*Por Paulino E. Coelho, M.Sc., Ph.D., wastepec@hotmail.com
El hombre depende de las rocas desde su aparición sobre el planeta. Inicialmente utilizó a las rocas como refugio, viviendo en cuevas y, en la búsqueda de alimentos. Sus herramientas también estaban constituidas de fragmentos de rocas. Desde entonces, a pesar de la sofisticación de la sociedad humana, la dependencia de los recursos minerales es cada vez mayor. Considerando los reinos animal, vegetal y mineral; el consumo humano, en peso, de sustancias del reino mineral supera en hasta 70 veces el consumo de aquellas provenientes de los demás reinos. Así pues, la industria extractiva mineral es esencial para el mantenimiento de la calidad de vida de la sociedad moderna.
No se debe olvidar de tales aspectos cuando se considera el factor ambiental en el sector mineral. Se verifica que la concientización ambiental viene siendo hecha de manera muy pasional y muchas veces con baja racionalidad. \»Ecologistas\» se preocupan sólo de apuntar los problemas derivados de las operaciones extractivas minerales raramente proponiendo o aceptando soluciones reales y viables. Se olvidan de que las gafas que usan, depende del extractivismo mineral, así como gran parte de sus vidas, como se mencionó al principio. Con ello desarrollan una imagen negativa a la vista de la sociedad, que los ve como un grupo radical anti-progresista, preocupado por cerrar empresas y generar desempleo. Es decir, adoptan una postura política de ataque al capital y de la propagación del proletariado. Tal comportamiento ha perjudicado iniciativas racionales de mitigación ambiental, al tiempo que lleva al empresario a dudar de la importancia de los reales impactos causados por su actividad en el medio ambiente e identificar en el factor ambiental siempre un componente de costo y no un componente de resultados.
En el presente trabajo, así como en los demás proyectos ambientales que el autor ha desarrollado, la preocupación ha sido la de buscar soluciones a los problemas e intentar viabilizarlas económicamente, con obtención de lucro, o, en caso extremo, a costos compatibles a la actividad económica en cuestión. Aquí, el medio ambiente es fuente de resultados y no de problemas.
IMPACTOS AMBIENTALES DE LAS CANTERAS
La expansión demográfica resultó en: creación y ampliación de los centros urbanos, extendiéndose a las zonas rurales; aumento en la demanda de alimentos con ampliación de la agropecuaria y pesca; mayor necesidad y dependencia de las materias primas minerales con incremento de la producción mineral.
En consecuencia, con la intensificación de las actividades humanas surgieron: interferencias entre las actividades citadas, alteraciones de la calidad del medio ambiente y modificación del confort ambiental y salud del hombre.
Las interferencias fueron de dos tipos: positivas, a ejemplo de la producción de fertilizantes que aumentan la producción de alimentos en la agricultura, y; negativas – como la colmatación de los suelos por los finos lixiviados de los procesos extractivos para suelos agrícolas.
Como las interferencias positivas del extractivismo mineral no preocupan a nadie, hasta el punto de que incluso se olvidan, el presente texto se restringirá a las interferencias negativas en el medio ambiente y propone un modo racional de mitigarlas, obteniendo resultados económicos.
Los elementos naturales afectados por la explotación de canteras, y otras formas de extractivismo mineral, son el aire, el agua, el suelo, los vegetales y los animales (incluyendo aquí el hombre). Tal interferencia, se hace sentir en tales elementos desde la fase pre-instalación, hasta la post-clausura de las actividades.
En el caso de las canteras la interferencia de éstas es notoria en las proximidades de los centros urbanos. La proximidad de las mismas a estos núcleos generó interferencias positivas. En general, núcleos habitacionales surgieron alrededor de las canteras después de la implantación de éstas, como consecuencia del desarrollo económico generado por el emprendimiento minero que trajo para el local energía eléctrica, abastecimiento de agua, vías de acceso, empleos directos e indirectos y barateó la materia prima mineral. Con la prosperidad del núcleo y el surgimiento de alternativas económicas, los habitantes \»olvidan\» las interferencias positivas y pasan a encarar la cantera como un factor de deterioro de su calidad de vida. Todo en razón de la falta de planificación inicial. ¿Y qué interferencias negativas? ¿Cómo sanarlas o mitigaras?
