4fcc7561ce2cd

Anlisis de viabilidad de una planta de tratamiento de residuos tipo III por plasma

ndice

I

NDICE GENERAL

CAPTULO 1:INTRODUCCIN .................................................................................... 2

1.1. Introduccin .................................................................................................... 2

1.1.1. Situacin actual en Europa y en Espaa ................................................. 4

1.1.2. La solucin: Tecnologas de valorizacin energtica ............................... 8

1.2. Alcance ......................................................................................................... 13

1.3. Objetivos ...................................................................................................... 14

CAPTULO 2: RESIDUOS: DEFINICIN Y TIPOLOGA ............................................. 15

2.1. Definicin ...................................................................................................... 17

2.2. Clasificacin de residuos .............................................................................. 17

2.2.1. En funcin de su estado fsico ............................................................... 18

2.2.2. En funcin de su peligrosidad ................................................................ 18

2.2.3. En funcin de su origen y sector productivo .......................................... 18

2.3. Residuos sanitarios ...................................................................................... 26

2.3.1. Clasificacin .......................................................................................... 27

2.3.2. Recogida ............................................................................................... 29

2.3.3. Gestin intracentro ................................................................................ 31

2.3.4. Transporte ............................................................................................. 33

2.3.5. Tratamiento y eliminacin ...................................................................... 34

2.3.6. Aspectos legales y legislacin de referencia .......................................... 35

CAPTULO 3: TECNOLOGA DE PLASMA ................................................................ 39

3.1. Qu es el plasma? ...................................................................................... 41

3.1.1. La evolucin tecnolgica del plasma: el arco de plasma ........................ 43

3.2. El proceso de la gasificacin por plasma en la eliminacin de residuos ........ 47

3.2.1. Caractersticas diferenciales del proceso de gasificacin por plasma .... 48

3.2.2. Capacidad de input ................................................................................ 53

3.2.3. Subproductos del proceso ..................................................................... 53

3.2.4. Residuos y emisiones ............................................................................ 56

3.2.5. Actuacin en la salud, el medio ambiente y la seguridad ....................... 58

3.3. Otros procesos de eliminacin de residuos .................................................. 58

3.3.1. La pirlisis ............................................................................................. 59

3.3.2. La incineracin ...................................................................................... 60

3.4. Ventajas de la tecnologa de gasificacin por plasma ................................... 63


ndice

II

3.5. Retos de la tecnologa de gasificacin por plasma ....................................... 64

CAPTULO 4: ESTUDIO DE LA PLANTA ................................................................... 67

4.1. Estudio de localizacin ................................................................................. 69

4.2. Capacidad .................................................................................................... 77

4.3. Estudio del proceso ...................................................................................... 78

4.3.1. Control y pre-tratamiento de los residuos .............................................. 82

4.3.2. El reactor de gasificacin ....................................................................... 83

4.3.3. El sistema de antorcha de plasma ......................................................... 87

4.3.4. Unidad de separacin de aire ................................................................ 95

4.3.5. Limpieza del gas de sntesis .................................................................. 96

4.3.6. Produccin de energa ........................................................................... 98

4.3.7. Control y uso del slag .......................................................................... 102

4.3.8. Tratamiento de agua ............................................................................ 102

4.4. Layout de la planta ..................................................................................... 103

4.5. Balance energtico ..................................................................................... 103

4.6. Mano de obra ............................................................................................. 106

CAPTULO 5: ESTUDIO DE VIABILIDAD ECONMICA .......................................... 107

5.1. Inversin inicial ........................................................................................... 109

5.1.1. Adquisicin de terrenos ....................................................................... 109

5.1.2. Obra civil ............................................................................................. 110

5.1.3. Maquinaria ........................................................................................... 111

5.1.4. Otras inversiones ................................................................................. 111

5.2. Costes ........................................................................................................ 112

5.2.1. Costes de explotacin ......................................................................... 112

5.2.2. Costes financieros ............................................................................... 120

5.3. Ingresos ...................................................................................................... 121

5.4. Amortizaciones ........................................................................................... 124

5.5. Cuenta de resultados .................................................................................. 127

5.6. Periodificaciones ........................................................................................ 130

5.7. Cash Flow .................................................................................................. 133

5.8. Rentabilidad................................................................................................ 136

CAPTULO 6: ANLISIS DE SENSIBILIDAD ............................................................ 141

6.1. Variacin en el nivel de entrada de residuos ............................................... 143

6.1.1. Escenario optimista ............................................................................. 144

6.1.2. Escenario pesimista ............................................................................. 146


ndice

III

6.1.3. Conclusiones ....................................................................................... 147

6.2. Variacin de los tipos de inters del prstamo ............................................ 148



6.2.3. Conclusiones ....................................................................................... 150

6.3. Variacin de la tarifa de recepcin de residuos ........................................... 151



6.3.3. Conclusiones ....................................................................................... 153

6.4. Variacin de los costes de materia prima ................................................... 155



6.4.3. Conclusiones ....................................................................................... 157

6.5. Conclusiones .............................................................................................. 158

CAPTULO 7: CONCLUSIONES............................................................................... 161

BIBLIOGRAFA ......................................................................................................... 165

ANEXOS ................................................................................................................... 171


ndice

IV

NDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Generacin de residuos en Europa ao 2009 en kg/cpita (Fuente: Eurostat) ............................................................................................................. 6 Figura 2 - Densidad de poblacin en Europa ao 2009 en habitantes/km2 (Fuente: Eurostat) .............................................................................................. 8 Figura 3 - Tratamiento de residuos en Europa ao 2009 en kg/cpita (Fuente: Eurostat) ........................................................................................................... 10 Figura 4 - Generacin de calor y energa en incineradoras ao 2009 .............. 11 Figura 5 - La valorizacin energtica de los residuos ...................................... 12 Figura 6 - Ciclo de vida de un residuo .............................................................. 17 Figura 7 - Clasificacin de residuos por origen y sector productivo ................. 19 Figura 8 - Residuos urbanos ............................................................................ 21 Figura 9 - Pictograma biopeligroso ................................................................... 30 Figura 10 - Pictograma citotxico ..................................................................... 31 Figura 11 - Plasma: imitando el poder del rayo ................................................ 42 Figura 12 - Proceso de ionizacin en cascada ................................................. 42 Figura 13 - Tubo de descargas elctricas ........................................................ 43 Figura 14 - Curva V-I de un tubo de descargas elctricas ............................... 44 Figura 15 - Transicin de oscura a arco en argn por aumento de presin ..... 45 Figura 16 - Antorcha de plasma ....................................................................... 46 Figura 17 - Rango de temperaturas del proceso de gasificacin por plasma ... 49 Figura 18 - Disociacin del cianuro por plasma................................................ 49 Figura 19 - Equilibrio C-H-O ............................................................................. 51 Figura 20 - Arena formada desde slag enfriado con agua ............................... 54 Figura 21 - Ndulos metlicos separados de la arena ..................................... 55 Figura 22 - Slag enfriado al aire ....................................................................... 55 Figura 23 - Lana de roca .................................................................................. 56 Figura 24 - Tecnologas de eliminacin de residuos ........................................ 59 Figura 25 - Incineradoras en Espaa ............................................................... 69 Figura 26 - Industria mdica por Comunidad Autnoma .................................. 72 Figura 27 - Opcin 1: Mlaga, Mlaga ............................................................. 73 Figura 28 - Opcin 1: Mlaga, Mlaga ............................................................. 74 Figura 29 - Opcin 2: Estepa, Sevilla ............................................................... 75 Figura 30- Proceso de gasificacin por plasma ................................................ 80 Figura 31 - Isla de gasificacin ......................................................................... 81 Figura 32 - Esquema bsico del reactor de gasificacin .................................. 84 Figura 33 - Coque metalrgico ......................................................................... 85 Figura 34 - Reactor, planta piloto Alter NRG en Madison, PA, EEUU .............. 86 Figura 35 - Antorcha de plasma ....................................................................... 88 Figura 36 - Cpsula de insercin de antorcha de plasma ................................ 89 Figura 37 - Antorcha de plasma Marc3A .......................................................... 90


ndice

V

Figura 38 - Encendedor NEMA Type-12 .......................................................... 91 Figura 39 - Tiristor suministrador de potencia .................................................. 92 Figura 40 - Monitor sistema de control e instrumentacin ................................ 93 Figura 41 - Sistema de gas .............................................................................. 94 Figura 42 - Sistema de enfriamiento de agua................................................... 95 Figura 43 - Unidad de separacin de aire ........................................................ 96 Figura 44 - Turbina de gas GE6581B ............................................................... 99 Figura 45 - Turbina de gas GE6581B ............................................................. 100 Figura 46 - Turbina de vapor GE Serie G ....................................................... 102 Figura 47 - Layout de la planta 3D ................................................................. 103 Figura 48 - Evolucin del VAN en funcin de la tasa de inters ..................... 139 Figura 49 - Evolucin del VAN en funcin del coste de capital ...................... 140 Figura 50 - Variacin TIR en funcin de la capacidad productiva .................. 148 Figura 51 - Variacin TIR en funcin de la tarifa de recepcin de residuos ... 154


