La presente invención se refiere a la transformación industrial y de forma integral de los Residuos Sólidos Urbanos bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente ya que es totalmente verde, en material de construcción a bajo costo, bajo el esquema de Basura Cero, dándoles diversas formas para que sean susceptibles de aplicación en la construcción de vivienda para uso habitacional humano, de oficinas, así como su empleo en el desarrollo de la infraestructura urbana de las ciudades, comunidades y poblaciones mediante su aplicación en calles, banquetas, guarniciones, parques, separadores de carretera, escuelas y acotamientos de carreteras.

Los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) comúnmente llamado basura o desperdicio generado en viviendas, locales comerciales y de expendio de alimentos, hoteles, colegios, oficinas y cárceles, además de aquellos desechos provenientes de podas y ferias libres de ciudades y pueblos. En los países desarrollados en los que cada vez se usan más envases, papel, y en los que la cultura de "usar y tirar" se ha extendido a todo tipo de bienes de consumo, las cantidades de basura que se generan han ido creciendo hasta llegar a cifras muy altas.

Este proceso permite mejorar en forma considerable tanto en materia operacional y en disminución de costos, el manejo y transformación de los Residuos Sólidos Urbanos logrando suprimir la contaminación y afectación que los Residuos Sólidos Urbanos producen al medio ambiente, y a la salud de la población, a través de la manera en que se han venido tratando mediante su segregación y disposición final en los Rellenos Sanitarios vertederos y tiraderos a cielo abierto.

A través de este proceso industrial de tratamiento y transformación que se le da a los Residuos Sólidos Urbanos se utilizan las riquezas biológicas, químicas y orgánicas de los líquidos percolados y lixiviados que se generan por los Residuos Sólidos Urbanos y se evita la generación de metales pesados, la generación de Gases Efecto Invernadero, así como la proliferación y mutación de enfermedades, que afectan al medio ambiente y a la salud de las personas, respectivamente.

A través de este proceso industrial se busca que los Residuos Sólidos Urbanos no entren a un estado de descomposición, al ser tratados desde su llegada a la planta y éstos sean transformados a través de este sistema, buscando su rompimiento molecular a través de un proceso técnico especializado de triple molienda hasta un tamaño de partícula adecuado (6 milímetros), su homogenización, reestructura molecular y de densidad mediante la aplicación y mezclado de sanitizantes, inertizantes e hidrofugantes con los Residuos Sólidos Urbanos y finalmente su reunificación molecular mediante un proceso de compactación y secado a través de la elevación de la temperatura lo que evita la afectación, alteración y producción de daños en el medio ambiente y ecosistema de la zona perimetral que rodea la planta producidos por los gases efectos invernaderos, líquidos percolados, lixiviados, metales pesados, etc., en un proceso no mayor a los 45 minutos desde su llegada

Este proceso industrial de transformación de los Residuos Sólidos Urbanos se realiza de forma inmediata de su recolección, evitando así altas concentraciones de estos materiales, por ello pueden ser instalados dentro de zonas urbanas (como estaciones de transferencia) ya que no requieren de una gran extensión de terreno para su instalación y operación, lo que se traduce en beneficios económicos (al disminuir el gasto de transportación, el vehículo de recolección prolonga su vida útil, utilización de menos personal), ecológicos (al evitar llevar a los Residuos Sólidos lugares lejanos con la subsecuente derrama de líquidos en dicho trayecto y evitar su descomposición).

El producto final que se obtiene de este proceso de transformación de los Residuos Sólidos Urbanos, otorga beneficios tangibles en rentabilidad de la colectividad que produjo dichos residuos, ya que reduce costos de manejo de los RSU al disminuir los trayectos de transporte, además de que el producto final puede ser empleado para el desarrollo de infraestructura de la zona al aplicarlo en banquetas, guarniciones separadores y acotamientos de carreteras, parques o bien ser dedicado a la construcción de vivienda, de oficinas, escuelas, etc.

Usualmente los valores de composición de los RSU se describen en términos de porcentaje en masa, también usualmente en base húmeda y contenidos tales como materia orgánica, papeles y cartones, escombros, plásticos, textiles, metales, vidrios, huesos, etc. Así como la presencia de todo tipo de contaminantes que pueden acarrear los RSU, producidos por enfermedades (sin considerar residuos hospitalarios), incluyendo animales muertos, produciéndose así la transmisión a la población de virus y bacterias, a través de los vectores de transmisión tales como perros, aves, insectos, roedores, etc.

En la Tabla 1 se muestran los distintos componentes de los que suelen estar compuestos los RSU, así como también el porcentaje de cada uno de los ellos: Tabla 1. Componentes comunes de los RSU

El Tratamiento y disposición de los RSU ha sufrido muchos cambios y adecuaciones conforme el paso del tiempo y el cambio de los requerimientos de las sociedades y comunidades:

El tratamiento de los RSU incluye la selección y aplicación de tecnologías apropiadas para el control y tratamiento de los residuos peligrosos o de sus constituyentes. Respecto a la disposición la alternativa comúnmente más utilizada es el relleno sanitario.

Desafortunadamente los procesos de Vertedero y Relleno Sanitario no disminuyen, y mucho menos eliminan los gases efecto invernadero, ni los lixiviados, ni percolados, y la potencial transmisión de elementos patógenos a la población.

Por lo tanto, podemos enlistar una serie de inconvenientes que se presentan en el manejo de los RSU tanto en los vertederos, como en los rellenos sanitarios:

a.- Generación de líquidos lixiviados y percolados,

b.- Contaminación de aguas y terrenos superficiales, así como de mantos freáticos y subsuelo por la generación de líquidos percolados y lixiviados, como consecuencia de su filtración a través de fisuras en su geomembrana, o también por rebase de la capacidad de contención debido a saturación del relleno, o incremento de lluvias en la zona.

c.- Generación de Gases Efecto Invernadero (GEI)

d.- Generación de degradadores de la Capa De Ozono: Hay productos que, por la naturaleza de su fabricación y los agentes químicos utilizados en su elaboración, generan ciertos gases que desintegran la capa de ozono. Estos gases son conocidos como clorofluorcarbonados o CFC’s y se emplean en la fabricación de envases de unicel, como propulsores de aerosoles para el cabello, en algunas pinturas y desodorantes. Cuando los envases de estos productos son desechados a la basura se convierten en fuentes de emisión de estos gases.

e.- Gran posibilidad y riesgo de explosiones e incendios de los rellenos sanitarios, debido a la existencia de bolsas de gas y el aumento de la temperatura, de los desechos debido a su proceso de descomposición.

f.- Los contaminantes del aire, tanto gaseoso como articulado, pueden tener efectos negativos sobre los pulmones ya que en tiempos de sequía, los vientos levantan una gran cantidad de polvo que es transportado por el viento, contaminando el agua de ríos, lagos, pozos, alimentos, poblaciones cercanas, etc., debido a que estas partículas de polvo permanecen suspendidas en el aire.

g.- La generación y atracción de perros, aves, ratas, insectos, cucarachas, moscas y otros animales que transmiten enfermedades, y que se alimentan de los RSU, almacenados en los rellenos y vertederos.

h.- Contaminación visual de medio ambiente, así como generación de malos olores.

i.- Degradación de los terrenos circundantes

j.- Contaminación de productos agrícolas de terrenos circundantes k.- Incremento en el costo de manejo y traslado de los RSU desde su lugar de origen, ya que se encuentran en lugares alejados.

L.- Incremento en el costo de mantenimiento de las unidades transportadoras m.- Incremento en el consumo de combustible

n.- Incremento en la contaminación ambiental generada por la combustión realizada por las unidades de recolección.

o.- Merma y caída de RSU al ser transportados al relleno sanitario

Antecedentes de la Invención

La patente de los Estados Unidos US 5,254,265 describe un sistema de disposición de basura que comprende los pasos de: a) trituración, en donde además, son separados los líquidos de los sólidos contenidos en la basura, b) un proceso de recuperación de trozos metálicos, c) un proceso de secado, d) un proceso de calentamiento para esterilización, e) un proceso de compresión para formar bloques, f) un proceso de encapsulado del material con cemento para su disposición final en el mar, g) un proceso de tratamiento de líquidos residuales, h) un proceso de tratamiento de gases residuales, en el proceso que de la presente invención, los líquidos contenidos en la basura son incorporados en el producto final, además de que dicho producto final de la presente invención no es encapsulado ni dispuesto en el mar, por el contrario el uso que se le da es para la industria de la construcción.

La solicitud de patente internacional WO 2009/147463 se refiere a un proceso para la disposición final de Residuos Sólidos domiciliarios de localidades insulares y costeras conformado por las etapas de: a) molienda, b) homogenización y sanitización, c) estabilización, d) moldeado, e) secado, f) encapsulado y g) disposición final en el mar, sin embargo, en el proceso descrito en dicha solicitud, no se hace referencia a un molido en tres etapas ni al tamaño de grano que se deberá alcanzar en la molienda, además de que dicho proceso está dirigido al tratamiento de Residuos Sólidos domiciliarios sólo de regiones insulares y costeras, y contempla los pasos adicionales de encapsulado del producto obtenido y la disposición final en el mar.

La solicitud de patente mexicana MX/a/2007/014020 se refiere a un proceso de tipo artesanal para transformar los RSU, el proceso utiliza un solo molino que no permite dar la densidad y granulometría que se requiere para poder fusionar los elementos propios de los RSU, los que al no estar fusionados con la compactación e integración molecular exacta, produce que el material resultante sea poroso, sin resistencia, fácilmente desmoronable y con poca cohesión en su estructura, por lo que no resistiría el peso y condiciones generales de uso en una construcción habitacional, o como separador de carretera, o como adocreto, asimismo, la granulometría que resulta de la molienda le da un aspecto físico desagradable puesto que se notan visiblemente los RSU semimolidos- triturados y compactados, desafortunadamente el estado de cohesión es endeble y el grado de permeabilidad es alto puesto que permite fácilmente la introducción de líquidos a su interior, debilitando su integridad y resistencia, así como de fácil introducción de microorganismos que pueden emplear este material como medio incubatorio de procreación y fecundación de nuevos microorganismos.

El proceso descrito en la solicitud de patente mexicana MX/a/2007/014020 no específica los parámetros de viabilidad en su estructura, constitución, ni integración derivado de un proceso precario, lo que da como resultado una producción incipiente de material procesado, desarrollando con esto ineficiencia en la transformación e incremento en el costo operativo, puesto que requiere de mayor número de personas empleadas en dicho proceso, e inexactitud respecto de la granulometría, densidad y dosificación de químicos y sanitizantes, haciéndolo un proceso caro y al mismo tiempo tardado al no determinar correctamente los tiempos y movimientos.

El proceso descrito en la solicitud de patente mexicana MX/a/2007/014020 se realiza en una sola molienda, lo que produce un mayor desgaste en el molino que realiza tal operación, disminuyendo su vida útil, y haciéndolo más propenso a presentar fallas operativas, lo que implica un alto costo de mantenimiento y reparación de la maquinaria, asimismo implica un mayor costo de producción derivado de un alto costo de manutención, así como desperdicio de los líquidos que integran los RSU.

En el proceso descrito en la solicitud de patente mexicana MX/a/2007/014020 no se específica la dosificación exacta de los productos químicos y sanitizantes, y son diferentes a los planteados para la presente invención.

En el proceso descrito en la solicitud de patente mexicana MX/a/2007/014020 no se especifica una etapa de compactación o valores de presión aplicada al material que se quiere obtener, lo que da como resultado un producto endeble, de fácil destrucción y poroso no apto para el uso de la industria de la construcción, además, el producto terminado debido a no tener una granulometría, densidad y compactación adecuadas, da como resultado un producto inestable con deficiencias en dureza, rigidez, compactación, además de que a simple vista se pueden ver las piezas de RSU cuasi molidas y fusionadas, lo que le adicionalmente da mala imagen y vista, en relación con su posible comercialización e introducción en el mercado.

En el proceso descrito en la solicitud de patente mexicana MX/a/2007/014020, por tratarse de una tecnología de tipo artesanal su costo operativo de transformación es altísimo lo que lo hace no viable de desarrollar en grandes magnitudes.

El proceso descrito en la patente mexicana 31 1059 se refiere a un antecedente inmediato al presente proceso, cuyo sistema se puede considerar de tipo industrial para transformar los RSU, el proceso utiliza tres molinos que permiten dar cierta densidad y granulometría en forma parcial, puesto que con ese proceso aún existe el problema de no obtener una homogenización de contenido de los diversos elementos que integran los RSU, tales como los textiles, los plásticos y las ramas.

El proceso descrito en la patente mexicana 31 1059 emplea en la primer etapa de molido, un molino tipo Shroedder de cuchillas a fin de intentar triturar, rasgar y destruir al máximo la integridad de los RSU, sin lograr obtener una granulometría de 1 .56 cm, por lo que se requiere de una segunda vuelta de molienda, para obtener esa granulometría, siendo susceptible de atascarse debido a diversos materiales que contienen los RSU tales como productos textiles y plásticos como las bolsas de plástico, lo que hace que el proceso se detenga para liberar dichos elementos.

