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1 MEDIO AMBIENTE (MA) MAESTRIA DE INGENIERIA MECANICA- ELECTRICA Dr. Ing. Francisco Arteaga Núñez Dr. Ing. Francisco Arteaga Núñez 2020 PROGRAMA MASTER EN INGENIERIA CIVIL UNIVERSIDAD DE PIURA CURSO: Impacto y Gestión Ambiental (IGA) Tema : Residuos Sólidos LOS RESIDUOS URBANOS Y SU PROBLEMATICA 1. El problema de los residuos. Con la explosión económica y demográfica que el desarrollo de la agricultura llevó aparejada se pusieron las bases para la urbanización y la creación de las primeras sociedades organizadas. En este periodo el problema de los residuos era prácticamente desconocido porque las actividades humanas estaban integradas en los ciclos naturales, y los subproductos de la actividad humana eran absorbidos sin problemas por los ecosistemas naturales. No obstante, ya se plantearon problemas cuando la falta de planificación en la recogida de los residuos en los incipientes núcleos urbanos fue causa de plagas y epidemias que tuvieron un impacto terrible en la población. F. Arteaga N. 3 A finales del siglo XVIII cuando se inicia la Revolución Industrial, gracias al desarrollo de la ciencia y la técnica, surgen nuevas actividades industriales y se desarrolla extraordinariamente el comercio. Se produce entonces una auténtica explosión demográfica y económica que se manifiesta en el imparable desarrollo de la urbanización. En esta época se empiezan a establecer las primeras medidas con vistas a tratar técnicamente el incipiente problema de los residuos, que se generan ahora en tal ritmo y son de tal naturaleza, como resultado de las nuevos procesos productivos, que ya no pueden asimilarse por los ciclos naturales como hasta entonces. Pero es a partir del siglo XX y especialmente de su segundo tercio, con la expansión de la economía basada en el consumo, la cultura del usar y tirar, y los extraordinarios avances técnicos experimentados cuando el problema empieza a tomar proporciones críticas y a generar un gravísimo impacto en el medio ambiente. F.Arteaga N. 4 1.1. Los residuos. Se entiende por residuo cualquier producto en estado sólido, líquido o gaseoso procedente de un proceso de extracción, transformación o utilización, que carente de valor para su propietario, éste decide abandonar. F. Arteaga N. 5 F. Arteaga N. 6 Los residuos pueden clasificarse de diversos modos. Según su estado físico se dividen en: a) Sólidos. b) Líquidos. c) Gaseosos. Según su procedencia se dividen en: a) Industriales. b) Agrícolas. c) Sanitarios. d) Residuos sólidos urbanos. Estos últimos son los que centrarán nuestra atención de ahora en adelante Por su peligrosidad se clasifican en: a) Residuos tóxicos y peligrosos. b) Radioactivos. c) Inertes. Los residuos peligrosos son todos aquellos que contienen en su composición una o varias sustancias que les confieren características peligrosas, en cantidades o concentraciones tales, que representan un riesgo para la salud humana, los recursos naturales o el medio ambiente. También se consideran residuos peligrosos los recipientes y envases que hayan contenido dichas sustancias. F. Arteaga N. 7 1.2. Origen de los residuos. Toda actividad humana es susceptible potencialmente de producir residuos. Por su importancia en el volumen total destacan los residuos agrícolas, después los producidos por las actividades mineras, los derivados de la industria, los residuos urbanos y en último lugar los derivados de la producción de energía. Hay que observar que los residuos derivados de las actividades agropecuarias constituyen la fracción mayoritaria del total, pero son los producidos por la minería, la industria y la produce mayor impacto potencial en el medio ambiente. En este contexto los residuos urbanos constituyen una fracción minoritaria del total. En el ámbito de los países europeos de la OCDE y en el año 1990 se generaron 150 millones de toneladas de residuos urbanos, lo que supuso un 9,62 % del total . F.Arteaga N. 8 F. Arteaga N. 9 La proporción de cada tipo de residuo depende de la estructura económica de los países, pero en general se observa una tendencia general que hace corresponder a un mayor grado de desarrollo un mayor peso en el conjunto total de la suma de los residuos industriales y urbanos. 