Reciclaje

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