El proceso descrito en la patente mexicana 31 1059 emplea en la segunda etapa de molido, un molino de martillos a fin de triturar los RSU, buscando obtener densidades cercanas a 1 g/cm ³ y granulometría cercana a 1.4 cm - 1.2 cm, sin que se reduzca el peso y contenido de líquido, sin embargo, en la práctica se ha visto que este tipo de molino no es apto para triturar los RSU, ya que es fácil de atascar, con determinados materiales, sobre todo aquellos de tipo excedente de poda, textil y plásticos.

El proceso descrito en la patente mexicana 31 1059 emplea una tercer etapa de molido, empleando un molino tipo rasper que es un molino que tiene cuchillas y martillos, y busca obtener una molienda cuya granulometría es de 6 mm y la densidad es cercana a 1 g/cm ³ , manteniendo los líquidos y agua; este tipo de molino en la práctica es muy lento para la capacidad de material que se busca procesar, debido a que los martillos van a baja velocidad y por ende, las cuchillas disminuyen su productividad, ya que van en relación directa con los martillos, dando como resultado que su cámara de molienda se sature y no permita seguir moliendo.

En el proceso descrito en la patente mexicana 31 1059 la granulometría que resulta de la molienda aún sigue presentando un aspecto físico desagradable puesto que desafortunadamente aún se notan visiblemente los RSU semimolidos-triturados y compactados, no obstante esto, el estado de cohesión es firme y el grado de permeabilidad es mínimo no permitiendo la introducción de líquidos a su interior, manteniendo su integridad y resistencia.

El proceso descrito en la patente mexicana 31 1059 aún presenta el problema de no contar con una homogenización adecuada de los RSU, por lo que se requiere emplear mayor número de aglomerantes, y agentes químicos para poder fusionar los elementos propios de los RSU, haciendo costoso su proceso.

El proceso descrito en la patente mexicana 31 1059 hace uso de yeso, el cual es un producto que encarece ese proceso, asimismo limita el tiempo de fraguado y por ende de compactación, ya que se trata de un material natural cuya especificación más detallada es un acelerador en los tiempos de fraguado, lo que hace problemático su empleo.

En el proceso descrito en la patente mexicana 31 1059 se especifica el empleo de la bentonita, silicato de calcio, clorhidrato de calcio, peróxido de hidrógeno, polímero líquido con base de cloro, dichos materiales se emplean en un volumen mayor, lo que hace incosteable ese proceso.

En el proceso descrito en la patente mexicana 31 1059, en la etapa de compactación o valores de presión aplicada al material que se quiere obtener, al no permitir una homogenización y empleo de mayor número de aglomerantes da como resultado una mayor densidad, por lo que requiere de mayor fuerza en la compactación, aunado a no contar con una integración molecular exacta, se requiere por lo tanto de una cantidad mayor de elementos químicos aglomerantes, con lo cual, aunque el material resultante sea resistente, se genera un mayor costo en su fabricación. Breve Descripción de la Invención

Una primera modalidad de la presente invención se refiere a un proceso de transformación industrial e integral a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia el medio ambiente que consiste en las siguientes etapas:

a) RECOLECCIÓN, ALIMENTACIÓN Y DISPOSICIÓN DE RSU

b) ETAPA DE PRESELECCIÓN Y SEPARACIÓN

c) MOLIENDA PRIMARIA

d) MOLIENDA SECUNDARIA

e) MOLIENDA TERCIARIA

f) CRIBADO

g) TRANSPORTE

h) MEZCLADO, SANITIZACIÓN E INERTIZACIÓN

i) PRENSADO Y MOLDEO

j) SECADO Y RE-INERTIZACIÓN

k) DISPOSICIÓN FINAL DEL PRODUCTO

Otra modalidad de la presente invención, se refiere a un proceso de transformación industrial e integral de los residuos sólidos urbanos (RSU) en material de construcción susceptible de uso humano caracterizado porque consiste en las siguientes etapas:

a) una etapa de recolección alimentación y disposición de los RSU en la planta de tratamiento, en donde los RSU son recibidos en un gusano alimentador tipo trommel;

b) una etapa de preselección y separación, en donde el material procesado por el gusano alimentador pasa a través de un túnel magnetizado con banda transportadora, con la finalidad de captar y separar partículas metálicas, siguiendo el material remanente a través de una banda de pepenado (BNDPE) donde es separado el material reciclable, la banda de pepenado transporta el material remanente para alimentar al triturador primario;

c) una etapa de molienda primaria, que se realiza con un triturador primario tipo Doble eje (double shaft), tipo Shredder de cuchillas para materiales múltiples con camisas intercambiables, equipado con dos rodillos dentados con velocidad diferencial y campana de extracción, con una cámara de molienda de entre 1000 a 1200 mm, con dimensión en los cortadores de entre 500 a 600 mm, preferentemente de 500 mm, y con un número de entre 5 y 10 dientes en cada cortador, preferentemente 7 dientes, a fin de obtener una granulometría de los RSU de entre 1 a 2 cm y preferentemente 1 .56 cm; c.1 ) una inter-etapa de desmagnetización en donde se separan las partículas metálicas cuyo tamaño sea superior a los 2 cm ² ;

d) una etapa de molienda secundaria, que se realiza por medio de un Triturador tipo martillos rotativos con parrilla de cuchillas con criba de abertura ajustable para materiales múltiples con mazas rehabilitables; con cámara de molienda de entre 2 a 3 m ³ , la parrilla de cuchillas son abiertas a 1” hasta obtener densidades cercanas a 1 g/cm ³ y granulometría cercana a 1.4 cm - 1.2 cm, con campana de extracción, que se alimenta por medio de una banda transportadora que transporta los RSU triturados del molino primario;

e) una etapa de molienda terciaria, que se realiza por medio de un Triturador de martillos con criba tipo cuchillas abiertas a 1/8”, y campana de extracción, con cámara de molienda de entre 2 a 3 m ³ ; que se alimenta por medio de una banda transportadora que transporta los RSU triturados del molino secundario;

en donde cada triturador en las etapas c), d) y e), cuenta con una campana de aspersión la cual va conectada a una línea de riego por aspersión la cual se alimenta de un tanque de agua fresca;

f) una etapa de Cribado, en donde los RSU triturados a 1/8” salientes del molino terciario son descargados sobre una criba vibratoria con brazo rotatorio, con malla cuadrada perforada de 1/8” x 1/8”;

g) una etapa de Transporte, que consiste en un elevador de canjilones tipo jirafa, silos alimentadores de producto procesado y oruga transportadora de material procesado, en donde los RSU provenientes del cribado se trasladan hacia la etapa de mezclado;

h) una etapa de mezclado, sanitización e inertización en la que es suministrada una mezcla previa de los aditivos químicos, inertizantes y sanitizantes a través de súper sacos previamente preparados, en donde dicha mezcla previa es dosificada por gravedad mediante una abertura en los súper sacos, a una primer mezcladora circular, dosificando además agua ionizada y lixiviados, a través de aspersores apostados en los costados de dicha primer mezcladora, con un proceso útil de mezclado durante 18 a 20 minutos, posteriormente se hace una descarga tipo volcado hacia una segunda mezcladora continuando con un segundo proceso útil de mezclado durante 18 a 20 minutos de la pasta semihúmeda resultante del primer mezclado, en donde dicha mezcla previa es preparada con las correspondientes cantidades de los siguientes productos, por cada tonelada de RSU procesada: PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 40 a 60 Kg/Ton/RSU

CAL 100 a 180 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÓDICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

ARENA SÍLICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

AGUA IONIZADA AL 3 % 5 a 15 L/Ton/RSU+90L/H ₂ O

De manera preferente, la mezcla previa es preparada con las correspondientes cantidades de los siguientes productos, por cada tonelada de RSU procesada:

PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 50 Kg/Ton/RSU

CAL 150 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 20 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÓDICA 20 Kg/Ton/RSU

ARENA SÍLICA 20 Kg/Ton/RSU

AGUA IONIZADA AL 3 % 10 L/T on/RSU+90L/H ₂ O i) una etapa de prensado y moldeo del material obtenido en la etapa h), que es llevada a cabo por medio de un formador de tabiques por moldeo con compactador hidráulico de fuerza aplicada ajustable, en donde los excedentes de lixiviados generados en el proceso de prensado son almacenados en una fosa de decantación y posteriormente son regresados mediante bombeo a las mezcladoras; en donde para las piezas tipo bloque o tabique tradicional se emplea una presión de 360 a 550 kg/cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos, y para las piezas tipo adocretos, cuarterones para banquetas y guarniciones se emplea una presión de 3 a 3.5 Ton/cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos;

j) una etapa de secado, inertización y sanitización del producto obtenido en la etapa i), en donde, dicho producto se pasa a través de un horno tipo túnel de secado y centrifugado compuesto por un horno de pre-secado tipo banda continúa con velocidad variable, que está equipado con fuentes de calor a base de gas L.P, gas natural eléctrico o microondas, para alcanzar una temperatura máxima de 400 °C, y control automático de temperatura, que aunado a ventiladores circundantes, permiten que el material semihúmedo logre una mayor inertización, además de que se seque hasta un 95%, dando como resultado el producto final. De manera más específica, el proceso de transformación industrial e integral a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano, comprende las etapas de:

a) Recolección, alimentación y disposición de los RSU en la planta de tratamiento:

Los (RSU) son recibidos en un gusano alimentador tipo trommel, el cual es alimentado por medio de camiones a granel.

b) Preselección y separación, hecha en dos fases:

b.1 ) Pasan los RSU a través de un túnel magnetizado con banda transportadora con una longitud de 6 metros con la finalidad de captar y separar las partículas metálicas cuyo tamaño sea desde un cm ² que puedan venir en los RSU

b.2) Después del túnel imantado, la preselección continúa por operadores en forma manual respecto de los residuos reciclables seleccionados de polietilentereftalato (PET), vidrio, metal, plástico, papel y cartón; el material procesado por el gusano alimentador es recibido en una banda de pepenado (BNDPE) donde es seleccionado el material reciclable y es mandado a un almacén, donde después es utilizado como producto a disposición final. La banda de pepenado transportará el material saliente para alimentar al triturador primario.

c) Molienda primaria.

Se realiza con un triturador primario tipo Doble eje (double shaft) tipo Shredder de cuchillas para materiales múltiples con camisas intercambiables, equipado con dos rodillos dentados con velocidad diferencial y campana de extracción, con una cámara de molienda de 1000 a 1200 mm, con una producción de 30.8 m ³ por hora, con dimensión en los cortadores de 500 mm y con un número de 7 dientes en cada cortador con una capacidad total de 18 toneladas/hora, a fin de lograr triturar, rasgar y destruir al máximo los RSU, hasta obtener una granulometría de 1 .56 cm. La finalidad de la trituración primaria es dar mayor capacidad al molino secundario, se requiere que su operación sea en una estación de botones en campo.

c.1 ) En la salida de la molienda primaria se presenta una segunda etapa de desmagnetización en donde se separan las partículas metálicas cuyo tamaño sea menor a los 2 cm ² ; y no haya sido captadas por el primer túnel magnetizado.

d) Molienda secundaria.

Se realiza por medio de un Triturador 36” x 30” de tipo martillos rotativos con parrilla de cuchillas con criba de abertura ajustable para materiales múltiples con mazas rehabilitables y capacidad de 15 ton/hora., con una cámara de molienda de 3 metros cúbicos de capacidad. La parrilla de cuchillas es abierta a 1” hasta obtener densidades cercanas a 1 g/cm ³ y granulometría cercana a 1 .4 cm - 1 .2 cm, sin que se reduzca el peso y contenido de líquido; con campana de extracción, motor de 125 HP y que se alimenta por medio de una banda transportadora con velocidad ajustable de 36”x 9 metros que transporta los (RSU) triturados del molino primario.

La finalidad de la trituración secundaria es dar mayor capacidad al molino terciario disminuyendo la granulometría y densidad de los RSU, se requiere que su operación sea en una estación de botones en campo.

e) Molienda terciaria.

Se realiza por medio de un Triturador 36” x 30” de martillos con criba tipo cuchillas abiertas a 1/8”, y campana de extracción, motor de 125 HP, con una cámara de molienda de 3 metros cúbicos de capacidad, que se alimenta por medio de una banda transportadora de 60 cm x 9 metros con motor de 5 HP.

En las etapas de molienda, cada triturador cuenta con una campana de aspersión la cual va conectada a una línea de riego por aspersión la cual se alimenta de un tanque de agua fresca. Una vez utilizada esta agua es almacenada en una fosa de decantación al igual que los lixiviados generados en cada una de las moliendas, estos lixiviados junto con el agua de riego por aspersión son enviados al Mezclador (MEZ-2.13) y son aprovechados en el mezclado.

f) Cribado.

