Tema 2 Gestión de residuos. Separación y Reciclaje

Tratamiento de Residuos
Tema 2
Gestión de residuos.
Separación y Reciclaje
EUETI
Escola Universitaria de
Enxeñería Técnica Industrial
RECICLAJE
Uso de los residuos como materia prima de procesos productivos (para obtener
los mismos productos o productos nuevos)
Objetivo: Ahorro de energía
Conservación/ahorro de recursos naturales
Reducción del volumen de residuos a eliminar
Protección del medio ambiente
•Materias primas para la industria
•Materias primas para la producción de energía
Residuos orgánicos → vapor y combustible
Neumáticos → combustible
Papel y cartón
Fe
Neumáticos → pavimento
Aceite → aceite refinado, biodiesel
Vidrio → botellas, otros
Textiles → trapos
Latas de aluminio → Al
Residuos orgánicos → compost
Residuos incineradora → hormigón, carreteras
RECICLAJE
En España muchos materiales reciclables no son aprovechados (metales,
vidrio, plástico, papel…). La situación ha mejorado.
Rentabilidad: existencia de un mercado para el material reciclado
Distintos contenedores
Recogida selectiva
Participación ciudadana
Recogida de basura bruta
Separación de RP
Trituración.
Cribado.
Separación: vía húmeda, electromagnética,
electroestática, flotación.
RECICLAJE
RECICLAJE
RECICLAJE de VIDRIO
Botellas y recipientes
Vidrio plano
Vidrio prensado (ámbar, verde)
Material ideal para reciclar
No pierde propiedades con el uso
Se clasifica por colores:
Blanco, verde y ámbar
ETAPAS
Limpieza inicial y separación por colores
Rotura y trituración del vidrio (molino de impactos)
Cribado (para obtener el tamaño de grano adecuado)
Procesamiento final:
•Vidrio reciclado + materias primas
•Fundir a 1500ºC
•Se le da forma y se enfría
RECICLAJE de VIDRIO
VENTAJAS
•Reutilización del material
•Ahorro de energía
•Menor espacio en vertederos
•Compost más limpio
•Mejor combustible
USOS
•Nuevos recipientes y botellas
•Lana de vidrio
•Aislamiento de fibra de vidrio
•Material de pavimentación
•Materiales de construcción
Ladrillos, azulejos
Hormigón ligero espumado
(3000 botellas)
Ahorro de +1 ton. De materias primas
Disminuir la basura doméstica en 1 ton
Menor contaminación del aire (20%)
Vidrio reciclado + materias primas
Se reduce la T de fusión
(ahorro energético)
RECICLAJE de VIDRIO
aportacion ciudadana (%)
otras aportaciones (%)
100
80
60
40
20
0
2001
2002
2003
2004
Vidrio aportación ciudadana: vidrio recogido en
contenedores (iglúes verdes) ubicados en la vía pública
Vidrio otras procedencias: vidrio obtenido de plantas
de envasado, plantas de selección de residuos, y otras
entidades públicas y privadas.
am
ar
ca
nl
an
di
a
Irl
an
da
G
re
cia
Fr
an
cia
Fi
Es
pa
ña
Di
n
a
an
ia
Au
st
ri
em
Bé
lg
ica
Al
RECICLAJE de VIDRIO
100
90
80
70
1999
60
2000
50
2001
2002
40
2003
30
2004
20
10
0
RECICLAJE de VIDRIO
100
90
80
70
1999
60
2000
2001
50
2002
2003
40
2004
30
20
10
0
Italia
Noruega
Paises
bajos
Portugal
U. K.
Suecia
Suiza
TurquÍa
RECICLAJE de PAPEL y CARTÓN
2ª fracción en peso y volumen (frac. orgánica es la 1ª)
Recuperable el 70%
ORIGEN
Revistas y periódicos
Envases de alimentos
Cajas de cartón
Papel de alta calidad (folios, reprografía, impresión)
Papel mezclado
RECICLAJE de PAPEL y CARTÓN
RECICLAJE (etapas)
Pulpación de residuos
Pasta
Tanque lleno de agua
Agitado con paletas
Pulper
Secado
42% fibra
Secado a 120ºC
Se prensa y estira para
darle la textura final
Destintado
1% fibra
Adición de productos químicos
que disuelven la tinta de forma
selectiva.
