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Del porqué elegir una trituradora o crusher de lámparas o focos con mercurio fabricados por BALCAN ENGINEERING LIMITED Comparación técnico económica resumida entre los equipos BALCAN vs filosofía constructiva tipo Bulbeater, Elampinator y Dextrite
IMPORTANTE. En virtud que en los países de Latinoamérica se usan diferentes expresiones para definir a un elemento generador de luz; se usará la palabra LÁMPARA como sinónimo de Lámpara, bombilla, bombillo, foco, bujía, tubo fluorescente, tubolux, tubo fluorescente, lámpara ahorradora, CFL, LFC, HID, lámpara de descarga, etc. Salvo razones técnicas, las expresiones anteriores se usarán indistintamente en el texto. La nota se hace para evitar confusiones en la lectura por personal técnico de diferentes países.
Autor: Ing. Wolfgang Essig T. wolf.essig@yahoo.com Versión “F” Fecha: Marzo 2019
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Una mala selección de un equipo procesador o reciclador de lámparas, no solo afecta al ambiente, a las personas, sino también…. …a la empresa que toma la mala decisión.
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Porque se trituran las bombillas o lámparas fluorescentes? En esencia se trituran las lámparas por las siguientes razones básicas: Para reducir el volumen total de las lámparas de manera que estando en un barril sellado las mismas (ocupando menos espacio) puedan estar confinadas en un lugar seguro hasta tanto sean reciclados o procesados adecuadamente. De esta manera se evita que el mercurio contamine el ambiente. Al estar las lámparas selladas en un barril, y, ocupando menos volumen se requiere por lo tanto menos viajes de camión o “tractomula”; por lo cual, se genera una gran reducción de emisiones de CO2 por requerir menos viajes. Se evita que las lámparas transportadas enteras se rompan en el viaje. Es usual que al menos un 5% de las bombillas fluorescentes enteras transportadas se rompan en el viaje. El polvo blanco que se escapa y las emisiones respectivas contaminan al vehículo e intoxica al personal que maneja y luego descarga el material.
NOTA: Para optimizar el proceso de reciclaje de lámparas; se recomienda tener un centro de acopio de lámparas con su respectiva trituradora de bombillas (con tecnología BALCAN). Luego de trituradas las bombillas se mandan al centro de reciclaje de lámparas que trabajará con un equipo de reciclaje fabricado por BALCAN. País con Lámparas fluorescentes
Planta de reciclaje fabricado por BALCAN para reciclaje de lámparas
Trituradora BALCAN en cada ciudad
Las lámparas trituradas, o sin triturar, se transportan hacia la planta de reciclaje de lámparas
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Ruta del material (lámparas) a ser procesadas o recicladas. Para entender la “Visión Macro” del proceso de reciclaje, sírvase observar en el diagrama las rutas básicas del material a ser procesado: A. (Izquierda-ruta azul). Los bombillos se trituran, se almacenan provisionalmente. Luego de alcanzado una cantidad suficiente de barriles llenos de lámparas trituradas; las mismas se llevan a la planta de reciclaje B. Las lámparas enteras se llevan directamente a la planta de reciclaje para su procesamiento directo en las maquinas recicladoras fabricadas por BALCAN.
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Que es una trituradora “Lamp Crusher” de bombillas o lámparas fluorescentes? En esencia, una trituradora de lámparas es una maquina fabricada con la intención de romper el vidrio de las lámparas, bombillos y tubos fluorescentes de manera que el material resultante sea colocado en un envase y sellarlo, o, en su defecto, tal material sea inmediatamente procesado para separarlo en sus diversos componentes. El diseño de las trituradoras o “Lamp Crusher”; ha evolucionado desde modelos que en su momento eran aceptables (por cantidad de lámparas a procesar y bajos requerimientos ambientales); hasta el modelo BALCAN que tiene el mejor balance entre costo y beneficios ambientales. Tanto es así, que ciertos modelos ya están impedidos de ser comercializados (vendidos) en diferentes países.;
Triturar al Seco o triturar con Agua (medio acuoso) Si bien hoy en día la norma es triturar al seco, hay que dar unas notas muy importantes: A-. Lámparas de Sodio de Baja Presión (SOX) Estas lámparas eran muy utilizadas en vías públicas, estacionamientos, áreas abiertas. De las lámparas de Sodio son las de más antiguo diseño; en los últimos años han sido reemplazados por lámparas de “Sodio de Alta Presión” A efecto de la contaminación lumínica, en especial cerca de observatorios o lugares similares, al tener estas lámparas una emisión monocromática, su luz es más fácil de filtrar. De todas las lámparas es con la cual menos se reconocen los colores del ambiente. NOTA: Estos focos NO tienen Mercurio Estas lámparas se caracterizan por tener una apariencia aceitosa en el vidrio. Esta apariencia es causada por una cubierta muy delgada de un material llamado “Indium”. Esta capa tiene la función de reflejar la luz Infra Roja hacia la ampolla interna colaborando con mantener la alta temperatura de la ampolla que contiene el Sodio. Vidrio externo con apariencia opaca o aceitosa
Lámpara de Sodio de baja presión (SOX)
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La ampolla del bombillo SOX está hecha de un vidrio tipo “Borosilicato” similar al PYREX® que es bastante resistente a los choques de temperatura. El sodio es MUY REACTIVO AL AIRE, por lo que no se pueden desechar estas lámparas con la basura ordinaria, ya que al romperse la ampolla, se puede generar fuego/llama. Por lo cual, la ampolla debe romperse en medio acuoso para neutralizar el Sodio Procesar estas lámparas es un caso especial. Por el simple hecho que ellos NO contienen Mercurio, el procesamiento en medio acuoso es uno de los métodos posibles. Esta Nota de Seguridad Industrial se hace en virtud que las unidades SOX (con sodio) pueden confundirse fácilmente con los otros focos, ya que las SOX tienen un parecido físico con las lámparas con mercurio, especialmente por un Operador no entrenado o distraído, o, por estar mal almacenados desde el momento que se saquen de servicio.
B-. Lámparas de Sodio de Alta Presión (SON) Estas lámparas desarrolladas por los años 1958 por la empresa GE; tienen la ventaja sobre las lámparas SOX, que si bien tienen un color como anaranjado claro; permiten reconocer mejor los colores de los objetos que usando las SOX. La ampolla interna es de una cerámica sinterizada del tipo Oxido de Aluminio (AL2O3) debido a la altísima temperatura de trabajo de la ampolla interna. El gas usado para presurizar la ampolla es el gas Xenón.
Hay varios diseños de estas lámparas de alta presión de Sodio Mercurio (SON)
La ampolla tiene una mezcla de Sodio con Mercurio que forma una amalgama. El Mercurio se adiciona para controlar la rata de vaporización del Sodio en el momento del calentamiento de la ampolla. Sin embargo, hay otra razón importante para el uso del Mercurio. Esta es lograr un brillo más blanco de la lámpara ya que el Mercurio brilla en el Chalet’s “La Boyera”, Qta.: 11-2. Urb. La Boyera, Caracas, Venezuela. PO Box: 68799, Caracas 1062-A, Venezuela E-mail: wolf.essig@yahoo.com
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rango azul a UV. El Sodio tiene un luminosidad equivalente a 1800 Kº y el mercurio es de unos 6800 Kº. En todo caso, la combinación produce una Luz Blanca del rango suave “Soft White”. Cuando el foco arranca en frio, la descarga arranca a través de una atmósfera de Xenón. Luego al calentarse la ampolla se vaporiza el mercurio generando un brillo muy blanco. En esa secuencia se sigue calentando la ampolla empezando a vaporizarse el Sodio con lo cual se inicia el paso del arco en esa atmosfera “sodio-mercurio” dando lugar a la coloración típica de la luz que le caracteriza a esa lámpara por la combinación de las emisiones de cada metal. Dependiendo de la proporción de la combinación de ambos elementos cambia el color. Por lo tanto, los colores de la lámpara son diferentes dependiendo del fabricante. En virtud que estas lámparas tienen el Sodio amalgamado con el mercurio; entonces tales bombillas DEBEN ser triturados en seco.
