PROYECTO FIN DE MÁSTER

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1 Polígono Industrial del Reciclado PROYECTO FIN DE MÁSTER Polígono Industrial del Reciclado 2010/2011 TUTOR Iván Botamino García ALUMNOS Juan Lombera Fernández Luis López Galán Luis Manzano Santamaría Jorge Ponce Berjón Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor. Esta publicación está bajo licencia CreativeCommons Reconocimiento, Nocomercial, Compartirigual, (by-nc-sa). Usted puede usar, copiar y difundir este documento o parte del mismo siempre y cuando se mencione su origen, no se use de forma comercial y no se modifique su licencia. Más información:

2 Polígono Industrial del Reciclado 2 Índice 1. Introducción Residuos tipo y problemática ambiental Diagrama de instalación Plantas de tratamiento Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos Planta de tratamiento de baterías Planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso Centro de Acondicionamiento Mecánico Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Centro de Valorización Energética Tratamiento de las aguas de la instalación Estudio de Vigilancia Ambiental Diagrama de flujo general Estudio de indicadores Conclusiones Anexos Anexo I. Estimación de residuos gestionados Anexo II. Análisis de alternativas para elección de tecnología de tratamiento de baterías de plomo Anexo III. Análisis de alternativas para elección de tecnología de tratamiento de baterías de litio Anexo IV. Análisis del micronizado de neumáticos fuera de uso Anexo V. Resumen de datos estimados Bibliografía

3 Introducción 3 1. Introducción En la actualidad, la gestión de los residuos es un problema de considerables dimensiones en gran parte del mundo. El aumento del consumo y de la población ha hecho que durante las últimas décadas, la generación de residuos haya crecido hasta niveles que exigen una actuación adecuada sobre ellos. Algunos de estos desechos, como los residuos sólidos urbanos, llevan siendo tratados de manera más o menos adecuada durante muchos años, pero existen otros residuos con un carácter muy específico que precisan de actuaciones particulares y complejas. Como consecuencia, la Unión Europea ha promovida una serie de directivas que obligan a los países miembros a gestionar de manera adecuada los diferentes tipos de desechos que se generan en un país desarrollado. Dentro de estos residuos específicos hay algunos que reciben un tratamiento relativamente sencillo como el vidrio, los envases o el papel, mientras que hay otros que precisan de una gestión más compleja como los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, las pilas y baterías, los neumáticos usados y los vehículos fuera de uso. Es de este segundo grupo del que se va a ocupar este trabajo. El objetivo de este proyecto es dar una respuesta unificada al problema que representa la gestión de los vehículos fuera de uso (VFU), los neumáticos fuera de uso (NFU), los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEEs) y las pilas y baterías. En el capítulo 2 se tratará con más profundidad la problemática ambiental asociada a este tipo de residuos. Las instalaciones necesarias para tratar adecuadamente este tipo de desechos son costosas y necesitan equipos específicos por lo que el capital necesario para ponerlas en funcionamiento es elevado. Sin embargo, tanto la legislación europea como española obligan a tratar estos residuos por lo que existe un nicho de mercado potencial. Por ello, en este trabajo se va a estudiar la posibilidad de gestionar de manera conjunta los cuatro tipos de residuos anteriormente comentados en un único polígono industrial. De esta manera, se pretende reducir costes y así poder ofrecer unos precios de tratamiento más competitivos. Por otra parte, la manera de financiar estas instalaciones es compleja, por lo que se considera necesario explicar brevemente el funcionamiento y origen de los mecanismos existentes. La obligatoriedad de la gestión de los residuos se desprende del artículo 7 de la Ley 10/1998, en lo que se llama el principio de quien contamina paga o de responsabilidad del productor. Este es el principio básico de responsabilidad sobre el que se articula toda la normativa ambiental europea. Según esto, se considera que es una obligación del productor del residuo, la gestión del mismo. Por otra parte, tanto en Europa como en España se está aplicando lo que se conoce como el principio de

4 Introducción 4 responsabilidad extendida, por el que el responsable de la gestión es quien puso el producto en el mercado por primera vez. Según esta interpretación, el responsable de asegurar el tratamiento de un residuo no es el consumidor, sino el fabricante. Como consecuencia directa, los fabricantes se ven obligados a financiar la gestión de los productos que ponen en el mercado al final de su vida útil. Esto supone una importantísima cantidad de dinero, por lo que en la legislación europea y española se contemplan diferentes mecanismos de financiación. Las dos herramientas más comúnmente utilizadas son los sistemas de depósito, devolución y retorno (SDDR) y los sistemas integrados de gestión (SIG). En España, existen SIG para cada uno de los residuos con los que se va a trabajar en este proyecto, por lo que se pasará a explicar este segundo mecanismo. Los SIG son el conjunto de relaciones, procedimientos, mecanismos y actuaciones sin ánimo de lucro que ponen en marcha los agentes económicos interesados, mediante la celebración de acuerdos voluntarios. El objetivo de este mecanismo es garantizar la recogida selectiva de los residuos, así como su correcta gestión. Los SIG precisan de la autorización y supervisión de las Comunidades Autónomas en cuyo ámbito territorial se implanten. En resumen, los agentes implicados en la producción de un determinado producto deben poner los medios económicos necesarios para pagar las actividades de recogida, transporte y tratamiento de los residuos producidos por su actividad, todo ello bajo la supervisión de las Administraciones competentes. Por lo tanto, los SIG manejan los recursos económicos de los que disponen de la manera más eficiente posible. Por ello, al agrupar las diferentes instalaciones necesarias para tratar los residuos ya mencionados es posible reducir costes y, así, ofrecer unos precios más interesantes a los diferentes SIG con los que se va a colaborar. Tal y como se ha comentado anteriormente, el unificar las instalaciones de tratamiento puede ayudar a reducir los costes de diferentes maneras. Por una parte, los diferentes procesos pueden compartir maquinaria e instalaciones (fragmentadora y EDARI, por ejemplo) para reducir el capital inicial necesario. Igualmente, la gestión conjunta de los residuos y vertidos generados en el polígono puede rebajar los gastos de operación del conjunto. Por último, los residuos de algunos de los procesos son entradas para otros, por lo que se ahorra de manera importante en concepto de transporte. Un ejemplo claro de este último punto son los VFU, que durante su tratamiento tiene como salidas las baterías y NFU, que a su vez alimentan a las plantas de tratamiento adecuadas. Por todo lo dicho anteriormente, se espera conseguir un ahorro lo bastante importante como para convertir el polígono del reciclaje en la alternativa más atractiva para los SIG.

5 Introducción 5 Como punto final de esta introducción, se considera necesario incluir una lista de legislación de referencia como la que se muestra en la tabla 1.1 ya que, como se ha comentado con anterioridad, son las directivas europeas y sus trasposiciones al marco jurídico español los principales motores de la gestión de los residuos específicos de los que se trata en este proyecto. Tabla 1.1: Legislación relacionada con la gestión de residuos Texto legal Directiva 2008/98/CE Ley 10/1998 Orden MAM/304/2002 RD 1481/2001 Ley 16/2002 RD 106/2008 RD 1619/2005 RD 208/2005 RD 1383/2002 Descripción Norma base en Europa sobre residuos Adaptación al derecho español de las normativas europeas sobre residuos Codificación de residuos y listado de operaciones de valorización y eliminación Eliminación de residuos en vertedero Prevención y control integrados de la contaminación RD sobre pilas y acumuladores y la gestión ambiental de sus residuos RD sobre la gestión de NFU RD sobre RAEE y la gestión de sus residuos RD sobre gestión de VFU

6 Residuos tipo y problemática ambiental 6 2. Residuos tipo y problemática ambiental En el apartado anterior se han señalado las principales ventajas económicas que pueden esperarse de una gestión conjunta de los VFU, NFU, BFU y RAEE, pero el principal objetivo de este proyecto es conseguir una gestión de los residuos anteriormente mencionados con un alto grado de respeto medioambiental. Nuevamente, el unificar las plantas de tratamiento en un único polígono puede otorgar ciertas ventajas medioambientales sobre la gestión tradicional de estos desechos. Cada uno de los residuos estudiados tiene sus propios impactos sobre el Medio Ambiente, pero en todos los casos el punto principal que se persigue conseguir con los centros de tratamiento es fomentar la reutilización y el reciclaje. Así, tanto en las directivas europeas como en sus trasposiciones al marco jurídico español se hace especial hincapié en aumentar los niveles de estas dos actividades por delante de la valorización energética y, por supuesto, del envío a vertedero. Esto queda reflejado en la legislación española en la jerarquía de tratamiento de residuos incluida en la ley 10/1998. Dicha jerarquía se muestra en la figura 2.1. El polígono que se está estudiando cumple con los objetivos de reutilización y reciclaje planteados por las distintas leyes específicas (ver tabla 1.1 para más información), pero, además, disminuye la huella de carbono de cada una de las instalaciones ya que al situar todas las plantas juntas se reducen los recorridos necesarios para transportar tanto los residuos como los subproductos. Prevención Reutilización Reciclaje Valorización energética Vertedero Figura 2.1. Jerarquía de tratamiento de residuos Por otro lado y tal como se comentó en el capítulo 1, los diferentes centros de gestión van a producir vertidos que precisan de un tratamiento adecuado. Al tratar de manera conjunta las aguas pluviales y de proceso de todo el polígono se puede proporcionar un alto nivel de depuración al mismo tiempo que se ahorran recursos y materiales, por lo que se consigue nuevamente una reducción de la huella ambiental de la instalación. En el capítulo 8 se describe con detalle la EDARI que se va a instalar en el polígono.

7 Residuos tipo y problemática ambiental 7 También cabe destacar que la gestión conjunta de los residuos que se van a producir en el polígono ofrecen otra ocasión para realizar buenas prácticas medioambientales. Los residuos de cada planta de tratamiento son enviados a un Centro de Gestión de Residuos y Subproductos (CGRS) para la gestión conjunta de todos estos elementos. Al tratar mayores cantidades se pueden obtener precios más competitivos que permitan escoger la opción más adecuada medioambientalmente sin importar el sobrecoste que esto pueda suponer. En el capítulo 6 se explica con detenimiento el funcionamiento del CGRS. Una vez vistas las ventajas que ofrece la gestión conjunta de los residuos, es necesario analizar el porqué es necesario gestionar este tipo de desechos. Por una parte, en los vehículos fuera de uso hay una importante cantidad de residuos peligrosos (plomo, ácido sulfúrico, combustible, etc.) que deben ser gestionados adecuadamente para evitar severos daños medioambientales. Por otro lado, un gran porcentaje de los materiales de un automóvil tienen un alto valor (acero, cobre, aluminio, etc.) y pueden reutilizarse o reciclarse, por lo que se hace indispensable su obtención en aras de la sostenibilidad. En el caso de los neumáticos fuera de uso, la problemática ambiental surge principalmente de su incorrecta gestión durante los últimos años. Su almacenamiento incontrolado ha propiciado la aparición de incendios que tienen unas consecuencias muy graves desde el punto de vista de la contaminación atmosférica. Además, los neumáticos están compuestos principalmente de caucho y acero, materiales que pueden ser reciclados y/o valorizados consiguiéndose así un tratamiento más sostenible de estos residuos. Con respecto a las baterías, el principal inconveniente radica en que están construidas con materiales altamente contaminantes por lo que su adecuada gestión vuelve a ser indispensable. También cabe resaltar que una importante cantidad de material es apto para el reciclaje, tratándose en muchas ocasiones de materiales de valor comercial (como el plomo o el litio de las baterías más avanzadas). Por último, los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos tienen numerosas repercusiones. Por un lado, se producen en cantidades ingentes en todo el mundo dado el gran consumo de ellos, por lo que se han convertido en un problema medioambiental grave. Por otra parte, todos ellos contienen residuos peligrosos (baterías, fluidos refrigerantes, etc.) por lo que también precisan de una gestión cuidadosa. Para acabar, parte de los materiales de los que están construidos son aptos para el reciclaje por lo que un comportamiento sostenible exige el aprovechamiento de estas materias. Como resumen, en la tabla 2.1 se muestran los residuos que entran en el polígono de estudio.

8 Residuos tipo y problemática ambiental 8 Tabla 2.1: Resumen de entradas al polígono Residuo Código LER Carácter del residuo Vehículos fuera de uso * Residuo peligroso Neumático fuera de uso Residuo no peligroso Residuos de equipos eléctricos y electrónicos Depende del aparato Baterías de plomo * Residuo peligroso Otras pilas y acumuladores (litio e ion litio) Residuo no peligroso Llegados a este punto es importante conocer la cantidad de residuos que cada planta de tratamiento puede gestionar. Para ello, se ha estimado el flujo material de entrada para cada una de las planta de tratamiento, tal como se detalla en el Anexo I. Finalmente, en la tabla 2.2 se resumen los flujos de residuos que se estiman se van a tratar en el polígono de estudio. Tabla 2.2:Flujo material de residuos de entrada en toneladas anuales Residuo Código LER Flujo material (T) Vehículos fuera de uso * Neumático fuera de uso Residuos de equipos eléctricos y electrónicos Baterías de plomo * 255 Otras pilas y acumuladores (litio e ion litio) TOTAL En resumen, el polígono que se está diseñando tiene una capacidad inicial de tratamiento de unas toneladas anuales de residuos.

9 9 PROYECTO FIN DE MÁSTER Diagramaa de instalación 3. Diagrama de la instalación Una vez se han visto los objetivos económicos y medioambientales que se persiguen, se puede pasar a la descripción del polígono. Las instalaciones que lo componen pueden dividirse entre las de proceso, las de gestión y las auxiliares señaladas en la figura 3.1. Figura 3.1: Instalaciones que componen el polígono de estudio Instalaciones de proceso Se refiere a aquellas en las que se va a llevar el proceso de transformación de residuos en subproductos. En esta sección se incluyen las plantas de tratamiento propiamente dichas que se describirán en el capítulo 4, así como el Centro de Acondicionamiento Mecánico (CAM) donde se preparan los residuos ya tratados para su posterior valorización material o energética, descrito en el capítulo 5. Instalaciones de gestión Las instalaciones de gestión son aquellas cuyo cometido es gestionar los residuos y subproductos generados durante los procesos anteriormente mencionados. Básicamente se refiere al Centro de Gestión de Residuos y Subproductos (CGRS), donde se almacenan y designan los destinos de cada uno de los materiales obtenidos anteriormente. EL CGRS será descrito detalladamente en el capítulo 6.

10 Diagrama de instalación 10 Instalaciones auxiliares Son aquellas que proporcionan un servicio al resto de instalaciones del polígono. En este conjunto se incluye la EDARI que trata las aguas del conjunto industrial (Capítulo 8), el centro de valorización energética (Capítulo 7) donde se aprovechará parte de los residuos del polígono para proporcionar energía a las instalaciones y el centro de admisión, donde se controlarán y medirán las entradas al recinto. Finalmente se presenta en la figura 3.2 un esquema donde se detalla con más exactitud la disposición física de las distintas instalaciones que conforman el polígono industrial.

11 11 PROYECTO FIN DE MÁSTER Diagrama de instalación Figura 3.2: Esquema del polígono

12 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso Plantas de Tratamiento 4.1. Planta de tratamiento de Vehículos Fuera de Uso Introducción Uno de los principales indicadores económicos de un país desarrollado es la venta de automóviles, por lo que en un ámbito como el de la Unión Europea, la cantidad de vehículos puestos en circulación es muy importante. Esto, a su vez, provoca un impacto ambiental de gran magnitud, ya que al fin de su vida útil estos productos se convierten en un residuo de características muy concretas que debe ser tratado de manera adecuada. Ante esta problemática, la Unión Europea decidió actuar redactando la Directiva 2000/53/CE del 18 de septiembre del Dicha Directiva establece normas para la correcta gestión ambiental de los vehículos al final de su vida útil, así como medidas preventivas a tomarse en consideración durante las fases de diseño y fabricación. Este texto europeo se traspuso al ordenamiento jurídico español a través del Real Decreto 1382/2002. Este Real Decreto regula desde los aspectos técnicos hasta los económicos de la gestión de este tipo de residuo. Por otra parte, hace especial énfasis en los aspectos de prevención, minimización y de impacto medioambiental de los VFU. Por ello, se plantean los objetivos de reutilización, reciclaje y valorización que se muestran en la tabla Fecha de cumplimiento Tabla Objetivos de reutilización, reciclaje y valorización Reutilización y Reciclado Valorización, reutilización y reciclado Eliminación / Vertedero 1 de enero 2006 >80% >85% <15% 1 de enero 2015 >85% >95% <5% Vehículos en mercado antes de 1980 >70% >75% <25% Dentro de los aspectos económicos que regula el RD 1382/2002, se contempla la creación de Sistemas Integrados de Gestión que posibiliten la consecución de los objetivos mostrados en la tabla En España existe un único SIG para gestionar VFU llamado SIGRAUTO, compuesto por todos los implicados en la industria del automóvil incluyendo a fabricantes, importadores y desguaces entre otros. De esta manera, se ha creado una red efectiva para tratar y gestionar los vehículos al final de su vida útil. La necesidad de este SIG queda patente en las cifras de matriculación que se manejan en España. Tal y como se puede ver en la figura 4.1.1, desde 1999 hasta 2007 el número de turismos

13 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 13 matriculados superó de largo el millón de unidades. Solo en 2008 y 2009 esta cifra se redujo como consecuencia de la crisis económica Figura Matriculación de vehículos turismos en España entre 1999 y 2009 Por otra parte, en la figura se muestra la cantidad turismos tratados en los CAT afiliados a SIGRAUTO. Tal y como puede observarse, el número de vehículos tratados ronda las unidades durante los últimos años Figura Turismos tratados en CAT desde 1999 hasta 2009 Al compararse los datos de las figuras y se puede deducir que hay un desfase entre los vehículos matriculados y los vehículos tratados que oscila entre los y tal y como puede comprobarse en la figura Teniendo en cuenta que la vida útil de un automóvil es

14 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 14 cercana a los 15 años se concluye que en el futuro van a ser necesarios más CAT en España para gestionar los vehículos fuera de uso. Desde este punto de partida se justifica la decisión de construir un CAT dentro del polígono que se está estudiando en este trabajo. Por otra parte, tal y como se comentó en puntos anteriores, algunas de los centros de tratamiento que van a edificarse en este recinto industrial compartirán instalaciones con el CAT, por lo que se buscará conseguir una reducción de costes significativa Matriculados Tratados Figura Comparativa entre turismos matriculados y turismos tratados Por otra parte, atendiendo a motivos más locales, también existen datos para justificar la ubicación de un nuevo CAT en la Comunidad de Madrid. Atendiendo a datos oficiales, en Madrid se dan de baja una media de vehículos al año, mientras que en 2007 la capacidad de tratamiento anual conjunta de los 39 CAT de Madrid rondaba las unidades. Partiendo de estos datos, se desprende fácilmente que existe un amplio nicho de mercado en el que posicionar una nueva instalación de tratamiento de VFU Residuos gestionados En un CAT el residuo gestionado son vehículos fuera de uso (código LER *), entrando dentro de esta categoría los turismos, los todoterrenos y otros vehículos de cuatro ruedas destinados al comercio y con una masa inferior a kg. Sin embargo, los VFU son un tipo de residuo especial compuesto por distintos materiales que deben tratarse de manera adecuada según su tipología. En la tabla se muestran los diferentes residuos que se pueden encontrar en un vehículo al final de su vida útil divididos en peligrosos y no peligrosos.

