1. Tecnologías aplicables al
tratamiento de residuos.
Valorización y fabricación de
materiales a partir de residuos
Instituto tecnológico de tlajomulco Jalisco
Ing. Ambiental
Rubén Darío Briones Vélez
Lucero Antonio

2. 1.Introducción y definiciones relativas
al tratamiento de residuos.
La USEPA (united states enviromental protection)
entiende por tratamiento de residuos cualquier
método o procedimiento que modifique el
carácter químico físico y/o bilógico de una
residuo con el fin de convertirlo menos peligroso
o que pueda ser tratado con mayor seguridad.
La ley 20/1986 de 14 de mayo básica de residuos
tóxicos y peligrosos (vigente hasta el 12 de
mayo de 1998).

3. Estableció el régimen jurídico básico para que la
producción y gestión de los residuos tóxicos y
peligrosos se garantice a la protección humana
es para facilitar el transporté almacenamiento,
eliminación y recuperación de los residuos.
A continuación y según el anexo de la directiva
91/689/CEE se describen las características de
los residuos que permite clasificar los
peligrosos.

4. H1. Explosivo: se aplica a sustancias y preparados
que puedan explosionar bajo el efecto de la
llama que son mas sensibles a los choques o
las fricciones que el di nitrobenceno.
H2. Comburente: se aplica a sustancias y
preparados que presenten reacciones altamente
exotérmicas al entrar en contacto con otras
sustancias, en particular sustancias inflamables.

5. H3-A.facilmente inflamable: se aplica:
- Que tenga punto de inflamación inferior a 21 C
- Que puedan calentarse y finalmente inflamarse en
contacto con el aire a T ambiente sin energía.
- Se pueden inflamar fácilmente por un breve
contacto por una fuente de ignición y que continúe
ardiendo y consumiéndose después.
- Se inflame en el aire a presión atmosfera.
- Que en contacto con el aire húmedo o agua emita
gases inflamables en cantidades peligrosa

6. H3-B.inflamable: tiene un punto de inflamación
superior o igual a los 21 C,es inferior o igual a 55 C.
H4.irritante:pueden causar reacción inflamatoria por
contacto inmediato.
H5.nocivo: pueden entrañar riesgos de gravedad a la
salud por inhalación, ingestión o penetración
cutánea.
H6.toxico:causa riesgos graves agudos e incluso la
muerte por inhalación ingestión o penetración
cutánea

7. H7.cancerigeno:causa canse o aumenta su
frecuencia por inhalación ingestion o
penetración cutánea.
H8.corrosivo:destulle tejidos vivos al momento de
entrar en contacto.
H9.infecioso:contiene microorganismos vivos, o
sus toxinas, de los que se sabe o existen
razones fundadas para creer que causan
enfermedades en el ser humano o en otros se
res vivos.

8. H10.teratogenico: puede producir malformaciones
congénitas no hereditarias o aumentar su
frecuencia por inhalación ingestion o
penetración cutánea.
H11.moutagenico: produce defectos genéticos
hereditarios o aumenta su frecuencia por
inhalación ingestion o penetración cutánea.
H12.emite gases tóxicos o muy tóxicos al
momento de entrar en contacto con el aire o con
el agua algún tipo de acido

9. H13.despues de su eliminación da a lugar a otra
sustancia por un medio cualquiera ej. Los
lixiviados.
H14.ecotoxico:presenta o puede presentar riesgos
a el medio ambiente inmediato o diferido.

10. Toxicidad y reciclaje
Por medio de diversas tecnologías a partir de
infinidad de residuos con independencia de su
gravedad de toxicidad antes expuesta puedan
transformarse o formar parte de materiales de
los que sencillamente se denominan
convencionales.
Muchas veces es necesario o recomendable
someterlos a un tratamiento previo o
preparamiento para facilitar la labor posterior.

11. La clasificación se lleva acabo con la
nomenclatura tradicional. existen también una
multiplicidad de tratamientos que surgen como
combinación de algunos de los citados en la
tabla siguiente. Sin embargo para la fabricación
de materiales de construcción a partir de
residuos.

13. 2. Selección del proceso de
tratamiento
Son muchos los parámetros que se deben de
tener en cuenta para la selección de los
procesos de tratamiento óptimos de residuos.
poseerán diferentes perspectivas sobre el
problema y sus posibles soluciones es posible
que ninguna de estas soluciones sea necesaria.
No obstante si es factible apuntar que toda la
selección de los procesos cendra condicionada
por cuatro factores.

