Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid han desarrollan un tratamiento que facilita la reutilización de cenizas volantes procedentes de incineradoras de residuos urbanos. El método permite estabilizar estas partículas que pueden ser luego usadas en cementos, hormigones, materiales cerámicos o pavimentos.
Un equipo de investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (ETSIDI) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha desarrollado un método para el tratamiento de las cenizas volantes procedentes de las incineradoras de residuos sólidos urbanos. El tratamiento disminuye el carácter peligroso de estas cenizas, y abre nuevas oportunidades para su uso controlado, por ejemplo, como materia prima secundaria en ingeniería civil (cemento y hormigón, entre otros).
La incineración de residuos sólidos urbanos es un método cada vez más utilizado como alternativa al almacenamiento en vertederos. La incineración permite reducir la masa y el volumen de los residuos, con la posibilidad de recuperación de energía. Sin embargo, no es la solución final para la gestión de los residuos sólidos urbanos. Aproximadamente un 2-4% de los residuos del propio proceso de incineración corresponden a las cenizas volantes, denominadas así por su baja densidad y pequeño tamaño de partícula, y que se recuperan de la corriente de salida de gases del incinerador.
Las cenizas volantes se clasifican de acuerdo a la legislación europea como residuos tóxicos y peligrosos debido al alto contenido en sales solubles, tales como cloruros y sulfatos, y la presencia de metales pesados. Estos compuestos presentan un alto potencial de lixiviación, lo que resulta clave en la gestión de las cenizas volantes, ya que su deposición en vertedero puede originar contaminación secundaria de suelos y aguas subterráneas.
Economía circular
Por otro lado, las actuales políticas ambientales de la Unión Europea promueven una economía circular, que prioriza el reciclado de los residuos de forma que pasen a ser recursos, siendo el depósito en vertederos la opción última.
El Grupo Análisis y Caracterización Óptica de Materiales de la ETSIDI de la UPM lleva años trabajando en una línea de investigación para la valorización de residuos industriales. Dentro de esta trayectoria, varios miembros del Grupo han realizado un proyecto cuyo objetivo ha sido tratar las cenizas volantes con el fin de prepararlas para usos posteriores.
Como señala Evangelina Atanes Sánchez, investigadora que ha participado en el trabajo, “cualquier propuesta cuyo objetivo sea la reutilización de las cenizas volantes debe tener en cuenta la peligrosidad de las cenizas y el ciclo de vida del nuevo material”.
El método desarrollado consiste en tratar las cenizas volantes con carbonato sódico como agente estabilizante, y presenta una doble función en una única etapa: separación de los cloruros de las cenizas e inmovilización de los metales pesados en las cenizas tratadas. El proceso consigue eliminar el 97 % de los iones cloruro, y la reacción de carbonatación consigue una reducción significativa de la movilidad de metales tales como plomo, zinc, cobre y cadmio, que quedan retenidos en las cenizas tratadas en un porcentaje superior al 87%.
El método resulta prometedor a nivel industrial, “ya que presenta claras ventajas sobre otros procesos de carbonatación al trabajar en fase líquida, con un tiempo de reacción muy corto (5 minutos), condiciones de temperatura y presión ambiente, y el bajo coste del carbonato sódico utilizado como reactivo”, concluye Atanes Sánchez.
Por tanto, el tratamiento resulta una opción atractiva para la estabilización de cenizas volantes reduciendo sus características peligrosas y facilitando su reutilización como materia prima, especialmente para aplicaciones tales como cemento, hormigones, materiales cerámicos o pavimentos.
Referencia bibliográfica:
E. Atanes, B. Cuesta-García, A. Nieto-Márquez, F. Fernández-Martínez. “A mixed separation-immobilization method for soluble salts removal and stabilization of heavy metals in municipal solid waste incineration fly ash”. Journal of Environmental Management, 240, 359-367 (2019).
