ES2265754B2 - Material ceramico obtenido por reutilizacion y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos. - Google Patents
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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Abstract
Nuevo material cerámico constituido por materiales reciclados de distintos sectores, seleccionados, adecuadamente mezclados y sometidos a cocción. Aporta una solución técnica importante en el tema de reciclado, al conseguir un nuevo material partiendo de la valorización de productos que, generalmente, son destinados a vertedero. Estos son: 0% a 37% lodos de depuradoras de aguas residuales (en cocción cerámica se consigue la inertización de los metales pesados contenidos en dichos lodos y se aprovecha la energía calorífica de la materia orgánica contenida). 1% a 62% lodos de mármol procedentes de corte y pulido. 0% a 76% vidrio triturado de recogida selectiva. 10% a 50% lodos de limpiezas de líneas de esmaltado en el sector cerámico ó frita. 0% a 70% material cerámico rechazado, cocido y triturado (chamota). El nuevo material conseguido tiene peso liviano, elevada porosidad, buena resistencia mecánica y es de fácil aplicación en construcción, siendo también reciclable.
Description
Material cerámico obtenido por reutilización y
reciclaje de residuos industriales y/o urbanos.
Esta invención se relaciona, en general, con la
fabricación de productos cerámicos, y en particular, se refiere a
una pasta cerámica constituida por materiales procedentes de
residuos generados por el sector industrial o urbano.
El solicitante conoce la existencia de un
ladrillo aislante fabricado con lodo E.D.A.R. (estación de aguas
residuales) en proporción de 30% lodo, 70% arcilla; registrado con
la marca "Ecobrick" y que se utiliza para tabiquería. Aunque
aporta solución de valorización para los lodos E.D.A.R. sigue
utilizando arcilla procedente de la extracción
minera.
minera.
También se conoce la solicitud de patente con n°
de publicación: 2 158 779, en la que se hace referencia a un
producto cerámico para la construcción, que según consta en el
resumen de la misma, consiste en una mezcla de arcilla molturada y
residuo de pasta celulósica de la industria papelera y
ocasionalmente arena o sílice.
Como se verá más adelante, en la presente
solicitud de patente, el solicitante demuestra que se puede
conseguir un material cerámico para uso en construcción con la
totalidad de los componentes reciclados o reutilizados, con la
consiguiente valorización de residuos y el beneficio ecológico que
esto reporta.
En el sector de producción de materiales
cerámicos para la construcción, como pavimentos y revestimientos,
los materiales que se utilizan son procedentes de materias primas
naturales (minerales), esto implica extracciones mineras y
explotación de recursos naturales limitados con la consiguiente
agresión al medio ambiente.
Si bien es cierto que el desarrollo económico de
los sectores industriales relacionados con la industria cerámica de
construcción, requieren para su mantenimiento, de estas
explotaciones, no es menos cierto que esto provoca una serie de
degradaciones medioambientales que repercuten en el bienestar
general.
Es por esto que urge plantearse la investigación
y desarrollo de un material cerámico, conseguido a partir de la
valorización de residuos industriales o urbanos, que facilite una
vía de producción ecológica que haga viable el uso de materiales de
rechazo y su valorización. Entendiéndose por valorización todo
procedimiento que permita el aprovechamiento de los recursos
contenidos en residuos generados en los distintos sectores
productivos y urbanos.
En los tiempos que nos ha tocado vivir la
concienciación ecológica es beneficiosa para la naturaleza y no por
ello deja de ser un importante motor para la economía, produciendo
un efecto positivo sobre el mercado laboral.
Cada vez es mayor la concienciación social que
empuja a formular leyes protectoras del medio ambiente y obliga a
las empresas a no mostrar desinterés por la naturaleza.
Cada vez se hace más imprescindible el principio
de : "quien contamina, paga" y su completa aplicación.
En el presente inmediato, se hace necesario, no
solo contaminar y generar residuos en menor cantidad, sino también
ser capaces de valorizar los residuos que se generen para evitar
que terminen en vertederos, que en el mejor de los casos plantean el
problema de no saber que hacer con ellos y en otros casos, serios
condicionantes ecológicos como lixiviados, contaminación por
olores, metales pesados, elementos patógenos...
El sistema de obtención de materiales por
procedimientos cerámicos que ha aportado soluciones y bienestar a
la Humanidad desde el Neolítico hasta hoy, tiene mucho que decir
respecto al reto futuro de gestión y valorización de una parte
importante de los residuos que nuestra forma de vida actual
genera.
No podemos seguir produciendo enormes montañas
de material cocido defectuoso escudándonos en la idea de que es
material inerte, que si bien es cierto, no lo es menos que puede
tener un valor añadido si se integra en un proceso productivo que lo
valorice.
