Reciclaje

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SEDESOL 7.0 RECICLAMIENTO 7.1 Definición El reciclaje se puede definir como un proceso que reintegra al ciclo de consumo los materiales presentes en los residuos sólidos urbanos que ya fueron desechados y que son aptos para elaborar otros productos. El reciclaje de materiales recuperables a partir de los residuos urbanos es un método compuesto de tratamiento y de disposición final de los materiales existentes en los desechos. Este proceso tiene cada vez más aceptación e importancia en el mundo por sus ventajas económicas, ecológicas, sociales y sanitarias al ser un complemento de los demás métodos convencionales de manejo de residuos sólidos. 7.2 Antecedentes En España, por ejemplo, de los 11 millones de toneladas de residuos generadas cada año, un 19% es reciclado, ya sea por incineración con recuperación de energía para calefacción (2.7%) o por transformación en “composta” para regenerar el suelo (16.3%). El 81% restante es eliminado en tiraderos a cielo abierto, rellenos sanitarios e incineración sin recuperación de energía. En los Estados Unidos se efectúa el reciclamiento de un 12% de los residuos y existen planes oficiales de llegar a un 25% a corto plazo. En este país son bastante utilizados los separadores para materiales ferrosos y los separadores complejos para la recuperación del aluminio que es muy utilizado en la elaboración de recipientes para bebidas. En Japón el reciclaje alcanza un 46%, tomando en cuenta las plantas recuperadoras de energía. En las ciudades medias mexicanas, se estima que en los camiones recolectores se separan un 2.53% de materiales reciclables del resto de los residuos recolectados y en los rellenos sanitarios, a través de la pepena, el 6-8%; por lo que en total se recicla alrededor de un 8-11%. Sin embargo la “pepena” en tiraderos y en los camiones de recolección no es un sistema eficiente de recuperación de los elementos reciclables, ya que la mayor parte de ellos se destruyen o se ensucian durante el proceso de almacenamiento, recolección y disposición final. Esta actividad representa problemas sociales y de salubridad ya que no proporciona un medio de vida digno a 109 Capítulo 7. Reciclaje quienes lo realizan directamente, ya que están expuestos constantemente a condiciones insalubres. Por otro lado la mayor parte de los beneficios económicos se queda en manos de los intermediarios. Además la “pepena” que se hace en los camiones recolectores de residuos municipales, genera vicios, deficiencias y corrupción, pues los operadores lucran utilizando los bienes municipales y con parte de su tiempo, que es pagado por el Municipio. Generalmente la eficiencia en la recolección municipal disminuye un 30 a 40% por la “pepena” efectuada por los operadores, quienes toman el tiempo necesario para separar los materiales sujetos a compraventa y para entregarlos en las bodegas o centros de acopio particulares con los que tiene relación. El presente capitulo describe inicialmente los principales sistemas de selección, los métodos de recuperación y las interrelaciones sociales y económicas involucradas durante el proceso de recolección y reciclamiento, además se plantea una propuesta general para evaluar la factibilidad de llevar a cabo un reciclamiento de subproductos de los residuos sólidos urbanos. Según datos recopilados por la Asociación Mexicana para el Control de los Residuos Sólidos y Peligrosos, A.C. (AMCRESPAC), podemos observar algunos de los datos de reciclaje en otros países y las tendencias de disposición final en el Cuadro 7.1. CUADRO 7.1 TENDENCIAS SOBRE EL RECICLAJE EN ALGUNOS PAICES DESARROLLADOS DEL MUNDO PAIS % RECICLAJE E.U.A. 12% Alta demanda de relleno sanitario JAPON 46% Predomina el método de incineración ALEMANIA 15% FRANCIA < 3% SUECIA < 4% FUENTE TENDENCIAS Alta demanda de relleno sanitario y en segundo término incineración (30%) Predomina el relleno sanitario (48%), sigue incineración (40%) y compostaje (10%) Predomina incineración (52%) y relleno sanitario (40%) AMCRESPAC, 1993. 