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Chapter 4. Experience in Development of Process Control Systems
4.2 Process Control System – General Requirements
Se ha previsto la instalación de una prensa enfardadora para las fracciones de papel- cartón y plásticos recuperados en las líneas de selección de residuos procedentes de la
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recogida selectiva y RSU, y almacenados en los distintos trojes, por tipo y calidad de material.
Esta prensa (PR-501) será alimentada mediante un alimentador de láminas, (AL-501). Los productos, recogidos en compartimentos bajo los puestos de triaje, serán acarreados por una cargadora de tipo industrial a este alimentador para el enfardado de las distintas fracciones de forma alternativa.
Como ya se ha mencionado, el alimentador (AL-501) descarga en la prensa (PR-501), donde se embalan el papel, cartón y plásticos, consiguiendo balas prensadas.
Las chatarras procedentes de metales férricos y aluminio, son embalados en una prensa de metales (PR-502), consiguiendo balas de 500 x 300 mm y de longitud variable.
De la misma manera, el rechazo proveniente del trómel rotatorio primario (TR-101), junto con el de la línea de recogida selectiva, se conduce por cinta (CT-303) hasta una prensa de balas (PR-503) de caja cerrada.
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Línea de selección de RSU
• (AL-101): Alimentador de láminas.
• (AL-102): Alimentador de láminas.
• (CT-101): Cinta triaje primario. Capacidad para 40 t/h.
• (TR-101): Trómel rotativo primario con abrebolsas luz de malla de 80 mm.
• (CT-201): Cinta de finos bajo trómel.
• (CT-202): Cinta de transporte de orgánicos.
• (SM-201): Separador magnético de férricos, tipo overband, en línea de orgánicos.
• (SF-201): Separador Foucault para metales no férricos en línea de orgánicos.
• (CT-301): Cinta de triaje secundario de rechazos del trómel.
• (SM-301): Separador magnético de férricos, tipo overband, en línea de rechazos.
• (CT-302): Cinta salida de rechazos de trómel primario.
• (CT-303): Cinta de salida de rechazos totales.
• (SP-301) Aspirador de plástico-film de triaje secundario.
• (PP-301) Pinchador de botellas de PET.
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Línea de recogida selectiva
• (AL-401): Alimentador de láminas.
• (AB-401): Abre bolsas para 6 t/h de capacidad.
• (CT-401): Cinta de triaje.
• (SM-401): Separador magnético de férricos, tipo overband, en línea de recogida selectiva.
• (SF-401): Separador Foucault para metales no férricos en línea de recogida selectiva.
Línea de prensado
• (AL-502): Conjunto de alimentadores de tablillas metálicas abisagradas.
• (AL-501): Alimentador de tablillas en Z.
• (PR-501): Prensa para papel-cartón.
• (PR-502): Prensa de metales.
• (PR-503) Prensa de balas de caja cerrada para rechazo.
TRATAMIENTO RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS: PLANTA DE SELECCIÓN, COMPOSTAJE Y VERTEDERO 3 4
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TRATAMIENTO RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS: PLANTA DE SELECCIÓN, COMPOSTAJE Y VERTEDERO 37 4.6. COMPOSTAJE
Compost es el material que resulta de la biodegradación de productos de residuos orgánicos. Este material puede ser utilizado para mejorar o cubrir el suelo. Se pueden distinguir dos tipos de procesos degradativos de la materia orgánica:
Fermentación anaerobia o biometanización, en ausencia de oxígeno. Fermentación aerobia o compostaje, en presencia de oxígeno.
En la biometanización, la materia orgánica se degrada por acción de los microorganismos anaerobios. Para que este proceso se de, tiene que existir una ausencia total de oxígeno, por lo que se tiene que realizar en depósitos herméticamente cerrados. Además el proceso comienza en toda su eficiencia cuando se consume el oxígeno que contiene la materia orgánica en sus intersticios. Durante este proceso se genera biogás, formado esencialmente por metano y dióxido de carbono. La biometanización tiene lugar en una gama de temperaturas entre 10 y 65 ºC.
