planta de separacion de residuos urbanos
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Planta de separación de residuos urbanos
Francisco Javier Jiménez Murcia 4 de enero de 2012
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Contenido
Introducción .................................................................................................................................. 2
Normativa ...................................................................................................................................... 4
Procesos de separación ................................................................................................................. 6
Descripción de la planta de separación ........................................................................................ 7
Planta de separación de vidrio .................................................................................................. 7
Planta de separación de papel y cartón .................................................................................... 9
Planta de separación de envases ............................................................................................ 10
Bibliografía .................................................................................................................................. 15
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Introducción
A la hora de reciclar es de vital importancia tener los residuos clasificados según su tipo. Para
clasificarlos, podemos tomar dos medidas: la separación en el origen y las plantas de
separación de residuos. No obstante, la utilización conjunta de ambas mejora en gran medida
la calidad de los productos destinados a reciclar.
La recogida selectiva es la efectuada sobre una fracción concreta o sobre un agrupamiento de
ciertos residuos de forma diferenciada al resto de los residuos. Esta recogida diferenciada es el
único método realmente válido para proceder a una recuperación directa y eficaz de
materiales desechados por los ciudadanos. Este sistema requiere un elevado grado de
concienciación y colaboración ciudadana para funcionar. En nuestro país, tras los titubeos
iniciales, se ha adoptado un código de colores unificado para los contenedores. Así lo establece
el Plan Nacional de Residuos Urbanos:
Contenedor gris o marrón para los residuos orgánicos.
Contenedor verde y con forma de iglú para el vidrio.
Contenedor azul para el papel y cartón.
Contenedor amarillo para los envases.
Otros: existen contenedores específicos para otros productos, como las pilas, y los
denominados puntos limpios o ecoparques para ciertos residuos tales como el aceite,
los pequeños electrodomésticos, las bombillas, los materiales cerámicos, los
medicamentos, las pinturas…
Aspectos favorables de la recogida selectiva (sin considerar la separación en plantas)
Buena calidad de los materiales recuperados, pues no están contaminados con otros
materiales presentes en los residuos sólidos.
Estímulo a la ciudadanía, pues la participación popular refuerza el espíritu comunitario.
Mayor flexibilidad, debido a que permite comenzar en pequeña escala y ampliarse
gradualmente.
Posibilidad de asociaciones entre clasificadores informales, empresas, organizaciones
ambientalistas, escuelas, depósitos (chatarreros), etc.
Reducción del volumen de los residuos sólidos que deben ser dispuestos.
Aspectos desfavorables de la recogida selectiva (sin considerar la separación en plantas)
Necesidad de camiones especiales que pasen en días diferentes de los de recolección
convencional, y por consiguiente, mayor costo en los ítems recolección y transporte.
Este costo es mucho mayor que el de la recolección convencional.
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Necesidad, inclusive con la clasificación en origen, de un centro de clasificación donde
los materiales reciclables sean separados por tipo.
Una vez recogidos los residuos, la materia inorgánica se clasifica en las plantas de separación
según diversas propiedades:
Iglú verde: vidrio blanco (transparente), verde y ámbar. En ocasiones no se distingue el
verde y el ámbar.
Contenedor azul: cartón corrugado, papel de periódico y papel variado (cartas,
sobres…).
Contenedor amarillo: metales, plásticos y briks. Distinguimos metales ferromagnéticos
(hierro principalmente) y no ferromagnéticos (aluminio en su mayoría). Los plásticos
los clasificamos en Polietileno Tereftalato (PET), Polietileno de Alta Densidad (PEAD) y
plástico mezcla.
El siguiente esquema muestra las distintas plantas de separado tras la recogida selectiva.
Hay que considerar que todo lo que no se pueda recuperar irá al vertedero.
Aspectos favorables de la clasificación en plantas (sin considerar la recogida selectiva)
No exigen alteración del sistema tradicional de recolección, sino sólo un cambio en el
destino del camión que pasa a ser la planta de clasificación, en lugar de seguir derecho
hacia el vertedero o el relleno sanitario.