Los (RSU) triturados a 1/8” salientes del molino son descargados sobre una criba vibratoria de 3’ X 8’ con vibración y brazo rotatorio a favor de las manecillas del reloj. Con malla cuadrada perforada de 1/8" x 1/8”. El material que pasa por uña criba TROMMEL a -1/8” es ya el producto de molienda. Esta criba será operada por cuarto de control y en campo, mediante este cribado se homologa la granulometría de los RSU, permitiendo uniformidad y buena imagen en el producto final.

g) Transporte.

En esta etapa se trasladan los RSU provenientes del cribado hacia la etapa de mezclado y consiste en 3 subsistemas.

g.1 .) Elevador de canjilones tipo jirafa.

Sistema diseñado para acarrear y transportar los RSU a granel procesados en la etapa de molienda posterior a la etapa de cribado, que va en forma vertical desde el área de cribado a los silos alimentadores, con una altura de 15 m, y que en forma constante y permanente depositan los RSU a los silos alimentadores.

g.2.) Silos alimentadores de producto procesado. Depósitos diseñados para contener los RSU procesados en la etapa de molienda y posterior a la etapa de cribado, dichos depósitos son fabricados con aleación de acero calibre 18, tugsteno y acero quirúrgico, con dimensiones de 22 m ³ , con motovibradores de 6 HP y brazos rotativos para evitar que el producto molido y posteriormente cribado se atasque o se compacte, con un peso del equipo de 3000 kg.

g.3.) Oruga transportadora de material procesado (RSU).

Equipo robusto de gran potencia, de velocidad baja pero constante, con una potencia instalada de (3.3 kW) 5 HP, que permite una velocidad media de 0.4 a 1 .6 m/min, con finalidad de transportar el material procesado y depositado del silo alimentador a la mezcladora, con una capacidad instalada mínima de 5 m ³ /hora y máxima de 34 m ³ /hora, con un peso del equipo de alrededor de 2350 kg.

h) Mezclado, sanitización e inertización.

Los aditivos químicos, sanitizantes, inertizantes, e hidrofugantes se incorporarán dentro de súper sacos previamente preparados con la dosificación de mezcla exacta y con las correspondientes cantidades por tonelada de RSU previamente molidos y cribados, de los siguientes productos:

PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 40 a 60 Kg/Ton/RSU

CAL 100 a 180 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÓDICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

ARENA SÍLICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

AGUA IONIZADA AL 3 % 5 a 15 L/Ton/RSU (mezclada con 90 litros de agua potable)

De manera preferente, la mezcla previa es preparada con las correspondientes cantidades de los siguientes productos, por cada tonelada de RSU procesada:

PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 50 Kg/Ton/RSU

CAL 150 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 20 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÓDICA 20 Kg/Ton/RSU

ARENA SÍLICA 20 Kg/Ton/RSU

AGUA IONIZADA AL 3 % 10 L/T on/RSU+90L/H ₂ O El suministro del material de RSU procesado y los aditivos químicos, sanitizantes e inertizantes provenientes de los súper sacos previamente preparados, se irán dosificando por gravedad mediante una abertura en los súper sacos haciendo el efecto de un reloj de arena, a una primera mezcladora circular de 54”x10” de listones y paletas encontradas con motor de 60 HP (MEZ-2.13). Para una carga útil de 6000 L (6 Ton/hora), por hachada, por cada mezcladora, con dosificadores de agua ionizada y lixiviados, apostados en los costados de las mismas, manejando un proceso útil de 18 minutos de mezclado, posteriormente se hace una descarga tipo volcado hacia la segunda mezcladora continuando con un segundo proceso útil de 18 minutos de mezclado de la pasta semihúmeda resultante del primer mezclado, para ser descargada a la etapa de prensado y moldeo. Se estima un mínimo de tres hachadas por hora y así producir 15 ton/hora.

i) Prensado y moldeo:

Esta parte del proceso emplea el material resultante de la etapa anterior y se lleva a cabo por medio de un formador de tabiques por moldeo con compactador hidráulico de fuerza aplicada ajustable. Los excedentes de lixiviados generados en el proceso de prensado son almacenados en la fosa de decantación y posteriormente son regresados a las mezcladoras y nuevamente utilizados, esto se hace mediante bombeo.

i.1 .) Para las piezas tipo bloque o tabique tradicional se tiene una capacidad de 30 a 40 tabiques por ciclo, 38 000 tabiques por jornada de 8 horas se emplea una presión de 360 a 550 kg por cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos, para obtener un producto consistente, salubre, duro, compacto, rígido que no se quiebra e inerte química y biológicamente.

i.2.) Para las piezas tipo adocretos, cuarterones para banquetas y guarniciones se tiene una capacidad de 10 piezas por ciclo, 21 ,000 piezas por jornada de 8 horas se emplea una presión de 3 a 3.5 Ton/cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos, para obtener un producto consistente, salubre, duro, rígido que no se quiebra, e inerte química y biológicamente;

j) Secado y re-inertización y/o sanitización.

El producto obtenido en la etapa i), se pasa a través de un horno tipo túnel de secado y aire centrifugado compuesto por un horno de secado tipo banda continúa con velocidad variable. Equipado con fuentes de calor a base de gas L.P, gas natural; energía eléctrica o microondas, para alcanzar una temperatura máxima de 400 °C, y control automático de temperatura (HOR-2.15), que aunado a ventiladores circundantes, permiten que el material semihúmedo logre una mayor inertización, además de que se seque hasta un 95%, para permitir que siga fraguando y así lograr su maniobrabilidad de empaquetado, emplayado y almacenamiento; es alimentado por un sistema automático de carga de tabiques, dando como resultado un producto salubre, compacto, duro, rígido que no se quiebra, e inerte química y biológicamente;

Una modalidad particular del proceso descrito en la presente solicitud es que se trata de una transformación industrial e integral a bajo costo ya que en la etapa h) de mezclado, en comparación con la técnica anterior, se dejo de emplear por cada tonelada de residuo sólido domiciliario (RSU): 90 kg de cemento, 40 kg de cal, 40 kg de yeso, 3 kg de bentonita, 3 kg de silicato de calcio, 3 L de clorhidrato de calcio, 3 L de peróxido de hidrógeno y 3 L de polímero líquido con base de cloruro (SIKA). Y se sustituyo por Cemento 40 a 60 Kg/Ton/RSU, cal 100 a 180 Kg/Ton/RSU, Bentonita cálcica 10 a 30 Kg/Ton/RSU, Bentonita sódica 10 a 30 Kg/Ton/RSU, Arena sílica 10 a 30 Kg/Ton/RSU, Agua ionizada al 3%, 5 a 15 L/Ton/RSU+90L/H ₂ O, ya que al obtener mayor eficiencia en las etapas de molienda se obtiene una homologación y homogenización en el rompimiento molecular, así como en la granulometría de los RSU triturados, esto permite que se emplee menos material aglomerante, hidrofugante y conglomerante, permitiendo con esto la disminución considerable en el costeo de esta transformación, al sustituir varios de los elementos químicos que se empleaban por los que actualmente se utilizan obteniendo mejores resultados de sanitización, inertización, compactación, dureza y firmeza.

Otra modalidad de la presente invención se refiere a una transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente, además de que se disminuye en forma considerable el costo de los implementos químicos, necesarios en el proceso, lo que lo hace más viable en la práctica por hacer más económicos y competitivos los productos terminados, beneficiando con esto la economía de la zona de influencia.

Otra modalidad de la presente solicitud se refiere a la mejora en el proceso y maquinaria empleada en la transformación industrial, integral, y automatizado para la transformación de los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) que consiste en lo siguiente:

a) Como medios de recolección y disposición de los RSU en la planta de tratamiento, se emplea un Gusano Alimentador tipo trommel con las siguientes características:

de 6 m longitud x 1.0 m ancho x 0.63 m

discos 0.63 m

paso 0.35 m

motorreductor de 10 hp

1800 rpm

relación 30/1 Wsalida ^— 60 rpm

con catarinas del mismo diámetro

se opera con variador de frecuencia.

por lo tanto 60 Hz = 60 rpm del gusano

volumen del desplazamiento por cada revolución al 100%

v _c = (0.63) ² (0.785)(0.35) = 0.35

= (0.31 )(0.35)

= 0.1 m ³

al 50%

v _c /2 = 0.05 m ³

(0.0542 m ³ /rev)(60 rev/min) = 3.27 m ³ /min

la densidad de la basura = 0.4 ton/m ³ ;

(3.27m ³ /min)(0.4 ton/m ³ )

1.3 ton/min x 60min/hora

78.48 ton/hora

condición de operación a Catarina rv = 2

Catarina motriz 8” de diámetro

Catarina conducida 16” de diámetro

variador de frecuencia a 30 Hz

b) Como medios de preselección y separación de residuos reciclables seleccionados de PET, vidrio, metal, plástico, papel y cartón, se emplea un túnel magnetizado con banda transportadora con una longitud de 6 metros seguido de bandas transportadoras preselectoras planas de pepenado con las siguientes características adicionales:

longitud 9 m, ancho 1 m, motorreductor 5 hp, rv = 30/1 , w _s = 60 rpm,

velocidad lineal v = p x d x w,

v = 1 13 m/min

volumen de basura por cada metro considerando una capa promedio de 5 cm (0.05 m) vol = (0.05 x1.0 x 1.0) = 0.05 m ³ /m

flujo de la banda = (113 m/min)(0.05 m ³ /m) = 5.65 m ³ /min

Considerando una densidad de la basura de 0.05 ton/m ³ , esta es la densidad de la basura dispersa para pepenado.

= (5.65m ³ /min x 0.05 ton/m ³ x 60 min/hora)

= 16.95 ton/hora

Como medios para la molienda y desmagnetización se emplea: c) Molino Primario “doble eje (double shaft) Shredder” de cuchillas para materiales múltiples con camisas intercambiables, equipado con dos rodillos dentados con velocidad diferencial y campana de extracción y con las siguientes características adicionales:

Modelo hcd-100120

Dimensiones cámara de molienda 1000 x 1200 mm

Producción = 30.8 m ³ /hora

Diámetro de cortadores de 500mm

Número de dientes en cada cortador 7

Espesor de cada cortador 1 ¼”

Potencia 2 motores de 75 kw igual a 150 kw

Dimensiones exteriores 6000 x 2050 x 2600 mm

Peso total 7500 kg.

Capacidad total de hasta 18 ton/hora.

d) Molino Secundario consistente en un triturador de 36” x 30” tipo martillos rotativos con parrilla de cuchillas con criba de abertura ajustable para materiales múltiples con mazas rehabilitables y capacidad de 15 ton/hora, con una cámara de molienda de 3 metros cúbicos de capacidad y con las siguientes características adicionales:

125 H.P.

Número de martillos = 24

Potencia = 125 H.P.

Diámetro del rotor = 40”

Ancho del rotor = 32”

Peso total 6000 kg

Capacidad de 15 ton/hora

Con abertura a 1 ½“

En la parrilla de cuchillas, las cuchillas son abiertas a 1 y ½” hasta obtener densidades cercanas a 1 g/cm ³ y granulometría cercana a 1.4 cm - 1.2 cm, sin que se reduzca el peso y contenido de líquido; con campana de extracción, motor de 125 HP y que se alimenta por medio de una banda transportadora con velocidad ajustable de 36” x 9 metros que transporta los (RSU) triturados del molino primario.

e) Molino terciario consistente en un tercer tipo de triturador de martillos rotativos con parrilla de cuchillas con criba de abertura ajustable para materiales múltiples con mazas rehabilitables y capacidad de 15 ton/hora, con una cámara de molienda de 3 metros cúbicos de capacidad y con las siguientes características adicionales:

125 H.P. Número de martillos = 24

Potencia = 125 h.p.

