CONSUMO Y RECICLADO DE PET - Los tres primeros procesos

POLI(TEREFTALATO DE ETILENO): CONSUMO Y RECICLADO DE PET

Los tres primeros procesos se van alternando, dependiendo de la estructura final de la línea o líneas que se tengan y el cuarto proceso, el de granceado, se puede dar o no dependiendo del producto final que se quiera obtener (escama o granza) y que está supeditado a las características y necesidades del transformador posterior y si se realiza un proceso Super-clean (o Super-limpieza) posterior de la tecnología concreta empleada.
Las características del producto final entre recicladores varía mucho, y en la mayoría de ocasiones, depende del transformador posterior y de su exigencia de la calidad para el mercado final al que va dirigido.
En general, los procesos de separación, lavado y trituración son muy importantes, puesto que permiten eliminar suciedad, adhesivos, etiquetas y otros polímeros. Permiten además una homogeneización del PET obteniéndose un material que alcanza casi el 100% de pureza con una cierta humedad (mayor o menor dependiendo de la efectividad del proceso de secado, pero normalmente < 0,7%). Por lo tanto supone una reducción importante de los contaminantes iniciales del residuo. La eficiencia de limpiezak de un proceso convencional es de un 20-80%, pudiendo aumentar hasta un 89-99% cuando existe un proceso posterior de extrusión
Sin embargo no son capaces de asegurar la descontaminación total del producto de aquella contaminación que, aunque en principio no debería estar en el residuo, aparece normalmente por un mal uso del envase. Para eliminar este tipo de contaminación, que podríamos denominar “añadida” es necesario utilizar procesos especiales.
PROCESOS DE DESCONTAMINACIÓN, SUPER LIMPIEZA (SUPER-CLEAN).
Para que el material obtenido en un proceso de reciclado mecánico convencional alcance las características necesarias para su uso en contacto con alimentos (aunque ésta no es la única exigencia, como se explicará más tarde) es necesario un tratamiento posterior denominado proceso de “super-limpieza”. En estos procesos se eliminan aquellos contaminantes que pueden quedar adsorbidos en la superficie del plástico.
En la actualidad es posible distinguir tres tipos de procesos de superlimpieza en función del tratamiento que se utilice de descontaminación:
o
Descontaminación mediante tratamiento térmico. Este proceso se lleva a cabo introduciendo el triturado en una extrusora a 280ºC. Las impurezas infundibles e insolubles que todavía pueda contener el material se quedarán en el filtro para ser eliminadas. Si se mantiene esta temperatura se puede producir una ruptura de cadenas y en general una caída de la viscosidad por lo que es necesario, para mantener las propiedades provocar una policondensación que aumente la masa molecular en peso y en número. Durante esta policondensación es necesario eliminar el agua liberada por la esterificación haciendo el vacío o mediante corriente gaseosa durante toda la reacción.
Principalmente la policondensación elimina contaminantes por difusión, debido a la exposición de la escama de PET a altas temperaturas con tiempos de residencia largos.
Descontaminación mediante tratamiento químico/físico. Este tipo de descontaminación consiste básicamente en un decapado químico de la superficie y primeras capas del PET, donde pueden estar
ubicados los contaminantes (por penetración/adsorción/absorción). Se suele hacer humedeciendo el PET con una colada de sosa y manteniéndolo algunas horas en un mezclador rotativo a alta temperatura, lo
que provoca una hidrólisis de las funciones éster de la parte superficial. Este tipo de
policondensación elimina contaminantes por difusión, debido a la exposición de la
escama de PET a altas temperaturas con tiempos de residencia largos. También
elimina contaminantes por reacción química en la superficie de la escama.
o
Descontaminación mediante extracción con disolventes. Este sistema se basa en la disolución/precipitación selectiva en disolventes de los plásticos y en la eliminación de cualquier otra sustancia presente. Es un proceso que todavía no se ha desarrollado realmente a escala industrial, aunque a escalas menores se han obtenido buenos resultados.
Normalmente la descontaminación a escala industrial se hace mediante tratamiento térmico o con tratamiento térmico y químico conjuntamente. Existen diferentes técnicas o procesos de reciclado de PET reconocidos mundialmente en cuanto a su eficacia en la descontaminación.
En ellos generalmente se mantiene o incrementa la viscosidad intrínseca de los residuos de los que se parte, incluso obteniendo valores “a medida” para la aplicación requerida. Esta situación es debido a que se dan reacciones químicas en las que se alargan las cadenas de polímero, mejorando de forma considerable las propiedades finales del material.
Normalmente se trata de procesos denominados “polimerización en estado sólido (SSP)”. En ellos el material se introduce en un precristalizador, donde se limpia y se calienta, siendo posteriormente introducido en un intercambiador de calor multizonal de lecho fluidizado. La cristalización se completa posteriormente en un cristalizador. Para reducir la formación de acetaldehído en el producto la cristalización se realiza en atmósfera de nitrógeno.
El material ya cristalizado es alimentado, normalmente por gravedad a un reactor de policondensación donde la viscosidad intrínseca es aumentada hasta el nivel deseado.
Los subproductos de la reacción junto con otros contaminantes, que puedan quedar presentes, se eliminan usando nitrógeno como gas portador. El PET sale del reactor hasta la sección de enfriamiento, donde se obtiene ya un producto apto para ser inyectado o extruído.
Los procesos de descontaminación que existen en el mercado están normalmente patentados, por lo que los detalles concretos no se conocen. Tienen en común el uso combinado de procesos o etapas especiales de: lavado a alta temperatura, tratamientos a alta presión o tratamientos con vacío y alta temperatura, fundido, utilización de altas presiones junto a sistemas de catálisis y filtración, filtración en fundido, desgasificación en fundido…
En la tabla 2.1 aparece un listado y una breve descripción de las tecnologías disponibles en el
mercado, para estos procesos de descontaminación.