Posibilita el aprovechamiento de la fracción orgánica de los residuos sólidos, a través
de su compostaje.
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Aspectos desfavorables de la clasificación en plantas (sin considerar la recogida selectiva)
Inversión inicial en equipos que van a constituir la planta.
Necesidad de técnicos capacitados para operar la planta (inversión en entrenamiento).
La calidad de los materiales separados de la fracción orgánica, potencialmente
reciclables, no es tan buena como los de la recolección selectiva, debido a su
contaminación por parte de otros componentes de los residuos. En el caso del papel,
por ejemplo la contaminación impide su reciclaje.
Normativa
La Ley 22/2011, de 28 de julio, de residuos y suelos contaminados (BOE-A-2011-13046)
fomenta la recogida separada por materiales.
El Artículo 3 de esta Ley define la recogida separada como la recogida en la que un flujo de
residuos se mantiene por separado, según su tipo y naturaleza, para facilitar un tratamiento
específico.
A continuación se muestran los fragmentos de la Ley en los que se fomenta la recogida
selectiva y se presentan ciertas acciones relacionadas con la recogida selectiva y clasificación
de residuos.
Artículo 16. Medidas e instrumentos económicos.
1. Las autoridades competentes podrán establecer medidas económicas, financieras y fiscales
para fomentar la prevención de la generación de residuos, implantar la recogida separada,
mejorar la gestión de los residuos, impulsar y fortalecer los mercados del reciclado, así como
para que el sector de los residuos contribuya a la mitigación de las emisiones de gases de
efecto invernadero. Con estas finalidades podrán establecerse cánones aplicables al vertido y a
la incineración de residuos domésticos. *…+
Artículo 17. Obligaciones del productor u otro poseedor inicial relativas a la gestión de sus
residuos.
*…+ 5. Las normas de cada flujo de residuos podrán establecer la obligación del productor u
otro poseedor de residuos de separarlos por tipos de materiales, en los términos y condiciones
que reglamentariamente se determinen, y siempre que esta obligación sea técnica, económica
y medioambientalmente factible y adecuada, para cumplir los criterios de calidad necesarios
para los sectores de reciclado correspondientes. *…+
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Artículo 21. Recogida, preparación para la reutilización, reciclado y valorización de residuos.
*…+ 3. Las autoridades ambientales en su respectivo ámbito competencial tomarán medidas
para fomentar un reciclado de alta calidad y, a este fin, se establecerá una recogida separada
de residuos, entre otros de aceites usados, cuando sea técnica, económica y
medioambientalmente factible y adecuada, para cumplir los criterios de calidad necesarios
para los sectores de reciclado correspondientes.
Antes de 2015 deberá estar establecida una recogida separada para, al menos, los materiales
siguientes: papel, metales, plástico y vidrio.
Los sistemas de recogida separada ya existentes se podrán adaptar a la recogida separada de
los materiales a los que se refiere el párrafo anterior. Podrá recogerse más de un material en la
misma fracción siempre que se garantice su adecuada separación posterior si ello no supone
una pérdida de la calidad de los materiales obtenidos ni un incremento de coste.
4. Las Entidades Locales habilitarán espacios, establecerán instrumentos o medidas para la
recogida separada de residuos domésticos y en su caso, comerciales a los que es preciso dar
una gestión diferenciada bien por su peligrosidad, para facilitar su reciclado o para preparar los
residuos para su reutilización.
5. Las autoridades ambientales en su respectivo ámbito competencial adoptarán las medidas
necesarias para asegurarse de que los residuos se sometan a operaciones de valorización.
Cuando sea necesario para facilitar o mejorar la valorización, los residuos se recogerán por
separado y no se mezclarán con otros residuos u otros materiales con propiedades diferentes.
*…+
Artículo 24. Biorresiduos.