15 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 15 Tabla Residuos que componen los VFU RESIDUOS PELIGROSOS Líquido de refrigeración Aceites y filtro de aceites Combustibles Baterías Líquido de frenos Líquido anticongelante RESIDUOS NO PELIGROSOS Vidrio Plásticos Neumáticos Asientos y textiles Catalizadores Chatarra férrica Chatarra no férrica Cabe destacar que un vehículo no se convierte en residuo hasta que no es entregado en un CAT y se expide el certificado de destrucción y baja definitiva. A partir de ese instante, el automóvil se convierte en un residuo peligroso compuesto por los materiales expuestos anteriormente en la tabla Diagrama de flujo y proceso productivo El proceso de tratamiento de un vehículo fuera de uso es complejo y consta de varios pasos desde su recepción hasta su acondicionamiento final en las diferentes fases que lo componen. A continuación se analiza en profundidad cada uno de los aspectos del tratamiento de VFU. i. Recepción y verificación El Real Decreto 1383/2002 establece la obligación de entregar los vehículos fuera de uso en un CAT para su tratamiento. Por ello, el primer paso en la gestión de VFU es la tramitación de la baja del vehículo. Para ello, debe entregarse el automóvil junto con la documentación del mismo para comprobar la titularidad y verificar que no existe ningún impedimento para proceder a la baja administrativa del vehículo. En el caso del polígono de estudio, este paso administrativo se realizaría en el centro de admisión. La baja de automóviles puede tramitarse en el propio CAT o, a partir de 2009, por vía telemática. A la hora de hacer el diseño del CAT debe tenerse en cuenta que según el RD 1383/2002 los lugares de recepción y almacenamiento, incluso temporal, previo a la descontaminación de vehículos debe disponer de zonas adecuadas al número de vehículos a almacenar (se recomienda un espacio de 8 a 10 m 2 por vehículo) y dotadas de pavimento impermeable. Así mismo, es obligatorio contar con instalaciones para recogida de derrames y equipos de decantación y de separación de grasas. Por otra parte, la instalación de recepción dispondrá de instalaciones para el tratamiento de aguas, incluidas las pluviales, que han de ser tratadas conforme a la reglamentación sanitaria y

16 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 16 medioambiental antes de deshacerse de las mismas. Estas instalaciones de tratamiento de aguas también deben dar servicio a las zonas de descontaminación y de reciclaje. ii. Descontaminación La fase de descontaminación es de gran importancia ya que consiste en la retirada secuencial de todos los elementos que confieren peligrosidad a un VFU. Es el primer paso de gestión propiamente dicho y no puede pasarse al siguiente hasta que el vehículo no haya sido totalmente descontaminado. En la figura se muestran detalles de la zona de descontaminación. Figura Zona de descontaminación. Fuente: SIGRAUTO Tal y como sucedía con las zonas de recepción, el RD 1383/2002 contempla ciertos requisitos técnicos para la zona de descontaminación del CAT. Por ello, este área debe contar con: zonas cubiertas y con pavimento impermeable para almacenar los componentes contaminados retirados del automóvil y, además, adecuadas al número de vehículos a descontaminar; sistemas de recogida de derrames; contenedores adecuados para almacenar las baterías (con neutralización del electrolito in situ o en un sitio cercano), filtros y condensadores de PBC/PCT; depósitos adecuados para almacenar separadamente los fluidos de los vehículos y, por último, zonas apropiadas para almacenar neumáticos usados. Por otra parte, es recomendable contar con sistemas de elevación para los vehículos.por otra parte, es recomendable contar con sistemas de elevación para los vehículos para poder extraer los fluidos por gravedad y facilitar la retirada de piezas con herramientas neumáticas. La primera actuación dentro de la fase de descontaminación consiste en extraer y retirar de forma controlada los elementos catalogados como peligrosos que se muestran en la tabla Tabla Residuos peligrosos a retirar durante la fase de descontaminación

17 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 17 Aceites del motor, del diferencial y de la caja de cambios* Combustible Líquidos de refrigeración, de frenos y anticongelante Filtros de aceite y de combustible Fluidos del sistema de aire acondicionado Residuos peligrosos a descontaminar Líquido de transmisión y otros aceites hidráulicos Baterías de arranque Zapatas de freno con amianto y componentes con mercurio Depósitos de gas licuado Cualquier otro fluido peligroso no necesario para la reutilización posterior del elemento del que forme parte *Si se va a reutilizar el bloque completo motor-diferencial-caja de cambios no es necesario eliminar la lubricación Una vez realizada esta tarea de descontaminación debe procederse a retirar los elementos considerados como peligrosos por contener plomo, mercurio, cadmio y cromo hexavalente. Cabe destacar que el anexo II del RD 1383/2002 impone fechas límite a la utilización de estos materiales tal y como se muestra en la tabla Aquellos elementos marcados con un asterisco (*) deben ser retirados y marcados o identificados durante esta fase. Tabla Anexo II del RD 1383/2002 Componentes peligrosos y fechas límite de utilización Material Componente Fecha límite Plomo como elemento de aleación Acero para mecanizado o galvanizado con Pb hasta un 0,35% en peso Aluminio para mecanizado con Pb hasta un 2% en peso Aleación de cobre con Pb hasta un 4% en peso Cojinetes y pistones con plomo-bronce Baterías (*) 01/07/ /07/2008 Plomo y compuestos de plomo como metal de los componentes Amortiguadores de vibraciones (*) Contrapesos de equilibrado de ruedas (*) Agentes de vulcanización y estabilizadores para elastómeros 01/07/03: piezas originales 01/07/05: recambios 01/07/2005 Estabilizadores de pinturas de protección 01/07/2005 Escobillas de carbón para motores eléctricos Soldaduras de circuitos y otras partes eléctricas (*) Cobre en forros de freno con más de 0,5% de Pb en peso (*) Componentes eléctricos con Pb excepto faros y bujías (*) Asientos de válvulas 01/07/03: piezas originales 01/01/05: recambios 01/07/03: piezas originales 01/07/04: recambios 01/07/06 para motores desarrollados antes de 01/07/2003

18 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 18 Vidrio de faros y bujías 01/01/2005 Cromo hexavalente Mercurio Cadmio Revestimientos antioxidantes 01/07/2007 Refrigeración de absorción en caravanas (*) Lámparas de descarga e indicadores del salpicadero (*) Pastas de película gruesa 01/07/2006 Baterías para vehículos eléctricos (*) 31/12/2005 para originales iii. Operaciones para fomentar la reutilización y el reciclado El objetivo principal de la legislación específica sobre VFU es fomentar el reciclado y reutilización para reducir el impacto sobre el medio ambiente de este tipo de residuos. Por ello, las operaciones para fomentar la reutilización y reciclado son fundamentales dentro de un CAT. En la figura se muestra un ejemplo de almacenamiento de piezas destinadas a reutilización. Figura Almacenamiento de piezas para su reutilización. Guia de bones practiques. Per el reciclatge de vehiclesforad ús a Catalunya Básicamente, esta fase consiste en retirar los siguientes residuos especiales: aquellos componentes metálicos que contengan cobre, aluminio y magnesio y que no vayan a separarse en el posterior proceso de fragmentación; neumáticos y componentes plásticos de gran tamaño siempre y cuando no vayan a separarse durante la fragmentación; vidrios, catalizador y sistemas de airbag. Estas operaciones deben realizarse en una zona cubierta y con pavimento impermeable siempre que se prevea la aparición de lixiviados de sustancias peligrosas por agua de lluvia. Así mismo, en estos casos se dispondrá de sistemas de recogida de aguas sucias y pluviales para su tratamiento.

19 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 19 iv. Compactación Una vez el VFU ha sido descontaminado y se han retirado las partes susceptibles de ser reutilizadas o recicladas se procede a la compactación del vehículo para facilitar su traslado y posterior tratamiento de fragmentación. En esta zona el suelo debe disponer de un pavimento impermeable y no se recomienda apilar más de tres vehículos compactados. En la figura se muestra una imagen de los vehículos ya compactados almacenados antes de ser enviados a la fragmentadora. Figura Almacenamiento de VFU descontaminados y compactados. Guia de bones practiques. Per el reciclatge de vehiclesforad ús a Catalunya Una vez realizados todos estos procesos el VFU se convierte en un residuo llamado vehículo fuera de uso descontaminado con código LER El paso siguiente consiste en enviar el automóvil descontaminado y compactado a una fragmentadora. En el caso que se estudia en este proyecto, se ha decidido construir una instalación de fragmentación (Centro de Acondicionamiento Mecánico) para dar servicio tanto al CAT como al resto de complejos que precisen de este servicio. Esta instalación se estudiará con más profundidad en el capítulo 5. Finalmente, sabiendo las cantidades que entran al CAT (Capítulo 2) y sabiendo los rendimientos de recuperación se puede estimar los kg de material que van a destinarse a reutilización, reciclaje, valorización y vertedero. También se ha considerado como un destino diferente la fundición de chatarra, ya que es la salida principal de este proceso. En la tabla se resumen las cantidades que se dirigen a cada uno de los destinos anteriormente mencionados. En cualquier caso, debe señalarse que los subproductos y residuos generados en el CAT son enviados al Centro Gestión de

20 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 20 Residuos y Subproductos (CGRS) para el almacenamiento y gestión conjunta de las salidas de todas las instalaciones del polígono. Flujo a Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Flujo de salida del CAT en toneladas/año Reutilización Valorización Gestor externo Flujo a Centro de Acondicionamiento Mecánico Planta VFU (T/año) Chapa de acero (puertas, capó, etc.) 142 Bloque motor 62 Vidrio 58 PP 93 PVC 36 ABS 30 Catalizadores 33 Filtros de aceite 3 Filtros de combustible 3 Aceite de motor 18 Líquido refrigerante 10 Líquido de frenos 18 Refrigerante de aire acondicionado 5 Zapatas de freno sin amianto 99 Airbags 12 Textiles 42 Acero Aluminio 243 Cobre 52 Zinc 17 Vidrio 39 Plásticos 233 No valorizable 105 Flujo a planta NFU Neumáticos 132 Flujo a planta BFU Baterías 51 TOTAL A modo de resumen de todo lo dicho anteriormente en este apartado, en la figura 4.1.8se muestra el diagrama de flujo de todo el proceso de gestión de VFU, desde su recepción en el CAT hasta la salida de cada uno de los materiales que lo integran a sus diferentes destinos.

21 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 21 Recepción / verificación Descontaminación Reutilización / reciclado Tratamientos comunes (Acondicionamiento mecánico CGRS) Compactación 4.1.8: Diagrama de flujo del CAT Residuos generados y vertidos Tal y como se ha visto a lo largo de los puntos anteriores durante el tratamiento de los VFU se genera una importante cantidad de residuos y subproductos. En este apartado se ofrece una lista exhaustiva de los residuos obtenidos a partir de los procesos explicados con anterioridad, aunque muchos de ellos se conviertan en subproductos aptos para su reutilización, reciclaje o valorización. Así, en la tabla se muestran los residuos peligrosos obtenidos a lo largo del tratamiento junto con su codificación LER, mientras que en la tabla se pueden consultar los residuos no peligrosos. Así mismo y por comodidad para el lector, se resume el destino de cada uno de ellos en ambas tablas. Tabla Listado de residuos peligrosos procedentes de la descontaminación Residuo Código LER Destino Gasoil * Reutilización Gasolina * Reutilización Aceites hidráulicos * Gestor externo de peligrosos Aceites de motor, diferencial y caja de cambios * Gestor externo de peligrosos Líquido refrigerante del motor * Gestor externo de peligrosos Líquido de frenos * Gestor externo de peligrosos Refrigerante del aire acondicionado * Gestor externo de peligrosos Batería * Planta de baterías Catalizador * Venta para reciclado Filtros de aceite * Filtros de combustible * Venta para reutilización/reciclado Venta para reutilización/reciclado

22 Planta de tratamiento de vehículos fuera de uso 22 Componentes con mercurio * Gestor externo de peligrosos Airbags * Gestor externo de peligrosos Componentes electrónicos * Planta de tratamiento RAEE Trapos impregnados de sustancias peligrosas Fracción ligera de fragmentación y polvo que contiene sustancias peligrosas * Gestor externo de peligrosos * Gestor externo de peligrosos Tabla Listado de residuos no peligrosos Residuo Código LER Destino Neumáticos Planta NFU Chatarra férrica Venta para reciclado Chatarra no férrica Venta para reciclado Vidrio Venta para reciclado Plástico Venta/Valorización energética Zapatas de freno sin amianto Gestor externo Catalizador Venta para reciclado Fracción ligera de fragmentación y polvo que no contiene sustancias peligrosas Valorización energética De todas las sustancias generadas durante el tratamiento de VFU solo son residuos los marcados en verde en las tablas y Los demás se pueden considerar subproductos ya que serán destinados a reutilización, reciclado o valorización. Por otra parte y tal y como se explicó anteriormente, el RD 1383/2002 obliga a los CAT a disponer de un sistema de recogida de aguas de tratamiento y pluviales así como una planta de tratamiento para estos vertidos. Por lo tanto, los vertidos que se van a producir van a ser: los derrames accidentales que se puedan producir durante el proceso de recepción, almacenamiento y descontaminación y los posibles lixiviados por agua de lluvia que puedan darse durante las etapas de desmontaje y fragmentación.

23 PRO ROYECTO FIN DE MÁSTER Plan anta de de tratamiento de de residuos vehículos de fuera aparatos de uso eléctricos y electrónicos Planta de Tratamiento de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos Introducción En las últimas decadas la industria electrónica se ha expandido de manera notable, hasta tal punto que está presente prácticamente en todos y cada uno de los ámbitos que componen la vida cotidiana de las personas. Este desarrollo ha revolucionado muchos campos permitiendo avances científicos y tecnológicos, además de mejorar el día a día de las personas. Año a año aumenta el volumen de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (en lo sucesivo AAE) puestos en mercado y, por tanto, los residuos que generan dichos aparatos. Se estima que actualmente se generan alrededor de 40 millones de toneladas por año en todo el mundo. En la figura se muestra la evolución en España de los AAE puestos en mercado por las empresas registradas en el Ministerio de Industria a lo largo de los últimos 5 años. Se observa como el máximo valor se alcanzó en el año 2007 con casi de toneladas. Posteriormente, en los años 2008 y 2009, disminuyen los valores debido a la crisis económico, notándose un pequeño repunte para el año A pesar de ello, los valores preliminares del primer trimestre de 2011 indican que la generación de AAE ha descendido un 4,6% respecto al primer trimestre de Toneladas de AEEs puestos en 2010 Figura Evolución anual de AAE puestos en mercado. Fuente: Registro de aparatos eléctricos y electrónicos del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITyC) Los riesgos ambientales y sanitarios que presenta la creciente cantidad de basura electrónica en todo el mundo son especialmente graves en los países en desarrollo, ya que éstos reciben desechos de las naciones ricas, y los gestionan de un modo inadecuado. En la medida en que se contribuya a realizar una correcta gestión local de los Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos, contribuirá a hacer una mejor gestión global.

