Proyecto Botellas Pet

uNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA

INGENIERÍA INDUSTRIAL

PLANTA DE RECICLADO DE BOTELLAS PET EN ORURO

PROYECTO DE GRADO

AUTORA: PAMELA ASTRID BARAHONA SANTOS

Para optar el grado académico de Licenciada en Ingeniería Industrial06/06/2010

RESUMEN

No todo lo que brilla es oro, reza el dicho, pero un emprendedor visionario agregaría que el

oro verdadero puede estar oculto en lo que a primera vista es poco atractivo y desgastado.

Las oportunidades de negocio están presentes en todas las etapas de los procesos

productivos, aun después de que un producto se fabricó, envasó, vendió y consumió.

Lo anterior a dado pie para la generación de nuevos negocios en el ramo de la recolección,

acopio, reciclado y venta de los residuos sólidos municipales (RSM).

Actualmente existen plantas pequeñas que trabajan en silencio para aprovechar los residuos

de las ciudades, pero aún no existe una planta con la capacidad de reciclaje que pueda

consumir los desechos y convertirlos en productos con valor agregado, es así que el presente

proyecto analizará los diferentes estudios para una Planta de Reciclado de botellas PET en la

ciudad de Oruro.

AGRADECIMIENTOS

A dios y a mi familia

por todo el apoyo brindado

DEDICATORIA

A mi madre quien siempre

fue una de mis grandes inspiraciones

ÍNDICE GENERAL

CAPITULO I: INTRODUCCIÓN..............................................................................................................11.1. Antecedentes.....................................................................................................................11.2. Planteamiento del problema..............................................................................................21.3. Objetivos............................................................................................................................2

1.3.1. Objetivo general.........................................................................................................21.3.2. Objetivos específicos..................................................................................................2

1.4. Justificación........................................................................................................................21.4.1. Justificación académica..............................................................................................21.4.2. Justificación económica..............................................................................................21.4.3. Justificación social......................................................................................................21.4.4. Justificación ambiental...............................................................................................3

1.5. Alcances y limitaciones.......................................................................................................3Capítulo II: Marco teórico..................................................................................................................4

2.1. Etapas para reciclar el plástico...........................................................................................42.1.1. Recolección.................................................................................................................42.1.2. Clasificación................................................................................................................42.1.3. Trituración, Lavado y Secado.....................................................................................52.1.4. Calefacción del material por medio de fricción y adición del aditivo de reacción......62.1.5. Separación de los plásticos no reaccionados..............................................................62.1.6. Filtrado y lavado de las sustancias ácidas...................................................................62.1.7. Secado y Almacenaje del Acido Terephtalico............................................................62.1.8. Recuperación de Ethyleneglycol y Almacenaje de Ethyleneglycol..............................62.1.9. Productos finalizados Acido Terephtalico y Ethyleneglycol.......................................6

2.2. Valor Presente Neto...........................................................................................................62.3. Tasa Interna de Retorno (TIR).............................................................................................7

Capitulo III: desarrollo del proyecto...................................................................................................83.1. Estudio del mercado...........................................................................................................8

3.1.1. Proveedores...............................................................................................................83.1.2. Competidores.............................................................................................................93.1.3. Cliente........................................................................................................................93.1.4. Importación de PET a Bolivia....................................................................................10

3.2. Características del producto.............................................................................................12Anexos..............................................................................................................................................13

INDICE DE TABLAS

Tabla N° 1: Importación histórica de PET (resina + preforma).........................................................10

Tabla N° 2: Características del producto..........................................................................................12

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Diferentes tipos de envases plásticos..................................................................................1

Figura 2: Bloques compactados.........................................................................................................4

Figura 3: Cinta de transporte para clasificación y separación............................................................5

Figura 4: Esquema y forma de un molino convencional para PET......................................................5

INDICE DE GRÁFICOS

Gráfico N° 1: Importación Total de PET a Bolivia..............................................................................10

Gráfico N° 2: Importación de PET por las ciudades más importantes..............................................11

Gráfico N° 3: Participación de importación de PET por departamento............................................11

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXO 1: Recomendaciones para el Reciclado del PET..................................................................13

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

CAPITULO I: INTRODUCCIÓN

1.1. Antecedentes

El PET es un material caracterizado por su gran ligereza y resistencia mecánica a la compresión y a

las caídas, alto grado de transparencia y brillo, conserva el sabor y aroma de los alimentos, es una

barrera contra los gases, reciclable 100% y con posibilidad de producir envases reutilizables, lo

cual ha llevado a desplazar a otros materiales como por ejemplo, el PVC.

