Primera planta de producción a gran escala de CSR en Argentina

Arcillex S.A es una empresa minera ubicada el área metropolitana de Buenos Aires y produce desde 1966. Cuenta con 84 hectáreas de yacimientos propios para la extracción de materia prima y la capacidad productiva de sus instalaciones es de 250.000 m3 anuales, gracias a sus dos hornos rotativos y a una infraestructura de clasificación y venta adaptable a cualquier necesidad del mercado.

Desde hace años, se ha usado el hueco procedente de la explotación de la arcilla como hueco de almacenamiento (cuatro rellenos de uso sanitario) para los residuos industriales generados por el AMBA (Ciudad de Buenos Aires más 24 municipios que lo rodean) que tiene una población de 13 millones de habitantes y genera un volumen diario de 16.000 toneladas entre Residuos Sólidos Urbanos (RSU) y Residuos Comerciales e Industriales no peligrosos. De los cuatro rellenos sanitarios creados por la Coordinadora Ecológica Área Metropolitana Sociedad del Estados – CEAMSE-, uno ya se cerró, dos tienen fecha de cierre en el corto plazo, quedando sólo uno de los rellenos operativos en el mediano plazo para procesar las 16.000 T/día generadas por la ciudad. Ésta situación requiere una solución urgente para la gestión de residuos, entre las que se encuentra la valorización energética de residuos.

Para dar solución a esta situación, se presentó un proyecto entre la UNGS y la empresa Arcillex S.A. que consiste en la puesta en valor de los residuos, para solicitar una financiación económica de 10 millones de pesos a la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT) del Ministerio de Tecnología e innovación productiva (MinCyT). En el marco de la convocatoria “Fondo de Innovación Tecnológica Regional (FITR) – Ambiente y Desarrollo Sustentable, 2013”, que administra el Fondo Argentino Sectorial (FONARSEC) del MinCyt, fue seleccionado el proyecto presentado por el Instituto del Conurbano (ICO) de la Universidad y por ARX Arcillex S. A. para la producción de CSR y reciclado de materiales diversos (RMD). El combustible será elaborado a partir de la fracción segregada, triturada y deshidratada de los residuos industriales no especiales y de los residuos domésticos provenientes de los planes de recolección diferenciada de los municipios.

Entre sus principales objetivos, el proyecto plantea la disminución de los volúmenes de residuos dispuestos en los rellenos sanitarios, el desarrollo de una planta piloto para la producción de 150 toneladas por día de CSR y la posibilidad de optimizar la transformación de desechos en combustibles alternativos útiles para su utilización en procesos productivos industriales de fabricación de arcilla expandida.

La nueva planta de producción de CSR, recibe unas 1.200 a 1.500 toneladas por día de Residuos Comerciales e Industriales (envases, embalajes, recortes, pallets, y otros residuos de la producción o el consumo comercial no contaminados), con un 25 % de destino a producción de CSR y el resto se reserva para futuros uso en un relleno sanitario propio.

Para obtener los resultados deseados ARX Arcillex necesitaba un partner tecnológico capaz de hacer realidad sus números. Tras diversos estudios y solicitudes de ofertas, se decidió la adjudicación a Franssons, Máquinas de Reciclaje, S.L. ya que aportaba la solución técnica y económica más próximas a las necesidades del proyecto, permitiendo un aumento de producción significativo para el futuro, en caso de ser necesario de una manera sencilla y con un bajo coste.

Tras una primera fase de ingeniería de tan solo dos meses y un periodo de fabricación récord para cumplir los plazos de entrega establecidos por ARX Arcillex de cinco meses, todas las máquinas llegaron a la ciudad de Buenos Aires premontadas para reducir al mínimo los tiempos de ensamblaje del conjunto de la instalación. La instalación requirió de un mes de montaje mecánico y de dos semanas de montaje eléctrico, con un periodo de pruebas y puesta en marcha de otras dos semanas.

ARX Arcillex S.A. inauguró la primera planta en la Argentina de producción a gran escala de Combustible Sólido Recuperado (CSR) a mediados de julio, que le permitirá al Área Metropolitana de Buenos Aires (AMBA) disminuir volúmenes de residuos dispuestos en rellenos sanitarios, sustituir combustibles fósiles por una fuente renovable y colaborará en paliar el déficit energético del país.

En su primera etapa, la planta, produce 150 T/día, equivalentes a 75.000 m3/día de gas natural, volumen que puede abastecer a 5.000 hogares. En una segunda fase puede implementar un segundo triturador TXM, permitiendo elevar la capacidad a 300 T/día. Cuando opere a plena capacidad, producirá 1.200 T/día de CSR, el equivalente a 600.000 m3/día de gas, que serán empleados como fuente de energía para dos hornos de producción de cemento.

Recientes estudios realizados por la Universidad Nacional de General Sarmiento determinaron, sobre 9 muestras tomadas al azar y cumpliendo con la familia de normas UNE EN 15.400, que el Poder Calórico Bruto del CSR de ARX Arcillex varía, entre un mínimo de 4.552,8 Kcal/kg y un máximo de 6.564,3 Kcal/kg, una diferencia de un 38% del de su media (5.262,2 Kcal/kg). Asimismo, se midieron variables de humedad, cenizas y cloro.