Durante el proceso de compostaje, la materia orgánica se degrada por medio de microorganismos aerobios. Este tipo de microorganismos necesita la presencia de oxígeno para su actividad.
Al inicio del proceso de desprende gran cantidad de calor, etapa termófila, la temperatura en el material a compostar puede subir hasta los 60 ó 70 ºC, la actividad bacteriana aumenta rápidamente. Debido al aumento de temperaturas, una gran cantidad de agua del material se evapora. El oxígeno tiene que llegar a todo el material, por lo que el material requiere de una buena ventilación. En esta etapa los microorganismos atacan la materia más fácilmente biodegradable.
En la siguiente etapa, etapa mesófila, los microorganismos atacan la celulosa y la lignina. Esta etapa es más lenta y la temperatura del material es aproximadamente 50 ºC.
La última fase es la etapa sicrófila, la masa de material se enfría lentamente hasta alcanzar la temperatura ambiente. En esta etapa la actividad bacteriana desciende paulatinamente por completo. El material se estabiliza.
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Se propone un sistema de compostaje mixto de dos fases:
una primera fase de fermentación controlada en túnel de compostaje intensivo. una segunda fase de maduración en era volteada.
Los parámetros más importantes en el proceso de compostaje son: Oxígeno
Humedad Temperatura
El oxígeno es el factor más importante debido a la necesitad de los microorganismos de consumirlo. En ausencia de oxígeno el proceso de compostaje no puede tener lugar. Al inicio del proceso de compostaje, la velocidad de fermentación de la materia orgánica es alta y por ello también el consumo de oxígeno. Más adelante en el proceso, la velocidad de fermentación y el consumo de oxígeno bajan. El oxígeno utilizado debe ser reaprovisionado por ventilación natural o forzada. La ventilación natural implica que se produce un caudal de aire debido al aire caliente que sube dentro de la pila de material a compostar a consecuencia de las diferencias de temperatura. Esto es difícil de controla por lo que se emplea la ventilación forzada.
El suministro de aire depende fuertemente del material. En general, un alto nivel de humedad reduce el nivel de flujo, lo cual afecta el caudal de aire de forma negativa. El flujo puede ser aumentado por medio de añadir material estructurante como astillas de madera. No obstante, no todos los materiales con un alto nivel de humedad limitan el caudal. Si el material a compostar contiene muchas partes rugosas y largas, el flujo todavía puede ser adecuado.
Los microorganismos requieren del grado adecuado de humedad para la absorción de los nutrientes y oxígeno. Por ello, el nivel de humedad no debería ser demasiado bajo. El nivel de humedad depende de la composición del material y de la magnitud de la ventilación que tiene lugar. Como resultado de la ventilación, se descarga el vapor de agua formado en el material con temperaturas altas. Si el nivel de humedad desciende por debajo del 30 %, el proceso se ralentiza sustancialmente, entre 45 % y 50 % es ideal para el proceso. Si el flujo en el material a compostar es adecuado, el nivel de humedad
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puede aumentar hasta el 75 % aproximadamente. El nivel de humedad puede mantenerse alto mediante rociado.
La temperatura del material a ser compostado también tiene un papel importante en el proceso de compostaje y depende directamente de la actividad microbiana y su producción de calor. Temperaturas extremadamente altas o bajas influyen de forma negativa en el compostaje. A bajas temperaturas los microorganismos patógenos sobreviven y los microorganismos actúan lentamente sobre la materia. Si la temperatura es demasiado alta, solo actúa los microorganismos termófilos, lo cual tiene un efecto negativo para el proceso de fermentación. La mayoría de los microorganismos no puede sobrevivir a temperaturas superiores a 70 ºC. Para un desarrollo óptimo del proceso de compostaje, es necesaria una temperatura constante entre 45 y 55 ºC. La temperatura se puede controlar mediante la aireación y la adición de humedad.