C-. Lámparas fluorescentes (tienen Mercurio) (algo de historia) Estas lámparas son las más usadas en sus diferentes modalidades; sean los conocidos tubos fluorescentes (rectos y circulares), los ahorradores o CFL. De hecho, los aspectos históricos relacionados a su trituración son tema interesante para entender la evolución del diseño de las trituradoras y el tema central de este documento. Como no existe realmente un resumen histórico de las trituradoras de las diferentes marcas; se enuncia aquí como representativa la historia de las trituradoras Balcan; esto dará una idea certera. La trituración de lámparas en Europa comenzó con equipos diseñados por Balcan por los años de 1980. De hecho, fueron los primeros que estaban aprobadas para procesar lámparas con mercurio y cadmio (las lámparas de Cadmio ya no se usan). En aquel entonces, era aceptable la trituración con rociador de agua para contener los polvos generados así como las emisiones de mercurio. La contaminación industrial en aquel entonces tenía tan altos valores de polución aceptable, que el contenido de mercurio en los efluentes generados era comparativamente bajo; esto permitía que tales efluentes con mercurio fuesen vertidos al sistema de drenaje central En 1990, el Reino Unido comenzó a cumplir las normas de la UE que prohibían la contaminación de aguas con efluentes tóxicos. Como resultado, las trituradoras Balcan empezaron a usar trituración de lámparas con almacenamiento de los residuos en bolsas
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tipo “Soakup”. Este sistema se venía usando en conjunto con trituración húmeda tanto en sistemas fijos y Móviles. A partir del año 1998 se inició la filosofía que todas las lámparas, una vez terminaba su vida útil, deberían ser reciclados. De esta manera, las lámparas y los componentes tóxicos no irían a parar a un vertedero de basura. De hecho, la evolución de esta filosofía ambiental en Europa llegó a niveles tales que implicaban que los vertederos con licencia para recibir materiales peligrosos tampoco estaban ya autorizados para recibir lámparas trituradas. A partir de ese momento, Balcan empieza a desarrollar la trituración en Seco (eliminando el rociador de agua) lo que obviamente facilitaba la recolección del polvo blanco que está dentro de las lámparas fluorescentes. Ya a partir del año 2001, la empresa Balcan crea las maquinarias para separar los componentes de las lámparas fluorescentes. Es en ese momento que se estudian los mejores métodos de trituración. La conclusión final dio la información que la trituración de las lámparas debe ser hecha en baja velocidad y resultando en trozos grandes. No se debe generar mucho polvo de vidrio para optimizar el proceso de separar el polvo blanco “aguas abajo” de la trituración. (Nota: la importancia de la velocidad de trituración se explicará en el documento). La necesidad de triturar las lámparas de manera que se optimice la separación del polvo blanco, cobró más interés cuando la industria de los componentes electrónicos, encontró que el alto contenido de las llamadas “Tierras Raras” era ideal como fuente de materia Prima para cosechar tales elementos. Esto es parte del concepto de la “Minería Urbana”. Este interés se incrementó luego que China prohibió la exportación de las “Tierras Raras” al intentar mantener el dominio sobre este material tan usado en la electrónica moderna. Todo esta combinación de la trituración optima, que garantiza menor cantidad de viajes de recolección generando menos emisiones de carbono combinado con la minimización de las emisiones del mercurio en el transporte; fue la base para que se concediera el premio “Queen´s Award 2006” a la innovación empresarial. Gracias al desarrollo de la tecnología de los equipos BALCAN, entraron en vigor las nuevas reglamentaciones en el Reino Unido el 1° de julio de 2007, se denominan Normas WEEE, y cubren Equipamiento eléctrico y electrónico para residuos de todo tipo. Estas normas son la base para los reglamentos en otros países.
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Consecuentemente; la trituradora de lámparas (Crusher) debe ser de diseño tal, que permita generar un producto tal que tenga condiciones ideales para los procesos subsiguientes en la secuencia de pasos del reciclaje de lámparas y procesamiento del polvo blanco para extraer las “Tierras Raras”.
Comentarios 1. A pesar que la trituración en seco es mandatoria por razones ambientales; también lo es, porque optimiza la recuperación del mercurio de tales lámparas; causa extrañeza que se han visto tesis de grados de institutos universitarios que intentan re-desarrollar la trituración en agua. 2. Convenio de Minamata El 16 de agosto de 2017, entró en vigor el Convenio de Minamata sobre el mercurio, un tratado mundial para proteger la salud humana y el medio ambiente de las emisiones antropogénicas de mercurio y los compuestos de mercurio. Tristemente, si bien muchos países han firmado el convenio de Minamata una cantidad grande de países no han tomado iniciativas o acciones respectivas. El iniciar procesos mediante la trituración correcta es el primer paso que se debería hacer para ir evitando que el mercurio se siga vertiendo o depositando en ligares incorrectos. En el link siguiente, ubique su país y verifique el status respecto del Convenio de Minamata http://www.mercuryconvention.org/Pa%C3%ADses/tabid/5694/language/esCO/Default.aspx Luego compare si su país ha hecho campaña real para la eliminación del mercurio y en específico si ha generado leyes y/o condiciones tales que permita reciclar las lámparas con mercurio. O, al menos, que genere las condiciones para que las lámparas sean llevados a un lugar especial para un confinamiento temporal (triturada correctamente) y luego procesados de manera tal que sea separado el mercurio de sus componentes básicos.
3. No todos los procesos de reducción de volumen de las lámparas es conveniente para poder recuperar el Polvo Blanco de las lámparas fluorescentes para recuperar luego, no solo el mercurio, sino también las llamadas “Tierras Raras”. Si el proceso de trituración es incorrecto, valga decir, que se genere mucho polvo de vidrio, no solo colapsan los filtros de retención de polvos, sino también se dificultan los procesos “aguas abajo” como remoción de mercurio y otros. 4. En virtud que estas lámparas tienen Mercurio; entonces las bombillas del tipo fluorescentes se DEBEN PROCESAR SOLAMENTE en SECO.
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El triturador o “Lamp Crusher” fabricado por BALCAN ENGINEERING LIMITED en el Reino Unido, es la selección óptima.
En países, en los cuales, sea por ausencia de bases legales que obliguen al reciclaje de lámparas o que garanticen una factibilidad económica del reciclaje de lámparas; se triturarán las lámparas y se almacenarán en barriles, pipas o cilindros hasta tanto haya manera de deshacerse de tal material procesando adecuadamente las lámparas. Se pueden iniciar estos procesos mediante al menos estos dos (2) escenarios. 1. Prohibir que las lámparas vayan a un vertedero. Se emite previamente una ley que obliga que las lámparas deben ser triturados y luego confinadas en un espacio especialmente habilitado a estos efectos. Esa misma ley dará un plazo de digamos 3 a 5 años para que luego de ese período todas las lámparas deberán ser procesadas (recicladas) en forma correcta. Se deberán reciclar las lámparas pretrituradas de los años anteriores. 2. Otra alternativa para un país que no haya tenido realmente un proceso oficial liderado por el Estado, es iniciar un proceso BOT (Comprar, Operar, Transferir según siglas en Ingles). De esta manera, el ganador del contrato BOT recibirá financiamiento local y si se combina con el cobro en aduana de un impuesto al reciclaje por cada lámpara que sea importada y/o fabricado. De esta manera, al Estado le sale gratis el proyecto y se cumple con el Convenio de Minamata y con el ambiente. El triturador fabricado por BALCAN, es el equipo ideal por minimizar la generación de polvo, minimizar la posibilidad de emisiones de mercurio, generar partículas de vidrio óptimas para su procesamiento ulterior y es el que tiene los menores costos operativos. Todo esto se va a demostrar en el documento. Comentario Inicial importante Una de las razones por las cuales los equipos fabricados por BALCAN ENGINEERING LIMITED tienen una calidad u funcionalidad (performance) tan excepcional; es que BALCAN es usuaria de sus propios equipos. Esto quiere decir, que el diseño de los equipos es producto de su propia experiencia en campo y codiseñadas con los usuarios de los mismos. En Resumen; Los equipos BALCAN son producto de la experiencia en uso real y no un mero invento en una mesa de dibujo.