24 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 24 El reciclaje y recuperación de los RAEE tiene especial importancia principalmente por 3 motivos: Cantidad, ya que los RAEE es la familia de residuos que más crece en la actualidad. Contaminación, ya que los RAEE contienen una amplia variedad de residuos peligrosos que es necesrio tratar. Reciclaje, ya que una amplia fracción de los RAEE son reciclables. Marco legal Respecto al marco legal europea se contempla la Directiva 2002/96/CE, del Parlamento Europeo y del consejo sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, conocida también como Directiva WEEE. Los objetivos marcados por esta Directiva se resumen en: Reducir cantidad y peligrosidad de los componentes Fomentar la reutilización de los aparatos y la valorización de sus residuos Determinar una gestión adecuada tratando de mejorar la eficacia de la protección ambiental Mejorar el comportamiento ambiental de todos los agentes que intervienen en el proceso En el ámbito de la legislación nacional, El Real Decreto 208/2005, de 25 de Febrero, sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos conforma la columna legal básica a aplicar en la gestión de los RAEE. Es la transposición a derecho interno en el estado español de la Directiva 2002/96/CE. Como reglamento determina medidas específicas para la prevención de la generación de RAEE desde la fase de diseño y fabricación, siendo las más significativas: Creación de Sistemas Integrados de Gestión, que asuman las obligaciones de los productores para recoger selectivamente los RAEE y tratarlos de forma ambientalmente correcta. Establece que para entidades locales mayores de habitantes se debe asegurar la recogida selectiva de RAEE de origen doméstico. Las operaciones de tratamiento tendrán como prioridad, por este orden, la reutilización, el reciclado, la valorización energética y, por último, la eliminación. Se establece una recogida selectiva mínima de 4 kilogramos de RAEE, de origen doméstico, por habitante y año.

25 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 25 En el estudio que se está llevando a cabo es interesante destacar los objetivos de recogida, valorización, reutilización y reciclado, también recogidos en el Plan Nacional Integrado de Residuos (PNIR). Tabla Objetivos de valorización, reutilización y reciclaje fijados en el RD 208/2005. Fuente: Plan Nacional Integrado de Residuos (PINR) Reutilización y Valorización reciclaje Grandes electrodomésticos y máquinas expendedoras 80% 75% Equipos informáticos y electrónica de consumo 75% 65% Pequeños electrodomésticos, alumbrado, herramientas eléctricas, juguetes, equipos deportivos, instrumentos electrónicos de vigilancia y control 70% 50% Lámparas de descarga de gas 80% Residuos gestionados Según el Real Decreto 208/2005 sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos se define a los RAEE como: Son los Aparatos Eléctricos o Electrónicos (AEE) y los materiales, componentes y consumibles que los componenm prodecedentes tanto de hogares particulares como de usos profesionales, a partir del momento en que pasan a ser residuos Una gran problemática que presentan los RAEE es la amplitud de distintos productos por la que están compuestos, cada uno de ellos con componentes y materiales diferentes. Por ello se agrupan en 10 categorías atendiendo a las distintas características que poseen. Tabla Categorías de RAEE y prinicipales productos. Fuente: RD 208/2005 Categoría 1.Grandes electrodomésticos 2.Pequeños electrodomésticos 3.Equipos de informática y telecomunicaciones 4.Aparatos electrónicos de consumo 5.Aparatos de alumbrado 6.Herramientas eléctricas o electrónicas 7.Juguetes y equipos deportivos o de tiempo libre Principales productos Frigoríficos, congeladores, lavadoras, secadoras, lavavajillas, cocinas, hornos, radiadores, ventiladores, aparatos de aire acondicionado Aspiradoras, aparatos de limpieza, planchas, tostadoras, freidoras, molinillos, cafeteras, balanzas Ordenadores, impresoras, ordenadores portátiles, copiadoras, calculadoras, terminales de fax, teléfonos, teléfonos celulares Radios, televisores, videocámaras, videos, amplificadores, instrumentos musicales Luminarias, lámparas Taladradoras, sierras, máquinas de coser, herramientas Trenes eléctricos, consolas, videojuegos, material deportivo con componentes eléctricos o electrónicos, máquinas tragaperras

26 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 26 8.Aparatos médicos 9.Instrumentos de vigilancia o control 10.Máquinas expendedoras Radioterapia, cardiología, diálisis, ventiladores pulmonares Detector de humos, reguladores de calefacción, termostatos, aparatos de pesaje Máquinas expendedoras de bebidas, de productos sólidos, de dinero Es importante conocer el peso que tiene cada categoría en la puesta en mercado de los AAE, para ello se presenta en la tabla las toneladas generadas por categoría en el Tabla Toneladas de AAE puestos en mercado en el año Fuente: Registro de aparatos eléctricos y electrónicos del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITyC) Consumo 1. Grandes electrodomésticos 2. Pequeños electrodomésticos 3. Equipos de informática y telecomunicaciones 4. Aparatos electrónicos de consumo 5. Aparatos de alumbrado 6. Herramientas eléctricas o electrónicas 7. Juguetes y equipos deportivos 8. Aparatos médicos 9. Instrumentos de vigilancia o control 10. Máquinas expendedoras Hogar No hogar Total TOTAL % 2% 5% 1%1% 1% 3% 1. Grandes electrodomésticos 2. Pequeños electrodomésticos 3. Equipos de informática y telecomunicaciones 4. Apáratos electrónicos de consumo 5. Aparatos de alumbrado 11% 58% 6. Herramientas eléctricas o electrónicas 7. Juguetes y equipos deportivos 8% 8. Aparatos médicos 9. Instrumentos de vigilancia o control 10. Máquinas expendedoras Figura Porcentaje en peso de cada una de las categorías de AAE

27 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 27 De las casi toneladas puestas en mercado el año 2010, más de la mitad pertenecieron a los grandes electrodomésticos, mientras que las cuatro primeras categorías acapararon aproximadamente un 87% de los AAE puestos en mercado. Esta motivación es la que se ha tomado en cuenta a la hora de elegir los residuos que gestionarán en la planta de tratamiento de RAEE, que serán las cuatro primeras categorías debido a su mayoritario porcentaje en peso Proceso productivo y diagrama de flujo Se ha establecido anteriormente que en la planta de tratamiento que se está diseñando van a aceptarse 4 categorías de RAEE, dentro de cada una de éstas categorías existe una gran variedad de distintos residuos que deberá ser estudiada específicamente para su correcta gestión. La existencia de una gran variedad de productos bajo la denominación de RAEE tiene una serie de consecuencias que dificultan su gestión. En primer lugar, la actual división en categorías no se corresponde con los flujos de residuos reales. En la práctica, la recogida y tratamiento está basada en la composición del residuo, tal como se explica a continuación. Cada categoría de RAEE, incluso elementos dentro de una misma categoría, requieren diferentes técnicas de desmontaje, retirada de sustancias peligrosas y reciclado, redundando en una mayor complejidad de los procesos de tratamiento. Esta diversidad tiene una consecuencia económica clara para los productores. En función de los costoso que sea el proceso de recogida y tratamiento, y del mercado disponible para los subproductos, el coste imputable a repercutir sobre el consumidor varía notablemente entre cada tipo de aparato eléctrico y electrónico puesto en mercado. Figura Desglose de costes técnicos para distintas categorías. Fuente: 2008 Review of Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE). United Nations University.

28 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 28 Leyenda: LHHA Large Household Appliances (Categoría 1A) C&F Coooing and Freezing (Categoría 1B) SHA Small House Appliances (Categoría 1C, 2, 3A, 4A) CRT + FDP Catodic Rays Tubes and Flat Display Pannels (Categoría 3B, 3C, 4A,4B) En la figura se pone de manifiesto que para el tratamiento de los grandes electrodomésticos, la mayor parte del coste pertenece al transporte de estos residuos, mientras que para el tratamiento de frigoríficos o aparatos de refrigeración y de los televisores o monitores de CRT, el mayor coste asociado se asocia al tratamiento en sí de éstos, debido a las necesarias operaciones de descontaminación (CFCs, CRT), tal como se verá más adelante. El contenido y diversidad en sustancias peligrosas implica un distinto tratamiento de RAEE para cada subcategoría. Actualmente la normativa no hace esta distinción y los objetivos de recogida y reciclado son únicos para cada categoría. De hecho, en nuestro país, se detecta que no en todos los casos se está procediendo a la descontaminación de los aparatos que contienen componentes peligrosos antes de proceder a su valorización. En este grupo se incluirían los frigoríficos y aparatos de frío, tubos de rayos catódicos y lámparas fluorescentes. Por último, en lo que concierne a los RAEE, nos encontramos con el problema de la rápida evolución en el diseño y tecnología de fabricación de los AEE. En la actualidad, conforme a los establecido en la normativa, los fabricantes ya introducen en el diseño y fabricación de los AAE modificaciones para reducir el contenido en sustancias peligrosas. Sin embargo, es habitual recibir en plantas de tratamiento RAEE con más de 10 años de antigüedad, en cuya fabricación no se tuvieron en cuenta esas medidas. Por último, considerando todo lo expuesto anteriormente, diseña el siguiente diagrama de proceso de la instalación. Zona de recepción y almacenamiento Nave de proceso Desmontaje y desensamblado manual Descontaminación Trituración(Centro de Acondicionamiento) Figura Etapas del proceso de tratamiento de RAEE

29 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 29 i. Zona de recepción y clasificación Esta zona se destina para la recepción y almacenamiento de los RAEEs a tratar. Ocupa una superficie aproximada de m 2 (60x40m), pavimentada y con una inclinación de un 0,5% hacia un sumidero en el centro de la zona pavimentada, de modo que se puedan controlar los posibles vertidos. A la entrada de la zona de recepción se instalará una báscula bajo rasante para camiones para determinar el peso de RAEEs que se tratan en la instalación. ii. Nave de procesoo Se instalará una nave de unos m 2 (60x60m) con las mismas condiciones, anteriormente expuestas, de pavimentación, inclinación y sumidero de aguas. La nave se encuentra dividida en 2 zonas principales, una primera de desensamblado manual, y una segunda zona de descontaminación. Debido a la variedad de residuos a tratar, y los diferentes procesoss de desensamblado y descontaminación que poseen, se clasifican los residuos en 5 líneas diferentes de producción, donde se tratarán adecuadamente. Se puede ver un esquema de este proceso en la figura Figura Diagrama de proceso en el tratamiento de RAEE

30 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 30 Se recuerda en este punto que la prioridad es respetar la jerarquía de tratamiento de residuos, por tanto se establecen al principio de la línea depósitos de componentes que pueden ser reutilizados (verde), posteriormente aquellos que pueden ser reciclables (azul), y por último aquellos que necesitan de un gestor externo para su valorización o eliminación (rojo). Por lo tanto, se van a tener dos salidos de esta planta: - Productos reutilizables y reciclables a CGRS - Resto de fracciones a Centro de Acondicionamiento Mecánico (CAM) A continuación se va a detallar el proceso llevado a cabo en cada una de las líneas de tratamiento. Línea 1. Grandes electrodomésticos (Categoría 1A) En esta primera línea se van a tratar los residuos tipificados a partir de este momento como 1A, que serán los siguientes: Lavadoras, lavavajillas, secadoras, cocinas, hornos, encimeras y otros grandes electrodomésticos de más de 35 kg. En esta línea van a tratarse anualmente unas toneladas de residuos. Tabla Composición media y toneladas anuales recibidas de RAEEs Categoría 1A Componentes Porcentaje Composición (T) Acero de baja aleación 54,225% 1.228,12 Inertes (cementos) 20,170% 456,82 ABS 4,643% 105,17 PS 4,643% 105,17 Plásticos 3,125% 70,78 Caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM) 2,804% 63,51 Cobre 2,220% 50,28 Madera 1,788% 40,50 Cables 1,761% 39,88 Acero inoxidable 1,672% 37,87 Aluminio 1,670% 37,83 Cristal blanco 0,743% 16,83 Poliuretano (PUR) 0,312% 7,06 Condensador 0,112% 2,54 Circuitos impresos 0,092% 2,08 Zinc 0,014% 0,32 Aceites 0,003% 0,07 PCB 0,001% 0,03 TOTAL 100,000% 2.264,86

31 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 31 Esta línea supone el principal flujo de la instalación y se compone mayoritariamente de acero. Su tratamiento consta en primer lugar de un desmontaje manual de puertas y accesorios interiores, con objeto de reutilizarlos, en segundo lugar una retirada de plásticos y componentes con opciones de valorización material (ABS, PS, cables, etc.) con una eficiencia comprendida entre el 80 y el 95%, y en último lugar una retirada de los posibles gases o aceites de carácter peligroso que puedan contener. Una vez descontaminados, estos residuos se trasladan al Centro de Acondicionamiento Mecánico (CAM) para su trituración y separación. En esta línea, pueden encontrarse los siguientes componentes con sustancias peligrosas, que será necesario retirar y gestionar correctamente: Aceites minerales Condensadores que contengan PCB (en motores de lavadoras antiguas) Componentes con fibras cerámicas refractarias Línea 2. Aparatos de refrigeración (Categoría 1B) Los residuos a tratar en esta segunda línea son los codificados como 1B, que serán: frigoríficos, congeladores, aparatos de aire acondicionado y otros grandes equipos de refrigeración. En esta línea van a tratarse anualmente unas toneladas de residuos. Para su tratamiento se procede en primer lugar al desensamblado de componentes que son plausibles de reutilizar como accesorios de frigoríficos (baldas, cajones, etc.) o compresores. En segundo lugar se retiran aquellos componentes que pueden ser valorizados como cables, poliuretano, poliestireno, ABS, etc. Finalmente se procede a una actuación de descontaminación, ya que estos electrodomésticos contienen CFC como fluidos refrigerantes y aceites. El RD que trata sobre RAEEs especifica que los gases que agotan la capa de ozono se tratarán de conformidad con lo dispuesto en el Reglamento 2037/2000/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 29 de Junio de 2000, sobre sustancias que agotan la capa de ozono. El proceso de descontaminación se detalla a continuación: El equipo refrigerador se inclina gracias a un volteador de manera que la bomba de vacío alcance el compresor, extrayendo el fluido por la parte inferior. Los CFCs extraídos son conducidos a un tanque donde se recogen junto con los aceites de los circuitos que también han sido aspirados. La separación de CFCs y aceites se realiza en dicho tanque, gracias a una resistencia eléctrica, se calienta facilitando la operación. El aceite sale por gravedad y se deposita en otro tanque, mientras que los CFCs son recuperados en forma gaseosa gracias a un sistema de compresores e intercambiadores de calor, almacenándose en una bombona con autocontrol de llenado.

32 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 32 La limpieza del aceite mediante este sistema es superior al 99,5% al igual que la eficiencia de captación de CFCs. Ambos productos son almacenados hasta su posterior retirada por gestores autorizados. Figura Secuencia de imágenes en el proceso de descontaminación de líquidos de refrigeración. Fuente: Ecointegra. Fundación Aspace Navarra para el Empleo Además de en los motores de los frigoríficos, los CFC se encuentran formando parte de la masa de poliuretano (PUR), que recubre las paredes del frigorífico. Para su eliminación es necesario triturar todo el electrodoméstico en una cámara sellada que impida la salida de estos gases. Los fragmentos de PUR ya descontaminados son transportados a una máquina compactadora y finalmente llevados a vertedero. El gas extraído es llevado a un sistema que utiliza nitrógeno como líquido criogénico para retener y licuar los CFC. Los compuestos contaminantes se absorberán en carbono activo y los CFC licuados se almacenarán en bombonas metálicas para su transferencia al gestor autorizado. Tabla Composición media y toneladas anuales recibidas de RAEEs Categoría 1B Componentes Peso (Kg) Porcentaje Composición (T) Acero de baja aleación ,66% 664,94 Compresor ,17% 345,53 Poliuretano (PUR) ,74% 151,90 Poliestireno (PS) ,91% 107,75 ABS ,68% 88,55 Aluminio ,26% 50,84 Plásticos en general ,79% 43,51 Acero inoxidable ,60% 40,51 Inertes y otros 420 1,09% 17,01 CFC's 373 0,97% 15,09 Cristal (blanco) 285 0,74% 11,54 Cobre 210 0,55% 8,51 Aceites 205 0,53% 8,30 Cables 120 0,31% 4,86 Hg 0 0,00% 0,00004 TOTAL % 1.558,85 Otros elementos con componentes peligrosos a retirar en la fase de descontaminación pueden ser:

33 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 33 Plásticos son sustancias pirorretardantes bromadas Condensadores de PCB Aceites minerales Dispositivos con mercurio Se estima que aproximadamente el 80% del Poliuretano ha de ser tratado como residuo peligroso ya que se encuentra en contacto con los gases refrigerantes como (CFC, HCFC, etc.). Solamente en el caso de que se tengan equipos de refrigeración más modernos que usan compuestos refrigerantes no peligrosos, podrán ser retirados para su valorización, lo que se estima en el 20% restante. Línea 3. Pequeños electrodomésticos (Categorías 1C, 2, 3A, 4A) En esta línea van a tratarse pequeños electrodomésticos, aparatos electrónicos y eléctricos y equipos de informática y telecomunicaciones que no posean tubos de rayos catódicos, pantallas planas o monitores de LCD. Cada uno de ellos equipos vienen de diferentes categorías: Categoría 1C, grandes electrodomésticos de menos de 35 kilogramos, como pueden ser microondas, radiadores, ventiladores, etc. Categoría 2, pequeños electrodomésticos como aspiradoras, freidoras, planchas, tostadoras y utensilios de cocina y limpieza varios. Categoría 3A, equipos de informática y telecomunicaciones excluyendo tubos de rayos catódicos (CRT) y monitores LCD, como pueden ser impresoras, ordenadores, teclados, teléfonos, calculadoras, etc. Categoría 4A, aparatos eléctricos y electrónicos excluyendo CRT y pantallas planas, como pueden ser videos VHS, reproductores DVD, videocámaras, equipamientos de audio, altavoces, etc. La capacidad de tratamiento de la línea C es de unas toneladas anuales. La línea C de tratamiento es la más compleja de todas ya que presenta una gran variedad de distintos residuos con diferentes componentes y configuraciones. Fundamentalmente se procede al desensamblado manual de las piezas que la componen y a su posterior trituración. En el proceso de desensamblado se retiran manualmente tubos, tapas, pilas, baterías, placas electrónicas, procesadores, discos duros, memorias, unidades ópticas, fuentes de alimentación, etc. Este proceso se realiza manualmente y con ayuda de herramientas neumáticas, al mismo tiempo que se clasifica y se almacena el material retirado en contenedores para su posterior procesado en la misma planta o en otras plantas, como ocurre en el caso de las pilas y baterías.