Fuente:   

MANUAL PARA EL MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS

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MANUAL PARA EL MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS

RESIDUO SÓLIDO: Es cualquier objeto, material, sustancia o elemento sólido resultante del consumo o uso de un bien en actividades domésticas, industriales, comerciales, institucionales, de servicios, que el generador abandona, rechaza o entrega y que es susceptible de aprovechamiento o transformación en un nuevo bien, con valor económico o de disposición final.
(Decreto 1713 de 2002)
La mayoría de residuos que generamos en casa son susceptibles de ser aprovechados nuevamente; cada día se inventan nuevas formas para hacerlo como un medio para proteger nuestro medio ambiente. Por esta razón, es importante que aprendamos en familia a manejar los residuos de manera tal que propiciemos o facilitemos su disminución o aprovechamiento. De todas maneras, hay algunos
residuos que aunque son aprovechables, no existen formas generalizadas para lograr su aprovechamiento, y por lo tanto debemos enviarlos al relleno sanitario, que es el lugar adecuado para su disposición final de manera segura para el medio ambiente y la salud.
La mejor práctica ambiental para el adecuado manejo de los residuos es reducir la generación de estos.

Residuo Aprovechable: Cualquier material, objeto, sustancia o elemento que no tiene valor para quien lo genera, pero se puede incorporar nuevamente a un proceso productivo (Decreto 1713 de 2002).
Residuo No Aprovechable: Todo material o sustancia que no ofrece ninguna posibilidad de aprovechamiento, reutilización o reincorporación a un proceso productivo. No tienen ningún valor comercial, por lo tanto requieren disposición final (Decreto 1713 de 2002).
Residuo orgánico biodegradable Son aquellos que tienen la característica de poder desintegrarse o degradarse rápidamente, transformándose en otro tipo de materia orgánica. Ejemplo: Los restos de comida, de fruta, cáscaras, carnes, huevos.
Residuos Peligrosos: Es aquel residuo o desecho que por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables, infecciosas o radiactivas puede causar riesgo a la salud humana y el ambiente. Así mismo, se considera residuo o desecho peligroso los envases, empaques o embalajes que hayan estado en contacto con ellos. (Decreto 4741 de 2005)
Residuos Especiales: Residuos sólidos que por su calidad, cantidad, magnitud, volumen o peso puede presentar peligros y, por lo tanto, requiere un manejo especial. Incluye a los residuos con plazos de consumo expirados, desechos de establecimientos que utilizan sustancias peligrosas, lodos, residuos voluminosos o pesados que, con autorización o ilícitamente, son manejados conjuntamente con los residuos sólidos municipales.