ndice

VI

NDICE DE TABLAS

Tabla 1 - Generacin de residuos en Europa 2005-2009 en kg/cpita (Fuente: Eurostat) ............................................................................................................. 5 Tabla 2 - Clasificacin de residuos segn su origen ........................................ 20 Tabla 3 - EPA: Test de verificacin tecnolgica medioambiental de InEnTec Plasma Arc Gasification de tablas de circuitos, Richland, Washington, USA ... 57 Tabla 4 - EPA: Test de verificacin tecnolgica medioambiental de InEnTec Plasma Arc Gasification de residuos mdicos, Richland, Washington, USA ... 57 Tabla 5 - Resultados de pruebas por entidad sin nimo de lucro de Plasco Energy Plasma Arc Gasification de residuos urbanos, Ottawa, Canad .......... 58 Tabla 6 - Diferencias principales entre la gasificacin y la incineracin ........... 63 Tabla 7 - Industria mdica por Comunidades Autnomas ................................ 72 Tabla 8 - Peso de factores a considerar ........................................................... 76 Tabla 9 - Ponderacin de factores ................................................................... 77 Tabla 10 - Caractersticas reactor de gasificacin Wolverine 15 ...................... 86 Tabla 11- Caractersticas antorcha de plasma Marc3A .................................... 91 Tabla 12 - Caractersticas turbina de gas GE6851B ...................................... 100 Tabla 13 - Inputs energticos del proceso ..................................................... 105 Tabla 14 - Mano de obra ................................................................................ 106 Tabla 15 - Inversin inicial: Obra civil ............................................................. 111 Tabla 16 - Inversin inicial: Maquinaria .......................................................... 111 Tabla 17 - Inversin inicial: Otras inversiones en planta ................................ 111 Tabla 18 - Inversin inicial .............................................................................. 112 Tabla 19 - Costes directos.............................................................................. 114 Tabla 20 - Potencia consumida ...................................................................... 115 Tabla 21 - Consumos unitarios ....................................................................... 115 Tabla 22 - Costes energticos ........................................................................ 115 Tabla 23 - Costes fijos .................................................................................... 116 Tabla 24 - Gastos del periodo ........................................................................ 117 Tabla 25 - Gastos de primer establecimiento ................................................. 117 Tabla 26 - Costes de explotacin ................................................................... 119 Tabla 27 - Datos del prstamo ....................................................................... 120 Tabla 28 Prstamo ...................................................................................... 120 Tabla 29 - Ingresos totales ao 1 ................................................................... 122 Tabla 30 Ingresos ........................................................................................ 123 Tabla 31 - Amortizaciones ao 1-2 ................................................................. 125 Tabla 32 - Amortizaciones ao 3-10 ............................................................... 126 Tabla 33 CAPEX ......................................................................................... 127 Tabla 34 - Cuenta de resultados .................................................................... 129 Tabla 35 Periodificaciones .......................................................................... 132 Tabla 36 - Cash Flow ..................................................................................... 135


ndice

VII

Tabla 37 Rentabilidad ................................................................................. 138 Tabla 38 - Escenario 1: Ingresos .................................................................... 145 Tabla 39 - Escenario 1: Ingresos (Aos 1, 2, 9, 10) ....................................... 145 Tabla 40 - Escenario 1: Cash Flow ................................................................ 145 Tabla 41 - Escenario 2: Ingresos .................................................................... 146 Tabla 42 - Escenario 2: Ingresos (Aos 1, 2, 9, 10) ....................................... 146 Tabla 43 - Escenario 2: Cash Flow ................................................................ 147 Tabla 44 - Escenarios en funcin de la entrada de residuos .......................... 147 Tabla 45 - Escenario 3: Prstamo .................................................................. 149 Tabla 46 - Escenario 3: Cash Flow ................................................................ 149 Tabla 47 - Escenario 4: Prstamo .................................................................. 150 Tabla 48 - Escenario 4: Cash Flow ................................................................ 150 Tabla 49 - Escenarios en funcin del tipo de inters del prstamo ................ 151 Tabla 50 - Escenario 5: Ingresos por recepcin de residuos.......................... 152 Tabla 51 - Escenario 5: Ingresos (Aos 1, 2, 9, 10) ....................................... 152 Tabla 52 - Escenario 5: Cash Flow ................................................................ 152 Tabla 53 - Escenario 6: Ingresos por recepcin de residuos.......................... 153 Tabla 54 - Escenario 6: Ingresos (Aos 1, 2, 9, 10) ....................................... 153 Tabla 55 - Escenario 6: Cash Flow ................................................................ 153 Tabla 56 - Escenarios en funcin de la variacin de tarifa ............................. 154 Tabla 57 - Escenario 7: Costes del coque metalrgico .................................. 156 Tabla 58 - Escenario 7: Costes totales (Aos 1, 2, 9, 10) .............................. 156 Tabla 59 - Escenario 7: Cash Flow ................................................................ 156 Tabla 60 - Escenario 8: Costes del coque metalrgico .................................. 157 Tabla 61 - Escenario 8: Costes totales (Aos 1, 2, 9, 10) .............................. 157 Tabla 62 - Escenario 8: Cash Flow ................................................................ 157 Tabla 63 - Escenarios en funcin de la variacin del coste de materia prima 157


ndice

VIII


Captulo 1: Introduccin

1

CAPTULO 1 INTRODUCCIN



2

CAPTULO 1: INTRODUCCIN

1.1. Introduccin

La gestin de los residuos se ha ido convirtiendo en uno de los

principales retos a los que debe enfrentarse la sociedad actual debido a su

impacto ambiental, social y econmico. La produccin de residuos ha existido

siempre de manera natural en toda actividad humana, pero en los ltimos aos

ha creado una preocupacin constante debido a factores diversos. En primer

lugar, el volumen de residuos producidos aumenta cada ao debido a la

capacidad de consumo de cualquier sociedad moderna. Adems, la naturaleza

de estos residuos ha cambiado sustancialmente en los ltimos aos, pasando

de ser mayoritariamente orgnicos a inorgnicos, presentando cantidades

masivas de plsticos, vidrios y metales. Esto implica que un depsito incorrecto

de los mismos en condiciones no adecuadas puede provocar deterioros

medioambientales irreversibles. Por ltimo, se debe hablar de la concentracin

de la produccin de estos residuos, debido a la migracin masiva desde el

medio rural a las ciudades.

De forma especfica, en Espaa, cada ciudadano genera, en promedio,

un kilo y medio de basura al da aproximadamente, a lo que habra que aadir

los residuos asociados a actividades industriales.

La Comunidad Europea ha definido una estrategia para la gestin de

residuos, cuyo primer principio consiste en la prevencin de la generacin de

los mismos. Est claro que, efectivamente, el mejor residuo es el que no se

genera. Sin embargo, hasta que no se llegue a situaciones de prevencin

mucho ms ambiciosas, la Comunidad apuesta por el reciclado y la

reutilizacin, la reduccin de los traslados, la innovacin en los instrumentos de

gestin, y la optimizacin y control de la eliminacin. En conclusin, se habla

de dar una respuesta efectiva a una generacin de residuos que ocasiona un

impacto demasiado grande.

El destino mayoritario de los residuos hoy en da en Espaa son los

vertederos, una opcin que representa, tal vez, la va de gestin menos

recomendable a nivel ambiental. Las otras vas de gestin posibles, como el



3

reciclaje o la valorizacin material o energtica, si bien se han implantado de

forma ms amplia en los ltimos aos, aun representan niveles muy por debajo

de la media de la Unin Europea.

No obstante, el impulso iniciado desde Europa para reducir la

eliminacin de los residuos en vertederos y aumentar al mximo posible el

peso de otras vas ms sostenibles ha lanzado un proyecto de transformacin.

Esta transformacin se ve apoyada principalmente por la incorporacin de dos

leyes, que van a representar los pilares de la gestin de los residuos: la

Directiva marco de residuos de 2008 y la Directiva relativa al vertido de

residuos de 1999. La primera introduce una jerarqua de gestin de los

residuos, estableciendo prioridades en los mbitos de prevencin, reutilizacin,

reciclado, valorizacin material y energtica y eliminacin. La segunda, por su

parte, establece una serie de medidas y procedimientos en el vertido de

residuos con el objetivo de reducir sus efectos medioambientales y sobre la

salud humana.