7.3 Procedimientos para la Selección de Materiales Existen diversos procesos para la recuperación de los materiales de los residuos, que eventualmente pueden ser instalados en forma aislada o asociados entre sí; por ejemplo, la selección simple, la separación por tamizado, separación manual gravimétrica, separación magnética, separación por vía húmeda, separación por cadenas, separación óptica, separación neumática, etc. 110 SEDESOL Con excepción de la separación magnética de metales ferrosos, donde los resultados son bastante satisfactorios, la selección manual siempre que esté precedida por un sistema mecánico de rotación de la masa, es la forma más eficiente para la separación de productos recuperables. Existen en diversos países del mundo, especialmente en Europa, un gran número de instalaciones para la separación de residuos sólidos que utilizan equipos mecánicos, algunos muy sofisticados tecnológicamente pero con diversos problemas de instalación y mantenimiento que con frecuencia trabajan con una eficiencia muy por debajo de lo deseable, por lo que el costo de la recuperación es muy alto, teniendo en cuenta los altos costos de inversión de sus equipos. Para tener una idea de los diferentes métodos existentes, a continuación describiremos brevemente algunos de ellos. 7.3.1 Selección Manual o Simple en Camiones Recolectores La selección simple consiste en seleccionar manualmente aquellos materiales que aún tienen un valor comercial, tal es el caso del papel, cartón, fierro, muebles viejos, botellas de vidrio, plástico, etc. La selección simple ha dado buenos resultados y representa poco riesgo para la salud de los trabajadores que realizan la separación o selección, siempre y cuando trabajen con equipos de seguridad adecuados que constan de overoles y guantes. En las ciudades medias, la selección manual de los residuos sólidos municipales se realiza en los camiones recolectores así como en los tiraderos y/o rellenos sanitarios. En el primer caso los auxiliares del chofer del camión recolector, paralelamente a la recolección domiciliaria y no domiciliaria van seleccionando y empacando el papel, cartón, vidrio, botellas, fierro, plásticos, etc., el que posteriormente venden en los centros de acopio locales. Los recursos generados son repartidos en forma proporcional entre el chofer y sus ayudantes. 7.3.2 Selección Manual en los Tiraderos o Rellenos Sanitarios En los tiraderos “a cielo abierto” la pepena tiene varias formas de organización pero generalmente existen los acaparadores también llamados intermediarios. En los tiraderos y algunos rellenos sanitarios, se realiza una segunda selección de materiales (segunda pepena). En ésta existe una repartición del trabajo: los niños separan las botellas y el plástico, los jóvenes buscan el hueso, la lámina, el fierro y el vidrio, las mujeres seleccionan papel y cartón y los hombres empacan los desechos en bultos, pacas y costales. 7.3.3 Selección en Fuentes Generadoras La separación de diferentes fracciones de los residuos sólidos también se practica en diferentes zonas dentro de las ciudades, sobre todo en los depósitos temporales. En las ciudades que presentan dimensiones considerables, se da el caso de personas que recorren la ciudad en busca de materiales de desecho que son depositados por las personas en espera de que los carros recolectores realicen el recorrido de su ruta por los sitios que han sido designados por las autoridades. 111 Capítulo 7. Reciclaje Otra forma de asegurar el acopio de materiales que son comercializables es establecer un recorrido por las zonas que los “pepenadores” han seleccionado como propicias, pues de acuerdo a su experiencia no toda la ciudad presenta un comportamiento similar de hábitos de consumo y por lo tanto la diferencia en ganancias es muy variable. En las grandes ciudades generalmente van surgiendo empresas especializadas que compran materiales reciclables; inclusive en la Ciudad de México funciona ya el INARE (Instituto Nacional de Reciclaje). 