PLANTA DE REUTILIZACIN DE LLANTAS USADAS MEDIANTE EL PROCESO DE TRITURACIN MECNICA

PLANTA DE REUTILIZACIN DE LLANTAS USADAS MEDIANTE EL PROCESO DE TRITURACIN MECNICA

UNIVERSIDAD MAYOR, REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACAFACULTAD DE TECNOLOGACARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL PERFIL DE GRADO I

PLANTA DE REUTILIZACIN DE LLANTAS USADAS MEDIANTE EL PROCESO DE TRITURACIN MECNICA

Elaborado por: Univ. Camargo Lizarazu Karen Daniela

Sucre Bolvia2013

PLANTA DE REUTILIZACIN DE LLANTAS USADAS MEDIANTE EL PROCESO DE TRITURACIN MECNICA

1. ANTECEDENTES Los primeros en utilizar el hule natural fueron los nativos del continente americano, civilizaciones del periodo prehispnico como los Mayas, Incas y Aztecas, lo empleaban para elaborar la pelota que lo usaban en sus juegos y para la proteccin de sus utensilios contra la humedad. Al descubrimiento del continente americano por los europeos tambin propicio el conocimiento de dos tipos de hule provenientes de rboles localizados en Mxico y Brasil, el primero conocido como Castilloa Elastica y el Hevea Brasilienses. Sin embargo para Europa no tuvo gran importancia hasta que accidentalmente Charles Googyear en 1839 volc un recipiente de azufre en una sartn que contena ltex descubriendo de esta forma la vulcanizacin, aumentando sus mltiples posibilidades de aplicacin, posteriormente las primeras de ruedas de caucho aparecieron en 1842 obra del ingeniero Robert William Thompson y en 1988 presenta su versin de la ruda con cmara hinchable y banda de rodadura de caucho vulcanizado. En la actualidad los neumticos se componen de negro de carbn, xido de zinc, acero, material textil y otros aditivos, sin embargo el principal componente del neumtico es el caucho, casi la mitad de su peso total, el caucho utilizado puede ser de diferentes tipos: Caucho natural, Estireno Butadieno, Polibutadieno, Polisoprenos sintticos, etc., con muy diferentes propiedades necesarias para el trabajo de cada parte del neumtico, pero tambin con algo en comn, todos son una vez vulcanizados largas cadenas moleculares, formadas por tomos de hidrogeno y de carbono, unidos bajo una determinada estructura y entrelazadas con puentes de azufre, necesitando 3000 aos para su degradacin. Uno de los residuos que ms caracterizan a las sociedades desarrolladas y modernas tan dependientes del automvil, son los neumticos fuera de uso. Aunque se trata de un residuo no peligroso, presenta una alta capacidad calorfica que dificulta su extincin y su eliminacin de madera inapropiada o su acumulacin en grandes cantidades, puede contaminar gravemente el medioambiente; esto debido a que han sido diseados para resistir condiciones mecnicas y meteorolgicas duras, resistentes al ozono, la luz y las bacterias lo que lo hace prcticamente indestructible por el paso del tiempo. El almacenamiento de neumticos enteros por su flexibilidad, su forma y tamao limitan la rehabilitacin del vertedero al ser difcilmente compactables, adems son refugio ideal de insectos, roedores y acumulan gases y lixiviados.

