Secciones
- Aguas residuales en el sector de la madera
- Industrias madereras
- Aguas residuales producidas por las industrias madereras
- Tratamiento de vertidos de la industria maderera
- Resumen
Aguas residuales en el sector de la madera
La industria maderera incluye actividades como la explotación forestal, el comercio y la producción de productos forestales primarios, así como de productos acabados como muebles, y productos secundarios como la pulpa de madera para la industria del papel.
Tanto en la fase de transformación, como durante la fase de producción, se puede distinguir entre madera blanda y madera dura.
Mientras que la madera blanda se destina principalmente a la producción de combustible y pasta de papel, la madera dura se utiliza para la fabricación de muebles, suelos, etc.
Ambos tipos son empleados en el sector de la construcción.
Después de la tala, que se realiza típicamente con grandes cosechadoras, los troncos de los árboles se cortan en aserraderos y posteriormente se envían a los distintos fabricantes y productores que emplean madera como materia prima: construcciones de casas de madera, los muebles fabricados con madera maciza, instrumentos musicales, juguetes, utensilios de cocina, etc.
La industria de la transformación y fabricación de productos de madera comprende cuatro subsectores:
- Aserradero y procesamiento
- Productos manufacturados de madera
- Producción de tableros de madera
- Comercialización de la madera
El subsector de aserrado y procesamiento incluye distintas actividades primarias como el aserrado, pelado y astillado de troncos de árboles.
El subsector de productos manufacturados se abastece de madera procedente de aserraderos y otras actividades de transformación para fabricar componentes, sistemas estructurales y otros productos de madera.
Las tablas y tableros pueden ser de madera maciza, aunque generalmente se fabrican con fibras de madera conglomerada prensada: MDF (media densidad) y HDF (alta densidad).
En la fabricación de muebles y otros productos de madera maciza se suelen utilizar colas, barnices y productos químicos que contienen una elevada carga contaminante.
Los componentes sólidos como recortes, virutas, fibras, o serrín pueden ser empleados como subproductos para la elaboración de tablas de conglomerado, o bien como combustibles y materiales de construcción.
Durante los procesos de producción y lavado se generan efluentes líquidos que requieren de un tratamiento eficiente antes de ser vertidos o reutilizados.
Los evaporadores al vacío son una excelente tecnología para reducir el volumen de estos efluentes, minimizando tanto su impacto ambiental como económico.
Fabricación de tableros y muebles de madera
La fabricación de muebles es un proceso complejo que involucra varios pasos. A continuación, se enumeran los procesos industriales necesarios para la fabricación de muebles:
- Diseño
- Selección de materiales
- Corte
- Ensamblaje
- Acabado
- Embalaje y envío
Las principales materias primas se obtienen de especies como el haya, maple, cerezo o pino, roble, castaño, fresno, nogal o tilo.
En estos sectores se utiliza madera maciza y tableros fabricados con materiales derivados de la madera (fibras, partículas y contrachapados) para la elaboración de los productos finales.
Para madera maciza los procesos van desde el marcaje, el tronzado y el aserrado y desdoblado, hasta el curvado, torneado, tallado, lijado y calibrado y para tableros derivados destaca el despiece y corte a medida, el macizado y aplacado de cantos y el chapado.
Así mismo ambas variedades comparten procesos como son el taladrado y escopleado, lijado y/o calibrado, el acabado y por último el montaje.
En el proceso de acabado se pueden utilizar productos que embellecen y protegen la superficie de las piezas de madera, además de proporcionarles el aspecto final y la protección deseada en función del uso al que va destinado el producto:
- Las colas y adhesivos, que permiten incrementar la resistencia de los productos finales frente a la temperatura y otros factores ambientales.
- La aplicación de tintes y barnices confieren un color y un brillo determinado a la madera, contribuyendo a conservar su textura y aspecto.
- Los materiales más habituales en los recubrimientos son los plásticos, las piezas de aluminio, e incluso herrajes y productos semiacabados que se fabrican con distintos materiales y geometrías. Su función es reafirmar la estructura de las piezas y embellecer el producto final.
