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“El Fondo Social Europeo contribuye al desarrollo del empleo, impulsando la empleabilidad, el espíritu de empresa, la adaptabilidad, la igualdad de oportunidades y la inversión de recursos humanos” “Acciones cofinanciadas por el Fondo Social Europeo en un 70% (para Objetivo 1) y un 45% (para Objetivo 3) y por la Fundación Biodiversidad, en el marco de los Programas Operativos de “Iniciativa Empresarial y Formación Continua”2005-2006”
MANUAL
“ACCIONES GRATUITAS dirigidas a trabajadores activos de PYMEs y profesionales autónomos relacionados con el sector medioambiental que desarrollen su actividad en la Comunidad Valenciana”
Herramientas de concienciación y sensibilización para la prevención de la contaminación en el sector metal-mecánico.
de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Edita:
Autores:
Cofinancian:
Agradecimientos:
AIMME Diciembre 2006 Alicia Pérez, Laura Alfonso, Mercedes Roig y Silvia Oyonarte Fundación Biodiversidad y Fondo Social Europeo
AIMME agradece a las empresas FACTOR, FABRICANTES DE TORTILLERÍA, S.L. y MASUNO su colaboración en la elaboración de este manual.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
INDICE 1. INTRODUCCIÓN
05
2. OBJETIVOS
09
3.CLASIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE MINIMIZACIÓN
11
4. SUSTITUCIÓN Y/O PURIFICACIÓN DE MATERIAS PRIMAS 4.1 Introducción. 4.2 Fluido de corte.
5.1. Modificación de los procesos. 5.1.1. Mecanizado en seco.
15 15 16
26 26
5.2. Modificación y sustitución de equipos.
29
5.2.1. Micropulverización localizada de fluidos de corte.
17
5.2.3. Centralización del suministro de
18
5.2.4 Centralización del suministro de
y depuración de las nieblas y aceites.
fluidos de corte. 19
4.4. Sustitución de los materiales absorbentes
29
5.2.2. Instalación de sistemas de captación
aceites de lubricación.
4.3. Sustitución de los trapos de limpieza
31
32
33
5.2.5. Sistemas de captación y filtración de los polvos generados en los procesos
tradicionales por materiales especiales de
de mecanizado por abrasión. 19
4.5. Sustitución de filtros convencionales desechables por filtros reciclables.
24
de las piezas a mecanizar.
16
mayor capacidad de absorción.
23
5.1.3. Desengrase en fase acuosa.
4.2.2. Sustitución de aditivos que contienen metales pesados.
tradicionales por trapos de limpieza reciclables.
23
5.1.2. Introducir cambios en la geometría
4.2.1. Sustitución de fluidos de corte. con un bajo contenido en boro (o sin boro).
4.2.3. Sustitución de aditivos de extrema presión que contienen cloro.
5. MODIFICACIONES DEL PROCESO PRODUCTIVO.
con carenados de protección. 21
33
5.2.6. Empleo de máquinas-herramienta 34
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado 6. BUENAS PRÁCTICAS MEDIOAMBIENTALES
37
7.1.6. Empleo de técnicas de filtración
6.1. Introducción.
37
para la limpieza de taladrinas usadas.
6.2. Sensibilización y formación de operarios.
37
7.1.7. Utilización de técnicas de ultrafiltración
39
7.1.8. Utilización de técnicas de microfiltración
39
para el tratamiento de las taladrinas usadas.
6.3. Compra, almacenamiento y manipulación de materias primas. 6.3.1. Gestión de compras e inventarios.
para el tratamiento de las taladrinas usadas.
6.3.2. Almacenamiento de productos 40
al vacío para el tratamiento de los fluidos
6.3.3. Manipulación de productos químicos.
41
de corte acuosos agotados.
6.4. Buenas prácticas referentes al proceso
7. TECNICAS DE RECICLADO 7.1 Técnicas de reciclaje interno. 7.1.1. Tanques de decantación.
42
44 49 50 51
52
52
de centrifugación.
60
7.1.12. Extracción de los aceites externos presentes en los fluidos de corte acuosos.
61
para el escurrido de piezas y virutas metálicas 62
7.1.14. Empleo de briquetadoras para recuperar los fluidos de corte retenidos en
53
las virutas metálicas.
63
7.1.15. Empleo de equipos de centrifugación
7.1.5. Utilización de separadores
para la separación de piezas y virutas de
magnéticos para la limpieza de taladrinas usadas.
59
los procesos de abrasión mediante técnicas
impregnadas de fluidos de corte.
7.1.4. Empleo de centrifugadoras para la limpieza de taladrinas usadas.
sobre las taladrinas acuosas agotadas.
7.1.13. Empleo de equipos de centrifugación
7.1.3. Utilización de hidro-ciclones para la limpieza de taladrinas usadas.
58
7.1.11. Tratamiento de los efluentes de
7.1.2. Tanques de flotación para la limpieza de taladrinas usadas.
57
7.1.10. Empleo de tratamientos físico-químicos
6.5. Buenas prácticas referentes al mantenimiento.
56
7.1.9. Empleo de la técnica de evaporación
químicos.
productivo.
55
54
mecanizado.
64
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado 7.2. Técnicas de reciclaje externo.
65
7.2.1. Tratamiento físico-químico para el tratamiento de fluidos de corte.
65
7.2.2. Evapo-incineración.
65
7.2.3. Incineración de residuos halogenados.
66
7.2.4. Incineración en una cementera.
66
7.2.5. Valorización de metales.
66
7.2.6. Incineración.
67
7.2.7. Valorización de embalajes.
67
7.2.8. Regeneración.
68
7.2.9. Centro de almacenamiento.
68
8 BIBLIOGRAFÍA
71
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Introducción
L
1
a más conocida definición de Desarrollo sostenible es la de la Comisión
Mundial sobre Ambiente y Desarrollo (Comisión Brundtland) que en 1987 definió Desarrollo Sostenible como: “El desarrollo que asegura las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para enfrentarse a sus propias necesidades”.
Según este planteamiento el desarrollo sostenible tiene que conseguir a la
vez: l Satisfacer a las necesidades del presente, fomentando una actividad económica que suministre los bienes necesarios a toda la población mundial. l Satisfacer a las necesidades del futuro, reduciendo al mínimo los efectos negativos de la actividad económica, tanto en el consumo de recursos como en la generación de residuos, de tal forma que sean soportables por las próximas generaciones.
Por tanto, cuando una empresa decide desarrollar su actividad económica
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
enmarcada en el concepto de desarrollo sostenible debe incorporar
progresivamente
las
mejores
enmarcarse en el denominado “desarrollo sostenible”.
tecnologías
disponibles, las denominadas tecnologías limpias, con
objeto de producir con el mínimo impacto ambiental
fuentes de información, así como información propia
posible.
extraída de la experiencia de más de 15 años del Instituto
El contenido del manual tiene múltiples y prestigiosas
Metal-Mecánico
Las posibilidades de minimizar el impacto ambiental
en el sector de mecanizado de metales abarcan todas
de
la
Comunidad
Valenciana
en
el
asesoramiento medioambiental a empresas del sector de tratamiento de superficies.
las etapas productivas: el almacenamiento de productos químicos, la limpieza, desengrase y mecanizado de
las piezas, la gestión de los residuos, el tratamiento
introducen el manual, enumeran los objetivos del mismo,
de las emisiones, vertidos, etc. La minimización de la
y presentan las técnicas de minimización. Los otros cuatro
contaminación se puede plantear tanto en el origen, es
describen las distintas opciones de minimización agrupadas
decir en la fuente de la contaminación, como en las etapas
según las siguientes áreas:
El manual se divide en siete bloques. Los tres primeros
de reciclaje o reutilización de un residuo o emisión. l Substitución y/o modificación de materias primas
La
experiencia
demuestra
que
la
reducción
del
l Modificación del proceso productivo
nivel de emisiones y residuos, bien en origen, bien por
l Buenas prácticas medioambientales
implantación de tecnologías de reciclaje, puede llevar
l Tecnologías de reciclaje
asociada importantes ahorros de costes, así como mejoras en la calidad, ya sea del proceso o del producto acabado.
La información que contiene el manual así como
su estructura permiten que se pueda utilizar como un
El presente manual pretende ser una herramienta de
complemento a aquellas publicaciones que guían para la
trabajo que permita a las empresas plantearse posibles
realización de los denominados planes de minimización de
opciones de minimización económica asociadas a la
residuos y emisiones. Estas publicaciones son muy útiles
minimización medioambiental, con lo cual conseguirán
para estructurar dicho plan, pero suelen ser de carácter
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
muy horizontal, de tal forma que no permiten identificar las oportunidades de minimización que tiene una actividad industrial en particular. Es aquí donde se muestra útil el presente Manual, de tal forma que tales oportunidades se concretan en actuaciones claras y fácilmente evaluables económicamente.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Objetivos
L
2
os objetivos del presente manual se enmarcan dentro de tres áreas
fundamentales en el ámbito medioambiental: - Información - Concienciación - Divulgación
Los objetivos están dirigidos al mundo empresarial, y son los siguientes:
1- Informar de la existencia de prácticas y alternativas de minimización de residuos y vertidos, con un coste asumible por la pequeña y mediana empresa. 2- Concienciar al empresario de que un comportamiento medioambiental correcto no supone un gasto añadido al producto fabricado, sino todo lo contrario, un ahorro de materias primas y de gestión de residuos/vertidos. 3- Divulgar el manual como una herramienta de ayuda con el fin de facilitar la toma de decisiones tendentes a la implantación de un plan de minimización. Para conseguir los objetivos citados, el manual se ha estructurado de forma clara y sencilla, sin que por ello deje de contener la información técnica necesaria para la correcta implantación de cada una de las opciones de minimización que se plantean.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
U
Clasificación de las técnicas de minimización
3
na clasificación de referencia obligada de las técnicas de minimización
que pueden ser aplicadas por las industrias para la consecución de sus objetivos medioambientales, es la dada en el Manual MEDIA, publicado por el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo y que se refleja en la figura que se adjunta. (Figura 1)
MEDIA son las iniciales correspondientes a Minimización Económica del
Impacto Ambiental, tema genérico abordado por dicho Manual. La publicación se encuadra en el marco de la iniciativa EUREKA, programa europeo de cooperación en el ámbito de la investigación y desarrollo orientado al mercado. El manual se concibe como una herramienta que permite a las empresas desarrollar medidas, técnicas y procedimientos tendentes a la prevención de la contaminación, ayudando al empresario a considerar el aspecto medioambiental como un factor más de competitividad dentro de su estrategia empresarial.
