Desarrollos Tecnológicos para el aprovechamiento de residuos Sólidos.

MANEJO INTEGRADO DE RESIDUOS SOLIDOS

Guillermo Andrés Cortés Cortés

Presentado A:

Dr Jorge William Arboleda Valencia.

Universidad De Manizales

Facultad de Ciencias contables, Económicas y Administrativas

Maestría En Desarrollo Sostenible y medio Ambiente

Manizales

Febrero de 2017

1. INTRODUCCIÓN.

La generación de residuos sólidos es una problemática que se ha venido

acrecentando con el tiempo, debido a la creciente generación y acumulación de

basuras y desechos, productos de una sociedad capitalista y programada desde el

momento del nacimiento bajo un modelo consumista impulsado por las grandes

campañas publicitarias y grandes marcas a nivel mundial.

Es indispensable entender que en algún momento habrá que ponerle un límite al

consumo, pues la mejor manera de darle un manejo eficiente a los residuos

sólidos es reducir la generación de los mismos, materia que hay que trabajar a

través de la educación y capacitación de la población.

La constante demanda de productos, generados en gran medida a causa de la

globalización, además la necesidad de generación de los mismos impulsada por

campañas publicitarias a través de los medios de comunicación hacen que la

demanda de nuevos recursos tecnológicos, bienes materiales, prendas de vestir y

artículos de moda, sea cada vez mayor, dejando a un lado electrodomésticos y

productos que aún no han cumplido con su vida útil y pasan a ser desperdicio o

basura generada por nuestra sociedad.

Gran parte de los residuos producidos por las principales ciudades Colombianas,

son generados en los hogares, donde seria indispensable realizar una separación

en la fuente de los residuos sólidos y los orgánicos.

Para la consecución de un desarrollo sostenible hay que poner en práctica nuevas

técnicas y modelos que permitan llevar a cabo actividades cotidianas de una forma

más eficiente y que involucren la reutilización de materiales que ya cumplieron la

vida útil para la que fueron diseñados pero que perfectamente debido a sus

cualidades y naturaleza pueden prestar y ofrecer un buen desempeño en nuevas

actividades de producción.

2. OBJETIVOS.

Objetivo General

Mejorar la eficiencia en el tratamiento de los residuos sólidos mediante el

conocimiento de algunas de las transformaciones que pueden lograrse

Objetivos específicos.

- Analizar una experiencia de nuevos desarrollos tecnológicos en gestión de

residuos.

- Describe los posibles problemas desde el punto de vista de manejo

sostenible y ambiental que se identifiquen.

3. MARCO TEÓRICO Y DISCUSIÓN

Debido a la alta demanda en la compra y uso de llantas, la cual es atribuible a las

actividades económicas y a las necesidades de movilidad, la cantidad de llantas

que son desechadas después de cumplir su primer uso tanto en Colombia como

en el mundo es realmente alta.

Se convierte en una problemática de carácter social y desde cualquier punto de

vista y de una manera general en una problemática ambiental, pues de no darle el

manejo y la correcta disposición final a estos residuos pueden ocasionar una gran

variedad de problemas contaminantes y de salubridad.

Con la creciente demanda vehicular, en donde se ha visto deteriorada la

infraestructura vial en gran parte de la ciudad, se hace necesaria la

implementación de nuevas técnicas y nuevas tecnologías en el diseño y

construcción de un pavimento.

1Cada año Bogotá produce más de 2 millones de residuos de llantas, por lo cual el

instituto de desarrollo urbano, promueve que los contratistas que vayan a llevar a

cabo actividades de pavimentación en Bogotá involucren cuando menos el 5% de

la mezcla asfáltica de grano caucho.

En el siguiente recuadro se puede observar, las actividades que se llevan a cabo

en la cadena de gestión de este residuo sólido

Figura 1. Cadena de manejo de las llantas usadas en Bogotá

Fuente: Diagnóstico ambiental sobre el manejo actual de llantas y neumáticos usados generados por el parque automotor

de Santa Fe de Bogotá

En la siguiente figura se puede ver la distribución del aprovechamiento de las

llantas usadas en la cadena de gestión.