Inversión en la nueva planta

La operación de la planta de CSR, cuya construcción y equipamiento requirió de una inversión de 90 millones de pesos argentinos (unos 6 millones de euros), contribuye a la sustentabilidad ambiental de su zona de influencia. 

La planta constituye la primera experiencia argentina a gran escala de producción de combustible sólido recuperado a partir de residuos sólidos industriales y comerciales. La producción inicial será destinada a abastecer la demanda energética de la planta de materiales para la construcción de ARX Arcillex y al suministro de energía para las fábricas de cementos Loma Negra y Cementos Avellaneda, con las que hay convenios de provisión firmados.

Proceso

El proceso productivo consiste en recuperar una fracción reciclable de metales férricos (hierro, acero) y no férricos (cobre, aluminio), que son triturados y acondicionados como materia prima de nuevos procesos industriales. El resto de los residuos (papel, cartón, plásticos, madera, polímeros, caucho) son triturados y granulados para producir, mediante un tratamiento sostenible, combustible sólido recuperado (CSR) listo para utilizar o vender a otras empresas.

Desde el punto de vista económico, la tecnología de preparación de CSR a partir de los RSU, debe entenderse como un proceso de transformación de residuos en materia prima para usarse en nuevos procesos productivos, pero a la vez, como un proceso industrial de separación, clasificación y valorización de materias primas, entre ellos, metales ferrosos, metales no ferrosos, vidrios y otros impropios, que también serán aprovechados como materias primas por otros sectores industriales, tales como altos hornos, fundiciones, la industria del vidrio y aglomerados.

Las máquinas

La empresa ARX Arcillex buscó que el proveedor de la tecnología contara con una solución técnica que permitiera alcanzar los siguientes objetivos:

• Adaptabilidad a la caracterización y volúmenes de residuos industriales no especiales recibidos en forma diaria en la planta de ARX-Arcillex;
• Adaptabilidad para la operación y mantenimiento por operarios argentinos, considerando en esto el entrenamiento y capacitaciones propuestos tanto para su manejo diario como para los servicios te?cnicos;
• Fiabilidad y robustez para trabajar con los residuos a procesar, minimizando las paradas de mantenimiento o recambio de piezas. Disponibilidad de proveedores locales de repuestos y recambios;
• Productividad medida en toneladas/hora de CSR y reciclables recuperados, así como también la calidad del combustible sólido obtenido de acuerdo con requerimientos de clientes (cementeras) locales;
• Evaluación de riesgos operativos y de mantenimiento, así como riesgos para el personal.

La instalación tiene una filosofía muy sencilla para facilitar su uso, mantenimiento y operatividad, siendo también, de una manera sencilla el aumento de producción, montando un línea gemela tras el triturador primario.

La máquina seleccionada para realizar la trituración primaria fue la FRX 3000 con una potencia instalada de 264 kW sobre el rotor. Este equipo es un triturador de un único eje equipado con un empujador hidráulico.

El FRX 3000 es alimentado con pala (no obstante puede ser alimentado con cinta metálica en el futuro) y cuenta con una capacidad básica de tolva 15 m3. El material alojado en la tolva es empujado hacia el rotor para ser triturado hasta alcanzar un tamaño inferior a 200 mm. La capacidad de producción es, en función de la tipología del residuo procesado de entre 20 y 30 toneladas por hora, o entre 150 y 200 m3/h de RINE, considerando densidades de entre 80 y 200 kg/m3.

El producto procedente del triturador es extraído mediante cinta transportadora enviando el material hasta el segundo equipo de trituración, haciendo pasar todo el producto pretriturado bajo un overband con electroimán, eliminando todo el contenido de elementos férricos que hayan pasado por el triturador.

Una vez que ha pasado toda la fracción bajo el electroiman, se hace llegar a la segunda etapa de trituración, realizada por una TXM 200 de rotación rápida, con una potencia instalada de 500 kW sobre el rotor. El material se carga en la mesa vibrante que alimenta y distribuye el material para una alimentación homogénea y una trituración eficiente. Los rodillos de alimentación aplastan y empujan el material hacia el interior del triturador, donde el rotor tritura el material, reduciéndolo de tamaño hasta que pasa por las parrillas estáticas, asegurando un tamaño de salida de 55 mm.

Tras la segunda etapa de trituración, el material es recogido en cinta transportadora para ser enviado a la etapa de clasificación, que se realiza mediante una criba tipo flip-flop con paños de poliuretano, concebida especialmente para productos problemáticos como el CSR, debido a su tendencia a engancharse. Estas cribas están compuestas por un sistema de chasis resonante que amplifica la vibración principal, alcanzando aceleraciones sobre los paños de hasta 50 G’s. En esta clasificación obtenemos dos productos. Un producto “fino” 0/40 y un producto “grueso” 40/55, ideal para los distintos clientes que van a recibir el combustible.

El desafío original fue adecuar una tecnología internacional a las necesidades de los actores locales (industria, comercios, recuperadores, empresas de logística de residuos, etc), consiguiendo estos objetivos con esta instalación suministrada por Franssons, Máquinas de Reciclaje S.L.

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