lunes, 30 de abril de 2012

Biojardineras: Reutilización de aguas grises

El origen de este tipo de tratamiento, depuración y reutilización, de aguas grises en Europa comenzó en países como Suecia y Alemania.

Las biojardineras son unidades de procesamiento de aguas grises. Su primera aplicación sería destinarla a un uso doméstico, también puede llegar a implantarse a mayor escala como en hoteles o residenciales.

¿Qué son las aguas grises? Son las que provienen de los hogares, de las pilas de lavar la ropa, del baño, fregaderos, lavabos...

Los materiales de construcción de las biojardineras son diversos, tales como hormigón, ladrillos, sacos, plástico negro, fibra de vidrio o incluso aprovechar el mismo suelo (debe ser arcilloso). El principal requisito para estos materiales es que estén impermeabilizados, para no dejar escapar el agua.

Las aguas tratadas mediante este procedimiento no se podrán reutilizar para consumo humano, pero pueden llegar a suponer un ahorro del 20% en el consumo del agua potable.

El sistema de filtros-jardinera, puede reutilizar hasta un 70% del agua que ingresa al filtro. El 30% restante, será utilizado por las plantas para su crecimiento y otra parte se evaporará.

La biojardinera consiste en una excavación rellenada con piedras, donde se colocan plantas tropicales (platanillos, heliconias, aneas, juncos, césped común de caña...). De esta manera, las aguas reciben un tratamiento físico por filtración horizontal y biológico, por la extracción de materia que hacen las plantes y la inoculación de oxígeno que simultáneamente se estará llevando a cabo por medio de las raíces. Los efluentes, de mucha mejor calidad, serán útiles para el riego de los jardines.

La siembre de esas plantas tropicales, debe realizarse una semana después de poner el sistema en funcionamiento. Considerando que durante este periodo, el nivel de aguas dentro de la biojardinera han alcanzado el nivel de salida y ya existe desarrollo bacteriano propicio para la alimentación de las mismas.

Algunas consideraciones de la construcción:

- Pendiente no mayor al 5%.
- La ubicación debe estar por debajo del punto de acumulación de aguas grises.
- Debe haber espacio suficiente para la ubicación de los diferentes componentes, (trampa de grasas, biojardinera, tanque de almacenamiento).



jueves, 26 de abril de 2012

Photoreduc: Depuración con microalgas

En el marco de la Comisión Europea de Medio Ambiente, se desarrollaron los proyectos de demostración Life - Medioambiente.

Uno de ellos titulado PHOTOREDUC, es el que vamos a explicar brevemente.

Photoreduc: Reducción de la carga bacteriana mediante formas reactivas de oxígeno sobresaturado, producto de la actividad fotosintética de las microalgas.

Sobresaturar en oxígeno el agua conteniendo fitoplancton y bacterias patógenas en depósitos piloto herméticamente cerrados con el fin de multiplicar por cuatro el efecto bactericida mientras reducimos a la mitad las necesidades de terreno adquirido.

Los elementos necesarios son principalmente de origen natural:

- Microalgas
- Rayos solares

¿En qué consiste el proyecto?

- Este proceso innovador y económico, podría ser usado para desinfectar todos los efluentes líquidos que contengan fitoplancton.
- La etapa final del proyecto consistirá en la construcción de un piloto que será empleado para la desinfección de marisco en una empresa de cría de marisco.
- Probará que el proceso puede ser transferido a otras aplicaciones y ser usado como ejemplo en el Plan de distribución Europeo.
 


miércoles, 25 de abril de 2012

Contaminación por arsénico en aguas subterráneas

La entrada de hoy, está centrada en un estudio realizado por el Grupo TAR (www.grupotar.com) para la eliminación del arsenito (forma tóxica del arsénico) en las aguas subterráneas para consumo humano.

Se centra en el desarrollo de un método:

- Que disminuya el efecto del arsénico natural en las aguas subterráneas.
- Que sea de bajo coste.
- Y de una metodología simple.

El arsénico está presente en el agua subterránea debido a la disolución natural de minerales. En las aguas superficiales, la especie más común es el arsenato con estado de de oxidación +5. Mientras que en las aguas subterráneas, la especie más común es el arsenito con estado de oxidación +3.