Fabricación de tableros de madera
Los tableros de fibra de madera tienen una estructura homogénea y fina, por lo que pueden procesarse de forma similar a la madera maciza. Los tableros pueden ser contrachapeados, laminados, barnizados o recubiertos.
Para su fabricación se emplea la corteza de los troncos de los árboles, la cual se tritura para obtener las fibras que se aglutinan junto con resinas sintéticas para obtener los tableros.
Se distingue principalmente entre MDF (tableros de fibra de densidad media) y HDF (tableros de fibra de alta densidad).
Los tableros MDF (Médium Density Board) son un aglomerado de fibras de madera, que se utilizan principalmente para la fabricación de muebles.
Se trata de un producto en alza desde hace años debido a que combina una gran resistencia, estabilidad y calidad de los acabados, con unos costes muy razonables.
El tablero de fibra de densidad media (MDF) se utiliza principalmente en la industria del mueble y de los suelos, así como en el diseño de interiores.
Otros campos de aplicación son las puertas, los revestimientos interiores en la industria automovilística, la industria de la construcción, o la producción de semiconductores.
Aguas residuales producidas por las industrias madereras
La industria del mueble produce un elevado porcentaje de las aguas residuales generadas en el sector de la madera.
Algunos de estos residuos, como el serrín, las virutas, los restos de chapa y tablero, o los recortes de madera son reutilizables como materia prima para la fabricación de otros productos, prolongando así su vida útil.
Por otra parte, hay consumibles que van ligados al funcionamiento y mantenimiento de la maquinaria y los equipos utilizados por la industria de la madera:
- Aceites
- Envases
- Productos de limpieza
- Disolventes
- Etc.
Por su parte, las pistolas y cabinas utilizadas para la aplicación de barnices y tintes se limpian con disolventes orgánicos, generando residuos y efluentes líquidos complejos.
Por último, tenemos los productos que se utilizan en fases como el encolado, tinte, fondo, acabado, etc., muchos de los cuales están catalogados como peligrosos.
Algunos ejemplos son:
- Las colas con disolventes orgánicos o con otras sustancias peligrosas utilizadas para las uniones de piezas o para rechazados
- Los productos utilizados para recubrimiento, como pinturas y barnices, producen emisiones de COV al ser aplicados y durante la limpieza de equipos.
- Por otro lado, en las operaciones de acabado y mecanizado se genera el llamado polvo de madera, que es de gran peligrosidad debido a la composición de los productos utilizados.
- Igualmente, durante el lijado de las piezas barnizadas se forma el polvo de barniz.
Estos residuos han de ser almacenados y gestionados tal y como establece la legislación vigente en cada país.
Tratamiento de vertidos generados en los procesos de fabricación de la madera
El tratamiento de efluentes en la fabricación de muebles y tableros de madera es crucial para minimizar el impacto ambiental de esta industria.
Este es un resumen de las tecnologías más comúnmente utilizadas:
- Tratamiento fisicoquímico: Este proceso incluye la coagulación – floculación y sedimentación de las sustancias en suspensión, reduciendo los sólidos suspendidos totales (SST) y la demanda química de oxígeno (DQO) del agua residual.
- Evaporación al vacío: Este método es muy efectivo para la industria de tableros MDF. Se separa el agua de los residuos mediante evaporación, obteniendo agua destilada que puede reutilizarse y un concentrado de residuos que puede ser usado como biomasa para generar energía.
- Biorreactores: Los biorreactores pueden degradar los compuestos orgánicos presentes en los efluentes mediante procesos biológicos, reduciendo así la carga contaminante.
Estos métodos no solo ayudan a cumplir con las normativas ambientales, sino que también pueden ser económicamente beneficiosos al reducir costos operativos y de gestión de residuos.
Por su parte, el agua tratada puede ser reutilizada en el proceso de fabricación, lo que reduce el consumo de agua fresca y minimiza los vertidos.
