Reciclaje de aluminio

Ecología. Contaminación. Aprovechamiento de residuos industriales. Clasificación de embases. Proceso de reciclaje. Compostaje. Incineración. Análisis de datos. Ecoembes

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  • País: España España
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Reciclaje del aluminio

Aprovechamiento de los residuos industriales

ÍNDICE

  • Introducción…………………………………………………….…………………3

    • Rentabilidad……………………………………………………………………….………………..…..….3

    • Sistemas de gestión de aluminio de envases……………..…….………….….3

  • Clasificación y caracterización de los envases de aluminio……………………………………………………………………..……….5

    • El aluminio…………………………………………………………………………………………………….5

    • Clasificación y aleaciones………………………………………………………………………….6

  • Proceso de reciclaje…………….…………………………………….….7

    • Funcionamiento de la planta de selección……………………………………………….9

  • Maquinaria del proceso de reciclado de envases….13

  • El compostaje en los envases de aluminio……….....16

    • Introducción…………………………………………………………………………………..………..16

  • La incineración en los envases de aluminio…….....17

    • Introducción………………………………………………………………………….……….………..17

    • Etapas del proceso……………………………………………………………..………………....18

    • Productos generados en el proceso de combustión…………………………18

  • Análisis de datos………………………………………………………..19

    • A nivel nacional…………………………………………………..…………………………………..19

      • Envases de aluminio………………………………………………………………………….19

      • Aluminio-Cacharro……………………………………………………………………………20

      • Según del envase del que preceden……………………………………………..20

    • A nivel autónomo......................................................................................…20

    • Comparativa 2003-2007……………………………………………………………………...21

    • Recuperación por habitante………………………………………………………………..25

  • Ecoembes…………………………………………………………………….…25

  • Resumen………………………………………………………………………..26

  • Aplicaciones………………………………………………………………….27

1.-INTRODUCCIÓN

1.1Rentabilidad

-A la hora del reciclado hay que tener en cuenta la relación de coste/beneficio del reciclado se calcula teniendo en cuenta diferentes factores.

  • El coste bruto del reciclado.

  • El coste a financiar,en el que se incluye el coste bruto menos los ingresos provenientes de la venta.

  • El coste neto,equivale al coste a financiar menos el coste de vertido ahorrado.

-También hay que tener en cuenta la rentabilidad medioambiental.

La evaluación de los costes medioambientales es mucho mas difícil que la evaluación de los costes financieros,porque implica calcular el valor que tiene para la sociedad el bienestar del medioambiente.La difilcutad estriba en que no estamos hablando de cuestiones objetivas,sino de cuestiones subjetivas

1.2.-Sistemas de Gestión de Residuos

-Existen varias formas de gestión de los residuos.

  • Un sistema de depósito,devolución y retorno,en el que los distintos agentes que participen en la cadena de comercialización de un producto envasado deben cobrar a sus clientes,hasta el consumidor final,una cantidad por cada producto objeto de transacción y devolver idéntica suma de dinero por la devolución del envase vacío.

  • Un sistema integrado de gestión de residuos de envase y envases usados mediante el cual los agentes citados podrán eximirse de las obligaciones derivadas del procedimiento general,siempre que se garantice la recogida periódica de los envases y el cumplimiento de los objetivos de reciclado y valorización fijados.Estos sistemas se realizarán mediante acuerdos voluntarios entre dichos agentes.

-Los sistemas de gestión de envases y envases usados,se financiarán mediante la aportación por los envasadores de una cantidad por cada producto envasado puesto por primera vez en el mercado nacional.

2.-CLASIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ENVASES DE ALUMINIO

2.1.-El Aluminio

-El aluminio es in material de baja densidad (2.700 Kg/m3), buen conductor de la electricidad y el calor,resistente a la corrosión(por lo que nunca se oxida),muy dúctil y maleable,abundante en la naturaleza y es uno de los materiales con más rendimiento en aplicaciones finales.También es el material no férreo más utilizado y fácil de reciclar.

En relación a sus características mecánicas cabe destacar su fácil mecanizado,muy maleable,permite la producción de láminas muy delgadas,bastante dúctil pudiéndose conformar mediante trefilado y extrusión.

Gracias a sus características físicas,químicas y mecánicas permite su aplicación a diversos sectores de producción de bienes y equipos como son aeronáutica,transporte,construcción,etc.Asimismo el aluminio es un residuo de fácil manejo,ligero,que no se rompe,no arde y no se oxida.