Prensado
Filtrado y lavado
Se prensa y se
elimina agua
Para eliminar partículas de
suciedad y tinta
Se lava con agua
Este proceso requiere un gran consumo de agua
(Alternativa: flotación)
RECICLAJE de PAPEL y CARTÓN
FLOTACIÓN
Mantener los residuos de papel en un tanque lleno de agua donde se someten
a la acción del oxígeno por un constante burbujeo de aire.
Esto separa las partículas de tinta del papel formando una suspensión
coloidal.
Se pueden añadir surfactantes de modo que la tinta flota en superficie y es
eliminada mecánicamente.
VENTAJAS (reciclaje del papel)
Ahorro de agua (85%) y energía (70%)
Mejora el aprovechamiento de las materias primas
Reduce el uso de reactivos químicos
Disminuye la emisión de contaminantes y la generación de residuos
(de todo tipo)
RECICLAJE de PAPEL y CARTÓN
El consumo per cápita de papel
en España se ha multiplicado
por dos en los últimos quince
años, pero todavía está lejos del
de los países de nuestro entorno.
Crecimiento sostenido del
consumo de papel muy por
encima del PIB
RECICLAJE de PAPEL y CARTÓN
Cerca de 50.000 contenedores
instalados por el Ministerio de
Medio Ambiente...
Ministerio de Medio Ambiente
Productores y recuperadores de
papel
Evolución de la
recogida de papel
(miles de ton/año)
RECICLAJE de PAPEL y CARTÓN
Total envases
Total envases reciclados
3000000
España 1999
Envases reciclados
(ton)
2500000
2000000
1500000
1000000
500000
0
Papel y
cartón
Vidrio
Metales
Madera
60,0
Plástico
52,6
50,0
37,5
40,0
30,0
37,1
23,9
22,6
20,0
13,1
10,0
Envases reciclados
(%)
0,0
Papel y
cartón
Vidrio
Metales
Madera
Plástico
Total
RECICLAJE de PAPEL y CARTÓN
Utilización de fibras recicladas
Papel para impresión
y escritura
Papel de prensa
Papeles higiénicos Papeles para envases
y sanitarios
y embalajes
Utilización de fibras vírgenes
RECICLAJE de PLÁSTICOS
ORIGEN
•Envasado de productos alimenticios, bebidas y productos de limpieza.
•Su uso ha aumentado mucho (últimos 20 años) debido a sus buenas
propiedades. Esto ha provocado su aumento en los residuos.
•Sustitutos de otros materiales en recipientes (vidrio y metal) y embalajes
(papel).
•En la basura representan poco peso, pero mucho volumen.
•Variedad en estructura química (homopolímeros y copolímeros) y composición.
•Diferentes propiedades.
•No se pueden reciclar de forma conjunta.
RECICLAJE de PLÁSTICOS
Termoestables: estructura compleja con enlaces en 3D. Son materiales
resistentes que se endurecen con el calor. Diversas aplicaciones en
ingeniería.
No son reciclables. Pueden trocearse y usar
como relleno en la construcción y otros usos
Termoplásticos: Son los más consumidos. Las moléculas se unen
preferentemente en una sola dirección, formando largas cadenas de
polímero. Se ablandan con el calor. Esto limita su aplicabilidad pero
son más fácilmente reciclables.
ETAPAS de RECICLAJE:
Separación de los componentes por naturaleza química.
Los termoestables se separan y se tratan a parte.
La separación es manual.