2. SITUACIN PROBLEMTICAActualmente se registra un volumen creciente en la generacin de llantas usadas a nivel mundial, en Estados Unidos el consumo de llantas es algo superior a una llanta por habitante/ao (3000 millones de llantas/ao), las llantas como tal, tienen una lenta degradacin debido a los materiales con que se encuentra constituido y la disposicin final de estas ha llegado a representar un problema tcnico, econmico, ambiental y su almacenamiento en grandes cantidades al aire libre provoca problemas estticos y riesgos para la salud pblica y probables incendios difciles de extinguir. En Bolivia el acelerado crecimiento del parque vehicular se increment a partir el 2008 debido a la facilidad econmica con que se adquiere un coche usado, esto implica un mayor consumo de llantas generando llantas usadas. La ciudad de Sucre no cuenta con un plan de manejo de residuos slidos especiales, esto implica la recoleccin, acopio y su transformacin mediante algn mtodo de reciclado, esto se da por la falta de una empresa encargada de la recoleccin de residuos slidos especiales por parte de la Gobernacin o de la Alcalda tampoco del Ministerio de Medio Ambiente, es por tanto que la poblacin y especficamente los transportistas se ven obligados a desecharlos y almacenarlos en lugares no adecuados, en general a su mala disposicin final de llantas usadas. A esto se suma la falta de normativa legal en la Constitucin Poltica del Estado que mencione o sancione el botado de llantas usadas.3. PROBLEMAEn el municipio de Sucre no existe gestin de llantas usadas de manera formal; las llantas usadas no son recicladas y son vertidas en lugares inapropiados, depositndolas a cielo abierto o en bodegas, presentando de esta forma peligro potencial para la comunidad. Concretando el inters de este proyecto, se plante la siguiente pregunta de investigacin: De qu forma se puede minimizar el impacto ambiental que se produce a partir de la inadecuada disposicin final de las llantas usadas desde de la creacin de la planta de reutilizacin de las mismas?

4. JUSTIFICACINEste proyecto surge por la necesidad de buscar alternativas que permitan reducir el impacto ambiental negativo que se produce debido a la mala disposicin final de las llantas usadas. En nuestro medio se han ido acumulando en botaderos clandestinos, talleres automotores, patios, lotes baldos; ocasionando tres tipos de contaminacin: Contaminacin Visual.- Este tipo de contaminacin es percibida a travs de la vista, que expone diariamente a centenares de personas a estmulos agresivos y alteraciones estticas, dando un mal aspecto a la ciudad y no solo a los habitantes de esta sino tambin a turistas que diariamente visitan Sucre, demostrando una desorganizacin local del manejo de este tipo de residuos. Este tipo de contaminacin trae como consecuencia estrs, mal humor, dolores de cabeza, etc.

Contaminacin por Residuos Slidos.- Debido a la proliferacin de fauna nociva ya que la forma de las llantas les permite actuar como un depsito, debido a que capta el agua procedente de la lluvia, adems que las llantas amontonadas absorben la luz solar, creando un ambiente propicio en combinacin con el agua estancada para la reproduccin de mosquitos, no existen depredadores naturales para los moquitos que viven en las pilas de las llantas, lo que aporta a un aumento incontrolado de esta poblacin. Estos mosquitos a menudo son transmisores de enfermedades mortales para el hombre tales como fiebre amarilla, encefalitis y dengue.

Otro problema asociado a la acumulacin de llantas, es que sirven como zona de reproduccin de roedores por las condiciones ideales que se crea en las llantas, los roedores tienen una gran influencia en la contaminacin y perdida de alimentos, produciendo daos por mordedura e infecciones a nivel domstico y urbano, son adems responsables de la propagacin de numerosas enfermedades para el hombre y animales entre las enfermedades ms comunes se encuentran: virus de la rabia, fiebres hemorrgicas, enfermedades parasitarias y salmonelosis.Adems las condiciones que pueden prevalecer en las llantas usadas, pueden favorecer al reguardo de otros organismos e incluso servir como incubadoras de moscas, cucarachas, caros y araas.

Contaminacin atmosfrica.- El quemado de las llantas tiene repercusin negativa directa con la salud humana y los recursos naturales, no solo de nuestro municipio sino a nivel global. Las sustancias qumicas generadas por la combustin incompleta de las llantas al aire libre incluyen el cido sulfrico, fenol, monxido de carbono, dixido de azufre, plomo, butadieno, cloruro de metileno, entre otros, y en presencia de luz de sol el monxido de carbono, los xidos de nitrgeno y el oxgeno reaccionan y forman oxidantes peligrosos por estas reacciones secundarias incluyendo el ozono y el peroxiacetilnitrato.

