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Ingeniería Química.

Disposición de residuos
sólidos y peligrosos.

Docente:  Dra. Lina Agustina Bernal Martínez

Equipo #4:
Aguirre García Ricardo.
Carbajal Domínguez Cecilia.
Carranza Plata Jorge Jazael.
Sánchez Erasto Ingrid Berenice.

Grupo: IF-0801

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3.1 Tipos de tratamientos de residuos peligrosos. 

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3.1 Tipos de tratamientos de residuos peligrosos. 

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La separación y procesado de los residuos se realiza en instalaciones de recuperación de materiales, donde los residuos llegan en masa o separados en origen .  Allí pasan por una serie de procesos, separación de voluminosos, separación manual de componentes, separación mecánica y empaquetado, y se obtiene una corriente de productos destinada al mercado de subproductos y otra de rechazo destinado al vertido o tratamiento térmico. Los procesos de transformación se emplean para reducir el volumen y el peso de los residuos y para obtener productos y energía.
Algunos de los tratamientos de residuos más destacados se muestran a continuación:

Trituración
Proceso de fragmentación de los residuos mediante el cual se obtienen pequeñas partículas. Es usado para reducir el volumen de los residuos o para la eliminación de productos y protección de marca.

Compactación
Proceso de permite la disminución del volumen de los residuos a almacenar, transportar o destruir.

Tratamiento de luminarias
Las luminarias son fragmentadas y separadas en sus diferentes componentes, encapsulando el mercurio tóxico que se encuentra en su interior.

Incineración
Tratamiento térmico de residuos que permite eliminar el residuo o reducir su volumen.

Solidificación/Estabilización
Tratamiento físico-químico que permite disminuir la concentración y toxicidad de un residuo, evitando así la contaminación que generaría dicho residuo.

Reutilización de aceites usados
Proceso de revalorización del aceite usado mediante la separación por tratamiento químico de las impurezas presentes en el aceite.

Compostaje
Tratamiento de residuos orgánicos mediante  degradación biológica de esta materia orgánica. Como subproducto se obtiene abono natural el cual es usado para la agricultura o la restauración de suelos.

Pirólisis
La pirólisis de residuos es un proceso mediante el cual los residuos son transformados en carbón, agua, residuos líquidos, partículas, metales pesados, cenizas o sustancias tóxicas. Se emiten a la atmósfera, desde sustancias relativamente inocuas hasta muy tóxicas, y reducen su volumen sin emitir dioxinas ni furanos. De hecho, tradicionalmente la fabricación de carbón vegetal se hacía de una manera similar a lo que hoy se conoce como “pirólisis”. En aplicaciones industriales actuales, la pirólisis suele desarrollarse a una temperatura cercana a los 500 ºC, en ausencia total de oxígeno y con tiempos de residencia muy bajos. Como resultado, se obtiene un gas de síntesis, de aceptable poder calorífico y un residuo también combustible. Dependiendo de la presencia o ausencia de agua en el proceso, pueden obtenerse también líquidos sintéticos que se utilizan como combustibles.

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Ejemplo visual de la empresa Tecmiansa en el tratamiento de residuos peligrosos.

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3.3 Ventajas y desventajas sociales, políticas y económicas.

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3.3 Ventajas y desventajas sociales, políticas y económicas.

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Procesos físicos
Ventajas:

La mayoría de estos procesos son utilizados para el mejoramiento o recuperación de residuos municipales aprovechando características como el tamaño de partícula, el volumen, la capacidad magnética, la conductividad eléctrica y el color, entre otras, para separar los diversos componentes de los residuos.

Se utiliza para la separación del residuo en sus fases.

Desventajas:

No es muy común utilizar procesos físicos para los RP, por lo regular se necesita de la combinación de un método químico para mejorar su eficiencia.

Algunos de los equipos tienen precios muy elevados y esto también depende del RP a tratar.

Procesos biológicos.
Ventajas:

Con el tratamiento biológico de los residuos, se busca modificar las características nocivas de éstos, utilizando microorganismos específicos. Los avances de la ingeniería genética prometen tecnologías muy útiles para estos propósitos.

Se basan en la capacidad de cierto número de microrganismos para secuestrar o degradar enzimáticamente numerosos componentes tóxicos y peligrosos.

El costo del proceso y material no suele ser muy elevado.

Desventajas:

El proceso puede ser lento.

Su eficacia es grande cuando el RP presenta componentes orgánicos dentro de el.