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EQUIPOS TRITURADORES Triturador o Crusher fabricado por BALCAN
Se muestra un triturador de lámparas BALCAN con sus diferentes componentes
El equipo triturador fabricado por la empresa BALCAN es el único triturador fabricado por una empresa recicladora de lámparas; consecuentemente este equipo incluye detalles técnicos incorporados por la experiencia de BALCAN en sus propias actividades.
Es un equipo que sin problemas puede trabajar más de 8 horas seguidas. Es extremadamente ergonómico y muy seguro para el trabajador. El trabajador no realiza esfuerzo de “peso” o izamiento al cambiar barriles o filtros. Cumple la norma de que el proceso de trituración inicia estando la lámpara o foco completamente confinada dentro de la misma. Puede procesar cualquier tipo de foco sin usar adaptaciones especiales. El filtro de polvo se cambia luego de un promedio de 25(+) barriles procesados. El filtro de carbón se cambia luego de unos 2 años o más. Dado que las lámparas son triturados para generar trozos grandes para facilitar la descontaminación posterior, no se genera polvillo de vidrio que tapa el filtro aumentando los costos de los desgastables. Como la maquina tiene componentes que giran lento el desgaste de los elementos es virtualmente “cero”. Como no usa elementos giratorios para pulverizar no hay que cambiar cuchillas ni cadenas giratorias. Permite la incorporación de entre 6 a 8 tubos fluorescentes al mismo momento, con lo cual, es costo de Mano de Obra baja increíblemente. Muchas más bondades por su diseño.
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NORMAS CONSTRUCTIVAS DE LA TRITURADORA/CRUSHER BALCAN Mediante un estudio realizado en la facultad de Ingeniería en geología, Minas, Petróleo y Ambiental de la Universidad Central del Ecuador, se confirmó en forma independiente que la trituradora o Crusher de BALCAN está diseñada y fabricado acorde al menos a las siguientes normas de ingeniería o estándares de la British Standards Institution (BSI):
Portada de la Tesis de Grado respectiva
- BS EN 294: Seguridad de las máquinas - Distancias de seguridad para evitar que se alcancen zonas peligrosas con los miembros superiores. - BS EN 811: Seguridad de las máquinas - Distancias de seguridad para impedir que se alcancen zonas peligrosas con los miembros inferiores. - BS EN 626-1: Seguridad de las máquinas - Reducción de los riesgos para la salud debido a sustancias peligrosas emitidas por las máquinas. Principios y especificaciones para los fabricantes de maquinaria. - BS EN 626-2: Seguridad de las máquinas - Reducción de los riesgos para la salud debido a sustancias peligrosas emitidas por las máquinas. Metodología que conduce a los procedimientos de verificación. - BS EN 953: Seguridad de las máquinas - Guardias. Requisitos generales para el diseño y construcción de resguardos fijos y móviles. - BS EN ISO 13849-1 (BS EN 954-1): Seguridad de las máquinas - Partes relacionadas con la seguridad de los sistemas de control. Principios generales para el diseño. - BS EN 1050: Seguridad de las máquinas - Principios para la evaluación de riesgos. - BS EN 1088: Seguridad de las máquinas - Dispositivos de enclavamiento asociados a resguardos. Principios de diseño y selección. - BS EN 1093-1: Seguridad de las máquinas - Evaluación de la emisión de sustancias peligrosas en el aire. Selección de los métodos de ensayo. - BS EN 1093-2: Seguridad de las máquinas - Evaluación de la emisión de sustancias peligrosas en el aire. Trazador de gas, método para la medición de la tasa de emisión de un contaminante determinado. Chalet’s “La Boyera”, Qta.: 11-2. Urb. La Boyera, Caracas, Venezuela. PO Box: 68799, Caracas 1062-A, Venezuela E-mail: wolf.essig@yahoo.com
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Triturador Bulb-Eater fabricado por Air-Cycle Esta trituradora funciona en base a una cadena giratoria de alta velocidad que en general “pulverica” el vidrio lo que reduce la vida de los filtros (por el polvo de vidrio), además que impone grandísimas vibraciones en caso de lámparas CFL cuando entran las cadenas giratorias en contacto con la base de plástico de tales CFL. Este diseño (Ver patente en ANEXOS), originalmente solo fue creado para reducir el volumen de los tubos fluorescentes sin tomar en cuenta el “qué hacer” con el material reducido. Ni siquiera la importancia del mercurio es tomado en cuenta en la patente. Entrada opcional para tubos fluorescentes en forma de “U” Cada diámetro de tubo Fluorescente y largo de tubo fluorescente requiere de un accesorio tubular específico opcional
Posteriormente se le hizo una adaptación al BulbEater para aceptar lámparas fluorescentes en forma de “U”. Sin Embargo NO puede procesar tubos fluorescentes circulares de 12”. Luego se adapta un accesorio (opcional) para procesar CFL. En el momento que la base del CFL entra en contacto con cadena giratoria se generan altos impactos y consecuentemente desgaste de los rodamientos del motor.
Este adaptador opcional permite la entrada de lámparas CFL pero No acepta tubos fluorescentes circulares de 12”
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Estos diseños de trituradoras con elementos rotativos a alta velocidad NO son equipos del tipo industrial, y, si bien, no son excesivamente costosas, las mismas tienen el aspecto negativo que requieren un excesivo gasto de dinero en filtros. El filtro primario implica dos cambios de filtro por barril de material lo que implica levantar toda esa maquinaria y emitir dos (2) veces mercurio por barril al trabajador, a su ropa y al ambiente. Cumple el equipo Bulb-Eater las nuevas normas para procesar lámparas? Definitivamente no cumple los nuevos estándares de seguridad y ambiente. Tanto es así la situación, que en varios estados de USA ya no se permite la venta de este equipo. De la web del fabricante se presenta la nota que hace mención de este detalle.
No disponible (vendible) en estos estados de USA…
De la página web siguiente se tiene algo similar: http://www.grainger.com/product/AIR-CYCLE-Bulb-Eater-4AVE9
Se señala que el equipo Bulb Eater NO se puede vender en Canadá ni en Australia. En algunos manuales de operación y/o marketing adicionan la nota “ This item is restricted for international sale” lo cual indica que este equipo está restringido para ventas internacionales ya que hay muchos países en los cuales no se permite su uso.
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Por otra parte, es de mencionar que este tipo de diseño incumple uno de los requerimientos obligados hoy en día; que es el hecho que los procesos de trituración SOLO deben iniciarse cuando las lámparas están TOTALMENTE CONFINADAS y no muestren presencia al ambiente. Al usar el Bulbeater y diseños similares, los tubos están expuestos al ambiente cuando se inicia la operación de las maquinas. Es muy usual que los tubos se quiebren al ser succionados. Por lo tanto, en ese momento el polvo blanco con mercurio estará en el ambiente contraviniendo la filosofía de no tener mercurio en el ambiente. La sensibilidad a la roturas de los tubos fluorescentes es tal que el mismo Manual del Operador hace clara advertencia al respecto…… De las “Recomendaciones de Uso” que están en la Pág. 13 del Manual del Operador,
podemos observar lo siguiente:
Del Punto 2 En caso que el operador se confunda de adaptador al introducir una lámpara o introduzca una lámpara con diámetro menor al del adaptador existe alto nivel de riesgo de rotura del tubo en el lugar de trabajo exponiendo al operador y el ambiente al mercurio. Comentario: Por otro lado, el que el operador tenga que ir cambiando los adaptadores para los diferentes tipos de lámparas hace que el ambiente y el operador queden innecesariamente expuestos al mercurio ya que las puntas del adaptador que encajan en el equipo estarán contaminadas de mercurio.