34 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 34 Según normativa, se habrán de retirar los siguientes elementos: Condensadores que contengan PCB Plásticos que contengan materiales pirorretardantes bromados Componentes con mercurio (relés) Pilas y acumuladores (Las baterías de litio se conducen a la planta de baterías) Cartuchos de tinta y tóner Tarjetas de circuitos impresos de teléfonos celulares y de otros dispositivos si tienen más de 10 cm 2 Componentes con amianto (asbestos), como pueden ser cafeteras, tostadoras o planchas antiguas Tabla Composición media y toneladas anuales recibidas de RAEEs Categorías 1C, 2, 3A, 4ª Componentes Porcentaje Cantidad (T) Acero de baja aleación 51,5134% 917,89 Poliestireno (PS) 6,8065% 121,28 Plásticos en general 6,7823% 120,85 ABS 6,1621% 109,80 Motor 4,7595% 84,81 PP 3,7132% 66,16 Cables 3,1121% 55,45 Cobre 2,4859% 44,29 PC 2,4597% 43,83 Circuitos impresos 2,1916% 39,05 Aluminio 1,9049% 33,94 Acero inoxidable 1,9049% 33,94 PVC 1,8035% 32,14 Baterías litio 1,4356% 25,58 Madera 1,2021% 21,42 Inertes/Otros 1,0256% 18,27 Caucho (EPDM) 0,3461% 6,17 Pilas 0,0967% 1,72 Aceites 0,0935% 1,67 Vidrio (blanco) 0,0720% 1,28 Condensadores 0,0629% 1,12 PMMA 0,0536% 0,95 PU 0,0076% 0,13 pantallas LCD 0,0040% 0,07 Pilas boton (Hg) 0,0005% 0,01 PCB 0,0001% 0,00 TOTAL 100% 1.781,85

35 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 35 Línea 4. Monitores y televisores de Tubos de Rayos Catódicos, CRT (Categoría 3B, 4B) La cuarta línea es más específica ya que solamente va a tratar monitores CRT (categoría 3B) y televisores CRT (categoría 4B). La capacidad de tratamiento de esta línea se estima en unas 400 toneladas anuales de residuos. Tabla Composición media y toneladas anuales recibidas de RAEEs Categorías 3B, 4B Componentes Porcentaje Cantidad (T) Vidrio pantalla 43,55% 181,67 Vidrio cono 21,73% 90,64 ABS 10,38% 43,28 Circuitos impresos 6,67% 27,82 PS 3,34% 13,92 Madera 3,19% 13,29 Bobinas 3,01% 12,56 Altavoces 2,80% 11,68 Cables 1,94% 8,09 Acero de baja aleación 0,81% 3,36 Inertes 0,72% 3,00 PP 0,67% 2,78 Aluminio 0,64% 2,65 Plásticos en general 0,44% 1,86 Electrongun (TRC) 0,13% 0,56 TOTAL 100% 417,16 Para el tratamiento de esta fracción de residuos se procede a su desensamblado y a la separación de componentes que son plausibles de reutilizarse, y, posteriormente, se procede a realizar la descontaminación de los Tubos de Rayos Catódicos (CRT). Desensamblado Se retiran cables y antenas con ayuda de destornilladores neumáticos y alicates de corte, estos componentes son separados y almacenados en distintos contenedores para su posterior procesado, de esta forma el equipo es más manejable, seguidamente se desmonta la carcasa, la cual es almacenada en otro contenedor para su posterior compactación en balas de plástico ABS en el caso de los monitores y polipropileno en el caso de los TV.

36 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 36 Separado de componentes Las placas de circuito impreso son retiradas separando los componentes con alto contenido en cobre (transformadores) y los componentes que pueden resultar peligrosos como grandes condensadores que pueden contener PCB, estos componentes se retiran con simples alicates y se almacenan en sus respectivos contenedores para su posterior procesado. Descontaminación Una vez concluida la fase de separación, solo queda el tubo de rayos catódicos, en esta fase los tubos pasan a la línea de limpieza donde por medio de una radial se cortan los anillos metálicos que lo rodean y se pule la superficie del cristal con un cepillo eléctrico de púas metálicas con el fin de obtener un cristal limpio y libre de otros residuos (plásticos, etiquetas), en este mismo punto se perfora el vidrio con ayuda de un punzón y un martillo por uno de sus puntos débiles con el fin de eliminar el vacio en su interior y enviar esta pieza a la siguiente fase sin riesgo de sufrir implosiones, por último se corta con una radial el cuello del tubo que contiene el cañón de electrones, estos son almacenados por separado para ser procesados independientemente ya que contienen zinc, el tubo de rayos catódicos ya está preparado para someterlo a la siguiente fase. A continuación el tubo se incorpora a una máquina semiautomática específicamente diseñada para cortar y separar el vidrio frontal del vidrio trasero, esta máquina marca un perímetro en el vidrio con una punta de diamante y seguidamente somete este perfil marcado a un rápido contraste térmico, lo que provoca la ruptura del vidrio por ese punto realizando un corte perfecto, una vez realizado el corte el operario procede a retirar la parte trasera del tubo y almacenándola en contenedores distintos de los que se usarán para la parte delantera ya que esta pieza está compuesta por un alto contenido en plomo. Figura Secuencia de imágenes en el proceso de descontaminación de monitores CRT. Fuente: Recytech Iberia SA

37 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 37 En este momento se retiran manualmente las piezas metálicas contenidas en el interior del tubo y se procede a retirar el fósforo que se encuentra en la parte frontal del tubo con ayuda de un aspirador especial provisto de filtros para retener y almacenar esta sustancia tan nociva. El vidrio delantero resultante se almacena en los contenedores apropiados para su posterior transporte. Línea 5. Monitores LCD y pantallas de televisión planas (Categoría 3C, 4C) Por último, la línea E va a tratar monitores LCD (Categoría 3C) y pantallas de televisión planas (Categoría 4C). La cantidad de residuos que gestiona esta línea es la menor de la instalación, llegando aproximadamente a unas 100 toneladas anuales. Tabla Composición media y toneladas anuales recibidas de RAEEs Categorías 3C, 4C Cantidad Componentes Porcentaje (T) Acero de baja aleación 25,93% 27,23 Pantalla LCD 18,12% 19,03 ABS (housing) 11,47% 12,04 Hierro 8,20% 8,61 Circuitos impresos 6,89% 7,23 PS 6,37% 6,68 Aluminio 4,17% 4,38 Policarbonato (PC) 4,00% 4,20 PMMA 3,46% 3,64 Cables 2,62% 2,75 Polietileno (PE) 2,31% 2,42 Plásticos en general 1,57% 1,64 Poliamida (PA) 1,52% 1,60 PP 1,27% 1,34 Cobre 0,93% 0,97 PVC 0,53% 0,56 PET 0,46% 0,48 Componentes Hg 0,12% 0,13 Otros 0,06% 0,06 TOTAL 100% 104,99 En esta última línea de tratamiento habrá que retirar las pantallas de cristal líquido de más de 100 cm 2 de superficie, y todas aquellas provistas de lámparas de descarga de gas como iluminación de fondo, en atmósfera controlada para controlar la dispersión de aerosoles peligrosos, como los vapores de mercurio de las lámparas fluorescentes. Otros elementos a retirar debido a su carácter peligroso son:

38 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 38 Componentes con mercurio, como pequeñas lámparas fluorescentes que iluminan las pantallas LCD Tarjeta de circuitos impresos de más de 10 cm 2 Finalmente se presenta en la figura el peso que representa cada línea de tratamiento frente a la capacidad estimada de tratamiento anual 2% 7% LÍNEA 1. 1A. Grandes electrodomésticos (2265 T) 29% 37% LÍNEA 2. 1B. Grandes aparatos de refrigeración (1.559 T) LÍNEA 3. 1C+2+3A+4A. Aparatos sin TRC (1.763 T) LÍNEA 4. 3B+4B. TV + Monitores con TRC (417 T) 25% LÍNEA 5. 3C+4C. TV + Monitores LCD (105 T) Figura Porcentajes en peso de cada una de las líneas a tratar frente al total (6.128 T) iii. Requisitos adicionales en la instalación Además, las instalaciones dedicadas al tratamiento de RAEEs deben cumplir con los requisitos específicos impuestos por la normativa en el Real Decreto 208/2005, que se resumen a continuación: El almacenamiento de residuos peligrosos no podrá ser superior a seis meses, salvo autorización especial del órgano competente de la Comunidad Autónoma. Dicho almacenamiento debe disponer de zonas adecuadas dotadas de superficies impermeables, con instalaciones para la recogida de derrames y, si procede, decantadores y limpiadores desengrasadores y zonas cubiertas para protección de la intemperie, cuando sea necesario (Apartado 1, Anexo 4). Se deben llevar a cabo muestreos y triajes que permitan caracterizar y clasificar los residuos, y aplicar a cada fracción resultante la legislación específica que corresponda (Artículo 4.7). La descontaminaciónn incluirá, como mínimo, la retirada selectiva de los fluidos, componentes, materiales, sustancias y preparados, y el tratamiento selectivo de determinados componentes de conformidad con lo establecido en el Anexo III (Artículo 5.1). Se deberán aplicar siempre las mejores técnicas disponibles en el tratamiento de los residuos (Artículo 5.3).

39 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 39 El artículo 6.1. dispone los siguientes requisitos técnicos de las instalaciones de tratamiento de RAEEs: o Básculas para pesar los residuos tratados. o Pavimento impermeable y zonas que proceda cubiertas, dotadas de sistemas de recogida de derrames. o Almacenamiento apropiado para las piezas desmontadas. o Recipientes apropiados para el almacenamiento de pilas y acumuladores, condensadores con PCB o PCT y otros residuos peligrosos. o Equipos para el tratamiento de aguas que sean conformes con la reglamentación sanitaria y ambiental. Finalmente, sabiendo las cantidades que entran a la planta de RAEE (Capítulo 2) y sabiendo los rendimientos de recuperación se puede estimar los flujos de material que van a destinarse a reutilización, reciclaje, valorización y eliminación. En la tabla se resumen las cantidades que se dirigen a cada uno de los destinos anteriormente mencionados. En cualquier caso, debe señalarse que los subproductos y residuos generados en el CAT son enviados al Centro Gestión de Residuos y Subproductos (CGRS) para el almacenamiento y gestión conjunta de las salidas de todas las instalaciones del polígono.

40 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 40 RAEE FLUJO A CGRS Reutilización Valorización Gestor externo FLUJO A CENTRO DE ACONDICIONAMIENTO MECÁNICO Accesorios electrodomésticos 73,4 Accesorios equipos de refrigeración 36,6 Compresores 276,4 Motores 80,6 Elementos Hardware 51,9 Bobinas 11,9 Altavoces 11,1 Cables 102,7 Madera 70,8 Circuitos impresos 68,6 Condensadores 3,1 Vidrio pantalla 179,9 Vidrio cono 89,7 Pantallas LCD 18,6 PUR 34,6 EPDM 55,7 ABS 301,1 PS 231,6 PP 58,1 PMMA 0,8 PC 35,1 PVC 26,2 Aceites 72,5 PCB 0,0 Componentes con amianto (asbestos) 3,8 Fibras refractarias 3,8 Plásticos pirorretardantes bromados 2,0 PUR contaminado 7,9 CFC 15,0 Dispositivos con Hg 0,1 Pilas 1,7 Pantallas LCD 0,1 Pilas botón (Hg) 0,0 Tóner de impresión 6,3 Electrongun 0,6 Fósforo pantallas televisores CRT 0,3 Lámparas de descarga de gas 0,2 Acero 2674,0 Acero inoxidable 111,2 Aluminio 128,3 Cobre 108,5 Zinc 0,3 Vidrio 19,9 Hierro 72,1 Plásticos 215,8 Inertes 479,6 Fracción no recuperable 359,6 FLUJO A PLANTA DE BATERIAS Baterías de Litio 25,6 TOTAL 6127, Flujo de salida de la planta de RAEE en toneladas/año

41 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos Residuos y vertidos generados Durante el tratamiento de RAEEs se generan una gran cantidad y variedad de residuos y subproductos. En este apartado se listan los residuos generados, tanto peligrosos como no peligrosos, y los posibles destinos de éstos para su adecuada gestión. Tabla Listado de residuos peligrosos procedentes del tratamiento de RAEE Residuo Código LER Residuos de tóner de impresión que contienen sustancias peligrosas * Otros aceites de motor, de transmisión mecánica y lubricantes * Clorofluorocarbonos, HCFC, HFC * Absorbentes, materiales de filtración (incluidos los filtros de aceite no especificados en otra categoría), trapos de limpieza y ropas protectoras contaminados por sustancias peligrosas * Transformadores y condensadores que contienen PCB * Equipos desechados que contienen PCB, o están contaminados por ellos, distintos de los especificados en el código * * Equipos desechados que contienen clorofluorocarbonos, HCFC, HFC * Equipos desechados que contienen amianto libre * Equipos desechados que contienen componentes peligrosos (1) distintos de los anteriores * Componentes peligrosos retirados de equipos desechados * Pilas que contienen mercurio * (1) Los componentes peligrosos de equipos eléctricos y electrónicos pueden incluir las pilas y acumuladores clasificados como peligrosos en el subcapítulo 16 06, así como interruptores de mercurio, vidrio procedente de tubos catódicos y otros cristales activados. Tabla Listado de residuos no peligrosos Residuo Código LER Equipos desechados distintos de los especificados en los códigos a Componentes retirados de equipos desechados, distintos de los especificados en el código * Papel y cartón Metales férreos Metales no férreos Plástico y caucho Vidrio Madera distinta de la especificada en el código Otros residuos (incluidas mezclas de materiales) procedentes del tratamiento mecánico distintos de los especificados en el código

42 Planta de tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos 42 Por otra parte y tal y como se explicó anteriormente, el RD 208/2005 obliga a las plantas de tratamiento de RAEEs a disponer de zonas adecuadas dotadas de superficies impermeables, con instalaciones para la recogida de derrames y, si procede, decantadores y limpiadores desengrasadores y zonas cubiertas para protección de la intemperie, cuando sea necesario. Por lo tanto, los vertidos que se pueden producir son: derrames accidentales que se puedan producir durante el proceso de recepción y almacenamiento y descontaminación y los posibles lixiviados por agua de lluvia que puedan darse en la zona de almacenamiento.

43 Planta de tratamiento de baterías Planta de tratamiento de baterías Introducción Se trata de una instalación que nace por como una instalación auxiliar que trata de dar servicio a la problemática con la que se encuentran dos de nuestras anteriores instalaciones: VFU y RAAE, pero que por su desarrollo posterior, inversión inicial necesaria y sobre todo por una clara apuesta de futuro por la recuperación de litio, supone una planta de tratamiento independiente y de importancia dentro de nuestro centro. Se tratan dos residuos principales, que aunque tienen un mismo objetivo (acumular energía) son en componentes y en solución técnica necesaria muy diferentes. Por un lado las baterías estándar procedentes de los automóviles (baterías de plomo) y por el otro las baterías procedentes de todos los equipos electrónicos, ordenadores y teléfonos móviles (baterías de litio o de ión litio) Las primeras resultan muy interesantes por motivos económicos de reutilización de Pb, además es importante ser conscientes de que la industria española del plomo trabaja en su totalidad con plomo reutilizado. La batería de plomo es uno de los residuos catalogados como especiales que acompañan irremediablemente a un vehículo fuera de uso. Además, la batería de un automóvil se reemplaza por otra nueva cada tres o cuatro años. Estos factores conducen a que la generación de baterías de plomo fuera de uso alcance valores muy elevados y en continuo crecimiento en todo el mundo (por ejemplo en Estados Unidos se generan unos 75 millones al año) Casi tres cuartas partes del peso de una batería de plomo fuera de uso están conformadas por residuos de plomo y plomo metálico, materiales altamente tóxicos. Los efectos que estos residuos especiales pueden tener sobre el medio ambiente son nefastos, además de ser muy nocivos para la salud humana. El resto de materiales que componen una batería de plomo fuera de uso son, fundamentalmente, ácido sulfúrico diluido y plástico, residuos también muy peligrosos para el medio ambiente. Por tanto, la buena gestión de la gran cantidad de baterías usadas que se generan a diario en todo el mundo es una auténtica necesidad en la sociedad actual. El reciclaje de plomo como motor de la planta España carece de producción primaria de plomo, lo cual es evidentemente uno de los motivos principales que impulsan el desarrollo de esta planta. En la siguiente tabla se puede observar las cantidades producidas, como su origen y consumo.

44 Planta de tratamiento de baterías 44 Figura 4.3.1:Origen y consumo del plomo en España desde 1970 El precio del Plomo en este último año ha estado estable entre los $ y $ por tonelada métrica $ / tn métrica nov-10 dic-10 ene-11 feb-11 mar-11 abr-11 may-11 Figura 4.3.2:Precio del plomo en $ por tonelada métrica en los últimos meses El litio. Situación actual y futuro El tratamiento de las baterías de litio atiende a dos razones fundamentales, una la necesidad de un tratamiento eficaz a parte de los residuos obtenidos en nuestra planta de RAAE. y otra la necesidad de una solución ambientalmente sostenible para el problema de la generación de este residuo.