Procesos químicos
Ventajas:

El tratamiento químico cambia las características de los residuos, haciéndolos menos peligrosos, de tal forma que se puede disponer de ellos en rellenos sanitarios o descargarlos a las plantas de tratamiento de aguas residuales, ya que se involucran cambios en la estructura química de los materiales.

Se puede utilizar para destruir los residuos o para reducir la movilidad de los componente tóxicos del residuo.

Desventajas:

Si no es aplicado de la manera correcta el proceso puede tener resultados contraproducentes.

El costo del material es proporcional al  tipo de RP a tratar, el cual tiende a ser alto.

Se necesita combinar con algún otro método para una mejor eficiencia.

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Incinerox. (23 de Julio de 2019). Manejo y tratamiento de residuos peligrosos. Obtenido de Incinerox: https://www.incinerox.com.ec/manejo-y-tratamiento-de-residuos-peligrosos/

Elizondo Callejas, L.E. (1999). Manejo, tratamiento y disposición final de residuos peligrosos generados en los laboratorios de la facultad de ciencias químicas de la U.A.N.L, [Tesis de Maestria en Ciencias, Universidad Autónoma de Nuevo León]. Obtenido de: http://eprints.uanl.mx/6342/1/1080095025.PDF

Instituto De Ingeniería UNAM. (2009).  Estudio De Evaluación De Tecnologías Alternativas O Complementarias Para El Tratamiento O Disposición Final De Los Residuos Sólidos Urbanos. Obtenido de: https://www.cmic.org.mx/comisiones/Sectoriales/infraestructurahidraulica/publicaciones_conagua/RESIDUOS%20PELIGROSOS/EST-EVA2009.pdf

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3.2 Selección de tecnologías en el tratamiento de residuos peligrosos.

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3.2 Selección de tecnologías en el tratamiento de residuos peligrosos.

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Los métodos y tecnologías de tratamiento son parte integral del manejo de los residuos sólidos urbanos. Con ello se busca la recuperación de materiales, el rehúso y la reincorporación a procesos productivos. La optimización de los requerimientos para el manejo y la disposición final de aquellos que no son reutilizables.
Para elegir el método de tratamiento más adecuado, es necesario conocer previamente las características de los residuos. Esto puede conseguirse mediante una caracterización cuidadosa, para lo cual deberá tomarse una muestra representativa siguiendo los procedimientos normalizados de toma de muestra, como el método del cuarteo. En este método, con una cantidad inicial de unos 4.000 kg, se va cuarteando hasta conseguir una muestra representativa de unos 250 kg.
A continuación, se deberán conocer las propiedades físicas, químicas y biológicas de los residuos ya que, en función de estas, se determinará el sistema más apropiado de tratamiento o eliminación.
Dentro de las propiedades físicas, se analizará la humedad, la densidad, el tamaño de partícula, la capacidad de campo y la permeabilidad. Para conocer las propiedades químicas se recurrirá a métodos normalizados con el fi n de determinar el contenido en cenizas, el material volátil combustible, el carbono fijo, así como su análisis elemental (contenido en C, H, O, N y S). En segundo lugar, es importante conocer el punto de fusión de las cenizas, el poder calorífico y las proporciones de nutrientes esenciales, micronutrientes, oligoelementos y metales pesados. En tercer lugar, para estudiar las propiedades biológicas se realizará, por una parte, una clasificación de las fracciones orgánicas componentes solubles en agua (azúcares, féculas, aminoácidos y ácidos orgánicos, hemicelulosa, celulosa, grasas, aceites, ceras, parafinas, etc., lignina, lignocelulosa, proteínas, plástico, gomas y cuero); por otra parte, se calculará la biodegradabilidad de estos componentes orgánicos para prever tanto la generación de malos olores como la posible presencia de moscas y otros insectos.
Las nuevas tecnologías de separación o plantas separadoras, incluyen novedosos sistemas de trituración y compactación que tienen como finalidad de reducir el volumen de los residuos sólidos y con ello maximizar la vida útil de los sitios de confinamiento.

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Proceso de gasificación para tratar RPs y generar energía eléctrica

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Esquema de un proceso de pirolisis utilizado para destruir residuos peligrosos

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Se invita a visitar el siguiente video, este es parte de una cadena de televisión mexicana la cual nos da un acercamiento a la realidad de algunos RP en nuestro país.

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Componentes de una planta de incineración

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Tecnología permite obtener una reducción del porcentaje de la humedad del residuo de hasta un 6%, apertura de un 100% de las bolsas, e integración de la celulosa (papel) dentro de la fracción orgánica del residuo, mejorando la separación y recuperación de las diferentes fracciones de material tratado.