¿Cómo es la toxicidad del arsénico en el hombre? La toxicidad del arsénico depende de su estado de oxidación, siendo su escala de toxicidad decreciente en el siguiente orden:

Arsina > As+3 inorgánico > As+3 orgánico > As+5 inorgánico > As+5 orgánico >compuestos arsenicales y arsénico elemental.

La dosis letal para adultos está en el rango de 1.5 mg/Kg del peso corporal (trióxido de diarsénico). La exposición a 0.05 mg/L puede causar 31.33 casos de cáncer de piel por cada 1.000 habitantes.

Síntomas y afecciones de la intoxicación por arsénico:

- Alteraciones de la piel, como la pigmentación y apariciones de callosidades en la piel, o la aparición de líneas de Mees en las uñas.
- Irritación en órganos internos.
- Cáncer de piel.
- Afectación a los glóbulos blancos.
- Enfermedad del Black Foot.

En general, el tratamiento de agua potable está orientado a eliminar color, turbiedad y microorganismos. Pero si se desea eliminar elementos químicos como el arsénico es necesario recurrir a métodos más complejos, como:

- Coagulación/filtración
- Alúmina activa
- Ósmosis inversa
- Intercambio iónico
- Nanofiltración
- Ablandamiento con cal

¿Cuáles son los métodos convencionales para la eliminación del arsénico en el agua? Según la bibliografía se conocen dos técnicas alternativas:

i) El uso de arcillas naturales seguidas de filtración
ii) Método Raos, que utiliza hierro, limón y luz solar

Ahora, se va a explicar en qué consiste el método alternativo desarrollado por el grupo TAR:

- Se realizaron disoluciones de concentración 1 mg/L de óxido de arsénico de calidad analítica.
- Se buscó un método cualitativo que diferenciara arsenito y arseniato a simple vista: Se optó por el nitrato de plata.

AsO3 (-3) + 3 Ag (+) -> AsO3Ag3 (amarillo)

AsO4 (3-) + 3Ag (+) -> AsO4Ag3(pardo)

- Se buscó un proceso natural y barato para oxidar el arsenito a arseniato: Uso de oxígeno.
- Se procedió a burbujear la disolución a tratar.

Con esta hipótesis de partida se llevaron a cabo distintas experimentaciones:

1) Proceso sin burbujeo y sin luz solar directa:

- disolución de arsenito
- sin aire burbujeado
- sin luz solar directa

2) Proceso con burbujeo y sin luz solar directa:

- disolución de arsenito
- con aire burbujeado (10 L/min) durante dos horas
- sin dejar reposar
- sin luz solar directa

3) Proceso con burbujeo y sin luz solar directa:

- disolución de arsenito
- con aire burbujeado (8 L/min)
- dejar reposar
- sin luz solar directa

4) Proceso con burbujeo y luz solar directa:

- disolución de arsenito
- con aire burbujeado (1 L/min) durante dos minutos
- dejar reposar
- luz solar directa

5) Proceso sin burbujeo y luz solar directa:

- disolución de arsenito
- dejar reposar
- luz solar directa

Tras la finalización de todas las experiencias, se llegó a las siguientes conclusiones:

- Conveniencia de la oxidación del As 3+ a As 5+
- Para una completa oxidación se requiere del burbujeo de aire y la acción directa de luz solar
- Este tratamiento puede utilizarse además para reducir sabores, olores y niveles de materia orgánica presentes en el agua.

Paralelamente, se está desarrollando la creación de una bomba manual para aguas subterráneas, capaz de burbujear aire en el interior del agua de pozo y extraerla a la vez. Con lo que sólo quedaría exponerla a la luz solar.







lunes, 23 de abril de 2012

¿Fracking en el norte de España?

En los últimos meses ha saltado la noticia de que se está estudiando y por lo visto aprobado en la zona norte de la península ibérica (Álava), la utilización de esta controvertida técnica.