45 Planta de tratamiento de baterías 45 Cabe mencionar también la importancia que estas baterías pueden tener en el futuro con la implantación del coche eléctrico, donde esta instalación podrá ser una referencia en este ámbito. Aún con la alarma de hace un par de años, sobre la futuro escasez del Litio y la subida de su precio, la realidad es que a día de hoy no es rentable recuperar este material. Las estimaciones varían, pero el cobalto se vende en el mercado a unos 50 dólares por kilo, comparado con 7 dólares por kilo del carbonato de litio. El cobalto, un subproducto de la minería de níquel y cobre, es también escaso y la mitad de las reservas mundiales provienen de la República Democrática del Congo, una región políticamente inestable. Figura Salares de Uyuni (Bolivia). Segundo reservorio de Litio Mundial. Fuente: Google La consultora TruGroup dice que la recesión global ha llevado a un gran excedente de litio en el mercado, manteniendo los precios bajos. La consultora, sin embargo, espera que para el año 2013, la oferta y demanda se equilibrarán otra vez y el problema de abastecimiento puede ocurrir después de La introducción en masa de vehículos eléctricos e híbridos, combinado con el hecho de que muchas de las reservas de litio se encuentran en países como China y Bolivia, potencialmente no amistosos, puede llevar a un gran ascenso en el precio del carbonato de litio. La preocupación es que eventualmente terminemos cambiando el pico del petróleo por el pico del litio.

46 Planta de tratamiento de baterías Residuos gestionados i. Baterías de Plomo Descripción y funcionamiento No es la intención de este proyecto, ni parece necesario entrar en detalles muy técnicos sobre un acumulador de plomo tipo, sin embargo si resulta más interesante comprender sus elementos y su función. Una batería es esencialmente una caja de polipropileno (PP) y ebonita, material plástico contaminante por su alto contenido en azufre, denominada monobloc. Esta estructura general se divide en varios compartimentos, cada uno de los cuales se denomina acumulador/elemento. Cada elemento contiene una serie de placas en forma de rejilla, de plomo, en cuyos huecos se introducen óxidos de plomo bien prensados. Todo esto queda formando un solo cuerpo, duro y compacto. Unas placas son positivas (dióxido de plomo) y otras negativas (de plomo solido). Cada placa no está en contacto con sus contiguas gracias a los separadores, de diferentes polímeros o/y vidrio. Los acumuladores llevan en su interior, en contacto con las placas, un líquido denominado electrolito, compuesto por tres partes de ácido sulfúrico (H2SO4) y ocho partes de agua destilada. El electrolito debe tener un nivel de un centímetro por encima de las placas. El funcionamiento no es nada complejo: Al entrar en la batería la corriente eléctrica producida por el generador, esta corriente pasa desde el borne positivo hasta las placas positivas y, de éstas, a través del electrolito, hasta las negativas, saliendo por el borne negativo. Este paso de corriente eléctrica produce una reacción química entre el ácido sulfúrico del electrolito y el plomo de las placas, quedando en éstas la energía de dicha corriente. Cuando no hay corriente que cargue el acumulador, ésta deshace la reacción química y se produce una corriente eléctrica de descarga. Cada acumulador almacena energía eléctrica a 2 V de tensión. Suelen ser de 6 elementos, lo que hacen 12 V totales.

47 Planta de tratamiento de baterías 47 Figura Esquema de una batería de plomo típica. Fuente: Tipos Se pueden distinguir dos grandes tipos procedentes de vehículos de automoción: 1. Baterías de plomo para la automoción (SLI Batteries): Suministran la energía necesaria a los sistemas de arranque e ignición, vinculados al encendido del motor Alimentan al resto de equipos que consumen energía eléctrica (alumbrado, accesorios...) Recogen la energía eléctrica producida por el generador Su voltaje es de 12 V Tienen una vida media de unos tres o cuatro años 2. Baterías de plomo industriales: Proporcionan cantidades regulares de energía eléctrica a equipos industriales Están diseñadas paraa durar muchos más años que una batería de plomo para la automoción (algunas pueden llegar a durar más de diez años) Tienen un tamaño considerablemente mayor que el de las baterías de plomo para la automoción (pueden alcanzar varias toneladas de peso) Composición de una batería fuera de uso En el apartado anterior se ha descrito los elementos de una batera, pero esee no es el residuo exacto que gestiona nuestra instalación, ya que tras cientos de ciclos de carga y descarga, llega un ciclo de descarga definitivo del que la batería de plomo no se recupera, es decir, al final de su vida útil, la batería está totalmente descargada. Por lo que en el siguiente apartado se podrán ver los componentes y en que porcentajes están presentes en una batería fuera de uso: Los elementos de una batería fuera de uso (a partir de ahora BFU) están impregnados por una mezcla de compuestos de plomo denominada pasta de plomo, compuesta por el sulfato de plomo,

48 Planta de tratamiento de baterías 48 PbSO4, plomo esponjoso (Pb), dióxido de plomo (PbO2) y, en menor medida, óxido de plomo (PbO) y partículas metálicas de plomo que se desprenden de las placas por desgaste. En una batería de plomo nueva, el electrolito es una disolución de ácido sulfúrico de alta pureza y de una concentración en peso cercana al 30 %, en una batería de plomo fuera de uso la concentración en ácido sulfúrico del electrolito ha disminuido hasta un %. Y lo que es más importante tiene en disolución iones de metales pesados e impurezas. El resto de materiales (la caja, los bornes, los separadores y las placas), ha sufrido un cierto desgaste por los años de utilización, pero éste no es considerable y se pueden recuperar gran parte de los materiales que los forman. Se supone que una batería tipo de automóvil de unos 17 kilos fuera de uso tendría la siguiente composición: Tabla Composición tipo de una batería de plomo de automóvil COMPONENTE Composición (%) Peso (kg) Pasta de plomo (Pb esponjoso, PbSO4, PbO2 y PbO) 35 5,95 Plomo metaĺico y aleaciones de plomo 31 5,27 Aćidosulfuŕico diluido (10 15%) 18 3,06 PP 7 1,19 Ebonita 5 0,85 PVC 2 0,34 PE 1 0,17 Acero 0,6 0,10 Vidrio 0,4 0,07 Así una instalación estándar podría quedarse en este punto, siendo capaz de extraer losalgo más de 5 kilos de Plomo metálico, pero como se observa en la tabla queda en pasta de plomo una gran cantidad de este mineral. De esa cantidad inicial de pasta de plomo mediante el estudio del contenido de plomo de la pasta de plomo, que se observa en la siguiente tabla podemos obtener el Pb que se puede obtener de esta pasta que contiene diferentes formas químicas: Tabla Estudio del contenido del Pb en la pasta de Plomo (Elaboración propia) % PESO Masa (kg) % Plomo (Kg Pb/Kg total) Plomo PbSO ,98 68,3 2,03 Pb (esponjoso) 20 1, ,19 PbO ,19 86,6 1,03 PbO 10 0,60 92,8 0,55 Contenido en Plomo Total (kg) 4,80

49 Planta de tratamiento de baterías 49 Para finalizar este apartado podemos concluir que cada BFU de aproximadamente 17 kilos de peso, contendrá casi 10 kilos de plomo. ii. Baterías de Litio La batería de iones de litio, también denominada batería Li-Ion, es un dispositivo diseñado para almacenamiento de energía eléctrica que emplea como electrolito, una sal de litio que procura los iones necesarios para la reacción electroquímica reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo. Las propiedades de las baterías de Li-ion, como la ligereza de sus componentes, su elevada capacidad energética y resistencia a la descarga, la ausencia de efecto memoria o su capacidad para operar con un elevado número de ciclos de regeneración, han permitido el diseño de acumuladores livianos, de pequeño tamaño y variadas formas, con un alto rendimiento, especialmente adaptados para las aplicaciones de la industria electrónica de gran consumo. Desde la primera comercialización a principios de los años 1990 de un acumulador basado en la tecnología Li-ion, su uso se ha popularizado en aparatos como teléfonos móviles, agendas electrónicas, ordenadores portátiles y lectores de música. Sin embargo, su rápida degradación y sensibilidad a las elevadas temperaturas, que pueden resultar en su destrucción por inflamación o incluso explosión, requieren en su configuración como producto de consumo, la inclusión de dispositivos adicionales de seguridad, resultando en un coste superior que ha limitado la extensión de su uso a otras aplicaciones. Figura Funcionamiento de una celda Li-Ion. Fuente: Instituto Paul Scherrer 2000

50 Planta de tratamiento de baterías 50 Constituyen dispositivos o sistemas de almacenamiento de energía eléctrica que emplean como electrolito -medio conductor- el carbonato de litio. Éste proporciona los iones necesarios para la reacción electroquímica reversible que se produce entre el cátodo (electrodo positivo) y el ánodo (electrodo negativo). Estas baterías son populares porque poseen ventajas respecto de otras, como ser la ligereza de sus componentes, la capacidad energética elevada, la resistencia a la descarga y la capacidad para operar con un gran número de ciclos de regeneración. Esto ha permitido el diseño de acumuladores livianos, de pequeño tamaño y variadas formas, con un alto rendimiento, especialmente en la industria electrónica de gran consumo. A diferencia de los combustibles tradicionales o de los biocombustibles, las baterías de ión litio no necesitann quemarse para generar energía y el litio usado puede reciclarse. Entonces, si la energía eléctrica almacenada por estas baterías es obtenida sin generar efectos ambientales significativos -a través del sol o el viento, por ejemplo-, el resultado final de la utilización de estos dispositivos podría ser una emisión de gases muy cercana a cero Tipos Baterías de móviles Son muy abundantes y es uno de los RAAE de más crecimiento en ventas y donde empezaran a aparecer la cantidad de ellos vendidos en los últimos 5-10 años. Para tener un ejemplo la media de dispositivos móviles en España en el 2001 era de 1,55 por hogar. Nos encontramos con un pequeño problema a la hora del cálculo ya que tenemos datos de los kilos de estos dispositivos tratados, pero no del número de móviles y por ello asociado tampoco del número baterías. Se decidió realizar un pequeño estudio de elaboración propia sobre el porcentaje que representa la batería en peso sobre el global del dispositivo. Cogiendo el peso de una batería y de los móviles más vendidos asociados a esa batería. Figura Distintas baterías de teléfonos móviles. Fuente: Google

51 Planta de tratamiento de baterías 51 Tabla Peso de las baterías válidas para los distintos tipos de móviles MARCA Y MODELO PESO BATERIA / MOVIL (gramos) % Media Ericsson 56,7 Batería t ,7% c1002s 78 72,7% LG1 44,8 56,7 Batería modelos SHINE ,1% KF ,4% LG2 45,4 Batería KV600 Y KV ,2% BL ,5% GM ,3% LG3 56,7 Batería CHOCOLATE GOLD 83 68,3% KE ,7% KG90n 91 62,3% LG4 46 Batería gc900 smart ,1% gt ,9% MOROTOLA 1 59,3 Batería A ,9% V ,3% MOROTOLA 2 56,7 Batería L6g ,1% SLVR 96 59,1% MOROTOLA 3 56,7 Batería T721 y etc ,1% E ,3% MOROTOLA 4 56,7 Batería SERIE L ,7% NOKIA 1 56,7 Batería SERIES ,0% SERIES ,6% SERIES 7088, ,6% SAMSUNG 1 49,2 Batería galaxy ,4% B ,2% SAMSUNG 2 56,7 Batería SGH 83 68,3% SIEMENS 1 42 Batería C ,5% CV 86 48,8% SIEMENS 2 56,7 Batería SERIES M ,5% SERIES S ,8% IPHONE 60 Batería IPHONE ,8% BB 60 Batería ANTIGUAS ,5% NUEVAS ,1% % QUE REPRESENTA LA BATERIA EN EL MOVIL DE MEDIA 51,7%

52 Planta de tratamiento de baterías 52 Este estudio nos revela que para el diseño de nuestra planta parece aceptable considerar que el 50% del peso que nos entra como teléfonos móviles en la planta de RAEE serán baterías y por tanto material a tratar por esa línea de trabajo. Baterías de ordenadores, PDAs y dispositivos similares En este grupo entran mucho más que baterías de estos dispositivos, también baterías de herramientas, dispositivos musicales y un largo etcétera. Aun así las baterías de ordenadores portátiles son el peso principal de esta corriente, debido a dos motivos. Primero el gran número puesto en venta en el mercado anualmente y segundo el cada vez mas corto periodo de vida, de estos dispositivos y especial de sus baterías. Figura Distintas baterías de dispositivos informáticos. Fuente: Google Tabla Relación del peso de portátil con la batería Portátil Batería HP BS06 HP Pavilion Samsung R540 JT04 Acer Aspire G50Mnrr Toshiba Satellite L775-10P MacBook Pro Sony VAIO G1 Toshiba Portégé R700 HP Mini 210 Series MacBook Air 2,9 2,5 2,4 2,6 2,8 2,56 0,9 1,3 1 1,32 0,665 0,35 0,48 0,394 0,512 0,7 0,29 0,31 0,324 0,38 Relación media Relación 22,9% 14,0% 20,0% 15,2% 18,3% 27,3% 32,2% 23,8% 32,4% 28,8% 22,6%

53 Planta de tratamiento de baterías 53 Al igual que se hizo en el apartado anterior, tras un breve estudio (por la dificultad de conseguir datos) sobre los portátiles más vendidos se puede considerar estimaciones en peso sobre el flujo de materia que procede de la corriente de la planta de RAAE. Los márgenes de error de ambos estudios son aceptables, sobre todo porque realmente estas dos corrientes no superan el 15% de la entrada total de baterías a la planta. Baterías de coches híbridos o eléctricos En la primera etapa de implementación de la planta no estará en funcionamiento esta línea de tratamiento. Es una línea de trabajo que claramente apuesta por un futuro donde el coche eléctrico tenga una penetración en el mercado importante Figura Batería de la compañía Varta, actualmente usada en coches híbridos. Fuente: Como en el caso de las baterías de plomo, el porcentaje en peso de los diferentes componentes de una celda estándar (Ion-Litio) se saca de la información proporcionada por el fabricante. Tablaa Componentes en peso de una celda Ion-Litio COMPONENTES % PESO ÁNODO Grafito 4,2 Colector (Cu) 12,8 CÁTODO Material activo (Li Co0 2,Ni0,8.O 2 ) 23 Colector (Al) 6 RESTO Contenedor (PP / PE) 21,6 Electrolito (LiPF 6 [1M] en PC/EC) 13,5 Separadores (PP/PE) 5 Otros 13,9 TOTAL 100

54 Planta de tratamiento de baterías 54 Se obtiene el contenido en Litio total (así como del resto de metales) del material activo, por simples formulaciones químicas del compuesto. Se adjuntan en la siguiente tabla de elaboración propia: Tabla Porcentaje en peso de cada uno de los metales que componen el material activo Litio 6,3% Cobalto 53,4% Níquel 53,3% Del electrolito LiPF6 en disolución orgánica, se pueden llegar a los cálculos de que contiene un 0,5% de Litio, aunque a día de hoy, las opciones tecnológicas no nos permiten recuperarlo Diagrama de flujo y proceso productivo Al contrario que el resto de plantas del centro, el proceso lleva consigo asociado un fuerte componentes tecnológico. Por lo que la elección tecnológica de la planta es un punto clave. Además en el caso del litio no existen referentes claros de instalaciones similares en España y mucho menos una tecnología tipo para llevar a cabo el reciclaje de este material. Por todos estos motivos parece claro y necesario un análisis importante de las distintas opciones, realizado en el Anexo II y Anexo III respectivamente. i. Baterías de Plomo Como se ha explicado durante toda la introducción de este tipo de baterías se aprovecha prácticamente todo. En cualquier planta de reciclaje tipo, lo primero que se hace es triturarlas para separar sus distintos componentes. El polipropileno es enviado a recicladores de plástico y se puede aprovechar para fabricar sillas, perchas o nuevos acumuladores. De hecho, según asegura la FER, las baterías que tienen una carcasa de color negro han sido elaboradas con polipropileno reciclado. Al ácido sulfúrico se le añade sosa cáustica dando como resultado sal de plomo y agua que se usa en el mismo proceso de reciclaje. Según los datos de Uniplom, en año pasado se recuperaron y reciclaron toneladas de baterías. El caso de estos acumuladores muestra muy bien cómo se puede cerrar el círculo para fabricar una y otra vez un producto únicamente con el reciclaje de los residuos. Se apuesta por una planta con un tratamiento común previo de las baterías, con la extracción del ácido y la división en sus componentes que se tratarán en paralelo siguiendo la siguiente estructura:

55 Planta de tratamiento de baterías 55 ETAPA 1 Extracción del ácido Trituración Criba y Separación en componentes Pb (Me) y aleaciones Pasta de Plomo PP, PVC y Ebonita ETAPA 2A Pirometalúrgia ETAPA 2B Hidrometalúrgia A planta de Plástico o CGRS Figura Diagrama general de las etapas de nuestra planta de reciclado de Plomo Las dos primeras etapas (1 y 2ª) se explicaron en detalle en el Anexo II, así como el motivo de su elección por lo que se mencionaran brevemente y solo se presentaran como diagrama de flujo, a excepción de la tecnología hidrometalúrgica utilizada, que se explicará más abajo. ETAPA 1 Como se puede ver en el diagrama, es una etapa sencilla, donde operarios rompen el dispositivo y extraen el ácido de batería. Se introducen en el molino de bolas (muy parecido a los usados en la industria minera) que tritura en componentes de menor tamaño. Gracias a la criba húmeda, de puede extraer y separar la pasta de plomo, el resto son separados en tres corrientes por densidad, en la unidad de separación hidrodinámica. Rotura Manual Extracción del Ácido Triturador Ácido Separación Hidrodinámicas Criba Húmeda Pb (Me) Aleaciones PVC Ebonita PP / PE Pasta de Plomo Figura Etapa 1. Tratamiento de BFU y separación en sus componentes