2. RESIDUOS SOLIDOS URBANOS (RSU). Los residuos sólidos urbanos (RSU) se definen en la Ley de Residuos como los generados en los domicilios particulares, comercios, oficinas y servicios, así como todos aquellos que no tengan la calificación de peligrosos y que por su naturaleza o composición puedan asimilarse a los producidos en los anteriores lugares o actividades. F. Arteaga N. 10 F. Arteaga N. 11 Un estudio presentado en 1995 dentro del contexto de la presentación de política para el manejo de los residuos sólidos domiciliarios (CONAMA) , realizado por Errazuriz presenta los siguientes valores de generación: F. Arteaga N. 12 Tienen también la consideración de residuos urbanos según la ley, los siguientes: a) Residuos procedentes de la limpieza de vías públicas, zonas verdes, áreas recreativas y playas. b) Animales domésticos muertos, así como muebles, enseres y vehículos abandonados. c) Residuos y escombros procedentes de obras menores de construcción y reparación domiciliaria. F. Arteaga N. . 13 2.1. Composición de los residuos sólidos urbanos. Los residuos sólidos urbanos están compuestos de los siguientes materiales: •Vidrio. Son los envases de cristal, frascos, botellas, etc. •Papel y cartón. Periódicos, revistas, embalajes de cartón, envases de papel, cartón, etc. •Restos orgánicos. Son los restos de comida, de jardinería, etc. En peso son la fracción mayoritaria en el conjunto de los residuos urbanos. •Plásticos. En forma de envases y elementos de otra naturaleza. •Textiles. Ropas y vestidos y elementos decorativos del hogar. •Metales. Son latas, restos de herramientas, utensilios de cocina, mobiliario etc. •Madera. En forma de muebles mayoritariamente. •Escombros. Procedentes de pequeñas obras o reparaciones domésticas Se observan variaciones en las proporciones entre los distintos materiales según el nivel de industrialización y desarrollo. Para nuestro país podemos consultar el siguiente gráfico F. Arteaga N. 14 F. Arteaga N. . 15 Un estudio presentado en 1995 dentro del contexto de la presentación de política para el manejo de los residuos sólidos domiciliarios (CONAMA), realizado por Errázuriz presenta los siguientes valores de composición: A todo esto hay que añadir la fracción de residuos producidos en los domicilios, pero que por su toxicidad tienen la consideración de residuos peligrosos y que se tratan aparte : • Aceites minerales. Procedentes de los vehículos ciudadanos. • Baterías de vehículos. • Residuos de material electrónico. Teléfonos móviles, ordenadores, etc. • Electrodomésticos de línea blanca. Pueden contener CFC, perjudicial para la capa de ozono. • Medicamentos. • Pilas. • Productos químicos en forma de barnices, colas, disolventes, ceras, envases de pesticidas, etc. • Termómetros. • Lámparas fluorescentes y bombillas de bajo consumo. F. Arteaga N. . 16 2.1.1. Vidrio. El vidrio ha sido utilizado por el hombre para fabricar envases con que conservar sus alimentos desde hace varios miles de años. En el proceso de su fabricación se emplean como materias primas: arena (sílice), sosa (carbonato sódico) y caliza (carbonato cálcico). A esto se le añaden otras sustancias, como colorantes, etc. Las materias primas se funden en hornos a temperaturas de 1500ºC , y el vidrio resultante en estado fluido a 900ºC se distribuye en los moldes que le darán forma. Por último se somete a un proceso de recocido para darle mayor resistencia. El consumo de vidrio es elevado (33 Kg por persona y año en España) e inciden de manera importante en el volumen total de los RSU. F. Arteaga N. 17 F. Arteaga N. 18 2.1.2. Papel. Elpapel es una de las grandes aportaciones de la civilización china. Su antigüedad data en unos dos mil años y hasta nuestros días ha sido uno de los principales vehículos de transmisión de la cultura y el saber. Desde el siglo XIX en su fabricación se emplea madera y gracias a un proceso químico que consume grandes cantidades de agua, energía y productos químicos, se obtiene la pasta de papel. La materia prima, los árboles, son descortezados, troceados y en un proceso de digestión se obtiene la pasta. Ésta es lavada y blanqueada, y posteriormente se procede a la fabricación de la hoja de papel o cartón. Se