7.3.4 Selección Mecanizada Tiene como finalidad la incorporación de máquinas y equipos que faciliten la separación, lavado, compactación, empaque y embalaje de los subproductos recuperados. Existen en el mercado bandas transportadoras, lavadoras, molinos, compactadoras, flejadoras y otros equipos que pueden ser adquiridos para hacer más eficiente el proceso de recuperación y preparación de materiales destinados a servir de materias primas para diversas industrias. Una instalación de reciclaje puede ser simplemente una estación de separación de materiales de los desechos y su comercialización, sin ningún proceso posterior, como también, puede integrar una serie de actividades industriales con miras a mejorar el material reciclado y transformarlo en un producto comercializable, cuando el mercado local no tiene posibilidades de absorber el material, tal como se encuentra en los residuos. Podemos citar como ejemplo una planta que se encuentra funcionando en Roma, Italia, la cual posee instalaciones para 600 toneladas/día de desechos que separa mecánicamente papel, cartón, lata, restos de comida, plásticos, lámina, etc. El papel es transformado en pulpa celulósica; el plástico es recuperado e industrializado hasta la obtención de bolsas nuevas para el almacenamiento de los residuos domiciliarios; parte de la materia orgánica (restos de comida), es transformada en acción animal y parte en composta (abono); el material ferroso es limpiado mediante un horno rotatorio y posteriormente prensado, formándose grandes fardos que son luego llevados a las siderúrgicas. Las técnicas comúnmente usadas en la separación de los constituyentes de los residuos sólidos están diseñadas de acuerdo a las características fisicoquímicas de los materiales. La separación de un determinado material depende de obtener un valor de respuesta a un estímulo y que es diferente del valor de respuesta a ese mismo estímulo emitido por un material no deseado. Por ejemplo, los materiales ferrosos son atraídos por un electroimán y pueden ser removidos de los residuos que no responden al electroimán. En este caso, el electromagnetismo es una propiedad usada para seleccionar los materiales férreos del resto de los residuos. La clave para realizar una separación exitosa de materiales es la selección de una característica para la cual será significativamente diferente el valor de respuesta de un material del resto de los residuos. 112 SEDESOL 7.3.4.1 Factores que Influyen en la Recuperación Mecanizada • Tamaño de Partícula. Una de las propiedades más ampliamente usadas en la separación es el tamaño de las partículas. Cualquier material puede ser reducido a un tamaño de partícula dado, así podría parecer que la diferenciación de materiales sobre la base del tamaño de partícula no es un método racional de separación. Sin embargo, propiedades físicas como la dureza y ductilidad difieren considerablemente de un constituyente de la cadena de residuos sólidos a otro. Así cuando una porción de los residuos sólidos es sometida a un proceso de reducción de tamaño de partícula, el tamaño resultante de los diferentes constituyentes refleja sus diferencias en dureza, resiliencia, ductilidad, etc. Para propósitos prácticos, el tamaño de partícula resultante después de la manipulación en una operación de reducción de tamaño quizá refleje diferencias en la composición de los materiales. • Densidad Volumétrica. Un segundo método por el cual los materiales pueden ser separados es por su gravedad específica o densidad volumétrica. La variación en la fuerza con la cual la tierra atrae un cuerpo o elemento, es diferente para cada material y puede ser usado para separar unos materiales de otros. Existe una variedad de métodos de separación los cuales utilizan la fuerza de gravedad en diferentes formas. Las diferencias en densidad volumétrica de diferentes tipos de materiales están siendo usadas en varios tipos de separadores inerciales. La variación en densidad volumétrica aparente de los materiales es el resultado de diferencias en su masa por unidad de volumen. Las fuerzas inerciales movilizadas en diferentes materiales cuando son acelerados, pueden ser usadas exitosamente para separar materiales en los llamados