Análisis del ciclo de vida de Elementos Constructivos No Estructurales (ECNE) fabricados con lodos papeleros y arcilla

Abstract

En la industria papelera se presenta un gran problema ambiental por la generación de residuos sólidos en el proceso de fabricación de papel, denominados lodos papeleros. Estos lodos, son almacenados en diferentes zonas de la planta de fabricación y son enviados a los rellenos sanitarios donde se realiza su disposición final, este tratamiento a los residuos sólidos presentan diferentes problemáticas como el cambio de componentes del suelo, contaminación de corrientes de agua subterránea, entre otros. Este trabajo hace partícipe a la industria papelera local, representada por la empresa UNIBOL S.A., quienes, a través del tiempo, han adaptado su sistema de producción para obtener una reducción importante en el uso de materia prima virgen en el papel fabricado partir de papel reciclado. Los lodos papeleros, según el decreto 4741 de 2005, no se encuentran en la categoría de residuos peligrosos, al ser generados por el tratamiento de agua que se utiliza en el proceso de fabricación de papel. La metodología usada permitió generar una estimación del diseño de mezcla de únicamente lodos, una combinación de lodos con arena y, por último, una combinación entre el lodo y arcilla; con el fin de buscar la mejor combinación y proporciones de estos materiales para obtener una estimación para un diseño de mezcla y así elaborar Elementos Constructivos No Estructurales (ECNE). Se elaboraron 3 elementos no estructurales: una lámina para paredes de 30 cm de ancho por 60 cm de largo y 5 cm de espesor, un ladrillo de 12cm de largo por 6 cm de ancho por 6 cm de alto y una teja tipo española de 30 cm de largo por 15 cm de largo por 5 cm de espesor, con el fin de analizar el comportamiento de estos elementos y realizar una comparación con los valores mínimos establecidos en la norma correspondiente para cada uno de ellos, y de esta forma identificar cuál o cuáles cumplen. Posteriormente, al elemento elegido se le realizó un análisis de ciclo de vida a través del software OPENLCA, esto con el fin de encontrar reducción de los impactos ambientales al incluir los lodos papeleros en los respectivos procesos de fabricación de los ECNE. Como resultado de esta investigación y tras realizar varios ensayos de laboratorio y de diferentes mezclas, se eligió al ENEC ladrillo como el elemento a ser estudiado. Este elemento tiene en cuenta un diseño de mezcla, el cual tiene porcentaje de lodo papelero de 30% - 50% y 70% en reemplazo de arcilla, que tras realizarle todas las pruebas mecánicas (resistencia a la compresión y humedad) y un análisis de ciclo de vida, se encontró que cumplía con los valores de resistencia a la compresión y los ostros parámetros solicitados las normas. Cuando se realiza el análisis de ciclo de vida y se hace una comparación con la producción de un ladrillo de arcilla tradicional, se encontró que la nueva mezcla presenta reducciones entre el 0.12% y el 0.3% en los índices de impacto ambiental analizados.