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Del Punto 3 Es tendencia que los tubos fluorescentes tengan un extremo muy oscuro (quemado). El mismo Manual de Operador requiere que ese extremo sea introducido inicialmente para evitar roturas del tubo contaminando al operador y al ambiente. Comentario: Nuevamente el Manual del Operador advierte de riesgo de rotura del tubo. Del Punto 4 El Manual de Operación señala que de introducirse tubos fluorescentes que hayan estado “encintados” inducirá a que los tubos se quiebren contaminando al operador y al medio ambiente. Comentario: Es usual que personal de mantenimiento amarre con cinta engomada (tape, tirro, etc.) los tubos fluorescentes. Eso se hace para que en el almacén los tubos no rueden o se muevan. Más aún, señalan que luego de pasar tubos que hayan sido “encintados” deberá removerse el adaptador para tubos y lavarlo internamente con solventes.
Equipo Industrial o equipo de uso esporádico. Si se toma lectura de la Pág. 9 del Manual del Operador del equipo usado como referencia, podrá encontrar que el mismo fabricante señala que en un período de ocho (8) horas no deberá llenarse más de un (1) solo barril de material triturado.
Esto significa que en un período de 8 horas no se puede procesar más de entre 300 a 1300 lámparas por día dependiendo del tamaño o tipo de lámpara. Pero se llega a esa cifra???
Incongruencias técnicas; mentiras o errores de cálculo (tiempo vs. cantidad) Sin especificar la referencia del tipo de lámpara, algunos manuales de operación señalan que el filtro de carbón activado dura 1500 horas de uso equivalente a un millón de lámparas. Esto implica que el operador debería introducir cada 5,4 segundos un tubo fluorescente en el equipo (5400000 Seg / 1000000 Lam = 5,4 seg por lámpara). Esta velocidad de introducción es completamente imposible de hacer en for a continuada con este diseño.
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En el mejor de los casos, es que cada lámpara se introduzca en unos 20 segundos y no cada 5,4 segundos. Procesar un tubo cada 20 segundos Esto es demasiado lento para una empresa. Es más, si en un barril se pueden meter 1300 tubos T8 trituradas y usando una velocidad continuada de 20 segundos (lo cual no es fácil ya que operador necesita reposar) se tiene que ((1300 Tubos x 20 segundos) / 3600)= 7,2 horas (esto implica que el equipo estará trabajando al límite con un solo barril al día acorde al fabricante, ya que su manual de operación señala que el límite es 8 horas por día para este equipo.
Cambios de filtros y exposición del Mercurio al ambiente y al operador. Pues bien del Manual de Operación se señala que al menos por cada barril deberá cambiar dos (2) veces el filtro de primera etapa (Bolsitas Filtrantes) Esto implica que por cada barril el operador y el ambiente se expondrán dos (2) veces a un filtro lleno de polvo blanco con mercurio… Adicionalmente se señala en el apartado respectivo que…..
…. que por cada diez (10) barriles se deberá cambiar el filtro secundario o HEPA mas el Spinner que es la pieza con las cadenas giratorias. Obsérvese la tapa interior de la trituradora y la secuencia de cambio de cadenas.
El lector observará que en las imágenes los componentes visibles están limpios. Pero la realidad es que luego de diez (10) barriles todos esos componentes estarán llenos de Polvo Blanco con Mercurio. Este Polvo Blanco es el que tiene el mercurio.
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Por otro lado, al remover la cubierta de la trituradora que tiene un peso de unos 55 Kg. para poder cambiar la cadena, es muy obvio que al colocar la pesada pieza en una mesa; en el momento de colocar la tapa encima de la mesa obligatoriamente caerá polvo blanco a la mesa; eso implica contaminación con mercurio. Como se limpiará la mesa? En caso que haya ventilación cruzada hay que entender que el polvo flotará en el ambiente. Es este un proceso ambientalmente correcto? Definitivamente no.
Tiempo de exposición al mercurio en el momento del cambio del Spinner (cadena). El Manual de Operación señala en su Pág. 14 que el cambio de barril no debe tardar mucho menos que dos (2) minutos para evitar excesiva exposición a vapores de mercurio.
Basada en la recomendación del Manual de Operación, tenemos que preguntarnos dos detalles de importancia al cambiar el Spinner o cadena: Cuanto tiempo se requiere para cambiar el Spinner o cadena? Cuanto vapor de mercurio se desprenderá del polvo que contamina los elementos expuestos?
Filtro de Carbón o de tercera etapa del equipo de referencia. Es de hacer mención que el filtro de carbón activado no tiene señalada en el Manual de Operación una cantidad de vida probada por uso real del equipo. De hecho se señala que se tiene una “vida calculada”.
Se genera la pregunta; del porqué el fabricante no señala una “vida probada” ?
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Obsérvese este estudio……
Los notas o quejas en tal informe hablan por sí mismo por lo que no se harán notas al respecto; sin embargo es claro que la manera de haber medido las emisiones para el test de emisiones no implicaba que la maquina estuviese trabajando todo el tiempo; por lo expuesto, la totalidad de las emisiones son menores por no haber procesamiento de lámparas. En caso necesario se puede profundizar en el tema por separado.
Adicionalmente se señala en catálogos anteriores que el filtro de carbón (el tercer filtro) tiene una vida equivalente a la vida del equipo..,. Esto no es una especificación muy válida ya que no se señala cual es realmente la vida del equipo.
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Otras trituradoras sobre barril que usan elementos giratorios (se usan como ejemplo los equipos E-Lampinator y Dextrite). Este tipo de trituradoras funcionan en base a una cuchilla o cruz girando a alta velocidad tienen la misma filosofía de trabajo que la que usa cadenas giratorias que en general “pulverizan” el vidrio de los bombillos que se procesan. Por el gran nivel de polvo blanco con mercurio y polvo de vidrio que se genera por los impactos; se reduce grandemente la vida de los filtros y la vida del motor mismo. Recordemos el caso de las cadenas del Bulbeater con su elementos giratorios:
El equipo de cadenas giratorias requiere que las cadenas se cambien cada 10 barriles o menos.
El equipo de cuchillas giratorias (Dextrite) requiere que las cadenas se cambien cada 10 barriles o menos. La cuchilla de la derecha (E-Lampinator) tiene filos que se desgastan rápidamente ya que golpean a una rata 3400 veces por minuto. La cruz de la imagen izquierda genera mínimo 6800 impactos por minuto.
Tomando en cuenta que estos elementos giran pulverizando las lámparas a velocidades de unos 1700 RPM, es fácil imaginar las grandísimas vibraciones por impacto que debe soportar el eje del motor y los daños por impacto en la cuchilla o cadena giratoria al procesar las lámparas CFL (lámparas ahorradoras).
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NOTA Histórica. Estos diseños de trituradores de lámparas con elementos giratorios a alta velocidad y que en general tienen mucho mas de 20 años de antigüedad; fueron diseñados originalmente para reducir el volumen que representaban los tubos fluorescentes (luminarias existentes en aquel entonces, y, sin tomar en cuenta el “qué hacer” con el material reducido ya que no había interés en extraer las llamadas “Tierras Raras” del polvo blanco. Por eso no importaba que hubiese gran cantidad de polvo en el barril. (Ver Patente en ANEXO) Con el tiempo, al incrementarse el uso de los CFL (ahorradores); tales fabricantes anexaron un cajón para que por esa adaptación pueda meterse los bombillos ahorradores. Sin embargo, el efecto de los impactos en el motor y las cuchillas es en extremo dañino.
Cumplen los equipos de estos elementos rotativo las nuevas normas para procesar lámparas? Definitivamente los equipos con estos elementos giratorios no cumplen los nuevos estándares de seguridad y ambiente. Recordemos la nota relativa pare el caso del Bulbeater…..