14. 2.1 Naturaleza del residuo
Se considera la forma física del residuo, así como
el contenido de componentes
peligrosos(metales pesados, compuestos
orgánicos etc.) y la concentración del
contaminante. Así se sabrá si el residuo es
compatible con el con el equipo de los procesos
considerados.
En los residuos procedentes de las actividades
industriales, es decir, en los denominados
residuos industriales

15. En la actualidad, una parte considerable de los
residuos generados es de naturaleza inorgánica
como plásticos, vidrios y metales.
A continuación y a modo de ejemplo se exponen
como gestionan en n centro universitario de una
población española los diversos residuos que
generan.los residuos generados e el centro son
agrupados en tres categorías según su
naturaleza :urbanos, peligrosos y radioactivos

16. Los residuos urbanos se clasifican en
• Residuos orgánicos
- Restos de poda.
- Restos de alimentos.
- Animales muertos no inoculados con agentes
químicos o infecciosos.
• Residuos inertes susceptibles de recuperación.
- Papel.
- Cartón.
- Vidrio.

17. - Latas.
- Pasticos.
- Material de embalaje.
• Residuos inertes no susceptibles.
- Chatarras metálicas.
- Muebles y objetos obsoletos.
los residuos peligrosos son agrupados en el centro
de grandes categorías.

18. • Residuos peligroso provenientes de
investigaciones y docencias.
- Residuos químicos de laboratorio.
- Residuos procedentes de actividades
relacionadas con la fotografía.
- Residuos biosanitarios.
- Aceite mineral usado.

19. • Residuos peligrosos provenientes de
mantenimiento y servicios.
- Pilas.
- Tubos fluorescentes y bombillas
- Cartuchos de tinta.
- Material eléctrico y electrónico obsoleto

20. En el centro universitario los residuos radiactivos a
considerar son los siguientes.
• Sólidos: fuentes invertibles, material
contaminado diverso, etc.
• Líquidos: material químico resultante
contaminado de los ensayos de laboratorio
productos de descontaminación realizadas.

21. 2.2 Objetivo del tratamiento
Resulta imprescindible definir de antemano las
características que debería poseer el residuo
una vez tratado en esta etapa inicial.
Podrían considerarse como objetivo el tratamiento
de las siguientes acciones
• Reducción de la cantidad de materiales usados,
mediante la reutilización y el uso que generan
menos usos
• Disminución de la cantidad de los residuos
generados mediante la separación

22. • Reciclaje y reutilización de residuos
• Reducción de volumen de residuos
• Recuperación material y energética de los
residuos.

23. 2.3 Adecuaciones técnica de las
diversas alternativas
La disparidad de concentraciones en las corrientes
de alimentación la interferencia de otros
componentes que no sean comunes etc.
En el caso de los residuos hospitalarios uno de los
tratamientos habitualmente usados es la
incineración. Algunos autores opinan que la
incineración no puede considerarse como una
tecnología de tratamiento final como lo es el
vertido controlado. En el caso de la
insineraacion se tiene un segundo residuo.

24. Por otra parte la tecnología de esterilización deja
residuos menos peligrosos. El inconveniente de
la incineración de residuos hospitalarios es que
convierte un riesgo bilógico infecciosos en
gases. La incineración destruye patógenos al
igual que otro material de materia orgánico.
Otras tecnologías reducen el riesgo de
contaminación con mínima emisión de gases

25. • Autoclave: es la alternativa mas popular. Por
que destruye la mayoría de los organismos. Sin
embargo genera gases que necesitan también
tratamiento. Esta tecnología es mas lógica
aplicarla en esterilización.
• Microondas: destruye los organismos patógenos
por efecto el calor originado por la energía
cinética desarrollada por el cambiante campo
eléctrico sobre las moléculas bipolares.

26. • Desinfección química: elimina patógenos
mediante reacciones químicas como el
hipoclorito solido o el dióxido de cloro.
• Vertido controlado: en este caso se obvia, casi
cualquier tratamiento previo y se depositan los
residuos en excavaciones profundas es muy
importante evitar la deposición como el
mercurio.
En resumen por el tratamiento de vertido se nota
que es mas favorable la incineración con todos
los pormenores que la ley indica

27. 2.4 Consideraciones económicas
En líneas generales se suele afirmar que el
reciclajes una operación económica clara. En
España el árido usado en construcción es
barato puesto que as rocas son abundantes
mientras que en los países bajos hay apenas
canteras. Desde el punto de vista industrial
este es el punto mas importante a la hora de
elegir un tratamiento o de cualquier otro tipo

28. Se evalúan los siguientes aspectos
• Consumo energético del proceso
• Coste de los reactivos
• Coste de equipo y su mantenimiento
• Coste de las medidas de seguridad
• Coste de la mano de obra.
El coste de operaciones y tarifas de gestion
teniendo en cuenta los beneficios generados.