Es muy importante aplicar las técnicas en el orden que se indica en la tabla,
estudiando primero las posibilidades de reducción en la fuente, intentando después el reciclaje interno, y utilizando el reciclaje externo únicamente en caso de que los dos anteriores no sean factibles.
A continuación se introduce de forma breve cada una de las opciones de
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
minimización, de acuerdo con el Manual Media, sirviendo
técnicas similares, pero que su utilización suponga
de base para la estructura del presente manual.
un menor impacto medioambiental. Otra opción es la purificación de la materia prima con el objeto de alargar su vida útil (muchas veces se puede exigir
A) Técnicas de prevención (reducción en origen)
al proveedor que nos suministre el producto con su
mayor grado de pureza).
Son técnicas basadas en la minimización de la cantidad
y/o peligrosidad de las emisiones y residuos en la misma fuente donde se generan mediante alguno de los siguientes
l Modificación
del
proceso
productivo:
Se
trata
de cambios en la tecnología, de procedimiento,
métodos:
sustitución de equipos y maquinaria, segregación de flujos de residuos, mejoras en la gestión de
l Utilización de materias primas sin contaminantes
materiales, etc.
o con una menor proporción de éstos: Supone la sustitución de una materia prima con un potencial alto de contaminación, por otra con prestaciones
l Modificación en actividades complementarias al
12
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
proceso productivo (mantenimiento, limpieza de
plantea una tercera opción, reciclaje externo, que ofrece
instalaciones, depuración de materiales, etc.)
dudas acerca de si debe ser considerada dentro del ámbito de la minimización o no, pero en cualquier caso, es la
l Sustitución o modificación del producto por otro
única alternativa actual que puede escoger una empresa
alternativo compatible con el actual, o incluso con
cuando el resto de opciones de minimización han sido
ventajas desde el punto de vista del mercado. El
rechazadas.
cambio debe suponer una menor generación de emisiones y residuos.
C) Técnicas de reciclaje externo
B) Técnicas de reciclaje en el emplazamiento
En este caso los residuos son retirados por una empresa
externa, existiendo dos modalidades: Son técnicas basadas en el reciclaje del residuo o emisión dentro de la propia instalación, existiendo varias alternativas:
l El residuo es útil como materia prima o segunda materia en una empresa externa, la cual está dispuesta a pagar dinero por él. En este caso, el
l Empleo del residuo como materia prima en el mismo proceso de fabricación o en otro proceso.
residuo o emisión se convierte en un subproducto que es vendido a dicha empresa. Las bolsas de subproductos son muy útiles para encontrar un
l Recuperación de algún material que forme parte
posible comprador de los mismos.
del residuo y que pueda ser utilizado dentro del emplazamiento.
l Se paga a un gestor de residuos para que lo retire y lo trate o regenere en sus instalaciones.
l Utilización del residuo para diferentes aplicaciones útiles dentro de la empresa.
Cuando las dos primeras alternativas no son viables, se 13
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
4
Sustitución y/o purificación de materias primas
4
.1 Introducción
La sustitución de las materias primas es una de las posibles alternativas a utilizar con el fin de reducir la generación de residuos y vertidos en las empresas. En muchos casos, se están empleando materias primas altamente contaminantes en los procesos de preparación y desengrase de las piezas. Sin embargo, existen en el mercado materias primas alternativas basadas en productos de menor peligrosidad, y que al mismo tiempo realizan la misma función o proporcionan los mismos resultados que las materias primas tradicionales. Algunas de estas materias primas ya se han probado obteniendo buenos resultados.
La sustitución puede llevarse a cabo por: l La sustitución directa de una sustancia por otra menos perjudicial. Un ejemplo es la sustitución de desengrases halogenados por otros que no contengan halógenos. l Sustitución de elementos auxiliares que intervienen en los procesos. En este grupo se encuentran alternativas como son, la sustitución de materiales absorbentes por otros de mayor poder de absorción, específicos para la naturaleza del fluido fugado o derramado, el uso de trapos reutilizables
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
y lavables por trapos comunes que fácilmente se
en donde la presencia en boro contribuye a hacer
deshilachan produciendo un residuo inmediato, etc.
más frágiles los aceros obtenidos por refusión.
4.2 Fluidos de corte
Sin embargo, hay un límite en el procedimiento, y es que
las propiedades de bioestabilidad han de ser las necesarias y suficientes. Se han de optimizar las concentraciones en
4.2.1 Sustitución de fluidos de corte con un bajo
ésteres bóricos en los fluidos de corte acuoso.
contenido en boro (o sin boro)
El objeto es reducir las concentraciones de boro en la
formulación del fluido, sin comprometer las propiedades de bio-resistencia. Esta disminución del contenido en boro tiene como finalidad: l Limitar el impacto sobre el medio ambiente de los fluidos de corte acuoso que contienen boro
Por tanto se deberán vigilar los fluidos en servicio y
mantener las concentraciones sobre los valores nominales l Reducir
los
inconvenientes
técnicos
derivados
del contenido en boro; fenómenos de engomado,
(un aumento de la concentración entraña un aumento en el contenido en boro).
formación de depósitos vítreos sobre las guías de las máquinas y herramientas, etc. El boro proviene de
ésteres bóricos usados para la formulación de fluidos
resumirse en:
Las ventajas medioambientales del sistema pueden
de corte acuosos a los que confiere propiedades de bioresistencia (fluidos denominados “bioestables”).
l Reducción del impacto sobre el medio ambiente de los fluidos denominados “bio-estables”.
l Facilitar el reciclaje de lodos de rectificación en acerías 16
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
l Limitación de los fenómenos de engomado, de
La acumulación de metales pesados en los suelos y al
mismo tiempo la posible migración de estos aditivos hacia
formación de depósitos vítreos, etc.
las capas freáticas supone un riesgo de contaminación l Limitación de los riesgos de agresividad cutánea con
grave a causa de la bioacumulación de estos mismos.
respecto a los fluidos con alto contenido en boro que
tienen unos pH elevados.
Las ventajas medioambientales que presentan las
formulaciones nuevas son:
El precio de los productos “de bajo contenido en boro” l Reducción de los riesgos de contaminación de suelos
o “sin boro”, es del mismo orden de magnitud que los
y capas freáticas debido al carácter bioacumulable
productos convencionales.
de los metales pesados.
La problemática de los fluidos sin boro reside en la l Limitación de los riesgos de agresividad cutánea
ausencia de propiedades bactericidas.
provocados por ciertos aditivos. 4.2.2 Sustitución de aditivos que contienen metales
pesados
Se deberían efectuar ensayos previos con el fin de
evaluar las prestaciones de los aditivos de sustitución. Los aceites de extrema presión son utilizados en
Los límites de uso residen en las insuficientes propiedades
las operaciones más severas en las que se trabaja con
de extrema presión de algunos fluidos en servicio, que
metales.
producen desgastes prematuros en las partes activas de
las herramientas de corte.
Los aditivos “antidesgaste” o de extrema presión
que contienen metales pesados (como el ditiofosfato de
zinc, por ejemplo) pueden ser sustituidos por productos
muy elevado. Aún así, se puede encontrar en el mercado
similares que desempeñan la misma función. Su principal
aceites sin metales pesados comparables a los aceites
inconveniente es su elevado coste.
convencionales. 17
El coste de los aditivos de sustitución es, en general,
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Las perspectivas de futuro pasan por el abandono puro
y simple de los aditivos del tipo ditiofosfato de zinc en
de sustitución, principalmente sobre la vida útil de las herramientas de corte.
las formulaciones de fluidos acuosos. Los aditivos que contienen sales de plomo, tales como los naftenatos de
plomo han sido sustituidos en las formulaciones de la
son:
Las ventajas que presentan estos nuevos aditivos
mayoría de fluidos de corte. l Disminución de los riesgos de contaminación para el 4.2.3 Sustitución de aditivos de extrema presión que
medio ambiente, básicamente la relacionada con la
contienen cloro
producción de lluvia ácida.
Se trata de sustituir los aditivos de extrema presión
l Mejora en la valorización de desechos de mecanizado
que contienen cloro por aditivos sin cloro. Entre los aditivos
(virutas, lodos de rectificación, etc.).
más comúnmente utilizados podemos citar: l Reducción de los costes de eliminación de los fluidos l los ésteres con aditivos azufrados.
usados.
l los sulfonatos de sodio y calcio. l los compuestos fosforados y azufrados.
l etc.
más elevado que el de los aceites clorados, entre 1,5
El coste de los aceites sin cloro es sensiblemente
y 2 veces más, pero su coste tiende a disminuir con el
El uso de éstos es limitado evitando su uso en trabajos
aumento de las cantidades producidas. Por otra parte, los
muy severos, de hecho, las mejoras de los aditivos de
aceites no clorados son retirados gratuitamente con vistas
sustitución actuales son insuficientes y pueden dar lugar a
a valorización por reciclaje o regeneración y posterior
un descenso de productividad en ciertas operaciones.
reformulación.
Es recomendable efectuar ensayos previos con el fin de
evaluar las mejoras y consecuencias de utilizar los aditivos 18
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
4.3 Sustitución de los trapos de limpieza tradicionales por trapos de limpieza reciclables
Las ventajas medioambientales que presentan estos
materiales son: l Mejora de la capacidad de absorción de los trapos
empleados.