Empecemos con lo que nos dice la wikipedia acerca de esta técnica,

La fractura hidráulica (comúnmente conocida en inglés como hydraulic fracturing o fracking) es una técnica para posibilitar o aumentar la extracción de gas y petróleo del subsuelo. El procedimiento consiste en la inyección a presión de algún material en el terreno, con el objetivo de ampliar las fracturas existentes en el sustrato rocoso que encierra el gas o el petróleo, y favoreciendo así su salida hacia el exterior. Habitualmente el material inyectado es agua con arena, aunque ocasionalmente se pueden emplear espumas o gases.
Se estima que esta técnica está presente en aproximadamente en el 60% de los pozos de extracción actualmente en uso. Debido al aumento del precio de los combustibles fósiles, que ha hecho económicamente rentables estos métodos, se está popularizando su empleo en estos últimos años, especialmente en los EE.UU.
Existe una gran controversia sobre el peligro medioambiental derivado de esta técnica, pues además de un enorme consumo de agua, es habitual que junto con la arena se incluyan multitud de compuestos químicos, cuya finalidad es favorecer la fisuración o incluso la disolución de la roca, y que podrían contaminar tanto el terreno como los acuíferos subterráneos. A este respecto, la NGSA (asociación norteamericana de suministradores de gas natural) afirma que no se ha confirmado ningún caso de contaminación de acuíferos hasta agosto de 2009.

¿Qué problemas medioambientales se nos plantean?

Un informe del pasado abril de la Universidad de Cornell (Ithaca, EEUU), denuncia que la explotación del shale gas puede emitir incluso más gases de efecto invernadero que la del carbón. Resulta que en el frackingse usan técnicas de perforación horizontal de la roca –hasta tres kilómetros desde el punto inicial– que emiten grandes cantidades de metano, un gas mucho más contaminante que el CO2. Aunque el gas convencional sea menos sucio que el carbón, el shale gas es bastante peor.

En el blog de recomendable lectura, http://fracturahidraulicano.wordpress.com nos encontramos los impactos asociados al fracking:
Gran Consumo de Agua

 Para fracturar cada pozo se necesitan de media unos 9.000 a 29.000 toneladas de agua.
 Una plataforma de 6 pozos de media necesita unos 54.000 a 174.000 millones de litros de agua en una sola fractura.
 Estas grandes cantidades de agua deben estar almacenadas cerca del pozo, ya que la operación de fractura de cada pozo dura entre 2 y 5 días y se tiene que tener el agua disponible. Lo más probable es que este agua se transporte en camión o se haga captación directa de agua del propio entorno de la plataforma.

Gestión del Agua Residual

El fluido de retorno de fracking contiene las sustancias químicas utilizadas en el fluido de fractura. Además contiene metales pesados, y sustancias radiactivas como radón, radio o uranio, que retornan a la superficie. Millones de litros de agua contaminada que habitualmente en EEUU lo que hacen es inyectarla en el subsuelo y cuando no es posible se pasan a plantas depuradoras de la zona que no suelen estar preparadas para ese tipo de contaminaciones.

 Ruidos e Impactos Visuales

 Una plataforma de seis pozos requiere entre 8 y 12 meses de perforación continua, día y noche.
 También se necesitan entre 4000 y 6000 viajes en camión para la construcción de una plataforma, con la consiguiente presión para los pueblos y carreteras cercanas a la explotación.
 Con una media de entre 1 y 3 plataformas por km2, los impactos pueden ser localmente considerables y prolongados.

 Impactos sobre el Paisaje

 Se ha de aplanar una superficie de más o menos una hectárea, con los consiguientes desmontes: en ella ha de haber espacio para 6 a 8 pozos, balsas de almacenamiento de líquidos de desecho y lodos, tanques y cisternas de almacenamiento del agua y de los productos químicos, equipo de perforación, camiones, etc; a la que se han de construir pistas, para que lleguen los camiones. También se han de construir gasoductos para llevar el gas a los gasoductos de distribución.

 Productos Químicos

 Hacemos un paréntesis para hablar de los aditivos químicos utilizados en la fractura hidráulica. Debido a la opacidad que las empresas han llevado hasta ahora, los informes del Parlamento Europeo y el Centro Tyndall hablan de 260 sustancias químicas. Una asociación norteamericana llamada Diálogos sobre la Disrupción Endocrina, que estudia los efectos de las sustancias químicas sobre la salud, estudiando los diversos informes emitidos de accidentes, vertidos, etc. han identificado más de 360 sustancias químicas con efectos dañinos sobre la salud. Entre ellas hay sustancias que producen cáncer, tóxicas para la piel, ojos, sistema digestivo, respiratorio, nervioso, etc.
 Se han observado casos de migrañas continuadas, náuseas, alergias, problemas en el sistema respiratorio en gentes que viven en zonas cercanas a explotaciones de gas natural.
 