56 Planta de tratamiento de baterías 56 ETAPA 2A Esta etapa es básicamente una fundición de plomo a pequeña escala, por lo que se apuesta por un horno eléctrico Horno electrico 1100ºC Enfriamiento 600ºC Crisol de Refinado ºC Figura Etapa 2A. Tratamiento del plomo metálico ETAPA 2B Reducción del Pb (IV) Des- Sulfuración Separación del Na2SO4 Ác Bateria yeso? Dilución Purificación Lixiviación Básica Electrodeposición IMPUREZAS A PIRO-METALÚRGIA Figura Etapa 2B. Tratamiento de la pasta de plomo Desarrollo de la unidad hidrometalúrgica por método Cleanlead Etapa de reducción del Plomo tetravalente del PbO2 a plomo bivalente, usando como agente PbS. Utilización del ácido obtenido en la etapa de descontaminación para conseguir que la reacción suceda a ph bajo, tan solo con un filtrado previo. Por lo que ahorraremos cualquier gasto en gestión de ese ácido sulfúrico. PbS (s) + 4PbO 2 (s) + 4H 2 SO 4 (aq) 5PbSO 4 (s) + 4H 2 O Tras esta primera reducción, la pasta de plomo está compuesta por: óxido de plomo (PbO), plomo esponjoso (Pb), una pequeña parte de dióxido de plomo (PbO 2 ), pero sobre todo predomina el

57 Planta de tratamiento de baterías 57 sulfato de plomo (PbSO 4 ). Como se explicó en el método tradicional este compuesto es el responsable de las emisiones de SO2por lo que conviene desulfurizar la pasta. Para ello se trata con sosa cáustica (NaOH). Para obtener la máxima eficacia en la desulfurización (un 97 %), la concentración óptima en NaOH de la sosa cáustica debe ser de 0.25 M. Ahora se separa el sulfato de sodio formado de la pasta desulfurizada mediante un procedimiento de disolución y filtrado. Para ello se añade agua con la finalidad de que se disuelva todo el Na 2 SO 4, quedando una fase sólida, la pasta, que se separa mediante un filtrado. Por este motivo resulta interesante la producción paralela de yeso (CaSO 4 ), a partir de la solución de sulfato de sodio, haciendo reaccionar el Na 2 SO 4 con cal (Ca(OH) 2 ). Aunque esta será una decisión del Centro de gestión de residuos y subproductos (CGRS). El siguiente paso sería una Lixiviación básica (condición casi exclusiva de este método) utilizando otra vez NaOH (6M) como base fuerte. En esta etapa y la posterior (purificación) se extraen las impurezas que se mandaran a la unidad piro-metalúrgica. Este proceso alcanza un rendimiento adecuado a unos 50-60ºC. PbO (s) + 2NaOH (aq) + H 2 O Na 2 Pb(OH) 4 (aq) Como se ve en la reacción se obtiene una disolución líquida con alto contenido en plomo.tras una dilución de esta disolución (Na 2 Pb(OH) 4 ) de 60g/L a unos 10g/L, se procede por último al proceso de electrodeposición propio de todos los métodos hidrometalúrgicos donde se obtiene Plomo a una pureza cercana al 99,99%. Los electrodos de la celda, en los que se deposita el plomo, deben ser de acero inoxidable 316. Se debe trabajar a unos 40ºC. Mediante altas corrientes eléctricas (cercanas a los 1000 A / m2), se producen las siguientes reacciones: Cátodo: Na 2 Pb(OH) 4 + 2e- Pb (s) + 4OH- + 2Na+ Ánodo: 2OH- 1 2O 2 (g)+h 2 O+2e- Na 2 Pb(OH) 4 Pb (s) O 2 + 2NaOH + H 2 O

58 Planta de tratamiento de baterías 58 VENTAJAS DEL SISTEMA ELEGIDO Lo primeraventaja es la reducción de necesidad energética frente a una fundición de plomo secundaria convencional, al incluir el tratamiento hidrometalúrgico (a más bajas temperaturas) de la pasta de plomo. Cabe citar también que el uso en este método del ácido extraído en la reacción de reducción del Plomo, evita su generación como residuo y los costes asociados. El proceso de desulfuración evita la generación de gases tóxicos y generación de SO 2 (gas), haciendo este proceso el más respetuoso desde el punto de vista medioambiental para el tratamiento de las baterías. Uno de los pocos residuos generados (Na 2 SO 4 ) se puede transformar fácilmente en yeso, subproducto con gran salida comercial. Por último comentar un factor clave que influye en la eficacia de recuperación es el estado de la BFU tras el almacenaje y transporte a la planta de recuperación. En este sentido en nuestro complejo industrial una batería podría salir de un VFU tratado en él y en menos de 2 minutos ser tratada su batería (en caso de cero stock) lo que supone una ventaja competitiva clara. Por otro lado es cierto que la inversión inicial que necesitaremos será alta y solo se justifica dentro de un proyecto tan ambicioso como es el centro de tratamiento que nos ocupa. Finalmente tras las tres etapas se obtiene las siguientes salidas a partir de los % de los componentes iniciales explicados en el apartado que explicaba la batería. Usados también el rendimiento de los procesos tipo, así como sus % de recuperación. Tabla Salidas de la planta de tratamiento de baterías de plomo. Salidas Kg / año T / año Plomo ,4 Vidrio 600 0,6 PP ,7 Ebonita ,7 PVC ,6 Producto no reutilizable ,1 Na 2 SO ,3 * Para el cálculo del Na 2 SO 4 formado, se obtiene primero la cantidad de pasta de plomo, sobre la cantidad de kg tratados, supone el 35% en peso, unos kg/año. De esta pasta de plomo como

59 Planta de tratamiento de baterías 59 ya se explicó, el 50% (26.239,5 kg/año) es PbSO 4 que es el componente que reaccionara con la sosa en la reacción de desulfuración. Reacción uno a uno, produciéndose pues unos: ,8 kg/año de Na 2 SO 4. ii. Baterías de Litio Esta parte de la planta se prevé que entrará en funcionamiento entre 2-5 años después que el resto de la planta, en lo que se denomina Fase II. Los motivos son la importante inversión inicial necesaria y la necesidad de llegar a acuerdos con diferentes proveedores para conseguir un flujo suficientemente importante como para amortizar la inversión. En esta etapa previa, la instalación será simplemente un almacén de estos dispositivos para su venta a los mismos fabricantes. En el siguiente apartado se explicara la Fase II de implantación: Lo primero es tener claro un hecho: el litio es actualmente uno de los metales de menor valor. (Como ejemplo, el litio en un paquete de baterías del Tesla Roadster representaría unos 140 dólares de un sistema cuyo coste de reemplazo es de dólares). Para muchas baterías de iones de litio, el litio representa menos de un 3 por ciento de los costes de producción. La parte del litio es realmente un costo despreciable comparado con otros metales: níquel o cobalto, que son los grandes impulsores del reciclaje. Al igual que para el desarrollo de la planta de Plomo, se adjunta un anexo (Anexo III), que incluye un desarrollo de las diferentes alternativas. A continuación se adjunto el diagrama del funcionamiento general de la planta. Tráiler con Baterías Desde P.RAAE cinta transportadora Zona de Recepción / Almacenaje Baterías Grandes NaOH Enfriamiento con N liquido Na2CO3 Baño Caus co Baterías Pequeñas Al Gas de Salida Frgmentadora Ver cal Lodos (Co) Scrubbers Fragmentadora Rotatoria Filtros Metales (Ni) Mar llos Neumá cos Fluff (Papel y plás cos) Carbonato de Li o Filtro Prensa Reactor- Tanque Filtro de Carbono Separación De desechos Salmuera Usada Pasta de Grafito Lodos Figura Diagrama de flujo de la planta de tratamiento de baterías

60 Planta de tratamiento de baterías 60 Las baterías grandesson fragmentadas en 3 piezas y sumergidas en un baño cáustico, que neutraliza cualquier componente ácido y disuelve las sales de litio. Las sales, precipitadas y deshidratadas en un filtro prensa, son usadas para producir carbonato de litio (Figura ). El hidrógenoy los compuestos orgánicosson quemadosen la superficiedel baño deproceso.loslodos de lasbaterías electrónicas de litio son enviados a la recuperación de cobalto. Elresto de piezasgrandesse pasan por unmolino de martillos, y posteriormente se recuperan las fracciones de metales férricos y no férricos. Tabla Salidas de la planta de tratamiento de baterías de litio. Compuesto T/año Carbono 9,67 Cobre 29,47 Litio 3,33 Cobalto 28,30 Niquel 28,20 Aluminio 13,82 PP / PE 61,25 Disolvente Orgánicos (contaminado) 30,93 Otros / Fracción No Recuperable 25, Residuos generados y vertidos Es importante mencionar que la batería fuera de uso (BFU) viene como sí misma como un residuo recogido por lalista de Residuos de la Comunidad Europea (código ).Además existe una directiva europea que trata de definir los procedimientos de gestión en concreto para las baterías de plomo (la directiva 91/157/EEC) Aun así no será nunca un residuo como tal a la salida del proceso de esta planta, sin embargo si pueden serlo cada uno de los elementos antes mencionados que la componen: Los compuestos del plomo. Es un metal pesado considerado como el peor factor contaminante para el ser humano, después de la radiación. Los residuos con plomo están contemplados por las normativas medioambientales, con el código en la Lista de Residuos de la Comunidad Europea. El Ácido sulfúrico. Compuesto químico muy corrosivo cuya fórmula es H 2 SO 4. Como residuo, está clasificado como especial, y su código es En nuestro caso es reutilizado en su mayoría en el proceso Cleanlead para el tratamiento de la pasta de plomo.

61 Planta de tratamiento de baterías 61 Ebonita: Componente principal de la estructura de la batería de plomo. Se trata de un caucho vulcanizado que añade resistencia química y mecánica y que también colabora en el aislamiento eléctrico. Su contenido en azufre, cercano al 10%, convierte a este material en un residuo peligroso, pues si se incinera junto a otros residuos, se generan vapores de SO 2, gas altamente tóxico para la atmósfera. Por tanto debe ser separada para su depósito. PVC (policloruro de vinilo): No está presente en todos los tipos de baterías de plomo, pero se usa algunas veces en los separadores de la batería. Se trata de un plástico al que se le atribuye un alto poder cancerígeno y cuya incineración conlleva la emisión de gases con un alto contenido en cloro, muy nocivos para el medio ambiente. Este residuo plástico tampoco podría ser incinerado. El Na 2 SO 4 resultado del proceso de des-sulfuración, aunque simplemente con la reacción con Cal, podría fabricarse yeso, de gran salida comercial. Aun así esta decisión correrá a cargo del CGRS. El resto de materiales, polipropileno (PP), polietileno (PE), acero y vidrio no poseen la toxicidad de los anteriores. Por lo que su destino quedará a decisión final, según el planteamiento global del CGRS.

62 Planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso Planta de Tratamiento de Neumáticos Fuera de Uso Introducción La acumulación de neumáticos sin uso en vertederos y su vertido en lugares sin control ha supuesto un problema importante tanto en España como en el conjunto de la Unión Europea. Por ello se ha desarrollado e implantado la legislación necesaria para su correcta gestión enfocada a reducir el riesgo de incendio en los vertederos y lograr un aprovechamiento más sostenible de un recurso valioso como es el neumático fuera de uso. Estos aprovechamientos se centran en minimizar su generación mediante planes de prevención, facilitar su reutilización (países menos avanzados), su reciclaje (recauchutado) y posterior valorización (material y energética por su gran poder calorífico). La situación actual en España está mejorando notablemente consiguiendo el objetivo de recuperar los NFU para su correcta gestión de manera que se recogen más neumáticos que los puestos en el mercado. De esta manera, se consigue una correcta prevención y una adecuada recogida, sin embargo muchos de estos neumáticos se están almacenando en las plantas de tratamiento, tal y como se ve en la figura 4.4.1, por la dificultad de encontrar un uso de las materias secundarias ya procesadas que no sea la valorización energética. Figura Planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso. Fuente: Gesneuma Se están investigando y desarrollando distintos usos para los materiales que componen los NFU, destacando su empleo en carreteras como caucho integrado en las mezclas bituminosas (la normativa estima un reciclado del caucho de un 45% de este modo).

63 Planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso 63 Neumáticos puestos en el mercado Figura Disminución de neumáticos puestos en el mercado. Fuente: Signus Este factor es especialmente significativo en el último año puesto que Signus recogió toneladas cifra ampliamente superior a las toneladas vendidas en Los motivos principales para la ubicación de una planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso dentro del polígono industrial es su total compatibilidad con la mayoría de los elementos integrantes del sistema. Además resulta muy interesante que puede compartir varios de sus procesos y materias primas con otras instalaciones del sistema. Esto se plasma en que la planta de neumáticos usados recibe subproductos de la planta de tratamiento de VFU. Estos neumáticos en principio se estima que estarán en condiciones adecuadas para su reutilización o reciclaje. Por otra parte, una salida a destacar de esta instalación es el acero extraído de los NFU.También se generará una valorización energética de aquellas porciones de caucho sin capacidad de ser recicladas, pudiendo obtenerse de esta manera energía para los distintos procesos internos ya sea molienda, trituración u otros. Además de esta integraciónn con el resto de complejos del polígono, es interesante para la explotación de la planta los requisitos legales a las que se enfrentan los neumáticos fuera de uso y que son una de las razones principales de la aparición de este tipo de instalaciones. Los principales SIG implicados son SignusEcovalor y Tratamiento de Neumáticos Usados (TNU). Signus engloba a los principales fabricantes de neumáticos: Bridgestone, Continental, Goodyearneumáticos. Dunlop, Michelin y Pirelli, mientras que TNU aglutina a los importadores de

64 Planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso 64 Legislación aplicable: Directiva del Consejo 1999/31/CE de vertido de residuos. Directiva 2000/53/CE de vehículos al final de su vida útil. Directiva 2000/76/CE relativa a incineración de residuos. Ley 10/1998 de residuos. Un Neumático Fuera de Uso se considera residuo no peligroso cuyo código LER es Reglamento 108 y 109, para la homologación de producción de neumáticos recauchutados para vehículos automóviles y sus remolques y vehículos industriales (respectivamente). Real Decreto 1481/2001, que regula la eliminación mediante depósito en vertedero. Real Decreto 1383/2002, de 20 de Diciembre, sobre gestión de vehículos al final de su vida útil. Real Decreto 1619/2005, de 30 de diciembre, sobre la gestión de neumáticos fuera de uso Residuos gestionados Como ya se indicó en el apartado anterior, según la Ley de residuos un Neumático Fuera de Uso se considera un residuo no peligroso con código LER Por sus características de composición y tamaños se pueden separar de la siguiente manera: Moto, scooter. Turismo. 4x4, camioneta, Agrícola I e industrial I. Camión, autobús, Agrícola e Industrial II. Agrícola III e Industrial III. Agrícola IV e Industrial IV Diagrama de flujo y Proceso productivo El origen y entrada de los NFU va a ser procedente de talleres de recambio de neumáticos y Centros de tratamiento de vehículos (CAT). El proceso estándar de gestión continúa con la recepción en un Centro de recogida y clasificación (CRC), el posterior tratamiento en una Instalación de transformación (CAP) pudiendo acabar aquí su gestión o bien ser enviados a un Centro de Valorización. En la planta que se ha diseñado, los productos secundarios recuperados en la línea de proceso (Centro de Acondicionamiento Mecánico) se trasladarán al Centro de gestión de residuos y subproductos (CGRS). Este último aspecto es propio del polígono estudiado, pero en el modelo de planta tradicional se sustituye por instalaciones valorizadoras (VAL). En estas plantas se realiza la valorización principalmente energética, aunque también en algún caso se incluye la valorización material. Son instalaciones comunes: cementeras, plantas de generación eléctrica y acerías.

