Propiedades
Un problema que presenta la utilización de este tipo de residuos es la falta de homogeneidad en sus características. Esto es debido a las diferencias existentes entre las tecnologías empleadas en la combustión y en el proceso de limpieza de humos de las plantas de tratamiento, y en los procesos previos a la incineración (reciclaje, compostaje o ambas).
Propiedades físicas
La escoria resultante de la incineración de residuos urbanos es un material de tipo granular con partículas en su gran mayoría inferiores a 1 cm de diámetro, formadas por los materiales no combustibles y/o inertes de los residuos urbanos que salen de la cámara de combustión después de la incineración a temperatura superiores a 850 ºC, tales como trozos de vidrio, cerámica, metales etc. Incluyen también los materiales más finos que caen entre los intersticios de la parrilla. Dichas escorias a la salida del horno en general se enfrían con agua y se depositan separadamente de las cenizas y residuos de depuración de gases. Suponen el 85-95% en peso de los residuos totales del proceso de incineración. Son de color grisáceo, tienen una amplia distribución granulométrica de partículas con un elevado grado de humedad, que confiere cierta adherencia entre ellas, y morfología muy dispar. Las escorias son más porosas y menos resistentes que los áridos naturales, pudiéndose considerar como áridos de calidad media.
Bajo la denominación de cenizas se incluyen en general tanto las cenizas volantes como los residuos de depuración de gases. Son un material pulverulento con tamaño de partículas inferior a 250mm y una alta superficie específica, lo que unido a su composición química supone un alto riesgo de contaminación de las aguas.
A continuación se describen las principales propiedades físicas de cada unas de ellas:
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CENIZAS DE HOGAR (7)(8) |
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Granulometría Porcentaje en peso (%) |
0-1 mm |
18 |
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1-2 mm |
14 |
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2-4 mm |
21 |
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4-6 mm |
15 |
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6-16 mm |
24 |
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16-40 mm |
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Densidad de conjunto (g/cm3) |
1 –1,1 |
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Absorción de agua (%) |
2,36 |
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Valor de abrasión de Los Ángeles (%) |
40 |
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Tabla 4: Propiedades físicas de las cenizas de hogar de RSU
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CENIZAS VOLANTES (9) |
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|---|---|---|
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Datos de una incineradora española de lecho fluido con reciclaje previo |
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Granulometría Retenidos acumulados (%) |
0,08 mm |
56,2 |
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0,16 mm |
22,1 |
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0,32 mm |
3,2 |
|
|
0,63 mm |
0,0 |
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|
1,25 mm |
0,0 |
|
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Densidad de conjunto (g/cm3) |
0,8 |
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Finura 45 µm (%) |
61 |
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Tabla 5: Propiedades físicas de las cenizas volantes de una incineradora española de lecho fluido con reciclaje previo
Propiedades químicas
Los análisis químicos demuestran que los principales componentes de las cenizas son: sílice, aluminio, hierro y calcio; también se pueden encontrar como componentes secundarios, titanio, magnesio, sodio, potasio o fosfato y en muy pequeñas cantidades bario, estroncio, rubidio y metales pesados como cobre, zinc, plomo, cromo, níquel o cadmio.
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ÓXIDOS |
CENIZAS DE HOGAR O ESCORIAS (10) |
CENIZAS VOLANTES (9)(11)(13) |
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|---|---|---|---|---|---|
|
Incineradoras sin reciclaje previo |
Incineradoras con reciclaje previo |
||||
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SiO2 |
54,6 |
9,73 |
26,71 |
22,9 |
32,7 |
|
CaO |
11,1 |
30,25 |
26,62 |
21,8 |
23,73 |
|
Al2O3 |
8,0 |
6,5 |
13,74 |
23,8 |
15,34 |
|
Fe2O3 |
8,5 |
0,8 |
3,24 |
17,6 |
2,76 |
|
MgO |
1,5 |
1 |
2,44 |
2 |
1,87 |
|
K2O |
1,3 |
2,3 |
1,97 |
1,7 |
0,56 |
|
Na2O |
12,8 |
2,9 |
2,59 |
2,5 |
2,14 |
|
P2O5 |
2,1 |
- |
1,39 |
- |
1,06 |
|
TiO2 |
- |
0,79 |
2,49 |
- |
2,62 |
|
SO3 |
- |
7,1 |
10,73 |
2,94 |
3 |
|
MnO |
- |
0,03 |
0,13 |
- |
0,12 |
|
Cl- |
- |
29 |
- |
2,6 |
- |
(*) Los valores en negrita corresponden a las cenizas volantes de una incineradora española de lecho fluido con recuperación previa de materiales.
Tabla 6: Composición química de las cenizas de incineración de RSU
Índice de actividad puzolánica
Se define el índice de actividad puzolánica como la relación entre la resistencia a compresión de una mezcla de cemento, cenizas volantes y arena, y la resistencia de la mezcla de referencia compuesta de cemento y arena.
El índice de actividad puzolánica de las cenizas de incineradora depende de las condiciones de combustión y de la composición del material incinerado, pudiéndose obtener valores similares a los de las cenizas volantes procedentes de centrales termoeléctricas. Al mejorar las condiciones de combustión el índice de actividad puzolánica aumenta.