A la problemtica de la gestin de los residuos, se le une la dependencia

europea de fuentes energticas externas que obliga a cualquier alternativa de

tratamiento de residuos que se plantee a contemplar seriamente el balance

energtico global. Por lo tanto, el marco regulatorio mencionado tiene en

cuenta la valorizacin energtica de los recursos por medio de la incineracin

directa, la produccin y valorizacin de biogs y el aprovechamiento de

residuos como combustible sustitutivo.

La valorizacin es cualquier operacin cuyo resultado principal sea que

el residuo sirva a una finalidad til al sustituir a otros materiales que de otro

modo se habran utilizado para cumplir una funcin particular, o que el residuo

sea preparado para cumplir esa funcin en la instalacin o en la economa en

general. Para la valorizacin energtica, la utilizacin principal de los residuos

ser como combustible u otro modo de producir energa.

Hoy en da existen diferentes tecnologas que se pueden aplicar para la

valorizacin energtica de los residuos, consistiendo la mayora de ellas en

procesos de tratamiento trmico como son la incineracin, la pirlisis y la

gasificacin convencional o por plasma. Cada uno de ellas se encuentra en un

estado de desarrollo de distinto nivel. Como una posibilidad adicional de



4

aprovechamiento energtico de los residuos tambin se puede hablar de la

digestin anaerobia con valorizacin del biogs obtenido. A la hora de

seleccionar una tecnologa especfica se tendrn en cuenta aspectos

fundamentales como:

El tipo de residuo o mezcla de residuos a valorizar.

La flexibilidad de la tecnologa, es decir, su capacidad de

respuesta ante las variaciones en las caractersticas de los

residuos.

La experiencia y madurez de la tecnologa.

La viabilidad econmica.

Hoy en da, la incineracin y la digestin anaerobia son las aplicaciones

industriales ms probadas y desarrolladas, presentando la gasificacin

convencional o por plasma y la pirlisis menos referencias a nivel industrial. Sin

embargo, la tendencia a la implantacin de este tipo de instalaciones es

creciente debido a las expectativas que ofrecen de mayor rendimiento

energtico y a la baja aceptacin a nivel social de la incineracin.

1.1.1. Situacin actual en Europa y en Espaa

La generacin de residuos en los ltimos aos resulta preocupante

debido al volumen de los mismos, que o bien aumenta o se mantiene

constante, sin llegar a disminuir en casi ningn caso. Como ya se ha

mencionado, el mejor residuo es el que no se produce, pero las sociedades

modernas se enfrentan a un reto amplio en este campo. Para situar la situacin

de los residuos en un contexto adecuado, se observan datos de generacin de

los mismos en los ltimos cinco aos en pases europeos, en kilogramos per

cpita:

Pas 2005 2006 2007 2008 2009

Blgica 479 483 495 489 489

Bulgaria 475 461 433 474 470



5

Rep. Checa 289 296 293 305 316

Dinamarca 736 740 790 830 762

Alemania 565 564 582 589 592

Estonia 436 399 449 391 346

Irlanda 731 794 780 729 662

Grecia 437 442 447 452 457

Espaa 592 594 583 556 547

Francia 530 536 543 541 535

Italia 540 552 548 543 533

Chipre 730 739 748 767 775

Letonia 311 412 378 332 334

Lituania 377 391 401 408 361

Luxemburgo 672 683 695 697 679

Hungra 461 468 457 454 430

Malta 623 622 650 670 647

Pases Bajos

624 622 650 670 612

Austria 618 653 629 624 591

Polonia 319 321 596 599 316

Portugal 450 463 322 320 517

Rumana 378 389 468 515 362

Eslovenia 422 431 439 457 448

Eslovaquia 289 301 309 328 322

Finlandia 478 494 506 521 480

Suecia 481 496 516 513 482

Reino Unido 583 586 570 544 526

Islandia 516 563 558 551 556

Noruega 426 459 491 487 470

Suiza 661 709 720 735 702 Tabla 1 - Generacin de residuos en Europa 2005-2009 en kg/cpita (Fuente: Eurostat)

En general, se observa situaciones estables, es decir, producciones de

residuos constantes, con pequeos aumentos y disminuciones pero sin

grandes cambios. Se ven algunas excepciones, pero en general, se demuestra



6

que la prevencin de residuos es una situacin delicada y complicada, por lo

que las naciones deben centrarse en dar respuesta a una generacin tan

grande como la presentada.

Observando la situacin particular del ao 2009:

Figura 1 - Generacin de residuos en Europa ao 2009 en kg/cpita (Fuente: Eurostat)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Blgica Bulgaria

Rep. Checa Dinamarca

Alemania Estonia Irlanda Grecia

Espaa Francia

Italia Chipre

Letonia Lituania

Luxemburgo Hungra

Malta Pases Bajos

Austria Polonia

Portugal Rumana

Eslovenia Eslovaquia

Finlandia Suecia

Reino Unido Islandia

Noruega Suiza

kg/cpita

Generacin de residuos en Europa ao 2009



7

La cantidad de residuos generada en el ao 2009 es ms amplia en

Alemania, Dinamarca, Malta, Chipre, Suiza, Irlanda y los Pases Bajos. Como

se ha mencionado anteriormente, la acumulacin de la generacin de residuos

es natural a cualquier comunidad moderna. Sin embargo, en este caso se ve

que las mayores producciones de residuos se dan en naciones industrializadas

y, en general, coinciden con la densidad de poblacin. Por lo tanto, se puede

afirmar que la generacin de residuos coincide con la concentracin de vida

humana en centros urbanos. Para observar situacin, se presentan los datos

de densidad de poblacin en el ao 2009:



8

Figura 2 - Densidad de poblacin en Europa ao 2009 en habitantes/km2 (Fuente: Eurostat)

Efectivamente, se observa una correlacin importante entre la densidad

de poblacin y la generacin de residuos.

1.1.2. La solucin: Tecnologas de valorizacin energtica

Ya se ha hablado anteriormente de la valorizacin energtica y de su

importancia en la gestin de residuos. La oportunidad de gestionar residuos de

forma eficiente y de obtener beneficios energticos de los mismos forma parte

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Blgica Bulgaria

Rep. Checa Dinamarca

Alemania Estonia Irlanda Grecia

Espaa Francia

Italia Chipre

Letonia Lituania

Luxemburgo Hungra

Malta Pases Bajos

Austria Polonia

Portugal Rumana

Eslovenia Eslovaquia

Finlandia Suecia

Reino Unido Islandia

Noruega Suiza

Habitantes/km2

Densidad de poblacin en Europa ao 2009



9

del futuro ms inmediato. Las tecnologas que apoyan la valorizacin incluyen

la incineracin, la pirlisis, la digestin anaerobia, la gasificacin convencional y

la gasificacin por plasma. Tambin se ha mencionado que cada una de ellas

se encuentra en un estado diferente de desarrollo, siendo la incineracin la

ms utilizada en las naciones industrializadas de hoy en da. Esta tecnologa,

sin embargo, sufre de un rechazo social importante, adems de tratarse de una

solucin con una serie de desventajas importantes.

Las naciones han comenzado a darle ms importancia a tecnologas

como la pirlisis y la gasificacin, cuyos retos actuales residen en su falta de

experiencia a nivel industrial. Sin embargo, este tipo de tecnologas estn

probando ser la respuesta necesaria para la problemtica que representa la

gestin de residuos.

Observando algunos datos, se puede decir que en Europa, la cantidad

de residuos que son tratados por la incineracin y utilizados para la produccin

de energa est creciendo constantemente, aunque la cantidad de los mismos

es muy dispar entre los distintos pases europeos. Algunos pases como

Alemania, Suecia, Suiza u Holanda practican la incineracin a gran escala y la

promueven con polticas de gestin y tratamiento de residuos, mientras que

otros pases como Finlandia, Gran Bretaa, Grecia o Irlanda utilizan

mayoritariamente los vertederos. A nivel global, el vertido de residuos en

depsitos controlados es la opcin predominante.



10

Figura 3 - Tratamiento de residuos en Europa ao 2009 en kg/cpita (Fuente: Eurostat)

En cuanto a las plantas incineradoras, todas ellas aprovechan el calor de

la combustin, convirtindolo en vapor o agua caliente. Normalmente el calor

se utiliza para generar electricidad, mientras que el agua caliente se utiliza para

calefaccin urbana. Las dos formas de recuperacin no son utilizadas de forma

0 200 400 600 800 1000

Blgica

Bulgaria

Rep. Checa

Dinamarca

Alemania

Estonia

Irlanda

Grecia

Espaa

Francia

Italia

Chipre

Letonia

Lituania

Luxemburgo

Hungra

Malta

Pases Bajos

Austria

Polonia

Portugal

Rumana

Eslovenia

Eslovaquia

Finlandia

Suecia

Reino Unido

Islandia

Noruega

Suiza

Tratamiento de residuos en Europa ao 2009

Vertederos

Reciclado

Compostaje

Incineracin (Rec. Energa)



11

equitativa en toda Europa: pases como Dinamarca, Suecia, Alemania y

Francia exportan la energa principalmente en forma de calor, mientras que los

pases con poca demanda de calor se dedican a la venta de electricidad.