PET, polietileno tereftálico
Detección con rayos X
Por los átomos de Cl
PE-HD: polietileno de alta densidad
PE-LD: polietileno de baja densidad
PVC: policloruro de vinilo
PP: polipropileno
PS: poliestireno
RECICLAJE de PLÁSTICOS
ETAPAS
Plásticos
•Separación por densidad
Agua
ρ=1
PE, PP
Agua + etanol
ρ = 0,93
Agua salada
ρ = 1,2
PS
PE
PP
PVC
•Trituración: granular el plástico mediante un triturador
•Lavado de los gránulos formados con agua
•Secado de las partículas por centrifugación
•Extrusión: forzar el plástico a pasar por una matriz para moldearlo
•Peletización: formación de pequeñas partículas (bolas) (fundirlos en
moldes)
RECICLAJE de PLÁSTICOS
No es posible el reciclado de plásticos distintos
Los plásticos de distinta naturaleza química, aunque se fundan, las moléculas no se
enlazan entre sí.
Se obtienen materiales muy deficientes. Ppdes. no predecibles.
Algunas sustancias (compatibilizadores) pueden actuar de puente entre los distintos
polímeros. Son moléculas con diferentes grupos funcionales que se unen con
polímeros distintos.
Se obtiene un plástico resistente con ppdes bien definidas.
RECICLAJE de ALUMINIO
ORIGEN
Reducción de costes
Aluminio de elementos de construcción
Mayor competitividad
Latas de aluminio
Alta demanda
La producción de una nueva lata requiere menos
del 5% de energía
4 kg Bauxita (Al2O3)
1 kg Al
Mineral muy estable
Funde a alta T. Gran consumo de E
España 1998:
Se reciclaron 5200 ton envases de Al
De las 31600 ton de residuos generados
16,5%
RECICLAJE de ALUMINIO
Para eliminar recubrimientos
Laminación de los lingotes
para producir nuevas latas
En lingotes de 1500 kg
Latas con banda magnética
Separadores de Foucalt inducen corrientes
que repelen los materiales no ferromagnéticos
RECICLAJE de METALES FÉRREOS
•Envases de hojalata (Fe recubierto de Sn, para evitar corrosión)
•Bienes de línea blanca (electrodomésticos…)
•Automóviles, tuberías, materiales de construcción,
RECICLAJE
•Separación de materiales útiles y peligrosos
•Trituración: para aumentar la densidad y reducir el coste de transporte
•Reutilización en procesos productivos
•Se utiliza el 100% de la chatarra
•Separación sencilla (con imanes)
Problema: Limpieza previa de latas. Se trituran y se mantienen en movimiento.
Se eliminan restos orgánicos y pintura. Limpieza final con un chorro de aire.
Se recupera el estaño: con disolventes + deposición electroquímica.
2,5 – 3 kg de Sn por ton de latas recicladas
España: (rápido aumento)
1995: Se reciclaron 46994 ton acero
1998: Se reciclaron 73941 ton acero
RECICLAJE de OTROS MATERIALES
Recuperación y reciclaje de otros metales
Se encuentran en:
Muebles de jardín
Baterías
Electrodomésticos
Herramientas
Elementos de construcción
Vehículos
El reciclaje de estos metales es posible si están separados y libres de elementos
extraños.
Se pueden separar por fundición, por sus distintos puntos de fusión. También
por diferencias de densidad en baños con magnetita (Fe3O4)
RECICLAJE de OTROS MATERIALES
Pilas botón
(Hg)
Pilas
Vertedero
Valor económico
Contaminación muy seria
Hg, Cd
Troceado y fusión para recuperar el Hg
T = 600ºC, recuperación de vapores de Hg
T = 1200ºC, fusión del material y formación de una capa vítrea
Deposición en vertedero
Baterías
Vehículos
Recuperación del plomo
Recuperación del ácido sulfúrico
Recuperación del plástico de la carcasa (PP)
RECICLAJE de OTROS MATERIALES
RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN
•40-50% de escombros
•20-30% de madera y prod. relacionados
•20-30% de metales y otros
Reciclaje es muy bajo.
Se usa para carreteras y cubrición en vertederos
NEUMÁTICOS USADOS
•Recauchutado y reparación
•Producción de combustible
•Aglomerantes para betún-caucho
MADERA
•Proviene de gestión forestal
•Rechazos de fábricas de pulpa, maderera y muebles
•Uso como combustible
•Fabricación de pulpa
•Cubrición de vertederos
RESIDUOS DE JARDIN
•Compostaje
•Compostaje
•Combustibles
•Cubrición de vertederos