El aluminio tiene importantes ventajas,dado que el 100% del aluminio puede ser reciclado indefinidamente sin disminuir su calidad,ya que no se descompone en presencia de agua ni se altera por el contacto con el aire.También podemos destacar las altas tasas de reciclado del aluminio,cercanas en algunos casos al 85 e incluso puediendo llegar al 95%,según sus aplicaciones.Un ejemplo clásico, son los botes de bebidas,que como sabemos se pueden reciclar indefinidamente pudiendo obtener de ellos otros fabricados totalmente de aluminio reciclado.Otra de las ventajas es que gracias al reciclaje del aluminio se han creado muchos puestos de trabajo en distintas ciudades, ya que, el costo de recolección, proceso y traslado al centro de reciclaje es uno de los más económicos.Por último,como característica,podemos destacar,que gracias a éste reciclado evitamos colmatar los vertedero.Con este reciclado se ahorra el 95% de la energía que necesitaríamos para producir el mismo aluminio a partir de la bauxita.Reduciéndose además el consumo de esta materia prima.

2.2.-Clasificación y Aleaciones

ALEACIONES DE ALUMINIO(Nomenclatura)

-A las alteraciones relacionadas en la tabla anterior se pueden trabajar en frío o se les puede aplicar algún tratamiento térmico para mejorar sus propiedades mecánicas.Las aleaciones 1XXX,3XXX y 5XXX,habitualmente no se les realiza ningún tratamiento térmico(laminándose en frío),todo lo contrario para las aleaciones 2 XXX,6 XXX y 7 XXX que dependiendo del uso de la aleación se le aplica un tratamiento más o menos intenso.

3.-PROCESO DE RECICLAJE

  • El recuperador o clasificador una vez que recoge el aluminio puede clasificarlo en función de las diferentes calidades del material,para posteriormente enviarlos a una fundición.

  • La fundición a partir del material recibido obtiene nueva materia prima para la fabricación de envases.

-El esquema general de la producción de aluminio reciclado se resume en el siguiente diagrama de proceso:

3.1-Funcionamiento de una Planta de Selección

-El esquema del proceso de estas plantas de selección es el siguiente:

  1. Los camiones recolectores procedentes de las plantas de transferencia de residuos descargan en un foso o playa de descarga.A través de una grúa,los residuos se depositan en cintas transportadoras por las cuales se desplazan a las diferentes unidades.

  1. A continuación,se separan manualmente en la cabina de preselección los residuos voluminosos de cartón y plástico.A su vez,las bolsas de basura atraviesan un rompedor que libera el contenido de las mismas.Mediante campanas de aspiración neumáticas,se eliminan estas bolsas y pequeños trozos de plásticos finos,llamado film.

  1. Una vez efectuada la preselección,los envases pasan a una criba cilíndrica giratoria,llamado trómel,donde,a través de unas mallas metálicas de diferentes diámetros,se separan los envases en distintas fracciones según su tamaño.Así,los envases clasificados por tamaños(lo cual da una idea de su composición)serán distribuidos en diferentes líneas donde se separarán los plásticos de forma manual,mientras que los metales se clasificarán con electroimanes e inductores magnéticos.

  1. La separación de envases metálicos se realiza básicamente a través de una separación mecánica.Así los férricos se separan mediante electroimanes y los envases de aluminio con inductores magnéticos.

  2. Los plásticos se separan posteriormente de forma manual en una cabina de selección.

  1. El resto de desechos(los residuos que no se envasan)siguen distintos procesos en función de su composición.La mayoría se envían a plantas incineradoras o vertederos.

ESQUEMA RESUMEN DEL PROCESO CON LOS ENVASES CLASIFICADOS EN CADA ETAPA

4.-MAQUINARIA DEL PROCESO DE RECICLADO DE ENVASES

A)Almacenaje de Residuos e Incorporación en el Proceso

-Una vez que los residuos procedentes de la recogida llegan a la planta,en vehículos habilitados para ello,se depositan en el silo acondicionado,desde donde serán trasladados a cintas transportadoras mediante el empleo de grúas o palas.

Mediante el triaje manual,operarios cualificados clasifican los residuos y eliminan manualmente los residuos voluminosos,electrodomésticos,cartones,elementos metálicos,etc.

Para el traslado horizontal de grandes volúmenes de productos se pueden utilizar puentes grúa.Generalmente se mueven a lo largo de dos vigas principales,sobre las cuáles van montados varios motores para la elevación de la carga y su desplazamiento horizontal.Cada mecanismo de elevación dispone de un pulpo electrohidráulico o un electroimán para la manipulación de la chatarra.