Los trapos sucios de aceites son residuos tradicionales
en la industria mecánica. Es recomendable que cuando se l Reducción
compren trapos nuevos se estudie la posibilidad de que
del
volumen
de
residuos
peligrosos
generados en las operaciones auxiliares.
estos sean reutilizables tras un proceso de selección y lavado. Esta selección pretende eliminar aquellos en los
l Reducción
que se destruye la estructura del trapo.
del
coste
de
gestión
de
residuos
peligrosos.
4.4 Sustitución de los materiales absorbentes tradicionales por materiales especiales de mayor capacidad de absorción.
En las industrias de mecanizado es habitual el empleo
de serrín para la limpieza de fugas y derrames de aceite
Se aconsejan telas no tejidas y resistentes a aceites
y productos químicos, como de polipropileno, las cuales tienen mejores propiedades absorbentes y de durabilidad. El coste generalmente es competente de cara a la compra de trapos nuevos y de la eliminación directa de éstos.
19
de las máquinas. Sin embargo, la capacidad absorbente del mismo es limitada y, mezclado con los aceites, puede ser autocombustible. Asimismo, se trata de un material muy volátil que se dispersa fácilmente pudiendo dañar la maquinaria.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
En este contexto, se trata de sustituir estos materiales
l Son inertes químicamente y no reaccionan con los
por otros de mayor capacidad de absorción, más limpios y
fluidos que absorben.
seguros para el personal que se desplaza en las zonas de trabajo, reduciéndose los riesgos de caídas y resbalones.
l No son comburentes ni combustibles.
Entre los absorbentes alternativos podemos encontrar tierras de diatomeas calcinadas, sepiolitas, bentonitas,
l Son productos antideslizantes, incluso en estado de
etc.
saturación. l En comparación a los absorbentes tradicionales presentar
una
mayor
capacidad
de
absorción,
versatilidad y rapidez en el proceso de absorción frente a líquidos de alta o baja viscosidad. l Mayor facilidad de manipulación, antes y después de su saturación, dado que no se trata de materiales
volátiles y no forman lodos después de la absorción.
Se trata de minerales naturales, presentados en forma
granulada y disponibles en diferentes tamaños de partícula. Debido a su estructura cristalográfica, estos materiales tienen una elevada superficie específica, lo que les confiere una gran capacidad de absorción de líquidos y fluidos en general.
Las principales características que hacen de estos
absorbentes
el
material
idóneo
para
el
control
de
derrames producidos en la industria de mecanizado son las siguientes:
Serrín contaminado
20
Nuevos productos absorbentes
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Las
principales
presentan
estos
ventajas
materiales
medioambientales derivan
de
su
que
capacidad absorbente dado que es necesario aplicar una menor cantidad de producto lo que implica una reducción en el consumo de materias primas y, consecuentemente, en la cantidad de residuos peligrosos generados.
4.5 Sustitución de filtros convencionales desechables por filtros reciclables.
Los filtros empleados en las propias máquinas-
herramienta para el mantenimiento de los fluidos de corte y aceites, cuando se colmatan por los diversos contaminantes,
son
directamente
reemplazados.
Se
propone la sustitución de estos elementos por otros de material filtrante reutilizable tras un proceso de reacondicionamiento.
Las ventajas medioambientales que presentan estos
materiales serían: l Disminución
del
consumo
de
material
en
las
operaciones de mantenimiento. l Reducción
del
volumen
de
residuos
generados en las operaciones de mantenimiento.
elevada
peligrosos 21
l Ahorro en los costes de gestión.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
5
Modificación del proceso productivo
5
.1. Modificación de los procesos.
El nivel de generación de residuos puede verse reducido por la instalación
de equipos de mayor eficiencia, o modificación y actualización de los existentes. Estos equipos pueden procesar con mayor efectividad las materias primas, produciendo así menos residuos, o reducir el número de productos rechazados que deban ser nuevamente reprocesados o gestionados como residuos.
Generalmente, la instalación de equipamientos más efectivos, se amortiza
por sí misma, debido a la mejora en la productividad, reducción de costes de materias primas y reducción de gastos de gestión de residuos.
Un conjunto de modificaciones simples y de coste reducido son aquellas
encaminadas a evitar las pérdidas y la contaminación de los materiales utilizados en los procesos.
Esto puede ser tan fácil como seleccionar los materiales de las herramientas
acordes con la materia prima que se va a procesar con el fin de reducir la utilización de fluidos de corte, instalar mejores sistemas de juntas en las conducciones para evitar fugas, o instalar sistema de recogida de goteos bajo las instalaciones para recoger las pérdidas y facilitar su reutilización.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
La instalación de nuevos equipos puede requerir
Algunos de los inconvenientes que pueden presentarse
inversiones no sólo en equipamiento, sino también en
son la difícil evacuación de las virutas y el pegado del
infraestructura y formación de empleados. La magnitud
material sobre la propia herramienta.
de las inversiones puede variar ampliamente, en función del tipo de equipamiento usado, desde miles de euros, en caso de pequeños cambios como los ya mencionados, a cifras más importantes en casos como la sustitución de instalaciones abiertas por instalaciones de desengrase cerradas.
Los ejemplos de nuevos equipos de producción de
mayor eficiencia y productividad son numerosos en la literatura, pero habitualmente se dice poco sobre las reducciones que implican en la producción de residuos y en los costes de mantenimiento. 5.1.1. Mecanizado en seco.
Consiste en evitar el empleo de los fluidos de corte
en aquellas operaciones en que su utilización no sea imprescindible.
Generalmente
es
indispensable
la
lubricación y refrigeración aportada por los fluidos de corte, sin embargo, es posible utilizar esta técnica en operaciones sobre materiales de fácil mecanizado, como son la fundición, ciertas aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre, etc. 24
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Las limitaciones del proceso pueden ser: l Operaciones
de
mecanizado
necesitadas
de
propiedades lubricantes medias o elevadas. l Pegado de materiales sobre la herramienta. (acero dulce, ciertas aleaciones cuprosas o de aluminio). l Herramientas
insuficientemente
resistentes
al
Proceso en húmedo
Proceso en seco
desgaste (aceros rápidos). l Operaciones para las que el fluido de corte es utilizado para mejorar el ambiente de trabajo (polvo
Las ventajas medioambientales que presentan estos
materiales son:
de fundición). l Se eliminan las emisiones aceitosas. l Se eliminan los residuos de fluidos de corte usados.
l Mala evacuación de las virutas.
l Se elimina el consumo de agua.
l Se obtienen virutas secas fácilmente valorizables.
Se recomienda que se lleven a cabo ensayos previos
l Se elimina el fluido de corte atrapado en las piezas
sobre las herramientas, materiales y condiciones de
mecanizadas.
mecanizado con el fin de verificar la operación de
l Se elimina la producción de lodos en las operaciones
mecanizado en seco que permite satisfacer las propiedades
de rectificado con abrasivos.
demandadas sin aumentar de forma importante el desgaste de las herramientas.
Como alternativa se encuentra la refrigeración por aire
comprimido.
25
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Las aplicaciones son todavía limitadas pero en continuo
desarrollo, gracias a los nuevos materiales empleados en
Las ventajas medioambientales que presentan estos
cambios de geometría son:
la fabricación de las herramientas y a los tratamientos superficiales que se les viene proporcionando.
l Reducción del volumen de virutas generado.
5.1.2. Introducir cambios en la geometría de las
l Reducción de la pérdida de fluidos de corte por
piezas a mecanizar.
arrastre en piezas y virutas metálicas.
Se pretende introducir en la medida de lo posible
l Reducción de goteos en las zonas de trasiego y
cambios en el diseño de las piezas de forma que se
almacenamiento de las piezas y virutas metálicas
favorezca el escurrido de los fluidos de corte durante
impregnadas.
las operaciones de mecanizado (evitar agujeros ciegos, cavidades innecesarias, etc.).
l Reducción de los costes de almacenamiento de virutas metálicas.
Partir de piezas lo más próximas posible a las definitivas
con la finalidad de reducir el volumen de material a eliminar
5.1.3. Desengrase en fase acuosa
y por tanto el volumen de residuos (virutas) generado.
Se trata de utilizar productos de desengrase acuoso
alcalinos o neutros (lejías o detergentes), para desengrasar piezas mecánicas de las propias máquinas, en sustitución de
disolventes
clorados.
La
alternativa
tiene
como
objetivos: l Suprimir la utilización de los disolventes. l Suprimir las emisiones de compuestos orgánicos 26
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
volátiles en el aire.
o neutra se basa en procesos físico-químicos complejos, pero que podría resumirse en lo siguiente:
l Suprimir los residuos generados por los procesos con disolventes es decir, los baños de disolventes usados
1. Mojado de la superficie metálica.
y los restos de destilación.
2. Desprendimiento de la suciedad. 3. División de la suciedad.
l Reducir la toxicidad de los procesos de desengrase.
4. Dispersión de la suciedad. 5. Peptización de la suciedad.
Los procesos de desengrase en fase acuosa necesitan
6. Saponificación de las grasas animales y vegetales.
baños adaptados a cada uno de los casos de aplicación,
7. Emulsificación
teniendo baños fuertemente alcalinos (pH de 11 a 14),
saponificables.
de
las
grasas
y
aceites
no
débilmente alcalinos (pH de 9 a 11) o baños neutros (pH de 7 a 9). Las fases de desengrasado, enjuague y secado
se llevan a cabo en lugares separados.
estos precisarán de una operación de desengrasado.
de
Las lejías son utilizadas diluidas (1 al 2%). Se trata formulaciones
que
pueden
El enjuague puede ser realizado con agua corriente,
cantidades
siempre y cuando no sea demasiado dura o con agua
variables de compuestos químicos, tales como agentes
desmineralizada, tras haber realizado el desengrasado en
humectantes
un baño alcalino con la intención de obtener una superficie
(tensoactivos
contener
La suciedad puede reaparecer en los baños por lo que
aniónicos
o
no
iónicos),
agentes emulsionantes (fosfatos, carbonatos, boratos,
exenta de manchas.
silicatos, etc.), agentes saponificantes (bases fuertes), agentes complejantes (gluconatos, citratos, etc.) y aditivos
El secado (aire caliente) se realiza en una estufa
diversos tales como agentes antiespumantes, inhibidores
ventilada (secadero) bajo condiciones de vacío. Es
de la corrosión, etc.
imprescindible si la operación siguiente no se realiza en medio acuoso o si la presencia de agua puede resultar
El mecanismo de desengrasado en fase acuosa básica 27
problemática.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
El desengrase se puede llevar a cabo por inmersión (al
l Eliminación
temple), dentro de cubas calentadas o no según el producto
difícil
de
suciedades
pigmentarias,
carbonosas o inertes.
empleado, con una agitación de los baños o de las piezas que podría aumentar la eficacia de la operación, o bien por
l Limpieza de piezas con formas complejas.
aspersión, que se efectúa más comúnmente de manera automática en el interior de toberas de pulverización. La
Las recomendaciones antes de seleccionar la alternativa
temperatura de la solución lixiviante es del orden de 40 a
serían:
60 ºC y la presión de 1,5 bar. l Proceder con ensayos de fiabilidad para la elección
El
campo
de
aplicación
de
la
técnica
sería
de un producto y de un proceso.
el
desengrasado entre operaciones, previo al tratamiento de superficies en fase acuosa o para piezas ya mecanizadas.
l Tener en cuenta la calidad del agua necesaria para la formulación de los baños de desengrase.
