Determinación de inocuidad en bloques para la construcción realizados con residuos sólidos urbanos (vomers)

José de Jesús Vázquez Chabolla*

Introducción [arriba] 

A nivel nacional, la sociedad actual reconoce que la generación e incremento de los residuos sólidos urbanos (RSU) representa un gran problema para la sana convivencia humana. En el Estado de Yucatán la cantidad promedio de RSU generados per cápita es de 0.767 Kg/día (SEDUMA 2011). Ahora bien, teniendo en cuenta que en el Estado hay 1,955,577 habitantes (INEGI 2011), la cantidad total de residuos producida es de 1,499,927.56 kg/día.

Los RSU generados en el Estado son depositados en rellenos “sanitarios”, los cuales, si no se manejan adecuadamente pueden convertirse en tiraderos a cielo abierto y ser focos de contaminación al ambiente y a la salud. Es por ello, que una nueva tecnología se está implementando para aprovechar los RSU, esta es la transformación de los RSU en bloques destinados a la construcción. Este proyecto se lleva a cabo en una planta piloto y prototipo experimental de transformación de residuos, cuyo producto final es conocido como vómer. El vómer se fabrica en tres presentaciones, una hecha únicamente con RSU, llamado vómer común (VC), y dos más que están hechos de RSM en combinación con otros productos; con un 20% de estos otros aditivos está el Elite (VE) y con un 40% el ejecutivo (VE); estos últimos, a diferencia del común, pueden ser utilizados en la conservación de energía en plantas industriales.

Lo que se espera obtener con este proyecto es un producto sustentable y amigable con el ambiente generado a partir de RSU, que cumpla con las características de inocuidad, para evitar riesgos que atenten contra la salud, y que tenga las propiedades de un bloque común de concreto que pueda emplearse en la construcción de edificios y viviendas, al igual que en aplicaciones industriales.

Antecedentes [arriba] 

Existen otros casos sobre esta transformación realizada a los RSU alrededor del mundo, tal es el caso del Ingeniero John Forth de la universidad de Leeds, en el Reino Unido, el creó el Bitublock, un bloque elaborado con basura (desechos), como el metal, cenizas, vidrios, entre otros. En el proceso de elaboración de dicho bloque, primero se deben triturar los materiales que se van a utilizar, para ser introducidos después en un molde de cemento, agregándole un pegamento. Posteriormente bastará con una cocción para que el Bitublock se endurezca. El proyecto se realizó con la finalidad de transformar en algo útil los residuos generados sin afectar al ambiente.

Haciendo referencia de otro proyecto similar, podemos mencionar el realizado en el Cantón Baños de Agua Santa en donde se presentan problemas con la excesiva generación de bagazo de caña de azúcar, tanto en su recolección como en su manejo. Diariamente se producen 1.44 toneladas, causando con ello impactos negativos al ambiente, debido al largo tiempo de descomposición y al volumen que ocupa en el botadero de basura, y desde el punto de vista económico, se tienen pérdidas de tiempo y dinero en su recolección. En vista de ello, se elaboró un proyecto con el objetivo de reutilizar este residuo, usándolo en el campo de la construcción, mediante la fabricación de bloques para mampostería liviana, y de esta manera, superar las características mecánicas y físicas del bloque convencional. Los materiales usados en la fabricación de estos bloques son: cemento, agua, agregados pétreos (arena y cascajo) y, desde luego, el bagazo de caña de azúcar.

De igual manera cabe mencionar, que la empresa chilena Golden Concret solicitó a especialistas de la UNAB (Universidad Nacional Andrés Bello) la construcción de un determinado tipo de ladrillo. Los resultados obtenidos fueron paneles y ladrillos que en una fase inicial se utilizarían para el cierre de áreas perimetrales y en la fabricación de banquetas para plazas. El proceso de elaboración de estos materiales comienza por la trituración de la basura en dos molinos, que la reducen a 12 mm de tamaño, para luego ser procesada e ingresar a la fase de inertización el cual es un proceso químico-biológico que elimina los riesgos potenciales que posean los residuos. En esta etapa del proceso se elimina cualquier riesgo de infección y mal olor que pueda afectar la salud pública.

En cuanto al proyecto que desarrollamos a continuación se describen sus características:

MATERIA PRIMA

Para la elaboración de los bloques (vómers) se utilizaron los RSU provenientes de la Comisaría Kantoyná del municipio de Conkal, a los cuáles se le añadieron ciertos aditivos para conseguir la adhesión entre estos residuos.