APROVECHABLES
Papeles: archivo, kraft, cartulina, periódico.
Cartón y plegadiza
Vidrio
Plástico: envases, sucio, bolsas, vasos, PET.
Metales
Tetra pack
Reciclaje Reutilización

NO APROVECHABLES
Papel Tissue: higiénico, servilletas, toallas de mano, pañales.
Papel encerado y metalizado
Cerámicas.
Material de barrido
Colillas de cigarrillo
Icopor
Disposición final

PELIGROSOS
RAEE
Pilas y baterías
Químicos
Medicamentos
Aceites usados
Biológicos
Tratamiento Incineración Disposición en celda de seguridad

ESPECIALES
Escombros
Llantas
Colchones
Muebles
Estantes
Lodos

Fuente: MANUAL PARA EL MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS
UN PROYECTO DE:
Alcaldía Municipal de Envigado,
Dr. José Diego Gallo Riaño.
Secretaria del Medio Ambiente y Desarrollo Rural,
Dr. Cesar Augusto Mora Arias.

Introducción - El reciclaje

Introducción
El reciclaje es la actividad de recuperar los desechos sólidos al fin de reintegrarlos al ciclo económico, reutilizándolos o aprovechándolos como materia prima para nuevos productos, con lo que podemos lograr varios beneficios económicos, ecológicos y sociales:
En muchos países, la relación entre los precios de los materiales reciclables y la mano de obra es tal que el reciclaje es económicamente rentable.
Con el reciclaje, se pueden recuperar materiales y, por consecuencia, economizar materia prima, energía y agua necesarias para la producción de nuevos materiales y bajar la contaminación ambiental.
El sector de reciclaje coadyuva a crear fuentes de trabajo para aquella mano de obra no calificada.
El reciclaje permite a la industria conseguirse materia prima secundaria a bajo precio y aumentar su competitividad
Con el reciclaje se disminuye la cantidad de los desechos que se disponen en los botaderos o rellenos sanitarios. Por consecuencia, se bajan el consumo de paisaje, los costos y los impactos ambientales que genera la disposición final.
Generalmente el reciclaje es una actividad que se realiza más o menos clandestinamente y sin organización por personas individuales que escogen los materiales recuperables de la basura y los venden a intermediarios. Estos intermediarios pasan los materiales por un tratamiento rudimentario
(limpieza, compactación), después lo venden a talleres o fabricas que los procesan.
En varios lugares se ha tratado de optimizar y organizar el reciclaje, al fin de poder reciclar más material, obtener una mejor calidad de estos materiales y lograr mayores ingresos para los recicladores. Existen muchas posibilidades para esta optimización:
Mejorar la calidad y cantidad de los desechos reciclables mediante una clasificación domiciliaria de la basura, capacitación de la población y recolección diferenciada en los comercios
Cooperación entre recicladores y los municipios, en virtud de que los municipios son responsables de la recolección y la disposición final de los desechos sólidos
Autoorganización de los recicladores, fundación de empresas o cooperativas de reciclaje
Estudios de mercado, comercialización organizada a gran escala Pre-tratamiento de los desechos reciclables
Este manual es destinado a instituciones u otras entidades que se dedican al reciclaje, sean municipios, ONGs o empresas privadas involucradas en este sector. Se intenta dar una base técnica
para ayudar a diseñar u optimizar programas de reciclaje adaptadas a las condiciones específicas de
cada lugar, considerando las necesidades de todos quienes participan en este proceso.

Fuente: DED Ecuador
Ilustre Municipalidad de Loja
www.ded.org.ec

CONSUMO Y RECICLADO DE PET

 POLI(TEREFTALATO DE ETILENO):
CONSUMO Y RECICLADO DE PET

El poli(tereftalato de etileno), PET es un polímero de condensación termoplástico que se sintetiza a partir de ácido tereftálico y tereftalato de dimetilo y etilen glicol.
Es un material polar, con gran estabilidad dimensional, rigidez, buenas propiedades barrera y resistencia a la abrasión. Tiene una buena calidad de moldeado, pudiéndose procesar mediante extrusión e inyección, aunque su transformación es compleja a causa de su tendencia a absorber agua y a sufrir procesos de hidrólisis.
Obtenido por primera vez en 1941, inicialmente se utilizó en la producción de fibras, y desde la década de los 60 su uso se ha ido extendiendo a láminas y films para envasado. Desde que en los inicios de los años 70 se puso a punto la técnica de orientar bi-axialmente PET soplado, la fabricación de botellas se ha consolidado como el mercado más importante para el PET.
La capacidad mundial de producción de PETa se estima en 15 millones de toneladas al año, de los que aproximadamente 2,6 millones se consumen en Europa del Oeste. Dicha demanda ha aumentado en los últimos años.

