Tratamiento de Residuos S

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Universidad Técnica Federico
Santa María Departamento de Procesos
Químicos Tratamiento de Residuos
Sólidos
Tratamiento de Residuos Sólidos
Residuos Sólidos en el proceso de la celulosa y
papel Profesor Henrik
Hansen
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Celulosa en Chile

• La Celulosa es el principal componente de las
  paredes celulares de los árboles y otras plantas.
  
• Chile es el 5º exportador de celulosa en el
  mundo, tras Canadá, Estados Unidos, Brasil y
  Suecia. A su vez, se ubica en el décimo lugar
  como productor, con 3,0 millones de toneladas
  anuales (RefCORPORACION CHILENA DE LA MADERA
  A.G. CORMA, año 2007)

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Celulosa en Chile

• El empleo directo generado actualmente por la
  industria es de 3.600 trabajadores. A esto se
  agrega el empleo directo tercerizado asociado a
  servicios permanentes (aseo, casino, vigilancia,
  etc), abarcando 2.110 trabajadores.
• El empleo indirecto que genera el sector, por
  concepto de mantención industrial principalmente,
  asciende a un estimado de 12.000 trabajadores
  distribuidos entre la VII y X región.

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Celulosa en Chile
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La Industria de la celulosa en la VIII Región

• La capacidad de producción de las plantas de
  celulosa por región se observan en la Tabla Nº1,
  destacando que la mayor capacidad instalada de
  celulosa se concentra en la VIII Región, con un
  46.

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Proceso de Producción Celulosa Kraft
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Proceso de Producción Celulosa Kraft

• Las astillas de madera son cocidas en una
  solución alcalina basada en sulfuro de sodio y
  soda cáustica para extraerles la lignina. Estos
  compuestos químicos son posteriormente
  recuperados para su reutilización, en un proceso
  de ciclo cerrado.
• Los rollizos de madera son descortezados y
  transformados en astillas éstas son enviadas a
  una pila de acopio para su homogenización.

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Proceso de Producción Celulosa Kraft

• Desde la pila de acopio, las astillas son
  extraídas, clasificadas y conducidas al proceso
  de cocción en el digestor con licor blanco
  (solución alcalina de soda cáustica y sulfuro de
  sodio).
• Del proceso de cocción sale la pasta de celulosa,
  que se clasifica, se lava y se blanquea (para
  disminuir la cantidad de lignina). Una vez
  blanqueada, se procede a su secado y embalado
  final en forma de fardos de 250 kg app.
• En el proceso de cocción, el licor blanco junto
  con la lignina disuelta, se convierte en un licor
  negro, el cual se concentra para luego ser
  quemado en unos equipos denominados calderas
  recuperadoras.

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Proceso de Producción Celulosa Kraft

• La parte orgánica del licor  negro (lignina  y
  otros compuestos de la  madera) produce energía
  en el proceso de combustión, generando el vapor
  que se utiliza en la producción de energía
  eléctrica y, posteriormente, para calefaccionar
  diferentes procesos dentro de la misma planta
  industrial. La parte inorgánica, sales minerales
  (cenizas), se recupera después  del proceso de
  combustión y es usada en la etapa de
  caustificación para regenerar el licor blanco
  usado en la cocción.
• La corteza de los rollizos de madera, recuperada
  en los descortezadores, se quema en calderas de
  poder para producir vapor y energía eléctrica,
  usados para los diversos procesos de la planta.

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Proceso de Producción Celulosa Kraft
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Proceso de Producción Celulosa Kraft
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Contaminantes Industria Celulosa
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Residuos Industriales Sólidos

• Tal como se ilustra en el Diagrama 1, a lo largo
  del proceso productivo se puede identificar la
  generación de tres tipos de RISES.
• El primero son cortezas de madera que se generan
  en la fase de preparación. La corteza por sí sola
  no provoca ningún tipo de impacto ambiental, pero
  sí su combustión, ya que es utilizada para
  alimentar las calderas con el fin de producir
  vapor y energía eléctrica, insumos requeridos en
  distintas fases de la planta.

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Residuos Industriales Sólidos

• 2 En el proceso de cocción (reduccion) se genera
  una gran cantidad de residuos de fibra de
  celulosa (dregs, grits), los que al ser
  depositados en los cuerpos de agua, generan un
  exceso de materia orgánica.
• En comparación con los procesos de reducción
  químicos, los mecánicos generan menos
  desperdicios de madera, por lo que son
  considerados más eficientes en el uso de la
  materia prima.

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Residuos Industriales Sólidos

• La última fuente de RISES es donde se tratan los
  RILes ya que se produce un residuo que debe
  descartarse periódicamente.
• Los residuos son derivados a instalaciones
  denominadas Áreas de Disposición Controlada
  (ADC), las cuales según el tipo de residuo que se
  trate, se localizan en la misma planta o son
  administradas por terceros fuera de ella.

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Residuos Industriales Sólidos (CMPC)

• El volumen de residuos sólidos generados es menos
  de 25 kilos por tonelada de celulosa producida.
• La mayor cantidad de residuos peligrosos
  provienen de los tratamientos químicos de la
  madera (Blanqueo y proceso kraft)
• Los materiales involucrados son residuos del
  proceso de caustificación cenizas, arena, lodos
  de los tratamientos de efluentes y un grupo
  misceláneo de residuos (materiales de
  construcción, metales, y basura en general). La
  mayor parte de estos residuos, todos ellos
  considerados en la categoría de residuos no
  peligrosos, son dispuestos en las ADC de las
  fábricas.