Su empleo actual es muy diverso; como envase, quizás el uso más conocido, se emplea en

bebidas carbónicas, aceite, aguas minerales, zumos, tés y bebidas isotónicas, vinos y bebidas

alcohólicas, salsas y otros alimentos, detergentes y productos de limpieza, productos cosméticos,

productos químicos, lubricantes y productos para tratamientos agrícolas.

La fabricación de estos envases se consigue en un proceso de inyección-estirado-soplado que

parte de la resina de PET.

En los últimos años no solo ha aumentado el peso y el volumen de los desechos sino que además,

se ha producido un cambio más significativo en la composición de los mismos.

En este sentido, se ha generalizado el uso de distintos tipos de plásticos (Figura 1.1) que

sustituyen total o parcialmente a los papeles, cartones y vidrios. En este caso hacemos referencia

al uso generalizado d envases descartables de botellas de plástico, botellas de vidrio, bolsas

hueveras de plástico, cajas tetra brick (conformadas por capas de cartón, plástico y aluminio) y

latas de acero o de aluminio, donde se envasan las cervezas, jugos, gaseosas, etcétera.

Figura 1: Diferentes tipos de envases plásticos

Fuente: La Razón

Univ. Pamela Astrid Barahona Santos 1


1.2. Planteamiento del problema

Debido a la falta de empresas que cuenten con las condiciones necesarias en el reciclaje de

botellas PET, es necesario realizar un estudio en la ciudad de Oruro, que pueda resolver las

demandas necesarias de la población.

1.3. Objetivos

1.3.1. Objetivo general

Evaluar el proyecto de inversión en una planta de reciclaje de envases PET para determinar la

viabilidad de la misma en el departamento de Oruro, específicamente en la ciudad de Oruro. La

aprobación y puesta en marcha de esta planta significaría un beneficio ecológico y económico

para la región.

1.3.2. Objetivos específicos

- Determinar el tamaño de la inversión necesaria para la planta.

- Evaluar y especificar el mercado meta.

- Proyectar flujos de efectivo y costos relacionados con la operación

- Análisis de riesgos en el proyecto de inversión.

- Emitir un juicio sobre la viabilidad o no del proyecto.

1.4. Justificación

1.4.1. Justificación académica

Las características de estabilidad física y química del PET que son de gran utilidad para los

productos y de las cuales se hace alusión en los siguientes capítulos, hace que su degradación sea

sumamente difícil (hasta 500 años) cuando se convierten en residuos, además de los grandes

volúmenes que ocupan dentro de las celdas de disposición final.

1.4.2. Justificación económica

Se calcula que sólo se recupera un 1.5 % del total desechado anualmente en nuestro país, por lo

que se traduce en costos por manejo de desechos y un desperdicio en la generación de recursos,

empleos y divisas.

1.4.3. Justificación social

Tan sólo en nuestro país se generaron 550.000 toneladas de desechos sólidos en el año 2002

(NegBas, 2003). En cuanto al consumo de envases PET en el ramo refresquero, se estima que



Bolivia es uno de los consumidores principales, la demanda estimada por Coca Cola es de 3.000

millones de litros por año (EMBOL, 2007), sin tomar en cuenta otro tipo de alimentos envasados

en este material.

1.4.4. Justificación ambiental

El constante crecimiento de consumo de RESINA DE PET para la producción de botellas de envase

de refrescos en el ámbito nacional y local, generan un problema ambiental, que es necesario

reducir.

1.5. Alcances y limitaciones

El alcance de este proyecto comprende la investigación de maquinaria y equipos requeridos para

la planta así como el espacio necesario para la construcción y operación de la misma. Los costos

involucrados para la puesta en marcha, la inversión inicial, flujos de efectivo proyectados al

tiempo de vida del proyecto.

Se limitará a la evaluación de una empresa encargada de acopio, recolección y reciclado de los

envases PET. La elaboración de productos terminados a base de esta resina está fuera de este

proyecto debido a sus altos costos y a su variedad de usos.

Por otra parte, el análisis de financiamiento necesario para poner en marcha el proyecto, también

queda fuera del estudio.


CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO


1.6. Etapas para reciclar el plástico

1.6.1. Recolección

Todo sistema de recolección diferenciada que se implemente descansa en un principio

fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en dos grupos básicos: residuos

orgánicos por un lado e inorgánicos por otro; en la bolsa de los residuos orgánicos irían los restos

de comida, de jardín, y en la otra bolsa los metales, madera, plásticos, vidrio, aluminio. Estas dos

bolsas se colocarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así

que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.