Figura 4 - Generacin de calor y energa en incineradoras ao 2009

Se observa que la valorizacin de los residuos como fuentes de

produccin de energa es, en realidad, un proyecto que se est llevando a

cabo. Si bien los esfuerzos apuntan a un futuro en el que la recuperacin

energtica sea el da a da, an no se puede decir que las tecnologas de

valorizacin energtica estn presentes de forma representativa en la gestin

de residuos a nivel europeo.

Dentro de las tecnologas de valorizacin, la ms prometedora en todos

los sentidos - gestin de residuos y balance energtico - es la gasificacin por

plasma, una tecnologa joven pero que presume de casos de xito rotundo. Las

ventajas de esta tecnologa se tratarn al detalle ms adelante, pero se puede

decir que es capaz de acabar con prcticamente todo tipo de residuos y

convertirlos en energa.

0

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Espa

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Suec

ia

Suiz

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Calor (MWh/ao)

Electricidad (MWh/ao)



12

Figura 5 - La valorizacin energtica de los residuos

El procesamiento por plasma es capaz de tratar una amplia gama de

residuos txicos. Produce una fuente de calor intensa que lleva a los materiales

a tener la suficiente temperatura para ser derretidos y destruidos. Por esto, la

tecnologa de plasma se ha utilizado para la destruccin de residuos

peligrosos.

La gasificacin fue, en realidad, uno de los primeros procesos

termoqumicos utilizados a nivel industrial. Apareci a finales del siglo XIX, y se

desarroll durante la industrializacin europea, principalmente para la

produccin de aceite y gas a partir del carbn. Tras la Segunda Guerra

Mundial, sin embargo, el uso de la gasificacin se redujo ante las posibilidades

ofrecidas por el petrleo.

Entro 1970 y 1980, se comenz a utilizar la gasificacin para la

produccin de combustibles sintticos, una aplicacin que se sigue utilizando

hoy en da. Fue en los aos 80 cuando esta tecnologa comenz a

desarrollarse para ser aplicada al tratamiento de residuos, en Estados Unidos,



13

Europa y Japn. Actualmente, existen ms de 150 gasificadoras industriales en

el mundo, utilizadas principalmente para el procesamiento de biomasa y

carbn.

La utilizacin de la gasificacin para el procesamiento de residuos ha

sido ms aplicada en Japn, pas pionero en esta tecnologa. Esto se debe la

obligacin de buscar mtodos alternativos a los vertederos por falta de espacio.

En Europa, existen algunas plantas operativas, todas ellas a escalas menores

de 130 toneladas al da.

El nmero de proyectos de plantas de tratamiento de residuos por

plasma aumenta cada ao, superando al nmero de plantas en funcionamiento.

Como ya se ha mencionado, es una tecnologa joven, y por lo tanto se enfrenta

a las dificultades de falta de confianza y costes altos debido a la falta de

estandarizacin. Sin embargo, el xito de las plantas existentes y del nmero

de proyectos a realizar demuestra que esta tecnologa representa el futuro de

la gestin de residuos, siendo la respuesta necesaria a la problemtica actual.

1.2. Alcance

Como se ha podido intuir, el alcance de este proyecto se centra en el

anlisis de la tecnologa de plasma para el tratamiento de residuos. Si bien se

tratarn otras alternativas de tratamiento de forma breve, esto se har para

poner la tecnologa en contexto y ofrecer una comparacin de caractersticas,

ventajas y desventajas.

Por otro lado, aunque se ha mencionado que la tecnologa de plasma es

capaz de procesar casi cualquier tipo de residuo, este proyecto se centrar en

un tipo especfico: residuos tipo III. Estos residuos su origen en la industria

mdica, y son considerados peligrosos por numerosas razones. Ms adelante

se estudiarn sus caractersticas particulares en mbitos como el transporte, el

almacenaje y el envasado, as como la eliminacin. Se definir su marco legal y

la comparativa de procesos de tratamiento se har solo para las opciones que

sean viables para este tipo de residuos.

El enfoque a un tipo especfico de residuos se realiza porque, a nivel

real, ninguna planta se planteara de entrada tratar cualquier tipo de residuo,



14

debido a las dificultades que podran aparecer en cuanto a separacin y

volumen. La seleccin de residuos tipo III tiene que ver con sus caractersticas

especiales, que incluyen una dificultad a la hora de su eliminacin, justificando

as la seleccin de la gasificacin por plasma como tratamiento clave.

1.3. Objetivos

Los objetivos que se propone este proyecto son los siguientes:

Describir los residuos de tipo III, incluyendo las caractersticas

especficas de su almacenaje, transporte y eliminacin segn la

legislacin vigente.

Describir las caractersticas del proceso de eliminacin de

residuos por arco de plasma, incluyendo un anlisis de la

tecnologa, instalaciones y maquinaria necesarias, ventajas y

desventajas e impacto medio ambiental.

Estudio de viabilidad econmica de una planta de tratamiento de

residuos por plasma, segn el proceso definido.

Anlisis de sensibilidad de los factores que pueden influir sobre la

rentabilidad del proyecto.


Captulo 2: Residuos: Definicin y tipologa

15

CAPTULO 2 RESIDUOS: DEFINICIN Y

TIPOLOGA



16



17

CAPTULO 2: RESIDUOS: DEFINICIN Y TIPOLOGA

2.1. Definicin

Residuo es definido como todo material resultante de un proceso de

fabricacin, transformacin, utilizacin, consumo o limpieza, cuando su

poseedor o productor lo destina al abandono. Tambin se define como el

producto de desecho slido, lquido y gaseoso generado en actividades de

produccin y consumo, que ya no posee valor econmico por la falta de

tecnologa adecuada que permita su aprovechamiento o por la inexistencia de

un mercado para los posibles productos a recuperar.

2.2. Clasificacin de residuos

La clasificacin de residuos se puede realizar de acuerdo con varios

criterios.

MATERIA PRIMA

ENERGA

PROCESO DE FABRICACIN/

TAREA AUXILIAR/

OPERACIN/

CONSUMO

RESIDUOS

PRODUCTOS AL MERCADO

RECUPERACIN O TRATAMIENTO

AIRE

TIERRA

AGUA

Figura 6 - Ciclo de vida de un residuo



18

2.2.1. En funcin de su estado fsico

En funcin de su estado fsico se dividen en slidos, lquidos y gases,

aunque la ley vigente no realiza ninguna distincin entre los mismos. La nica

excepcin son los vertidos de aguas residuales y las emisiones a la atmsfera

que se encuentran reguladas de forma especfica.

2.2.2. En funcin de su peligrosidad

En este caso, los residuos se dividen en inertes, peligrosos y no

peligrosos segn las siguientes caractersticas:

a) Residuos inertes: se definen como aquellos residuos no peligrosos

que no sufren transformaciones fsicas, qumicas o biolgicas significativas.

Este tipo de residuos no son solubles ni combustibles, no reaccionan fsica ni

qumicamente, no son biodegradables y no afectan a otras materias con las

que entren en contacto.

b) Residuos peligrosos: son aquellos que segn el Real Decreto 952/97

figuran como tal, as como los recipientes y envases que los hayan contenido.

Tambin son residuos peligrosos lo que hayan sido calificados de tal manera

por la normativa Comunitaria y los que pueda aprobar el gobierno de

conformidad con lo establecido en la Normativa Europea o en Convenios

Internacionales de los que Espaa sea parte.

c) Residuos no peligrosos: aquellos no incluidos en las categoras

anteriores.

2.2.3. En funcin de su origen y sector productivo

El origen de los residuos constituye un parmetro interesante para su

clasificacin, ya que muchas de sus caractersticas y propiedades estn



19

determinadas por el lugar y forma en la que se originan. Segn este criterio

existen diversas clasificaciones. Por ejemplo:

Figura 7 - Clasificacin de residuos por origen y sector productivo

Por otro lado, la Agencia Europea de Medio Ambiente establece una

clasificacin ms pormenorizada de los residuos de origen industrial segn la

fuente productora, agrupando en una nica categora todos los residuos

urbanos.

