Polígono Industrial del Reciclado

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1 1 Polígono Industrial del Reciclado Resumen Ejecutivo 2011 TUTOR Iván Botamino García ALUMNOS Juan Lombera Fernández Luis López Galán Luis Manzano Santamaría Jorge Ponce Berjón Esta publicación está bajo licencia Creative Commons 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 2 Índice 1. Introducción Descripción de la instalación Instalaciones del polígono Conclusiones Diagrama de flujo general...14

3 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. 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. 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. La motivación legal del proyecto 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 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. Para ello, se han constituido los sistemas integrados de gestión (SIG) que 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

4 4 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. 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. A parte de las ventajas económicas ya mencionadas, con este polígono se persigue principalmente obtener mejoras ambientales. 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 tal y como se contempla en la jerarquía de gestión de residuos de las directivas europeas. El polígono que se está estudiando cumple con los objetivos de reutilización y reciclaje planteados por las distintas leyes específicas, 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. Por otra parte, 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. También cabe destacar que la gestión conjunta de los residuos que se va a producir en el polígono ofrece 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. 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 1 en azul, violeta y rojo respectivamente.

5 5 2. Descripción 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 1. Figura 1: Esquema de la planta Instalaciones de proceso Se refiere a aquellas en las que se va a llevar el proceso de trasformación de residuos en subproductos. En esta sección se incluyen las plantas de tratamiento propiamente dichas que se describirán más adelante, así como el Centro de Acondicionamiento Mecánico (CAM), donde se preparan los residuos ya tratados para su posterior valorización material o energética. 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.

6 6 Instalaciones auxiliares Son aquellas que proporcionan un servicio al resto de instalaciones del polígono. En este conjunto se incluye la Estación Depuradora Industrial (EDARI) que trata las aguas del conjunto industrial, el centro de valorización energética donde se aprovechará parte de los residuos del polígono para proporcionar energía a las instalaciones y el centro admisión, donde se controlarán y medirán las entradas al recinto. 3. Instalaciones del polígono Una vez se ha visto el esquema general de la planta se va a pasar a describir brevemente cada una de las plantas de proceso. Planta de tratamiento de VFU En esta instalación (Centro Autorizado de Tratamiento o CAT) el residuo de entrada son vehículos fuera de uso (código LER *), categoría que incluye a los turismos, los todoterrenos y los vehículos comerciales de menos de kg. Los VFU son un desecho muy complejo que, a su vez, se divide en residuos peligrosos (como las baterías, aceites, combustibles, etc.) y no peligrosos (la estructura de acero y los neumáticos por ejemplo). Para dar un correcto tratamiento a estas materias se necesita un tratamiento exhaustivo como el que se muestra esquemáticamente en la figura 2. Recepción / verificación Descontamina ción Reutilización / reciclado Compactación Tratamientos comunes (Acondicionamiento mecánico CGRS) Figura 2: Diagrama de flujo de un CAT Durante la descontaminación se extraen todos los componentes y fluidos considerados peligrosos. Una vez hecho esto, se retiran todas las partes reutilizables y reciclables (lunas, neumáticos, algunas partes del motor, etc.) y, por último, se hace pasar el VFU ya descontaminado por una compactadora para reducir el volumen enviado a fragmentación. El siguiente paso sería enviar la salida de la compactadora al centro de acondicionamiento mecánico donde se preparará el VFU para su posterior aprovechamiento o reciclaje.

7 7 Planta de tratamiento de RAEE En la instalación de tratamiento de RAEE van a recibirse una cantidad aproximada de toneladas anuales de distintas categorías de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, entre los que destacan frigoríficos, lavadoras, componentes informáticos, dispositivos de telecomunicaciones y televisores. Para gestionar correctamente este flujo tan complejo, en composición y peligrosidad, de residuos, se necesita un tratamiento completo, tal como se indica en el esquema de la figura 3. Figura 3: Diagrama de flujo de la planta de tratamiento de RAEE Para la correcta gestión de residuos se divide la entrada en 5 líneas distintas de acuerdo con la composición, peligrosidad y tratamiento específico para cada tipo de residuo. En primer lugar se tiene una zona de desmontaje manual, donde se separan las partes reutilizables y reciclables, que son enviadas directamente al CGRS. Posteriormente, los residuos pasan a una zona de descontaminación donde serán retirados los compuestos considerados peligrosos, tales como CFCs, aceites, condensadores con PCBs, etc. Finalmente, los residuos ya descontaminados son enviados al Centro de Acondicionamiento Mecánico para su trituración.