El transporte de residuos hacia el trómel se puede realizar por gravedad,en caso de que exista una pendiente natural,o bien,si en el terreno de la planta no hay desnivel se debe realizar mediante una cinta de elevación.

B)Aspirador neumático de films

-A la planta de tratamiento llegan los residuos dentro de bolsas,para facilitar la extracción de residuos,de las mismas,se introducen en un rompedor de bolsas.

Los plásticos film generados son extraídos del sistema mediante campanas de aspiración neumáticas.Desde aquí se envían al ciclón separador y a la prensa de plástico film.

C)Trómel

-El trómel permite separar los distintos tipos de residuos en función de su tamaño.Consta de un cilindro rotativo con una serie de orificios de diferentes diámetros en función del tipo de residuo que se vaya a clasificar,estos orificios deben de ser resistentes mecánicamente a los diversos residuos.Además puede contener en su interior una serie de cuchillas metálicas que permiten romper las bolsas de plástico.

D)Electroimán

-Los electroimanes permiten separar los materiales megnéticos de los no magnéticos.

Se convierten en la misma temporales gracias a una bobina cilíndrica de alambre enrollada en forma de espiral.

I)Inductores

-El aluminio es un metal no magnético,pero puede convertirse en magnético de forma artificial gracias a su alta conductividad eléctrica.Un metal no férrico en movimiento dentro de un campo magnético genera corrientes que dan lugar a otro campo magnético opuesto al imán mas próximo.Este efecto se emplea en separadores logrando que los residuos de aluminio salgan proyectados de la cinta transportadora y los magnéticos se queden adheridos a la misma.Estos inductores también se pueden utilizar para extraer materiales como el cobre o el zinc.

F)Prensa

-La compactación del material reciclable es esencial para facilitar su almacenamiento y transporte disminuyendo el coste de ambas operaciones.

5.-EL COMPOSTAJE EN EL RECICLAJE DE ENVASES DE ALUMINIO

5.1.-Introducción

-Este proceso consiste en una descomposición biológica incompleta de los residuos orgánicos desarrollada por diferentes microorganismos. Se lleva a cabo en condiciones aerobias (en presencia de oxígeno) y termófilas (temperatura próxima a los 40º-60ºC), transcurriendo una serie de transformaciones bioquímicas similares a las que ocurren en el suelo del medio natural.

Para que se desarrolle de manera adecuada necesitan unas condiciones óptimas de temperatura,humedad,pH,oxígeno,composición y tamaño de los residuos.Para lograrlo,se realizan operaciones,como la trituración,el riego periódico de las pilas o el volteo de las mismas.

La reacción química que se produce es la siguiente:

Materia Orgánica + O2 Bacterias aerobias  Compost + Células nuevas + CO2 + H2O

+ NH3 + SO4 + Calor

Es,por tanto,un proceso con un uso potencial en España,teniendo en cuenta que el 40% de los residuos que se generan están formados por materia orgánica y la deficiencia casi generalizada de materia orgánica en el suelo del centro y sur de la Península Ibérica.

5.2.-Proceso de Compostaje

-El proceso de compostaje consta de varias fases:

  • Zona de recepción,selección y trituración de materias primas.

  • Zona de primera fermentación de la materia orgánica(1-5 semanas).

  • Zona de maduración(3-5 semanas).

  • Zona de afino.

Para la separación del aluminio y metales:

En la primera(Zona de Recepción,Selección y Tributación):

-Se produce una primera selección de impurezas que se extraen mediante una selección manual o bien mediante un proceso mecánico,empleándose electroimanes(para separar material férrico),inductores(aluminio) y separadores neumáticos(para plásticos tipo films).

En la última(Zona de afino)

-Se emplean electroimanes y separadores de Foucault para asegurar la separación completa de los materiales férricos y del aluminio.Como resultado se obtiene un material final homogéneo y fino,libre de impurezas,que puede ser comercializado como abono o corrector de suelos.

6.-LA INCINERACIÓN EN EL RECICLAJE DE ENVASES DE ALUMINIO

6.1.-Introducción

-El motivo de incluir un apartado es la recogida de gran cantidad de envases de aluminio en las plantas de valorización energética.Debido a este hecho,se instalan a la entrada o a la salida de las plantas de valorización energética,separadores de materiales metálicos,tales como inductores magnéticos por corrientes de Foucault y otros,para la separación entre otros de los metales.