En un centro de reciclado se reciben los residuos plásticos mixtos compactados (Figura 2) en

fardos que son almacenados a la interperie. Existen limitaciones para el almacenamiento

prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del

material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses.

Figura 2: Bloques compactados

Fuente: Instituto Mexicano del Plástico Industrial



1.6.2. Clasificación

Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si

bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación

automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe

una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por

parte de los municipios.

Figura 3: Cinta de transporte para clasificación y separación

Fuente: NAVARINI, Tecnología y equipos para reciclado PET

1.6.3. Trituración, Lavado y Secado

El material viene transportado hacia la máquina de lavado y trituración, que lava y tritura a la vez

al tamaño requerido. Las etiquetas de papel vienen eliminadas en el proceso de lavado.

A continuación el material viene secado en la máquina secadora centrifuga dinámica. La máquina

de trituración y la centrifuga tienen sus propios circuitos de agua.

Figura 4: Esquema y forma de un molino convencional para PET

Fuente: EUROTECHNO S.A., equipos para reciclado PET



1.6.4. Calefacción del material por medio de fricción y adición del aditivo de reacción

El material viene rescaldado en una extrusora especial VULCANO y el ingrediente de reacción

viene adjunto. La cadena molecular del PET se rompe y se produce una materia que se disuelve

en agua.

Debido a la diferencia de valencias químicas de la cadena molecular del PET hace falta agregar un

extra cantidad de Ethyleneglycol en un circuito cerrado. El producto resultante viene se disuelve

en agua destilada

1.6.5. Separación de los plásticos no reaccionados

El material plástico que no reacciona viene separado de la solución fluida y puede ser tratado en

un proceso diferente. El aditivo de reacción causa la separación química de Acido Terephtalico de

Ethylenglycol. El Acido Terephtalico entra en unión con el aditivo de reacción

1.6.6. Filtrado y lavado de las sustancias ácidas

Por adjuntar un ácido fuerte se libera el Acido Terephtalico, el aditivo de reacción se une con el

acido, ambos vienen recuperados. Este proceso viene efectuado con una centrifuga con filtros

especiales.

1.6.7. Secado y Almacenaje del Acido Terephtalico

La recuperación y secado / cristalización de Acido Terephtalico viene efetuado en un horno de

microondas. En continuación viene almacenado en silos para la venta.

1.6.8. Recuperación de Ethyleneglycol y Almacenaje de Ethyleneglycol

La solución de Ethyleneglycol en agua bien destilada y recuperado y el Ethyleneglycol liquido

viene en almacén para la venta.



1.6.9. Productos finalizados Acido Terephtalico y Ethyleneglycol

De este modo los dos ingredientes básicos del PET, Acido Terephtalico (70-73%) y Ethyleneglycol

(27-30%) vienen recuperados en condición limpia química.

1.7. Valor Presente Neto

“Como se ha mencionado, el valor presente neto o VPN es uno de los criterios económicos más

ampliamente utilizados en la evaluación de proyectos de inversión” (Coss Bu, p.61).

Será utilizado para determinar la equivalencia en el tiempo cero de los flujos de efectivo futuros

que genera el proyecto y comparar esta equivalencia con el desembolso inicial (Ibidem).

Para calcularlo se usarán diferentes herramientas ya que se calculará en primera instancia con los

datos que se obtengan de la investigación de mercado, para establecer los flujos de efectivo en

un ambiente sin cambios y suponiendo que se comportará de la misma manera durante el tiempo

de vida del proyecto.

1.8. Tasa Interna de Retorno (TIR)

Este índice de rentabilidad es conocido también como tasa interna de rendimiento o TIR, está

definida como la tasa de interés que reduce a cero el valor presente neto.

Se utilizará la función TIR para calcular el valor de la tasa interna de retorno.


CAPÍTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO

CAPITULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO

1.9. Estudio del mercado

Si bien inicialmente el material reciclado en hojuelas de ½’ de tamaño estará orientado al

mercado externo, es necesario desarrollar mercados usuarios del RPET en el país a mediano y

largo plazo, añadiendo más valor al material reciclado.

Un punto clave para el buen funcionamiento del sistema y que permita cerrar el ciclo de vida del

PET es desarrollar mercados internos capaces de absorber el RPET producido.

Los principales mercados y su situación se reflejan a continuación:

a) Fibra textil

- Principalmente en forma de artículos de relleno de productos tales como sacos de dormir,

cojines, almohadillas y otros accesorios

- Fibras para correas, tejeduras, cinchas y almohadillas de limpieza y fregado.