POR SECTOR

SECTOR PRIMARIO

Residuos agrcolas

Residuos ganaderos

Residuos forestales

Residuos mineros

SECTOR SECUNDARIO

Residuos industriales

Asimilables a urbanos

Inertes

Txicos y peligrosos

SECTOR TERCIARIO

Residuos urbanos

Domsticos

Comerciales

Institucionales

Construccin

Municipales

Industriales

Plantas de tratamiento

Residuos hospitalarios

Asimilables a urbanos

Txicos y peligrosos

Radiactivos



20

Residuos Equivalencia con clasificacin anterior

Urbanos Domsticos, comerciales, institucionales,

servicios municipales

Agrcolas Agrcolas

Industriales, extraccin de minerales,

produccin de energa, residuos de dragado

Industriales

Fangos de depuracin de aguas Plantas de tratamiento

Residuos de demolicin Construccin

Tabla 2 - Clasificacin de residuos segn su origen

Queda ilustrado que existen diferentes clasificaciones, algunas ms completas

que otras. A continuacin se trata de describir todas las categoras enumeradas

en los dos grficos anteriores.

a) Residuos urbanos

Son los residuos generados en los domicilios particulares, as como los

que por su naturaleza o composicin son similares a estos. Tambin tendrn la

consideracin de residuos urbanos aquellos procedentes de la limpieza de vas

pblicas, zonas verdes, reas recreativas y playas, animales domsticos

muertos, muebles, enseres, vehculos abandonados y residuos y escombros

procedentes de obras menores de construccin y reparacin domiciliaria.

Los materiales que forman parte de estos residuos son:

Materia orgnica, procedente de alimentos principalmente.

Papel y cartn: peridicos, revistas bolsas y embalajes.

Plsticos.

Vidrios.

Textiles.

Metales.



21

Figura 8 - Residuos urbanos

A nivel general, los residuos urbanos no presentan ningn nivel de

peligrosidad. Sin embargo, s se generan algunos en pequeas cantidades que,

por sus caractersticas, pueden caer en la categora de residuos peligrosos.

Estos residuos se deben depositar en los Puntos Limpios en lugar de en los

contenedores de recogida municipal, con el fin de minimizar su impacto sobre

el medio.

En los pases desarrollados, la concentracin de poblacin en los

ncleos urbanos, unido a un mayor nivel de consumo y a la cultura de "usar y

tirar", ha desembocado en un aumento desproporcionado en las cantidades de

este tipo de residuos, convirtiendo su gestin en uno de los mayores problemas

a los que se enfrentan muchos municipios.

b) Residuos agrcolas, ganaderos y forestales

Como su nombre indica, los residuos ganaderos, agrcolas y forestales

son aquellos residuos generados de las actividades propias de la ganadera, la

agricultura y las actividades forestales respectivamente. La mayor parte de los

residuos procedentes de estas actividades son orgnicos (ramas, paja, restos

de plantas, etc.) y muchos de ellos no llegan a considerarse como residuos ya

que contribuyen de forma eficaz a mantener los nutrientes del suelo.



22

Los residuos agrcolas estn constituidos por los derivados del proceso

de cultivo, los productos qumicos asociados al mismo, aquellos procedentes

de la transformacin del producto y los originados en las instalaciones. Los

residuos de la agricultura tambin engloban envases y plsticos, siendo estos

ltimos especialmente abundantes cuando se emplea el sistema invernadero.

Suponen un grave problema por su difcil degradacin en el medio ambiente.

Los residuos forestales son aquellos que se producen como

consecuencia de actividades forestales principalmente destinadas al

aprovechamiento de la madera y a prevenir plagas o incendios. Por lo tanto,

estn constituidos por materia vegetal como desechos de podas, limpiezas y

talas y procesos de transformacin en serreras.

Los residuos agrcolas y los residuos forestales presentan una marcada

estacionalidad y su cantidad vara significativamente debido a la influencia de

determinados factores como la climatologa.

Los residuos ganaderos son los producidos como consecuencia de la

agrupacin de especies animales al servicio del hombre con el fin de

aprovechar sus productos. Incluyen los restos de comida y camas de animales,

los excrementos, las mermas o animales muertos y los restos de los productos

sanitarios empleados.

Este tipo de residuos, en general, permite el aprovechamiento de los

mismos para diferentes actividades, en funcin de sus caractersticas. Las

deyecciones ganaderas, por ejemplo, son generalmente utilizadas como abono

agrcola. Los residuos forestales y ganaderos poseen un poder calorfico

elevado y un grado de humedad relativamente bajo, lo que permite su

incineracin con recuperacin de energa, su gasificacin o pirolisis. Por otro

lado, los residuos ganaderos, por su alta humedad, requieren tratamientos

bioqumicos orientados a la produccin de biogs y generacin de abono

orgnico.

c) Residuos industriales

Son aquellos residuos que se generan en los procesos de fabricacin de

la industria y que no tienen valor como mercanca, muchas veces porque las



23

tcnicas para hacerlos tiles son caras y resultan poco rentables para el

empresario.

Los residuos industriales pueden clasificarse en tres grupos:

Inertes: escombros y materiales similares no peligrosos para el

medio ambiente.

Asimilables a residuos urbanos: restos de comedores, basura de

oficinas, etc.

Peligrosos: sustancias que por su composicin qumica y

caractersticas (inflamabilidad, toxicidad, reactividad qumica, etc.)

son peligrosas para la salud o para el medio ambiente. Estos

residuos requieren una consideracin especial, ya que muchos de

ellos tienen el agravante de ser difciles de degradar por la

naturaleza.

De acuerdo con la Normativa de Unin Europea estn considerados

como residuos peligrosos los siguientes compuestos en determinadas

concentraciones:

Metales pesados

Compuestos de cobre solubles

Fenol, teres, solventes orgnicos, hidrocarburos policclicos

aromticos cancergenos

Isocianatos, cianuros orgnicos e inorgnicos

Biocidas y compuestos fito farmacuticos

Compuestos farmacuticos

Polvo y fibras de asbesto

Perxidos, cloratos y percloratos

Carbonilos de metales

cidos y bases usados en el tratamiento de metales

Compuestos de cromo hexavalente

Organohalogenados no inertes



24

Alquitranes

Materiales qumicos de laboratorio no identificados o nuevos

compuestos de efectos ambientales no conocidos

En la legislacin espaola se aaden a esta lista:

Talio y sus compuestos.

Residuos procedentes de la industria del dixido de titanio.

Aceites usados minerales o sintticos, incluyendo las mezclas

agua-aceite y las emulsiones.

La gestin de los residuos industriales es responsabilidad del productor,

quien puede gestionarlos l mismo si cuenta con los correspondientes

permisos, o contratar a una empresa especializada.

d) Residuos mineros

Se consideran residuos mineros aquellos materiales carentes de valor o

utilidad producidos durante la prospeccin, extraccin, valorizacin eliminacin

y almacenamiento de recursos minerales, as como de la explotacin de

canteras. Estos residuos pueden ser clasificados segn diferentes criterios,

entre los que cabe incluir: tipo de industria que los origin (construccin,

metalrgica...) y sus posibles usos (ridos, materiales aislantes...).

e) Residuos radiactivos

Son materiales que emiten radiactividad y que tienen una consideracin

especial debido a su gran peligrosidad, ya que pequeas cantidades de los

mismos pueden originar dosis de radicacin peligrosas para la salud humana, y

por su duracin, que puede llegar a ser de miles de aos.

La gestin de los residuos radiactivos en Espaa corre a cargo de la

Empresa Nacional de Residuos Radiactivos, ENRESA, cuyas actividades estn

sometidas al control del Ministerio de Ciencia y Tecnologa, y del Consejo de



25

Seguridad Nuclear. Esta entidad propone una clasificacin de este tipo de

residuos desde el punto de vista de su gestin:

Residuos de baja y media actividad: periodos de

semidesintegracin inferiores a 30 aos.

Residuos de alta actividad: combustibles nuclear gastado si ste

no se reprocesa, o subproductos que aparecen si se reprocesa.

Con el fin de unificar los distintos criterios existentes en los distintos

pases miembros, la Comisin Europea ha llevado a cabo la siguiente

clasificacin:

Residuos radiactivos de transicin: residuos de origen mdico que

se desintegran durante el periodo de almacenamiento temporal,

pudiendo a continuacin gestionarse como residuos no

radiactivos.

Residuos de baja y media actividad: la generacin de energa

trmica durante su evacuacin es baja.

Residuos de vida corta.

Residuos de vida larga.

Residuos de alta actividad: son los obtenidos principalmente del

tratamiento/acondicionamiento del combustible gastado. Aunque

la cantidad de este tipo de residuos radioactivos que se producen

en un pas sea comparativamente mucho menor que la de otros

tipos, sus tecnologas y mtodos de tratamiento son mucho ms

complicados y difciles.

f) Residuos sanitarios

En las actividades de atencin e investigacin sanitaria (centros de

salud, centros veterinarios y laboratorios) se generan residuos que pueden ser

de riesgo y que deben gestionarse de un modo especfico, con el fin de



26

garantizar la proteccin de la salud de las personas y la defensa del medio

ambiente.