Estas quemas de manera intencionada o no, tambin representan un peligro para la salud, ya que produce emisiones de gases que contiene contaminantes cancergenos y mutagnicos. Los qumicos que se generan por estas quemas tambin representan un peligro para el ambiente, los efectos dainos por esta contaminacin son entre otros: lluvia acida, calentamiento de la atmosfera, las internaciones trmicas y adelgazamiento de la capa de ozono.

5. OBJETO DE ESTUDIOGestin de residuos slidos generados por las llantas en desuso clasificados como residuos especiales en la Ley de Medio Ambiente 1333.6. CAMPO DE ACCIN Reutilizacin de las llantas usadas a partir de su trituracin mecnica.7. OBJETIVOS

7.1. Objetivo GeneralProponer una planta de trituracin mecnica para la reutilizacin de llantas usadas en el municipio de Sucre.

7.2. Objetivos Especficos

1. Recabar informacin sobre la composicin y propiedades de las llantas de forma terica.2. Evaluar el impacto ambiental generado por la quema y desecho de llantas fuera de uso, a partir de la matriz de Leopold.3. Realizar un diagnstico al transporte en la ciudad de Sucre para la cuantificacin de las llantas desechadas. 4. Determinar el tamao y la localizacin para la planta recicladora de llantas usadas, tomando en cuenta los conceptos de planificacin y gestin ambiental.5. Seleccionar y dimensionar los equipos para la planta de trituracin mecnica de llantas usadas.6. Analizar posibilidades tecnolgicas de reutilizacin de las llantas desechadas a partir de su trituracin.7. Realizar el anlisis tcnico, econmico, y ambiental para la planta recicladora.

8. IDEA A DEFENDERLa planta de trituracin mecnica de llantas usadas en el municipio de Sucre permitir recuperar sus principales materias primas de las llantas: caucho, acero y fibras textiles pudiendo ser reutilizadas en nuevos productos.9. DELIMITACIN DEL PROYECTOEn el presente proyecto, tanto la propuesta como el diagnostico involucra al municipio de Sucre, dentro de la provincia de Chuquisaca. Se considera el manejo actual de llantas usadas y experiencias de gestin implantadas en pases afines con la realidad boliviana. Para el diseo de la propuesta de gestin, se tomara en cuenta alternativas con factibilidad econmica, tecnologa y lo ms importante amigable con el medio ambiente.

10. APORTE PRACTICO

La planta trituradora de llantas usadas constituir una contribucin significativa, puesto que el presente proyecto tiene las perspectivas de mejorar la calidad ambiental, implcitamente mejorara la calidad de vida de los pobladores aledaos a los botaderos clandestinos, indirectamente a la poblacin del municipio de Sucre; esto debido a que en la planta de trituracin se manejaran y reciclaran las llantas usadas de manera adecuada y posteriormente sern aptas para su reutilizacin en los diferentes procesos de reso. Al ser manejados estos residuos slidos de una manera especial y controlada se mitigara la contaminacin visual al mismo tiempo prevenir la proliferacin de vectores, logrando disminuir la contaminacin hacia el medio ambiente y reducir el riesgo a la salud pblica.

11. APORTE TERICOEl presente proyecto servir tanto a futuros investigadores de trituracin mecnica para el reciclado de llantas usadas, a empresas dedicadas a este rubro, autoridades ambientales, que les servir de base y modelo para aplicar la reutilizacin de las llantas usadas. 12. NOVEDADEn la ciudad de Sucre an no existe una planta dedicada al manejo y reciclado de las llantas usadas, es de tal forma que resulta novedoso la implementacin de una planta dedicada al acopio y su trituracin para la obtencin de los componentes de la llanta para su posterior reutilizacin, que implica una solucin tcnica que contribuir a la disminucin considerable de los impactos negativos, contrario al que actualmente se realiza, dejndolos y almacenndolos en lugares no adecuados.