Durante el proceso de fabricación de elementos
de cerámica, se generan residuos en las etapas necesarias para la
constitución del producto final. Estos residuos son de diversa
índole y constituyen la vertiente negativa del proceso y fabricación
de la cerámica.
No obstante la industria cerámica y su
procedimiento de fabricación está especialmente dotada para
reciclar sus propios residuos e incluso integrar en su proceso
productivo residuos procedentes de otros sectores industriales o
urbanos.
Los residuos generados en la industria cerámica
se pueden clasificar como:
- \circ
- Generados en las etapas anteriores a la cocción, normalmente son reciclados en la propia empresa, (relativos a pastas, barbotinas...) Los más conflictivos son los procedentes del lavado de cadenas de esmaltado. Aproximadamente 1 kg por m2 de pavimento esmaltado, lo que supone una cantidad muy importante de lodos que en la mayor parte de los casos, están compuestos por materiales peligrosos para ser vertidos, como son los metales pesados y óxidos metálicos. Se pueden valorizar integrándolos en la matriz ce- rámica.
- \circ
- Materiales desechados por no pasar los controles de calidad. Se pueden valorizar integrándolos como chamota.(material cerámico cocido y triturado a la granulometría deseada para ser reutilizado)
- \circ
- La normativa europea obligara a la depuración de los gases de chimenea de los hornos, generando residuos por lavado (fangos) o filtrado (cenizas). Estos residuos, en principio, deben ser perfectamente integrables en el proceso cerámico para su valorización e inertización.
El Real Decreto 833/1988 define el concepto de
reutilización como el "empleo de un material recuperado en otro
ciclo de producción distinto al que le dio origen o como bien de
consumo".
Por lo tanto la inertización de un residuo en
una matriz cerámica es reutilización y valorización.
Este es el caso de los lodos E.D.A.R. integrados
en un proceso cerámico, durante el cual se inertizan los metales
pesados ( parte inorgánica) integrándose en la matriz cerámica,
evitando así la posibilidad de lixiviados. Es decir, inertización es
la acción llevada a cabo por el propio proceso cerámico, eliminando
o minimizando la carga contaminante hasta valores que sean
asumibles y compatibles con el uso al que se destina el nuevo
material conseguido.
Así mismo es reutilización el uso de vidrio
procedente de las plantas de recogida, selección y tratamiento de
envases de este material y que mediante un proceso de triturado y
separación es transformado en material molido para ser integrado en
distintos procesos de reciclaje.
En la misma línea podemos considerar el lodo
procedente del corte de las piedras de mármol, compuesto por
carbonato cálcico y magnésico en casi su totalidad. Este material
puede integrarse como fundente en un proceso cerámico controlado,
evitando así que sea depositado en vertederos y pudiendo ser
valorizado.
También podemos tomar como buena la definición
de reciclaje si lo consideramos como el proceso mediante el cual
los productos de desecho son nuevamente utilizados.
En la investigación y desarrollo del nuevo
producto cerámico para el que se solicita la concesión de patente
se han tenido como premisas importantes los conceptos de:
- 1.
- Reutilización.
- 2.
- Reciclado.
- 3.
- Valorización.
- 4.
- Inertización.
- 5.
- Innovación funcional y de uso.
- 6.
- Buena relación calidad/precio.
- 7.
- Respeto al medio ambiente.
Es evidente que una nueva conciencia está
aflorando en la vida cotidiana y que será necesario acertar con el
método o métodos que resuelvan los problemas ecológicos que se
perciben diariamente en nuestro entorno.
Es imprescindible el respeto por lo perdurable,
lo transformable, lo reciclable.
Es inaplazable e incuestionable reutilizar
subproductos para generar nuevos materiales evitando así que acaben
en vertederos y pierdan su valor económico y ecológico añadido.
Con esta filosofía nace la propuesta de
conseguir un material cerámico a partir de la valorización de
subproductos, aportando la ventaja técnica de ahorro en recursos
energéticos y de materiales, puesto que prácticamente todos los
componentes que intervienen en el nuevo producto son procedentes de
reutilización de residuos generados en diversos sectores
industriales y urbanos.
La presente invención se refiere a un nuevo
material cerámico a base de componentes reutilizados procedentes de
los sectores industriales y urbanos. En concreto( y sin que en
ningún caso pueda considerarse excluido el uso de cualquier residuo
procedente de cualquier otro sector o proceso productivo) de los
sectores:
- \Box
- Reciclaje de aguas residuales (lodos E.D.A.R.)