Los residuos tipo III sobre los que versa este proyecto pertenecen a esta

categora, y por lo tanto, esta ser explorada ms ampliamente en otras

secciones.

g) Residuos de construccin y demolicin

Son aquellos residuos de naturaleza fundamentalmente inerte

generados en obras de excavacin, nueva construccin, reparacin,

remodelacin, rehabilitacin y demolicin, incluidos los de obra menor y

reparacin domiciliaria. Estos se clasifican de acuerdo con sus caractersticas y

origen como:

Nivel I: Tierras y materiales ptreos

Nivel II: Escombros.

2.3. Residuos sanitarios

Como ya se ha mencionado anteriormente, los residuos sanitarios son

aquellos asociados a las actividades de atencin e investigacin sanitarias,

incluidos los envases que los contengan o los hayan contenido. El riesgo

asociado a los mismos no tiene nada que ver con el riesgo asociados al uso o

la manipulacin del material propio de la actividad (agujas, gasas, tejidos,

pipetas, etc.), por lo tanto, solo se hablar de residuo una vez dicho material se

haya rechazado.

Este tipo de residuos se producen en actividades de asistencia sanitaria

al paciente, anlisis, investigacin o docencia, medicina preventiva, asistencia

veterinaria, obtencin y manipulacin de productos biolgicos y servicios

funerarios y forenses.

Dentro de estos residuos, se encuentran dos categoras fcilmente

diferenciables:



27

a) Residuos biosanitarios: son aquellos especficos de la actividad

sanitaria, potencialmente contaminados con sustancias biolgicas por

haber estado en contacto con pacientes o lquidos biolgicos.

b) Residuos citotxicos: son residuos compuestos por restos de

medicamentos citotxicos y todo material que haya estado en

contacto con ellos. Presentan riesgos carcinognicos, mutagnicos y

teratognicos.

2.3.1. Clasificacin

En funcin de sus caractersticas, los residuos sanitarios estn

clasificados en cuatro categoras:

a) Residuos tipo I: asimilables a residuos municipales

Este tipo especfico de residuo sanitario no plantea exigencias

especiales en su gestin. Son de categora general, incluyendo cartn, papel,

material de oficinas y despachos, cocinas, bares y comedores, talleres,

jardinera y residuos procedentes de pacientes no infecciosos, no incluidos en

los grupos II y III.

b) Residuos tipo II: no especficos

Son aquellos que requieren la observacin de medidas de prevencin en

la manipulacin, recogida, almacenamiento y transporte, nicamente en el

mbito del centro sanitario. Incluyen material de curas, yesos, ropa y material

de un solo uso contaminados con sangre, secreciones o excreciones, todos

ellos no englobados dentro de los residuos sanitarios clasificados como

especficos.

c) Residuos tipo III: especficos de riesgo



28

Son residuos sobre los cuales se han de observar medidas de

prevencin en la manipulacin, la recogida, el almacenamiento, el transporte, el

tratamiento y la eliminacin, tanto dentro como fuera del centro generador, ya

que pueden representar un riesgo para la salud laboral y pblica.

A su vez, estos residuos se pueden clasificar en:

Sanitarios o infecciosos: aquellos capaces de trasmitir alguna de

las siguientes enfermedades infecciosas: clera, fiebres

hemorrgicas causadas por virus, brucelosis, difteria, meningitis,

encefalitis, fiebre Q, muermo, tuberculosis activa, hepatitis vrica,

tularemia, tifus abdominal, lepra, ntrax, fiebre paratifoidea A, B y

C, peste, poliomielitis, disentera bacteriana, rabia y sida.

Anatmicos: restos humanos que se puedan reconocer como

tales.

Sangre y hemoderivados en forma lquida: recipientes que

contengan sangre o hemoderivados, u otros lquidos biolgicos.

Se trata de siempre de lquidos y en ningn caso de materiales

cerrados o que hayan absorbido los mismos.

Agujas y material punzante y cortante.

Vacunas vivas y atenuadas.

Residuos de animales infecciosos.

d) Residuos tipo IV

Son los residuos cuya gestin est sujeta a requerimientos especiales

desde el punto de vista higinico y medioambiental, tanto dentro como fuera del

centro generador. Incluyen:

Residuos citotxicos.

Restos de sustancias qumicas: residuos contaminados con

productos qumicos que les dan el carcter de residuo industrial.

Incluyen materiales como pilas, termmetros, disolventes,

reactivos qumicos, etc.



29

Medicamentos caducados.

Aceites minerales y sintticos.

Residuos con metales.

Residuos radiactivos: residuos contaminados con sustancias

radiactivas. Caen en la categora antes mencionada de residuos

radiactivos y por lo tanto, su recogida y eliminacin es

competencia exclusiva de ENRESA.

Restos anatmicos humanos con entidad: cadveres y restos

humanos con entidad, procedentes de abortos u operaciones

quirrgicas. Su gestin est regulada por el Reglamento de

Polica Sanitaria Mortuoria.

2.3.2. Recogida

El tratamiento de los residuos sanitarios exige su clasificacin de

acuerdo con las categoras anteriores con el fin de minimizar la cantidad de

residuos. No se depositarn en un mismo recipiente residuos sanitarios de

tipos diferentes. Al mismo tiempo, la recogida de residuos sanitarios deber

atender a los criterios de asepsia, inocuidad y economa.

En cuanto a los recipiente, en general, sern de un solo uso y no podrn

volver a abrirse. Los envases de residuos biosanitarios y citotxicos debern

permanecer intactos hasta su eliminacin, y nunca debern ser sometidos a

presiones mecnicas. Los envases rotos o con fugas sern reenvasados.

Cada envase tendr las caractersticas necesarias para el tipo de

residuo contenido. Siguiendo la legislacin vigente, sern de la siguiente forma:

a) Envases para residuos tipo II

Sern opacos, impermeables, resistentes a la humedad, su combustin

no producir emisiones txicas, su volumen no superar los 70 l. y sern de

color verde. En estos envases tambin se podrn acumular residuos del tipo I.

b) Envases para residuos tipo III



30

Rgidos o semirrgidos: deben ser de libre sustentacin, opacos,

impermeables, resistentes a la humedad y la perforacin,

provistos de cierre hermticos, su combustin no producir

emisiones txicas, su volumen no superar los 60 l., y estarn

sealados con el pictograma biopeligroso.

Figura 9 - Pictograma biopeligroso

No rgidos: sern opacos, impermeables, resistentes a la

humedad, su combustin no producir emisiones txicas, su

volumen no superar los 80 l., y sern de color rojo.

Los residuos cortantes o punzantes debern ser recogidos en

recipientes rgidos.

En cuanto a los residuos que incluyan sangre y sus derivados o

secreciones orgnicas, la opinin predominante en el mbito internacional

(Centers for Disease Control, Ministerios de Sanidad de Canad, Ministerio de

Medio Ambiente de Holanda, OMS, etc.) es que el mejor mtodo de eliminacin

es su vertido por el desage conectado a la red de saneamiento del centro

sanitario. Esto evita la desinfeccin previa de los residuos. Esta opinin parte

del hecho de que las cloacas estn concebidas para recibir grandes cantidades

de materias orgnicas infecciosas.

La nica excepcin a esta prctica la constituyen los residuos sanitarios

especficos: lquidos procedentes de pacientes con infecciones no endmicas

en Espaa y los cultivos lquidos de microbiologa, que han de tratarse como a

residuos sanitarios especficos slidos.



31

c) Envases para residuos tipo IV

Los residuos citotxicos deben acumularse en envases rgidos de color

azul con caractersticas anlogas a los de tipo III. Sern envases de un solo

uso de polietireno o poliestireno, de forma que se permita la incineracin

completa, y estarn sealizados con el pictograma citotxico.

Figura 10 - Pictograma citotxico

2.3.3. Gestin intracentro

Incluye la segregacin y acumulacin, el transporte interno y el

almacenamiento. La responsabilidad de hacer cumplir la normativa referente a

la clasificacin, la recogida, el almacenaje, o la cesin de los residuos

sanitarios al transportista autorizado y si es necesario, la referente al

tratamiento y eliminacin, corresponde normalmente al director o al gerente del

centro sanitario que genera los residuos sanitarios. En consecuencia, el

gerente ha de desarrollar las siguientes funciones:

Vigilar el cumplimiento de las disposiciones aplicables a las

operaciones descritas a continuacin.

Informar al personal del centro sanitario de los riesgos asociados

a los residuos sanitarios y a la forma de prevenirlos.

Tomar las iniciativas oportunas para la gestin correcta de los

residuos sanitarios.

Tramitar a la Administracin competente las informaciones y los

datos que les sean solicitados, y garantizar su exactitud.



32

a) Segregacin y acumulacin

Debe realizarse fuera de las zonas de hospitalizacin y atencin al

paciente, en lugares especficos dispuestos para ello, y minimizando el riesgo

de exposicin y contacto del personal, los pacientes y el pblico general.