utiliza en forma de papel-prensa, envases, embalajes, etc. Su participación en el conjunto de los residuos es elevada debido a su gran consumo por habitante y año (141 Kg en nuestro país). F. Arteaga N 19 F. Arteaga N 20 F. Arteaga N 21 2.1.3. Plásticos. Se trata de materiales muy recientes que se han incorporado a nuestra civilización en la última mitad del siglo XX. Se utilizan ampliamente en prácticamente todos los sectores industriales por su versatilidad, facilidad de fabricación, bajo coste, resistencia a los factores ambientales, transparencia, etc. • El plástico se obtiene por la combinación de un polímero o varios, con aditivos y cargas, con el fin de obtener un material con unas propiedades determinadas. • Los polímeros son materiales no naturales obtenidos del petróleo por la industria mediante reacciones de síntesis, lo que les hace ser materiales muy resistentes y prácticamente inalterables. • Esta última característica hace que la Naturaleza no pueda por sí misma hacerlos desaparecer y permanezcan en los vertederos por largos periodos. F. Arteaga N 22 F. Arteaga N 23 2.1.4. Acero La hojalata es acero batido estañado por inmersión. Aparece en el siglo XIV pero fue a principios del XIX cuando se empieza a utilizar para fabricar envases. En la actualidad se emplea con gran profusión merced a sus especiales características: • Fácil conformación. • Ligereza. • Condición magnética. • Facilidad de reciclado. La práctica totalidad de la hojalata fabricada se emplea en la fabricación de envases para el sector alimentario (latas de conservas), el de las bebidas (refrescos, zumos, etc.), el industrial (aceites, pinturas, etc.) y otros. Junto con los envases de aluminio supone un 10% de los RSU. F. Arteaga N 24 2.1.5. Aluminio. Se trata de un material del siglo XX. Entre sus propiedades: • Ligereza. • Alta conductividad. • Gran deformabilidad. • Resistencia a la corrosión. Todo esto permite utilizarlo de múltiples formas en la industria del envase y del embalaje. En su producción se invierten cantidades elevadas de energía, 13500 Kwh por tonelada de metal. F. Arteaga N 25 2.1.6. Tetra-brik. Su comercialización se inicia en 1963. Son envases multimateriales formados por una lámina de cartón, otra de aluminio y otra de plástico. La gran ventaja que ofrecen para la industria es su gran ligereza y la capacidad de conservación de los alimentos en condiciones óptimas que poseen. Se fabrican a partir del papel-cartón sobre el que se imprime el diseño comercial del cliente. Posteriormente se laminan con papel de aluminio y por último film de polietileno. A partir de los rollos así obtenidos se procede en las plantas de envasado a fabricar los envases. • En España se consumen anualmente 4600 millones de estos envases, 3 kg por habitante y año. F. Arteaga N . 26 2.1.7. Materia orgánica. La forman los restos de alimentos, cocinados o no, y en menor proporción los residuos de jardinería, etc. Su composición química es bien conocida: grasas, hidratos de carbono, proteínas, etc. Su presencia en el conjunto de los RSU presenta una gran variación entre zonas urbanas y rurales, ya que en éstas últimas se suelen utilizar en la alimentación de algunos animales domésticos. La materia orgánica supone en España un 30% del total de residuos domésticos. F. Arteaga N . 27 2.1.8. Otros residuos. Este grupo es de composición heterogénea y por la naturaleza de algunos de sus componentes es digno de una atención especial, ya que algunos merecen la consideración de residuos peligrosos. Así la legislación española contiene normas específicas que regulan los PCBs, los aceites usados y las pilas, debido a su caracter contaminante. Los Policlorobifenilos y los Policlorotrifenilos (PCBs) se utilizan como fluidos térmicos o hidráulicos y están presentes en los frigoríficos. Las pilas son dispositivos electroquímicos capaces de convertir la energía química en eléctrica. Pueden contener materiales peligrosos como el mercurio, el cadmio, cinc, plomo, niquel y litio. Una sola pila de óxido de mercurio es capaz de contaminar 2 millones de litros de agua en los niveles nocivos para la salud. F. Arteaga N 28 2.2. Evolución en la producción de los residuos sólidos urbanos. Según el informe