- \Box
- Manipulado y corte de piedras de mármol (lodos de corte)
- \Box
- Reciclaje de envases de vidrio (recogida y gestión)
- \Box
- Industria cerámica (cualquier tipo de material cocido procedente de rechazo debidamente molido a la granulometría deseada)
- \Box
- Industria cerámica (lodos procedentes de limpiezas y restos de líneas de esmaltado)
Los lodos de depuradora E.D.A.R. (Estación de
aguas residuales) aportan la materia orgánica y fibra que confieren
propiedades de plasticidad en húmedo y resistencia mecánica en
crudo. Así mismo en su composición se integran metales pesados
(parte inorgánica) que al pasar a formar parte de la matriz cerámica
evitan la posibilidad de lixiviados. Tienen una parte importante de
calcio en su composición, que cerámicamente actúa como
fundente.
Los lodos de corte y pulido de piezas de mármol
son básicamente carbonato de calcio y magnesio con trazas de óxidos
metálicos. Cerámicamente actúa como fundente.
El vidrio procedente de las industrias de
recogida y gestión de envases usados es de variada composición y
color pero cerámicamente es una fuente de fundentes y formador de
fase vítrea.
El material cerámico cocido y rechazado por
defectuoso, procedente de cualquier industria del sector (tanto de
construcción, como de sanitario, vajilleria, pavimentos,
revestimientos, etc...) es una fuente de suministro de
"chamota" (material cocido y molido a la granulometría deseada
para integrarla en el proceso).
Los lodos, procedentes de las cadenas de
esmaltado de la industria cerámica, resultantes del proceso de
depurado de aguas de lavado y residuales, debidamente
caracterizados y preparados para actuar como fundentes son
integrados en el proceso de producción del nuevo producto.
La presente invención se ilustra adicionalmente
mediante los siguientes ejemplos en cuanto a rangos compositivos se
refiere, los cuales no pretenden ser limitativos de su alcance.
Debe quedar bien claro que las composiciones
aquí reseñadas son meramente orientativas dado que la procedencia
de los residuos puede ser muy heterogénea y de variada composición,
siendo necesario siempre una caracterización detallada de los
residuos y de su adecuación al proceso que determinará las
propiedades finales del producto conseguido.
\vskip1.000000\baselineskip
- \circ
- Lodos E.D.A.R. (humedad 4%,
Granulometría 0-2 mm)
\dotl
0% a 37%
- \circ
- Lodos mármol (humedad 4%,
Granulometría 90% < 23 micras)
\dotl
1% a 62%
- \circ
- Vidrio reciclado (Granulometría
variable)
\dotl
0% a 76%
- \circ
- Frita cerámica (Lodos de
esmaltado)
\dotl
10% a 50%
- \circ
- Chamota (Granulometría y calidad
variable)
\dotl
0% a 70%
\newpage
Lodos E.D.A.R. (humedad 4%, Granulometría
0-2 mm)
\dotl20.8%
Lodos mármol (humedad 4%, Granulometría 90% <
23 micras)
\dotl12.5%
Vidrio reciclado (Granulometría variable)
\dotl20.8%
Frita cerámica
\dotl12.5%
Chamota (Granulometría y calidad variable)
\dotl33.3% {}\hskip15.3cm \overline{100 . 0%}
La intención última de la invención es conseguir
un producto cerámico a base de elementos reutilizados y reciclados
tal y como se ha explicado, pero sin grandes requerimientos
tecnológicos.
Básicamente la tecnología necesaria para la
fabricación en serie se encuentra desarrollada en la industria
cerámica y corresponde a la secuencia esquemática de proceso:
- a)
- Caracterización de los residuos y clasificación.
- b)
- Molienda y llevar a granulometría si es necesario.
- c)
- Dosificación
- d)
- Amasado y humectación en función del proceso a seguir (prensado o extrusión).
- e)
- Formación de pieza.
- f)
- Rechazos a reciclaje y amasado.
- g)
- Secado pre-cocción aprovechando energía calorífica restante del proceso de cochura.
- h)
- Cocción en horno mono-estrato continuo.
- i)
- Tratamiento post-cocción (pulido, rectificado, corte, desbarbado, etc...)
- j)
- Rechazos a reciclaje y molienda y vuelta al proceso.
- k)
- Empaquetado, paletizado, logística y expediciones.
En principio la orientación productiva puede
venir determinada por la formación de pieza por prensado o
extrusión hacia formas planas como son baldosa de pavimento o
revestimiento, sin perjuicio de que puedan formarse piezas de
condición volumétrica.
Las propiedades físicas, estéticas y de uso
vendrán determinadas por las características de los residuos que
intervengan en la composición.
- \Box
- Nuevo material cerámico compuesto en su practica totalidad por subproductos de la industria o el entorno urbano.
- \Box
- Inertización de metales pesados al integrarlos en la matriz cerámica durante el proceso de cocción.
- \Box
- Facilidad de viabilidad industrial al no ser necesarios medios tecnológicos especiales pudiéndose conformar pieza por los métodos existentes en la industria cerámica y que están ampliamente desarrollados.