65 Planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso 65 En las cementeras por ejemplo, se producen las dos valorizaciones simultáneamente; se consigue energía con el caucho y se añade acero a la masa de cemento que le proporciona cualidades resistentes. En cuanto a la composición de los neumáticos la mayoría es caucho, acero y textiles tal y como se puede ver en la tabla Tabla 4.4.1: Composición de los neumáticos en la UE. Fuente: Pirelli Materiales Turismos (%) Vehículos pesados (%) Caucho y elastómero Negro de Carbono Metal Textil 5 0 Óxido de Zinc 1 2 Azufre 1 1 Aditivos 8 6 Cabe destacar que el negro de carbono es asimilable al caucho, teniendo en cuenta el alcance del proyecto. Para el estudio de salidas se ha tomado como fuente los datos recopilados por Signus procedentes de las distintas empresas gestoras. Estas empresas,al estar adscritas a la entidad, deben suministrar sus datos de producción y gestión anuales (requisito legal para los sistemas de gestión). Se concluyó que los datos eran fiables puesto que Signus es el Sistema de Gestión que más toneladas de NFU tramita. En el estudio se señala que la composición de los neumáticos tras su granulación es la siguiente: Tabla 4.4.2: Composición de materia obtenida tras la granulación. Fuente: SignusEcovalor Caucho Acero Textil 61% 27% 12% A continuación se va a explicar el funcionamiento de las diferentes partes del Centro de tratamiento de NFU del polígono: La primera fase es elcentro de Recogida y Clasificación (CRC) donde se separan los NFU en recauchutables y valorizables. Los primeros se separan del resto para aplicarles un tratamiento que permita su reutilización (recauchutado) mientras que los demásserán tratados como neumáticos fuera de uso (destino valorización). El recauchutado consiste, básicamente, en la sustitución de la banda de rodadura gastada por una nueva. Por tanto, el recauchutado es una forma de alargar la vida en servicio del neumático mediante su reutilización. La producción de neumáticos recauchutados está sometida a reglamentos internacionales de homologación de los mismos (R-108 para neumáticos de turismo y R-109 para neumáticos de camión

66 Planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso 66 de la Convención de Ginebra de Naciones Unidas). Estos Reglamentos exigen el cumplimiento de una serie de prestaciones a los neumáticos recauchutados producidos en instalaciones homologadas. El proceso de recauchutado se inicia con la inspección minuciosa de las carcasas para comprobar la ausencia de daños (poros, fallos de material, pequeñas ralladuras, ) y que, por tanto, no se ve comprometido ni el rendimiento ni la seguridad del neumático. El siguiente paso es el raspado de la banda antigua antes de pegar una nueva para su posterior vulcanización y finalmente se realizará una nueva inspección. En la planta estudiada no se lleva a cabo el recauchutado de los neumáticos (los fabricantes de neumáticos son los encargados de ello), por lo que la actividad realizada se limita a una inspección de los NFU recogidos para su clasificación en aptos para el recauchutado o valorizables. Para ello se realizarán ensayos no destructivos mediante rayos X. Los neumáticos aptos para el recauchutado se enviarán directamente al Centro de Gestión de Subproductos y Residuos (CGRS), mientras que el resto se trasladará al Centro de Acondicionamiento Mecánico para su posterior trituración y/o granulación. Se prevé que el flujo enviado directamente al CGRS como piezas reutilizables sean el 85% de los neumáticos provenientes del CAT y los mayores de 15 Kg. pesados (provenientes de camiones, autobuses y maquinaria pesada), además de una fracción menor de los ligeros recogidos en los talleres de recambio. Tratamiento posterior: El resto del proceso se explica en el apartado del Centro de Acondicionamiento Mecánico. Zona de recepción y almacenamiento Nave de Proceso Inspección y Clasificación Centro Acondicionamiento Mecánico Trituración y granulación CGRS Aptos Recauchutado Figura Esquema de funcionamiento de la planta de tratamiento de NFU

67 Planta de tratamiento de neumáticos fuera de uso Residuos generados y vertidos/subproductos generados Uno de los puntos fuertes de la gestión de neumáticos fuera de uso son los escasos, prácticamente nulos, residuos generados. Casi en su completa totalidad el neumático puede ser valorizado (mayor del 98% exigido por los objetivos del PNIR) tal y como se puede ver en la tabla Tabla Objetivos PNIR: Fuente: BOE Objetivo Prevención Reducción Recauchutado 15% 8% 20% Valorización 98% 98% Reciclaje 50 % (45% del caucho en mezclas bituminosas) 50 % (45% del caucho en mezclas bituminosas) Acero: 100% Acero: 100% Valorización energética 25% 20% Los principales residuos generados no obstante, serán las fibras textiles que no se puedan reciclar y la fracción de polvo de caucho que por su granulometría y características impide cualquier valorización posterior.

68 Planta de Acondicionamiento Mecánico Centro de Acondicionamiento Mecánico En esta instalación del polígono se busca preparar las salidas de las plantas de VFU, RAEE y NFU para su destino final, ya sea reciclaje, valorización energética o eliminación. Cabe recordar que las piezas destinadas a la reutilización pasan directamente al CGRSpara su venta. Por una parte, las salidas de las plantas de VFU y RAEE tienen un tratamiento de fragmentación compartido, mientras que los neumáticos, por sus características especiales, deben ser tratados por una maquinaria diferente. A continuación, se pasa a describir ambos procesos. Fragmentación 5.1. Tratamiento para salida de las plantas de VFU y RAEE El objetivo de esta fase es triturar los materiales y separarlos para obtener tres corrientes bien diferenciadas: metales férricos y no férricos; residuo pesado, compuesto por gomas, plásticos y restos de materiales metálicos y, por último, residuo ligero compuesto por textiles, espumas, etc. En la figura se muestra un detalle del funcionamiento de una fragmentadora. Figura Fragmentadora y fracción pesada. Fuente: SIGRAUTO La plantas fragmentadoras disponen de un sistema de detección de materiales radioactivos por el que pasan todos los residuos que llegan a la planta. Acto seguido, son pesados en una báscula y enviados a la zona de descarga y almacenamiento, donde son sometidos a inspección visual.

69 Planta de Acondicionamiento Mecánico 69 A continuación, los materiales ya inspeccionados son recogidos mediante un pulpo y depositados a la entrada de la fragmentadora, donde mediante un molino de martillos se realiza la fragmentación por golpeo. El producto triturado se hace pasar por un conducto en zigzag y, mediante un flujo de aire a contracorriente, se separa la fracción ligera (Residuo Ligero o Fluff) formadaa por espumas, textiles, plásticos, etc. de composición variable. Existen dos posibles codificaciones LER para el fluff: * para la fracción ligera de fragmentación y polvo que contiene sustancias peligrosas y para la fracción ligera de fragmentación y polvo que no contiene sustancias peligrosas. A continuación, se separa la fracción férrica del resto mediante un tambor magnético que atrapa a la chatarra ferromagnética y la retira de la corriente principal. Este residuo férrico es, a su vez, enviado a triaje manual paraa retirar los elementos impropios que pudiesen haber sido arrastrados junto con la chatarra. Por último, la fracción restante es enviada a una planta de medios densos para separar los materiales remanentes. En el caso de estudio, se va a utilizar una fragmentadora con dos entradas. En la primera se alimentan los VFU compactados y los RAEE de mayor tamaño (líneas 1 y 2), mientras que en la segunda la entrada consiste en la salida de la primera fragmentación y los RAEE de menor tamaño (líneas 3, 4 y 5). De esta manera se pretende optimizar el proceso y obtener una salida de mayor calidad. En la figura se muestra un diagrama del proceso. Figura 5.1.2: Diagrama del proceso de fragmentación

70 Planta de Acondicionamiento Mecánico 70 Cabe destacar que el RD 1383/2002 también contempla ciertos requisitos técnicos para las plantas de fragmentación. Como en el resto de instalaciones, debe disponer de un pavimento impermeable, así como de un sistema de recogida de lixiviados y pluviales para su posterior tratamiento. Planta de medios densos Tal y como se vio en el apartado anterior, de la fragmentadora se obtienen tres salidas: chatarra férrica, residuo ligero y residuo pesado. Este último residuo está compuesto por materiales de valor, por lo que deben separarse para poder reciclarlos posteriormente. La entrada a esta instalación tiene una composición muy heterogénea (gomas, plásticos y metales paramagnéticos principalmente). Para conseguir la separación de este residuo en sus diferentes fases debe seguirse un proceso dividido en cinco etapas. En primer lugar se realiza una clasificación por granulometría mediante un trómel que permite la separación de la corriente de entrada por tamaños. A continuación, los materiales de mayor tamaño pasan a triaje manual, mientras que los más pequeños son sometidos a un cribado. Acto seguido, los materiales ya separados por tamaño son sometidos a un proceso de lavado y clasificación para eliminar los cauchos, gomas y plásticos. Esta separación se realiza mediante el empleo de agua a contracorriente, obteniéndose de esta forma una salida compuesta por materiales metálicos y otra compuesta por los materiales inertes junto al agua de alimentación. En el siguiente paso, la corriente metálica llega a la zona de Medios Densos propiamente dicha. Los residuos son introducidos en un tambor con una solución de ferrosilicio al agua ajustada para separar por diferencia de densidades los diferentes materiales a clasificar. Normalmente, este proceso se realiza en dos fases, siendo la alimentación de la segunda los materiales hundidos en la primera. Una vez separados por densidades, los residuos resultantes son lavados con agua para eliminar las posibles partículas de ferrosilicio que se hubiesen quedado adheridas. Por último, se hace una separación automática por corrientes de Foucault seguida de otra manual para conseguir una división óptima de las diferentes fracciones.

71 Planta de Acondicionamiento Mecánico 71 Figura Diagrama del proceso de la planta de medios densos. Fuente: BIR Las fases obtenidas al finalizar todo el proceso son: goma y plásticos, magnesio y aluminio de poco espesor, cable de cobre, aluminio, cobre, latón, bronce, acero inoxidable, plomo y zinc. Como en el resto de las instalaciones mencionadas con anterioridad, el suelo debe estar pavimentado para su impermeabilización y debe disponer de un sistema de recogida de aguas de proceso y pluviales. En este caso, la zona del proceso estará techada Tratamiento para salida de la planta de NFU Los neumáticos poseen ciertas características que los hacen muy diferentes de las otras dos entradas del centro de tratamiento mecánico. La alta elasticidad del caucho imposibilita introducir los NFU junto a los vehículos compactados y a los RAEE ya que el rendimiento bajaría de manera considerable. Por ello, se va a diseñar un proceso propio para acondicionar este tipo de residuos. Esta instalación va a constar de diferentes fases para poder tratar de manera adecuada los neumáticos. El primer paso es pre-cortar los NFU a un tamaño aproximado de 50x50 mm mediante una trituradora primaria como la que se muestra en la figura

72 Planta de Acondicionamiento Mecánico 72 Figura Trituradora de NFU Fuente: RMD Este neumático triturado ya puede emplearse como combustible de sustitución ya sea para la generación eléctrica del polígono o para envío a una planta de valorización externa. Acto seguido, los chips de caucho obtenidos en el paso anterior son enviados a una semi-granuladora para proceder a su pre-granulación y preparación del material para la posterior granulación, de esta manera se optimizan los rendimientos posteriores. En esta fase se obtiene el material pre-granulado con un tamaño que oscilará entre los 10 y los 25 mm. Figura Semi-granuladora para NFU. Fuente: RMD En la siguiente etapa se emplea una prensa granuladora especial. Este equipo destaca por su capacidad (llegaría a las 5 toneladas/hora) y por su adaptabilidad a los diferentes productos de

73 Planta de Acondicionamiento Mecánico 73 venta demandados. Se consiguen distintas granulometrías; desde 8 mm a tamaños menores al milímetro, siendo la granulometría final función de las características de la demanda. Figura 5.2.3: Granuladora especial. Fuente: RMD Al igual que en los procesos de trituración primaria y semi-granulación, esta adaptabilidad y modulación se consigue por un sistema de parrillas intercambiables. Se podrán producir de esta manera la mayoría de los usos granulométricos. Una vez se tiene el material granulado ha de separarse el caucho del acero y los textiles. Para ello se hace pasar la corriente obtenida por un tambor electromagnético, obteniéndose así una fracción mezcla y otra de acero. La fracción mezcla se hace pasar por un sistema de cribas, recirculándose los fragmentos de tamaño superior a 8 mm. A continuación, la corriente compuesta por caucho y textiles se clasifica mediante mesas separadoras y separadores en zigzag. De esta manera, se obtiene por un lado una fracción de textiles y por el otro el caucho de tamaño adecuado, que contendrá en su composición interior material textil. La existencia de materia textil en la matriz de caucho no impide la utilización del caucho en superficies infantiles o deportivas ni una posible valorización energética. Trituración Primaria Semi-Granulación Granulación Figura 5.2.4: Diagrama del proceso de fragmentación

74 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Una instalación de una complejidad como la que nos ocupa, necesita de una coordinación común y eficiente, necesitándose por lo tanto una comunicación fluida y multidireccional entre las plantas de tratamiento. Una de las mayores ventajas que presenta este proyecto es la optimización de las salidas de cada planta a unos destinos finales comunes. Con esa intención nace el centro de gestión de residuos y subproductos. En la figura 6.1 se presenta un diagrama sencillo de las interrelaciones del polígono que pasan por el CGRS. En ella se observa como los productos de salida de las plantas de tratamiento poseen dos posibles destinos, por un lado, una fracción es destinada al Centro de Acondicionamiento Mecánico para su trituración y separación, mientras que la fracción restante es enviada directamente al CGRS como piezas reutilizables, materias para valorización o residuos que necesitarán de un gestor externo para su tratamiento. Una vez llegan las materias al CGRS, se decide el mejor destino para cada uno de los materiales que se acopian, ya sea su reutilización, su valorización material, su valorización energética o su entrega a un gestor externo. Figura 6.1:Diagrama básico de funcionamiento del CGRS

75 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Estudio de las entradas al CGRS Una vez se han presentado las salidas de las diferentes plantas, que reúnen los residuos generados en ellas y los productos obtenidos en cada uno de sus procesos, se presenta el estudio conjunto de éstas.en la tabla 6.1 se puede ver todas las entradas que recibe el centro, ya sea desde las distintas plantas o del Centro de Acondicionamiento Mecánico. Tabla 6.1: Resumen de flujos materiales de todas las entradas al CGRS y su destino Destino Componente Flujo (T/año) Accesorios electrodomésticos 73,3 Accesorios equipos de refrigeración 36,6 Compresores 276,4 Motores 80,6 Elementos Hardware 51,9 REUTILIZACIÓN Bobinas 11,9 Altavoces 11,1 Chapa de acero (puertas, capó, etc.) 142,3 Bloque motor 62,5 Lunas de vidrio 58,4 Neumáticos para recauchutado y de ocasión 3.059,5 Cables 108,8 Madera 70,8 Circuitos impresos 74,6 Condensadores 3,1 Vidrio pantalla televisores o monitores 179,8 Vidrio cono televisores o monitores 89,7 Pantallas planas de televisores o monitores 18,6 Poliuretano (PU) 34,6 Caucho (EPDM) 55,7 Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) 331,1 Poliestireno (PS) 231,5 VALORIZACIÓN Polipropileno (PP) 168,6 Polimetilmetacrilato (PMMA) 0,7 Policarbonato (PC) 35,1 Policloruro de Vinilo (PVC) 67,2 Ebonita 12,5 Sulfato de Sodio (Na 2 SO 4 ) 20,5 Polietileno (PE) 2,5 Caucho neumáticos 5.091,8 Acero 7.067,9 Hierro 71,5 Cobre 160,1 Aluminio 354,2 Acero Inoxidable 106,7

76 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos 76 Zinc 16,8 Plomo 148,1 Textil 798,5 Fracción ligera (Fluff) 154,4 Gomas y plásticos 304,4 Gasoil 6,4 Gasolina 5,1 Catalizadores 33 Filtros de aceite 3 Filtros de combustible 3 Aceites de transmisión 89,4 PCB 0,03 Componentes con amianto (asbestos) 4,7 Fibras refractarias 4,69 Plásticos pirorretardantes bromados 2,36 PUR contaminado con CFC 8,22 CFC 15,1 Dispositivos con Hg 0,12 Pilas 1,70 Pantallas LCD 0,07 Pilas de botón Hg 0,008 GESTOR EXTERNO Tóner y cartucho de impresión 6,88 Electrongun 0,56 Fósforo pantallas televisores 0,30 Lámparas de descarga de gas 0,19 Aceite de motor 18,24 Líquido refrigerante 10,44 Líquido de frenos 18,24 Refrigerante de aire acondicionado 5,21 Zapatas de freno sin amianto 99 Airbags 12 Inertes 485,5 No recuperable 741,4 Carbono grafito 9,67 Cobre 29,5 Litio 3,33 Cobalto 28,3 LITIO Níquel 28,2 Aluminio 13,8 Plásticos 61,2 Disolventes orgánicos contaminados 30,9 Fracción NO recuperable 25,35 TOTAL

77 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Clasificación por destino final Una vez identificado todos los flujos de materiales, se deben tomar las decisiones pertinentes sobre los destinos de cada uno de ellos. En ocasiones existirán límites bien definidos en la normativa, en otras ocasiones existirán limitaciones tecnológicas, pero en general las soluciones finales siempre se tomarán dentro de los márgenes posibles para buscar el máximo rendimiento económico y ambiental. Se contemplan las distintas opciones para cada grupo de materiales. Metales En general, todos los metales que se recuperan tienen una buena salida al mercado, el acero en especial es la columna vertebral de la industria moderna. Se usa en la construcción y en el sector automovilístico, y es un componente básico de la mayoría de los aparatos eléctricos y envases de bebidas. El acero será principalmente vendido a grandes acerías que garanticen una compra constante en tiempo y volumen. En el estudio económico se ha tomado el precio actual de mercado, de 230 /T. Otro gran flujo de metal es el aluminio, de mayor demanda cada día, debido al aumento de su uso en todo tipo de industrias incluidas la del automóvil, lo cual revierte automáticamente en el flujo de entrada en la planta de tratamiento de VFU. Se estipula un precio de mercado del 80% del valor del aluminio en el London Metal Exchange (LME), es decir unos /T. También cabe destacar el importante flujo material obtenido de cobre y cable de cobre, cuyos precios se encuentran en máximos históricos en estos momentos. Para el precio del cobre se ha estimado un precio de mercado del 80% marcado por el LME, es decir, unos /T. Para el cable de cobre se ha estimado un valor de venta de la mitad, es decir, /T. El plomo que se consigue obtener delreciclaje de baterías será en su mayor parte vendido a empresas de fabricación de baterías de automóviles o fabricas especializadas, como por ejemplo, la fabricación de perdigones, figuras, etc. De igual manera que anteriormente, se estima su valor de mercado del 80% del precio marcado por el LME, es decir, /T. El resto de materiales, pertenecientes a la futura instalación de tratamiento de baterías de litio (Litio, Cobalto, Níquel) tienen una salida clara en su venta a las fundiciones propias de cada material, a excepción del litio. Este último será vendido a empresas de fabricaciones de baterías y componentes electrónicos. Estas también podrían ser destinos del níquel y cobalto que alcanzan un valor elevado en el mercado, 21,9 y 35,0 /Kg, respectivamente.