No disponible (vendible) en estos estados de USA…
En general, siendo el Bulbeater, el E-Lampinator y el Dextrite basado en la misma filosofía de diseño salvo por el elemento giratorio que en lugar de una cadena tiene cuchillas; las deficiencias del Bulbetaer y las prohibiciones de venta en muchas partes en el Mundo son extrapolables al E-Lampinator, Dextrite y diseños similares.
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Cambios de filtros de los equipos E-Lampinator y Dextrite Una constante que se observa en los equipos destructores de lámparas con elemento giratorio a alta velocidad, es el extremo requerimiento o cambios de filtros por el exceso de polvo blanco con mercurio y de polvo de vidrio que se genera en el proceso. El equipo con más requerimientos de cambios de filtros y elementos desgastables es el E-LAMPINATOR. Tomando del catalogo de la lista de precios del E-Lampinator se observa el listado de la gran cantidad de cambios de elementos.
Se reemplaza por daños por impacto
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Estimo de importancia recordar con estas imágenes el hecho de que cada vez que se cambien los filtros y las cuchillas o elementos giratorios se debe prever que habrá una inmensa cantidad de polvo con mercurio en los elementos que a ser cambiados.
El lector observará que en las imágenes los componentes visibles están limpios. Pero la realidad es que luego de 10 o 16 barriles (según fabricante) todos estos componentes estarán llenos de Polvo Blanco con mercurio. Por otro lado, al remover la cubierta de la trituradora que tiene un peso de unos 55 Kg. para poder cambiar el elemento giratorio, es muy obvio que se deberá colocar la pesada pieza en una mesa de trabajo. En el momento de colocar la tapa encima de la mesa obligatoriamente caerá polvo blanco a la mesa y al ambiente; eso implica contaminación con mercurio. Como se limpiará la mesa? En caso que haya ventilación cruzada hay que entender que el polvo flotará en el ambiente. No hay que olvidar que las herramientas de apernado se contaminarán también. Es esto un procedimiento correcto? No lo es…. Cuento tiempo puede estar el equipo lleno de polvo expuesto al ambiente? Esta pregunta es muy importante tomarla en cuenta…..
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Filtro de Carbón del equipo de referencia (E-Lampinator). Es de hacer mención que el catalogo del equipo E-Lampinator no señala con que sustancia está activado el carbón; no señala que tipo de origen tiene el carbón (mineral o vegetal), ni señala cuales son los valores medidos de las emisiones ni otros detalles técnicos.
Algo de Ergonomía Obsérvese en la foto de equipos con elementos giratorios la dificultad existente a la hora de introducir los tubos largos. Es un hecho importante que el operador tenga comodidad en el trabajo; no es solo para mantener un concepto de ergonomía, sino porque de esta manera se trabaja en forma más rápida pero esencialmente mucho mássegura.
Aparte de la lentitud de la operación al introducir de a un tubo a la vez, es de entender que un tubo introducido de esta manera, es fácil que se rompa y expulse el mercurio al ambiente.
Es de imaginar que la caída del bombillo CFL (ahorrador) desde unos 60 cm. de altura en el cajón hará que se parta el vidrio en la caída. Consecuentemente, el accesorio tipo cajón será una fuente de emisiones ya que antes que se cierre la compuerta ya habrá escapado el mercurio.
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Costos Operativos Los Costos Operativos sumados al Costo Inicial (adquisición) definen cuan rentable es un equipo o una maquina dentro de la empresa. Esto naturalmente en paralelo a variables de Seguridad e Higiene Industrial y elementos similares. Lamentablemente ciertas gerencias o empresas solo ven el costo inicial y no el costo a lo largo de la vida útil de la maquinaria. A estos efectos usaremos un funcionamiento durante 4 años a la velocidad del triturador BALCAN y lo compararemos a los costos operativos de un equipo E-Lampinator. Un equipo triturador BALCAN puede procesar 1250 barriles de lámparas fluorescentes usando apenas 50 filtros de polvo más una carga de repuesto de carbón activado. Si bien los filtros de polvo BALCAN pueden durar 30 barriles para marguen de seguridad y holgura usaremos la medida de 25 barriles por filtro de polvo. Consecuentemente; con la adquisición de la trituradora mas 50 filtros para polvo y una recarga de carbón activado; se tiene un rango de trabajo de 4 años operando a carga de trabajo industrial que podemos estimar en unos 6 barriles de material triturado por semana. Puede ser más años a media carga. En todo caso; el hecho es que durante estos 4(+) años; el operador o cliente de BALCAN NO tiene que pagar otros costos de repuestos, filtros, desgastables o elementos similares. En el ejemplo adjunto; se observa que sin incluir la paleta o embalaje de exportación; el costo de un E-Lampinator mas sus repuestos llegan a costar 70 mil US$ en el periodo evaluado. Naturalmente hay que tomar en cuenta, que ya el E-Lampinator no es un equipo que se adecúa a las normas de emisiones ni de trabajo vigentes. NOTA: Es importante mencionar que los cálculos se hacen SOLAMENTE a la rata de un barril por día. Ya en paginas anteriores hemos demostrados que el Bulbeater y el E-Lampinator solo pueden procesar un barril por día de lámparas sin sobrepasar las 8 horas de trabajo. BALCAN puede procesar de 6 a 10 veces más tubos fluorescentes (que es la referencia) ya que puede introducir 6 tubos o más a la vez en el triturador. Sin embargo, para que una empresa logre esta producción tendría que tener dos/tres equipos E-Lampinator o similar.
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A continuación se presenta una tabla Excel de costos para uso en 4 años de un equipo E-Lampinator con máximo 6 barriles por semana.
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OTRO DETALLE (Costo de “Mano de Obra”) Mano de obra…y velocidad de trabajo. Si el tiempo que dura agarrar un tubo y meterlo en el huequito del alimentador o TUBO del E-Lampinator o del Bulbeater es digamos 30 segundos…. En ese mismo tiempo el operador de BALCOAN agarra de una vez 6 tubos (ver video https://youtu.be/CLhd7laxyxs) o sea que un operador con equipo BALCAN tiene una producción 6 veces más alta. Si el operador/reciclador, digamos cobra 2 dólar por triturar y resguardar una lámpara… del cual digamos 0,1 US$ es mano de obra del triturador mas depreciación del equipo triturador, electricidad y traje de protección y permisos…. La reducción en costo de la Mano de Obra es muchísimo más conveniente si se usa el equipo BALCAN. Hay diferentes puntos de vista que se pueden usar para comparar… usemos solo unos
Balcan 1200 tubos por barril a 6 tubos por movimiento cada 30 segundos 1200 / 6 = 200 cargas de operador @ 30 segundos = 6000 segundos 6000 segundos son 100 minutos = 1,7 horas. Llena un barril en 1,7 horas
Lampinator o Bulb-Eater 1200 tubos por barril a 1 tubo (cargas) por movimiento cada 30 segundos 1200 x 30 = 36000 segundos = 600 minutos = 10 horas Lo que un operador de BALCAN hace en 1,7 horas el operador con E-Lampinator hace en 10 horas… Quiere decir que a las 2 horas el operador de BALCAN está listo para otras actividades de la empresa... En el caso de una empresa que use los otros equipos, entonces la empresa debe tener un obrero dedicado SOLAMENTE a triturar. Esto es un costo mayor en Mano de Obra. En consecuencia, en caso de usar el E-Lampinator o BulbEater, la empresa debe tener un operador asignado lo que incrementa el costo por Mano de Obra en forma fuerte ya que debe tener contratado un obrero solamente para el BulbEater o E-Lampinator.