13. PERTINENCIAEste proyecto constituye una herramienta muy importante para la poblacin del municipio de Sucre y para el pas, puesto que aportara al avance del desarrollo y progreso de Bolivia, mejorando la calidad de vida, ya que un medio ambiente sano mejora las condiciones de vida de la sociedad y este proyecto en especfico manejara los residuos slidos especiales reduciendo la contaminacin visual, la proliferacin de enfermedades debido a la acumulacin indebida de este tipo de residuos especiales y posibles incendios difciles de extinguir.14. ACTUALIDADEn la actualidad se pueden utilizar diversos mtodos para el reciclado de neumticos. A continuacin describimos los diferentes procesos:

Trituracin mecnica: el reciclaje de neumticos se realiza de una forma mecnica y se consiguen productos sin impurezas y de alta calidad que son usados en nuevos procesos y aplicaciones.

Trituracin criognica: este sistema de reciclaje de neumticos necesita de instalaciones complejas y poco rentables, por otro lado los productos obtenidos son de baja calidad lo que hace que este sistema sea poco recomendable.

Termlisis: los neumticos son reciclados mediante descomposicin trmica.

Pirolisis: este sistema de reciclaje de neumticos est poco extendido. Existe una fbrica piloto en Taiwn desde 2002 que consigue reciclar neumticos a travs del procedimiento de pirolisis se obtiene un gas similar al propano al que se le puede dar un uso industrial, aceite industrial, etc.

Incineracin: la incineracin como sistema de reciclaje de neumticos genera calor que puede ser usado como energa, pero es un proceso costoso y los productos contaminantes que se producen son muy perjudiciales para el medio ambiente.Es de tal forma que el mtodo de trituracin mecnica es el que ms se acomoda a las condiciones ambientales y sociales de la ciudad de Sucre, ya que como resultado se obtiene materias primas pudiendo ser usados en diversas aplicaciones a partir de su trituracin: Energa elctrica: de caucho son una buena fuente de combustible para la produccin de electricidad. El calor que se libera durante la combustin convierten el agua de la caldera en vapor que, al llegar hasta el generador produce la electricidad.

Asfalto: los materiales obtenidos mediante el reciclado de neumticos pueden ser utilizados como materiales para el asfalto y pavimentacin de carreteras. Con estos materiales se consigue que las carreteras sean ms silenciosas y ms seguras y adems se disminuye la extraccin de ridos de las canteras.

Usos deportivos: material obtenido con el reciclado de neumticos puede ser usado puede ser usados para hacer campos de juego, pistas de atletismo, de paseo y para bicicletas.

Otros usos: material de drenaje, alfombras, aislantes de vehculos, suelas de zapatos, bandas de retencin de trfico, campos de csped artificial, aislantes de vibracin, etc. Tambin se est estudiando su uso como aislante acstico.

15. METODOLOGAPara la realizacin de este proyecto se utilizaran los siguientes mtodos:Anlisis documental: se utilizara para el cumplimiento del primer y sexto objetivo, para desarrollar la teora que va fundamentar este proyecto; se buscara informacin sobre el dimensionamiento de una planta de trituracin mecnica de llantas usadas y mtodos para su reutilizacin en libros, documentos electrnicos, catlogos y manuales.Mtodo de matrices interactivas causa-efecto: para el segundo y parte del sptimo objetivo, ya que este mtodo mostrara la accin de las llantas desechadas en los lugares donde estos se acumulan inadecuadamente, en un eje de factores del medio ambiente; tambin este mtodo nos permitir apreciar el clculo del ndice global de impacto ambiental y la disposicin en la matriz de las calificaciones asignadas a la magnitud y a la importancia ambiental.Mtodos estadsticos: para el cumplimiento del tercer objetivo ya que se aplicara encuestas al transporte, este mtodo ayudara a obtener informacin numrica estadstica sobre la poblacin aledaa a los botaderos clandestinos y al transporte, tambin para la determinacin de la muestra, poblacin, varianzas, etc. Con todo lo indicado se podr cuantificar los parmetros de cuantas llantas se desechan semestralmente.Para el cumplimiento del cuarto objetivo existen diversos mtodos pero el ms adecuado para determinar el tamao y la localizacin de la planta es el mtodo del modelo de Brown y Gibson.En el quinto objetivo la metodologa a emplear ser de tipo descriptivo deductivo, ya que en primer lugar se describir el principio de funcionamiento de la planta trituradora de llantas usadas, las caractersticas de los equipos, los problemas presentes durante se funcionamiento, de tal forma que con el procedimiento matemtico y el conocimiento de todo lo especificado anteriormente podamos llegar a la seleccin del equipo amigable con el medio ambiente.Para el objetivo sptimo se utilizara el mtodo de procesos de anlisis y sntesis, el cual nos permitir realizar un diagnstico de la planta de reciclado ya que dichos datos sern analizados cualitativamente y cuantitativamente para la estructuracin de este objetivo.

