Resumen

Actualmente la cantidad de desechos industriales generados se encuentran rebasando la capacidad que tenemos de controlar la contaminación provocada por los mismos, y se convierte en una necesidad la búsqueda de nuevos métodos por medio de los cuales se logre minimizar el impacto ambiental que los desechos producen, y al mismo tiempo determinar si de alguna manera podrían llegar a ser útiles como materia prima de alguna otra actividad, reduciendo así los costos tanto de deshacerse del material como de materia prima para otros.

Esta investigación se enfoca en dos empresas de importancia a nivel nacional, Rassini frenos y Procter & Gamble, Apizaco. La empresa Rassini se dedica a la producción del 90% del sistema de frenos automotrices de México, exportando parte de sus productos a países como Estados Unidos y Canadá, mientras que Procter & Gamble es la encargada de la producción de papel higiénico y servilletas de la empresa para su distribución y venta a nivel nacional.

Debido a la calidad de sus producto y a su aceptación en el público mexicano, las ventas de ambas fábricas aumentan y, por lo tanto, su producción, teniendo como consecuencia un aumento proporcional en los desechos normales de cada proceso. Rassini por su lado de dedica a la producción de balatas, discos, tambores a través de moldes fabricados con arenas - sílicas, los cuales después de un tiempo de uso, pierden sus propiedades para este fin. El desecho de las arenas - sílicas es de 1000 a 1500 toneladas mensuales, que pese a que no son considerados tóxicos, no dejan de representar un problema ambiental de volumen. Por otro lado Procter & Gamble produce tres marcas distintas de papel de baño así como cuatro marcas de servilletas, para lo cual hace uso de fibra virgen y reciclada, provocando esto la necesidad de desechar una cantidad determinada de pulpa no útil en la fabricación del material. La cantidad de desechos es de aproximadamente 200 toneladas diarias, los cuales son destinados a rellenos sanitarios o a incineración.

Vale la pena mencionar que la empresa Procter & Gamble, en su afán de evitar contaminar el medio ambiente, inicialmente intentó utilizar sus lodos de desecho como complemento nutritivo para tierra de cultivo, sin embargo esta iniciativa fue detenida por la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Parte de este proyecto también consistió en encontrar la capacidad de los lodos para formar parte de esta tierra de cultivo. Después de una investigación bibliográfica, basándonos en las características físico-químicas del lodo se determinó que este producto no es apto para el uso como complemento nutritivo de plantas, debido a su alto contenido de sales así como de su alta capacidad de absorción de agua, quitándole la misma a las raíces de las plantas.

Dadas las circunstancias ya mencionadas, el objetivo final del presente proyecto es el de encontrar alguna finalidad útil a los desechos producidos por ambas empresas, disminuyendo así la contaminación ambiental de ambas fábricas y disminuyendo los costos de producción. Después de la investigación bibliográfica se determinó que los desechos de la fábrica de papel podrían ser utilizados en algunos materiales de construcción, como tabla roca y ladrillos. Para el uso del material de Rassini se hará uso de la investigación realizada por el Maestro Miguel Ángel Gutiérrez, en la que se determina la capacidad de uso de la arena-sílica número 2 en el proceso de fabricación de ladrillos de construcción. En esta tesis se concluye que este material puede ser utilizado hasta en un 30% en combinación con una mezcla base de arcilla, constituida en un 50% de arcilla amarilla, 38% tepetate y 12% arcilla gruesa.

Los experimentos llevados a cabo para la realización del ladrillo se dividieron en dos fases, en la primera se combinó el lodo generado por la empresa dedicada a la fabricación de papel con la mezcla base de arcilla en distintas proporciones que iban desde el uso de 0% de lodo hasta un 100%, aumentando por intervalos de 20%, dando un total de seis experimentos repetidos todos por duplicado. Cada uno de los ladrillos fue calentado por medio del uso de una mufla y sometidos a distintas pruebas para verificar sus propiedades. Los resultados indicaron que este material puede ser utilizado en muy bajas proporciones debido a su alto contenido orgánico, quedando la proporción recomendada en un 7%.

La segunda fase de este experimento consistió en combinar nuestra mezcla base de arcilla con ambos desechos. El proceso fue similar, primero homogeneizando, formando la pasta, secando y cociendo en una mufla, para finalmente realizarle las pruebas respectivas. Las combinaciones utilizadas fueron, inicialmente con una mezcla base de arcilla de 80%, y el restante 20% eran combinaciones de arena con lodo. El mismo ejercicio se llevó a cabo pero en esta ocasión utilizando un 75% de arcilla en el producto. El resultado alcanzado fue que el mejor ladrillo fue usando una mezcla de 80% de arcilla, 14% de arena y 6% de lodo.

En lo que respecta a la investigación realizada para la producción de tabla roca, el procedimiento consistió en simplemente humedecer una porción de lodo y amoldarla para que quedara con la forma deseada, para posteriormente dejarla secar. Se logró crear una pasta dura y resistente, sin embargo no cumplía con todos los parámetros establecidos por las normas mexicanas, por lo que fue necesario el adicionar aglutinantes al proceso para mejorar sus características. Después de realizar las pruebas respectivas se determinó que es posible el uso de este material como tabla roca combinándolo con cemento o yeso en una proporción aglutinante:lodo de 1:3, cumpliendo así con la normatividad establecida.

Índice de contenido

Agradecimientos (archivo pdf, 153 kb)

Capítulo 1. Resumen (archivo pdf, 371 kb)

Capítulo 2. Introducción (archivo pdf, 307 kb)

Capítulo 3. Objetivos (archivo pdf, 178 kb)

Capítulo 4. Revisión Bibliográfica (archivo pdf, 3 mb)

Capítulo 5. Plan de Investigación (archivo pdf, 303 kb)

Capítulo 6. Métodos y materiales (archivo pdf, 1 mb)

Capítulo 7. Resultados (archivo pdf, 3 mb)

Capítulo 8. Conclusiones y recomendaciones (archivo pdf, 372 kb)

Referencias (archivo pdf, 311 kb)

Villarreal Jiménez, L. A. 2004. Uso de lodo de papel y arena silica para la fabricación de ladrillos y tabla roca. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Julio. Derechos Reservados © 2004.