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COMENTARIOS FINALES Si bien se puede hacer un análisis mucho más completo en el cual se incluyan elementos estadísticos y de otra índole, se considera que la información aquí señalada es suficiente para que el potencial comprador de una trituradora de lámparas tenga una base de evaluación y/o comparación para determinar en forma conveniente, rápida y precisa cual equipo usar para sus actividades. En todo caso, es la opinión del aquí abajo firmante, que la decisión final claramente señala al equipo triturador de lámparas de BALCAN como la elección correcta. La intención del presente documento ha sido el de instruir al lector en elementos que en parte solo se sabrían una vez adquirido el equipo triturador (luego de operarlo) y luego de recibir el Manual de Operación. De hecho, se puede observar que ni el E-Lampinator, ni el Dextrite muestran sus manuales de operación en la internet. Porque será este hecho? Algo que esconder? Si el operador trabaja con trituradores de lámparas de diseño antiguo y no cónsone con las exigencias actuales, o no es una persona entrenada, lamentablemente tanto él como persona y el ambiente, sufrirán las ineludibles consecuencias de una mala compra años después sin siquiera saber que los originó. Hay otros aspectos que hacen de BALCAN un equipo triturador superior a otros que existan en el mercado; sin embargo, se considera que con lo aquí expuesto, se han presentado evidencias suficientes para la elección correcta o que permitan justificar una acertada decisión del usuario.
En la espera de haber facilitado el proceso de selección de la triturada de lámparas o focos adecuada además claro, de colaborar con el ambiente.
Respetuosamente Ing Wolfgang Essig Email; wolf.essig@yahoo.com
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ANEXOS DOCUMENTOS ADICIONALES (Certificado ISO 9000 vigente de BALCAN, Cinética del azufre en los filtros de carbón activado, patente de 1986 tipo Bulbeater, manuales de operación, etc.
A-. BALCAN tiene certificado ISO 9000 vigente, con lo cual se garantiza trazabilidad de sus procesos y por consiguiente es respaldo de su calidad y cumplimiento de normas internacionales. Este documento no ha sido presentado por los otros fabricantes. B-. Patente de 1986 el cual muestra un diseño Bulbeater con cadena giratoria (aunque es aplicable a cuchillas giratorias). Es interesante que en esa época se hablaba de pulverizar el vidrio y que además, la función era reducir el volumen de almacenamiento de los tubos fluorescentes. Ni siquiera estaba diseñado el equipo tomando en cuenta los requisitos modernos que son aplicables más de 30 años después. El equipo BALCAN definitivamente no es simplemente una adaptación de un diseño de hace 30 años. El equipo BALCAN es un diseño apto inclusive para los CFL C-. Patente de 1993 el cual muestra un diseño DEXTRITE; equipo este que usa una cuchilla giratoria. Como se puede observar, la inclusión de filtros de carbón activado para retener vapores de mercurio. Se puede observar que no se es señalado con que sustancia está activado el carbón activado. Como se puede observar, tampoco se es señalado el tipo de granulometría de los filtros. Se puede observar también, que este diseño fue realizado antes de la inclusión de las CFL y el sistema de cuchillas es el mismo hace 26(+) años. Cuchilla de alto impacto por las bases de la CFL D-. Ruta de los tubos en un triturador BALCAN. Cuando el operador suelta los tubos, se cierra una compuerta y estando los tubos en un ambiente confinado los tubos son triturados sin peligro que si se rompen, alguna partícula salga al exterior. Seguridad total. E-. Para entender las razones para activar con Azufre el “carbón activado” y no con otro activador; se suministra el documento adjunto que explica la “Cinética entre el Mercurio y el Azufre”. F-. Carbón Activado (con Azufre) usado por BALCAN. Los otros fabricantes se limitan a solo señalar que es un “carbón activado el que usan”, por no señalan el componente de activación usado. G-. Los equipos BALCAN se suministran con el manual de Instalación y Operación en idioma castellano y no solo en idioma inglés, y, además está disponible en interne. En caso se desee una copia del mismo, favor enviar un email al que aquí suscribe y se le enviará una copia respectiva.
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Certificado ISO 9000 vigente de BALCAN (lo tienen los demás?)
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This is to certify that:
Balcan Engineering Limited Banovallum Court Boston Road Industrial Estate Horncastle LINCS LN9 6JR UNITED KINGDOM operates a
QUALITY MANAGEMENT SYSTEM which complies with the requirements of
ISO 9001:2015 for the following scope The provision of a fully traceable recycling & disposal service for managing 'end of life' gas discharge light sources; the manufacture and supply of the Balcan Emergency Life Line (B.E.L.L.); and the manufacture and supply of hypodermic needle & syringe destructor. The Design Build and Supply of Recycling Machines
Certificate No: QEC23360 Issued: 09 April 2018
Originally Certified: 05 March 2002
Expires: 31 May 2021
Current Certification: 05 April 2018
Nicole Grantham General Manager SAI Global Certification Services
Registered by: SAI Global Certification Services Pty Ltd (ACN 108 716 669) 680 George Street Sydney NSW 2000 Australia with SAI Global Assurance Services Ltd Partis House Davy Avenue Knowlhill Milton Keynes MK5 8HJ United Kingdom (“SAI Global�) and subject to the SAI Global Terms and Conditions for Certification. While all due care and skill was exercised in carrying out this assessment, SAI Global accepts responsibility only for proven negligence. This certificate remains the property of SAI Global and must be returned to SAI Global upon its request. To verify that this certificate is current please refer to SAI Global On-Line Certification register at http://www.saiglobal.com
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Patente de 1986 de un diseño Bulbeater con cadena giratoria (aunque es aplicable a cuchillas giratorias). Es interesante que en esa época (hace mas de 30 años...) se hablaba de pulverizar el vidrio y que además, la función era reducir el volumen de almacenamiento de los tubos fluorescentes. Ni siquiera estaba diseñado el equipo tomando en cuenta los requisitos modernos que son aplicables más de 30 años después, ni para ser usado con lámparas CFL
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Patente de 1993 de un diseño DEXTRITE con cuchilla giratoria Patente de 1993 el cual muestra un diseño DEXTRITE; equipo este que usa una cuchilla giratoria. Como se puede observar, la inclusión de filtros de carbón activado para retener vapores de mercurio. Se puede observar que no se es señalado con que sustancia está activado el carbón activado. Como se puede observar, tampoco se es señalado el tipo de granulometría de los filtros. Se puede observar también, que este diseño fue realizado antes de la inclusión de las CFL y el sistema de cuchillas es el mismo hace 26(+) años. Cuchilla de alto impacto por las bases de la CFL
Es interesante que en esa época (hace mas de 30 años...) se hablaba de pulverizar el vidrio y que además, la función era reducir el volumen de almacenamiento de los tubos fluorescentes. Ni siquiera estaba diseñado el equipo tomando en cuenta los requisitos modernos que son aplicables más de 30 años después, ni para ser usado con lámparas CFL
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Ruta de los tubos en un triturador BALCAN. Cuando el operador suelta los tubos, se cierra una compuerta y estando los tubos en un ambiente confinado los tubos son triturados sin peligro que si se rompen, alguna partícula salga al exterior. Seguridad total.
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Cinética entre el Azufre y el Mercurio Para entender las razones para activar con Azufre el “carbón activado” y no con otro activador; se suministra el documento adjunto que explica la “Cinética entre el Mercurio y el Azufre”.
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High Performance Activated Carbons A Study of Research & Development of Impregnated Activated Carbon for Mercury Removal
In contrast to all other metals, mercury is in the liquid state at room temperature and has a relatively high vapour pressure. The inhalation of mercury vapour and mercury compounds is very dangerous as the inhaled mercury is accumulated and leads to a severe health risk. As mercury or mercurycontaminated raw materials are used in numerous industrial processes, mercury is often released via waste water and waste air. Mercury emissions mainly originate from the following processes; 1.
plants for fossil fuel and waste combustion.
2.
alkalichloride-electrolyses according to the mercury cell process.
3.
battery and catalyst factories.
4.
production of mercury-containing chemicals and fungicides.
5.
production of electric switches, measuring instruments and fluorescent lamps.
Apart from its toxic properties, traces of mercury poison many industrial catalytic processes. In the removal of mercury from product and waste gases, ‘wet processes’
(oxidizing scrubbings) or ‘dry processes’ (adsorption processes) are used successfully. For many applications adsorption processes, which may be operated with different adsorbents, have clear economical and technical advantages
Test method To test the different samples of impregnated activated carbon a suitable method had to be developed. The purification efficiencies of the adsorbents were investigated under dynamic conditions. To this end, a model gas polluted with 2.2 mg Hg m-3 flowed through an adsorber (flow rate = 0.3 m s-1) filled to 0.2 m with the adsorbent to be examined. The purification efficiencies were monitored using an atomic absorption spectrometer. The test conditions are displayed in Figure 1.