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Residuos Industriales Sólidos (CMPC)

• La construcción de un vertedero industrial o ADC.
  Ellas cubren un área relativamente grande (entre
  5 a 10 há) y están diseñadas para ir acumulando
  estos desechos por un largo período de tiempo, es
  decir, tiene una larga vida útil.
• Los desechos industriales que se depositan en las
  ADC de las plantas contienen tanto elementos
  orgánicos como inorgánicos, además de una
  inevitable cantidad de líquido.
• Los lixiviados  (líquidos  que  percolan  o
   drenan  a  través de los residuos, conteniendo
  componentes solubles y material en suspensión)
  contaminen las napas de aguas subterráneas, las
  ADC son diseñadas con una base impermeable
  (membranas), compuesta por varias capas de
  distintos materiales, la cual cuenta además con
  una red de tuberías que colectan estos líquidos
  para ser procesados en la planta de tratamiento
  de efluentes.

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Residuos Industriales Sólidos (CMPC)

• El material orgánico presente en estos residuos
  experimenta una descomposición anaeróbica
  producida por microorganismos, la cual genera
  metano, un biogás. Por esta razón las ADC deben
  disponer de chimeneas para evacuar este gas y
  eventualmente quemarlo, que es la forma más
  ambientalmente segura para su eliminación.

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(No Transcript)
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Proceso del Papel (papel para corrugar)

• El proceso se puede dividir en 3 etapas
• Preparación de pasta
• Máquinas papeleras
• Embalado

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Proceso del Papel, preparación de pasta

• En función de los tipos de papel a fabricar se
  mezcla distintas M.P. de acuerdo a recetas
  preestablecidas, en los disolvedores. En estos se
  efectúa el proceso de disolución, produciendo una
  suspensión acuosa de fibras de baja
  concentración. Esta suspensión pasa a
  continuación a través de varios procesos de
  limpieza (depuradores ciclónicos, tamices
  vibratorios, coladores, etc), con el objetivo de
  producir una suspención fibrosa limpia en
  elementos ajenos a las fibras de celulosa.
• En esta etapa se generan los primeros residuos
  sólidos provenientes de materiales ajenos a la
  materia prima (corchetes, alambres, vidrios,
  plásticos, metales, etc.). Estos residuos se
  acopian mediante transportadores, en lugares
  adecuados internos a la planta, para su posterior
  carguío y transporte a rellenos sanitarios.

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Proceso del Papel, Máquina Papelera

• La suspensión fibrosa es transportada hacia la
  sección Mesa de Formación (nombre comúnmente
  usado Fourdrinier). En ésta se efectúa una gran
  separación, por drenaje, entre el agua y las
  fibras de papel y se produce el entrelazamiento
  (tejido) de las fibras, lo cual da origen a la
  hoja de papel.
• A continuación la hoja ya formada de papel, pasa
  a la sección prensas secadoras donde, por medio
  de presión física entre rodillos y succión de
  vacío inducido, eliminan parte del agua
  contenida en la hoja, esta agua se re-circula al
  proceso.
• Luego la hoja pasa a la sección de secado, la
  cual está compuesta por baterías de cilindros
  secadores de gran diámetro cuya superficie está a
  elevada temperatura.

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Diagrama de Bloques, Obtención de papel
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(No Transcript)
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Residuos Proceso del Papel para Corrugar

• Este proceso, produce una importante cantidad
  residuos sólidos en la etapa de preparación de la
  pasta de papel. Esto se debe a la gran cantidad
  de impurezas que traen los cartones reciclados
  usados en el proceso, en especial el tipo de
  recorte OCC (old corrugate carton) nacional e
  importado.
• El residuo obtenido corresponde en su mayoría a
  plásticos y fibra de papel, y en menor grado
  vidrios y metales. Normalmente estos residuos no
  son aprovechados y son enviados a vertederos
  autorizados por el SESMA, de acuerdo a la
  normativa vigente. Esto trae consigo un costo
  mensual para las empresas.

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Residuos Proceso del Papel para Corrugar

• El proceso genera residuos sólidos en la etapa de
  preparación de pasta. Este residuo consta
  principalmente de plásticos y fibra de papel, y
  en menor grado alambres y vidrios, siendo estos
  últimos retirados por medio de una trenza, en la
  sección del pulper. Ésta al enrollarse, arrastra
  metales (principalmente alambres), dejando al
  residuo en estudio bastante libre de éstos.
• El residuo sólido presenta un tamaño homogéneo,
  menor a 30 cm, esto debido a que el papel
  reciclado es tratado en los pulpers. Éstos poseen
  la función de disgregar la fibra y
• con ello también se trituran los residuos
  presentes en ella.

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Residuos Proceso del Papel para Corrugar
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Residuos Proceso del Papel para Corrugar

• Dentro de los procesos, se destacan el recorte
  OCC como el de mayor aporte de residuos en el
  proceso. Este recorte corresponde a cajas de
  cartón utilizadas con anterioridad, las cuales al
  momento de su recolección, tienden a traer
  materiales ajenos a las cajas, como botellas
  plásticas, vidrios, etc.

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Residuos Proceso del Papel para Corrugar (papeles
Cordillera)
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Residuos Proceso del Papel para Corrugar (papeles
Cordillera)
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Industria de la Celulosa y Papel

• A considerar
• Para producir una tonelada de celulosa de fibra
  corta blanqueada, se requieren 9 árboles de
  eucalipto