Deben acumularse por separado y en sus envases exclusivos los

residuos de cada tipo.

b) Transporte intracentro

Es recomendable que los residuos sanitarios recogidos en las diferentes

zonas del centro sean transportados al almacn de residuos sanitarios con una

periodicidad mxima de 12 horas.

Los contenedores o estructuras de soporte y sistemas de transporte han

de limpiarse en lugares adecuados con agua a presin y detergentes. Es

recomendable que, tanto los sistemas de transporte como los contenedores de

los centros generadores de residuos, sean estructuras sin rincones que faciliten

al mximo el proceso de limpieza.

Los envases se trasladarn cerrados, por circuitos distintos a los

pacientes y pblico, siempre que sea posible. Nunca se utilizarn trampillas,

bajantes y otros mtodos que supongan riesgo para la integridad de los

envases.

Uno de los problemas ms importantes que pueden aparecer durante el

transporte de los residuos dentro de un centro hospitalario es la rotura de las

bolsas. Para poder evitarlo es necesario utilizar las bolsas adecuadas y no

almacenar las bolsas unas encima de la otras (las bolsas deben colocarse una

al lado de la otra sobre una superficie horizontal). Dentro de la estructura o

carro de transporte no se han de comprimir para poder transportar mayor

cantidad en un solo trayecto, ni se puede sobrepasar el nivel que permita el

cierre de la tapa del carro. Nunca debern arrastrarse las bolsas por el suelo,

sino que se han de utilizar los sistemas de transporte.

El personal que transporta los residuos ha de llevar guantes resistentes

a los pinchazos por agujas, vidrios y otros materiales punzantes, pero que a la



33

vez se adapten y sean cmodos. Este personal ha de disponer de una ropa

exclusiva para este trabajo y en el momento de acabarlo han de tener a su

disposicin un bao con ducha y ropa limpia. Siempre que en la manipulacin

se sospeche que pueden producirse aerosoles o salpicaduras, se han de

utilizar gafas y mascarilla.

c) Almacenamiento

Los residuos sanitarios se podrn almacenar en el mismo edificio

durante un perodo mximo de 72 horas, que se puede alargar a una semana si

el almacn de residuos dispone de un sistema de refrigeracin (temperatura

mxima 4 C).

El almacn tendr que estar ventilado, bien iluminado, debidamente

sealizado, acondicionado para poder desinfectarlo y limpiarlo, y situado de

manera que no pueda afectar a espacios vecinos. El almacn se ha de poder

cerrar y ha de tener fcil acceso.

En caso de no disponer de un sistema de tratamiento propio, las

operaciones de carga en los vehculos de transporte se tendrn que realizar en

condiciones de seguridad, limpieza y agilidad, disponiendo al efecto los

espacios y medios que sean necesarios. Estas instalaciones tendrn que

permitir una fcil limpieza y desinfeccin.

El almacn ha de estar protegido de la intemperie, de las temperaturas

elevadas, de los animales y el acceso al mismo slo se permitir al personal

autorizado.

2.3.4. Transporte

El transporte fuera del centro generador de residuos variar en funcin

del tipo de residuo tratado.

a) Residuos biosanitarios especiales y citotxicos



34

El transporte se realizar por un transportista que cuente con la

correspondiente autorizacin otorgada por la Consejera competente en

materia de medio ambiente. La entrega de residuos por parte del productor al

transportista ir acompaada de los Documentos de Seguimiento y Control.

Los vehculos de transporte debern cumplir con las siguientes

condiciones:

Estar autorizados por la conserjera competente en materia de

medio ambiente.

Estar dotados de una caja con cerradura de seguridad con

superficies lisas y fciles de limpiar.

Estar dotados de un sistema de contencin de fugas y derrames.

Estar sealizados con los pictogramas biopeligroso y/o

citotxico.

Su uso ser exclusivo para el transporte de residuos.

Los envases no rgidos, adems, debern transportarse en

contenedores rgidos de alta resistencia, estanqueidad, con cierre hermtico y

cerradura de seguridad, con el pictograma de biopeligroso y con una etiqueta

de identificacin del productor.

b) Residuos biosanitarios asimilables a urbanos

Podrn ser transportados con los residuos de tipo I, observando las

mismas precauciones aplicables a los residuos slidos urbanos.

2.3.5. Tratamiento y eliminacin

a) Residuos tipo II

Fuera de los centros, los residuos de tipo II se tratarn y eliminarn

como residuos asimilables a los municipales.



35

b) Residuos tipo III y citotxicos

El tratamiento y eliminacin de los residuos sanitarios de tipo III y

citotxicos deber atender a criterios de inocuidad, asepsia y salubridad con el

fin de garantizar la eliminacin de los grmenes patgenos y la proteccin del

medio ambiente.

Los residuos de tipo III se podrn eliminar mediante incineracin, en

hornos preparados para esta finalidad y estarn construidos con unas

caractersticas tcnicas definidas.

Se ha de tener en cuenta que cuando se habla de incineracin se refiere

a incineracin efectuada fuera del recinto sanitario y llevada a cabo por

empresas autorizadas que ofrezcan toda la garanta de no contaminar el medio

ambiente, segn la Orden 18 de octubre de 1976 sobre Prevencin y

Correccin de la Contaminacin Atmosfrica de Origen Industrial, y el Real

Decreto 1302/86 sobre Evaluacin de Impacto Ambiental.

Los residuos de tipo III tambin se podrn eliminar como residuos

asimilables a los municipales, siempre que hayan sido previamente tratados

mediante esterilizacin por vapor caliente a presin por tcnica de autoclave,

es decir mediante accin desinfectante por proceso fraccionado de vapor al

vaco.

La eliminacin de residuos citotxicos se realizar mediante

neutralizacin qumica o incineracin a una temperatura que pueda garantizar

su destruccin.

2.3.6. Aspectos legales y legislacin de referencia

La Ley 42/1975 sobre Recogida y Tratamiento de los Residuos Slidos

Urbanos, modificada por el Real Decreto 1163/1986, incluye en su mbito de

aplicacin los residuos sanitarios, pero excluye aquellos residuos que

presenten caractersticas que los hagan txicos, contaminantes o peligrosos,

sin determinar los residuos sanitarios que puedan considerarse como tales por

su potencial infeccioso u otras caractersticas.



36

El Real Decreto 833/1988 por el que se aprueba el Reglamento para la

ejecucin del Ley 20/ 1986, sobre el rgimen jurdico bsico de residuos txicos

y peligrosos, incluye en su mbito de aplicacin los residuos infecciosos, pero,

al establecerse por la Orden de 13 de octubre de 1989 los mtodos de

caracterizacin, solamente se alude a los residuos txicos y peligrosos de

forma genrica.

La Directiva 91/689/CEE, relativa a los residuos peligrosos, incluye en su

mbito a los residuos sanitarios, instando a las autoridades competentes a la

elaboracin de planes para la gestin de los mismos.

Como consecuencia de estas recomendaciones, en distintas

Comunidades Espaolas existen normas legales sobre la gestin y el

tratamiento de los residuos sanitarios.

Se detalla el marco legal relevante a los residuos sanitarios en la Unin

Europea, Espaa y por comunidades autnomas:

a) Unin Europea

75/442/CEE. Directiva del Consejo de 15.7.1975, relativa a los

residuos. D.O.C.E. L 194, 25.7.1975. Modificada por:

Directiva 91/156/CEE, D.O.C.E. L 78, 26.3.1991.


residuos txicos y peligrosos. D.O.C.E. L 84, 31.3.1978.


residuos peligrosos. D.O.C.E. L 377, 31.12.1991.

b) Espaa

Decreto 2263/1974 de 20.7. (M.Gob., B.O.E. 17.8.1974).

Reglamento de Polica Sanitaria Mortuoria.

Ley 42/1975 de 19.11. (Jef Est., B.O.E. 21.11.1975). Recogida y

Tratamiento de los Desechos y Residuos Slidos Urbanos. art.2.-

Campo de aplicacin. c) Actividades sanitarias en hospitales,

clnicas y ambulatorios. Modificada por:



37

Real Decreto 1163/1986 de 13.6. (M. Obr. Pb., B.O.E.

23.6.1986)

Orden 18 de octubre de 1976 (M. Ind., BB.OO.E. de 3.12.1976,

rect. 23.2.1977) sobre Prevencin y Correccin de la

Contaminacin Atmosfrica de Origen Industrial.

Real Decreto 1302/1986 de 28.6. (M. Obr. Pb., B.O.E.

30.6.1986). sobre Evaluacin de Impacto Ambiental.

Real Decreto 833/1988 de 20.7. (M. Obr. Pb., B.O.E. 30.7.1988).