Contaminación Aguas Subterráneas

 La industria se empeña en decir que el origen de este gas es natural, cuando antes de la llegada del fracking no pasaba. Pero un estudio de la Duke University de Durham (Carolina del Norte) publicado en mayo de 2011, ha demostrado que las contaminaciones de metano en viviendas cercanas a pozos de los estados de Nueva York y Pensilvania tiene su origen en las explotaciones de gas de pizarra. El caso más grave reportado fue el de la explosión de una casa por contaminación de metano de sus cañerías y sótano en el estado de Ohio en 2008, como se recoge en el Informe del Parlamento Europeo publicado en Junio de 2011.

 Contaminación de Tierras y Aguas Superficiales

 Se han dado casos de contaminación de estas de varias maneras:
 -ruptura de conductos o juntas para evacuación de las aguas residuales en las balsas
 -accidentes de camiones cisterna llenos de productos químicos.
 -desbordamiento de balsas residuales (químicos, metales pesados y elementos radiactivos) con motivo de lluvias copiosas, tormentas o inundaciones.

 Pequeños Terremotos

 Otra de las consecuencias no deseadas de la extracción de gas no convencional es la generación de pequeños seísmos. En mayo de 2011, en la ciudad de Blackpool en el noroeste de Inglaterra, se produjeron dos pequeños terremotos que asustaron a la población de la ciudad. Cuadrilla Resources, la empresa encargada de los trabajos se vio obligada a parar la explotación hasta que “se demostrara que los temblores habían tenido que ver con su actividad”. A mediados de octubre han salido los resultados de la investigación que ha llevado a cabo el Servicio Geológico Británico admitiendo que el epicentro de ambos terremotos se encuentra en las cercanías del lugar de perforación de la empresa. Estos pequeños terremotos no son muy graves, pero ponen en peligro la correcta cementación del pozo pudiendo conducir a graves contaminaciones.

 Contaminación del Aire

 La contaminación del aire es otro de los grandes problemas de la extracción de gas no convencional. Durante el proceso de extracción se producen inevitablemente fugas de gas natural, que es 20 veces más potente que el dióxido de carbono como gas de efecto invernadero. La industria gasística habla del gas de pizarra como un combustible limpio. El informe de la universidad de Cornell sobre este particular echa por tierra esta propaganda adjudicando al gas natural un impacto superior al del petróleo o del carbón en términos de gases de efecto invernadero.
 El caso mejor estudiado sobre el impacto del gas de pizarra en la calidad del aire es el de Fort Worth, una ciudad de 750.000 habitantes perteneciente a la región metropolitana de Dallas. Según un estudio de la Southern Methodist University de 2008, la extracción de gas de pizarra generaban más esmog que todos los coches, camiones y aviones de la región de Dallas-Fort Worth, una conurbación de más de seis millones de habitantes.

¿Estarán en esta ocasión los beneficios económicos por encima del medio ambiente?

jueves, 19 de abril de 2012

Bioptima - Jaén 18 al 20 de abril

En estos días se está desarrollando la feria de bioptima en Jaén, un referente en cuanto a energías renovables.


Según su página web ( http://www.bioptima.es ):





BIOPTIMA se ha convertido en estos años en un referente en el ámbito europeo en el sector de las energías renovables, y fundamentalmente de la biomasa y la eficiencia energética. Año tras año se ha posicionado como un punto de encuentro entre países del norte de Europa y empresas españolas, siendo una cita anual ineludible para el sector.