ACTIVIDADES DEL PROCESO DE PRODUCCION

1. Recepción: Recolección de RSU.

2. Neutralización: Se tritura la materia prima, y una vez que se obtiene el tamaño adecuado, pasa a un tanque donde se efectúa un proceso de neutralización y secado, obteniéndose un producto fibroso con un tamaño estándar. Después inicia otra etapa de trituración para la obtención de un producto más fino, se filtran los residuos, se tamizan con el fin de obtener una partícula más fina y se ingresan a las mezcladoras donde se añaden los aditivos químicos.

3. Ecotransformación: El producto resultante de la descontaminación pasa a la tolva de inyección para ser prensado y adquirir la forma que se requiere; posteriormente este bloque pasa a un horno donde se somete a una temperatura determinada para que adquiera la resistencia necesaria para un bloque utilizado en el ramo de la construcción.

ANALISIS REALIZADOS

Análisis CRETIB

Se realizó el análisis de dos muestras tomadas del mismo bloque por parte de dos laboratorios, en base a la norma NOM-052-SEMARNAT 2005.

Se analizaron las siguientes características CRETIB, en base a los lineamientos de la norma:

Corrosivo

Es un líquido acuoso y presenta un pH menor o igual a 2,0 o mayor o igual a 12,5 de conformidad con el procedimiento que se establece en la Norma Mexicana correspondiente.

Es un sólido que cuando se mezcla con agua destilada presenta un pH menor o igual a 2,0 o mayor o igual a 12,5 según el procedimiento que establece la Norma Mexicana correspondiente.

Es un líquido no acuoso capaz de corroer el acero al carbón, tipo SAE 1020, a una velocidad de 6,35 mm o más por año a una temperatura de 328 K (55°C), según el procedimiento que se establece en la Norma Mexicana correspondiente.

Reactivo

Es un líquido o sólido que después de ponerse en contacto con el aire se inflama en un tiempo menor a cinco minutos sin que exista una fuente externa de ignición, según el procedimiento que se establece en la Norma Mexicana correspondiente.

Cuando se pone en contacto con agua reacciona espontáneamente y genera gases inflamables en una cantidad mayor de 1 L/kg del residuo por hora, según el procedimiento que se establece en la Norma Mexicana correspondiente.

Es un residuo que en contacto con el aire y sin una fuente de energía suplementaria genera calor, según el procedimiento que se establece en la Norma Mexicana correspondiente.

Posee cianuros o sulfuros liberables, que al exponerse a condiciones ácidas genera gases en cantidades mayores a 250 mg de ácido cianhídrico por kg de residuo o 500 mg de ácido sulfhídrico por kg de residuo, según el procedimiento de la Norma Mexicana que corresponde.

Explosivo

Es capaz de producir una reacción o descomposición detonante o explosiva solo o en presencia de una fuente de energía o si es calentado bajo confinamiento. Esta característica no debe determinarse mediante análisis de laboratorio, por lo que la identificación de esta característica debe estar basada en el conocimiento del origen o composición del residuo.

Inflamabilidad

Es un líquido o una mezcla de líquidos que contienen sólidos en solución o suspensión que tiene un punto de inflamación inferior a 60,5°C, medido en copa cerrada, de conformidad con el procedimiento que se establece en la Norma Mexicana correspondiente, quedando excluidas las soluciones acuosas que contengan un porcentaje de alcohol, en volumen, menor a 24%.

No es líquido y es capaz de provocar fuego por fricción, absorción de humedad o cambios químicos espontáneos a 25°C, según el procedimiento que establece la Norma Mexicana.

Es un gas que, a 20°C y una presión de 101,3 kPa, arde cuando se encuentra en una mezcla del 13% o menos por volumen de aire, o tiene un rango de inflamabilidad con aire de cuando menos 12% sin importar el límite inferior de inflamabilidad.

Gas oxidante que puede causar o contribuir más que el aire, a la combustión de otro material.

Biológico Infeccioso

Es Biológico-Infeccioso de conformidad con lo que se establece en la NOM-087-SEMARNAT-SSA1-2002, referida en el punto 4 de esta Norma.

Tóxico

Si se sobrepasan los límites permitidos de constituyentes tóxicos en la Tabla 2 de la NOM-052-SEMARNAT-2005. Se usa el método de Prueba de Extracción para Compuestos Tóxicos (PECT) para el muestreo de este análisis.

Equipo [arriba] 

• Espectrofotómetro-Absorción atómica, marca perkin elmer 3100, serie 139649 y/o aanalist 700 serie 700S7100501-

• Cromatografo de gases con captura de electrones modelo clarus 500, serie: 650N4030907 marca perkin Elmer.