29. En el fondo l directiva 1999/31/CEE de 26 de abril
relativa al vertido de residuos ha jugado un
papel fundamental.
A todo ello habría que añadir os costes
ambientales derivados a medio o largo plazo de
una mala gestión ambiental.

30. 3. Tecnologías aplicadas al reciclaje
multidisciplinar.
La técnica de reutilización de residuos ha sido
históricamente practicada y aceptada. El termino
multidisciplinario esta referido en este caso a la
reutilización de los residuos para su
transformación.
La construcción es una excelente industria para la
absorción de cuantiosas cantidades de
residuos.

31. Una de las ventajas de la construcción es que,
admite una gama intensa de calidades.
Existe una gama importante de tecnologías
probables para el reciclaje de residuos, se
juzgan mas adecuadas para la valorización de
residuos: absorción intercambio iónico
ceramizacion vitrificación , estabilización i
solidificación, sistemas mixtos compostajes etc.

32. 4. Técnicas físicas.
Tratamientos físicos se emplean principalmente
en el denominado pre tratamiento de los
residuos. Se utilizan métodos químicos y
biológicos como fotolisis o foto degradación se a
utilizado con existo para tratar DDT(diclorodifenil
- tricloroetano ) PCB (policlorobifenilo) y
TCDD(clorodibenso-p-dioxinas). La foto
degradación de hidrocarburos aromáticos en
aguas que en definitiva son tecnologías que se
basan en la destrucción foto catalítica

33. El objetivo de la fotodegradacion transforma
cuantitativamente la materia orgánica en CO2
logrando la mineralización completa de los
contaminantes orgánicos. Como fuente de
alimenticia emplea energía solar pero es lenta.
Otra técnica es la esterilización y su aplicación
mediante CO2 supercrítico.

34. 4.1 Absorción
La absorción es una operación básica en la que
separa uno o mas componentes de una mezcla
gaseosa por medio de un liquido en el que son
solubles.la finalidad que sigue un sistema de
absorción es conseguir un intimo contacto con
el gas y el liquido.
Para aumentar la eficacia se puede añadir algunas
sustancias que reaccionen con el componente
toxico absorbido.

35. Se muestra un equipo de
absorción en el que el
producto contaminado
se hace interaccionar
con el disolvente por ej.
Una mezcla de acetona
i aire. Al contacto las
dos corrientes el
elemento contaminado
es transferido al liquido
para su posterior
tratamiento

36. Se trata de un pocos de descontaminación de
corrientes gaseosas separa de una mezcla
liquida uno de sus componentes por ej. En la
industria farmacéutica por medio de un gas
reside el nombre de desorción. Esta técnica
consiste en hacer pequeñas burbujas de
nitrógeno gas atreves del liquido a purificar.
El rendimiento de este proceso depende del
tamaño de las burbujas de nitrógeno

37. Otra técnica desarrollada es la desorcion técnica
muy utilizada para la restauración y la
biorremediacion de suelos contaminados por
actividades petrolíferas. Este proceso utiliza el
calor de forma indirecta para separar los
componentes
En la figura siguiente se muestra el proceso de la
desorcion térmica.

39. 4.2 Adsorción.
Adsorbentes utilizados en la industria son el
carbón activo y las resinas sinteticas.la
adsorción es un fenómeno que tiene lugar en la
superficie de un cuerpo llamado adsorbente
cosiste en la separación una solida y una fluida.
Este proceso se emplea en la depuración de
gases donde se hala suspendido en el gas a
depurar.