Diámetro del rotor = 40”

Ancho del rotor = 32”

Peso total 6000 kg

Capacidad de 15 ton/hora

Con abertura a 1

Se logra obtener una granulometría de 6 mm, y densidad de 1 g/cm ³ , logrando mantener los líquidos y agua presentes en los RSU;

Características de las bandas de salida de los molinos primario, secundario y terciario:

Ancho 18”

Longitud 14 m

Apoyada en cargadores de 3 rodillos

Motorreductor de 5 h.p.

rV = 30/1

Velocidad lineal

v = P X d X w

v = (3.14 X 0.5 m/rev X 60 rev/min

v = 94.2 m/min

Volumen de basura por cada metro considerando una capa promedio con una sección de 0.022 m ²

Triangula hipotético con llenado al 100%

Base = 12”

Altura = 6”

Área de la sección = (12” X 6”)/(2) = (0.3 X0.15)/(2) = 0.022 m ²

Volumen = (0.022 X 1.00) = 0.022 M ³ /m

Flujo de la banda al 100%

(94.2 m/min)(0.022 m ³ /m) = 2.07 m ³ /min

Considerando una densidad de la basura de 0.3 ton/m ³

(0.3 ton/m ³ )(2.07 m ³ /min) = 0.62 ton/min

(0.62 ton/min)(60 min/hora) = 37.26 ton/hora

Considerando un factor de utilización del 50%

Flujo de banda al 50% = (37.26)/(2) = 18.63 ton/hora f) Los medios para cribado consisten en un sistema de mallas cuya área total es de 6 m ² con apertura a 1/8”, con una potencia instalada 5 h.p. de vibración y brazo arrastrador.

g) Los medios para transporte consisten en:

g.1.) Elevador de canjilones tipo jirafa con las siguientes características: Longitud 15 m

Ancho 0.45 m

Motorreductor de 7.5 h.p; 1800 rpm del motor

rV = 30/1

Velocidad de salida 60 rpm

Rodillos motrices de 24” de diámetro

Levantadores de 0.24m X 0.42 m

Inclinación de trabajo 75°

Número de levantadores 50

Área hipotética con llenado al 100%

Base 0.24 m

Altura 0.12 m

Área de la sección

(0.24m)(0.12m) = 0.0288 m ²

Volumen

v = (0.0288m ² )(0.42 m) = 0.0120 m ³

Considerando una densidad de la basura ya molida de 0.4 ton/m ³

masa que maneja un levantador

(0.0120m ³ )(0.4 ton/m ³ ) = 0.0048 ton/levantador

Velocidad lineal

v = P X d X w

v = (3.14)(0.50) = 1.57 m/rev

v = (1 57m/rev)(60 rev/min)

v = 94.2 m/min

(25 levantadores)/(15 m) = 1.6 levantadores/m

carga de un metro lineal

s

Flujo de masa de la jirafa

(0.00768 ton/m)(94.2 m/min) = 0.723 ton/min

(0.723 ton/min)(60 min/hora) = 43.40 ton/hora

Utilizando factor de utilización del 40% Flujo de masa = (43.40 ton/hora) (0.40) = 17.36 ton/hora

g.2.) Silo alimentador con las siguientes características:

Modelo car 1000

Serie car 1000

Capacidad del silo superpuesto 30 m ³

Silo actual 22 m ³

Con motovibradores de 3 h.p. para evitar que el producto molido se atasque o se compacte

Potencia instalada (3.3 kW ) 5 h.p.

Velocidad de la oruga 0.4 a 1.6 m/min

Material transportado

Mínimo 5 m ³ /hora

Máximo 34 m ³ /hora

Peso de la maquina 2350 kg.

Peso del silo 3000 kg.

Espesor de la chapa 1/8”

g.3.) Oruga transportadora de material procesado al primer mezclador

Ancho 18”

Longitud 5 m

Apoyada en cargadores de 3 rodillos

Motorreductor de 5 h.p.

rV = 30/1

Velocidad lineal

v = P X d X w

v = (3.14 X 0.5 m/rev X 60 rev/min

v = 94.2 m/min

Volumen de basura por cada metro considerando una capa promedio con una sección de 0.022 m ²

triángula hipotético con llenado al 100%

Base = 12”

Altura = 6”

Área de la sección = (12” X 6”)/(2) = (0.3 X0.15)/(2) = 0.022 m ²

Volumen = (0.022 X 1.00) = 0.022 M ³ /m

Flujo de la banda al 100%

(94.2 m/min)(0.022 m ³ /m) = 2.07 m ³ /min

Considerando una densidad de la basura de 0.3 ton/m ³ (0.3 ton/m ³ )(2.07 m ³ /min) = 0.62 ton/min

(0.62 ton/min)(60 min/hora) = 37.26 ton/hora

Considerando un factor de utilización del 50%

Flujo de banda al 50% = (37.26)/(2) = 18.63 ton/hora

h) Medios de mezclado consistentes en:

h.1 .) Primer Mezclador

Mezclador circular de 54”x10” de listones y paletas encontradas con motor de 60 HP (MEZ-2.13). Para una carga útil de 6000 L. (6 ton/hora), por bachada, con dosificadores de agua ionizada y lixiviados, apostados en los costados de la misma, haciendo una descarga tipo volcado hacia la misma mezcladora manejando un proceso útil de 18 minutos de mezclado. Se estima un mínimo de tres hachadas por hora y así producir 15 ton/hora. Características adicionales:

Producción horaria 30 m ³ /hora

Medidas de la cuenca 3000 X 900 MM

Potencia instalada 40 h.p.

Peso neto 4000 kg.

En donde el material de la etapa de molienda después de ser depositado en el silo alimentador pasa a este primer mezclador revolvedor donde se aplica la dosificación de los sanitizantes e inertizantes aglomerantes, endurecedores e hidrofugantes previamente preparada con los producto químicos en polvo, y que son trasladados a través de una banda transportadora desde una tolva en donde dicha mezcla previamente preparada consiste por cada tonelada de residuo sólido urbano (RSU) de: 40 a 60 Kg de cemento, 80 a 180 Kg de cal, 10 a 30 Kg de bentonita cálcica, 10 a 30 Kg de bentonita sódica, 10 a 30 Kg de arena sílica, para dar como resultado una pasta semi húmeda que pasa después a un segundo mezclador, se continúa el mezclado hasta obtener una pasta moldeable, homogénea, inerte química y biológicamente, sanitizada e inolora;

h.2) Segundo mezclador

Mezclador circular de 54”x10” de listones y paletas encontradas con motor de 60 HP (MEZ-2.13). Para una carga útil de 6000 L (6 ton/hora), por bachada, reciebiendo la descarga tipo volcado de la primera mezcladora manejando un proceso útil de 18 minutos de mezclado de la pasta moldeable, homogénea, inerte química y biológicamente, sanitizada e inolora; se estima un mínimo de tres hachadas por hora y así producir las 15 ton/hora. Características adicionales:

Producción horaria 15 ton/hora

Con motor de 60 HP (MEZ-2.13).

Para una carga útil de 6000 L por bachada. Potencia instalada 125 hp

Peso neto 8 toneladas

El mezclado del material se lleva a cabo en 18 minutos en un primer mezclador para material procesado y aditivo químico proveniente del silo de almacenamiento con dosificador de agua de lixiviado, y percolados, así como 5 a 15 litros de agua ionizada sumados a 90 litros de agua potable, por tonelada de material de RSU y se continúa el mezclado en un segundo mezclador por otros 18 minutos hasta obtener una pasta moldeable, homogénea, inerte química y biológicamente, sanitizada e inolora; esta mezcladora cuenta con descarga tipo volcado hacia la formadora de tabiques

i) Medios de moldeado,

En donde se emplea el material de la etapa anterior; dichos medios consistentes en un formador de tabiques Hidramatic H4/1615, con rejas de protección por moldeo con compactador hidráulico de fuerza aplicada ajustable. Los lixiviados generados en el proceso de prensado son almacenados en la fosa de decantación y posteriormente son regresados al Mezclador y nuevamente utilizados esto se hace mediante bombeo. Dicha unidad cuenta con motor de potencia de 15 hp, vibrador 10 hp, utiliza tabla de 70x90, produce 8 blocks de 15x20x40 x ciclo, puede producir bloques, adocretos, adopastos, bovedillas, celosías, guarniciones, tabicón, etc.; incluye:

mezcladora Ital Mexicana H4/1615-C, con rejas de protección inversión de frecuencia cepillo motorizado y quita rebabas.

banda transportadora Ital Mexicana 8 m de largo X .60 m de ancho X 3/8” motoreductor 3 hp. 2 mesas de rodillos, extractaras de tablas, Ital Mexicana. 1 brazo oleodinámico Ital Mexicana para extracción y colocación de tablas dentro de los racks.

Moldes:

1 tabicón 10x14x28

1 bloque 2 huecos 12X20X40,

1 adocreto "cruz" 6X22X25,

1 adocreto "hexagonal" 6X24X27,

1 adocreto " i " 6X15.8X19.8,

1 adocreto "granada" 6X22.5X25,

1 adocreto "cuadrado" 4X15X15,

1 adocreto "cuadrado" 4X20X20.

i.1 .) Para las piezas tipo bloque o tabique tradicional se tiene una capacidad de 30 a 40 tabiques por ciclo, 35 000 tabiques por jornada de 8 horas se emplea una presión de 360 a 550 kg por cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos) para obtener un producto consistente, salubre, duro, compacto, rígido que no se quiebra e inerte química y biológicamente.

i.2.) Para las piezas tipo adocretos, cuarterones para banquetas y guarniciones se tiene una capacidad de 10 piezas por ciclo, 15, 000 piezas por jornada de 8 horas se emplea una presión de 3 a 3.5 Ton/cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos para obtener un producto consistente, salubre, duro, rígido que no se quiebra, e inerte química y biológicamente;

j) Medios de secado, inertización y sanitización,

Consistentes en un túnel de secado en el que se genera una temperatura promedio de 400°C, obteniendo con ello que el producto se seque hasta un 95% para que siga fraguando el material y haya quedado inertizado y sanitizado, teniendo las siguientes características el túnel de secado

Longitud 28 m

Longitud de los carritos 1.2 m

(28 m)/(1.2 m/carro) = 23 carros

23 carros dentro del horno

Requiere 5000 tabiques por hora

Peso de cada tabique 3 kg.

Capacidad total 15000 kg/hora

Capacidad calorífica a 20 lb/pulg ² = 5,000,000 btu/hora

2 quemadores atmosféricos qa-17 pypesa

Según catalogo a 20lb/pulg ² = 2634700 btu/hora cada uno

Capacidad total 5,300,000 btu/hora

Ciclo de quemado

Tenemos 6.5 m de precalentamiento, 15 m de área de fuego a 300° y 6.5 m de área de enfriamiento

un carro mide 1.2 m

v = s/t

v = 28 m/30min = 0.93 m/min

Por lo tanto

(0.93m/min)/(1.2 m/carro) = 077 carros/min

Flujo = (0.77 carros/min)(60 min/hora) = 46.2 carros/hora

(15 ton/hora)(46.2 carros/hora) = 0.32 ton/carro = 320 kg/

Carro peso de cada tabique = 3 kg/tabique

(320 kg/carro)(3 kg/tabique) = 106 tabiques/carro

300°C = (300)(1.8+32) = 572 °F q _e ladrillo de basura = ( 0.3 (kcal)/( kg/°C))

°q = (0.3(kcal)/( kg/°C))(15000 kg/hora)(300°C)

°q = 1 .35millones de kcal/hora

°q = 0.3( btu/lb.°F)(30000 lb/hora)(572 °F)

°q = 5,148,000 btu/hora

k) Medios de disposición final de producto:

Consistente en un paletizador para acomodar tabiques en tarimas hasta 10 niveles con operación neumática, con capacidad de 25 tarimas por hora.

Otra modalidad de la presente invención se refiere al producto obtenible mediante el proceso de la invención, el cual es un producto útil en la industria de la construcción que comprende Residuos Sólidos Urbanos (RSU) y por cada tonelada de RSU empleada para su elaboración, además comprende en forma proporcional de 40 a 60 Kg de cemento, 80 a 180 Kg de cal, 10 a 30 Kg de bentonita cálcica, 10 a 30 Kg de bentonita sílica 10 a 30 Kg de arena sílica y 5 a 15 L de agua ionizada al 3%, 5 a 15 L/Ton/RSU+90L/H ₂ O,

Así mismo, la presente invención se refiere al producto obtenido a partir de un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente, proceso que da como resultado un producto muy económico, inerte química y biológicamente, sanitizado, inoloro, que puede tomar la forma de ladrillo, tabique o tabicón (que permite disminuir el costo de construcción de casas y todo tipo de edificios), adocreto para calles y avenidas, banqueta, tubos de drenaje profundo (para urbanizar ciudades y poblados), separadores y acotamientos de carretera, ciclovías, banquetas o caminos peatonales, asimismo elimina para siempre a los vertederos y rellenos sanitarios, logrando beneficios ecológicos, sociales y económicos de la región.

Breve Descripción de las Figuras

Figura 1 .- Se muestra en general el Proceso de Transformación Industrial e Integral, a Bajo Costo de los Residuos Sólidos Urbanos en Material de Construcción Susceptible de Uso Humano Bajo un Procesamiento Cero Emisiones a la Atmosfera Que Beneficia al Medio Ambiente.

Figura 2.- Se muestra un bloque, ladrillo o tabique para la construcción de vivienda y/u oficinas en diversas formas y medidas, que se emplean habitualmente en ingeniería civil, que se puede obtener mediante el proceso de la presente invención.

Figura 3.- Representa adocreto, de diferentes formas y tamaño, que se puede obtener mediante el proceso de la presente invención. Figura 4 Representan banquetas y caminos peatonales, que se pueden obtener mediante el proceso de la presente invención.

Figura 5.- Se muestra un separador de carretera, que se puede obtener mediante el proceso de la presente invención.