separadores balísticos. • Electromagnetismo. Como se mencionó anteriormente en el caso de materiales férreos, el electromagnetismo es una propiedad de los materiales la cual puede ser usada exitosamente para separar varios elementos del resto de los desechos. La separación magnética ha recibido considerable atención y es ampliamente aplicada en la separación de desechos en las industrias debido a la relativa simplicidad del separador magnético, consistiendo esencialmente de un magneto permanente o un electroimán y un dispositivo de alimentación el cual hace pasar los desechos cerca de la fuente magnética. Otra razón para la amplia aplicación de las propiedades magnéticas en la separación de residuos, es que los materiales ferrosos ahora tienen una mayor demanda. • Conductividad Eléctrica. Un método adicional para la separación de residuos ha sido sugerido a través del uso de diferencias en la conductividad eléctrica de varios materiales. Las diferencias en la conductividad pueden ser usadas para separar materiales creando remolinos dentro de las estructuras de las piezas polarizándolas, produciendo fuerzas de repulsión entre los materiales de diferente composición. Técnica y experimentalmente, la aplicación de esta propiedad, utilizada en la separación de materiales, permanece por largos períodos y parece ser promisoria a corto plazo su aplicación en la separación de residuos sólidos. Teóricamente existen otros métodos de separación mecanizada como son: separación por color, separación química por absorción del espectro infrarrojo, resiliencia, por dispositivos ópticos y otros. La mayoría de ellos aún no son aplicables debido básicamente a los requerimientos de 113 Capítulo 7. Reciclaje sofisticados y costosos equipos que deben ser empleados para efectuar con éxito la separación de residuos sólidos. Por lo tanto su aplicabilidad se verá condicionada al avance tecnológico y a la disminución en los costos de los equipos. 7.4 La Importancia del Reciclamiento de los Residuos Sólidos en el Sistema Ecológico Hay dos enfoques fundamentales para analizar el problema ecológico de los residuos sólidos: 1) Su efecto contaminante cuando simplemente se tiran o entierran en las orillas de ríos, arroyos, manglares, carreteras, etc. 2) De los residuos sólidos se obtienen materias primas para reciclaje industrial que evitan seguir agotando los recursos naturales y además ahorran agua y energía en los procesos de fabricación. Las materias principales que se recuperan de los residuos son: papel, plástico, vidrio, metal, materia orgánica y otros. Como se sabe el papel en su gran mayoría proviene de árboles de pino, eucalipto y otros y el 20% del total de los residuos sólidos es papel que puede reciclarse hasta 10 veces. Así, por cada tonelada de papel y cartón reciclados se dejan de cortar 14 árboles o de usar 2.5 toneladas de madera; por otra parte, para su fabricación, se utilizan aproximadamente 450,000 litros de petróleo. Con el reciclamiento puede ahorrarse el 60% de la energía necesaria para su producción. Respecto al plástico, casi el 100% el contenido en los residuos sólidos es reciclable y es del tipo termoplástico; además son materiales combustibles de un alto valor energético, su composición aproximada es del 62% de polietileno, 25% de policloruro de vinilo y 20% de poliestireno. Dadas sus características de termoplásticos, permiten fundirlos nuevamente, reutilizarlos como materia prima para fabricar nuevos productos. El reciclaje de plástico representa una alternativa para ahorrar materiales y energía, además de divisas que por concepto de importaciones de materia prima ahorraría muchos miles de dólares anualmente. El vidrio contenido en los desechos urbanos representa el 5% del total y para producir una tonelada se requieren 600 kg. de arena sílica, 200 kg. de cloruro de potasio, 200 kg. de caliza, 70 kg. de feldespato y 4,500 Kw/h de energía y en su fabricación se generan 200 kg. de desechos, producto de la extracción y 15 kg. de partículas y contaminantes en el aire. El reciclaje del vidrio evita los gastos para la obtención de los componentes y ahorra un 40% de energía. El caso de los metales como el acero y el aluminio es similar. Para fabricar una tonelada de aluminio hay que extraer de una mina 4 toneladas de hidróxido de aluminio o bauxita. El tratamiento de éstas 4 toneladas producirá 2 toneladas de los llamados barros rojos que representan graves problemas de contaminación todavía sin resolver; por otra parte se habrán obtenido dos toneladas de óxido de aluminio o alúmina, que requerirán 16,000 Kw/hora de energía eléctrica que son suficientes para dar servicio a una población de 400,000 habitantes. 