Las autoridades ambientales promoverán *…+:
a) La recogida separada de biorresiduos para destinarlos al compostaje o a la digestión
anaerobia en particular de la fracción vegetal, los biorresiduos de grandes generadores y los
biorresiduos generados en los hogares. *…+
Artículo 31. Concepto y obligaciones.
*…+ 2. En aplicación de la responsabilidad ampliada y con la finalidad de promover la
prevención y de mejorar la reutilización, el reciclado y la valorización de residuos, los
productores de productos que con el uso se convierten en residuos podrán ser obligados a:
a) Diseñar productos de manera que a lo largo de todo su ciclo de vida se reduzca su impacto
ambiental y la generación de residuos, tanto en su fabricación como en su uso posterior, y de
manera que se asegure que la valorización y eliminación de los productos que se han
convertido en residuos se desarrolle de conformidad con lo establecido en esta Ley.
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b) Desarrollar, producir, etiquetar y comercializar productos aptos para usos múltiples,
duraderos técnicamente y que, tras haberse convertido en residuos, sea fácil y clara su
separación y puedan ser preparados para su reutilización o reciclado de una forma adecuada y
sin riesgos y a una valorización y eliminación compatible con el medio ambiente. *…+
Procesos de separación
A continuación se aborda una descripción general de los procesos de separación de residuos.
Estos procesos de separación dependen de las características físicas y químicas de los
compuestos a separar, aprovechando diferencias en tamaño, solubilidad, volatilidad, carga
electrostática, densidad, etc.
Separaciones líquido-líquido: Si se desea separar dos o más compuestos líquidos, cuyas
volatilidades son diferentes, lo más apropiado es utilizar un proceso de destilación. En
este sistema, se calienta la mezcla líquida en una columna de destilación y se recoge
las diferentes fracciones de acuerdo a su punto de ebullición. Los procesos de reciclaje
de aceites domésticos se basan, entre otros procedimientos, en separaciones
utilizando sistemas de destilación. Si los compuestos líquidos de interés presentan
diferente solubilidad frente a un solvente externo, se puede utilizar un proceso de
extracción por solvente. En el caso de mezclas de líquidos inmiscibles, es posible
utilizar centrifugación para lograr su separación.
Separaciones Líquido-Sólido: Es muy común encontrar una sustancia líquida que
contiene material sólido; por ejemplo, el aceite doméstico suele incorporar pequeñas
partículas de lo que se hubo frito en él, o restos de atún de las conservas. Para separar
el sólido del líquido, se pueden utilizar diferentes procesos, dependiendo de las
características físicas del sólido. Si el sólido es de alta densidad, puede usarse un
proceso de sedimentación. Por otra parte, si el sólido es de menor densidad que el
líquido, se puede utilizar un sistema de flotación. Otros sistemas de separación sólido-
líquido de amplio uso industrial se basan en la filtración y en la centrifugación.
Separaciones Sólido-Sólido: En estos sistemas se aprovechan las diferencias de
densidad, tamaño o propiedades magnéticas, entre las diferentes fracciones sólidas
que se desea separar. Es muy común en los residuos sólidos urbanos utilizar
separación por filtros rotativos (para separar distintos tamaños), imanes (para separar
materiales ferromagnéticos) o la selección manual (en la que el individuo separa
materiales siguiendo un criterio).
Separaciones de compuestos en fase gas: En el caso de mezclas de gases, éstos se
pueden separar utilizando las diferencias en afinidad por un adsorbente (se realizaría
un proceso de adsorción) o por un líquido (se levaría a cabo un proceso de absorción).
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Descripción de la planta de separación
En esta sección se presentan los mecanismos de funcionamiento de las diferentes plantas de
separación de residuos, según sea su procedencia en la recogida selectiva.
Gracias a la recogida selectiva, las plantas de separación se especializan en el tipo de producto
que reciben den contenedor correspondiente. No obstante, en el caso de no existir la
separación en el origen, la planta de separación tendría que hacer frente a la separación de
todos los residuos, como muestra la siguiente imagen.