Figura 6.- Son fotos del producto obtenido mediante el proceso de la presente invención, que ilustra los Ejemplos de realización.

Figura 7.- Es una gráfica de los datos obtenidos de pérdidas para las muestras analizadas de sólidos totales y sólidos volátiles.

Descripción Detallada de la Invención

El proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente está diseñado para transformar los RSU de las comunidades, ciudades y metrópolis, en forma industrializada, por lo que el diseño, construcción y operación de la planta , maquinaria y tecnología, será de acuerdo a la magnitud y densidad de población de las comunidades y ciudades que apliquen esta tecnología, para lo cual se tomará en cuenta el factor número de habitantes multiplicado por la cantidad de RSU que se producen multiplicado por 365 días que operaría la tecnología.

Se considera industrial, ya que esta tecnología transforma a los RSU en forma sistemática, automatizada en un 90% y su capacidad instalada de transformación es del orden de las 200 toneladas de RSU diariamente en dos turnos de trabajo de 8 horas, con la intención y capacidad de producción de diversos materiales, por ejemplo, 76,000 tabiques tradicionales por día, ó 20,800 bloques sólidos, ó 27,000 bloques doble hueco ó 41 ,600 adocretos en diversos modelos y formas, obviamente este factor de transformación puede ser variado por diversos elementos, por ejemplo, número de habitantes, temporada del año y nivel socioeconómico de la zona de influencia donde se esté aplicando esta tecnología.

La presente invención se plasma en una planta transformadora lineal construida en forma modular con la base de producción de 200 toneladas por línea de producción, cuyos molinos, trituradoras y demás maquinaria tienen la capacidad de transformar todo tipo de RSU, aún con selección previa o segregación, o sin ella, teniendo como base que la formulación que se aplique a la transformación está previamente desarrollada y homogeneizada de acuerdo al tipo de RSU de la zona de influencia, que se piensa procesar, por lo que previa puesta en marcha se hará un análisis exhaustivo de la composición de los RSU. Dichos estudios se refieren a la integración y composición de los RSU previos al proceso de transformación de los RSU, teniendo como base que la integridad y composición de los RSU que se generen varían de un lugar a otro, y de una época del año a otra, todo en relación directa con los usos y costumbres del lugar, mediante la aplicación del proceso de trituración se logra homogenizar a los RSU, teniendo como fundamento la granulometría y densidad obtenida con dicha trituración, por lo que ya no es importante la integración porcentual de residuos orgánicos e inorgánicos que compongan los RSU del lugar y región para aplicar y dosificar los químicos, sanitizantes, inertizantes, aglomerantes, hidrofugantes, endurecedores y demás materiales e ingredientes activos que se empleen en el proceso de transformación, de acuerdo al material que se piensa producir con los RSU.

Para determinar el contenido de la mezcla, se toma en cuenta el porcentaje de RSU orgánicos e inorgánicos, los primeros son los que deben de tener una transmutación de su integridad física y molecular, logrando que los microorganismos celulares que los integran sean totalmente neutralizados, anulados y aniquilados para evitar que en el futuro puedan descomponer sus sustancias orgánicas, mutar o degradarse causando daño a las personas que lo empleen, por lo que es importante determinar que las cantidades de mezcla y/o concentrado de productos químicos, sanitizante, inertizadores, endurecedores, hidrofugantes y aglomerantes se hagan con base de los resultados que se obtengan de los estudios previos de la composición de los RSU, para que dicha mezcla o concentrado tenga los elementos necesarios de inertizacion y sanitización.

Se ha considerando que los RSU en promedio suelen estar compuestos por valores de entre 37 al 41 % para la materia inorgánica y de entre 53 al 63% de materia orgánica, al hacer una selección previa de los materiales inorgánicos, se considera que el valor de los materiales inorgánicos varía y se disminuyen, quedando en un porcentaje de 17 al 21 %, por lo que se tomará como referencia el incremento al porcentaje de materia orgánica presente en los RSU para determinar el contenido de la mezcla o concentrado que se emplea en la presente invención,

Al existir mayor cantidad de materia orgánica presente en los RSU, el porcentaje de cada uno de los inertizantes, sanitizantes e hidrofugantes, establecidos en el precedente de la presente invención va ligada en relación directa con la mayor cantidad de materia orgánica presente en los RSU, por lo que retomando la práctica de investigación se utilizaron químicos alternos con propiedades idóneas para ser empleados en la mezcla o concentrado de la presente invención, y que una vez analizados los resultados sustituyeron a algunos de los químicos originales establecidos en el precedente de la presente invención, logrando con su utilización mejorar los resultados de inertización, sanitización y capacidad de hidrofugantes de los RSU establecidos en el precedente de la presente invención, lográndose de esta forma una homogenización en el compuesto de químicos para que su aplicación sea en forma proporcional al volumen de RSU y no en relación directa con la cantidad de materia orgánica presente en los RSU.

El proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente debe de seguir los pasos descritos en párrafos anteriores, ya que lo que se busca a través de la trituración y molienda es la obtención de una granulometría o granometría de 6 mm y una densidad de 1 g/cm ³ , ideal para lograr la fusión molecular mediante la dosificación de los químicos, sanitizantes, inertizantes, aglomerantes, hidrofugantes, endurecedores y demás materiales e ingredientes activos se empleen en el proceso de transformación que en conjunto se logrará la obtención de un producto inerte química y biológicamente, sanitizado, consistente, salubre, duro y rígido para que pueda ser empleado en la industria de la construcción de diversas formas. El tamaño de grano de los RSU deberá ser lo más cercano a 6 mm, ya que se ha podido observar que cuando se tiene un tamaño de grano mayor de 6 mm el producto final es poco consistente y tiende a desmoronarse y/o fracturarse fácilmente, mientras que si el tamaño de grano es menor a 6 mm, los RSU suelen perder agua en exceso complicando el mezclado con los aglomerantes, hidrofugantes, endurecedores e inertizantes y por tanto haciendo más difícil la elaboración del producto final. Para verificar la resistencia, permeabilidad, durabilidad, compactación e inertización que se menciona se realizaron estudios de homologación al producto transformado mediante el empleo de protocolos previamente fijados por la Environmental Protection Agency y de estudios de dureza, compactación y resistencia

El proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente se caracteriza por el empleo dosificación y aplicación de un concentrado previamente preparado con productos químicos sanitizantes, aglomerantes, hidrofugantes y endurecedores, y que serán aplicados de acuerdo a la cantidad y no a la características propias del contenido de los RSU los cuáles a pesar de que varían de región a región, de época del año, de acuerdo a el porcentaje de material orgánico e inorgánico que lo integran, la cantidad de humedad que pueda llegar a tener la zona, y del tipo de producto que se pretenda producir transformando a los RSU, ya que se ha logrado homogenizar el contenido de los RSU mediante la molienda descrita en la presente invención.

El proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmósfera que beneficia al medio ambiente que se propone, innova y cambia radicalmente el concepto de tratamiento y disposición de los RSU ya que aminora los costos del tratamiento de los RSU, integra a los diferentes participantes de la cadena productiva de los RSU, así como otorga beneficios sociales, económicos, culturales a la zona de influencia y beneficia económicamente a la industria de la construcción en general, ya que a través de este proceso se transforma a los RSU en un material moldeable, inerte química y biológicamente, sanitizado, inoloro, que puede tomar la forma de bloque o tabique en diferentes formas y medidas (para construir casas de bajo costo y todo tipo de edificios), adocreto, adopasto, cuarterones para calles y avenidas, banqueta (para urbanizar ciudades y poblados), separadores de carretera. Asimismo, permite mejorar y disminuir los costos de la tecnología que sirvió como base para desarrollar el presente proceso, ya que la experiencia nos permitió implementar mejorías en la tecnología, en el proceso y en lo aditivos químicos empleados, asimismo se comprobó que permite eliminar para siempre a los vertederos y rellenos sanitarios, logrando beneficios ecológicos, sociales y económicos de la región.

Se ha comprobado que no requiere de grandes espacios para su diseño, construcción, instalación y operación, por lo que puede ser instalada dentro de los espacios que actualmente utilizan las plantas de transferencia, obteniendo así eficiencia de los sistemas de recolección tanto en materia de tiempo de recolección y disposición, como en el costo que esto implica para las autoridades, al no trasladarse a lugares lejanos de la población y minimizar costos de transporte, mano de obra, desgaste de vehículos y contaminación ambiental de los vehículos.

Este proceso de transformación de los RSU, se realiza mediante un simple proceso que consiste en:

a.- Recolección por parte de camiones recolectores que pasan a los domicilios particulares, oficinas, centros comerciales, restaurantes, etc. y disponen los RSU recolectados en la planta de tratamiento, para ser transformados el mismo día de su recolección y disposición.

b.- Los camiones vierten los RSU en una plataforma de descarga a granel, esta plataforma cuenta con mayor capacidad de volumen de recepción para que varios camiones descarguen todo y no se queden con nada, posteriormente personal de la planta empleando bob cats , vierten los RSU en el Gusano alimentador tipo trommel, que sirve como método rompe bolsas, para que después caigan los RSU en un túnel imantado con banda transportadora plana de 6m de largo para la atracción de los elementos metálicos que pueda contener los RSU llegados a la planta, (se busca separar las partículas metálicas cuyo tamaño sea superior a los 2 cm ² , partículas que pueden ser reutilizadas en la industria metalúrgica, mediante su comercialización por peso, siendo además, el retiro de dichas partículas, benéfico a la maquinaria de trituración). Posteriormente se continúa con una banda plana para que los pepenadores segreguen el material reciclable, y lo separen en súper sacos para que sean puestos a la venta a granel, de acuerdo con el material de que se trate como son las bolsas de plástico, que contienen los RSU, el pet, vidrio, metal, plástico, fierro esta banda transportadora facilita el trabajo de selección de material reciclable.

Los residuos restantes pasan a través de una banda transportadora para el inicio de la molienda que se da en tres etapas, para lograr una granometría o granulometría adecuada, utilizando y evitando la pérdida de los líquidos que los propios RSU tienen en su consistencia

c.- Los residuos restantes después de la selección y pepena, pasan al primer molino tipo Shredder doble eje (double shaft) a fin de lograr triturar, rasgar y destruir al máximo la integridad de los RSU, incluyendo todo tipo de material que no fue preseleccionado en la etapa anterior, lográndose así una primera disminución de volumen, ya que se eliminan volúmenes y densidad de los RSU, lográndose obtener una densidad de 1 g/cm ³ y una granulometría de 1 .56 cm, la cual se acerca a la densidad y granulometría (masa-volumen, granulometría) adecuadas para los siguientes pasos de molienda y moldeado de material de construcción, que es densidad de 1 g/cm ³ y granulometría de 6 mm del tamiz del molino.

d.- Después de la primera molienda, la integridad de los RSU está muy mermada, aún así cuentan con casi toda su estructura física completa, por lo que pasan a través de una segunda molienda, empleando un molino triturador de 36” x 30” de tipo martillos rotativos con parrilla de cuchillas de abertura ajustable, que lo que hace es triturar a los RSU, y reducir las cosas quebradizas como vidrio, cerámica (que no fue segregado en la etapa de pepena), concreto, etc. obteniendo densidades cercanas a 1 g/cm ³ y granulometría cercana a 1.4-1.2 cm, sin que se reduzca su peso y contenido de líquido modificando su estructura física, pasando de un estado sólido a un estado de tipo masa, pudiendo evaporarse algo de líquido.

e.- Finalmente pasa a un tercer molino de martillos con criba tipo cuchillas de abertura ajustable (molino triturador de 36” x 30” de tipo martillos rotativos con parrilla de cuchillas de abertura ajustable), que permitirá triturar los RSU al máximo obteniendo una molienda cuya granulometría y densidad es cercana al 1 g/cm ³ , logrando mantener los líquidos y agua, logrando así dar la granulometría adecuada con fragmentos de 6 mm lo que ya es perfecto para romper molecularmente la estructura de los RSU y con esto transformar el granulado en una masa semihúmeda, con las propiedades íntegras que los RSU tienen desde su recolección, exacta para el mezclado de los químicos inertizantes y sanitizantes necesarios con el fin de obtener la pasta para el posterior moldeado de los materiales de construcción que se pretenden obtener. El tamaño de grano obtenido en la tercera molienda deberá ser lo más cercano a 6 mm, ya que se ha podido observar que cuando se tiene un tamaño de grano mayor de 6 mm el producto final es poco consistente y tiende a desmoronarse, mientras que sí el tamaño de grano es menor a 6 mm, los RSU suelen perder agua en exceso complicando el mezclado con los aglomerantes, hidrofugantes, endurecedores e inertizantes.