Dobríš sobre el estado del medio ambiente en Europa los residuos urbanos han sufrido una fuerte tendencia al aumento en los últimos años. En el área europea de la OCDE se estima que la producción de residuos urbanos aumentó en un 30% en los 15 años comprendidos entre 1975 y 1990. Todo esto nos lleva a concluir que el creciente nivel de desarrollo e industrialización experimentado por el mundo tiene su correlato en un aumento de la cantidad de residuos producidos por habitante, y más especialmente de la producción de residuos urbanos. Paralelamente el crecimiento acelerado de la urbanización está originando la formación de grandes áreas metropolitanas donde una elevada densidad de población genera la producción de grandes volúmenes de residuos urbanos en espacios relativamente pequeños. F. Arteaga N 29 2.3. Impacto ambiental y socioeconómico de los residuos sólidos urbanos. Durante un largo periodo el único tratamiento que se dispensó a los residuos urbanos fue su recogida y posterior traslado a determinados puntos más o menos alejados de los núcleos habitados donde se depositaban para que la mera acción de los organismos vivos y los elementos favoreciesen su desaparición. Mientras en su composición predominaron las materias orgánicas y los materiales de origen natural (cerámica, tejidos naturales, vidrio, etc), y las cantidades vertidas se mantuvieron en niveles pequeños, no supusieron mayor problema. Además la propia estructura económica y los hábitos sociales favorecían la existencia de formas de vida que se basaban en el aprovechamiento de los pocos residuos que la sociedad generaba, por ejemplo los traperos. F. Arteaga N . 30 Posteriormente el desarrollo económico, la industrialización y la implantación de modelos económicos que basan el crecimiento en el aumento sostenido del consumo, han supuesto una variación muy significativa en la composición de los residuos y de las cantidades en que son producidos. Se han incorporado materiales nuevos como los plásticos, de origen sintético, han aumentado su proporción otros como los metales, los derivados de la celulosa o el vidrio, que antes se reutilizaban abundantemente y que ahora se desechan con gran profusión. A esto hay que añadir la aparición en la basura de otros de gran potencial contaminante, como pilas, aceites minerales, lámparas fluorescentes, medicinas caducadas, etc. Ha surgido así una nueva problemática medioambiental derivada de su vertido incontrolado que es causa de graves afecciones ambientales : 1.- Contaminación de suelos. 2.- Contaminación de acuíferos por lixiviados. 3.- Contaminación de las aguas superficiales. F. Arteaga N 31 4.- Emisión de gases de efecto invernadero fruto de la combustión incontrolada de los materiales allí vertidos. 5.- Ocupación incontrolada del territorio generando la destrucción del paisaje y de los espacios naturales. 6.- Creación de focos infecciosos. Proliferación de plagas de roedores e insectos. 7.- Producción de malos olores. Se empiezan a atisbarlos primeros síntomas claros de agotamiento en los ecosistemas y las consecuencias de todo tipo que de ello se derivarán para la humanidad. En definitiva se pretende que se satisfagan las necesidades humanas actuales de acuerdo a una estrategia que respetando los recursos, disminuyendo la degradación ambiental y evitando la contaminación, no hipoteque el futuro de las próximas generaciones. F. Arteaga N 32 La solución al problema de los residuos urbanos 1. La gestión correcta de los RSU. Las cuatro "Rs". Realmente, el tratamiento que se les da a los residuos es lo que diferencia un sistema de gestión de los residuos adecuado de otro que no lo es. Así, aquellos que se basan en la destrucción de los residuos sin aprovechamiento alguno, como la incineración sin recuperación energética y el vertido se consideran como no adecuados desde un punto de vista medioambiental, mientras que los demás constituyen formas de obtener un rendimiento de los residuos a la vez que permiten su reincorporación a los ciclos productivos. • La gestión de los residuos trata de contemplar todos los aspectos implicados, dando una respuesta integral que permita una solución aceptable del problema desde el punto de vista medioambiental. F. Arteaga