- Fibras para alfombras, fabricación de moquetas y suelos sintéticos, tejidos para tapizados.

b) Flejes

- Cintas de ligar y atar, principalmente para balas, cajas rígidas.

c) Piezas / productos industriales

- Producción de tapones de frascos de aceites, detergentes.

- Producción de piezas auto motivos (retrovisores, piezas de los equipos de audio)

d) Envases

Como se comprenderá la utilización del material reciclado para la producción de artículos de

mayor valor agregado no es posible de momento en Bolivia por la falta de tecnología de

inyección de PET. Sin embargo, se están haciendo algunos esfuerzos para lograr adecuar

tecnologías existentes para inyectar PET (caso Papelera de La Paz).

1.9.1. Proveedores

Nuestra empresa contara con un proveedor máximo que es el de la Empresa Municipal de Aseo

Oruro, conjuntamente con la recolección de materiales Pet dentro del relleno sanitario de

Huajara, también se contara con la recolección en Colegios donde se depositaran centros de

acopio solo de este material, de manera que también se concientice a los estudiantes de este



nivel a la selección de materiales desechables creando un mejor tratamiento ambiental y mejora

en la calidad de vida.

1.9.2. Competidores

En la ciudad de Oruro no se tienen competidores dentro del rubro. En Bolivia existen solo tres

empresas dedicadas a este trabajo, como ejemplo citaremos algunas:

FORPLAST (Cbba.) Se dedica al reciclaje de productos plásticos y en especial a las botellas

plásticas PET, esta empresa no ha seleccionado sus preferencias de intercambio.

BIORECIC (Sta. Cruz) Empresa dedicada al reciclaje, importación, exportación y aprovechamiento

de plásticos caso especial PET. Esta empresa tampoco ha seleccionado sus preferencias de

intercambio.

RECICLANDO (Sta. Cruz) Reciclaje de botellas PET y plástico en general. Acopio y procesamiento

Venta de PET limpio y seleccionado, al igual que las dos anteriores tampoco ha seleccionado su

preferencia de intercambio.

1.9.3. Cliente

Existe un amplio mercado en Lima, pero la empresa que consume más es MUNDO VERDE S.A. del

Perú, que estarían dispuestos a comprar o intermediar con sus clientes de Asia para el consumo

del material reciclado.

Determinación del consumo aparente de PET en Bolivia:

IMPORTACIÓN + PRODUCCIÓN = EXPORTACIÓN + CONSUMO

También sabemos que Bolivia no produce PET, por tanto en la ecuación PRODUCCIÓN = 0

IMPORTACIÓN = CONSUMO

Podríamos afirmar que toda la materia importada y transformada en Botellas, potencialmente es

la materia prima para el proyecto de reciclado.



1.9.4. Importación de PET a Bolivia

Tabla N° 1: Importación histórica de PET (resina + preforma)

Ciudad de ingreso 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 TOTAL (Kg.)

COCHABAMBA 191750 503107 544930 971870 617848 580307 705214 684512 4799538

LA PAZ 597485 354965 93112 454705 578602 582291 602124 651425 3914709

ORURO0 583190 180302

0259787

0332825

0248027

0305420

0315246

216999262

SANTA CRUZ100306

0138235

4233631

9305709

3305709

3265625

7256242

5284046

6 18895067

TARIJA 0 1909 587873 253330 119944 0 102142 150465 1215663

PANDO 247440 280145 301420 829005

TOTAL179229

5282552

5536525

4733486

8770173

7654656

5730625

0778075

0 46653244

Fuente: INE

Gráfico N° 1: Importación Total de PET a Bolivia

Fuente: INE


1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 20050

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

9000000

1792295

2825525

5365254

7334868 7701737

65465657306250

7780750

IMPORTACIÓN TOTAL DE PET RESINA + PREFORMA

Volu

men

(Kg.

)


Gráfico N° 2: Importación de PET por las ciudades más importantes

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 20050

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

IMPORTACIÓN DE PET

COCHABAMBALA PAZORUROSANTA CRUZTARIJA

VOLU

MEN

(Kg.

)

Fuente: INE

Gráfico N° 3: Participación de importación de PET por departamento

10%8%

36%

41%

3%2%

IMPORTACIÓN DE PET POR DEPARTAMENTO

COCHABAMBALA PAZORUROSANTA CRUZTARIJAPANDO

Fuente: INE

De los diferentes gráficos se puede deducir lo siguiente:



Los últimos tres años la importación anual del PET está alrededor de 7000 TM/año, si se

transformará en número de botellas de 2 litros tendríamos 145.8 millones de botellas (18

botellas/hab Año en Bolivia).