6.2.-Etapas del Proceso

-El esquema del proceso que siguen las plantas de incineración es el siguiente:

6.3.-Productos generados en el proceso de Combustión

-A lo largo de todo el proceso de inceneración se generan una serie de subproductos que siguen el siguiente esquema:

-Cenizas:

Las escorias procedentes del fondo del horno están compuestas por impropios presentes en los residuos(fragmentos pétreos,cerámicas,inquemados,chatarra,vidreos y otros métales).Suponen el 20-25% de los RU tratados en planta,pero tan solo el 6% en volumen.

Estas escorias caen a un déposito con nivel de agua constante para el apagado y enfriado de las brasas,desprendiéndose así de productos de combustión incompleta que pudieran quedar adheridos a la superficie.

La escoria a continuación en un alimentador donde puede ser separados por un la do la fracción de metales férricos a través de un separador magnético, por otro lado la fracción de metales no férricos mediante un separador de Foucault.

7.-ANÁLISIS DE DATOS

7.1.-Datos a Nivel Nacional

Se refieren a cantidades de envases de aluminio recuperadas en el año 2007 que no son importadas, ni provienen de planta de selección, ni de plantas de compost o recogida en masa ni de recogida complementaria.En consecuencia las cifras expuestas son las que no figuran en las bases de datos de Ecoembes.

7.1.1.-Envases de aluminio(clasificados de forma independiente)

-Incluye la cantidad total de toneladas de envases de aluminio clasificadas como tal en las distintas plantas de recuperación.

Toneladas de envases de aluminio  3910

7.1.2.-Alumnio-Cacharro

-Incluye la cantidad total de toneladas clasificadas como aluminio-cacharro, y el porcentaje de envases en su contenido.

En el aluminio-cacharro se engloba a todos aquellos materiales de aluminio que no poseen una referencia independiente(no permitiendo más de un 2% de otras materias extrañas no metálicas).

Toneladas de aluminio-cacharro 6543

7.1.3-Según el envase del que proceden

Muestra la cantidad de envases de aluminio desglosada según los diferentes tipos de envases.

7.2.-Datos a Nivel Autónomo

-El siguiente mapa muestra el porcentaje de material recuperado en cada comunidad autónoma del dato global a nivel nacional.

7.3.-Comparativa 2003-2007

-A continuación se muestran una serie de gráficos donde se compara tanto a nivel nacional como por comunidades autónomas,resultados obtenidos(toneladas de envases de aluminio recuperadas)en los estudios 2003,2004,2005,2006 y 2007.

7.4.-Recuperación por Habitante

-En el siguiente gráfico desglosa por comunidades autónomas los Kg de envases por cada 1000 habitantes.

8.-ECOEMBES

-Ecoembes,es una sociedad anónima sin ánimo de lucro,cuya misión es el diseño y desarrollo de sistemas encaminados a la recogida selectiva y recuperación de envases usados y residuos de envases,a fin de garantizar la reducción,reciclaje y valorización de envases y residuos de envases.

Los datos se agrupan en cuatro fuentes:

A)Plantas de Selección

Toneladas de envases de aluminio  2846

B)R.S.U/Plantas de Compostaje

Toneladas de envases de aluminio  3372

C)Complementarias

Toneladas de envases de aluminio  3381(incluye escorias de incineración)

D)Cantidad Total de Envases de Aluminio

-Incluye la cantidad total de toneladas de envases de aluminio recuperadas(plantas de selección + R.S.U/Plantas de compostaje + Complementarias).

Toneladas de envases de aluminio  9599

9.-RESUMEN

-Incluye la cantidad total de toneladas de envases de aluminio recuperadas(plantas de selección + R.S.U/Plantas de compostaje + Complementarias + Recuperadores tradicionales + Escorias de incineración).

Toneladas de envases de aluminio  14144

9.1.-Tasa de Reciclado

-De acuerdo con los datos anteriormente expuestos al relacionar el aluminio recuperado/relacionado con las toneladas de envases de aluminio puestas en el mercado durante el año 2007 se obtiene un 27% de reciclado.

A continuación en forma resumida la evolución de los principales parámetros del aluminio de cara a su reciclado,desde el año 1999 hasta 2007.

10.-Aplicaciones

El aluminio secundario(reciclado)se produce en muchos formatos y se emplea en un 80% para aleaciones. Otra aplicación importante es para la extrusión. La sustitución de los productos de primera fusión por los de segunda, es un movimiento imparable en el campo de las aleaciones de forja y de moldeo. Además de ser más baratos, los secundarios son tan buenos como los primarios.