78 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos 78 Caucho / Ebonita / EPDM El porcentaje de neumático que se puede valorizar energéticamente según legislación es el 20% del tratado en la planta de NFU. En la instalación de estudio se prioriza la valorización material frente a la energética como mejora de la política ambiental, por lo que se limita este límite a solamente el 15%. Este hecho implica una limitación importante en el tratamiento del caucho procedente de esta corriente, ya que restando el 15% destinado a valorización energética y el 20% destinado a reutilización, queda un 65% cuya finalidad es la valorización material. Por otro lado se obtiene de la línea de tratamiento de RAEE caucho EPDM (Etileno PropilenoDieno), que será destinado a valorización energética. Finalmente, se destina a valorización energética un 18% del caucho total, mientras que el 82% restante es valorizado o reutilizado. La ebonita se engloba en este apartado por la similitud de su naturaleza con el caucho. Su destino es la venta, ya que se obtiene en una corriente separada en la planta de tratamiento de baterías de plomo. Plásticos Los plásticos más utilizados son los termoplásticos y los elastómeros. Dentro de los termoplásticos, los que se encuentran en mayor proporción son el polipropileno (PP), el poliestireno (PS), el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y el policloruro de vinilo (PVC). El destino final viene marcado por su separación, por lo que se pueden distinguir 3 corrientes principales: Plásticos separados manualmente en grandes piezas. Se desmontan manualmente en las plantas de tratamiento de VFU y RAEE. Se obtienen grandes cantidades de PP, PS y ABS que son destinadas a directamente a la venta a un reciclador para su valorización material. El precio de mercado ha sido estimado a través de varias fuentes y varía entre los 760 /T del PP y los /T del Policarbonato (PC). Plásticos que conforman parte del fluff. Generalmente plásticos de baja densidad cuyo destino será la valorización energética, siempre que no incluyan residuos peligrosos, al ser el destino final del fluff. Plásticos y gomas procedentes de la planta de Medios Densos. Son una mezcla heterogénea de multitud de tipos de plásticos y gomas. Esta corriente viene con un alta

79 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos 79 porcentaje de humedad, por lo tanto será necesario un tratamiento de secado previo a su valorización energética. Vidrio El vidrio es un material complicado de separar, así, la mayor parte de este componente saldrá junto a otros inertes en las corrientes no recuperables. Solo las pantallas de vidrio tanto de monitores como de televisores, son retirados manualmente en la planta de tratamiento de RAEE para su venta. Existen 3 tipos de vidrios que son aptos para su venta: Vidrio de la pantalla de los televisores y monitores de Tubos de Rayos Catódicos (CRT), cuyo precio de mercado es de 350 /T. Vidrio del cono de los televisores y monitores CRT, con alto contenido en plomo, cuyo destino será la venta a industrias cerámicas para su reciclaje a un precio de mercado de 300 /T. Vidrio de pantallas planas de televisores y monitores (LCD, TFT, LED, etc.), todavía es un flujo de material bajo. Su destino es la venta a recicladores con un precio de mercado de 50 /T. Fluff y Textiles De orígenes muy diferentes, es una corriente cuyoúnico destino interesante es la valorización energética con la intención de conseguir un ahorro energético de la instalación. Lo componen plásticos de baja densidad, textiles, espumas y otros componentes de naturaleza similar. Madera El destino más interesante es el apoyo en la línea de valorización energética. Aunque es una corriente que disminuye progresivamente su cantidad con el tiempo, ya que cada vez es menos utilizada tanto en vehículos como en aparatos electrónicos. Sulfato de sodio Sobre el ácido sulfúrico, se explicó en la planta de baterías que se pretende, previo filtrado, usarlo en el mismo proceso de recuperación de la plasta de plomo, lo que evita los gastos de gestión de éste. Aun así, si la entrada fuera superior al consumo, se propone una solución conjunta con el

80 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos 80 Sulfato de Sodio, subproducto de la utilización del ácido en el proceso, del cual se generan enormes cantidades. Este es el montaje de una sencilla unidad de producción de yeso comercial, basado en las siguientes reacciones: Na 2 SO 4 (aq)+ Ca(OH) 2 (aq) CaSO 4 (s)+ 2 NaOH (aq) H 2 SO 4 (aq) + Ca (OH) 2 (aq) CaSO 4 (s) + 2H 2 O Así pues, la producción comercial de yeso (CaSO 4 ) es una alternativa útil, no solo para la valorización del ácido, sino válida para la generación de disoluciones de sulfato de sodio. El proceso es viable tanto utilizando cal (Ca(OH) 2 ) como con carbonato de calcio (CaCO 3 ). Se eligió el primero de éstos por la posibilidad de alcanzar acuerdos con fabricantes de acetileno (como Praxair o AirLiquid) que producen cal como residuo y así poder gestionarlo desde el centro. El yeso producido puede venderse a unos 50 /t, pero debe cumplir con unas ciertas especificaciones para llegar a ser comercial. Dichas especificaciones son químicas (pureza) y físicas: tamaño de partícula, determinado por el parámetro d 50 que debe estar entre 30 y 80 µm, mientras que la densidad aparente debe ser de unos 0.60 g/cm 3. Para alcanzar los niveles comerciales, deben utilizarse tanques agitados y con una geometría conveniente para sintetizar el yeso, mientras que los experimentos demuestran que el carbonato de sodio es el agente químico (CaCO 3 ) ideal. Aunque el sulfato de sodio cristalino puede venderse a un precio sensiblemente mayor que el yeso, la complejidad y elevado costo que conlleva su síntesis recomiendan la producción de yeso. Fluidos Se clasifica este grupo en 3 grandes flujos: Combustibles: Gasolina y gasoil residual de los automóviles procedentes de la planta del tratamiento de VFU. Se valoran dos opciones, la reutilización en la flota propia o su uso como combustible en la generación eléctrica. Se prioriza la primera opción y solo en caso de un gran excedente se plantearía la segunda. Aceites: Procedentes de todas las plantas, desde residuales de motor, a lubricantes o hidráulicos. Se contempla la opción de aprovechar su alto PCI en una valorización energética, pero se desestima debido a su estatus de residuo peligroso y las consecuencias ambientales y burocráticas que conlleva.

81 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos 81 Líquido de frenos y refrigerante del motor: Ambos deben ser almacenados de forma correcta para su gestión externa como residuos peligrosos. Piezas Reutilizables Piezas y componentes separados en las líneas de tratamiento de RAEE, VFU y NFU que debido a su estado, tienen una posible reutilización en la misma función para la que fueron diseñados. Se engloban en este punto: Accesorios de vehículos (puertas, faros, retrovisores, parachoques ) Piezas de electrodomésticos (puertas de lavadora, baldas frigoríficos ) Neumáticos para su recauchutado y de ocasión Dispositivos eléctricos (motores, compresores, bobinas, altavoces ) Elementos informáticos de hardware (discos duros, unidades de cd-rom ) Piezas del mercado del automóvil (catalizadores, filtros de aceite, filtros de combustible ) Residuos Generados En este grupo se engloban todos los residuos que son entregados a un gestor externo, así pues su destino final será consideración de éste.

82 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Venta de materia prima procesada En la tabla 6.2 se detallan los beneficios obtenidos por la venta de las materias primas procesadas que se encuentran almacenadas en el CGRS. Tabla 6.2: Resumen de flujos de materia prima procesada para su venta Componente Flujo material (T/año) Precio unitario ( /T) Precio total ( /año) Acero 7067, Hierro 71, Cobre 160, Aluminio 354, Acero Inoxidable 106, Zinc 16, Plomo 148, Caucho 4864, Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) 331, Poliestireno (PS) 231, Polipropileno (PP) 168, Polimetilmetacrilato (PMMA) 0, Policarbonato (PC) 35, Policloruro de Vinilo (PVC) 67, Ebonita 12,5 0 - Polietileno (PE) 2, Vidrio pantalla CRT 179, Vidrio cono CRT 89, Pantallas LCD 18, Catalizadores Filtros de aceite Filtros de combustible Cables 108, Circuitos impresos 74, Condensadores 3, ,08 Yeso 20, TOTAL

83 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Reutilización de piezas enteras En la tabla 6.3 se detallan los beneficios obtenidos derivados de la venta directa de las piezas que pueden ser reutilizadas para el mismo fin para la que fueron fabricadas. Tabla 6.3: Resumen de flujos de piezas reutilizables para su venta directa Componente Flujo (T/año) Precio unitario ( /kg) Precio total ( ) Accesorios electrodomésticos 73, Accesorios equipos de refrigeración 36, Compresores 276,43 1, Motores 80,57 0, Elementos Hardware 51, Bobinas 11,93 0, Altavoces 11,09 0, Chapa de acero (puertas, capó, etc.) 142,34 0, Bloque motor 62,53 0, Lunas de vidrio 58, Neumáticos para recauchutado y de ocasión 3.059,50 0, TOTAL 3.864, Valorización energética En la tabla 6.4 se detallan los materiales que son destinados a la valorización energética en la propia instalación de diseño, así como el Poder Calorífico Inferior que se obtendría. Tabla 6.4: Resumen de flujos de componentes que conforman la valorización energética Componentes Flujo material (T/año) Flujo material (T/día) Flujo material (Kg/h) PCI medio (Kcal/Kg) Caucho permitido para quemar 1.037,18 2,84 118, PUR 34,62 0,09 3, EPDM 55,74 0,15 6, Textil 798,54 2,19 91, Madera 70,79 0,19 8, Fracción ligera 154,43 0,42 17, Gomas y plásticos 338,21 0,93 38, TOTAL 2.489,51 6,73 284, ,97

84 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Gestión externa de residuos En la tabla 6.5 se detallan los costes que son necesarios pagar para que transporten y gestionen externamente aquellos residuos que nuestro polígono no puede valorizar más. Tabla 6.5: Resumen de flujos componentes que requieren una gestión externa para su tratamiento Componente Flujo (T/año) Código LER Precio unitario ( /T) Precio total ( ) Aceites de transmisión 89, * Condensadores que contienen PCB 0, * Componentes con amianto (asbestos) 4, * Fibras refractarias 4, * Plásticos pirorretardantes bromados 2, * - PUR contaminado con CFC 8, * - CFC 15, * 3216, Dispositivos con Hg 0, * - Pilas 1, / Pantallas LCD 0, Pilas de botón Hg 0, * - Tóner y cartucho de impresión 6, * 468, Electrongun 0, / * 192,6 107 Fósforo pantallas televisores 0, Lámparas de descarga de gas 0, * - Aceite de motor 18, * - Líquido refrigerante 10, * - Líquido de frenos 18, * 190, Refrigerante de aire acondicionado 5, * - Zapatas de freno sin amianto 99, Airbags 12, * - Inertes 485,46 Vertedero No recuperable 707,4 Vertedero TOTAL 1490,

85 Centro de Gestión de Residuos y Subproductos Balance económico del CGRS Finalmente, se presenta en la tabla 6.6 el balance económico global que se realiza en el Centro de Gestión de Residuos y Subproductos. Dicho balance económico se realiza solamente respecto a la cantidad de residuos que entran el polígono de estudio, es decir, toneladas menos las toneladas correspondientes que irían a la futura planta de tratamiento de baterías de litio, lo que hace un total de toneladas. Tabla 6.6:Balance económico global en el CGRS Destino Flujo (T/año) % Ingresos/Gastos Balance ( /año) Valorización material ,17% Venta de materia prima procesada ,95% Valorización energética ,31% Ahorro en energía eléctrica ,92% Reutilización ,55% Venta de piezas ,92% Gestión externa ,928% Costes de gestores externos ,78% TOTAL ,00% ,00% % Se obtiene un beneficio final de unos apoyados fundamentalmente en la venta de los metales procesados.

86 Centro de Valorización Energética Centro de Valorización Energética Tras todos los procesos de clasificación inicial, descontaminación, tratamiento y acondicionamiento a los que se ven sometidos los residuos, continua sin poseer un destino final un importante flujo de material no reutilizable ni reciclable. Por ello, el CGRS separa esta materia en una nueva categoría, la destinada a valorización energética. Esta diferenciación se emprende para reducir las toneladas a gestionar externamente o a eliminación en vertedero. De esta manera, se puede conseguir priorizar en un escalón la jerarquía de gestión de residuos y se reduce los costes de tratamiento de los mismos. Como último motivo para la instalación de este centro, se puede señalar la generación de energía eléctrica. Esto supone una reducción de los costes energéticos asociados al conjunto de equipos que conforman las instalaciones. Lo primero que es necesario conocer será la caracterización del flujo de entrada al centro de valorización energética tanto en cantidades como en composición y propiedades. Todo esto queda reflejado en la siguiente tabla: Componentes Tabla 7.1: Caracterización del combustible empleado en la planta Flujo material (T/año) Flujo material (T/día) Flujo material (Kg/h) PCI medio (Kcal/Kg) Caucho permitido para quemar 1.037,18 2,84 118, PUR 34,62 0,09 3, EPDM 55,74 0,15 6, Textil 798,54 2,19 91, Madera 70,79 0,19 8, Fracción ligera 154,43 0,42 17, Gomas y plásticos 338,21 0,93 38, TOTAL 2.489,51 6,73 284, ,97 Como se puede ver, las tres principales corrientes a valorizar son las siguientes: Conjunto de plásticos no separables: Se pueden incluir en este apartado plásticos separados pero contaminados y sin contaminar a los que no se consiga circunstancialmente una salida en el mercado. Fracción de caucho sin salida al mercado:siguiendo las directrices del PNIR ( ), este apoya su valorización energética, pero limitándola al 20%. Este objetivo se cumple holgadamente ya que el máximo marcado por la gestión ambiental del proyecto es no superar nunca el 15% del total.

87 Centro de Valorización Energética 87 Textiles, gomas, espumas y madera: Esta corriente incluye el fluff de fragmentación, textiles extraídos tanto de neumáticos como de coches, y por último una pequeña fracción de madera obtenida de electrodomésticos antiguos. Solamente una pequeña fracción llegará con un porcentaje significativo de humedad, esta consideración afecta parcialmente y será a tener en cuenta en la elección del equipo. Por ello, se escogerá un horno rotativo a contracorriente ya que esta tecnología es capaz de solventar estos problemas de humedad. Se apuesta por un horno rotativo en contra corriente, de un modelo estándar específico para laboratorios, fábricas y por supuesto para quemar residuos, solventándosee aquellos problemas de olores, humos y cumpliéndose la legislación vigente sin necesidad de disponer de personal de gran cualificación dado su extrema sencillez de manejo. Figura 7.1: Horno rotativo serie IN. Fuente: Emison Los equipos estudiados para llevar a cabo la incineración nos imponen comoo elemento limitante la potencia del horno (asociada a su poder calorífico inferior) y la capacidad a tratar. Por el alto poder calórico de nuestros residuoss (los neumáticos por ejemplo tienen un PCI mayor incluso que el de algunos carbones) se debe elegir un modelo que trate una capacidad mayor de la estrictamente necesaria y así no superar la máxima temperatura a la que puede operar el horno (1100 ºC).

88 Centro de Valorización Energética 88 Figura 7.2: Especificaciones de los hornos rotativos de la serie IN. Fuente: Emison Al equipo le acompaña una caldera de pequeñas dimensiones, concretamente un intercambiador de calor de carcasa y tubos paraa producir vapor. Seguidamente se instalará un alternador para producir energía eléctrica. Por último los gases de salidaa característicos de los procesos de incineraciónn serán tratados por una unidad de tratamiento compuesta por una cámara de post-combustión, un ciclón, una torre de lavado, un sistema de dosificación de carbón activo, un filtro de mangas y una reducción catalítica. El objetivo de la cámara de post-combustión es evitar la formación de dioxinas y furanos al asegurar una temperatura de 850 ºC, durante 2 segundos y un exceso de aire del 6% (obligatorio por ley). El ciclón consiste en una cámara cilíndrica con base troncocónica que separa las partículas en suspensión gracias a la fuerza centrífuga que sufre la corriente de gas al introducirse en el ciclón. En la torre de lavado se eliminan contaminantes gaseosos como los sulfuross mediante una solución acuosa a través de la cual pasan los gases. El sistema de dosificación de la solución acuosa será por espray. La dosificación de carbono activo se lleva a cabo para eliminar las dioxinas y furanos que pudiesen haberse producido a pesar de la cámara de post-combustión. El objetivo del filtro de mangas es la depuración de partículas en suspensión de menor tamaño y que, por lo tanto, no pudieron ser eliminadas por el ciclón. La separación de partículas se realiza mediante la retención de las mismas en filtros textiles. Por último, el reductor catalítico elimina los NOx mediante reducción química con amoniaco.

89 Centro de Valorización Energética 89 Sistema de Depuración Aire Depurado Chimenea Residuos Caldera Turbina Horno Rota vo Alternador E Aire Primario Escorias Figura 7.3: Esquema del funcionamiento de la planta de valorización energética Calculo de la energía eléctrica obtenida Con una entrada constante de unos 284,2 kg de residuo a la hora y un PCI medio superior a Kcal/Kg, se tiene una potencia aproximada de Kcal/h. Por las condiciones técnicas del equipo completo incluyendo horno e intercambiador, además de las consideraciones facilitadas por el fabricante, se ha considerado un rendimiento energético del conjunto de un 26%, con lo cual se consigue una producción eléctrica cercana a 547 KWh: El cálculo realizado es el siguiente: Generación eléctrica= ( ) 1000 ñ ,4 ( ) 0,26 η= ñ Los 547KWh producidos generan un ahorro que se puede cuantificar en