114 SEDESOL Finalmente se obtiene una tonelada de aluminio y reciclándolo se reduce en un 95% el gasto de energía y desechos contaminantes. Con esta referencia como marco introductorio podemos mencionar que actualmente en México, aún estamos en los inicios de un proceso de culturización que nos lleve a valorar los recursos de que disponemos y a tratar de conservarlos, para lo cual es conveniente promover el reciclamiento de residuos sólidos. Para esto es importante considerar factores educacionales, fiscales, ecológicos, tecnológicos y motivacionales que propicien en México el buen desarrollo de los incipientes sistemas de reciclaje. Una acción a corto plazo es el fomentar programas de recuperación en fuente de uno o dos subproductos cuya generación sea importante, por ejemplo en oficinas públicas la recuperación de papel y cartón. Vale la pena no pasar por alto la experiencia de algunos países desarrollados en los que se tiene que subsidiar el reciclaje, pagando mayores costos del programa de lo que reciben por la venta de los subproductos y en muchos casos estos subproductos van a parar ordenadamente en los rellenos sanitarios. 7.5 Ventajas y Desventajas Las conclusiones obtenidas después del análisis de los anteriores factores se resumen así: • El reciclaje es necesario y es sólo una forma de tratar los residuos sólidos municipales pero no es la solución única sino que se complementa con otras tecnologías. • La separación de subproductos se realiza actualmente de dos formas: * Recuperación en fuente * Recuperación en planta. 7.5.1 Ventajas del Reciclaje • Se reduce el volumen de los residuos sólidos urbanos que debe ser recolectado, transportado, tratado y dispuesto en forma conveniente. • Se alarga la vida de los rellenos sanitarios. • Hay un ahorro para el ayuntamiento en gasolina y gastos de operación y mantenimiento de los equipos recolectores. • Permite ahorros muy importantes de recursos naturales, agua y energía. • Contribuye a la conservación y protección de los recursos naturales y el ambiente. • Genera empleos en el acopio y reciclaje 7.5.2 Desventajas del Reciclaje • • • Baja participación ciudadana. Sujeta a la variación del mercado de los subproductos. Las inversiones no siempre son rentables aunque se tengan beneficios ecológicos. 115 Capítulo 7. Reciclaje CUADRO 7.2 COMPARATIVO DE LOS SISTEMAS DE SEPARACIÓN DE RESIDUOS • Recuperación en Fuente Requiere de una intensiva participación • ciudadana. • Demanda de alta inversión en equipo. • Representa un sistema caro • principalmente por el transporte y • El material es muy limpio y homogéneo • • • • Recuperación en Planta Alta inversión en instalaciones. Baja inversión en equipo. Es un sistema económico. El material obtenido es menos limpio y homogéneo. Demanda baja inversión en • instalaciones. No es posible ofrecer gratificaciones económicas a la ciudadanía por su aportación, se debe basar su • participación desde un punto de vista de conciencia ecológica. FIGURA 7.1 METODOLOGÍA BÁSICA PARA EL RECICLAJE * FORMACION DE UN COMITE O ASOCIACION PRO-RECICLAJE DE RESIDUOS URBANOS ESTUDIO DE GENERACION Y COMPOSICION DE RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES ESTUDIO DE MERCADO DE PRODUCTOS RECICLABLES PROMOCION Y APOYO A CENTROS DE ACOPIO Y RECICLAJE OFICIALES Y PARTICULARES OPERACI ON DE RECICLAJE EVALUACION DE RESULTADOS * Si existe interés en mayores detalles puede consultarse el “Manual para el Establecimiento de un Programa Regional de Reciclaje”., editado por SEDESOL 1997. 116