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Aplicación de residuos



  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Materiales y
    Métodos
  4. Análisis de
    los Resultados
  5. Conclusiones
  6. Bibliografía

Resumen

El proceso de transformación primaria de la
madera y aprovechamiento forestal genera gran cantidad de
residuos que en países del tercer mundo se utilizan muy
poco, por lo tanto para que la actividad del aprovechamiento
forestal en nuestro país resulte más integral y
sostenible, debe estar encaminada a introducir en el sistema
productivo todo lo que los árboles brindan, no solo la
madera. En la investigación se muestra la importancia que
tiene para la fabricación de tableros el empleo de esos
mal llamados residuos forestales que actualmente constituyen
fuente de contaminación al medio ambiente.

Palabras claves: Tableros, madera, residuos,
aprovechamiento forestal.

Introducción

La actividad forestal en los países
subdesarrollados se basa en la explotación de los bosques
naturales y de plantaciones forestales de especies de crecimiento
rápido, en un ciclo constituido por tres grandes
componentes: la actividad silvícola, las industrias o
talleres de procesamiento primario y las de procesamiento
secundario.

Los residuos forestales obtenidos en la
producción de la madera pueden ser clasificados en dos
tipos: subproductos de las actividades de silvicultura y residuos
del procesamiento de la madera, estos últimos, por estar
concentrados en un lugar determinado su utilización
resulta más factible y menos costosa.

La elaboración de la madera incluye: aserrado,
descortezado y despulpe. En estos procesos se producen
determinados desechos o subproductos como son: aserrín,
pedazos de madera de pequeñas dimensiones (astillas,
virutas, costaneras). En la determinación del volumen de
estos residuos se utilizan determinados conceptos y coeficientes
que estiman la relación entre la cantidad de subproducto y
el producto principal cosechado, como son: el coeficiente de
residuos y el coeficiente de disponibilidad.

Ellos varían con las prácticas culturales
y las peculiaridades climáticas de cada
región.

Coeficiente de residuos (CR): Relación entre las
cantidades de residuos totales y la masa de cosecha con humedad
de campo.

Coeficiente de disponibilidad (CD): Relación
entre la cantidad de residuos disponibles y la masa total de
residuos. (Lesme et. al 2001)

El problema se agrava porque la creciente
actividad industrial tanto de la madera como otras generan muchos
productos que son tóxicos o muy difíciles de
incorporar a los ciclos de los elementos naturales. En varias
ocasiones los productos como el aserrín, plástico y
sustancias químicas acumulados en vertederos que
después han sido recubiertos de tierra y utilizados para
construir viviendas sobre ellos han causado serios problemas,
incluso dañando la salud de las personas.

Por lo que no existe una solución única y
clara a este problema. El reciclaje es la opción mejor
desde el punto de vista ambiental. En el momento actual se
combina con plantas de tratamiento, vertederos e incineradoras,
aunque no se debe olvidar que una actuación imprescindible
es la de reducir las cantidades de residuos producidos y el
impacto negativo de ellos al medio ambiente y a la salud humana.
http://sodaestereo002.wordpress.com/2008/01/13/residuos/

Materiales y
Métodos

La investigación se realizó utilizando
bibliografías referentes a la actualidad forestal y
perspectivas, mediante el Programa Nacional Forestal, la cual en
uno de sus artículos hace un levantamiento del
aprovechamiento forestal así como la industria forestal
además de realizar un levantamiento en la localidad de
Baracoa, referido al potencial de materia prima (aserrín)
generada a partir de los aserrios existentes en el territorio,
haciendo una valoración preliminar de la producción
de tableros que se construirían a partir de esa materia
prima.

La perspectiva nacional sobre el desarrollo de la
industria forestal demanda el acceso a nuevas tecnologías,
mercados y recursos financieros, no solo para la industria sino
también para el fomento y manejo de las plantaciones
comerciales que se proyectan incrementar en los próximos
años. Para ello será necesario acceder a fuentes de
financiamiento tanto interno como externo, amparadas éstas
últimas en las posibilidades que ofrece la
legislación cubana sobre la inversión extranjera.
Herrero (2004).

El desarrollo industrial futuro, a corto y mediano plazo
se orienta a:

  • 1. Mayor utilización de las materias
    primas disponibles en los bosques (productos madereros y no
    madereros).

  • 2. Disminución de los residuos de la
    tala y del aserrado.