Planta de separación de vidrio
La planta de separación recibe los envases enteros o rotos, procedentes de la recogida de los
iglús verdes.
Entre los envases de vidrio suele haber una cantidad importante de productos inadecuados
para el reciclaje de vidrio; por tanto, la primera labor a realizar es la eliminación de impropios.
El proceso de separación consiste en retirar los elementos extraños que suelen acompañar al
vidrio: tapas, papel, etiquetas, plásticos, corchos, piedras, metales, porcelana…
La separación se realiza manualmente y con equipos específicos:
Imanes fijos para el hierro. Consiste en un electroimán que elimina los materiales
ferromagnéticos.
Eliminación neumática para papeles y plásticos. Por sistemas se soplado o aspiración
se pueden eliminar papeles y plásticos, ya que al ser mucho más ligeros que el vidrio
una corriente de aire los separa fácilmente de los materiales más pesados.
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Corrientes de Foucault para la eliminación del aluminio. El principio físico de las
corrientes de Foucault está basado en un campo magnético alternativo, es decir, en un
campo magnético donde el polo Norte y el Sur cambian alternativamente.
Supongamos un simple imán. Las líneas de fuerza que generan el campo magnético se
cierran desde un polo magnético al otro (N-S). Si colocamos un metal férrico dentro de
las líneas de fuerza, las mismas provocarán la atracción del mismo hacia el imán. Por el
contrario, si colocamos un metal no férrico dentro de las líneas de fuerza, las mismas
no producen ningún efecto sobre el metal no férrico.
Sin embargo, si el metal no férrico está sometido a un campo magnético alternativo, se
crearán unas corrientes internas denominadas Corrientes de Foucault. Dichas
Corrientes de Foucault generan un campo magnético opuesto al campo magnético
generado por el imán. Esta fuerte oposición de campos magnéticos provoca una
repulsión entre ellos y, por tanto, un metal no férrico es literalmente despedido de su
trayectoria natural separándose del resto de materiales.
Captadores de cerámicas y piedras por sistemas ópticos.
En la actualidad, ya se está operando con equipo láser para separar todas las impurezas.
Una vez se han eliminado todos los impropios, se tiene una mezcla de vidrio de distintos
colores:
El verde (60% del total del vidrio). Utilizado masivamente en botellas de vino, cava,
licores y cerveza, aunque en menor cantidad en este último.
El claro (25% del total del vidrio). Usado en bebidas gaseosas, cervezas, medicinales,
perfumería y alimentación en general.
El extraclaro (10% del total del vidrio). Empleado esencialmente en aguas minerales,
tarros y botellas de decoración.
El opaco o ámbar (5% del total del vidrio). Aplicado en cervezas y algunas botellas de
laboratorio.
En ocasiones se denomina vidrio blanco o transparente al conjunto de claro y extraclaro. A la
hora de reciclar es importante separar por colores (verde, ámbar y blanco), aunque en
ocasiones solo se separa en vidrio de color o vidrio transparente o incluso no se hace ninguna
distinción; la razón de esto es que el vidrio de color se puede tratar con decolorante. En
cualquier caso, el proceso de separación se realiza con un separador óptico. El separador
óptico reconoce el color, por medio de una espectrografía, y separa los distintos tipos de
vidrio.
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Planta de separación de papel y cartón
El papel y cartón se debe introducir en el contenedor azul sin bolsa ni precintos; no obstante,
en numerosas ocasiones se hace caso omiso a este precepto. Por ello, los residuos de papel y
cartón llegan a la fábrica con algunos impropios, unos debido a la falta de concienciación
ciudadana en la recogida selectiva (bolsas o precintos) y otros debido a las características del
producto original (como grapas o clips). Consecuentemente, la primera fase en la planta de
separación es la de eliminación de impropios. Para la eliminación de impropios se pueden
realizar las siguientes operaciones:
Eliminación mediante electroimanes de productos ferromagnéticos.
Eliminación manual del resto de impropios.