Reciclaje de residuos y recuperación de madera
Entre los residuos de madera que se generan en las carpinterías y fábricas de muebles, y que pueden recuperarse, se encuentran los siguientes: astillas, serrín, recortes, virutas y restos de tableros.
De no ser recuperables, se deberán recoger para gestión a través de gestor autorizado.
Reutilización del disolvente de limpieza
Para poder reutilizar el disolvente usado en la limpieza de las herramientas, es necesaria la instalación de un sistema de destilación capaz de separar el disolvente de la fracción sólida.
Para facilitar la operación se debe poner especial atención en no contaminar el disolvente, durante su uso, con agua, aceites o sólidos, ni con restos de pintura.
La destilación se puede llevar a cabo mediante evaporadores atmosféricos, o mediante evaporadores al vacío, en cuyo caso disminuye la temperatura de evaporación, aumentando la seguridad.
El disolvente destilado puede reutilizarse en las operaciones de limpieza, permitiendo así un ahorro significativo en la compra de esta materia prima.
La recuperación de producto reduce también la cantidad de disolvente desechado, así como los envases que lo contienen, contribuyendo en consecuencia a una minimización de los residuos catalogados como peligrosos.
Vertido cero en la fabricación de tableros MDF
Debido a la humedad de los troncos de madera, que puede oscilar entre un 1% y un 15% en seco, los efluentes generados contienen restos de fibra y de los diversos componentes químicos presentes en la madera.
Se trata de un efluente con un alto contenido en sólidos y una elevada DQO.
Los procesos físico-químicos son muy habituales en este sector, aunque con frecuencia no son suficientes para reducir la DQO hasta niveles adecuados de vertido.
Una solución que algunos fabricantes han probado es arrojar el agua residual a los hornos en los que se tratan los tableros para que se evapore con el alto calor, pero no ha resultado ser una alternativa eficiente, ya que deja restos y manchas sobre los tableros.
Sin duda, la alternativa más adecuada para el tratamiento de los efluentes generados en el proceso de fabricación de tableros de MDF es la evaporación al vacío, ya que permite reaprovechar los dos rechazos obtenidos tras la evaporación (el agua destilada y el concentrado de residuos), obteniendo como resultado un vertido cero.
Efectivamente, el efluente es introducido en el evaporador, el cual separa el agua de los residuos que contiene (las fibras y otros componentes químicos de la madera) obteniendo como resultados un agua destilada, que en vez de verterse puede ser enviada a las calderas para generar vapor, y un concentrado de fibra de madera y otros componentes que puede ser enviado a la caldera de biomasa para mezclarse con otros materiales y generar energía.
Para completar el círculo de reaprovechamiento de recursos, cabe sugerir que todos los desechos del árbol que no se aprovechan para producir los tableros de MDF, como la corteza, ramas, hojas, etc., pueden combustionarse para producir la energía necesaria para el funcionamiento del evaporador, lo cual reducirá prácticamente a cero el coste energético de instalar esta solución.
Conclusión
La industria maderera es una de las más antiguas y tradicionales en todo el mundo. Se ha utilizado la madera para la construcción de viviendas, la fabricación de muebles, la producción de papel y muchos otros fines.
Sin embargo, esta industria también tiene un gran impacto ambiental debido a la tala de árboles y a la contaminación del agua que producen sus efluentes residuales.
Una buena parte de los residuos sólidos se pueden separar y recuperar con un proceso fisicoquímico, pero las aguas residuales también contienen cargas orgánicas elevadas y componentes químicos que impiden su vertido sin un tratamiento adecuado.
En Condorchem Enviro Solutions somos especialistas en el diseño e instalación de evaporadores al vacío, una tecnología que permite depurar el agua contaminada, a la vez que concentra los distintos residuos, por lo que constituye una solución integral para el tratamiento de aguas residuales y la valorización de residuos.
Bibliografía y consultas
https://www.interempresas.net/Mobiliario
Industria de la madera (maderapedia.com)