Figura 2. Distribución del aprovechamiento de las llantas usadas en la cadena de gestión

Porcentaje en Toneladas

Fuente: Diagnóstico ambiental sobre el manejo actual de llantas y neumáticos usados generados por el parque automotor

de Santa Fe de Bogotá

Las llantas pueden ser reutilizadas de distintas formas y maneras, entre ellas se

encuentra control y estabilización de taludes, delimitación de pistas, obras

artesanales, elaboración de muebles, atracciones en parques, señalización, y

como es el caso de este documento en la modificación de mezclas asfálticas, para

la construcción de estructuras de pavimento flexible.

2Las mezclas asfálticas, son la combinación de agregados pétreos y un ligante

asfáltico.

El ligante asfáltico, proviene de la destilación del petróleo.

Los agregados pétreos, hacen referencia a 3 un conglomerado de partículas

inertes de gravas, arenas y finos, que son seleccionados después de realizar una

serie de ensayos de calidad y de analizar la distribución de los tamaños de las

partículas de los mismos.

Es importante mencionar que los agregados pétreos que conforman la mezcla

asfáltica dentro de la estructura de un pavimento, son los que tienen mayor

exigencia en características como resistencia mecánica, durabilidad y textura, por

lo cual es una tarea que ha requerido de constantes investigaciones y ensayos,

pues no resulta tan fácil como llegar a reemplazar y ya, sin embargo es una de las

aplicaciones más usadas en el mundo.

Los beneficios que trae la implementación del grano de caucho de caucho de

llanta molida se pueden abordar desde dos perspectivas de manera general, la

ambiental y la técnica.

Entre los beneficios de carácter ambiental que se pueden apreciar se encuentran:

- Se evita que llantas lleguen a contaminar los cuerpos de agua.

- Se reduce la quema del caucho que puede llegar a generar gran cantidad

de problemas de salud.

- Las llantas usadas se convierten en el habitad para ratas, moscos y demás

insectos.

- Llega menos cantidad de las llantas a los rellenos sanitarios.

- Se reduce la contaminación visual en distintos puntos de las ciudades.

- Se puede reducir en un porcentaje el uso de asfalto, el cual es un mineral

producto de la destilación del petróleo

- Se busca disminuir la explotación de materiales vírgenes provenientes de

canteras, para reducir la cantidad de agregados pétreos utilizados en la

mezcla asfáltica.

Por otro lado entre los beneficios de carácter técnico que se busca tras el uso del

caucho en las mezclas asfálticas son:

- Mejor desempeño y duración del pavimento.

- Resistencia al agrietamiento y a la fatiga.

Las llantas son un material con una gran potencialidad de reciclaje ya que de 250

llantas se puede producir 1 tonelada de grano caucho, conocida como GCR.

(Fuente: IDU), que al modificar la mezcla compuesta por Ligante asfáltico +

agregados pétreos, puede ser utilizada en la construcción de senderos

peatonales, vías vehiculares, ciclo rutas y puentes.

El modificar mezcla asfáltica con caucho no es una tecnología reciente en el

mundo, pues desde la década de los 50 ya se han venido realizando

modificaciones de este tipo.

Para poder llevar a cabo la elaboración de esta mezcla es necesario recuperar el

material, por lo cual las llantas son recolectadas y llevadas a los puntos de acopio,

posteriormente son distribuidas y transportadas a los distintos puntos donde son

molidas.

Para ser utilizadas en la aplicación de esta tecnología 4se requiere que el tamaño

de las partículas de caucho sea menor a 6.3 mm, pues es aquí donde se

experimentan mejores resultados en el comportamiento de las mezclas.

Posteriormente se escoge la técnica de fabricación, ya que si es por vía seca, se

reemplazará agregados pétreos por caucho y si es por vía húmeda se realizará

mezcla de él bitumen o ligante asfáltico con el caucho, existen dos procesos para

modificar la mezcla por vía seca, que es más económico aunque el proceso es

más largo, además que por vía húmeda requiere implementación de más equipos

para almacenar la mezcla bitumen – caucho y los equipos necesarios para hacer

la mezcla.