Se pueden eliminar aceites, grasas poco adherentes,
emulsiones, fluidos de mecanizado acuoso y pastas de
l Mantenimiento de los baños: necesidad de desaceitar,
pulir sobre piezas mecánicas de pequeñas dimensiones.
desengrasar, aplicando técnicas de ultrafiltración.
La limpieza de piezas de grandes dimensiones se
l Retirada
realiza en máquinas túnel y por aspersión.
de
baños
agotados
por
un
gestor
autorizado.
Los límites del procedimiento son:
l Control de los baños que se encuentran en servicio (medida del pH, alcalinidad, contenido agua, etc.).
l La difícil eliminación de la suciedad de despojos de aceites que puede estar absorbida por la superficie
de las piezas.
son:
Las ventajas medioambientales que presenta la técnica
28
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
l No hay emisión de compuestos orgánicos volátiles.
piezas y el tipo de suciedad.
l No inflamables.
l Instalación sometida a autorización si el volumen de las cubas es superior a 1500 L.
l Sin valor promedio de exposición (VME). l Muy eficaz con los ultrasonidos.
Existe una variante que son las soluciones acuosas de
desengrase con pH ácido, como es el caso de los productos fosfatantes.
l Buena eficacia sobre las manchas hidrosolubles. l Compatible con la mayor parte de los materiales.
5.2. Modificación equipos.
y
sustitución
de
l Precio de renovación del baño bajo (productos 5.2.1. Micropulverización localizada de fluidos de
químicos poco costosos).
corte
Los inconvenientes radican en:
Los objetivos del procedimiento pasan por reducir
el consumo de fluidos de corte y a su vez el facilitar la
l Tratamiento de efluentes.
valorización de virutas (no contaminadas de aceite). l Consumo de energía (calentamiento de baños y
secado).
El dispositivo de micropulverización a baja presión
permite pulverizar un fluido de corte adaptado en las zonas l Riesgo de corrosión (necesidad de utilizar productos
de formación de viruta. El fluido de corte así pulverizado facilita el deslizamiento de las virutas sobre la herramienta,
que contengan inhibidores de la corrosión).
después, por el calor formado por el cizallamiento y el l Procedimiento de precio flexible según la familia de 29
deslizamiento del metal, se vaporiza para dejar a las
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
virutas con un tacto seco.
La micropulverización localizada no puede ser llevada
a cabo siempre, especialmente en las operaciones de
El fluido de corte utilizado para este tipo de aplicación
mecanizado donde el contacto entre la pieza mecanizada y la
posee propiedades lubricantes que le son conferidas en
herramienta es muy íntimo y que necesitan de propiedades
la mayoría de los casos por los lubricantes de origen
de lubricación preponderantes. Otra limitación del proceso
vegetal o por los ésteres sintéticos. Las propiedades de
sería para materiales muy difíciles de mecanizar.
biodegradabilidad de estos productos secos son apreciadas si los riesgos de contaminación del medio natural son muy
reducidos.
micropulverización de manera cuidadosa (la niebla formada
Como recomendación se puede nombrar el ajustar la
no debe estar en contacto con el ojo humano sin protección)
La mayor parte de las aplicaciones de este tipo de
y también el posicionar la tobera de manera precisa en la
mecanizado son aquellas donde el contacto entre la
zona de deslizamiento de la viruta (un montaje rígido en el
herramienta y la pieza mecanizado no es muy íntimo y
soporte de la boquilla de micropulverización es a menudo
necesita de propiedades de refrigeración preponderantes.
indispensable).
Podría utilizarse en procesos tales como el torneado, el fresado, el aserrado, etc.
Las ventajas medioambientales que presentan estos
sistemas son las siguientes: l Reducción muy importante del consumo de fluidos de corte. l Reducción en la producción de desechos de fluidos de corte. l No se produce tanto consumo de agua. Aplicación de taladrina en chorro
Aplicación de taladrina por pulverización 30
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
l Mejora de la gestión de los desechos, ya que las virutas son más fácilmente valorizables.
entorno de trabajo a concentraciones permitidas que no incidan sobre la salud de los trabajadores.
El coste de un sistema de micropulverización vendría
Como segundo objetivo se obtiene una cantidad de
en función del número de toberas y del tipo de dispositivo
aceite filtrado que es posible reutilizar en los procesos de
de accionamiento. El retorno de la inversión económica
mecanizado.
realizada se efectúa en general entre algunos meses y un año. Es de mención la supresión del coste de eliminación
de los desechos.
siguientes factores:
La eficacia del sistema de depuración depende de los
5.2.2. Instalación de sistemas de captación y
l Caudal de aire a tratar
depuración de las nieblas y aceites
l Tipo de substancias y concentración l Relación entre aerosoles y vapores
Ya se ha comentado la utilización de aceites o
l Tamaño de partículas
emulsiones de aceite-agua en los procesos de mecanizado.
l Posible realimentación del aire purificado
La aplicación a altas temperaturas de dichas emulsiones lubricantes-refrigerantes desprende grandes cantidades
de aerosoles o nieblas aceitosas que, a partir de una
los sistemas filtrantes electrostáticos y los separadores vía
Algunos de los sistemas de separación de aerosoles son
determinada concentración en el ambiente, constituyen un
húmeda o combinaciones de ambos.
nivel de toxicidad muy alto para las personas en su lugar de trabajo.
También han surgido los sistemas de depuración
de aerosoles mediante filtros de láminas sinterizadas.
El objetivo de estos sistemas es la captación y
Están basados en el principio de un filtro de superficie
depuración de estas nieblas para impedir la contaminación
de partículas con sistema de limpieza automática. Los
atmosférica y reducir las emisiones producidas en el
elementos separadores están constituidos por una serie de láminas rígidas de polietileno poroso sinterizado que,
31
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
permiten el paso del aire y retienen en su superficie de forma casi absoluta las microgotas de emulsión. De forma
l La neblina de aceite se deposita en todas las
periódica se efectúa una limpieza con aire comprimido a
superficies volviéndolas resbaladizas, con estos
contracorriente.
sistemas se reducen los riesgos de accidentes que se puedan generar debido a esta causa.
La emulsión es totalmente recogida a través de una
tubería de drenaje y enviada a un depósito de reserva para
l Minimización del consumo de aceite, ya que tras
su posterior devolución al circuito.
el filtrado se reutiliza en el nuevo proceso de mecanizado. l Ahorro en los costes de limpieza de máquinas, suelos, techos y luminarias. l Recirculación en continuo del agua proveniente de las calderas y del circuito de refrigeración, por lo que no existe vertido.
La implantación de este tipo de sistemas conlleva una
serie de ventajas: l Evita que los operarios respiren la perjudicial neblina de aceite mejorando así el entorno de trabajo. l Separación de las partículas de aceite de tamaño inferior a 3,5 mm. obteniendo un contenido residual de aceite en el aire de 0,0001 mg/m3 de aire.
5.2.3. Centralización del suministro de aceites de lubricación
Consiste en reemplazar los tradicionales depósitos de
aceite individuales, por un sistema de reserva y suministro totalmente centralizado en todas aquellas máquinas con requerimientos de aceite de lubricación similares. De esta forma se realiza un control sobre la posible degradación y contaminación del aceite mediante el análisis de algunas 32
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
de sus características (pH, conductividad, contenido en
de corte en aquellas máquinas de tipo análogo. Esta medida
agua, etc.), que permite una actuación inmediata de cara
será posible en aquellas operaciones de mecanizado en las
a corregir las anomalías detectadas y alargar el tiempo de
cuales las necesidades o requerimientos de propiedades
utilización de los aceites.
lubricantes y refrigerantes de los fluidos de corte sean muy similares.
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema serían las siguientes:
Esta medida supone simplificar en gran medida las acciones de inspección y mantenimiento de los fluidos de corte de
l Reducción del número de aceites de lubricación empleados.
cara a detectar toda degradación y/o contaminación de los mismos y así proceder a su reajuste a través de las acciones de mantenimiento apropiadas.
l Reducción del volumen de stocks. l Reducción de pérdidas. l Simplificación
de
las
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema son las siguientes: operaciones
de
control
(inspección y mantenimiento).
l Reducir el número de tipos de fluidos de corte empleados.
l Reducción de los costes de gestión.
l Reducir los tiempos de preparación de fluidos de corte.
l Simplificación de las operaciones de mantenimiento. l Incrementar la estabilidad de los fluidos. 5.2.4 Centralización del suministro de fluidos de
l Reducción de pérdidas.
corte l Simplificación de operaciones de control (inspección
Se trata de unificar o centralizar el suministro de aceites 33
y mantenimiento).
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
l Reducción de los costes de gestión. l Cumplir l Reducción del volumen de stocks.
la
legislación
vigente
en
materia
de
emisiones. l Entorno de trabajo más limpio y saludable.
