madera • Degradación térmica de residuos en ausencia de

oxígeno (atmósfera reductora)

• Requiere suministro de energía (T: ºC)

• Las sustancias orgánicas se descomponen dando lugar a la formación de diferentes componentes

• 3 FRACCIONES

• GASEOSA: CO, CH4, H2, mezcla de gases C4-C7

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PIRÓLISIS

• 3 FRACCIONES

• GASEOSA: CO, CH4, H2, mezcla de gases C4-C7

• LÍQUIDA: aceites pirolíticos

• SÓLIDA: coque inferior (C puro + materiales inertes)En la actualidad es un proceso poco utilizado para residuos

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Proceso de combustión parcial en el que un combustible es quemado con menos aire que el estequiométrico.

Técnica energéticamente eficaz para reducir el volumen de residuos y recuperar energía.

Se genera un gas combustible (gas de gasógeno) con altos contenidos en CO, H2 y algunos hidrocarburos saturados, sobre todo CH4.

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GASIFICACIÓN

actualmente ha vuelto a ser de interés para obtener combustible para motores a partir de residuos agrícolas y forestales y también RSU.

La tecnología ha ido desarrollándose y se han conseguido diseños eficientes y compactos para la producción de electricidad a partir de diversos residuos

3 FRACCIONES

• GAS DE GASÓGENO: 10% CO2, 20% CO, 15% H2, 2% CH4, 53% N2 (1,3 kcal/L)

• LÍQUIDOS CONDENSABLES • COQUE (C + materiales inertes) • Temperatura habitual: ºC

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Aspectos industriales,

comerciales y sociales

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Sustitución de

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La sustitución de los plásticos actuales por plásticos biodegradables es una vía por la cual el efecto contaminante de aquellos, se vería disminuido

en el medio ambiente. Los desechos de plásticos

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Botellas PET

Como algunos de los aspectos positivos que encontramos para el uso de este material, principalmente empleado en envases de productos destinados a la venta, podemos destacar:

• Que actúa como barrera para los gases, como el CO2, humedad y el O2

• Es transparente y cristalino, aunque admite algunos colorantes

• Irrompible

• Liviana

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Como algunos de los aspectos positivos que encontramos para el uso de este material, principalmente empleado en envases de productos destinados a la venta, podemos destacar:

• No tóxica, a cierto grado, ya que todos los plásticos tienen cierto grado de toxicidad, cualidad necesaria para este tipo de productos que están al alcance del público en general (Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con productos alimentarios)

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Resistencia esfuerzos permanentes y al desgaste, ya que presenta alta rigidez y dureza

Alta resistencia química y buenas propiedades térmicas, posee una gran indeformabilidad al calor

Totalmente reciclable

Estabilidad a la intemperie

Alta resistencia al plegado y baja absorción de humedad que lo hacen muy adecuado para la fabricación de fibras

Para la fabricación del PET, se han implementado algunas estrategias para minimizar los impactos adversos al ambiente durante la producción, como la

utilización del gas natural como fuente de energía, así

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