N 33 Así, aunque los aspectos económicos no se ignoren en absoluto, se tienen en cuenta otras consideraciones que pasan a un primer plano, como la prevención de la contaminación o el aprovechamiento de los recursos. • Últimamente se ha popularizado la denominación de las cuatro "Rs" para caracterizar a esta gestión ambientalmente correcta mediante cuatro conceptos clave: Reducción, Reutilización, Reciclaje y Recuperación energética (valorización). F. Arteaga N 34 2. Marco legal. En la actualidad la gestión de los residuos urbanos en las sociedades avanzadas ha experimentado una gran evolución para adaptarse a los principios del desarrollo sostenible. De este modo y centrándonos en la Unión Europea, la legislación comunitaria, a través de la Directiva 91/156/CEE, más conocida como directiva marco de residuos, establece la obligación para los estados miembros de la Unión de fomentar el desarrollo de tecnologías limpias, la valorización de los residuos mediante políticas de reutilización y reciclado, así como la utilización de los residuos como fuente de energía. • El 5º Programa de Acción de la Unión Europea "Hacia un desarrollo sostenible" establece una estrategia para la gestión de los residuos urbanos basada en la siguiente jerarquía: • Prevención (reducción en la producción). • Reutilización.. Reciclado. • Valorización energética. • Eliminación en vertedero controlado. F. Arteaga N 35 La Ley N0 27314, Ley General de Residuos Sólidos (LGRS) y su Reglamento, Decreto Supremo N0 057-2004-PCM, han establecido en el país el marco institucional para la gestión y manejo de los residuos sólidos que corresponde a un enfoque integral y sostenible que vincula la dimensión de la salud, el ambiente y el desarrollo, en el proceso de reforma del Estado, de las políticas publicas y de la participación del sector privado. El primer articulo de la ley establece derechos, obligaciones, atribuciones y responsabilidades de la sociedad en su conjunto, para asegurar una gestión y manejo de los residuos sólidos, sanitaria y ambientalmente adecuada . El Ministerio de Salud como ente rector de las políticas de salud en el país ha establecido como prioridad en materia de residuos sólidos, una agenda de acción a fin de contribuir a reducir significativamente los factores de riesgo asociado al medio ambiente para proteger y promover la salud de la población, sobre todo de aquellos sectores pobres y de extrema pobreza. F. Arteaga N . 36 La Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA) del Ministerio de Salud del nivel nacional con el alcance transectorial en la gestión de los residuos sólidos esta implementando una serie de acciones como parte de las políticas de Salud Ambiental en sujeción y cumplimiento de la LGRS y su Reglamento, en los aspectos normativos ; en la formalización de las actividades de prestación y comercialización; en la formulación y aplicación de instrumentos de gestión y; en la vigilancia y fiscalización sanitaria. En el Capitulo III – Autoridades Municipales , Articulo 10.- Municipalidades distritales – 10.1 indica que las Municipalidades distritales son las responsables por la prestación de los servicios de recolección y transporte de los residuos sólidos , de la limpieza de las vías, espacios y monumento públicos en su jurisdicción . F. Arteaga N 37 3. Prevención. La prevención en la producción de residuos urbanos es la primera de las estrategias contempladas. No forma en sí parte de la gestión porque es un paso previo pero se considerará aquí porque se relaciona estrechamente con ella. Según el Plan Nacional de Residuos Urbanos se entiende por prevención y minimización el conjunto de medidas destinadas a conseguir la reducción en la producción de residuos urbanos así como de la cantidad de sustancias peligrosas y contaminantes presentes en ellos. F. Arteaga N 38 Para ello es necesario actuar en las siguientes etapas del proceso: 1.-Fabricación. Aquí se puede reducir su peligrosidad, volumen y peso. Es preciso diseñar el producto de manera que se facilite su reutilización y reciclaje. 2.-Transporte. Disminuyendo en lo posible envases y embalajes innecesarios. 3.