Finalmente se realiza la aplicación de la mezcla asfáltica como última capa de la

estructura de pavimento.

Figura 2: estructura de Pavimento.

Fuente: Camara nacional del cemento - CANAEM

¿Quiénes intervienen y que los regula?

En la actualidad el instituto de desarrollo urbano IDU, viene exigiendo que el uso

del 5% de la mezcla asfáltica sea conformado por grano de caucho de llanta

molida, Para el caso de Bogotá la ciudad cuenta con la especificación “Aplicación

de grano caucho reciclado (GCR) en mezclas asfálticas en caliente, (vía

Húmeda)”, según la resolución 3841 de septiembre de 2011, RESOLUCIÓN 4880

DE 2011 y el artículo 560 de las especificaciones del instituto de desarrollo

Urbano.

De igual manera la unidad de mantenimiento vial, realiza actividades de

rehabilitación de pavimentos con mezclas asfálticas modificadas con caucho.

Además el instituto Nacional de Vías, INVIAS, cuenta con las especificaciones

Invías 2013, en el artículo 413, que es para caracterizar los cementos o mezclas

asfálticas modificadas con caucho.

La resolución 1457 del 29 de Julio de 2010, expedida por el ministerio de medio

ambiente, regula y establece el sistema de recolección selectiva y gestión

ambiental de llantas usadas.

La resolución 6981 Diciembre 27 de 2011, entre secretaria de ambiente de

secretaria de movilidad establece que los contratistas deberán usar materiales

provenientes del aprovechamiento de llantas en un porcentaje no inferior al 5% de

metros cuadrados del total de cada contrato de obra.

Ventajas:

- Mezclas más resistentes a los fenómenos de fatíga y de ahuellamiento.

- Con la implementación de estas mezclas asfálticas es posible reducir el

espesor del pavimento

- Incrementa la resistencia al envejecimiento del ligante asfáltico.

- Aumenta la resistencia de la mezcla al agrietamiento debido al cambio de

temperaturas.

- Aumenta la resistencia a la humedad.

- Disminuye la contaminación auditiva, pues disminuye el ruido de rodadura.

- Mesclas con mayor durabilidad y menor necesidad de mantenimiento.

- Disminuye el impacto ambiental negativo que ocasionan las llantas, pues

generan contaminación visual, la quema produce partículas tóxicas y que

hacen daño a cualquier organismo vivo, tardan cerca de 800 años en

descomponerse, sirven para la proliferación de roedores, insectos,

zancudos y moscos que traen consigo enfermedades, contaminan fuentes

de agua, suelos y todo tipo de ecosistemas.

- Ocasiona una reducción en el uso de ligantes asfálticos y de explotación de

agregados en las canteras.

- Al ser un residuo de gran volumen, le restan vida útil a los rellenos

sanitarios.

- La forma de eliminar las llantas principalmente en zonas rurales era

realizando quemas a cielo abierto, lo que genera un sin número de

complicaciones en la salud de cualquier organismo vivo.

Desventajas y Limitaciones

Problemas en cuanto a la aplicación de esta tecnología o técnica se pueden

escuchar en el medio, pues los algunos contratistas encargados de construcción y

del diseño son reacios a la implementación por la falta de documentación y de

técnica adecuada para la aplicación de la mezcla asfáltica modificada, debido a los

problemas que puede presentar en cuanto a durabilidad.

La fabricación de la mezcla asfáltica modificada con grano de caucho de llanta

molida, requiere de mayores temperaturas, por lo cual la demanda de energía es

muy alta.

El uso en obras para senderos peatonales y ciclo rutas, no debería presentar

mayores problemas al momento de su aplicación por las cargas a las que va a ser

sometida la estructura, sin embargo para la construcción de vía vehiculares, se

presentan problemas pues en muchas ocasiones se aplica sin ninguna forma

técnica, solo se cumple el porcentaje de remplazo y ya. No se puede asegurar

que ese caucho esté en toda la mezcla de una manera uniforme y bien distribuida

y muchas veces ha pasado que la mezcla asfáltica se comporta como una esponja

porque quedaba mucho caucho en solo una parte y la durabilidad no superaba los

30 días.