5.2.5. Sistemas de captación y filtración de los polvos generados en los procesos de mecanizado
l Valorización de los polvos metálicos.
por abrasión 5.2.6.
Se trata de instalar sistemas de aspiración y filtrado
Empleo
de
máquinas-herramienta
con
carenados de protección
para el polvo generado en el proceso de mecanizado. Utilizar equipos que dispongan de carenados de protección/
El polvo producido es principalmente de naturaleza
metálica,
aunque
también
aparece
polvo
retención, ya que las condiciones de operación (altas
abrasivo
velocidades de mecanización, presión y direccionamiento
consecuencia de la destrucción de la propia herramienta
de las taladrinas, etc.), propician salpicaduras de los fluidos
abrasiva durante el proceso.
de corte al exterior, así como la proyección de pequeñas partículas metálicas.
Existen principalmente dos sistemas de separación
de polvo, por vía seca y por vía húmeda. Los sistemas
Las ventajas medioambientales que presenta este
de filtración en seco permiten la valorización del polvo
sistema serían las siguientes:
metálico. Combinando estos sistemas con equipos de separación que discriminen el polvo abrasivo del polvo
l Reducción de la pérdida de fluidos de corte por
metálico (del tipo separadores magnéticos), se obtiene un
salpicaduras.
polvo metálico fácilmente valorizable. l Reducción
Las ventajas medioambientales que presenta este
trabajo.
sistema serían las siguientes: 34
del
ensuciamiento
del
entorno
de
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
l Reducción de los riesgos higiénicos asociados a la dispersión de los fluidos de corte. l Reducción del riesgo de accidentes por proyección de partículas metálicas.
35
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
6
Buenas prácticas medioambientales
6
.1. Introducción
Las buenas prácticas medioambientales, un subconjunto de métodos de
prevención de la contaminación, son actividades enfocadas hacia los aspectos humanos y organizativos de la producción. Generalmente, no implican la inversión en infraestructuras y equipos aunque de la ejecución de algunas buenas prácticas pueden resultar inversiones significativas de capital cuando se aplican a toda la empresa. Algunas de las buenas prácticas que se relacionarán, proporcionarán una mejora en la calidad del producto y una reducción de los costes operacionales junto con una reducción en la generación de residuos. Además, generalmente éstas mejorarán el comportamiento medioambiental de un taller, incluyendo aspectos de Seguridad e Higiene.
6.2. Sensibilización y formación de operarios
La forma de trabajar de los operarios de un taller de mecanizado de metales
tiene una importante repercusión en el grado de contaminación producida por los procesos, de forma que su papel es fundamental a la hora de abordar un plan de prevención de la contaminación. Sin su colaboración y participación activa, incluso el mejor de los planes de minimización puede estar condenado al fracaso.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
La sensibilización y la formación deben dar comienzo
l Requisitos legales medioambientales y cómo afectan
con una clara política medioambiental de la empresa que
a los procesos en los que se desarrolla su trabajo.
se traduzca en un programa de control y prevención de la contaminación. La política debe ser comunicada a todos
l Importancia de la prevención de la contaminación
los empleados y reforzada de varias formas en orden a
(coste de la contaminación, seguridad e higiene,
crear una actitud positiva que permita alcanzar de forma
mejora
eficaz los objetivos medioambientales de la empresa.
preservación del medio ambiente)
del
ambiente
del
puesto
de
trabajo,
l Cómo pueden afectar los costes de gestión de la
La formación dada a los operarios debe contener los
siguientes elementos:
contaminación
(reactivos
de
depuración,
agua,
gestión de residuos, etc.) a los salarios. l Cómo, porqué y dónde se produce la contaminación y cómo puede minimizarse
Es necesario establecer un sistema de indicadores que
permita medir el éxito del programa de formación. Para l Métodos de mantenimiento preventivo para la reducción de la contaminación.
ello la empresa debe tener un histórico de consumo de materias primas, producción de residuos, etc., con objeto de evaluar la eficacia de los planes de prevención. Para
l Procedimientos de la empresa para la manipulación de las materias primas
motivar la participación de los empleados en esos planes es muy interesante establecer primas, premios y cualquier otra forma de reconocimiento que estimule un papel activo
l Procedimientos de actuación frente a fugas y
de los mismos.
derrames. l Actuaciones concretas para la prevención de la contaminación en cada puesto de trabajo
38
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
6.3. Compra, almacenamiento manipulación de materias primas
y
estos en todas las operaciones. l Evitar
Las buenas prácticas relacionadas con la compra,
almacenamiento
y
manipulación
de
los
comprar
en
exceso,
considerando
las
necesidades reales de los procesos.
productos
químicos se encaminan a reducir las pérdidas de estos
l Comprar los productos en recipientes de dimensiones
que se producen por fugas, derrames, deterioro del
adecuadas al uso y a las características del producto,
producto y otras causas y que finalmente se traducen en
procurando minimizar el número de envases. A ser
contaminación.
posible utilizar envases reutilizables. l Establecer un protocolo de aceptación de muestras de
6.3.1. Gestión de compras e inventarios
productos, aceptando solo aquellos cuyo proveedor
Un control de inventarios se concibe con el fin de que
la empresa no tenga más materias primas que las que
se comprometa a recoger en caso de no utilizarse en su totalidad.
realmente necesita. Además de la ocupación de espacio y el inmovilizado que supone, la ausencia de un adecuado
l Utilizar un sistema de gestión FIFO (first-in-first-
control de inventarios puede derivar en la generación
out), llevando a cabo una rotación de los envases
de residuos procedentes de materias primas que ya no
situados en el fondo de las estanterías hacia delante
son necesarias, que han caducado o se han deteriorado,
cuando lleguen productos nuevos.
momento en el cual se han convertido en un residuo. l Seleccionar
Un conjunto de buenas prácticas relacionadas con este
disolventes
de
baja
volatilidad
y
densidad elevada para evitar emisiones, pérdidas de material y mejorar las condiciones laborales de los
capítulo pueden ser las siguientes:
trabajadores. l Estandarizar los productos químicos utilizados, de tal forma que se utilice el menor número posible de 39
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
6.3.2. Almacenamiento de productos químicos
l Todos los envases, especialmente los de sustancias peligrosas, deben estar debidamente etiquetados.
Las
buenas
prácticas
en
el
almacenamiento
de
productos químicos se encaminan a la reducción de los
l Separar los envases de sustancias o productos
residuos producidos por el deterioro de los productos
peligrosos del resto de envases para evitar que estos
debido a la exposición a agentes atmosféricos o contacto
últimos puedan ser contaminados por los primeros
con otros productos incompatibles, derrames por defectos,
en caso de accidente (rotura de envases, etc.).
daños en los recipientes, etc. Una relación de estas buenas prácticas es la siguiente:
l Guardar las distancias reglamentarias de seguridad entre productos incompatibles evitando que se
l Definir y construir adecuadamente el área de
produzcan reacciones entre los productos, por
almacenamiento de materias primas. Es aconsejable
ejemplo: separar los productos inflamables de los
mantener el área de almacenamiento protegido de las
agentes oxidantes reduce el riesgo de incendio.
inclemencias del tiempo, las temperaturas extremas, humedades, vapores corrosivos, etc. Estos elementos
l El almacenamiento de productos inflamables debe
pueden deteriorar las materias primas como son los:
realizarse, preferiblemente, en el interior de armarios
abrasivos, aditivos, taladrinas, disolventes, etc.
resistentes al fuego.
l Conservar el área del almacén bien iluminada, limpia
l Las zonas de almacenamiento de productos peligrosos
y sin obstáculos.
(disolventes, etc.), deben estar convenientemente refrigeradas y ventiladas para reducir riesgos de
l Los
materiales
y
productos
peligrosos,
serán
acumulación por evaporación de sustancias tóxicas,
correctamente almacenados respetando una cierta
inflamables, etc.
separación entre ellos, facilitando la comprobación e inspección de los contenedores y recipientes.
l Habilitar áreas de contención en las zonas donde se almacenen líquidos (disolventes, aceites, etc.), 40
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
limitando el área que pudiera estar afectada por
contaminación de materiales. De este conjunto se pueden
derrames accidentales.
destacar las siguientes: l Realizar las operaciones de carga y descarga en zonas bien iluminadas, señalizadas, y sin obstáculos. l Establecer operaciones
l Almacenamiento de los fluidos de corte y aceites de lubricación en depósitos limpios y con buena ventilación para evitar contaminaciones por agentes externos;
microorganismos,
fluidos
extraños,
suciedad, etc.
de
carga,
escritos descarga,
para
las
trasvase,
formulación de aceites de corte, etc. y designar al personal responsable de estas operaciones. l Prever en las zonas donde se realizan operaciones de trasvase la instalación de sistemas que faciliten el escurrido hacia recipientes que permitan la
l Utilizar estanterías en el almacenamiento de los abrasivos evitando la deformación de cintas, lijas y discos y mantener las cajas cerradas para evitar que entre humedad o polvo que podría deteriorarlos.
recuperación del producto y evitar el goteo, derrame o vertido accidental de los productos trasegados l Cuando se abra un envase asegurarse de que este queda cerrado, sobre todo si contiene disolventes volátiles.
6.3.3. Manipulación de productos químicos
procedimientos
Es posible implantar un conjunto de buenas prácticas
en las operaciones de carga y descarga, transporte y manipulación de materias primas con objeto de que se dirijan hacia la prevención de derrames, fugas y
41
l Reducir en la medida de lo posible la distancia desde el almacén de materias primas hasta el punto de utilización para reducir el riesgo potencial de roturas y derrames durante el trasiego de los productos (taladrinas, disolventes, etc.).
