Residuos vitrificables

La vitrificación constituye una tecnología muy apropiada para el tratamiento de residuos altamente tóxicos. Se trata de la tecnología más segura para la inertización de esta clase de residuos, solo los residuos de naturaleza inorgánica pueden ser aptos para la vitrificación  y, para que el sistema resulte económicamente atractivo, los residuos deben ser de toxicidad elevada. Una aplicación particular dentro del campo de tratamiento de suelos contaminados, lo representa la técnica de vitrificación in situ

Esta aplicación consiste en vitrificar un terreno para inertizar los contaminantes inorgánicos presentes y destruir los orgánicos, a base de aplicar una gran cantidad de energía, que se lleva a cabo mediante la inserción de electrodos en el terreno contaminado, usando la electricidad como medio de fusión. Dicha tecnología es utilizada para la descontaminación de terrenos donde se hayan producido fugas de productos químicos. el sistema de vitrificación in situ y se concentra en la técnica convencional, por cuanto ésta variante permite el reciclado de residuos para transformarlos en material de construcción.

 El vidrio se clasifica como un residuo vitrificable esto debido a qué: El vidrio es una sustancia compacta, físicamente uniforme, que se encuentra en un estado amorfo que a temperaturas bajas se torna rígida y frágil y a temperaturas altas reblandece.  pudiendo definirse como un producto inorgánico fundido que se ha enfriado hasta un estado rígido. La posibilidad de incorporar residuos inorgánicos altamente tóxicos a la red atómica convierte a esta tecnología en la más segura para el tratamiento de ciertos residuos.

La fusibilidad es un concepto que tiene que ver con la facilidad de que se obtenga un vidrio líquido a la temperatura deseada. desde la óptica ambiental es importante formular composiciones que fundan a la menor temperatura posible puesto que serán capaces de captar todos los óxidos contaminantes y se minimizará, o evitará, la posibilidad de volatilizar y emitir compuestos nocivos a la atmósfera.

Inertización de residuos

Inertización VS vitrificación La vitrificación es un proceso por el cual se funde un conjunto de materiales inorgánicos presentes y posteriormente se enfrían con lo que se consigue una naturaleza fisicoquímica unitaria muy homogénea en el producto de salida. La vitrificación está considerada como la tecnología más segura para lograr la inertización de residuos, de naturaleza inorgánica, de ahí el interés en el tratamiento de residuos.

Hablamos de inertización cuando la posibilidad de incorporar residuos inorgánicos altamente tóxicos a la red amorfa de un vidrio convierte a esta tecnología en la mas segura para el tratamiento de ciertos residuos puesto que los productos tóxicos no podrán escaparse, lixiviar, de su confinamiento. A su vez esto sugiere otra alternativa: transformar un residuo peligroso en un material inerte y, por tanto valorizable.

En función de la composición química y, en segundo lugar, de la curva de enfriamiento un vitrificado puede ser:  Vidrio. Es decir su estructura es mayoritariamente amorfa y su forma geométrica de apariencia sólida (por ejemplo un vidrio botella). Fibra. Su estructura es esencialmente amorfa, o sea desde el punto de vista mineralógico es un vidrio, y su forma geométrica recuerda al algodón en rama. Esmalte. Su estructura es mayoritariamente cristalina (la cantidad entre fase amorfa y cristalina es muy variable). El cristal procede del vidrio y se forma en la etapa de enfriamiento (un ejemplo es el esmalte cerámico aplicado sobre un azulejo).  Vitrocerámico. Su estructura es completamente cristalina, siempre formado a partir del vidrio inicial.

La vitrificación como tecnología industrial Industrialmente existen tres modalidades de hornos para llevar a cabo la fusión de vidrios o vitrificados: Hornos abiertos convencionales.  Que usan combustibles fósiles ya sea fuelóleo o gas natural y aire como comburente. Hornos abiertos convencionales, que usan gas natural con aire muy enriquecido u oxígeno son los llamados de oxicombustión. Hornos de fusión eléctricos.