BIOPTIMA 2012

La IV edición de la Feria internacional de Biomasa y Servicios Energéticos, se celebrará en Jaén los días 18, 19 y 20 de abril de 2012 en el Recinto Provincial de Ferias y Congresos de Jaén.
El tema central de esta nueva edición será:


"Soluciones tecnológicas innovadoras y eficientes para la reducción de la dependencia energética y la creación de empleo: Biomasa, Servicios Energéticos, Climatización Eficiente, Nuevas Tecnologías e Innovación"



En definitiva, es un punto de paso obligado para todos los sectores interesados en las energías renovables.



miércoles, 18 de abril de 2012

Características generales basura electrónica


Los componentes principales de los RAEE varían significativamente según el tipo de aparato. En la tabla a continuación se detallan los porcentajes de cada componente para algunas de las categorías de RAEE.
Porcentajes de los componentes de los RAEE

Categoría de aparato
Metales
férreos
Metales
no férreos
Vidrio
Plástico
Otros
Electrodomésticos grandes
61%
7%
3%
9%
20%
Electrodomésticos pequeños
19%
1%
0%
48%
32%
Equipos informáticos
43%
3%
4%
30%
20%
Telecomunicaciones
13%
7%
0%
74%
6%
Televisores, radios, etc.
11%
2%
35%
31%
21%
Lámparas de descarga de gas
2%
2%
89%
3%
4%

A continuación una tabla un poco más extendida y específica.

Porcentajes extendidos de los componentes de los RAEE.

Material
Grandes electrodomésticos
Pequeños electrodomésticos
Electrónica de consumo y telecomunicaciones
Lámparas
Metales férreos
43
29
36
-
Aluminio
14
9.3
5
14
Cobre
12
17
4
0.22
Plomo
1.6
0.57
0.29
-
Cadmio
0.0014
0.0068
0.018
-
Mercurio
0.000038
0.000018
0.00007
0.02
Oro
0.00000067
0.00000061
0.00024
-
Plata
0.0000077
0.000007
0.0012
-
Paladio
0.0000003
0.00000024
0.00006
-
Indio
0
0
0.0005
0.0005
Plásticos bromados
0.29
0.75
18
3.7
Plásticos
19
37
12
0
Vidrio plomado
0
0
19
0
Cristal
0.017
0.16
0.3
77
Otros
10
6.9
5.7
5
Total
100
100
100
-


            Viendo los porcentajes de componentes en un gráfico, puede resultar más explicativo y claro:

Composición promedio de electrodomésticos grandes
Fuente: Agencia de Medio Ambiente de Bavaria, Alemania, 2001

Composición promedio de electrodomésticos pequeños
Fuente: Agencia de Medio Ambiente de Bavaria, Alemania, 2001

Composición promedio de frigoríficos y congeladores
Fuente: Agencia de Medio Ambiente de Bavaria, Alemania, 2001

Composición promedio de televisores.
Fuente: Agencia de Medio Ambiente de Bavaria, Alemania, 2001
Composición promedio de un teléfono celular (peso promedio 150 g)
Fuente: Estudios realizados por la Universidad de Florida (año 2005). Estos valores no incluyen las baterías.

Composición de una Computadora tipo Torre
Fuente: Agencia de Medio Ambiente de Bavaria, Alemania, 2001




Por lo que se puede observar que la chatarra electrónica es una materia prima que puede ser fuente de muy diversos materiales, por lo que cada materia requiere su proceso de revalorización y tratamiento para poder recuperarlo y reincorporarlo a la vida útil.

            Una vez sometidos a la recuperación y tratamiento, los materiales se pueden clasificar en dos grupos, los que son valorizables y que se suministran como materias primas a otras industrias, y los que no pueden ser utilizados y deben ser eliminados con tratamientos finales que respeten en la medida de lo posible el medio ambiente.

Los siguientes listados indican las proporciones de los subproductos obtenidos en las plantas recicladoras.

Clasificación según la posible valorización de materias primas.

Fracciones valorizables
Fracciones no valorizables
§  Cristal de pantalla (televisores,
monitores, videoporteros) - 11%
§  Yugos de deflexión o rosetas - 2%
§  Pilas de botón, bastón... - 0,02%
§  Madera – 0.9%
§  Tóneres y cartuchos de tinta
(impresoras, fotocopiadoras, etc.) - 0,1%
§  Plástico ABS - 0,3%
§  Hierro - 28%
§  Placas de circuitos electrónicos - 3%
§  Baterías de plomo - 0,2%
§  Cobre y latón
§  Aluminio (2%)
§  Cristal TRC con plomo - 9%
§  Materiales finos - 8%
§  Cables - 2%
§  Compresores AA/CC - 1%
§  Plástico PS - 0,17%
§  Acero inoxidable - 0,2%
§  Condensadores PCB
§  Mixtas - 10%
§  Restos de plástico - 8%
§  Fósforo de pantallas - 0,01%
§  Polvo de filtro de mangas