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
6.4. Buenas prácticas proceso productivo
referentes
ambiente.
al
l Evitar que los fluidos lubricantes goteen y se mezclen
En el mismo proceso productivo es posible implantar
con el fluido de corte, mermando la capacidad de
un conjunto de buenas prácticas cuyo principal objetivo es
refrigeración por el crecimiento y proliferación de
la prevención de derrames, contaminación de materiales y
microorganismos.
la mejora de las condiciones laborales. l Evitar que los fluidos de corte que impregnan las virutas metálicas de mecanizado goteen y se escurran
l Trabajar siempre que sea posible con máquinas-
hacia las arquetas.
herramienta que posean carenado para evitar la pérdida de fluidos de corte por salpicaduras, la proyección de partículas metálicas, el consiguiente ensuciamiento de la zona de trabajo y reducir la generación de ruidos. l Aplicar el fluido de corte de forma correcta sobre la interfase pieza-herramienta, asegurando la eficiencia del fluido en relación a la lubricación y refrigeración, reduciendo el desgaste de la herramienta, al tiempo que se disminuye la contaminación del fluido y se
l No mezclar las virutas secas con las virutas impregnadas para evitar que las virutas limpias sean
alarga su vida útil.
contaminadas y se conviertan en residuos peligrosos con el consiguiente aumento de los costes de gestión
l La zona de trabajo de cada una de las máquinas
externa.
debe cerrarse o introducir sistemas de extracción, que recojan dichas neblinas e incorporar sistemas de tratamiento que eviten su descarga al medio
l Centralizar, en la medida de lo posible, el suministro 42
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
de los fluidos de corte y de aceites de lubricación, reduciendo la variedad en uso y simplificando las operaciones de control y seguimiento de la calidad del mismo y emplear fluidos de corte compatibles entre sí para evitar problemas de contaminación por incompatibilidades en las operaciones de cambio de los mismos. l Seleccionar el tipo de abrasivo a utilizar en función del tipo de proceso, tipo de material a trabajar y del grado de abrasión requerido, lo que permitirá reducir
l En las operaciones de desengrase de las piezas es
el número de rechazos tanto del material como de la
conveniente sustituir los agentes desengrasantes
herramienta.
por otros menos contaminantes. l Durante el proceso de soldadura debe emplearse una campana extractora con filtro incorporado para evitar la acumulación de los gases de combustión.
l En las operaciones de granallado se trabajará siempre con los equipos cerrados. De esta forma se evitarán proyecciones de material que pueden ocasionar daños al operario y pérdidas del material abrasivo.
43
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
6.5. Buenas prácticas mantenimiento
referentes
pH y conductividad del fluido, concentración de
al
partículas, tendencia a la formación de espumas, etc.
El mantenimiento preventivo consiste en la inspección
l Mantener el área de trabajo libre de suciedad para
y limpieza periódica de equipos e instalaciones, incluyendo
evitar la contaminación de los fluidos de corte.
la lubricación, comprobación y sustitución de piezas en mal estado. Desde el punto de vista de la prevención de la contaminación, el mantenimiento preventivo, la reposición de niveles y materiales pueden minimizar fugas, derrames, pérdidas por evaporación y otros escapes de productos químicos potencialmente tóxicos. En este sentido, se deben coordinar los planes de mantenimiento e inspección para asegurar que el equipamiento opera en condiciones óptimas de eficiencia.
l En las operaciones de cambio y sustitución del fluido de corte asegurarse de que todo el sistema
Las
empresas
que
disponen
de
programas
de
refrigerante está limpio, comprobando que el agua
mantenimiento efectivos pueden observar un incremento
de enjuague introducida sale clara.
en los costes de producción; sin embargo, generalmente, estos costes son contrarrestados por la disminución de
Relacionadas con los aceites de lubricación:
paradas por avería. l Realizar un seguimiento de los aceites de engrase y
Relacionadas con los fluidos de corte:
lubricación en servicio, controlando la evolución de los mismos durante su servicio, mediante el empleo
l Realizar un seguimiento continuo de los fluidos de
de técnicas como son la medida de la conductividad,
corte en servicio mediante el control de la viscosidad,
de la concentración (refractómetro), viscosidad, etc., 44
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
y de esta forma optimizar el momento del cambio.
fondo de destilación que será tratado como residuo peligroso.
l Efectuar
un
mantenimiento
máquinas-herramienta,
preventivo
principalmente
de
las
en
lo
referente al sistema de lubricación para reducir pérdidas por derrames y contaminaciones de los fluidos por fugas, etc.
l Cierre inmediato y correcto de los envases con disolventes
en
las
operaciones
de
limpieza
y
mantenimiento para disminuir las emisiones al ambiente de trabajo y la posibilidad de pérdidas por derrames. l Extremar las precauciones al rellenar los niveles de aceites y otros fluidos, reduciendo el riesgo de
l Seleccionar disolventes de baja volatilidad y densidad
derrames, que deterioran el suelo y cuya limpieza
elevada dado que se reducen las emisiones y se
puede dar origen a la contaminación de las aguas.
mejora las condiciones laborales de los operarios.
Relacionadas con los desengrases:
Otros:
l Instalar un sistema de destilación para la recuperación de disolventes. Así solo quedará como residuo un 45
l Revisar
la
integridad
de
los
tanques
de
almacenamiento de gases de soldadura para evitar
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
escapes. l Evitar
el
uso
indiscriminado
de
agua
en
las
operaciones de limpieza de los equipos, reduciendo el volumen de agua contaminada de aceites, grasas, etc. que se convierten en un vertido que es necesario tratar. l Realizar revisiones periódicas de los depósitos de productos (aceites, taladrinas,...) para identificar pérdidas. l Evitar excesos de material absorbente en la recogida de fugas y derrames y separar el material absorbente según tipo y según contaminante para facilitar su gestión. l No mezclar residuos no peligrosos con residuos peligrosos
para
evitar
que
los
primeros
sean
contaminados y se conviertan en residuos peligrosos con el consiguiente aumento de los costes de gestión
46
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
47
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Tecnicas de reciclaje
O
7
tra medida encaminada a reducir la generación de residuos y emisiones
es el empleo de técnicas de reciclaje. Se pueden distinguir dos tipos de reciclaje principales:
- TÉCNICAS DE RECICLAJE INTERNO (RI), basadas en el reciclaje del residuo o emisión dentro de la propia instalación y con la finalidad de la reutilización del residuo principalmente en el mismo proceso de fabricación o en otro proceso.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
- TÉCNICAS DE RECICLAJE EXTERNO (RE), en las que
contaminantes influirán en el equipamiento y la tecnología
los residuos son retirados por una empresa externa en
a escoger.
cualquiera de las dos siguientes modalidades: l El residuo es útil como materia prima o segunda materia en otra empresa externa.
La contaminación puede ser controlada de una forma
más efectiva cuando la fuente y la frecuencia de la misma es conocida. Los contaminantes que provienen de la rotura de la herramienta o de la pieza a mecanizar, pueden ser
l Se paga a un gestor de residuos para que lo retire y lo trate o regenere en sus instalaciones.
analizados para adaptar los procedimientos de limpieza, así como, los precipitados insolubles que se forman en el agua. La contaminación a menudo ocurre como resultado de hechos fortuitos como las barreduras del suelo. Estos
7.1 TECNICAS DE RECICLAJE INTERNO
sucesos son difíciles de controlar en un sistema básico, pero pueden reducirse cuando las decisiones sobre los
Un apropiado procedimiento para el reciclaje y la
procesos y equipos son tomadas con respecto al reciclaje.
selección del mejor equipamiento para llevarlo a cabo, dependerá de un análisis previo de las características de
Los equipos de limpieza pueden usarse por separado o
la materia, fluido o producto que se pretende reciclar,
bien combinados, y son:
por ejemplo en el caso de un lubricante será necesario conocer su naturaleza y la contaminación potencial del
l Tanques de decantación
fluido durante su vida útil.
l Tanques de flotación l Hidro-ciclones
Los fluidos de mecanizado de metales que se pretenden
reciclar,
pueden
contener
una
gran
diversidad
de
l Separadores magnéticos l Centrifugadoras
contaminantes líquidos y pastosos. La química, el tamaño
l Equipos de ultrafiltración
de partícula, la geometría y la concentración de estos
l Equipos de ósmosis inversa
50
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
7.1.1. Tanques de decantación
Se trata del empleo de tanques de decantación
formados por dos secciones diferenciadas y separadas por medio de unas pantallas. En la primera sección se retienen los aceites pesados contaminantes, que pueden ser recogidos mediante un desengrase en banda o cualquier otro procedimiento, y una segunda sección en la que se aísla el fluido limpio. Normalmente, este tipo de tanques es el primer eslabón de los procesos de limpieza de fluidos.
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema son las siguientes: l Reutilización de los fluidos de corte contaminados de partículas y aceites externos. l Aumento de la vida útil de los fluidos de corte. l Reducción del consumo. l Reducción del volumen de efluentes. l Disminución equipos.
51
del
desgaste
de
herramientas
y
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
7.1.2. Tanques de flotación para la limpieza de
taladrinas usadas
sistema son las siguientes:
En los tanques de flotación se producen burbujas por la
Las ventajas medioambientales que presenta este
l Reutilización de los fluidos de corte contaminados de
acción de una agitación bien mecánica o bien producida
partículas y aceites externos.
por la introducción de aire comprimido. Las burbujas se pegan en las paredes (especialmente si hay agentes
l Aumento de la vida útil de los fluidos.
surfactantes), mientras ascienden hacia la superficie, arrastrando la contaminación del fluido, en la que se forma
l Reducción del riesgo de crecimiento de bacterias y
una espuma que ha de ser eliminada.
desestabilizado de las emulsiones.
En los fluidos de corte se utilizan para separar el aceite
l Reducción del consumo.
contaminante externo, ya que éste flota en la superficie promovido por una técnica de aireación. Para su extracción,
l Reducción del volumen de efluentes.
pueden emplearse discos rotativos u otros sistemas destinados a tal fin.
l Disminución
del
desgaste
de
herramientas
y
equipos. 7.1.3. Utilización de hidro-ciclones para la limpieza de taladrinas usadas
Los hidro-ciclones actúan imprimiendo una aceleración
a los fluidos de corte. El fluido bombeado a gran velocidad, es alimentado tangencialmente a un depósito cónico, donde las partículas más pesadas son forzadas contra la pared. Los contaminantes salen por el fondo, mientras 52
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
que por la presión imprimida por detrás, resultante de
la configuración cónica del recipiente, el fluido limpio
sistema son las siguientes:
Las ventajas medioambientales que presenta este
sale por la parte superior. Los hidro-ciclones pueden ser l Reutilización de los fluidos de corte contaminados de
utilizados eficazmente tras los tanques de estabilización
partículas.