-Consumo. Favoreciendo la reutilización, la menor generación de residuos a través de cambios en los hábitos de consumo y la facilidad de separación. Hay que señalar que todas aquellas medidas conducentes a prolongar la vida útil de los artículos y su facilidad de reparación y reutilización ayudan a reducir la producción de residuos urbanos. F. Arteaga N . 39 4. Reutilización. La reutilización está íntimamente relacionada con la prevención en la producción de residuos. La adopción de medidas se centra principalmente en la reutilización de los envases. En el pasado este sistema ha sido bastante utilizado. En principio hay que hacer algunas consideraciones: • Para ciertos materiales como el vidrio la reutilización es deseable en términos ecológicos. Aunque hay que tener en cuenta que si los envases han de ser transportados a gran distancia, un radio superior a 200-300 km, el coste ecológico de la reutilización alcanza y supera al del reciclado. • Dado que un envase reutilizable ha de ser más robusto y tener más peso, a igualdad de materiales, debe tener en su vida útil un número mínimo de ciclos de consumo. ( Ej. bolsas, cartuchos de tóner, comercio de segunda mano, traperos de Emaus) F. Arteaga N 40 5. Reciclaje. Se entiende por reciclaje La transformación de los residuos, dentro de un proceso de producción, para su fin inicial o para otros fines, incluido el compostaje y la biometanización, pero no la incineración con o sin recuperación energética. El reciclaje implica una serie de procesos industriales que partiendo de unos residuos originarios y sometiéndolos a tratamientos físicos, químicos o biológicos dan como resultado la obtención de una serie de materiales que se introducen nuevamente en el proceso productivo. Una de las características de los residuos domésticos es su gran heterogeneidad, lo que hace que sean muy difíciles de tratar en conjunto. Además la calidad de los productos reciclados está directamente relacionada con la calidad de la recogida y de la clasificación, evitándose así posibles contaminaciones. Todo ello justifica claramente la necesidad de separar los diferentes materiales que componen los residuos, lo que implica la instauración de políticas de recogida selectiva de los residuos. 41 F. Arteaga N 6. Valorización energética y vertido controlado. Inevitablemente en todo el proceso que hemos ido detallando se producen rechazos, término con el que se denominan los materiales que por su naturaleza, estado, etc no son reciclables. Estos rechazos,si son aprovechables, se pueden valorizar mediante su combustión controlada en plantas de incineración que utilizan estos residuos como combustible para producir energía. Finalmente existe una fracción de rechazos que tampoco es valorizable que termina en el vertedero de cola. Igualmente ocurre con las escorias fruto de la valorización. Las cenizas generadas deben terminar en un depósito de seguridad pues se trata de materiales muy peligrosos. Aún de los residuos depositados en el vertedero puede obtenerse un rendimiento económico extrayendo y recuperando el biogás producto de la descomposición anaerobia de la materia orgánica y que por su composición, muy rico en metano, puede aprovecharse para generar energía. F. Arteaga N . 42 Gestión de los RSU 1. Definición de Gestión de los RSU Se considera como gestión de los residuos sólidos urbanos al conjunto de operaciones que se realizan con ellos desde que se generan en los hogares y servicios hasta la última fase en su tratamiento. Abarca pues tres etapas: 1.-Depósito y recogida. 2.-Transporte. 3.-Tratamiento. F. Arteaga N . 43 2. Recogida. La recogida de los residuos urbanos consiste en su recolección para efectuar su traslado a las plantas de tratamiento. Básicamente existen dos tipos fundamentales de recogida : – Recogida no selectiva. – Recogida selectiva. En la primera, los residuos se depositan mezclados en los contenedores, sin ningún tipo de separación. Ha sido la habitual hasta hace algunos años. La recogida selectiva se hace separando los residuos según su clase y depositándolos en los contenedores correspondientes. Así, existen normalmente contenedores para el papel, vidrio, envases y la materia orgánica. Este sistema requiere un elevado grado de concienciación y colaboración ciudadana para funcionar. F. Arteaga N . 