f.- Se introduce el material molido humedecidos con sus propios lixiviados a través de bandas transportadoras a una criba vibratoria, para homologar la granulometría mediante vibración y utilización de un brazo moviéndose en sentido contrario a las manecillas del reloj, para que dicho material sea colado a través de una malla metálica que sirve como coladera para lograr que los materiales que se vayan a concentrar en la tolva de recepción sean de la misma granulometría y densidad, para que posteriormente sean trasladados a las mezcladoras -revolvedoras, en las que se incorporarán desde silos, de acuerdo al tipo, características y cantidad de RSU que se estén transformando.

g.- Se trasladan los RSU provenientes del cribado hacia la etapa de mezclado y consiste en 3 subsistemas.

g.1 .- Elevador de canjilones tipo jirafa, el cual es un sistema diseñado para acarrear y transportar los RSU a granel procesados en la etapa de molienda posterior a la etapa de cribado, que va en forma vertical desde el área de cribado a los silos alimentadores, y que en forma constante y permanente depositan los RSU a los silos alimentadores.

g.2.- Silos alimentadores de producto procesado, que son depósitos diseñados para contener los RSU procesados en la etapa de molienda y posterior a la etapa de cribado, dichos depósitos son fabricados con aleación de acero calibre 18, tugsteno y acero quirúrgico, con dimensiones de 22 m ³ , con motovibradores de 6 HP y brazos rotativos para evitar que el producto molido y posteriormente cribado se atasque o se compacte, con un peso del equipo de 3000 kg.

g.3.- Oruga transportadora de material procesado que es un equipo robusto de gran potencia, de velocidad baja pero constante, con una potencia instalada de (3.3 kW) 5 HP, que permite una velocidad media de 0.4 a 1.6 m/min, con finalidad de transportar el material procesado y depositado del silo alimentador a la mezcladora, con una capacidad instalada mínima de 5 m ³ /hora y máxima de 34 m ³ /hora, con un peso del equipo de 2350 kg. h.- La dosificación de mezcla RSU previamente mezclada y preparada con productos químicos, inertizantes, sanitizantes, e hidrofugantes para obtener una pasta moldeable, inerte química y biológicamente, sanitizada e inolora estará lista para ser depositada en los moldes que se quieran utilizar para darle la forma de elemento de construcción que se quiera dar. Cabe hacer mención que las dosificaciones de los productos químicos, sanitizantes, aglomerantes, endurecedores e hidrofugantes, se han homologado ya que de acuerdo a estudios de integración y composición de la basura previos a el proceso de la transformación de los RSU, teniendo como base de igual forma la homologación en la integridad y composición de los RSU que se generen varían de un lugar a otro y de una época del año a otra, todo en relación directa con los usos y costumbres del lugar, teniendo como fundamento la concentración de residuos orgánicos e inorgánicos que compongan los RSU del lugar.

Considerando que los RSU en promedio suelen estar compuestos por valores de entre 37 al 41 % para la materia inorgánica y de entre 53 al 63% de materia orgánica, se tomará como referencia el porcentaje de materia orgánica presente en los RSU para determinar la cantidad de cada uno de los inertizantes, sanitizantes e hidrofugantes, de esta manera si se tiene la mayor cantidad de materia orgánica presente en los RSU, se agregará la mayor cantidad de inertizantes, sanitizantes e hidrofugantes establecidos en la presente invención, mientras que si se tiene la menor cantidad de materia orgánica presente en los RSU, se agregará la menor cantidad de inertizantes, sanitizantes e hidrofugantes establecidos en la presente invención y para niveles intermedios de concentración de materia orgánica presente en los RSU, la cantidad que será agregada de inertizantes, sanitizantes e hidrofugantes se hará en forma proporcional, se hace mención sólo de las cantidades de inertizantes, sanitizantes e hidrofugantes ha utilizar, tomando en cuenta que dichos inertizantes y sanitizantes empleados en la presente invención además tendrán la función de aglomerantes y endurecedores.

La utilidad de conocer la composición de los RSU es fundamental para este Proceso de Transformación de los RSU ya que sirve para una serie de fines, entre los que se pueden destacar los estudios de factibilidad de la transformación, empleo de químicos y sanitizantes adecuados para su transformación y reciclaje, así como su factibilidad de tratamiento, investigación, identificación de residuos, estudio de políticas de gestión de manejo, etc.

Es necesario distinguir claramente en qué etapa de la gestión de residuos corresponden los valores de composición. Los factores de que depende la composición de los RSU son relativamente similares a los que definen el nivel de generación de los mismos. Se hizo modificación en el contenido de la mezcla de químicos a través de una nueva combinación de los elementos hidrofugantes, sanitizantes y endurecedores por separado en orden aleatorio los cuales se preparan previamente logrando un combinado en polvo y otro combinado en líquido y son aplicados al momento de que los RSU se introduzcan en las mezcladoras después de la molienda y se ha homologado la cantidad de cada elemento de acuerdo al volumen de Residuos sólidos haciendo constar que ya no variará de acuerdo a el tipo de RSU que se esté transformando, ya que siempre estarán dentro de los parámetros preestablecidos en la formulación general, que a continuación se describe:

PRODUCTO FUNCIÓN CANTIDAD DE APLICACIÓN

CEMENTO Sanitizante, Aglomerante, 40-60 Kg/Ton/RSU

Endurecedor, Inertizante

CAL Sanitizante, Aglomerante, 100-180 Kg/Ton/RSU

Endurecedor, Inertizante

BENTONITA CALCICA Aglomerante, Endurecedor 10-30 Kg/Ton/RSU

Inertizante, acelerador

BENTONITA SÓDICA Aglomerante, 10-30 Kg/Ton/RSU

Endurecedor, Sanitizante,

Inertizante

ARENA SÍLICA Sanitizante, Inertizante, 10-30 Kg/Ton/RSU

hidrofugante, endurecedor

AGUA IONIZADA Aditivo, Sanitizante, 3-15 L/Ton/RSU+90 L/H ₂ 0

Inertizante, i.- A dicho material obtenido en la etapa anterior, se le puede dar la forma que se prefiera a través de moldes y ejerciendo la compresión requerida.

1.1 .- Para las piezas tipo bloque o tabique tradicional se tiene una capacidad de 30 a 40 tabiques por ciclo, 35 000 tabiques por jornada de 8 horas se emplea una presión de 360 a 550 kg por cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos) para obtener un producto consistente, salubre, duro, compacto, rígido que no se quiebra e inerte química y biológicamente.

1.2.- Para las piezas tipo adocretos, cuarterones para banquetas y guarniciones se tiene una capacidad de 10 piezas por ciclo, 15, 000 piezas por jornada de 8 horas se emplea una presión de 3 a 3.5 Ton/cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos para obtener un producto consistente, salubre, duro, rígido que no se quiebra, e inerte química y biológicamente;

j.- Para lograr la mayor inertización y sanitización del producto terminado se pasará a través de un horno-túnel de secado y centrifugado, mediante el cual las piezas de material producido (tabique, ladrillo, adocreto, etc.) pasarán a través de este túnel que es un horno de secado tipo banda continúa con velocidad variable, equipado con fuentes de calor a base de gas L.P, gas natural, electricidad o microondas. Alcanzando una temperatura máxima de 400 °C, y control automático de temperatura (HOR-2.15). Es alimentado por un sistema automático de carga de tabiques generadores de calor, generará una temperatura promedio de 400°C y aunado a ventiladores que generan aire circundante, permitirán que el material semihúmedo logre una mayor inertización, además de que se seque hasta un 95%, mediante la eliminación del excedente de humedad y la salida de dicho excedente se hará mediante tubos de escape de vapor de agua, permitiendo que continúe su fraguado y su maniobrabilidad de emplayado, empaquetado y almacenado, para ser trasladado al lugar de uso y poderlo emplear inmediatamente después de haber sido transformado y producido dicho material. La inertización y sanitización del producto terminado será certificado en las etapas de prueba, y previa a su comercialización mediante el uso de los servicios de laboratorios químico-biológicos debidamente acreditados que homologarán dichos resultados mediante el empleo en dichos estudios de los protocolos autorizados por la ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY y demás protocolos de instituciones educativas y de salud que marque la ley.

k.- Por tratarse de un proceso integral e industrial, la última fase del proceso se refiere a la etapa de emplayado, paletización y almacenamiento.

El proceso de la presente invención permite transformar a los RSU de una manera industrial, a gran escala con exactitud y precisión de la molienda y trituración de los RSU que da la ventaja de que al obtener la densidad y granulometría requerida, los productos que se obtienen poseen características propias e ideales para ser utilizadas en la industria de la construcción con la certeza de que la durabilidad, compactación, permeabilidad, rigidez, dureza son óptimas para dar excelentes resultados, ya que al otorgar la resistencia y compactación que se da mediante este proceso el producto resultante tiene la característica principal de ser 1.9 veces mas compacto y resistente que un tabique tradicional de acuerdo a estudios realizados por el Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCYC), permite que dichos productos puedan ser aplicados exitosamente en la industria de la construcción, dándole así un valor agregado a los RSU, convirtiéndolos en pieza clave para el desarrollo de la construcción ecológica y sustentable. El proceso de la presente invención, se desarrolla de una manera automatizada en un 90% lo que permite eficientizar tiempos y movimientos, así como permite dar resultados exactos en la granulometría y densidad del material a procesar, lo que genera abaratar costos de transformación, disminuye errores en dosificación de químicos sanitizantes e inertizantes, así como da exactitud de los requisitos de granulometría y densidad requerida, fundamentales en el proceso de fusión y aglomeración de partículas de los RSU.

En el proceso de la presente invención los líquidos contenidos en los RSU son vitales y esenciales para el correcto desempeño de esta tecnología puesto que los nutrientes químicos y propiedades biológicas contenidas en dichos líquidos permiten que los químicos, sanitizantes y demás sustancias que se dosifican en el proceso, reaccionen de la manera esperada a fin de lograr obtener un producto inerte, sanitizado, con la compactación y fusión molecular deseada, y sobretodo con el subsecuente ahorro de agua.

En el proceso de la presente invención, al contemplarse la molienda y trituración en tres fases con el empleo del molino tipo Schredder double shaft, y los molinos de martillos con criba tipo cuchillas de abertura ajustable permiten eficientizar esta etapa en cuanto a tiempos y movimientos, puesto que al irse procesando y disminuyendo paulatinamente los RSU, estos van disminuyendo su masa/volumen y granulometría adecuadamente logrando exactitud en las escalas de densidad y granulometría asimismo este proceso de tres moliendas evita que se afecte la integridad de los molinos, permitiendo alargar su vida útil y disminuir los costos de mantenimiento preventivo y correctivo.

En el proceso de la presente invención, se prepara previamente el conglomerado de químicos y sanitizantes mediante un proceso simple en el que se mezclan dichos elementos en polvo y se concentran en súper sacos, estando preparados y listos para ser vertidos en el proceso de mezclado directamente a la olla de la mezcladora simulando el efecto de un reloj de arena, evitando así la salida explosiva de micro partículas de material, además de que en dichos súper sacos se especifica claramente la cantidad exacta de mezcla de producto químico, sanitizante, hidrofugante, inertizante, aglomerante, endurecedor, que se requiere por tonelada de RSU que se quiere procesar, con la finalidad de obtener un producto inerte tanto química como biológicamente con la durabilidad, compactación, permeabilidad, rigidez y dureza óptimas para su uso en la industria de la construcción, además de que clarifica perfectamente el costo que se tiene que erogar para transformar cada tonelada de RSU, permitiendo determinar presupuestos y costeos exactos por este concepto.

En el proceso de la presente invención la determinación de la compactación que se requiere dar al producto terminado, se da de la siguiente manera: Para las piezas tipo bloque o tabique tradicional se tiene una capacidad de 30 a 40 tabiques por ciclo, 35,000 tabiques por jornada de 8 horas se emplea una presión de 360 a 550 kg por cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos, para obtener un producto consistente, salubre, duro, compacto, rígido que no se quiebra e inerte química y biológicamente

Para las piezas tipo adocretos, cuarterones para banquetas y guarniciones se tiene una capacidad de 10 piezas por ciclo, 15,000 piezas por jornada de 8 horas se emplea una presión de 3 a 3.5 Ton/cm ² por un intervalo de 15 (quince) segundos, para obtener un producto consistente, salubre, duro, rígido que no se quiebra, e inerte química y biológicamente;

El producto obtenido después de la molienda y mezclado con la debida dosificación de los productos químicos y demás compuestos, dan la certidumbre de obtener un producto rígido, compacto, permeable con una resistencia en 1.9 veces superior a un tabique tradicional de acuerdo con datos del Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCYC). Cumpliendo con las especificaciones de la norma NMX-C-441-ONNCE-2013 de tabique para uso no estructural y para materiales de construcción exteriores de infraestructura.

El proceso de la presente invención, da como resultado un producto estable con dureza, rigidez y compactación adecuada, además de que el mismo, es un producto limpio de partículas que a simple vista es agradable, y no muy diferente a una pieza de ladrillo o tabique tradicional, lo que permitirá no tener complicaciones en su introducción y posicionamiento en el mercado de la industria de la construcción.