(decantación) para retirar los contaminantes residuales. Por lo general, el equipo es efectivo para fluidos de baja
l Aumento de la vida útil de los fluidos.
viscosidad.
l Reducción del consumo. l Reducción del volumen de efluentes. l Disminución
del
desgaste
de
herramientas
y
equipos. 7.1.4. Empleo de centrifugadoras para la limpieza de taladrinas usadas
El principio de eliminación es similar al de los hidro-
ciclones aunque en este caso se imprimen aceleraciones más elevadas. Las centrifugadoras son efectivas en un rango variado de viscosidades y puede ser diseñado para aplicaciones específicas.
Las centrifugadoras de baja velocidad son efectivas
para eliminar partículas, mientras que los equipos de alta 53
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
velocidad son efectivos para eliminar partículas y manchas
l Reducción del consumo.
de aceite. l Reducción del volumen de efluentes. l Disminución
del
desgaste
de
herramientas
y
equipos. 7.1.5
Utilización de separadores magnéticos para
la limpieza de taladrinas usadas
El sistema consiste en el empleo de un tambor
magnético que atrae a las partículas metálicas inmersas en el fluido de corte facilitando su extracción. En general, este mecanismo es más efectivo en fluidos base acuosa por su menor viscosidad. También pueden emplearse cintas transportadoras magnéticas para la eliminación de virutas de los fluidos de corte. En ocasiones los tanques de estabilización, los separadores magnéticos y las
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema son las siguientes:
centrifugadoras, se pueden usar en combinación para favorecer la limpieza del fluido.
l Reutilización de los fluidos de corte contaminados de partículas y aceites externos. l Aumento de la viscosidad de los fluidos.
54
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
7.1.6. Empleo de técnicas de filtración para la limpieza de taladrinas usadas
El procedimiento consiste en hacer pasar el fluido
de corte usado y contaminado de partículas a través de diversos materiales filtrantes. La fuerza que provoca la filtración puede ser la gravedad o la aplicación de presión o vacío. Existe una gran variedad de filtros, tanto de diversos materiales como de formas y conformaciones diferentes; la selección de uno u otro dependerá principalmente del tamaño de partícula a eliminar. Los tubos y hojas de filtro (principalmente de materiales como nylon o tejidos de
Las ventajas medioambientales que presenta este
alambres) son usados para extraer pequeñas partículas y favorecer los finos acabados en las operaciones de
sistema son las siguientes:
mecanizado. Las tierras de diatomeas mejoran la filtración, l Reutilización de los fluidos de corte contaminados de
pero también pueden eliminar ciertos aditivos de los aceites.
partículas metálicas.
l Aumento de la vida útil de los fluidos.
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema serían las siguientes: l Reducción del consumo. l Reutilización de los fluidos de corte contaminados de partículas.
l Reducción del volumen de efluentes. l Disminución
del
desgaste
de
herramientas
equipos. 55
y
l Aumento de la vida útil de los fluidos.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
l Reducción del consumo.
membranas se utiliza el flujo tangencial, de esta forma se efectúa un barrido de la superficie de la membrana
l Reducción del volumen de efluentes. l Disminución
del
desgaste
de
herramientas
evitando la deposición de materia sobre la misma. y
equipos.
Esta técnica se utiliza cuando se requiere una gran
calidad del fluido, aunque se precisa de una filtración previa y técnicas de estabilización para conseguir un
l Disminución de los riesgos de agresión cutánea.
procedimiento efectivo.
7.1.7. Utilización de técnicas de ultrafiltración para el tratamiento de las taladrinas usadas
Se trata de una técnica de filtración en la cual el
diámetro de los poros de la membrana-filtro es muy pequeño, del orden de 25 Å, de manera que permite separar las macromoléculas (aceites externos contaminantes, bacterias así como diversos contaminantes de tamaño superior a la porosidad media de las membranas).
La transferencia de masa se produce a través de
membranas denominadas semipermeables. La solución a tratar se concentra debido a un paso selectivo del agua, mientras que el resto de constituyentes de la taladrina quedan retenidos en función de su tamaño. La transferencia de agua a través de las membranas se debe a un gradiente de presión (150-200 kPa). Para evitar el colmatado de las 56
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema son las siguientes: l Obtención de un fluido de alta calidad. l Reutilización de los fluidos de corte acuosos. l Control de las proliferaciones bacterianas. l Incremento de la vida útil del fluido. 7.1.8. Utilización de técnicas de microfiltración l Reducción del consumo.
para el tratamiento de las taladrinas usadas
l Reducción del volumen de efluentes.
Se basa en el mismo principio que la ultrafiltración con
la diferencia de que la porosidad nominal de las membranas es superior (del orden de 0.1 a 10 mm), realizando una filtración más grosera.
El empleo de membranas cerámicas confiere una
excelente resistencia mecánica y química al sistema.
Es aconsejable un tratamiento previo de los fluidos de
corte usados del tipo filtración, decantación, etc., que va a permitir una mayor eficacia del sistema, reduciendo los riesgos de colmatación.
57
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Con la técnica de microfiltración tangencial no es
posible retener las bacterias, para ello debería recurrirse
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema serían las siguientes:
a la ultrafiltración. l Obtención de un fluido de alta calidad. l Reutilización de los fluidos de corte acuosos. l Incremento de la vida útil del fluido. l Reducción del consumo. l Reducción del volumen de efluentes.
7.1.9. Empleo de la técnica de evaporación al vacío para el tratamiento de los fluidos de corte acuosos agotados
Se trata de una técnica térmica que permite mediante
calefacción del fluido de corte a temperatura superior a la de su punto de ebullición, separar parcialmente el agua contenida en el fluido. La evaporación a baja presión o vacío permite reducir la temperatura de ebullición y con ello obtener un considerable ahorro en los costes energéticos.
Mediante esta técnica se consiguen dos fases, una 58
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
concentrada, que deberá ser gestionada como residuo
tóxico y peligroso, y un condensado (agua), que podrá ser
sistema serían las siguientes:
Las ventajas medioambientales que presenta este
reutilizada. l Reduce
el
volumen
de
residuos
peligrosos
a
gestionar. l Ahorro en los costes de gestión. l Reutilización del agua de las taladrinas. 7.1.10.
Empleo
de
tratamientos
físico-químicos
sobre las taladrinas acuosas agotadas
Este tratamiento consiste en añadir a las taladrinas
agotadas una serie de reactivos, como el cloruro férrico, hidróxido cálcico y polielectrolitos de diferentes tipos, que permiten conseguir la neutralización, precipitación y floculación de los productos contaminantes, de modo que una vez decantados y separados los lodos producidos, el agua queda lo más purificada posible. Estos efluentes acuosos pueden eventualmente ser sometidos a un tratamiento secundario para cumplir con los valores límites de vertido exigidos por la legislación vigente. Los lodos producidos siguen siendo residuos peligrosos, aunque presentan un volumen inferior al original.
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema son las siguientes: 59
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
l Reduce
el
volumen
de
residuos
peligrosos
a
gestionar.
en operaciones de rectificación. La retirada de lodos se efectúa secuencialmente de forma semiautomática o en
l Ahorro en los costes de gestión.
continuo sobre una máquina automática. Estos lodos, con un 25-35% de sequedad, deben ser convenientemente gestionados.
7.1.11. Tratamiento de los efluentes de los procesos de abrasión mediante técnicas de centrifugación por
El efluente proveniente de los procesos de mecanizado abrasión
es
centrifugado.
Los
materiales
en
suspensión se aglomeran sobre las paredes internas del recipiente de la centrífuga, formando una torta de lodo. El líquido obtenido se traslada hacia una cuba de
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema son las siguientes: l Reciclaje de la fase líquida de los efluentes. l Reducción del volumen de residuos peligrosos a gestionar.
agua clara donde puede posteriormente ser reciclado 60
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
l Ahorro en los costes de gestión.
Una vez los aceites se encuentran en la superficie del
fluido, pueden ser recogidos mediante la acción de diversos tipos de desaceitadores:
l Reducción del consumo de agua. 7.1.12. Extracción de los aceites externos presentes en los fluidos de corte acuosos
Para una separación eficaz es necesario que la capa de
aceite flote sobre la superficie del fluido, para lo cual es fluido debe permanecer un periodo de tiempo en reposo. Por tanto, este procedimiento está limitado en aquellas instalaciones que funcionan a tres turnos (24 horas al día).
61
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
7.1.13. Empleo de equipos de centrifugación para el escurrido de piezas y virutas metálicas impregnadas de fluidos de corte
Se trata de una operación de separación líquido-sólido.
El escurrido de las virutas y de las piezas se produce por la fuerza centrífuga generada a través de un dispositivo al que se le aplica una velocidad de rotación elevada (600-2000 rpm). A través de un filtro perforado se deja pasar el líquido hacia el exterior mientras que los sólidos quedan retenidos. La fuerza centrífuga ejercida depende de la velocidad de rotación aplicada y del diámetro del recipiente.
Los aceites son dirigidos hacia un depósito a través de
un tubo colector.
En ocasiones la técnica se combina con sopladores de
gran presión que proporcionan una cortina de aire efectiva para una separación completa.
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema serían las siguientes:
Por lo general la humedad residual de los metales
después del proceso de centrifugación se encuentra por l Aumento de la vida útil de los fluidos.
debajo del 3%.
l Disminución de la proliferación bacteriana. l Reducción del volumen de efluentes.
l Aumento del tiempo de vida de las máquinas.
el desaceitado de piezas y virutas y un tamiz separador de
Este tipo de dispositivos consta de una centrífuga para
piezas y virutas.