Test results Activated carbon is a suitable adsorbent for the adsorptive removal of numerous organic and inorganic compounds from the liquid and gaseous phases. The non-impregnated activated carbon D 47/4 is basically suited for the adsorptive removal of mercury from waste
air streams, but only a slight dynamic adsorption capacity would be observed. Results reported in Figure 2 show the mercury elimination rate as a function of the time on stream. Due to the long service life of the impregnated activated carbon the time is plotted in logarithmic scale. The test was terminated at a mercury-breakthrough of 50% after an activated carbon service life of 130 h.
To operate an economic adsorption process the purification efficiency and the adsorption capacity of the activated carbon have to be increased significantly by suitable impregnation. Due to the substances applied at the internal activated carbon surface the separation mechanism also changes. Mercury is no longer removed by adsorption but by chemisorption. Early work by Stock showed that impregnation of the activated carbon with iodine leads to clear improvement of the mercury adsorption capacity. The first application of iodine impregnated activated carbon was its use as filter material in breathing apparatus which was used to provide risk free stay in rooms with mercury vapour. Figure 2 shows clearly that the purification efficiency and service life of the activated carbon D 47/4 was increased eight times by an impregnation with 2 wt% potassium iodide. The mercury reacts under the catalytic effect of the activated carbon to mercury iodide. The adsorption mechanism at the iodized activated carbon surface has, however, not been clarified.
A technically applied method to improve the activated carbon is impregnation with sulfuric acid. If the activated carbon is impregnated with 8wt% sulfuric acid the mercury elimination rate and, above all, the adsorption capacity is considerably improved (Figure 2). A further improvement of this product can be attained if the activated carbon also contains 0.1-5 wt.% iodide ions in addition to the sulfuric acid (5-50 wt%).
elimination rate of 99% is still achieved. In Table 1 the advantages and disadvantages of the various impregnated activated carbon samples are compared and evaluated in terms of purification efficiency, adsorption capacity and corrosion problems. This table indicates that the Sulfur impregnated activated carbon is of most technical value.
Although the purification efficiencies and adsorption capacities of these products are technically satisfactory, acid-impregnated activated carbons are not acceptable for many applications due to corrosion problems. The suitability of activated carbons impregnated with sulfur was described by Sinha and Walker in 1972. Impregnation with sulfur yields a product without corrosion problems. The example of activated carbon D47/4 impregnated with 11% sulfur illustrates in Figure 3 that mercury elimination rates of 94% are still measured after a test time of 3000 h. Recently it was found that impregnation of the activated carbon with potassium iodide and sulfur leads to a further significant improvement of the purification efficiency. The mercury reacts with the potassium iodide to produce mercury iodide in a first quick step. This mercury iodide reacts under the catalytic effect of the activated carbon with the sulfur to mercury sulphide with a reconversion of the iodide ions which are available for further reactions with the mercury. Figure 3 illustrates the good kinetics of activated carbon D 47/4 impregnated with potassium iodide and sulfur. After a test time of 4000 h an
Sulfur impregnated activated carbon The mercury vapour diffusing into the pore system of the activated carbon reacts under the catalytic effect of the activated carbon with the sulfur distributed on the internal surface to mercury sulfide. Hg + S +activated carbon → HgS The kinetics are limited by the following mass transport steps: 1.
diffusion of mercury to the external surface of the activated carbon.
2.
diffusion of mercury into the pores.
3.
adsorption of mercury at the active sites of the activated carbon.
4.
chemisorption of mercury by sulfur.
In addition to the capacity of adsorption, the rate of kinetics is also important in the design of plants. To estimate the effect of the various steps on the kinetics, activated carbons with almost identical pore structures but different grain diameters (5, 4 and 2 mm) were impregnated with approximately 15% + 0.5% sulfur. The effect of grain size on purification efficiency is illustrated in Table 2. With decreasing particle size the elimination rate clearly increases, thus the mass transport and not the chemisorption of the mercury determines the rate at room temperature. During technical use of the adsorbents with smaller grain diameters an improved elimination rate is achieved with identical layer height, however a higher pressure loss has to be overcome. Mercury chemisorption can only take place as long as the accessible surface of the sulfur distributed on the intemal activated carbon surface is covered with a monomolecular layer. In the case of an 11 wt% adsorbed sulfur a stochiometric mercury adsorption of 79 wt% is attained theoretically. If the sulfur dispersity is assumed to be 0.3-0.5, mercury loads of 20-35 wt% can be expected in practical operation. The discharge of spent activated carbon loaded with mercury is carried out by various producers of mercury chemicals. They recover the mercury via a roasting process. In the case of a high mercury load a credit voucher can be obtained.
Application examples Typical examples for the use of sulfurimpregnated activated carbon are the purification of different gases from mercury: 1.
hydrogen produced in electrolytic cells.
2.
mercury-containing natural gases.
3.
waste air from battery and catalyst factories.
A new and urgent problem is the purification of waste gases resulting from the incineration of sewage sludge and waste. The mercury content in sewage sludge is nearly 0.2-2 mg kg-1 dry matter and after incineration there is emission of about 0.3 mg m-3.
A design example shows the advantages of a ‘dry’ adsorption process for the cleaning of, for example, waste air. To clean a gas stream of 10 000 m3 h-1 polluted with a mercury concentration of 2.5 mg m-3
an adsorber with 3m diameter and 0.5m bed depth is required to achieve a purification efficiency of >95% for a service life of 8000h (see Table 3). This example illustrates that high adsorption capacities and good purification elliciencies lead to compact plants and low adsorbent consumptions. Summary Due to environmental considerations mercury must be removed from waste gases of various sectors of industry. Activated carbons are often impregnated with potassium iodide, sulfuric acid or sulfur in the removal of mercury. Sulfur impregnations have proved to be of most technical value. Good elimination rates and high mercury adsorption capacities are obtained. The loaded activated carbons can be discharged and the mercury can be recovered
Ing. Wolfgang Essig T. Cel & Whatsapp: Venezuela +58 (414) 907 4825 // Buzón de voz USA +1 (281) 898 6209 E-mail: wolf.essig@yahoo.com
Carbón Activado (con Azufre) usado por BALCAN. Los otros fabricantes se limitan a solo señalar que es un “carbón activado el que usan”, por no señalan el componente de activación usado.