16. 17. BIBLIOGRAFA[1] Autor: Ing. Guillermo Castro Reutilizacin, Reciclado y Disposicin Final de Neumticos.[2] Autor: Colmer Mendoza Tratamiento y Gestin de Residuos Slidos. [3] Autor: Lilian Mrquez-Benavides Residuos Slidos: un Enfoque Multidisciplinario[4] Autor: Hescar Taborga Como Hacer una Tesis, tratados y manuales, ed. Grijal- bo, Mxico 1982. Disponible en URL: http://www.tuobra.unam.mx/publicadas/070625190711.html[5] Autor: Bosch Garca Carlos La Tcnica de Investigacin Documental: UNAM, Mxico, 1982.

18. PROPUESTA DE NDICE DE CONTENIDO DEL PROYECTO DE GRADOCAPTULO I1.1. Antecedentes1.2. Situacin Problemtica1.3. Justificacin1.4. Problema 1.5. Objeto de Estudio1.6. Campo de Accin1.7. Objetivos1.7.1. Objetivo General1.7.2. Objetivos Especficos1.8. Idea a defender1.9. Delimitacin del Proyecto1.10. Aporte Practico1.11. Aporte Terico1.12. Novedad1.13. Pertinencia1.14. Metodologa CAPITULO II MARCO TERICO2.1. Estructura de la llanta 2.2. Clasificacin de la llanta2.3. Composicin y caracterizacin de los diferentes neumticos2.4. Descripcin general del municipio de Sucre2.4.1. Situacin geogrfica2.4.2. Situacin socioeconmica

CAPITULO III MARCO CONTEXTUAL 3.1. Evaluacin del impacto ambiental generado pos la quema de llantas en desuso.3.2. Evaluacin del impacto ambiental generado pos el desecho de llantas en desuso.3.4. Diagnostico al transporte 3.5. Cuantificacin de las llantas desechadas por semestre.CAPITULO IV DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA RECICLADORA 4.1. Ubicacin de la planta recicladora de llantas usadas.4.2. Determinacin de la planta recicladora de llantas usadas.

CAPTULO V - SELECCIN DEL EQUIPO PARA EL RECUPERADO DE LOS COMPONENTES DE LA LLANTA 5.1. Justificacin de la seleccin del proceso de reus 5.2. Seleccin de maquinaria 5.3. Sistema empleado para el tratamiento de la llanta5.4. Seleccin de la llanta a ser procesada

CAPTULO VI POSIBILIDADES TECNOLGICAS DE REUTILIZACIN DE LAS LLANTAS DESECHADAS A PARTIR TRITURACIN6.1. Usos para energa elctrica6.2. Usos para asfalto6.3. Usos deportivosCAPTULO VII ANLISIS TCNICO, ECONMICO Y AMBIENTAL 7.1. Descripcin del proceso7.2. Necesidades y requerimientos 7.3. Materias primas e insumos7.4. Situacin tecnolgica del proyecto7.5. Presupuesto de produccin7.6. Plan de produccin7.7. Identificacin de proveedores7.8. Control de calidad7.9. Valor actual neto (VAN)7.10. Tasa interna de retorno (T.I.R)7.11. Relacin Beneficio/Costo (RBC)7.12. Costos estimados para instalar el sistema7.13. Bases para el anlisis econmicoCAPTULO VIII - CONCLUSIONES Y RECOMENDA CIONES 8.1. Conclusiones8.2. Recomendaciones

Ing. Ambiental Universidad Mayor, Real y Pontificia de San Francisco Xavier de Chuquisaca10