Las aplicaciones del PET son muy variadas, aunque se pueden dividir en dos grandes grupos: fibra para el sector textil y lámina y botella para el sector envase y embalaje. Aunque en el ámbito mundial el primer grupo constituye aproximadamente el 65%, la distribución geográfica es muy variable. Mientras en Asia la proporción es 5:1 siendo la aplicación mayoritaria la textil, en Europa la mayoritaria es el envase.
Respecto al sector de envase y embalaje más del 83% se corresponde a moldeo para preforma, el 14-17% a film y menos del 3% a piezas inyectadas.
El incremento esperado en el consumo de botellas de bebida será de aproximadamente un 9% para los próximos añosb.
En España, excluyendo la aplicación de fibra, el sector mayoritario para el PET es el de envase
y embalaje (97%)c.

PROCESOS Y TECNOLOGÍAS PARA EL RECICLADO DE PET

RECICLADO MECÁNICO.

RECICLADO MECÁNICO CONVENCIONAL.
El reciclado mecánico es el sistema de valorización más habitual para el PET. Consiste en una serie de etapas o procesos a los que el material es sometido, para su limpieza y procesado, sin que exista, en principio, un cambio químico en la estructura.
Cuando se trata de reciclado mecánico de PET es muy importante tener en cuenta cual es el origen del residuo (residuo del proceso industrial o residuo post-consumo), cuál va a ser la aplicación a la que va destinada (fibra, lámina, botella, bidón, fleje…) y si es para contacto con alimento o no.
La calidad del producto resultante, depende en gran medida de la separación previa de los distintos materiales plásticos, de la ausencia de impurezas y en resumen de la limpieza de los mismos, por estos motivos es muy importante seleccionar el proceso y los subprocesos adecuados (separación, lavado en frío, lavado en caliente, secado…) en cada caso.
Dentro del reciclado mecánico cabe la posibilidad de distinguir dos tipos de proceso: reciclado mecánico convencional y procesos de superlimpieza; siendo el segundo complementario al
primero.
Tal y como se explicará más adelante, la etapa de superlimpieza se requiere para poder obtener una calidad de escama/granza apta para su uso en el sector alimentario.
Un proceso de reciclado ‘convencional’ de PET, puede constar de varias etapas que se van alternando formando diferentes esquemas, dependiendo de la planta en cuestión y de las necesidades de la misma. No en todos los casos se dan todas las etapas que se describen a continuación:
o
SELECCIÓN / SEPARACION. El objetivo de esta etapa es obtener un producto más limpio, mediante la eliminación de impurezas de otros materiales. Esta selección se hace de forma automática y/o manual, basándose en una amplia variedad de criterios: color (por ejemplo eliminar colores críticos como amarillo, marrón rojo y negro; dejar solo los azules e incoloros), materiales plásticos (eliminación de PE, PP, PVC), forma (por ejemplo seleccionar solo botellas de refresco y agua) y eliminación de materiales metálicos.
En función de las propiedades de los materiales se utilizan diferentes sistemas de separación: separadores colorimétricos, de infrarrojo cercano (NIR), triboeléctricos, ultravioletas, Foucault o corrientes de Eddy, etc. Su mayor o menor efectividad depende de las características de lo que hay que separar: grado de suciedad, humedad, etc.
Además se suele hacer una detección y separación de elementos metálicos férricos del triturado mediante imanes dispuestos en diferentes puntos de la línea, antes de los trituradores para protegerlos y también después para evitar el desgaste del resto de la maquinaria durante el proceso.
Estos procesos de separación de impurezas se pueden realizar en diferentes puntos a lo largo de toda la línea de reciclado, pudiendo ser más o menos exhaustivos en función de la aplicación prevista y de las condiciones en las que el residuo llega a la planta recicladora.
o
TRITURADO. Los envases son reducidos de tamaño, normalmente mediante molinos de cuchillas.
El tamaño final puede variar de una instalación a otra, aunque lo habitual es obtener una escama menor de 10 mm y libre de polvo.
o
LAVADO. Se suele hacer sobre el triturado (aunque también puede haber un lavado inicial sobre el envase). Se puede utilizar agua, tensioactivos y/o sosa diluida a una temperatura que puede ser variable (lavado en frío o temperatura ambiente, lavado medio a unos 40ºC o lavado en caliente de 70 ºC a 90 ºC.
Se puede encontrar un único equipo de lavado o varios dispuestos, normalmente, en línea.
Mediante este lavado se eliminan contaminantes orgánicos (residuos de cola), tierra y arena presentes en la superficie de la escama. Los tensioactivos y la sosa empleados son eliminados mediante lavados sucesivos con agua; en el caso de que el enjuague no fuera adecuado, quedarían restos de estas sustancias que supondrían una
contaminación en la escama final.
Mediante el conjunto de lavados se separan además otra serie de impurezas como
poliolefinas, papeles y otros residuos por diferencias de densidad y flotación.
En ocasiones se utilizan métodos de fricción, centrifugación, ciclón, etc. para mejorar el
lavado y la eliminación de elementos no deseados.
El triturado ya limpio y más puro es secado (150-180ºC), para su almacenamiento, su
posterior extrusión o para una fase de descontaminación en forma de granza o escama,
dependiendo del proceso.
El tiempo de secado de la escama puede variar mucho (desde algunos minutos hasta
varias horas) dependiendo de si se hace en presencia de vacío o no.
o
EXTRUSION / GRANCEADO (para algunos procesos). En este proceso, la escama ya
limpia y seca es sometida a una extrusión (con temperatura y presión) para la obtención
del producto final o granza.
Este proceso es un tratamiento principalmente térmico y hará que se modifiquen ciertas
características de la escama y que ciertos volátiles o contaminantes se eliminen, puesto
que la transformación se realiza a elevada temperatura.