Las principales ventajas e inconvenientes de la fusión eléctrica, en horno de «capa fría» se pueden resumir en: • Ventajas: – Bajísimas emisiones. – Incremento del ratio de fusión por unidad de superficie del baño. – Mejora de la eficiencia energética. – Reducción en el coste de las materias primas por el hecho de poder usar residuos.

Hoy en día la fusión eléctrica esta extendida a diversos subsectores como: • Fibras cerámicas, minerales y de vidrio. • Vidrios especiales, con empleo masivo de metales pesados. • Fritas cerámicas. • Vitrificados con residuos.

Vitrificación con Residuos A medida que crece la presión ambiental y aumentan los precios de los vertederos, la vitrificación despunta como una tecnología que permite tratar de forma ambientalmente correcta los residuos peligrosos de manera segura lo que se traduce en una posibilidad, mas allá de inertizar, de valorizar.

Un sistema convencional de valorización de las arenas de fundición consiste en su adición a las materias primas para la formación del clínquer. La arena es esencialmente cuarzo, el formador de vidrio por excelencia. De ahí la aplicación de las arenas de fundición como materia prima para las vitrificaciones Vitrificación de cenizas volantes de incineradoras de RSU son residuos especiales ya que se recogen en el electrofiltro o en el filtro de mangas del sistema de tratamiento de gases y junto a ellas aparecen casi todos los metales pesados, 

Vitrificación de cenizas volantes de centrales termoeléctricas VITRIFICACIÓN DE POLVOS DE FILTROS La vitrificación es una buena herramienta puesto que la naturaleza física de los polvos, casi con independencia de su caracterización, hace inviable su uso directo. REUTILIZACIÓN DE VIDRIOS ESPECIALES POR VITRIFICACIÓN Los vidrios de los RAEE (Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos), representa casi el 80%, en términos de masa

Vitrificación de materiales radioactivos Se denomina residuo radioactivo a cualquier material o producto de desecho, para el cual no está previsto ningún uso, está contaminado o que contiene radionucleidos en concentraciones o niveles de actividad superiores a los establecidos. La contaminación se define como la presencia indeseada de radionucleidos en el ser humano (contaminación personal) o en el entorno que lo rodea (contaminación ambiental). En el caso de que la contaminación afecte al ser humano, esta puede ser interna (ingestión a través de alimento o por medio del aire) o externa (los radionucleidos se depositan en la piel).

las actividades modernas producen residuos radioactivos procedentes de innumerables fuentes como: MEDICINA, RADIOTERAPIA, MEDICINA NUCLEAR, COMERCIO Y SERVICIOS, investigación e Industria Las principales características que distinguen los residuos radioactivos son: • Por su origen: fuente de producción. • Características radiológicas: Vida media, capacidad de generación de calor, intensidad de la radiación emitida, actividad, concentración de radionúcleos, dosis emitidas. • Características físicas: Estado (sólidos, líquido o gas), tamaño, volumen y peso, compresibilidad, volatibilidad, solubilidad, etc. • Características químicas: Resistencia a la corrosión, contenido de materia orgánica, combustibilidad, reactibilidad, generación de gases, etc. • Características biológicas: Descomposición, productos de la descomposición.

Los residuos radioactivos procedentes de la explotación que deben ser acondicionados, tratados y embidonados para su almacenamiento definitivo y también residuos vitrificados, procedentes del combustible procesado. Aproximadamente solo el 1% de los residuos producidos son los susceptibles de generar calor en cantidades apreciables.

Los residuos de alta actividad (RAA) representan el 6% del total. Los principales son: Vitrificados 1-3 m3/GWh y año. Vainas 10 m3/GWh y diversos de 1 a 2 m3/GWh. • Los residuos de baja y media actividad (RBMA) son el resto, 94%. Lodos de tratamiento de residuos 5 a 10 m3/GWh y año. Resinas y productos de corrosión 500 m3/GWh y otros de 25 a 50 m3/GWh. • Residuos de muy baja actividad. Se trata de los residuos mineros. Del orden de 100.000 m3/ GWh y año.

Una tonelada de combustible nuclear produce del orden de 100 m3 de estos residuos. Así una planta del tamaño de 1.000 MW generará entre 200 y 500 m3/año.