El porcentaje de reemplazo y reutilización es muy bajo, desde el punto de vista

ambiental, pues es mayor la cantidad de residuos que se genera que la que se

puede tratar y darle un uso alternativo en esta aplicación, por lo cual la explotación

de combustibles fósiles para la producción del ligante asfáltico y de montañas y

suelos para la generación de agregados pétreos sigue siendo alta.

Una limitación para la reutilización de residuos en el ámbito de la construcción y

de la consultoría es el temor del contratista y de los ingenieros a nuevas

tecnologías e investigaciones, debido al panorama, de corrupción en los sistemas

de contratación y polarización que sufre el país en cuanto a los proyectos y

licitaciones.

4. CONCLUSIONES

- Es una tecnología que ha conseguido grandes mejoras en la durabilidad del

pavimento, concediéndole a la superficie de la vía una vida útil más larga.

- Ha sido fundamental el proceso realizado por las entidades estatales, pues

promueven y en algunos casos reglamentan, el aprovechamiento de las

llantas con puntaje en procesos licitatorios para contratistas que incluyan

propuestas que involucren el uso de residuos reciclables o reutilizables.

- Colombia cuenta con las resoluciones y las especificaciones técnicas que

tienen los requisitos mínimos de calidad que deben cumplir las mezclas

asfálticas modificadas con caucho, para la implementación de esta técnica

que le da una mano al manejo adecuado de los residuos sólidos.

-

5. BIBLIOGRAFÍA.

1 Instituto de desarrollo Urbano IDU

2 Rondón. H, Reyes. F – (2016) Pavimentos, Materiales, construcción y diseño – Capítulo 2 pp 37

Bogotá: ECOE Ediciones 3 Rondón. H, Reyes. F – (2016) Pavimentos, Materiales, construcción y diseño – Capítulo 2 pp 38

Bogotá: ECOE Ediciones 4 Rondón. H, Reyes. F – (2016) Pavimentos, Materiales, construcción y diseño – Capítulo 7 pp 315

Bogotá: ECOE Ediciones

- Rondón. H, Reyes. F – (2016) Pavimentos, Materiales, construcción y diseño – Bogotá: ECOE Ediciones

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- Ministerio de Ambiente – Bogotá – Colombia Diagnóstico ambiental sobre el manejo actual de llantas y neumáticos usados generados por el parque automotor de Santa Fe de Bogotá - Disponible En Línea: http://ambientebogota.gov.co/documents/10157/0/Llantas.pdf

- Vargas.N, Rodríguez. F (2014). “DIAGNÓSTICO DE LAS CONDICIONES SUPERFICIALES Y

EVALUACIÓN DELCOMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO DE LAS VIAS CONSTRUIDAS POR EL INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO CON ASFALTO MODIFICADO CON CAUCHO RECILADO DE LLANTA (GCR), EN LAS LOCALIDADES DE FONTIBÓN, BOSA Y

TEUSAQUILLO, EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ.”. (monografía).Universidad Militar Nueva Granada – Bogotá, Colombia. – Disponible En Línea: http://normasapa.com/como-referenciar-trabajo-de-grado-o-tesis-con-normas-apa/

- Jaramillo, J. - Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente -

Efectos de la inadecuada gestión de residuos sólidos - Disponible en línea:

http://www.estrucplan.com.ar/articulos/verarticulo.asp?idarticulo=756

- EL GRUPO: Geotecnia y Estructuras del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. -

Revista Contacto – Universidad de los Andes - Mezclas asfálticas con caucho - . –

Disponible en Línea: https://revistacontacto.uniandes.edu.co/index.php/en-busca-de-

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- Universidad de Manizales – Manejo Integrado de residuos Sólidos –

Unidades 1, 2 y 3 Módulo.