Reglamento para la ejecucin de la Ley 20/ 1986 de 14.5. sobre

el rgimen jurdico bsico de los residuos txicos y peligrosos.

Anexo I. Tabla 3.- Tipos genricos de residuos. n 1.- Residuos

de hospitales o de otras actividades sanitarias. Tabla 6.-

Actividades que pueden generar residuos txicos y peligrosos.

Servicios colectivos. A 860.- Sanidad y servicios veterinarios.

Modificado por:

Real Decreto 1771/1994 de 5.8. (M. Obr. Pb. Transp. y Urb.,

B.O.E., 19.8.1994). art. 12 en Anexo III.

c) Comunidades Autnomas

Aragn: Decreto 29/1995 de 21.2. (Dep. M. Amb., B.O.A.

6.3.1995). Gestin de Residuos Sanitarios.

Cantabria: Decreto 22/1990 de 7.5. (Consejera Ecolgica, M.

Ambiente y Ordenacin del Territorio, B.O. Cant. 25.5.1990).

Normativa para la Gestin de los Residuos Hospitalarios.

Castilla y Len: Decreto 204/1994 de 15.9. (Consejera de la

Presidencia y Adm. Territorial, B.O.C. y L. 21.9.1994). Gestin de

los Residuos Sanitarios.

Catalua: Decreto 300/1992 de 24.11. (Presid., D.O.G.C.

30.12.1992). Ordenacin de la Gestin de los Residuos

Sanitarios. Orden de 7.7.1993 (Dept. San. i S.S., D.O.G.C.

21.7.1993). Crea el Programa de Gestin Intracentro de Residuos

Sanitarios. Decreto 71/1994 de 22.2 (Presid., D.O.G.C.



38

13.4.1994). Procedimientos de Gestin de los Residuos

Sanitarios.

Madrid: Decreto 61/ 1994 de 9.6. (Consejera de Cooperacin,

B.O.C.M. 12.7.1994). Gestin de los Residuos Biosanitarios y

Citotxicos.

Navarra: Decreto Foral 296/1993 de 13.9. (Gobierno de Navarra,

B.O.N. 1.10.1993). Normativa para la Gestin de los Residuos

Sanitarios. Complementado por: Decreto foral 181/1994 de 3.10.

(Gobierno de Navarra, B.O.N. 19.10.1994).


Captulo 3: Tecnologa de plasma

39

CAPTULO 3 TECNOLOGA DE PLASMA



40



41

CAPTULO 3: TECNOLOGA DE PLASMA

Cuando se habla de la eliminacin de residuos txicos y peligrosos, se

debe disponer de una tecnologa segura, confiable y probada, ya que estas

sustancias dainas suponen un riesgo importante para la salud humana y para

el medio ambiente. La gasificacin por plasma ofrece una solucin eficiente

para mitigar el riesgo de las toxinas peligrosas: eliminarlas. Convirtiendo

residuos peligrosos en energa limpia y segura, la gasificacin por plasma ha

probado ser una solucin ganadora para la reduccin y destruccin de un

problema que contina siendo muy grande para las sociedades actuales. Las

antorchas de plasma consiguen lo que otros mtodos no han llegado a

alcanzar: vaporizar los constituyentes peligrosos de los residuos, eliminando

las toxinas de forma eficiente y convirtiendo los mismos en energa renovable.

3.1. Qu es el plasma?

El plasma es el cuarto estado de la materia, un estado fluido similar al

gaseoso, con la diferencia de que determinada proporcin de sus partculas

estn ionizadas, es decir, cargadas elctricamente. Estas partculas no poseen

equilibrio electromagntico, por lo que el plasma resulta un buen conductor

elctrico. Se le considera un estado particular de la materia porque presenta

caractersticas propias que no se dan en los estados slido, lquido o gas; en

particular, la capacidad de movimiento de los tomos.

El plasma es, adems, la forma ms abundante de materia en el

universo. De forma natural se encuentra en los rayos y en la auroras boreales.

Se forma cuando la materia comn se calienta a ms de 5000C, produciendo

fluidos o gases cargados elctricamente. Estos fluidos o gases estn

influenciados por las interacciones elctricas de iones y electrones en

presencia de campos magnticos. La caracterstica principal de estos "gases

ionizados" es facilitar un "low mass heat transfer" y generar temperaturas de

hasta 14000 C.



42

Figura 11 - Plasma: imitando el poder del rayo

La ionizacin de la materia para la formacin de este cuarto estado se

da a travs de un proceso llamado "proceso de cascada". En un proceso de

este tipo un electrn choca con un tomo neutral para producir un segundo

electrn y un in. As existen, por lo tanto, dos electrones y un in. Una vez que

estos dos electrones han chocado con otro tomo neutral, se producen cuatro

electrones y tres iones. Este proceso contina y, tras una sucesin de

numerosas colisiones se han formados millones de electrones e iones a gran

velocidad.

Figura 12 - Proceso de ionizacin en cascada



43

3.1.1. La evolucin tecnolgica del plasma: el arco de plasma

La utilizacin prctica del plasma a nivel tecnolgico se basa en la

creacin del "arco de plasma". Hoy en da, es la tecnologa de antorchas de

plasma la que consigue llegar a este estado, pero el inicio tecnolgico se le

debe a los tubos de descargas elctricas, que son una forma til de explicar la

forma de conseguir el arco necesario, y de situarlo en los niveles necesarios de

corriente y voltaje.

Un tubo de descargas elctricas clsico consiste sencillamente en una

cabina aislada que contiene un gas a baja presin, que se ve atravesado por

una corriente elctrica cuando se le aplica un voltaje suficiente a sus

electrodos. El esquema bsico tiene el siguiente aspecto:

Figura 13 - Tubo de descargas elctricas

Las descargas elctricas que se producen en estos tubos permiten

diferenciar tres regiones bsicas en una curva caracterstica voltaje-corriente.

Estas tres zonas son la descarga oscura, la descarga brillante y la descarga de

arco.



44

Figura 14 - Curva V-I de un tubo de descargas elctricas

Los puntos que se distinguen en la figura anterior son los siguientes:

A: pulsaciones aleatorias debidas a la radiacin.

B: corriente saturada.

C: descarga oscura en avalancha.

D: descarga oscura sostenida.

E: regin inestable: descarga corona.

F: descarga brillante mnima.

G: descarga brillante normal.

H: descarga brillante anormal.

I: regin inestable: transicin brillo-arco.

J/K: arco elctrico.

La regin A-D se conoce como descarga oscura, y en ella existe un

mnimo de ionizacin, pero la corriente es menor de 10 mA y por lo tanto la

radiacin producida no es significativa. La regin F-H representa la descarga

brillante, donde el plasma emite un ligero brillo que ocupa casi todo el volumen

del tubo. Esta luz es emitida por tomos neutrales excitados. La regin I-K es la



45

descarga de arco, donde el plasma se concentra en un canal estrecho en el

centro del tubo, produciendo una gran cantidad de radiacin.

Estas regiones son, adems, distinguibles a nivel visual. Por ejemplo:

Figura 15 - Transicin de oscura a arco en argn por aumento de presin

La descarga oscura, o descarga de Townsend, comienza a voltajes muy

pequeos donde la generacin de carga se produce por pulsaciones aleatorias

debidas a rayos csmicos. A medida que se aumenta el voltaje, comienza el

proceso de cascada definido anteriormente, hasta llegar al final de la zona,

donde el brillo del plasma comienza a ser visible.

Las aplicaciones prcticas de esta zona de descarga son pequeos,

pero se suelen explotar para detectar y medir la energa de una radiacin

ionizada.

La zona de descarga brillante ocurre cuando hay un descenso en el

voltaje de los electrodos y una entrada al rango de los miliamperios en la

corriente. Los voltajes van aumentando, haciendo a la descarga pasar desde

un estado mnimo a un estado anormal, donde el brillo cubre cada vez ms los

electrodos. En esta regin operan aparatos como las lmparas de nen y las

televisiones con pantalla de plasma. En el mbito de la qumica analtica, se

utilizan las propiedades de esta regin para el anlisis elemental y molecular de

slidos, lquidos y gases.

Por ltimo, se llega a la zona de arco elctrico, que no es ms que una

ruptura elctrica de un gas que produce una descarga de plasma continua

capaz de hacer pasar corriente a travs de medios no conductivos como el



46

aire. Este arco es la base para la tecnologa de antorchas de plasma utilizadas

en el proceso de eliminacin de residuos por plasma.

El arco ocurre en un espacio situado entre dos electrodos conductivos y

lleno de gas, y resulta en altas temperaturas capaces de derretir o vaporizar

casi todos los materiales. Adems, como ya se ha mencionado, los arcos son

descargas continuas, a diferencia de las chispas momentneas.

Utilizando este principio, las antorch

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