El último año (2005) hay un descenso del 2%.

Estos datos estadísticos nos indican que el proyecto tiene garantizada la provisión de materia

prima (botellas posconsumo), hasta un límite de por lo menos 4200 TM/Año, que representa un

60 % del total impostado y que se asume en muchos países como la cantidad que

inexorablemente va a parar a los botaderos o son descartados como residuos sólidos urbanos

(RSU), potencialmente recuperables por los diferentes métodos de acopio para su reciclado.

1.10. Características del producto

Tabla N° 2: Características del producto

PRODUCTO PET RECICLADO GRADO BOTELLACODIGO: RPET - BO001PROVEEDOR: RECICLIN

PROPIEDADES UNIDAD VALOR TÍPICOMETODO PRUEBA

Densidad g/cm3 1,33 D 1505Color - cristal -Transparencia % 85 D 1746Forma física N/A Hojuela (flakes) - Tamaño (máximo) mm 12 +/- 2Origen (material) N/A Botellas Resistencia tracción Kgf/cm2 55,89 +/-5Módulo de elasticidad Kgf/cm3 599,96 +/-50Elongación a la rotura % 200 D 882

Fuente: Elaboración propia y RECICLIN


ANEXOS

ANEXOS

ANEXO 1: Recomendaciones para el Reciclado del PET

Recomendaciones para el Reciclado del PET

La tapa, el arillo de seguridad y su empaque (liner o sello):

Se recomienda que el arillo de seguridad se desprenda del cuello del envase y el empaque de la

tapa (liner) se quede en la tapa a la hora de abrir el envase. También es mejor si la tapa, el arillo

de seguridad y el liner sean de:

- Polipropileno (PP)

- Polietileno de alta densidad (HDPE)

Estos materiales son preferibles al aluminio y a otros materiales. El PVC no es recomendable

porque una pequeña cantidad de PVC puede contaminar grandes cantidades de PET dispuesto

para su reciclado por su diferente temperatura de fusión o ablandamiento.

Las etiquetas:

Es preferible usar etiquetas de alguno de los siguientes materiales:

- Polipropileno (PP)

- Polietileno orientado (OPP)

- Polietileno de alta, media o baja densidad (HDPE, MDPE, LDPE)

- Papel

Las etiquetas metalizadas dificultan el reciclado de cualquier plástico, pues al contener metales lo

contaminan. Las etiquetas deben poder desprenderse en el proceso de lavado del reciclador, por

lo que es importante seleccionar un adhesivo conveniente y evaluar las etiquetas termo

ajustables o a presión. Los sistemas de impresión serigráfica provocan que el PET reciclado y


ANEXOS

granulado tenga color, disminuyendo sus posibilidades de uso, mercados y precio. Se recomienda

evitar pigmentos de metales pesados.

El color:

La botella de PET transparente sin pigmentos tiene mejor valor y mayor variedad de usos; sin

embargo, con una separación adecuada, el PET pigmentado tendrá ciertos usos.

Las multicapas o recubrimientos:

Las capas que no son de PET en los envases multicapa, así como los recubrimientos de otros

materiales, reducen la reciclabilidad del PET. Es necesario separar esta clase de envases de los de

PET simple.

Las bandas de seguridad (mangas) y sellos:

Estos son generalmente incluidos en el diseño del producto envasado en PET, cuando se

consideran necesarios, pero contaminan el PET para reciclar si no son removidos del envase

desde la selección y separación del mismo. Se recomienda NO USAR PVC para fabricar estos

elementos.

El diseño:

Actualmente, los diseñadores tienen la oportunidad y la responsabilidad de entender el ciclo de

vida y el impacto de los productos de PET. Por ello, la base de un buen diseño de envases es

que sea lo más adecuado para su propósito, integrando lo más conveniente para el consumidor y

asegurando una segunda vida útil.

Ejemplo:

Diseño de botella de PET transparente, sin pigmento, con tapa que arrastre su arillo al abrir,

etiqueta de polietileno desprendible, sello termo encogible suajado para su desprendimiento y de

tipo colapsable (que pueda aplastarse en vacío al final de su uso). Esto permite que el PET ocupe

menos espacio y se logre mayor acopio, así como que sea más fácil de precisar y se logre un

mejor reciclado.


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