Una de las principales fuentes de materia prima para obtener metales valiosos a partir de los RAEE, son los ordenadores que son consumidos de manera desproporcionada en la actualidad. En la composición de un ordenador de sobremesa con su monitor más de ochenta por ciento es SiO2 (cristal de silicio), plásticos, hierro y aluminio. La mayoría de metales preciosos y escasos se encuentran en un porcentaje muy pequeño, sin embargo, alguno de ellos como por ejemplo el oro,  la concentración es superior a la encontrada en el mineral natural.

Composición media de un ordenador de sobremesa (27 Kg).
Fuente: Microelectronics and Computer Technology Corporation (MCC), 1996.
Electronics Industry Environmental Roadmap. Austin, TX: MCC.

Material
Contenido (% en peso)
Peso del material en el PC (Kg)
Aplicación
Localización
Plásticos
22.9907
6.26
Aislante
Cable, Carcasa
Plomo
6.2988
1.72
Unión de metales
Embudos de cristal en CRTs, PWB
Aluminio
14.1723
3.86
Estructura, Conductores
Carcasa, CRT, PWB, conectores
Germanio
0.0016
< 0.1
Semiconductor
PWBs
Galio
0.0013
< 0.1
Semiconductor
PWBs
Hierro
20.4712
5.58
Estructura, Conexiones magnéticas
Carcasa, CRTs, PWBs
Estaño
1.0078
0.27
Unión de metales
PWBs, CRTs
Cobre
6.9287
1.91
Conductores
CRTs, PWBs, conectores
Bario
0.0315
< 0.1

Vidrio en CRTs
Níquel
0.8503
0.23
Estructura, Conexiones magnéticas
Carcasa, CRT, PWB
Zinc
2.2046
0.6
Batería, Emisor de fósforo
PWB, CRT
Tántalo
0.0157
< 0.1
Capacitador
Capacitadores/PWB, fuente de alimentación
Indio
0.0016
< 0.1
Transistor, rectificador
PWB
Vanadio
0.0002
< 0.1
Emisor de fósforo rojo
CRT
Terbio
0
0
Activador de fósforo verde, dopante
CRT, PWB
Berilio
0.0157
< 0.1
Conductividad térmica
PWB, conectores
Oro
0.0016
< 0.1
Conectores, Conductores
Conectividad, conductividad/PWB, conectores
Europio
0.0002
< 0.1
Activador de fósforo
PWB
Titanio
0.0157
< 0.1
Pigmentos, agente de aleación
Carcasa
Rutenio
0.0016
< 0.1
Resistencias
PWB
Cobalto
0.0157
< 0.1
Estructura, conexiones magnéticas
Carcasa, CRT, PWB
Paladio
0.0003
< 0.1
Conectividad, Conductividad
PWB, conectores
Manganeso
0.0315
< 0.1
Estructura, Conexiones magnéticas
Carcasa, CRT, PWB
Plata
0.0189
< 0.1
Conductividad
Conductividad/PWB, conectores
Antimonio
0.0094
< 0.1
Diodos
Carcasa, PWB, CRT
Bismuto
0.0063
< 0.1
Agente humectante
PWB
Cromo
0.0063
< 0.1
Decorativo, endurecedor
Carcasa
Cadmio
0.0094
< 0.1
Batería, emisor de fósforo azul y verde
Carcasa, PWB, CRT
Selenio
0.0016
0.00044
Rectificadores
Rectificadores/PWB
Niobio
0.0002
< 0.1
Soldadura
Carcasa
Itrio
0.0002
< 0.1
Emisor fósforo rojo
CRT
Rodio
0
Â
Lámina conductora
PWB
Platino
0
Â
Lámina conductora
PWB
Mercurio
0.0022
< 0.1
Baterías, interruptores
Carcasa, PWB
Arsénico
0.0013
< 0.1
Agente dopante en transistores
PWB
Silicio
24.8803
6.8
Vidrio, dispositivos estado sólido
CRT,PWB

* PWB: Printed circuit board = Placa de circuito impreso
** CRT: Cathode ray tube = Tubo de rayos catódicos