44 La recogida en sí es un proceso complicado donde se deben conjugar las necesidades del servicio con la minimización de las molestias que se generan a los ciudadanos. Por lo que respecta a la recogida en sí existen dos métodos : – Recogida por medio de vehículos. – Recogida neumática. La más habitual es la primera. Se realiza por medio de vehículos especialmente preparados al efecto, camiones dotados de una tolva en la que se compactan los residuos u otros en los que se depositan sin compactar. Se utilizan unos u otros según el tipo de residuos. Así la compactación es muy adecuada para los residuos orgánicos o los envases pero no se emplea en el caso del vidrio. Estos vehículos se perfeccionan más cada día con el fin de reducir las molestias que generan las operaciones de recogida. F. Arteaga N 45 Por último existe una forma de recogida informal de los residuos que afortunadamente tiende a desaparecer en los países desarrollados, pero que sin embargo es una práctica muy usual en los países en vías de desarrollo. Ésta consiste en un submundo marginal de personas necesitadas, que en condiciones muy penosas de precariedad, falta de higiene y medios materiales proceden a la recogida de ciertos residuos de los que obtienen alguna rentabilidad económica. Esto genera múltiples inconvenientes derivados de la interferencia en los sistemas organizados de recogida. Además, la ausencia de cualquier atisbo de planificación implica graves problemas, amén de las durísimas condiciones que estas personas han de soportar. F. Arteaga N 46 3. Transporte. En esta etapa se realiza el transporte de los residuos hacia las estaciones de transferencia, plantas de clasificación, reciclado, valorización energética o vertedero. Las estaciones de transferencia son instalaciones en las cuales se descargan y almacenan temporalmente los residuos para poder posteriormente transportarlos a otro lugar para su tratamiento. Una vez allí se compactan y almacenan y se procede a trasportarlos en vehículos de mayor capacidad a la planta de tratamiento. Normalmente han de estar dotados de sistemas de compactado de la basura para optimizar su transporte. De esta forma se reducen los costes de transporte y se alarga la vida de los vehículos de recogida. En otras ocasiones en que el centro de tratamiento está próximo a los núcleos habitados, los propios vehículos de recogida son los que realizan el transporte a planta. F. Arteaga N 47 4. Tratamiento. • Es la etapa final del proceso y la de mayor importancia. Si los residuos vienen ya separados desde el origen como es el caso del papel o el vidrio se dirigen directamente a la planta de reciclado. Si vienen juntos como es el caso de los envases hay que separar según su naturaleza. • Idéntico proceso se realiza con la bolsa de restos donde predomina la materia orgánica pero existen residuos de otra naturaleza debido a errores o a la fracción decreciente de personas que no separan correctamente sus residuos. F. Arteaga N 48 F. Arteaga N 49 F. Arteaga N 50 F. Arteaga N 51 El proceso de selección se realiza mediante diversos sistemas : 1. Metales férricos. Por medio de campos magnéticos. 2. Metales no férricos. Triaje manual y por corrientes de Foucault. 3. Papel y cartón. Se seleccionan por triaje manual. 4. Plásticos duros. Por triaje manual. 5. Plástico film. Mediante sistemas neumáticos. 6. Vidrio de color. Por triaje manual. 7. Vidrio blanco. De igual modo. 8. Materia orgánica. Es el sobrante de los procesos anteriores. Una vez separados los residuos hay que realizar su tratamiento. A grandes rasgos puede consistir en una de estas opciones, que se aplicará según la naturaleza y estado de los residuos, etc. y del modelo de gestión implantado : 1. Reciclado. 2. Valorización energética. 3. Vertido controlado. F. Arteaga N 52 El tratamiento de los residuos. 1.1. Tratamiento de los materiales orgánicos. Los materiales orgánicos se someten a dos clases de procesos : – Proceso anaerobio. Biometanización. – Proceso aerobio. Compostaje. • El primero, denominado también digestión anaerobia, es un proceso biológico acelerado artificialmente, que tiene lugar en condiciones muy pobres de oxígeno o en su ausencia total, sobre substratos orgánicos. Como resultado se obtiene una mezcla de gases formada por un 99% de metano y dióxido de carbono y un 1% de amoníaco y ácido sulfídrico. El gas combustible, metano, permite obtener energía. 