Tras estos procesos se lleva a cabo la clasificación del papel y cartón en tres categorías: cartón
corrugado, papel de periódico y papel variado (cartas, sobres…). Este proceso de separación se
puede realizar de dos formas:
Separación manual. Una cinta transporta la mezcla a una cadena de trabajadores; cada
trabajador separa un tipo de material y lo deposita en su contenedor correspondiente.
Separación óptica. Similar a la máquina de selección óptica para el color del vidrio;
pero en este caso una multiespectrografía reconoce la composición del material, la
forma o el tamaño. Una corriente de aire se aplica para separar el residuo del resto.
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Planta de separación de envases
Es la más compleja, debido a la variedad de materiales que recibe. Un esquema general del
proceso se muestra en la siguiente imagen.
Los pasos a seguir para separar los residuos que proceden del contenedor amarillo se detallan
a continuación:
1. Playa de descarga. Los camiones de recogida de residuos vierten su contenido en una
explanada llamada playa de descarga. Debe ser un sitio amplio, capaz de almacenar los
residuos de dos jornadas completas. Aquí se almacenan los residuos hasta que una cinta
transportadora los distribuye hacia el proceso de separación.
2. Triaje primario. La primera labor a realizar consiste en eliminar los productos voluminosos
y las grandes cantidades de film (grandes bolsas de plástico). Esto se realiza para evitar que
obstruya las máquinas o dificulte el proceso de separación.
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3. Abrebolsas. Tras el triaje primario, los residuos pasan a las máquinas abrebolsas. Consisten
en unas máquinas cilíndricas con cuchillas en su interior. Los residuos pasan a través del
cilindro a la vez que éste rota, por lo que las cuchillas desgarran las bolsas y liberan su
contenido.
4. Trómel. Una vez los residuos están fuera de las bolsas, se realiza una separación
volumétrica con un trómel. Éste consiste en un filtro rotativo, que separa los residuos en
dos tamaños: pequeño (tamaño inferior a 80mm) y mediano (el resto de residuos). Los
residuos pequeños suelen ser pequeñas partículas inorgánicas y orgánicas que no se
pueden reciclar, por lo que se destinan a la zona de rechazo; no obstante, antes de salir al
vertedero pasa por un imán para recuperar los residuos férricos. Los residuos medianos
siguen el proceso de separación.
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5. Triaje secundario. A continuación hay una cadena de selección manual de algún material
de interés, y de eliminación de algún producto que se haya introducido por error, como
trozos de vidrio, restos de papel…
6. Separación balística. El separador balístico es un equipo de selección de residuos sólidos
basado en un sistema de pedales con cribas rodantes que gracias a un determinado grado
de inclinación (ajustable), permite la discriminación de tres tipos de materiales: rodantes,
ligeros y finos.
Los rodantes, también llamado redondos o pesados, son del tipo envases ligeros y latas.
Éstos son impulsados hacia atrás por los pedales y se extraen en la parte inferior del
equipo.
Los planares o ligeros, tipo bolsas y envases aplanados, se desplazan hacia la parte
delantera del separador y desde esta posición son clasificados.
La fracción fina son restos de materia orgánica y pequeños impropios (piedras, arena…),
que son cribados por el propio sistema de pedales y que se recogen en la parte inferior del
equipo. Los pedales tienen huecos de 80mm que permiten el cribado de la fracción fina.
La fracción fina va a la zona de rechazo, pero antes de ir al vertedero pasa por unos imanes
para recuperar los residuos férricos, al igual que sucedía tras el trómel. Los ligeros irán a
una zona de clasificación manual o selección óptica, según su composisción. Los rodantes
se someten a un proceso de eliminación de ligeros que se hayan podido introducir;
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normalmente con un proceso de aspiración se separan y van a parar con el resto de
ligeros. Entonces, los rodantes continúan con los siguientes pasos de separación.
7. Imanes. Un imán o electroimán separa los materiales ferromagnéticos del resto de
residuos. Este puede ser un imán fijo, del que se recogen los materiales adheridos de
forma manual, o un tambor magnético que rota y deposita automáticamente los residuos
en otro contenedor; este segundo caso es el más frecuente.