En la tecnología de la presente invención, se realizaron estudios exhaustivos microbiológicos, bacteriológicos y de microorganismos, así como de sustancias que pueden ser dañinas para el ser humano, dando como resultado ausencia de microorganismos, bacterias fecales, así como de sustancias que puedan ser tóxicas o dañinas para la salud humana, haciéndolo para el uso humano.

En la tecnología de la presente invención, por tratarse de un sistema operativo integral, e industrial, ha sido planeado y diseñado para transformar 200 toneladas de RSU por día, por línea de trabajo, eficientizando tiempos y movimientos, así como en la dosificación de productos químicos y sanitizantes, en el proceso, lo que permite una disminución considerable en los costos de transformación, permitiendo que los productos obtenidos sean muy económicos y competitivos respecto de los productos similares que estén en el mercado.

Los beneficios y ventajas que se obtienen a través de este proceso integral son los siguientes: Económicos: Minimizando los costos de recolección, transporte y disposición de los residuos;

Urbanos: Generando bienestar social a la comunidad;

Ecológicos: Preservando el medio ambiente, evitando una contaminación exponencialmente creciente;

Evita la descomposición y la formación de líquidos percolados, ya que el proceso trata los Residuos Sólidos inmediatamente después de recolectados;

Evita el proceso en la planta de transformación;

Evita la transportación de los RSU al relleno y por supuesto la disposición final, logrando un ahorro significativo en el transporte, utilizando menos combustible y beneficiando al ambiente;

No genera líquidos percolados;

No genera metales pesados lixiviados;

Evita los malos olores por la descomposición;

Permite re-utilizar los suelos para desarrollo urbano;

Se evita la presencia de insectos, aves, roedores, perros, etc.;

No afecta a personas que vivan cerca de la planta;

No afecta a los costos de los predios ni a la agricultura;

El agua y otros líquidos que están contenidos en los RSU quedan incorporados al material, salvo muy pequeñas cantidades de agua que se puedan evaporar durante el proceso;

De acuerdo con Environmental Protection Agency (EPA), este proyecto permite la reducción de generación de GEI en el orden de 900 kilogramos de dióxido de carbono por cada 1 ,000 kilogramos de RSU;

Este proyecto permite la transformación de la una tonelada de RSU en 380 piezas de ladrillos convencionales de 3 kg de peso, al que hemos denominado RESIBLOCK;

Este proyecto permite la transformación de una tonelada de RSU en 208 adocretos de diversas formas y modelos de 5.5 kg de peso cada uno al que hemos denominado ADOCRETOS.

Este proyecto opera con una línea de producción;

Opera en 2 turnos de 8 horas 7 días a la semana con un día de mantenimiento;

Este proyecto tiene la posibilidad de transformar 200 toneladas por día lo equivalente a 6,000 toneladas de RSU al mes, por línea de producción

Puede reciclar todo tipo de Residuos Sólidos, incluyendo pañales bolsas de plástico, toallas sanitarias y otros materiales de difícil biodegradación; Da la posibilidad de generar bonos de carbono;

Requiere un terreno de aproximadamente 10,000 metros cuadrados;

Se dejará de contaminar ambiental y visualmente el entorno, dejando de tener focos de infección que se pudieran generar por la descomposición de la basura;

El producto final es un producto química y biológicamente inerte, sin metamorfosis, sin cambio en su estructura, el cuál no afecta al medio ambiente y no permite la proliferación de animales y roedores, así como puede ser reutilizable al 100% de diferentes maneras: como ladrillos, tabiques o tabicones de diferentes medidas, para la construcción de escuelas, casas de interés social, etc. a bajos costos;

El producto final puede ser utilizado como adocreto para la construcción de banquetas, caminos peatonales, aceras, ciclovías, etc.

El producto final puede ser útil para la fabricación de paneles de diferentes tipos y medidas para la industria de la construcción (prefabricados);

El producto final puede ser útil para la fabricación de separadores de carreteras;

El producto final puede ser útil para la fabricación de tubos de drenaje profundo y alcantarillado.

Los Residuos Sólidos pasan de una simple disposición a un proceso químico, industrial de ingeniería bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente que trae consigo las siguientes características positivas:

De manejo- Transforma disposición final de los RSU, en un proceso industrial ecológicamente amistoso, terminando al 100% con el problema de los residuos Urbanos.

Ecológicos- Reserva el medio ambiente de una contaminación exponencialmente creciente, no tiene efectos secundarios.

Urbanos- Racionaliza los desechos que se generan en el desarrollo y crecimiento de todo pueblo o ciudad, creando infraestructura.

Inmobiliarios- Resuelve los conflictos de la instalación de un vertedero o relleno sanitario respecto del valor del suelo de su entorno.

Cívicos- Minimiza la resistencia de los vecinos a la localización de una Planta de tratamiento.

Internacionales- Cumple a satisfacción los acuerdos medioambientales y reduce emisiones de carbono según el Protocolo de Kyoto.

Exportaciones- Cumple con las exigencias de las ISO 9000 y 14000.

Transporte vial- Reduce el tránsito de camiones recolectores de basura

Salud- Elimina toda la transmisión de patógenos o enfermedades derivadas de la descomposición masiva de RSU. Descripción de las Figuras:

En la Figura 1 se muestra en general el Proceso de Transformación Industrial e Integral, a Bajo Costo de los Residuos Sólidos Urbanos en Material de Construcción Susceptible de Uso Humano Bajo un Procesamiento Cero Emisiones a la Atmosfera Que Beneficia al Medio Ambiente. Los camiones vierten los RSU en una plataforma de descarga (1 ) una vez que son recolectados en los domicilios, con el empleo de un bobcat se alimenta el Gusano Alimentador (2), que además de servir como receptor, su tornillo sin fin al girar va rompiendo las bolsas de plástico en cuyo interior se encuentran los RSU. Posterior a la salida del Gusano alimentador los RSU caen en un túnel imantado (3) con banda transportadora plana de 6 m de largo para la atracción de los elementos metálicos que pueda contener los RSU llegados a la planta, (se busca separar las partículas metálicas cuyo tamaño sea superior a los 2 cm ² , partículas que pueden ser reutilizadas en la industria metalúrgica, mediante su comercialización por peso, siendo además, el retiro de dichas partículas, benéfico a la maquinaria de trituración). Posteriormente se continúa con una banda plana (4) para que los pepenadores segreguen el material reciclable, y lo separen en súper sacos para que sean puestos a la venta a granel, de acuerdo con el material de que se trate como son las bolsas de plástico, que contienen los RSU, el pet, vidrio, metal, plástico, fierro esta banda transportadora facilita el trabajo de selección de material reciclable.

Los residuos restantes pasan a través de bandas transportadoras al primer molino tipo Shcredder doble eje (double shaft) (5), para disminuir su granulometría recuperando los lixiviados que pudiesen producir los RSU, posteriormente los RSU molidos por el doble eje (double shaft) pasan a través de una banda transportadora (6) a una segunda molienda en donde se emplea un triturador tipo martillos rotativos con parrilla de cuchillas con criba de abertura ajustable para materiales múltiples con mazas rehabilitables y capacidad de 15 Ton/hora (7), el material resultante de la segunda molienda posteriormente pasa a través de una banda transportadora (8) a un tercer Triturador de martillos con criba tipo cuchillas abiertas a 1/8”, y campana de extracción, motor de 125 HP, y capacidad de 15 Ton/hora (9), el material triturado pasa a través de un proceso de cribado mediante el empleo de vibración, a fin de corroborar la homogenización de la granulometría, posteriormente el material con la granulometría requerida se introduce a un elevador tipo jirafa (10) que depositará los RSU triturados a un silo alimentador habilitado con proceso de vibración, y por medio de una oruga y banda irá alimentando al primer mezclador-revolvedor (1 1 A), en las que se incorporarán desde súper sacos la dosificación de la mezcla previamente preparada con los productos químicos inertizantes, sanitizantes, aglomerantes, endurecedores e hidrofugantes en polvo para dar el primer mezclado, así como se suministra el agua ionizada y lixiviados, a través de dosificadores apostados en el costado del mezclador-revolvedor, manejando un proceso útil de 18 minutos de mezclado, y obtener una pasta, que se verterá a un segundo mezclador revolvedor (1 1 B) en el que se continuará con el mezclado por 18 minutos más, que a su vez permitirá consolidar la humedad y humectación necesaria, que dará como resultado una pasta moldeable transportada por medio de una banda (12) a la siguiente etapa, dicha pasta moldeable a través del moldeo (13) y ejerciendo la compresión requerida (14) se obtiene un producto consistente, salubre, duro rígido, e inerte química y biológicamente, el producto se pasa a través de un túnel de secado y centrifugado (15), que mediante quemadores de alta generación de calor y ventiladores de aire circundante, genera una temperatura promedio de 400°C, la última fase del proceso se refiere a la etapa de paletización y almacenamiento (20).

En la Figura 2 se muestra uno de los usos que se le puede dar al producto reconvertido a través del proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmósfera que beneficia al medio ambiente y que se representa en bloques para la construcción de vivienda y/u oficinas en diversas formas y medidas, que se emplean habitualmente en ingeniería civil.

La Figura 3 muestra uno de los usos que se le puede dar al producto reconvertido a través del proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmósfera que beneficia al medio ambiente y que se representa en adocreto, adoquines y guarniciones de diferentes formas y tamaño.

La Figura 4 muestra uno de los usos que se le puede dar al producto reconvertido a través del proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmósfera que beneficia al medio ambiente y que se representa en banquetas y caminos peatonales.

En la Figura 5 se muestra uno de los usos que se le puede dar al producto reconvertido a través del proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmósfera que beneficia al medio ambiente y que se representa en separadores de carretera. La Figura 6 son fotos del producto obtenido mediante el proceso de la presente invención, que ilustra los Ejemplos de realización.

La Figura 7 es una gráfica de los datos obtenidos de pérdidas para las muestras analizadas de sólidos totales (tabique 91 .8% y adocreto 89.5%) y sólidos volátiles (tabique 12.6% y adocreto 27.2%).

Realización Preferente del Proceso

El proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente está diseñado para transformar los RSU de las comunidades, ciudades y metrópolis, en forma industrializada, por lo que el diseño, construcción y operación de la planta , maquinaria y tecnología, será de acuerdo a la magnitud y densidad de población de las comunidades y ciudades que apliquen esta tecnología, para lo cual se tomará en cuenta el factor número de habitantes multiplicado por la cantidad de RSU que se producen multiplicado por 365 días que operaría la tecnología.

Se considera industrial, ya que esta tecnología transforma a los RSU en forma sistemática, automatizada en un 90% y su capacidad instalada de transformación es del orden de las 200 toneladas de RSU diariamente, con la intención y capacidad de producción diaria de diversos materiales vgr. 76,000 tabiques tradicionales, ó 20,800 bloques sólidos, ó 27,000 bloques doble hueco ó 41 ,600 adocretos en diversos modelos y formas, obviamente este factor de transformación puede ser variado por diversos elementos, por ejemplo, número de habitantes, temporada del año y nivel socioeconómico de la zona de influencia donde se esté aplicando esta tecnología, ya que se trata de una planta transformadora construida con la base de una línea de producción, y de forma modular, cuyos molinos, trituradoras y demás maquinaria tienen la capacidad de transformar todo tipo de RSU, aún con selección previa o segregación, o sin ella, teniendo como base que la formulación que se aplique a la transformación está previamente desarrollada de acuerdo al tipo de RSU de la zona de influencia, que se piensan procesar, por lo que previa puesta en marcha se hará un análisis exhaustivo de la composición de los RSU. Dichos estudios se refieren a la integración y composición de los RSU previos a el proceso de la transformación de los RSU, teniendo como base que la integridad y composición de los RSU que se generen varían de un lugar a otro, y de una época del año a otra, todo en relación directa con los usos y costumbres del lugar, mediante la aplicación del proceso de trituración se logra homogenizar a los RSU, teniendo como fundamento la granulometría y densidad obtenida con dicha trituración, por lo que ya no es importante la integración porcentual de residuos orgánicos e inorgánicos que compongan los RSU del lugar y región para aplicar y dosificar los químicos, sanitizantes, inertizantes, aglomerantes, hidrofugantes, endurecedores y demás materiales e ingredientes activos que se empleen en el proceso de transformación, de acuerdo al material que se piensa producir con los RSU.

Para determinar el contenido de la mezcla, se toma en cuenta el porcentaje de RSU orgánicos e inorgánicos, los primeros son los que deben de tener una transmutación de su integridad física y molecular, logrando que los microorganismos celulares que los integran sean totalmente neutralizados, anulados y aniquilados para evitar que en el futuro puedan descomponer sus sustancias orgánicas, mutar o degradarse causando daño a las personas que lo empleen, por lo que es importante determinar que las cantidades de mezcla y/o concentrado de productos químicos, sanitizante, inertizadores, endurecedores, hidrofugantes y aglomerantes se hagan con base de los resultados que se obtengan de los estudios previos de la composición de los RSU, para que dicha mezcla o concentrado tenga los elementos necesarios de inertizacion y sanitización .