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NOTAS respecto del Carbón Activado usado y suministrado por BALCAN: Se anexa data del Carbón Activado (fabricado en Alemania) que Balcan usa en sus equipos, material este que es de amplísimo uso en Europa; de hecho, este es el carbón activado que la empresa BALCAN usa en el Reino Unido y los equipos que suministra/exporta. Como se puede notar, el carbón activado usado por BALCAN es fabricado a partir de “Hard Coal” y no de fuentes vegetales como el caso del carbón activado fabricado por Carbomafra de Brasil. En caso que en un país latinoamericano tienen fabricación local de carbón activado, se puede evaluar su aplicabilidad en estas unidades. Es de mencionar, que una de las razones técnicas de usar carbón mineral como base del carbón activado, es que la temperatura de descomposición del carbón activado de origen vegetal como el fabricado por Carbomafra (Brasil) es muy diferente al carbón fabricado a partir de “Hard Coal” como el que será entregado con los equipos BALCAN. Los detalles técnicos que a continuación se suministran, son de interés para el usuario de los equipos que usan carbón activado para retención de vapores de mercurio.. A-. Carbón activado con “Mercury Iodide” (HgI2) (que NO es usado por Balcan) tiene una temperatura de descomposición de 350 C°, es levemente soluble en agua y por ende no pasa TCLP y no puede ser procesado mediante retorta. (Ese no es el caso del carbón de BALCAN). B-. La mayoría de los carbones activados basado en Azufre tienen una temperatura de descomposición > 580 C°, son usualmente muy insolubles y por eso pasan fácilmente TCLP y pueden ser procesados en retorta. Por pasar el test TCLP, pueden ser (según legislaciones locales) ser depositados en un vertedero. C-. Procesar la mayoría de los carbones activado con base azufre no recupera cantidades apreciables de Mercurio por la cinética entre el azufre y el mercurio (fuerte lazo químico) y el que se recupera es mayoritariamente el que no está unido al azufre o es mercurio Libre. D-. Procesar con una retorta el Carbón Activado con azufre, garantiza un Carbón Activado extremadamente libre de “Mercurio Libre” y pasa aún más los test TCLP. E-. Carbón Activado Barato y de pobre calidad tiene el Azufre en la superficie externa (como un coating) en la parte externa de los granos de carbón. El de alta calidad (cómo el usado por BALCAN) tiene sin embargo, el azufre impregnado dentro de las cavidades internas del carbón, lo cual le permite una mayor reacción química (cinética) entre el azufre y el mercurio logrando así absorber una mayor cantidad de mercurio y resistir mayores temperaturas de operación. La menor resistencia a la temperatura (como los fabricados basados en carbón vegetal) hace que ya a partir de unos 200 C° o 250 C° se generen olores desagradables (offgas sulphur vapor) cuando se deseé procesarlos vía retorta.
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A continuación la data técnica del carbón activado de fabricación alemana.
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Manual de Instalación y Operación de BALCAN Los equipos BALCAN se suministran con el Manual de Instalación y Operación en idioma castellano y no solo en idioma inglés; además está disponible en internet. A continuación se muestran las primeras páginas del manual. En caso se desee una copia del mismo, favor enviar un email al que aquí suscribe y se le enviará una copia respectiva.
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BALCAN
TRITURADOR DE LAMPARAS
MANUAL de INSTALACIÓN y OPERACIÓN Triturador o “Crusher” eléctrico con adaptador para ser usado sobre barriles para el procesamiento en seco de lámparas
BALCAN
ENGINEERING LIMITED BANOVALLUM COURT BOSTON ROAD INDUSTRIAL ESTATE HORNCASTLE LINCOLNSHIRE - LN9 6JR UNITED KINGDOM (REINO UNIDO) Tel: +44 (0) 1507 528 500 Fax: +44 (0) 1507 528 528 Correo electrónico: info@balcan.co.uk Sitio web: www.balcan.co.uk
Junio 2015 Versión: Español Neutro / Junio 2015-01
Manual de Instalación y Operación Trituradora. Versión: Español Neutro / Junio 2015-01
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INDICE
Componentes Básicos Instalación del triturador Eléctrico “BALCAN” Secuencia básica para ensamblar Requisitos Eléctricos Máquinas adquiridas para operar a 110/120 Volt Máquinas adquiridas para operar a 220/240 Volt Revisiones o Chequeos preliminares Operación de la Trituradora Proceso o secuencia para apagar la Trituradora Descripción adicional de los componentes eléctricos Transformador (solo para equipos de 110/120 Volts) Inversor y control de frecuencias y velocidad Cierre de la compuerta para retirar el barril Aspectos de Seguridad Industrial Equipo de protección del operador Entrenamiento del operador Emergencias y/o atascamientos Proceso para desatascar la Trituradora Si la Trituradora no funciona…. Mantenimiento Limpieza Filtros Ajuste de la placa de trituración Características de seguridad de la trituradora Sistema de almacenamiento con barriles Sistema de almacenamiento con bolsas Marco para usar con barriles Lámparas combinadas Cambios de los filtros de tela Ejemplo de una Declaración de Conformidad
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03 04 06 11 11 11 12 12 14 15 15 16 17 18 18 18 19 19 20 21 21 21 21 22 23 23 24 25 26 27
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COMPONENTES BASICOS
Con la finalidad de que el lector tenga una referencia básica de cuáles son los componentes representativos de la trituradora, se los muestra en la siguiente imagen. Tolva superior para lámparas no lineales
Alimentador largo tipo rampa
Extractor de aire
Entrada /alimentador para lámparas lineales o tubos fluorescentes
Área de trituración
Unidades de filtrado de aire
Adaptador para barriles
Cuadro metálico o base
IMPORTANTE Debe entenderse que la imagen es solo representativa ya que ciertos componentes como las unidades de filtrado podrían en un futuro ser levemente modificados o tener y otros han sido levemente modificados para mejorar sus cualidades. Sin embargo la geometría básica es la misma.
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INSTALACIÓN DEL TRITURADOR ELÉCTRICO DE LÁMPARAS “BALCAN”
La máquina eléctrica de alimentación ergonómica a baja altura (Lowloader) fabricada por BALCAN consta de las siguientes partes: 1 1 1 1 2 1 4 2 6 6 3 10 2 1
1 1
Unidad o sistema de filtrado (Filter Unit) Extensión del alimentador largo tipo rampa (Hinged Top Chute) Alimentador largo tipo rampa (Central Section / Bottom Chute) Unidad para romper/quebrar bombillos/focos (Breaking Section) Patas frontales (Front Legs) Pata o brazo de apoyo trasero (Rear Support Leg) Juegos de tornillos M8 x 55 mm con sus tuercas para fijar las patas frontales al Triturador Juegos de tornillos M8 x 25 con sus arandelas de resorte a presión para fijar la pata trasera de apoyo al cuerpo del Triturador. Pernos M6 x 10 Tuercas tipo Aerotight M5 con sus arandelas Tuercas tipo Aerotight M5 Tuercas tipo Aerotight M6 Llaves Enchufe o conector a prueba de agua para efectuar la conexión a una fuente de alimentación monofásica adecuada. Los colores del conector pueden ser: AZUL o AMARILLO; acorde al nivel del voltaje solicitado para la maquina al momento de la Orden de Compra. Tolva superior opcional con rampa para lámparas no tubulares (Chute Hopper) Base, marco o cuadro de soporte para la Trituradora (Trolley)
NOTA IMPORTANTE: Para que la Trituradora funcione correctamente, debe conectarse a una fuente de alimentación monofásica adecuada. Tenga en cuenta que el voltaje o la tensión de la Trituradora debe haberse indicado en la Orden de Compra. Se incluye un enchufe de color AZUL para efectuar la conexión a una fuente de alimentación monofásica de 220/240 Voltios y de hasta 16 Amperios. Se suple un enchufe de color AMARILLO para efectuar la conexión a una fuente de alimentación monofásica de 110/120 Voltios.
La mayoría de las trituradoras se envían parcialmente ensambladas para facilitar el montaje. Para efectuar la instalación siga las instrucciones ayudándose con las imágenes que se presentan a continuación.
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Ejemplo de Paleta para envío de la Trituradora con el equipo parcialmente ensamblado ( Flatpack / Partial Assembly Shipping )
Ejemplo de una paleta lista para exportación con sus componentes. La disposición final de los componentes en la paleta depende de Los accesorios solicitados, repuestos, etc.
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Secuencia básica para ensamblar correctamente a la Trituradora de Lámparas a partir del material recibido en una Paleta.
Ruedas giratorias
Ensamble el marco (estructura o cuadro metálico) con las ruedas y las patas. Tenga presente que las ruedas giratorias estarán en la parte posterior de la Trituradora. Su ubicación será debajo de lo filtros (ver parte izquierda de la fotografía)
Dependiendo de la configuración del envío (pre-ensamblado o no), podrá ser necesario retirar los filtros que puedan estar colocados o montados (versión pre-ensamblada) en la base donde deberán apernarse o atornillarse las ruedas giratorias. Se retiran los filtros para así tener acceso a los agujeros requeridos para la fijación de tales ruedas. Para retirar el filtro, desatornille los ángulos de la base. Levante y retire la caja del filtro y fije las ruedas. Luego vuelva a atornillar o fijar en su sitio a los filtros en su posición original.
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