• Cromatografo de gases modelo autosystemXI, serie: 610n2011405, acoptado a espectrómetro de masas, marca perkin Elmer, modelo turbomass Gold, serie: 64N2010801.

Métodos [arriba] 

• EPA 8081 B 2007

• EPA 8270 D 2007

• EPA 8260 B 1996

• EPA 7062 1994

• EPA 7000B 2007

• EPA 7470A 1994

• EPA 7742 1994

Resultados y discusiones [arriba] 

CRETIB

Características físicas generales

De acuerdo al análisis realizado en dos laboratorios como se muestra en la Tabla 1 se determinó que los resultados fueron similares y cumplen con los límites establecidos para el análisis CRETIB según lo señalado en la norma NOM-052-SEMARNAT-1993.

Tabla 1. Resultados de las características físicas generales obtenidas en el 2013 realizados en base al criterio para CRETIB para muestras de v. común.

En la tabla 3 siguiente se observa que para los tres tipos de bloques que se generaron se cumplen con los parámetros establecidos por la NOM-052-SEMARNAT-2005 para los análisis CRETIB que catalogan a un residuo como no peligroso. En el caso del parámetro de toxicidad para las sustancias evaluadas las concentraciones obtenidas fueron inferiores a las indicadas por los límites máximos permisibles para las tres muestras.

Tabla 2. Resultados análisis CRETIB para los tres tipos de vómer; común, elite y ejecutive realizados en laboratorio

Constituyentes inorgánicos

Los valores de las características del lixiviado que hacen peligroso a un residuo por su toxicidad al ambiente se ilustran en la Tabla 2. Los análisis ilustrados en esta tabla pertenecen al vómer común y fueron obtenidos del laboratorio 1 donde se observa que las cantidades de los compuestos orgánicos son inferiores a los límites máximos establecidos por la norma NOM-052-SEMARNAT-1993, indicando que la muestra no es tóxica.

Tabla 3. Concentraciones de constituyentes orgánicos en muestra de vómer común y concentraciones máximas permitidas por la NOM-052-SEMARNAT-1993 obtenidos en el laboratorio 1 en el 2103.

En la tabla 4 se encuentra que las concentraciones de los tres tipos de bloques obtenidos del laboratorio 3, que se encuentran por debajo de un límite práctico de cuantificación, el cual está por debajo del límite máximo permisible, lo que indica que el producto no contiene o contiene una cantidad mínima de estos metales.

Tabla 2. Concentración en (mg/L) en muestra de v. común de constituyentes inorgánicos.

Conclusiones [arriba] 

De acuerdo a la norma NOM-052-SEMARNAT-2005 que marca los puntos para la aprobación de los análisis CRETIB, las muestras analizadas en los tres laboratorios están acordes con lo que estipula. Lo que indica que a pesar de la transformación que ha sufrido la basura, el proceso utilizado en la planta de tratamiento es capaz de conferirle inocuidad al producto y permite que sea viable su uso una vez comprobada su resistencia en la construcción de edificios y/o viviendas.

Bibliografía [arriba] 

SEDUMA, SEDESOL. (2011). “Manejo Integral de Residuos en el Estado de Yucatán”.

INEGI. “Censos de Población y Vivienda, 1895 a 2010”. Actualización: Jueves 16 de febrero de 2012. Fecha de consulta: Miércoles 08 de mayo de 2013. Disponible en: http://www3.inegi.org.mx/Sistemas/temasV2/Default.aspx?s=est&c=17484.

Xataka Ciencia. “Bitublock, bloques para la construcción fabricados exclusivamente con basura”. 27 de Noviembre de 2007. Fecha de consulta: Miércoles 08 de mayo de 2013. Disponible en: http://www.xatakaciencia.com/ tecnologia/bitublock-bloques -para-la- construccion-fabricados -exclusivamente-con-basura.

Moreno Jenny, Pozo G. Clara, Nájera Francisco (2011). “Aprovechamiento del bagazo de caña de azúcar en la fabricación de bloques ecológicos para mampostería liviana”. Perfiles., 16.

Vitrina Ambiental. “Ingenieros de la Universidad Andrés Bello crean ladrillos y paneles con basura”. 22 de Julio de 2011. Fecha de consulta: Miércoles 08 de mayo de 2013. Disponible en:http://ambiental.unab.cl /2011/07/ingenieros-unab-crean-ladrillos- y-paneles-hechos-con-basura.

NOM-052-SEMARNAT-1993. “Norma oficial mexicana, que establece las características de los residuos peligrosos y el listado de los mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente”.

* Director General Vantech Company S.a de C.v.