Se ha considerando que los RSU en promedio suelen estar compuestos por valores de entre 37 al 41 % para la materia inorgánica y de entre 53 al 63% de materia orgánica, al hacer una selección previa de los materiales inorgánicos, se considera que el valor de los materiales inorgánicos varía y se disminuyen, quedando en un porcentaje de 17 al 21 %, por lo que se tomará como referencia el incremento al porcentaje de materia orgánica presente en los RSU para determinar el contenido de la mezcla o concentrado que se emplea en la presente invención,

Al existir mayor cantidad de materia orgánica presente en los RSU, el porcentaje de cada uno de los inertizantes, sanitizantes e hidrofugantes, establecidos en el precedente de la presente invención va ligada en relación directa con la mayor cantidad de materia orgánica presente en los RSU, por lo que retomando la práctica de investigación se utilizaron químicos alternos con propiedades idóneas para ser empleados en la mezcla o concentrado de la presente invención, y que una vez analizados los resultados sustituyeron a algunos de los químicos originales establecidos en el precedente de la presente invención, logrando con su utilización mejorar los resultados de inertización, sanitización y capacidad de hidrofugantes de los RSU establecidos en el precedente de la presente invención, lográndose de esta forma una homogenización en el compuesto de químicos para que su aplicación sea en forma proporcional al volumen de RSU y no en relación directa con la cantidad de materia orgánica presente en los RSU. El proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente debe de seguir los pasos descritos en párrafos anteriores, ya que lo que se busca a través de la trituración y molienda es la obtención de una granulometría o granometría de 6 mm y una densidad de 1 g/cm ³ , ideal para lograr la fusión molecular mediante la dosificación de los químicos, sanitizantes, inertizantes, aglomerantes, hidrofugantes, endurecedores y demás materiales e ingredientes activos se empleen en el proceso de transformación que en conjunto se logrará la obtención de un producto inerte química y biológicamente, sanitizado, consistente, salubre, duro y rígido para que pueda ser empleado en la industria de la construcción de diversas formas. El tamaño de grano de los RSU deberá ser lo más cercano a 6 mm, ya que se ha podido observar que cuando se tiene un tamaño de grano mayor de 6 mm el producto final es poco consistente y tiende a desmoronarse y/o fracturarse fácilmente, mientras que, si el tamaño de grano es menor a 6 mm, los RSU suelen perder agua en exceso complicando el mezclado con los aglomerantes, hidrofugantes, endurecedores e inertizantes y por tanto haciendo más difícil la elaboración del producto final. Para verificar la resistencia, permeabilidad, durabilidad, compactación e inertización que se menciona se realizaron estudios de homologación al producto transformado mediante el empleo de protocolos previamente fijados por la Environmental Protection Agency y de estudios de dureza, compactación y resistencia

El proceso de transformación industrial e integral, a bajo costo de los residuos sólidos urbanos en material de construcción susceptible de uso humano bajo un procesamiento cero emisiones a la atmosfera que beneficia al medio ambiente se caracteriza por el empleo de dosificación y aplicación de un concentrado previamente preparado con productos químicos sanitizantes, aglomerantes, hidrofugantes y endurecedores, y que serán aplicados de acuerdo a la cantidad y no a la características propias del contenido de los RSU los cuáles a pesar de que varían de región a región, de época del año, de acuerdo a el porcentaje de material orgánico e inorgánico que lo integran, la cantidad de humedad que pueda llegar a tener la zona, y del tipo de producto que se pretenda producir transformando a los RSU, ya que se ha logrado homogenizar el contenido de los RSU mediante la molienda descrita en el presente invento.

Respecto de los aglomerantes se refiere a materiales capaces de unir fragmentos de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto por métodos exclusivamente físicos; los principales que se aplican a este proceso son, la bentonita sílica, bentonita cálcica el cemento, la cal y la arena sílica. PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 40 a 60 Kg/Ton/RSU

CAL 100 a 180 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÓDICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

Respecto de los hidrofugantes, son productos que aumentan la repelencia al agua de la superficie del material sin reducir la permeabilidad al vapor de agua. El hidrofugante en polvo se dosifica en el material transformado y se adhiere a ella formando un recubrimiento que impide el ingreso del agua, pero permite el paso del vapor, permitiendo con ello que el material“transpire” y sea térmico. Los hidrofugantes que se utilizan en este proceso son: las bentonitas en polvo.

PRODUCTO CANTIDAD BENTONITA SÓDICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

ARENA SÍLICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

Respecto de los sanitizantes, germicidas o desinfectantes, son agentes antimicrobianos que se aplican y dosifican al material transformado a fin de destruir los microorganismos, y reducir su número a un nivel seguro, sin dañar otras formas de vida, y no debe ser corrosivo, los sanitizantes que empleamos en este proceso son: el cemento, la cal, la arena sílica, y el agua ionizada al 3%, esta última puede ser obtenida a través de un proceso de electrólisis.

PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 40 a 60 Kg/Ton/RSU

CAL 100 a 180 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÍLICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

AGUA IONIZADA AL 3% 5 a 15 L/Ton/RSU+90L/H ₂ O

Respecto de los endurecedores son agentes que se dosifican y aplican al material transformado para fusionar, e integrar las partículas, y moléculas que se separaron debido a proceso de molienda, mediante el empleo de estos agentes se busca acelerar, la fusión molecular, el secado, fraguado y dar consistencia al producto transformado., los endurecedores que aplicaremos a este proceso son: el cemento, la cal, la bentonita cálcica, bentonita sílica y la arena sílica.

PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 40 a 60 Kg/Ton/RSU

CAL 100 a 180 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÓDICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

ARENA SÍLICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

Respecto de los inertizantes son agentes que se dosifican y aplican al material transformado para inactivar o minimizar su potencial naturaleza química y biológica, para su posterior disposición final, se logra mediante un tratamiento químico agregando reactivos que al reaccionar con los agentes activos indeseados contenidos en los residuos forman otras sustancias inocuas y químicamente estables los inertizantes que aplicaremos a este proceso son: el cemento, la cal, la bentonita cálcica, bentonita sódica y la arena sílica, el agua ionizada al 3%.

PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 40 a 60 Kg/Ton/RSU

CAL 100 a 180 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÍLICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

ARENA SÍLICA 10 a 30 Kg/Ton/RSU

AGUA IONIZADA AL 3% 5 a 15 L/Ton/RSU+90L/H ₂ O

Los productos fabricados mediante el procedimiento aquí descrito pueden ser sometidos a ensayos físico-químicos para determinar si son susceptibles de uso humano sin ningún riesgo biológico/sanitario.

Los ensayos físico-químicos, pueden consistir en:

Sólidos. Esta prueba determina la cantidad de sólidos según el grado de calentamiento. Siendo los sólidos totales la cantidad de sólidos que quedan después de la evaporación del agua. Y sólidos volátiles la cantidad de sólidos que se pierden después de la calcinación por 15 minutos a 550°C. Cabe destacar que la pérdida de masa podría ocasionar debilitamiento de la resistencia mecánica. Por lo que respecta a sólidos totales, este dato nos indica la humedad de la muestra al momento de la prueba, es decir, contenido de agua.

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO). Nos da referencia de cuanta materia orgánica hay presente en el producto.

Demanda Química de Oxígeno (DQO). Es la cantidad de oxígeno demandada en la oxidación de la materia orgánica e inorgánica. Mientras más elevado sea el número mayor contaminación tendrá.

Nitrógeno total y fósforo total. Nutrientes especiales para el crecimiento de organismos fotosintéticos.

Coliformes. Bacterias presentes en el producto, siendo principalmente de origen fecal.

Ejemplos de Realización

En la planta prototipo del Ajusco, México, se recolectaron los RSU, en la cual se sigue el proceso descrito en la presente invención, la cantidad de RSU procesado fue de 200 toneladas. Adicional a los RSU, durante el proceso fueron agregadas las siguientes cantidades de aglomerantes, hidrofugantes, endurecedores e inertizantes:

PRODUCTO CANTIDAD

CEMENTO 50 Kg/Ton/RSU

CAL 150 Kg/Ton/RSU

BENTONITA CALCICA 20 Kg/Ton/RSU

BENTONITA SÍLICA 20 Kg/Ton/RSU

ARENA SÍLICA 20 Kg/Ton/RSU

AGUA INOZADA 10 L/T on/RSU+90L/H ₂ O

Una vez concluido el proceso de la presente invención, el producto terminado es el que se ilustra en la Figura 6, mismo que fue sometido a las siguientes pruebas:

• Física mecánica. Resistencia a la compresión axial.

• Físico químico. Determinar grado de materia orgánica con posible perjuicio para la salud humana.

Las pruebas fueron realizadas por Grupo Industrial Procon S.A. de C.V (GIP) y en Estudios y Supervisión del Sureste S.A. de C.V (ESSSA). El análisis completo, físico mecánica y físico químico, se realizó en ESSSA.

Dado que no existe material normativo para la verificación físico-química de productos con estas características, ESSSA trató el material como composta, es decir, realizó los procedimientos correspondientes de composta vigentes. Los análisis consistieron en la determinación de los siguientes parámetros: pH, temperatura, Sólidos totales volátiles, demanda química de oxígeno, nitrógeno total, Fósforo Total, Coliformes totales y Coliformes fecales.

Resultados Físico-mecánicos.

Tabla 2. Resultados de tabiques en GIP.

Tabla 3. Resultados de tabiques en ESSSA.

Tabla 4. Resultados de adocreto en ESSSA.

Dimensiones. Se determinó que el tabique es más estable en sus dimensiones en comparación al adocreto. Con las siguientes medidas nominales:

- Tabique.- 24 cm x 13 cm x 10 cm (largo, ancho y alto).

- Adocreto.- 10 cm x 10 cm x 10 cm (largo, ancho y alto).

Resistencia. Se observó una variabilidad por arriba del 30% de la resistencia, llegando a tener el adocreto 43.9%.

- Tabique.- 5.17 MPa (53 kg/cm ² ).

- Adocreto.- 5.41 MPa (55 kg/cm ² ).

El producto cumple con las dimensiones y resistencia de la norma mexicana NMX-C-441 -ONNCCE-2013 Industria de la construcción- Mampostería- Bloques, Tabiques o Ladrillos y tabicones para uso no estructural- Especificaciones y Métodos de Ensayo.

Resultados Físico químicos.

Tabla 5. Análisis sanitarios.

Sólidos. La cantidad de sólidos perdidos a 550°C fue: tabique 12.6% y adocreto 27.2%. En la Figura 6 se pueden observar los datos obtenidos de pérdidas para las muestras analizadas de sólidos totales (tabique 91 .8% y adocreto 89.5%) y sólidos volátiles (tabique 12.6% y adocreto 27.2%).

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO). El DBO para el tabique fue de 10.6% y adocreto 13.3%

Demanda Química de Oxígeno (DQO). Se observó que el DQO del tabique es mínimo igual que el del adocreto. Ambos productos presentan una DQO baja.

Nitrógeno total v fósforo total. La cantidad de Nitrógeno total fue mayor en el adocreto (2.44 mg/Kg) que en el tabique (1.12 mg/Kg). Fósforo total. La cantidad de fosforo total fue mayor en el tabique (1.56 mg/Kg) que en el adocreto (0.82 mg/Kg).

Conformes. Para el adocreto hubo una nula presencia de conformes totales (000 NMP/100mL) y nula presencia de conformes fecales (000 NMP/100mL), de igual manera, para el tabique hubo nula presencia tanto de conformes totales como de conformes fecales (ambos 000 NMP/100mL).

En resumen, se cumple exitosamente con la resistencia a la compresión axial, y al haber variaciones por arriba del 30%. De los análisis físicos químicos, se puede apreciar la nula presencia de materia orgánica. A pesar de no haber material normativo o estándares especificados para los indicadores bacteriológicos, de la nula presencia de materia orgánica encontrada se puede concluir que este material no presenta riesgo de proliferación de microorganismos.

De acuerdo a los resultados presentados anteriormente, se desprende que el producto obtenido mediante el proceso de la presente invención, es un producto inerte química y biológicamente, ya que en prácticamente todos los parámetros evaluados se tiene la ausencia o, en dado caso, presencia en mínima cantidad de contaminantes o microorganismos, por lo que se cumplen los estándares establecidos por instituciones tales como: EPA, SEMARNAT, SSA, etc., encargadas de regular el índice de contaminantes permisibles.

La presente invención ha sido descrita suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados mencionamos en la presente descripción. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete la presente invención podrá ser capaz de hacer modificaciones y substituciones sin alejarse del espíritu de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.