  • 3. Aumentar el valor agregado de las
    producciones forestales.

  • 4. Incrementar la calidad de los productos
    finales.

  • 5. Diversificación de la
    producción

Con este propósito se ha elaborado una estrategia
de desarrollo a largo plazo que considera el desarrollo de la
industria forestal en algunos objetivos como son:

  • 1. Modernización y ampliación de
    la industria de aserríos y elaboración de
    maderas que permita elevar la calidad de las producciones y
    sustituir las importaciones actuales y las necesidades
    futuras del desarrollo económico y social del
    país.

  • 2. Modernizar y diversificar la industria de
    elaboración de maderas para satisfacer las necesidades
    de muebles, productos de carpintería, envases y
    embalajes.

  • 3. Reconversión, modernización y
    ampliación de la industria de tableros de madera hasta
    una capacidad de 80 000 a 100 000 m3 anuales a partir de los
    residuos de la industria y la explotación y la madera
    de bajas dimensiones producto de las cortas de
    mejora.

  • 4. Producción de astillas de madera para
    la industria de celulosa a partir de plantaciones
    comerciales, cortas de mejora y residuos de la industria y el
    aprovechamiento forestal.

  • 5. Desarrollar la producción industrial
    de carbón vegetal y activado.

  • 6.  Fomentar y diversificar la industria de
    elaboración química de los PFNM, en particular
    para la obtención de derivados de la oleorresina de
    pino y productos de la fitoquímica,

La perspectiva es ir disminuyendo las importaciones en
la medida en que se vayan creando condiciones para incrementar
los volúmenes de producción con la calidad exigida
por los consumidores.

Todos los residuos de la madera, que se suelen denominar
comúnmente aserrín basto debido al proceso de
reducir el tamaño de los residuos en una "desmenuzadora"
tienen valor como combustible, así como en la
fabricación de tableros, entre otras aplicaciones, aunque
se produce en una gran gama de tamaños y con diverso
contenido de humedad. Dentro de estos residuos
cuentan:

  • Residuos secundarios: Desperdicios de canteado,
    recortes, incluso de chapas, recortes de aserrío y de
    tableros de partículas, que cuando se reduce su
    tamaño se convierten en un combustible ideal,
    especialmente cuando están secos. También
    tienen valor de reventa como material para pasta y tableros
    de partículas.

  • Las almas: Procedentes de trozas para el desenrollo
    de chapas, y que se venden por lo general a los aserraderos o
    como madera aserrada o como partículas o astillas para
    pulpa.

  • Aserrín: Producto de todas las operaciones
    mecánicas de elaboración de la madera,
    especialmente del aserrío, y que por lo general no se
    considera como material primario para la fabricación
    de pasta debido a su diminuto tamaño, aunque resulta
    aceptable para la fabricación de tableros de
    partículas.

  • Virutas de cepillado: Proceden del dimensionamiento
    y alisado de la madera aserrada, de la madera contrachapada y
    de los tableros de partículas con cepillos durante la
    fase de acabado. Se consideran ideales para la
    producción de tableros de partículas y son
    excelentes para el caldeo de hornos y secadoras.

  • Residuos de tableros de partículas: Del orden
    de un cinco por ciento y que tienen escasa importancia en
    comparación con los que se producen en otras
    industrias mecánicas a base de madera, pues en buena
    parte se reciclan dentro del proceso productivo. En realidad,
    los residuos procedentes del aserrío y de la
    fabricación de tableros contrachapados constituyen
    gran parte del material que sirve para los tableros de
    partículas.

Un aspecto muy importante a tener en cuenta para la
producción de tableros es la composición
química del genero Pinus, esta depende
generalmente de las condiciones edafoclimáticas y de la
edad de los árboles, entre otros factores que favorecen el
desarrollo de las plantas. Se comprende la necesidad de
caracterizar la madera en las regiones donde ellas se elaboran.
Considerando que a partir de la composición química
que exhiben, se puede recomendar el uso de esa biomasa para la
producción de diversos productos.

Estudios realizados relacionados con el Pinus
caribaea
var. Caribaea garantizan que la celulosa es el
componente mayoritario en la especie con valores entre 43.10 y
45.61 %. La lignina como segundo componente mas abundante oscila
entre 28.41 y 31.27 %. Las sustancias solubles en agua a 95 oC
oscilan 2.79 y 3.90 % en tanto los solubles en disolventes
orgánicos oscilan entre 3.08 y 4.71 %. Las sustancias
minerales reportadas como total de cenizas, oscilan entre 0.48 y
0.68 %. (Álvarez, 1999).