Vibraciones del terreno, gases (efecto de soplo y toxicidad), lanzamiento de fragmentos y polvos, son algunos de los impactos percibidos por la población durante la exploración. Las cavas abandonadas inundadas (ahogamientos y marginalidad) y desmoronamientos (estos menos frecuentes) son problemas que la población percibe después del agotamiento de los recursos económicos de la cantera. Paralelamente, la cantera, impulsada a desplazarse hacia regiones cada vez más distantes de los centros consumidores, debido a las interferencias negativas anteriormente señaladas, genera un impacto adicional, con intensificación del transporte de sus productos por mayores distancias, impactando otras áreas y aumentando el precio final del producto, o aún disminuyendo la disponibilidad de sus recursos minerales en función de los elevados costos e imposibilidad de practicar mejores precios.
REDUCCIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES CON RESULTADOS ECONÓMICOS
Los impactos generados se derivan de las actividades de perforación, detonación, procesamiento y apertura de la cava de la cantera. Si estas actividades son minimizadas o complementadas, lo mismo ocurrirá con todos los impactos por éstas generadas, con el consecuente aumento de la vida útil de la cantera. Esto se logra, utilizando los equipos e instalaciones de la cantera como medio de reducción de impacto ambiental de otras actividades y agregando éstas a los negocios de la cantera. Se trata de la actividad de remoción, reciclaje y disposición de escombros de demolición y construcción. De la toma de esta decisión, inmediatamente surgirán los beneficios del \»back- hauling\» y su resultado financiero, así como el llenado de cavas ya explotadas a costo cero y con recepción de la \»tipping fee\» para tal. Hoy la recolección de escombros en caçambas cuesta alrededor de 50,00 dólares / 3 m³ (esto puede ser el back-hauling de las entregas de brita). Por otro lado, la disposición legal de estos residuos genera un ingreso que varía entre 10 dólares y 30 por tonelada dispuesta (\»tipping fee\»). Ejemplos de tales iniciativas ya existen en Brasil, pero desafortunadamente no fueron explotadas por empresarios de la minería. Por lo tanto, en São Paulo, el ayuntamiento municipal, se utilizó de la antigua cava abandonada de la cantera Itatinga para disponer escombros de demolición y construcción, pagando a un contratista que opera el local aproximadamente 10,00 dólares / tonelada, sólo para disponer el material en el lugar, no incluyendo el transporte del escombro hasta la propiedad, lo que es hecho por terceros. Es decir, en este caso el empresario minero podría obtener la suma de toda operación. En un mercado como São Paulo significaría compartir un negocio que involucra más de 4000 t / día de escombro, siendo, según la administración de la usina y terraplén de escombros del Ayuntamiento de São Paulo, el 60% material de primera calidad, o sea, escombros granular prácticamente limpio.
Aunque hoy en día la colecta ya está bastante organizada si se compara con el cuadro de pocos años atrás, la disposición de los cerca de 4000 t / día de escombro, generado en São Paulo, todavía es caótica. En el caso de que se trate de un material inerte o al menos poco impactante del medio ambiente, el escombro se ha utilizado, indiscriminadamente, para la recuperación de áreas inundadas, rellenos y reabastecimientos diversos, dispuestos aleatoriamente e irregulares en las fronteras del camino, cuerpos del agua, canteras o cavas de arena, arcilla abandonados y hasta llevados a los rellenos sanitarios. En estos últimos están dispuestos como residuos comercial/ industrial a costos alrededor de 30.00 dólares / t para particulares. Cabe señalar, sin embargo, que la disposición aleatoria, está limitada a al menos tres factores restrictivos: primero la reducida disponibilidad de terrenos baldios o desocupados en la ciudad y que puedan acogerse incluso ilegalmente tales residuos; la creciente reclamación, grita y fiscalización de la población situada en la vecindad de tales \»bota-fuera\» clandestinos y por fin y más importante, el costo de transportar el material a estos locales, cada vez más distantes haciéndolos competitivos con disposiciones legales. Paralelamente, los rellenos sanitarios municipales son obras caras destinadas a albergar residuos sólidos urbanos de mayor peligrosidad y que muchas veces no son reciclables, contrariamente a los escombros. Es decir, usar tales locales para recibir escombros, en general voluminosos y no compactables, es al menos inadecuado. En el caso de que se produzca un cambio en la calidad de los alimentos, se debe tener en cuenta que, en su mayoría, tanto para los generadores de escombros, las empresas colectoras, que tendrían otra fuente de ingresos; y principalmente para las canteras que tienen cavas que necesitan ser recuperadas en virtud de la legislación y como opción tiene que invertir en tales recuperaciones.
Sin embargo, el factor de rendimiento continuo, con impacto de más largo plazo, afectando positivamente la operación de la cantera, es la incorporación del reciclaje de escombros a sus actividades, con reducción de los costos de explotación, ampliación de la renta, diversificación de los productos, ampliación de los productos, de negocios, reducción de la ociosidad de personal y equipamiento y prolongación de la vida útil de la cantera.