40. Las principales características de un adsorbente
son las siguientes.
• Selectiva: cantidad adsorbida depende de la
naturaleza y el tratamiento previo al que se haya
sometido a la superficie del adsorbente

41. • Rapidez: el proceso incrementa su velocidad al
aumentar la T y disminuye al aumentar la
cantidad adsorbida.
• Procesos espontaneo : cambio de la entalpia
cuando 1 mol adsórbalo es adsorbido por el
adsorbente
• Proceso exotérmico: por lo que al aumentar la
T disminuye

42. Este fenómeno tiene lugar gracias a las fuerzas de
Van der Waals, de hay la importancia de la
superficie. Las fuerzas de Van der Waals forman
un enlace no covalente mediante la atracción
repulsión

43. En la ilustración siguiente se muestra de como las
laminas moleculares se mantiene unidas
mediante enlaces químicos. Cuando las
impurezas son adsorbidas quedan atrapadas

45. Hay que distinguir diferentes tipos de
adsorción
Adsorción física: actúan las fuerza de Van der
Waals. Se considera muy rápida.
Adsorción química: aquí solo pueden explicarse
con fuerzas químicas es muy lenta.
Adsorción coloidal: tiene especial relevancia en
procesos de tintoreia ya que los colorantes son
de coloidales.

46. Son diversos los parámetros que influyen en la
adsorción: se incrementa si aumenta
• El peso molecular
• El punto de ebullición
• El índice de refrigeración
• La concentración
La adsorción aumenta si disminuye.
• La presión de vapor
• La temperatura
• La humedad

47. 4.3 Intercambio iónico
Los intercambiadores ionicos pueden pueden
considerarse como matirces solidas que
contiene grupos iogenicos con carga
neutralizado por un contraion con energia
opuesta.
La siguiente reaccon muestra el intercambio de un
ion
2R-Na+Ca(aq)
2+ R2–Ca+2Na+
(aq)

48. A medida que la disolución que contiene los iones
Ca2+ pasa atraves de la resina que van
intercambiando los iones Na+

49. La eficacia de este procesos depende de distintos
factores.
• La afinidad de la resina con los iones de la
disolución .
• El pH del medio.
• La temperatura.
• La concentración de la disolución.

50. Existen numerosas arcillas con capasidad de
intercambio iónico como las montmolloritaslas
zeolitas y las vermiculitas perteneciendo a los
estratificados.
Una de las ventajas del uso de esta técnica de
intercambio iónico es que permite es que
permite tener una disolución mas concentrada

51. 4.3.1.Resinas de intercambio
Este es un método fisicoquímico para concentrar y
recuperar productos inorgánicos disueltos en
disoluciones acuosas.
Las resinas se pueden clasificar en anionicas y
cationicas. Gracias a su alta porosidad la
adsorción puede tener un lugar
fundamentalmente en el interior de las
partículas aumentando el área de contacto.

52. Una de las aplicaciones mas habituales de las
resinas de intercambio iónico es la eliminación
de los iones contenidos en residuos acuosos.

53. Es un metodo ampliamente difundido y se diseñan
resinas selectivas en fucion del residuo a tratar.
Es un sistema muy eficas para repuerar la mayoria
de los cationes de los metales pesados: Ba, Cd,
Cu, Pb, Hg, Ni, Se, Ag, U y Zn . Una desventaja
es que las resinas usadas no son selectvas y el
material recuperado es una mezcla de cationes
que se necesitaran ser separados.

54. 4.4 separación de líquidos inmiscibles
Dos o mas de estos líquidos pueden separarse
aprovechando sus diferentes densidades: el
mas denso se separa hacia la parte inferior
mientras que la menos se quedara localizado en
la parte superior

55. Los hidrocarburos son maquinas simples que
permiten la separación de sustancias
inmiscibles líquidos o solubles y mezclas de
mezclas de líquidos para ello se requiere cierta
presión de trabajo. La velocidad aumenta
debido al estrangulamiento de la sección esto
genera una potente fuerza centrifuga.

56. Para ser separados ciertos líquidos como el agua y el aceite deben de
ser inmiscibles y tener una diferencia de densidad superior a
0,05g/cm3

57. Se muestra el resumen de un equipo completo en
funcionamiento

58. 4.5 Destilación.
Es una operación química que consiste en
calentar una mezcal liquida asta que sus
componentes mas volátiles pasan a la fase
vapor. Por ejemplo en los procesos de
evaporación y secado se requiere obtener el
componente menos volátil, mientras que el mas
volátil Gral. Agua se elimina.
Si la diferencia de ebullición de dos componentes
es significativa puede realizarse fácilmente la
separación

59. En el caso de disponer de mezclar de productos
solubles uno de los cuales es un compuesto
orgánico toxico como los compuestos orgánicos
volátiles puede realizarse la separación para
lograr obtener el COV.