8 8 Planta de tratamiento de Baterías En esta instalación se tratan dos residuos principales, uno las baterías de plomo (Residuo peligroso, Código LER *), procedentes de los VFU y por otro lados las distintas baterías de Ion-Litio, procedentes de móviles, ordenadores y en general de cualquier dispositivo electrónico moderno. La planta para el tratamiento de las primeras espera recibir una cantidad aproximada de baterías anuales de nuestra propia planta de VFU y otras de otros CAT y talleres que realicen cambios de baterías en revisiones. En total se tratan unas baterías/año, lo que supone un flujo material de 255 toneladas anuales. 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 CGRS Figura 4: Diagrama de flujo de la planta de tratamiento de baterías de plomo La instalación para el tratamiento de Litio será en una primera etapa simplemente la recepción de estas y clasificación para su venta a proveedores. Será en una Fase II, una vez cerrados los acuerdos comerciales, la implantación de una instalación propia de reciclado del Litio, Níquel y Cobalto. Siendo capaz de tratar unas 230 toneladas anuales. Figura 5: Diagrama de flujo de la planta de tratamiento de baterías

9 9 Planta de tratamiento de NFU Esta planta llevará a cabo el tratamiento de Neumáticos Fuera de Uso, puesto que aunque sea un residuo que no presente problemas significativos como contaminante (Residuo No Peligroso, Código LER ), su gran generación, 3.2 millones de toneladas anuales en la UE y su capacidad de reciclaje y aprovechamientos posteriores, obliga a un adecuado procesado con una valorización mayor del 98%. Por todo esto y por otros requisitos legales se ha concluido que la instalación tendrá una zona de recepción y almacén en la entrada y un área de inspección y clasificación dentro de una nave. En el primero se comprobará que las condiciones del material recibido cumplen con lo acordado, mientras que la fase de inspección y clasificación analizará los neumáticos por técnicas radiológicas para separar los neumáticos entre aptos y no aptos para el recauchutado. Los primeros se enviarán directamente al CGRS, mientras que los segundos irán al Centro de Acondicionamiento Mecánico. La capacidad de la instalación será de toneladas anuales, con un máximo rendimiento de 5 t/h. Zona de recepción y almacenamiento Nave de Proceso Inspección y Clasificación Reutilización CGRS Trituración y Granulado Centro de Acondicionamiento Mecánico Figura 6: Diagrama de flujo de la planta de tratamiento de NFU Centro de acondicionamiento mecánico Esta planta se compone básicamente de tres instalaciones: una fragmentadora para las salidas de la planta de VFU y de RAEE, otra diferente para los NFU (debido a que por sus características elásticas el rendimiento bajaría en gran medida si se tratase junto con los otros residuos) y una planta de medios densos. De la fragmentadora de VFU y RAEE se obtiene una fracción ligera cuyo destino será valorización, una fracción de acero separada por corrientes magnéticas y una fracción pesada compuesta por una mezcla de metales, plásticos y gomas. Las dos primeras salidas se llevan directamente al CGRS para su gestión mientras que la última se lleva a la planta de medios densos donde se separan los diferentes materiales mediante diferencia de densidades. A su vez, la salida de los medios densos es llevada al CGRS.

10 10 Por otra parte, los NFU son tratados en tres fases (trituración primaria, pre-granulación y granulación) mediante maquinas fragmentadoras de diferentes características. Una vez procesado se obtiene un material de diferentes granulometrías que es enviado al CGRS. Centro de Gestión de Residuos y Subproductos (CGRS) Esta instalación es uno de los puntos principales de este proyecto. Su objetivo es coordinar la gestión de residuos y subproductos de las diferentes plantas para así optimizar los resultados de las mismas. En la figura 7 puede verse un esquema de funcionamiento del CGRS. Figura 7: Esquema del CGRS Mediante el estudio de salidas de las diferentes plantas y del centro de acondicionamiento mecánico pueden determinarse las entradas al CGRS. Una vez se conocen estas salidas se puede estudiar el destino de cada una de ellas ya que uno de los objetivos primordiales de esta instalación es sacar el máximo rendimiento de los productos obtenidos durante la gestión de los residuos que entran al polígono. Para hacer este estudio se dividirá la salida del polígono según los materiales que la componen.

11 11 Metales: En general, los metales recuperados tienen una buena salida en el mercado dado el uso masivo que tienen en la industria moderna. El material principal que se recupera en este polígono es el acero que se vende para su fundición como chatarra, pero existen otros metales que, aunque en menor cantidad, también pueden reportar importantes beneficios como son el aluminio, el cobalto o el níquel. Por último, cabe destacar que el litio tiene un bajo valor de venta actualmente, por lo que se vende directamente a los fabricantes de baterías. Caucho/Ebonita/EPDM: En este polígono se tiene como límite destinar el 15% de los neumáticos a valorizar energéticamente (un 5% más exigente que el legal), lo que afecta directamente sobre la fracción de caucho que se recupera. La ebonita tiene un alto valor comercial y además incinerarla supone ciertos problemas medioambientales, por lo que se ha decidido separarla y venderla. Plásticos: Se calcula que se reciben más de 20 tipos diferentes de plásticos y su destino final viene marcado directamente por la capacidad que tiene la planta para su separación. Se pueden distinguir 3 corrientes principales: Plásticos separados manualmente en grandes piezas, previo a su trituración, por desmontaje manual. Se obtiene principalmente Polipropileno (PP), Poliestireno (PS) y ABS, destinado para su reciclaje. Plásticos que conforman parte del Fluff, generalmente plásticos de baja densidad cuyo destino será la valorización energética. Plásticos y gomas procedentes de la planta de Medios Densos, son una mezcla heterogénea de multitud de tipos de plásticos. Su destino será la incineración previo secado. Vidrio: En este caso se pueden distinguir dos corrientes. El vidrio normal, que se vende a recicladores y el vidrio de ciertos componentes (vidrio pantalla de televisores y monitores), que por contenido en plomo se vende a empresas muy específicas (industria cerámica, por ejemplo). Fluff y textiles: Es una corriente heterogénea cuyo único destino válido es vertedero o valorización energética. Para mejorar la jerarquía de gestión de residuos, en este polígono se van a valorizar energéticamente. Madera: Esta línea es minoritaria y cada vez tiene menos importancia por su desaparición gradual como material para electrodomésticos. De momento, su destino es la valorización energética. Sulfato de sodio: El sulfato de sodio se utiliza junto con el ácido sulfúrico de la planta de baterías para producir yeso. Este yeso puede venderse consiguiéndose así una utilización de los residuos anteriormente mencionados más eficiente.