RECICLAJE DE ESCOMBROS – UN NEGOCIO TÍPICO DE LAS PIEDRAS
El reciclaje de escombros se realiza con los mismos equipos utilizados en las canteras. Igualmente demanda espacio y lay-out acorde con la disposición en pilas y movimiento del material, o sea, instalaciones típicas de canteras. Además, dependiendo del tipo de escombro procesado, puede generar algún rechazo, necesitando también una cava abandonada o bota-fuera presentes en las canteras. Así que todos los costos de capital y tiempo de instalación no existen para la implantación del reciclaje de escombros en una cantera. Además, se debe notar que muchas canteras no operan los fines de semana, permitiendo incluso el desarrollo de un piloto de reciclaje en tales días.
El reciclaje de escombros ya se practica en América del Norte durante más de 30 años para producir agregados artificiales para formar los suelos de base y sub-base (1) .
En Europa la práctica de reciclar escombros es aún más antigua y fundamental. En países como Alemania, Holanda y Dinamarca, ya se desarrollan negociaciones con constructores ingleses, con vistas a la importación de restos de demolición para alimentar las plantas de reciclaje de escombros que, sólo en Holanda, son más de 40. O \»Building and Demolition Waste Project\» (2) revela los altos índices de reciclado de estos residuos en los Países Bajos (70%) y en Alemania (30%).
En Suecia, la madera es el principal componente en peso del escombro de construcciones nuevas, seguido por cemento, material rocoso y de revestimiento o aislamiento. Esta diferencia de nuestro eslabón refleja un estilo constructivo diverso del brasileño. Sin embargo, una fracción significativa (20% en peso) de escombros está representada por envases. El escombro de reformas presenta predominio de tabiques o revestimientos plastificados. El contenido de residuos peligrosos representa el 1% en peso del total. Las demoliciones contienen principalmente hormigón, piedras y materiales cerámicos. En algunos lugares, el escombro se encuentra todo mezclado. Ya en otros la separación del escombro en la obra facilita su reciclaje y el descarte final. La mayoría de los edificios separan una o más de las fracciones: madera, chatarra metálica, residuo incinerable. No hay segregación de los residuos peligrosos en las construcciones en general. El reciclaje de escombros en Suecia está aparentemente limitado a la venta de material segregado en la obra o su uso en plantas del tipo \»waste to energy\».
En Holanda, en 2012, según las estadísticas (7), más del 93% de los escombros se recuperan (reciclaje, recuperación de energía y otra recuperación), de los cuales el 95% se recicla. Estas cifras incluyen el relleno y excluyen el suelo (241 Ktonnes en 2012) y también los residuos peligrosos. La segregación del escombro se realiza en el sitio de obra, donde el componente madera participa en cerca de dos veces el volumen de material granular.
En 2012, Dinamarca recicló (Copenhague), 86% del escombro de demolición y construcción. Existen incentivos indirectos para el reciclaje. Debido a la escasez de materia prima granular natural en el país, el uso de éstas es gravado en cerca del 10%. Esta práctica favorece el reciclaje que hacen las propias mineras. Sin embargo, independientemente de este aspecto, los precios de los reciclados son todavía muy ventajosos, como demuestra la tabla de precios de la SUPERFOS (3), una minera, que a ejemplo de algunas mineras americanas, vende tanto el agregado primario y el reciclado a sus clientes. Los agregados naturales cuestan alrededor del 50% más que los reciclados de asfalto y concreto. La instalación procesa en promedio 120 t/ h de escombros de hormigón y asfalto. Los detalles del agregado final se muestran en las láminas 1 y 2. Todo material que llega a la instalación ya viene bien seleccionado, no demandando separación manual adicional. El asfalto es procesado aisladamente del concreto por simple elección en la plaza por la pala cargadora. La planta de SUPERFOS en KASTRUP es operada por sólo tres personas. Las únicas aplicaciones del material son para el manejo de carreteras, fabricación de suelo asfáltico y mortero de hormigón. El costo operacional es bajo, alrededor de 2-4 dólares / t de reciclado. El producto se vende a unos 9 / t, es decir, más del 100% de ganancia y un 50% inferior al de la arena y la piedra primaria. La planta con tres trituradoras costó alrededor de un millón de dólares. Los materiales reciclados son probados por los propios usuarios. Los principales ensayos son de clasificación granulométrica y compresión.