- \Box
- Las materias primas se pueden conseguir a precios muy baratos puesto que la mayoría van a vertedero o tiene baja valorización.
- \Box
- Cumplir el 5° Programa de Acción de la Unión Europea " hacia un desarrollo sostenible" que establece una estrategia comunitaria de gestión de residuos basada en la jerarquización de opciones para la gestión:
- 1)
- prevención
- 2)
- reutilización
- 3)
- reciclado
- 4)
- valorización energética
- 5)
- eliminación en vertedero
- cumple al menos con los puntos:
- 2) 3) 4) y evita el 5) al conseguir un producto claramente comercializable.
- \Box
- Peso ligero y propiedades aislantes, acústicas y térmicas.
- \Box
- Posible financiación de hasta el 75% por parte del Ministerio de Medio Ambiente en colaboración con las Comunidades Autónomas en "Programas tendentes a la búsqueda de salidas y usos comerciales de los materiales reciclados y creación de mercados secundarios de materiales". Según la resolución del 13 de enero del 2000 de la Secretaría General de Medio Ambiente (Plan Nacional de Residuos urbanos 2000-2006).
Claims (7)
1. Material cerámico obtenido por reutilización
y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos,
caracterizado porque contiene en su composición:
- \circ
- Lodos E.D.A.R. (Estación depuradora de aguas residuales)
- \circ
- Lodos de mármol (Procedentes del corte y pulido...)
- \circ
- Vidrio reciclado (Calcín procedente de recogida, selección y triturado)
- \circ
- Lodos de materiales cerámicos (Procedente de lavado de cadenas de esmaltado) ó frita cerámica.
- \circ
- Chamota (Material cerámico cocido de rechazo, triturado)
2. Material cerámico obtenido por reutilización
y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos, según
reivindicación 1ª, caracterizado porque los residuos que
intervienen en su composición lo hacen en unos intervalos
porcentuales comprendidos en los siguientes parámetros:
- \circ
- Lodos E.D.A.R. (humedad 4%,
Granulometría 0-2 mm)
\dotl
0% a 37%
- \circ
- Lodos mármol (humedad 4%,
Granulometría 90% < 23 micras)
\dotl
1% a 62%
- \circ
- Vidrio reciclado (Granulometría
variable)
\dotl
0% a 76%
- \circ
- Lodos de materiales cerámicos
(Lodos de esmaltado) ó frita
\dotl
10% a 50%
- \circ
- Chamota (Granulometría y calidad
variable)
\dotl
0% a 70%
3. Material cerámico obtenido por reutilización
y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos, según
reivindicación 1ª y 2ª, caracterizado por conseguir la
inertización y eliminar los lixiviados de metales pesados en los
lodos de depuradoras de aguas residuales, al quedar estos integrados
en la matriz cerámica.
4. Material cerámico poroso, de peso ligero, con
propiedades aislantes acústicas y térmicas, obtenido por
reutilización y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos,
según reivindicación 1ª, 2ª y 3ª, caracterizado porque
dichas características técnicas se deben a la gasificación producida
durante el proceso de cocción.
5. Material cerámico obtenido por reutilización
y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos, según
reivindicación 1ª, 2ª, 3ª y 4ª, caracterizado porque la
temperatura de cocción óptima para conseguirlo está entre 950°C y
1050°C aproximadamente.
6. Material cerámico obtenido por reutilización
y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos, según
reivindicación 1ª a 5ª, caracterizado porque una vez cocido
puede ser sometido a tratamientos de corte, pulido, etc. y los
residuos generados son totalmente reciclables en el mismo
proceso.
7. Material cerámico para pavimentos y
revestimientos, caracterizado porque es obtenido mediante un
procedimiento de reutilización y reciclaje de residuos industriales
y/o urbanos según las reivindicaciones 1ª a 6ª.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200500298A ES2265754B2 (es) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Material ceramico obtenido por reutilizacion y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200500298A ES2265754B2 (es) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Material ceramico obtenido por reutilizacion y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2265754A1 ES2265754A1 (es) | 2007-02-16 |
| ES2265754B2 true ES2265754B2 (es) | 2008-02-01 |
Family
ID=38291688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200500298A Expired - Fee Related ES2265754B2 (es) | 2005-02-10 | 2005-02-10 | Material ceramico obtenido por reutilizacion y reciclaje de residuos industriales y/o urbanos. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2265754B2 (es) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830251A (en) * | 1996-04-10 | 1998-11-03 | Vortec Corporation | Manufacture of ceramic tiles from industrial waste |
| CN1269764C (zh) * | 2001-06-28 | 2006-08-16 | 迈克尔·J·豪恩 | 一种由玻璃纤维废料制备陶瓷产品的方法 |
-
2005
- 2005-02-10 ES ES200500298A patent/ES2265754B2/es not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| ES2265754A1 (es) | 2007-02-16 |
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