Fuente:  AIMPLAS - Instituto Tecnológico del Plástico 

Metales - Los metales son materiales no renovables,

Metales
Los metales son materiales no renovables, los cuales deben ser extraídos de la corteza terrestre. Los principales metales que se utilizan para la elaboración de envases, son el hierro y el aluminio. Cabe aclarar que para extraer estos materiales se requiere de considerables cantidades de energía y se produce contaminación al agua, aire y suelo.
Los metales son 100% reciclables pero no pueden ser reutilizados. Una vez que son eliminados se recolectan y son enviados a la fundición para ser convertidos en lingotes.
Una buena parte de estos lingotes se transforma en láminas y se vuelven a convertir en otros productos (Capistrán, 1999).

Principales productos metálicos que se reciclan (Jiménez, 2001):

Aluminio
Con el cual están hechas latas de refresco, papel aluminio, partes mecánicas de autos, algunos marcos de puertas y ventanas. 11% de la producción total de aluminio se utiliza en la elaboración de latas de
cerveza y refresco.

Acero
Con él se fabrica la mayor parte de los utensilios de cocina (trastes, cubiertos) así como instrumental
quirúrgico. La manera de diferenciar este metal del aluminio es utilizando un imán para atraerlo.

Cobre
De color rojizo, este material se emplea para fabricar muchas tuberías y cables. También se utiliza para adornos y utensilios de cocina.

Cobre
De color rojizo, este material se emplea para fabricar muchas tuberías y cables. También se utiliza para adornos y utensilios de cocina.

Plomo
Se utiliza para los tubos de plomería, baterías de auto y conductos para instalaciones eléctricas,
entre otras cosas.

Fierro
Con este metal están hechas las corcholatas y algunas latas, tuberías, material eléctrico y adornos (hierro forjado).

Antimonio
Se utiliza, principalmente, en la industria automotriz para la fabricación de bombas y molduras.

Bronce y latón
Se fabrican piezas de plomería, llaves y piezas decorativas.

En conclusión el mundo actual y los sistemas económicos suelen premiar a quienes producen desechos, en vez de estimular a quienes tratan de usar los recursos con mayor eficiencia. Esto crea un campo de juego no equitativo, que favorece la producción de desechos en vez de la reducción de los mismos.

Fuente:  WILD, R. Y JONES, K.C. Organic
Contaminants in the Environment.
Elsevier Applied Science, U.S.A.,
1991.