En Brasil, las experiencias de reciclaje de escombros se han restringido a la iniciativa pública, de algunas alcaldías municipales. El sector extractivista mineral aún no se interesó por esta alternativa de negocio, a pesar de que los equipos utilizados son aquellos ya existentes en las instalaciones de canteras tradicionales. Por lo tanto, estudios elaborados por el Ayuntamiento de São Paulo revelaron un aporte de 500 t / día de escombro reciclable en Itatinga, así como la perspectiva de crear al menos tres estaciones recicladoras. En función de ello, se optó por la adquisición de un conjunto móvil, de NORDBERG, para trituración y clasificación de escombros con capacidad para 100 t / h, instalado en Itatinga, en área de 20.000 m². Posteriormente, al lado de la recicladora, operaría una fábrica de bloques y artefactos de hormigón en un área de 10.000 m². Tal fábrica no fue efectiva, prevaleciendo únicamente la instalación de reciclaje. Los costos operativos calculados para el primer año de operación revelaron valores de 4.26 dólares / t o 5.96 dólares / m³. Si al valor de estos 11 meses amortizar íntegramente el costo de capital e intereses del 7% / año llegaremos a valores entre 20.17 y 21.29 dólares / t o entre 28.24 y 29.80 dólares/ m³. Incluso en este último caso, existe competitividad de precios con la materia prima mineral (arena y piedra) con la ventaja adicional de reducir los costos de disposición no computados en el cálculo del costo operacional. De acuerdo con el proyecto del Ayuntamiento, los costos de disposición de escombros, sumados a los costos de adquisición de materiales granulares primarios para pavimentación, fueron reducidos en más del 55% con el reciclaje de escombros. Esta reducción pagó la adquisición del sistema de trituración (alrededor de un millón de dólares) en cinco meses. La instalación ha sido víctima de vandalismo desde hace años y desde entonces opera precariamente. El reciclado se utiliza sólo para la ralladura de calles, el refuerzo de sub-cama, sub-base y base de pavimento. En 1993 la alcaldía erigió un alojamiento de 190 m² en las dependencias de usina de asfalto, utilizando cerca de 4 mil bloques de concreto hecho con escombro. Hoy, muchos años después de la construcción, se puede verificar el excelente comportamiento del material en comparación con el convencional usado en obra vecina. Tanto interna como externamente la edificación hecha en bloques con escombro reciclado no presenta defectos, tales como grietas, erosiones, cavidades, expansiones u otros.
Toaldo (4) menciona el costo de estos bloques como siendo cerca del 70% inferior al de los convencionales. En 1991, las dos pistas de la Av. Eng. Alberto de Zagotis fueron pavimentadas con materiales diversos. Una pista recibió un agregado mineral primario y otro reciclado de escombros. El recorrido de las dos pistas y el examen visual de ambas no revela diferencias en el desgaste de estas superficies de rodamiento, indicando la perfecta adecuación del reciclado de escombros a esta modalidad de uso.
EL RECICLADO DE ESCOMBROS COMO PRESERVADORA DE LA ACTIVIDAD DE LAS CANTERAS
Como citado inicialmente, los impactos negativos del extractivismo mineral vienen dificultando la explotación de las canteras. Durante la operación, la necesidad de extraer material rocoso genera impactos que están ausentes en el proceso de reciclaje de escombros. Por lo tanto, no hay necesidad de perforación, desmontaje mecánico o explosivos. Con esto, el reciclaje de escombros se agrega al extractivismo mineral, pueden reducirse los niveles de producción del material primario, reduciendo las interferencias negativas de la operación, preservando este recurso mineral y aumentando la vida útil del emprendimiento, permitiendo competir con ventaja en el mercado. Asociado al emprendimiento, fábricas de elementos de concreto ya existentes podrán aprovechar el \»nuevo\» tipo de agregado, o aún podrán ser creadas para consumir este nuevo producto, además de su uso en pavimentación. Hay todavía la perspectiva de empleo de los finos en cerámica y suelo-cemento. Los costes de transporte también pueden reducirse incorporando el back-hauling a la operación de entrega de brida de la flota operante. Al mismo tiempo que prolonga la vida útil del emprendimiento y reduce el impacto durante la operación del mismo, la porción no reciclable de acuerdo con lo establecido en la Ley Orgánica del Poder Legislativo, en el marco