Análisis
de los Resultados

Cuba cuenta con 379 aserraderos de vieja
tecnología (Sierra circular). En los últimos 15
años se han montado 6 nuevos aserraderos, mejorando la
tecnología, con capacidad para producir 105,6 Mm3, que
representa el 40 % de la producción nacional.Se proyecta
continuar modernizando y ampliando las capacidades de la
industria del aserrado en unos 70,0 a 80,0 Mm3 de madera aserrada
con nuevas instalaciones.

Considerando que la producción
actual es de 200 000 m3 de madera aserrada se obtendría
alrededor de 20 000 m3 de aserrín anualmente, estimando a
esa producción de madera el 10 % de aserrín. Este
residuo requiere ser tratado para su utilización en la
producción de tableros, es decir, eliminar el contenido de
resina y de humedad que se aproxima a un 3% y 14% respectivamente
(Betancourt 1980), dejándolo en buenas condiciones para la
producción de tableros que se establece en un 0% de resina
y hasta un 3% de humedad. Teniendo en cuenta ese análisis
se reduciría en aproximadamente 17 400 m3, por lo tanto
para la producción de tableros cuya proporción de
aserrín sea de un 80 % y un 20 % de plástico y
otros aditivos estaríamos en condiciones de producir
alrededor de 21 750 m3 de tableros.

Por otra parte en estudios realizados en la
localidad de Baracoa que cuenta actualmente con 2 de 5
aserraderos en el territorio tiene una producción de 3000
m3 de madera aserrada lo cual representa una generación de
300 m3 de aserrín y un acumulado de alrededor de 40 000 m3
de aserrín durante los años de procesamiento de
madera en esos aserrios. Por lo que considerando ya idónea
la materia prima para la producción de tableros se
contaría con 33 450 m3 de aserrín, de la cual
resultaría una producción de 41 800 m3 de
tableros.

Es considerable que actualmente en nuestro país
contamos con la materia prima necesaria para producir tableros
con múltiples fines y utilidades, durante todo el
año considerando la generación de aserrín
por los aserraderos, así como la acumulación de
aserrín que ya existe en ellos.

Un tablero o panel es un producto forestal, es decir, un
elemento que se obtiene de la madera mediante algún
proceso industrial y se presenta en forma de hojas, las cuales
están constituidas por chapas, partículas o fibras.
Existe una tendencia predominante en muchos países de
América Latina para fabricar y usar cada vez más
los tableros a base de madera, ya que se pueden utilizar para
fines estructurales o decorativos. La Organización de las
Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación
(FAO, por sus siglas en inglés) distingue tres tipos de
tableros: los de madera contrachapada o triplay, los de fibra y
los de partículas.

De estos tres tipos solamente los de madera
contrachapada y los de partículas pueden tener una
aplicación estructural, ya que los tableros de fibra no
tienen las propiedades requeridas para poder utilizarlos en la
construcción. Cada tipo de tablero se distingue por sus
características particulares pero, en general, presentan
grandes ventajas con respecto al uso de la madera aserrada.
http://www.ingenieria.uady.mx/revista/volumen8/tableros.pdf

Algunas de estas ventajas son:

  • Se eliminan o reducen los efectos de debilitamiento
    que se tienen en la madera aserrada, causados por nudos,
    desviación de la fibra u otros defectos.

  • Debido a que se fabrican en dimensiones mayores que
    las obtenidas en piezas de madera aserrada, con ellos es
    posible cubrir con facilidad grandes superficies.

  • Tienen una mejor estabilidad dimensional.

  • Reducen el desperdicio en su procesamiento, ya que
    se producen con material que en algunos aserraderos
    consideran que es material de desecho o de
    desperdicio.

  • Pueden diseñarse para satisfacer necesidades
    específicas, incorporando diversas sustancias o
    modificando convenientemente los tratamientos térmicos
    o mecánicos a los que pueden ser sometidos, con el fin
    de lograr elementos con determinadas características
    de resistencia al agua, al fuego, a la pudrición o a
    acciones mecánicas requeridas para aplicaciones
    estructurales.

  • Posibilita la utilización de especies de
    rápido crecimiento y de ciertas especies blandas y
    marginadas.