62
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema serían las siguientes: l Recuperación de los fluidos de corte retenidos en las virutas metálicas. l Obtención de un fluido reutilizable. l Mejora en la valorización de las virutas metálicas. l Reducción de la contaminación en las zonas de almacén.
7.1.14. Empleo de briqueteadoras para recuperar los fluidos de corte retenidos en las virutas metálicas
Las máquinas briqueteadoras tienen la función de
compactar las virutas metálicas procedentes de las diferentes operaciones de corte de metales.
Estas máquinas se alimentan de viruta metálica,
normalmente impregnadas de fluidos de corte, y obtienen en su salida el material compactado (briquetas) por un lado y las taladrinas filtradas por otro, estas últimas acondicionadas para ser directamente reutilizadas.
Los residuos metálicos compactados, que ocupan un
espacio mucho más reducido, se convierten en materiales 63
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
de segunda calidad revalorizables y reutilizables por
material considerable.
fusión. Los materiales tóxicos logran disminuir su volumen y se convierten en escoria vitrificada.
Para evitar esta situación se puede proceder al empleo
de equipos de centrifugación, los cuales separan las virutas metálicas de las piezas mecanizadas.
Las ventajas medioambientales que presenta este
sistema serían las siguientes:
Ambas son introducidas a través de una tolva de
alimentación en un tambor rotativo perforado y accionado l Reducción del volumen de residuos y de sus costes de almacenamiento y transporte.
mediante un motor y que con su efecto de criba favorece la separación. Por último, las piezas son recogidas por una salida de la máquina distinta a la de las virutas.
l Recuperación de fluidos de corte retenidos en las virutas metálicas para su reutilización. l Valorización del material briqueteado. l Reducción de la contaminación en las zonas de almacén. 7.1.15. Empleo de equipos de centrifugación para la separación de piezas y virutas de mecanizado
En determinados procesos de mecanizado es habitual
encontrarnos tras la operación piezas con restos de virutas y recortes metálicos, lo cual va en detrimento de la calidad del producto acabado y además supone una pérdida de 64
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Las ventajas medioambientales que presenta este
emulsión acuosa.
sistema serían las siguientes: l Recuperación de virutas metálicas valorizables.
Se trata de neutralizar el efecto de los emulsionantes,
cuya función principal es la estabilización de las emulsiones en agua, separando los productos que las forman; de un
l Aumento de la calidad del producto servido.
lado el aceite, los emulsionantes y los aditivos solubles en el aceite, y de otro lado la fase acuosa con el mínimo de carga orgánica.
7.2. TÉCNICAS DE RECICLAJE EXTERNO
Para romper el equilibrio entre las fases se utilizan
Este conjunto de técnicas poseen un nexo en común,
ácidos o sales, o se hace pasar la mezcla a través de
que consiste en la etapa inicial consistente en la retirada
una membrana de ultrafiltración, quedando las partículas
del residuo por una empresa externa. A continuación,
de aceite en emulsión retenidas y concentradas en un
dependiendo del residuo que se trate será procesado:
depósito.
l Como materia prima o segunda materia si el residuo resulta útil para el proceso de otra empresa.
El fluido precisa de una previa filtración para eliminar
las partículas de mayor tamaño así como una decantación con el objeto de favorecer la separación de los aceites por
l O bien, se paga a un gestor de residuos para que lo
gravedad.
retire y lo trate o regenere en sus instalaciones. 7.2.2. Evapo-incineración. 7.2.1. Tratamiento físico-químico para el tratamiento de fluidos de corte
Se trata de una técnica que trata de segregar la
fase orgánica contenida en un fluido de corte acuoso en
El tratamiento tiene la finalidad de separar la fase
acuosa y la orgánica de los fluidos de corte del tipo 65
aquellos casos en los que un tratamiento físico-químico o por ultrafiltración es inadecuado.
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
El principio de funcionamiento se basa en la diferencia
clorhídrico.
en la temperatura de ebullición entre el agua y el resto de los compuestos de la mezcla. La mezcla se lleva a la
7.2.4. Incineración en una cementera
temperatura de evaporación del agua, la que se extrae en forma de vapor. Los aceites y el resto de compuestos
orgánicos son concentrados para después ser incinerados
de alcanzar elevadas temperaturas (>1400ºC) durante un
El hecho de emplear este tipo de hornos es la posibilidad
en la misma instalación. En ocasiones, el vapor de agua es
tiempo de exposición importante (alrededor de una hora)
tratado para reducir su carga orgánica.
con la finalidad de destruir los residuos.
7.2.3. Incineración de residuos halogenados
Esta destrucción consiste en transformar las materias
orgánicas contenidas en los residuos en gas carbónico
Se trata de una técnica para destruir los compuestos
halogenados
(principalmente
cloro)
por
combustión,
y en agua para recuperar su valor energético y destruir térmicamente las moléculas tóxicas.
teniendo en cuenta el desprendimiento de cloro y de ácido clorhídrico en los humos.
Cuando el residuo es un líquido suele ser inyectado
sólo o en mezcla como carburante; si es un residuo sólido
Mediante la incineración se produce la oxidación de
o pastoso, éste es mezclado y triturado con el mineral.
las materias orgánicas contenidas en los efluentes y las transforma en gas carbónico y en agua.
7.2.5. Valorización de metales
Es conveniente el mantenimiento de temperaturas
altas (alrededor de 1200ºC) para asegurar la eliminación
Los residuos metálicos son clasificados en dos grupos
principales para su valorización:
total de los compuestos que contienen cloro. En ocasiones se realiza una post-combustión de los gases y humos que
l Restos de metales férreos.
son tratados habitualmente por vía húmeda (captación y neutralización) para evitar posibles emisiones de ácido
l Restos de metales no férreos. 66
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
Los metales férreos son reciclados en las fábricas de
donde generalmente la energía disipada por el incinerador
acero, dentro del proceso productivo. Las temperaturas
es recuperada para la producción de vapor. Se pueden
alcanzadas en estos hornos suelen rondar los 1600ºC.
tratar residuos líquidos, pastosos o sólidos, los cuales son
Los metales, según su origen, pueden contener diversas
incinerados en los hornos oxidando las materias orgánicas,
impurezas, que son destruidas por las altas temperaturas,
transformando los metales en óxidos y evaporando el agua
generando llamaradas y humos. Ciertos metales contenidos
contenida.
como el zinc o el plomo son particularmente gasificables y retenidos en los filtros de humos. El cobre, níquel, cromo
y molibdeno no son eliminados en la fusión y retornan al
gases residuales, siendo los humos tratados por filtros vía
En ocasiones se efectúa una post-combustión de los
acero elaborado. Otros elementos como el aluminio o el
seca y/o húmeda
silicio son oxidados y aparecen en la escoria. 7.2.7. Valorización de embalajes
Los restos de metales no férreos siguen técnicas
específicas de tratamiento. Se realiza una selección de los
Para la valorización de embalajes es necesario una
residuos antes de su trituración, para proceder a su fusión
identificación y clasificación previa de los residuos, ya que
y afinamiento por electrólisis.
cada uno de ellos sigue una técnica distinta de tratamiento. Los principales grupos son:
Los residuos fundidos y afinados (eliminación de
impurezas, separación de óxidos, etc.). son denominados
l Papel y cartón
de segunda fusión.
l Plástico l Metales
7.2.6. Incineración
l Vidrio l Cajas y palets de madera
Se trata de una técnica cuya finalidad es tratar los
residuos por combustión en un horno donde los humos
son depurados para evitar la contaminación del aire y
de valorización, por una parte la recuperación del material
67
En los embalajes de papel y cartón es posible dos tipos
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
mediante su trituración y mezcla con agua formando una pasta que a través de diversos tratamientos adquiere
las características requeridas, y por otra, recuperación
cuando están en buen estado, siendo reconstruidas cuando
energética, derivada de su elevado poder calorífico. Esta
están poco dañadas y destruidas (en forma de chapas de
última técnica suele utilizarse para embalajes sucios.
madera) cuando es posible su reconstrucción.
7.2.8. Regeneración
Los embalajes de plástico los encontramos en forma de
Las cajas y palets de madera suelen ser revendidas
bidones o contenedores y fundas de plástico. Los primeros son reciclados cuando están limpios y son de tamaño
Mediante un proceso de destilación y purificación previa,
elevado (normalmente >30L), siendo los pequeños.
se recupera la base hidrocarburada siendo posible su
incinerados para recuperar su importante poder calorífico.
utilización en la formulación de otros productos. Su
Las fundas plásticas son lavadas, trituradas y micronizadas
principal limitación está asociada al uso de ácidos y bases
para obtener granulados reutilizables en las industrias de
durante el proceso y a la reactividad de los hidrocarburos
transformación.
sintéticos y oxigenados a este tipo de productos.
Respecto
a
los
embalajes
metálicos,
que
son
principalmente contenedores, pueden ser reacondicionados
7.2.9. Centro de almacenamiento
mediante limpieza y eliminación de los agentes tóxicos (se utiliza frecuentemente la destilación). En caso de que
estén degradados y no sea posible eliminar los productos
los desechos últimos, es decir, aquellos que no son
Sólo serán admitidos en los centros de almacenamiento
contenidos, suelen ser incinerados antes de valorizarlos
susceptibles de tratamiento en las condiciones técnicas
como metales.
y económicas actuales, tras la extracción de su parte valorizable o reducción de su característica contaminante
En cuanto a los envases de vidrio se suele aplicar
o peligrosa. Existen diferentes centros de almacenamiento
la técnica de valorización del vidrio tras su limpieza y
en función del tipo de residuo. Sólo serán admitidos en
eliminación de los agentes tóxicos.
cada uno de estos centros aquellos desechos últimos 68
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
estabilizados que cumplan con las características de aceptación fijadas por la reglamentación, entendiendo por estabilización el proceso de mejorar las características mecánicas del desecho y de reducir la permeabilidad y la fracción lixiviante. Estos centros aseguran la no contaminación del lugar.
69
Manual de minimización y buenas prácticas en el sector de Mecanizado
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