de la Ley Orgánica del Poder Judicial, en uso en el lugar ejecutando exclusivamente el reciclaje de escombros, sustituyendo el emprendimiento ante, por un menos impactante y que preserva y optimiza el aprovechamiento de los recursos minerales. Es decir, se pasa de una empresa lucrativa, pero con interferencias negativas al medio ambiente, para una empresa lucrativa de preservación ambiental, mejorando la imagen del emprendedor. El reciclaje como negocio complementario y futuro sustituto de la actividad extractiva, disminuye igualmente los riesgos de cierre de los negocios del emprendedor en esta área de canteras. Pues, con la simple explotación del bien mineral, después de la extinción del mismo,existirá la necesidad de recuperar el área degradada y la difícil tarea de localizar un nuevo yacimiento explotado económicamente. En este caso las posibilidades de fracaso son grandes ante una rigurosa legislación ambiental, que protege áreas normalmente ricas en material rocoso, a ejemplo de las áreas serranas, divisores de aguas y paisajes notables o de preservación de bosques primarios o manantiales. Además, muy probablemente tales fuentes de recursos minerales se encontrarán a distancias mayores, implicando en costos adicionales de transporte, encarando el producto final y disminuyendo su competitividad. Estos motivos justificarían la inversión en el reciclaje de escombros. Pero hay otros factores a considerar. ¿Cuál es la calidad del agregado proveniente del escombro? ¿Es posible garantizar la calidad del agregado frente a la aparente heterogeneidad del escombro? Hace casi dos años intentamos responder estas cuestiones, desarrollando investigación en escombros generados en la propia Ciudad Universitaria, en São Paulo y recorriendo instalaciones en el país y en el exterior. Estos estudios indican que la respuesta a estas dos preguntas, al menos para el trabajo desarrollado, es sí. Agregados de escombros y primario se utilizaron para la fabricación de cuerpos de prueba de concreto con trazos similares al de elementos de concreto fabricados por el Ayuntamiento de la USP. Los resultados fueron agradablemente satisfactorios. Por lo tanto, los elementos de hormigón fabricados con escombros registraron el valor máximo de resistencia a la flexión y tracción, mientras que en el caso de resistencia a la compresión acusaron valores de hasta cerca del 90% de aquel registrado para concreto con agregado primario (5). En cuanto a la garantía de estos resultados, éstos dependen de la selección del material y diagrama de flujo de las instalaciones, así como entrenamiento de los operadores, como se observó en las instalaciones de S.Paulo, Copenhague y Alemania.
AGRADECIMENTOS
El acceso a las informaciones del Ayuntamiento de São Paulo y visita a las instalaciones sólo fue posible gracias al apoyo de los ingenieros Gerson Brito y Feliti, que contaron con la participación del eng. Jofre Moraes de NORTEC. A ellos nuestro agradecimiento.
La presentación y visita a las instalaciones de la SUPERFOS en Copenhague se hizo viable gracias a la interferencia del Ing. Carlos Donpieri de la SVEDALA-FAÇO y del \»ciceroneo\» del Ing. Kai Nilson, en Suecia y Dinamarca, a los que expresamos nuestra gratitud.
BIBLIOGRAFÍA
(1) HOBERG, H., 1995, \»WASTE TREATMENT TECHNIQUES\», in Dutra, A.J. B.; Barbosa, J.P. & Trindade, R. de B. E. editores – Anais do XVI Eng. Nac. de Trat. de Minérios e Hidrometalurgia, vol. II – Metalurgia Extrativa, pp. 685- 711;
(2) SWEDISH BUILDING AND DEMOLITION WASTE PROJECT – FINAL REPORT, English Summary, pps. 13-1 8;
(3) SUPERFOS CONSTRUCTION A/S, marts 1996. Prisliste Gensbrug
(4) TOALDO, E., 1993, \»PARA NÂO VIRAR PÓ\», in Construção São Paulo, ano XLVII, nº2348, p.8.;
(5) COELHO,P. E., 1998 – Construction & demolition debris samples make concrete with tensile strength above primary aggregates concrete (In English). In: II Simpósio Internacional de Qualidade Ambiental – Gerenciamento de Resíduos e Certificação Ambiental, 1998, Porto Alegre. Anais do II Simpósio Internacional de Qualidade Ambiental – Gerenciamento de Resíduos e Certificação Ambiental, 1998. p.83 – 87
(6) DELOITTE,September 2015, “CONSTRUCTION AND DEMOLITION WASTE MANAGEMENT IN DENMARK V2 in Resource Efficient Use of Mixed Wastes , 42 p.p.
(7) DELOITTE, September 2015, SCREENING TEMPLATE FOR CONSTRUCTION AND DEMOLITION WASTE MANAGEMENT IN THE NETHERLANDS V2 in Resource Efficient Use of Mixed Wastes ,48p.p