12 SALIDAS Polígono Industrial del Reciclado 12 Fluidos: En este apartado se incluye el combustible de los VFU, aceites y líquidos refrigerantes y de frenos. Los combustibles pueden reutilizarse internamente o utilizarse como apoyo para el proceso de valorización energética. Los aceites y el líquido refrigerante y el de frenos deben enviarse a gestor externo. Piezas reutilizables: Piezas y componentes separados en las líneas de tratamiento de RAEE y VFU que debido a su estado, tienen una posible reutilización en la misma función para la que fueron diseñadas (puertas y lunas de automóvil, neumáticos para su recauchutado, partes de electrodomésticos, etc.). Residuos generados: En este grupo se incluyen todos los residuos generados durante los procesos del polígono y a los que no se les pueda dar un mejor destino. Serán enviados a gestor externo. Una vez justificado el destino final, se presentan una tabla resumen de las cantidades gestionadas y de la repercusión económica que suponen para nuestro polígono industrial. El desglose de estos datos puede encontrarse en la memoria del proyecto. Tabla 1: Resumen de entradas/salidas al CGRS T/año Ingresos / Gastos /año Valorización material Venta materia prima procesada Valorización energética Ahorro en energía eléctrica Reutilización Venta de piezas Gestión externa Costes de gestores externos TOTAL Centro de valorización energética Al CGRS llega gran cantidad de materiales, principalmente plásticos, cauchos y textiles, cuyos únicos destinos son vertedero o valorización energética. Con el objetivo de subir un escalón en la jerarquía de gestión de residuos se va a instalar un sistema de valorización energética compuesto por: un horno rotativo, un conjunto de caldera-intercambiador de calor y un equipo de depuración de gases. Se ha hecho un cálculo aproximado de las cantidades y PCI de entrada al centro de valorización y se han obtenido unos resultados de 279,56 kg/h y Kcal respectivamente. Considerando un rendimiento del 26% se conseguiría una potencia aproximada de 540 KW.

13 13 Estación depuradora de aguas residuales Los diferentes textos legales aplicables a las instalaciones del polígono obligan a una correcta gestión de las aguas pluviales y de proceso mediante instalación de suelos pavimentados, sistemas de recogida y la implantación de una EDARI propiamente dicha. Esta EDARI debe contar al menos con un sistema de decantación y de separación de grasas y aceites. 4. Conclusiones Tal y como se ha dicho anteriormente, el objetivo de este proyecto es conseguir una mejora ambiental y económica con respecto a las instalaciones tradicionales. En la memoria del proyecto se han desarrollado con detenimiento los indicadores que se han usado para medir dicha mejora, pero por motivos de espacio aquí solo se van a resumir las conclusiones extraídas de los mismos. Por un lado, se conseguiría una reducción de la huella de carbono al reducir de manera importante los desplazamientos necesarios en una instalación tradicional para transportar los residuos y subproductos. Esto se consigue al unificar plantas e instalaciones que habitualmente se encuentran a largas distancias entre sí. Por otra parte, se puede conseguir un ahorro económico importante al compartir instalaciones y gastos. Un ejemplo de esto es el centro de acondicionamiento mecánico, la EDARI (obligatoria por ley en la planta de VFU y de RAEE), almacenes, etc. Todo esto permite ofrecer precios de tratamiento más competitivos con lo que se puede conseguir una mayor cuota de mercado. Desde el punto de vista económico, también se puede destacar que la mejora de gestión que se alcanza con este polígono permite vender más materiales y a mejores precios de lo que se podría hacer en una instalación tradicional. Por último, con respecto al desempeño ambiental que se persigue, con este polígono se mejora en la jerarquía de gestión de residuos. Esto se debe a que la gestión conjunta permite por un lado disminuir la cantidad de residuos destinados a vertedero (gracias al aumento de eficacia de recuperación y a la instalación de una planta de valorización energética) y, por el otro, aumentar la cantidad de piezas destinadas a reutilización y reciclaje. Por todo lo dicho en este punto, se puede concluir que un polígono de estas características supone una mejora importante con respecto a las instalaciones tradicionales tanto desde el punto de vista ambiental como desde el punto de vista económico.

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