Actualmente la fabricación de muchos tableros o
paneles está basada en el empleo de materia prima en forma
de desperdicios por residuos de otras manufacturas de madera y en
la utilización de árboles más
pequeños y de baja durabilidad. Es conveniente mencionar
que cada tablero deberá usarse en sus condiciones
favorables, por ejemplo, un tablero aglomerado no debería
usarse en condiciones severas de humedad, ya que esto
afectaría su durabilidad. Independientemente de la
clasificación que propone la FAO, actualmente se fabrican
los siguientes tipos de tableros: los contrachapados que
están constituidos por láminas encoladas de madera;
los tableros aglomerados que están hechos a base de
partículas de madera o fibras de bagazo y resinas
sintéticas; los tableros de fibra de madera y los tableros
aglomerados con astillas o lana de madera y cemento

El aserrín como principal producto resultante del
proceso de transformación de la madera es la materia prima
fundamental para la producción de tableros, teniendo en
cuenta todas sus propiedades y composición química
que les permite además mezclarse con otros residuos con
amplias perspectivas para producir tableros con determinadas
características y múltiples funciones como son los
tableros de Madera plástico, así como el punto de
partida para nuevas investigaciones de nuevos tableros con
propiedades ignífugas.

Todas estas investigaciones se realizan con el objetivo
de buscar alternativas de uso de los residuos forestales para la
producción de tableros de gran utilidad a la sociedad y de
igual forma incrementar el valor agregado de la madera y de la
industria forestal, teniendo en cuenta que la disponibilidad de
madera apta para el aprovechamiento esta cada ves mas
reducida.

Conclusiones

  • Los residuos forestales resultan una fuente muy
    importante para la producción de tableros, los cuales
    hoy constituyen una fuente considerable de
    contaminación para las condiciones de nuestro
    país.

  • El aserrín constituye una materia prima
    fundamental para la producción de tableros dada su
    composición química, y teniendo en cuenta la
    acumulación existente, lo que garantizaría una
    producción durante todo el año.

  • El aserrín mezclado con otros residuos puede
    emplearse en la producción de tableros de
    múltiples usos, así como de madera
    plástica.

Bibliografía

  • Álvarez, E.G. 1999. Resumen Tesis de
    Doctorado en Ciencias Forestales. Perspectivas de
    aprovechamiento del aserrín, mediante la
    transformación hidrolítica y como fuente de
    biomasa para diversos fines.

  • Betancourt, Y.F. 1980. Investigaciones fundamentales
    para la determinación de la tecnología de
    resinación en los pinos cubanos. Tesis de
    Doctorado.

  • Herrero J. A (2004). Estudio de tendencias y
    perspectivas del sector forestal en América Latina
    Documento de Trabajo. Informe Nacional

  • Cuba. ESFAL/N/15.

  • Lesme Jaén, R.; Roca A.,
    Guillermo 2001. Coeficientes de residuos de la industria
    Forestal. Universidad de Oriente.

  • MINAGRI, Direccion Nacional. 2006.
    Programa Nacional Forestal. Republica de Cuba. Hasta el
    año 2015.

  • http://sodaestereo002.wordpress.com/2008/01/13/residuos/
    Consultado en Septiembre de 2009.


  • http://www.ingenieria.uady.mx/revista/volumen8/tableros.pdf

    Consultado en Mayo de 2009.

 

 

Autor:

Ing Yonny Martínez
López1

Dr.C. Raul Ricardo Fernandez
Concepcion2

DrC. Daniel Álvares Lazo3

MsC. Máryuri García
González4

Tte Crnel Ing. Ricardo Rodríguez
Álvarez5

MSc Angie Fernández Lorenzo6

  • 1. Centro de Investigaciones y Servicios
    Ambientales. ECOVIDA. CITMA. Pinar del Río.
    Cuba.

  • 2. Centro de Estudios Forestales. CEF.
    Universidad de Pinar del Río. Cuba.

  • 3. Departamento de producción Forestal.
    Universidad de Pinar del Río. Cuba.

  • 4. Centro de Estudios de Ciencias de la
    Educación Superior. CECES. Universidad de Pinar del
    Río. Cuba.

  • 5. Empresa Industrial Militar Emilio
    Bárcera. Ciudad Habana.

  • 6. Vicerrectoria de Investigación y
    Postgrado. Universidad de Pinar del Río.
    Cuba.

Categoría: Industria

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