8. Separación óptica. Una vez los residuos están libres de sustancias ferromagnéticas, los
residuos restantes son sometidos a un proceso de selección óptica. Un selector óptico
reconoce la composición de los residuos y los divide en plásticos y no plásticos. La
separación óptica funciona produciendo un soplido cuando detecta un material
determinado, de forma que dicho material se empuja hacia un contenedor y el resto caen
hacia otro.
8.1. Plásticos. Un segundo proceso de selección óptica los clasifica en Polietileno
Tereftalato (PET), Polietileno de Alta Densidad (PEAD) y plástico mezcla.
8.2. No plásticos. Tras otro proceso de selección óptica se separan los briks y los envases
no plásticos, es decir, envases de aluminio.
Se entiende por brik al envase formado por la combinación de cartón, aluminio y
plástico.
Los envases de aluminio son sometidos a un proceso de separación por corrientes de
Foucault, de modo que se separa el aluminio propiamente dicho del resto de
impurezas que puedan llegar. Estas impurezas irán a parar al vertedero.
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Tras este proceso, tenemos separados todos los materiales que se depositan en el contenedor
amarillo.
A continuación se muestra un esquema resumiendo los procesos de separación en la planta
separadora de envases. En rojo aparecen los productos que van al vertedero; en azul, los
distintos productos separados.
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Bibliografía
1. Documento de página web. ECOEMBES. [En línea] 7 de octubre de 2010.
http://www.ecoembes.com/es/gestion-del-envase/reciclaje-del-envase/Paginas/reciclaje-del-
envase.aspx.
2. Ibáñez Mendizábal, Raquel y Aldaco García, Rubén. Guía de aplicación para las actividades
de Gestión de Residuos. 2006.
3. Documento de página web. Biblioteca UNED. [En línea] 15 de septiembre de 2003.
http://www.uned.es/biblioteca/rsu/pagina3.htm.
4. Arocena, Ana Luisa. Residuos Sólidos Urbanos. Manual de gestión integral. Montevideo :
CEMPRE Uruguay, 1998.
5. Documento oficial. Boletín Oficial del Estado; Ley 22/2011, de28 de julio, de residuos y
suelos contaminados. 2011. 13046.
6. Zaror Zaror, Claudio Alfredo. Introducción a la ingeniería ambiental para la industria de
procesos. Concepción (Chile) : Universidad de Concepción, 2000.
7. Documento de página web. ECOPILOS. [En línea] 26 de julio de 2010.
http://www.ecopilos.com/proceso-de-reciclaje-del-vidrio/.
8. Mata, Alejandro y Gálvez, Carlos. Revista UAG. [En línea] 30 de octubre de 2011.
http://genesis.uag.mx/posgrado/revistaelect/calidad/cal010.pdf.
9. Documento de página web. REGULATOR-CETRISA. [En línea] 15 de noviembre de 2009.
http://www.regulator-cetrisa.com/pdf/esp/brochure_cans.pdf.
10. Vídeo. Así se hace 2x05 - Reciclaje. Discovery Channel, 2002.
11. Vídeo de página web. Planta de separación de envases. [En línea] EMPREMASA, 8 de
octubre de 2009. http://www.youtube.com/watch?v=M_NUWcZyor8.
12. Vídeo de página web. Planta de valorización de residuos sólidos urbanos. [En línea]
PROININSO, 15 de junio de 2011. http://www.youtube.com/watch?v=_gzIgXr_7_4.
13. Documento de página web. MASIAS. [En línea] 27 de mayo de 2010.
http://masiasrecycling.com/es/content/separadores-bal%C3%ADsticos.
14. Documento de página web. Red de Centros de Información de Residuos de la Comunidad
de Madrid. [En línea] Planta de Clasificación de Envases de Pinto, 2006.
http://www.rcir.es/5_pintoCLA/5_2_PintoCLA_proceso.html.