53 F. Arteaga N El compostaje es la transformación biológica de la materia orgánica en productos húmicos conocidos como compost y que se emplean como fertilizante. Se realiza en presencia de oxígeno y en condiciones de humedad, PH y temperatura controladas. El compost se puede obtener a partir de dos tipos de materiales : 1. Residuos domésticos. 2. Residuos de jardín. En el primer caso es preciso haber separado previamente la materia orgánica para que no presente ninguna clase de impurezas ni lleve restos de medicinas, sustancias tóxicas, etc. 54 F. Arteaga N Esquema general del proceso de compostaje F. Arteaga N 55 TEMPERATURA MICROORGANISMOS (Hongos, bacterias y actinomicetos) SUBSTRATO (Materia orgánica. Sólido y heterogéneo) NUTRIENTES (N,C,etc) HUMEDAD OXÍGENO MEDIDA DE LA PARTÍCULA F. Arteaga N 56 F. Arteaga N 57 En primer lugar se procede a su molido y después se dispone en hileras de dos metros y medio a cielo abierto. Los montones son volteados periódicamente con el fin de facilitar la oxigenación y evitar su fermentación anaerobia. El volteo llega a hacerse hasta dos veces por semana mientras la temperatura se mantiene alrededor de 55ºC y el grado de humedad de la hilera es de entre el 50% y el 60%. A partir del tercer volteo la temperatura se mantiene en los 25ºC indicando que ya ha finalizado la fermentación. Esto ocurre transcurridas tres o cuatro semanas. 58F. Arteaga N 1.2. Tratamiento de los plásticos. Los envases de plástico pueden someterse a tres tipos de procesos. – Reciclado mecánico. – Reciclado químico. – Valorización energética. El primero consiste en trocearel material para introducirlo posteriormente en una máquina extrusora-granceadora para moldearse después por los métodos tradicionales. Solamente puede aplicarse a los termoplásticos, que son aquellos que funden por la acción de la temperatura. Presenta dos problemas fundamentalmente. El primero es que el plástico ya utilizado pierde parte de sus propiedades lo que obliga a emplearlos en la fabricación de otro tipo de productos con menos exigencias. El segundo es la dificultad para separar los distintos tipos de plásticos. Para ello se han desarrollado diversos sistemas. F. Arteaga N 59 • El segundo, reciclado químico se utiliza cuando el plástico está muy degradado o es imposible aislarlo de la mezcla en que se encuentra. Se define como la reacción reversible de la polimerización hacia la recuperación de las materias primas. • Por último la valorización energética es un tratamiento adecuado para plásticos muy degradados. Es una variante de la incineración en la que la energía asociada con el proceso de combustión es recuperada para generar energía. Las plantas en las que se realiza se asemejan a una central térmica pero difieren en el combustible que en este caso son residuos plásticos. F. Arteaga N 60 F. Arteaga N 61 62F. Arteaga N F. Arteaga N . 63 F. Arteaga N 64 1.3. Tratamiento del vidrio. Los envases de vidrio se pueden reciclar sin que el material pierda ninguna de sus propiedades. Una vez recogidos son triturados formando un polvo grueso denominado calcín, que sometido a altas temperaturas en un horno, se funde para ser moldeado nuevamente en forma de botellas, frascos, tarros, etc. que tienen exactamente las mismas cualidades que los objetos de que proceden. El proceso supone un ahorro de materias primas y de energía muy considerable. F. Arteaga N 65 F. Arteaga N 66 F. Arteaga N 67 F. Arteaga N 68 1.4. Tratamiento del papel y cartón. Consiste en la recuperación de las fibras de celulosa mediante separación en soluciones acuosas a las que se incorporan sustancias tensioactivas con el fin de eliminar la tinta. La tinta queda en la superficie del baño y se puede separar con facilidad. Una vez retirada la tinta, se somete la suspensión de las fibras a un secado sobre una superficie plana, para recuperarlas. Después se las hace pasar por unos rodillos que las aplanan y compactan, saliendo finalmente la lámina de papel reciclado. 69 F. Arteaga N TIPOS DE PAPEL ACTUALMENTE RECICLADOS E.Aguila M. 70 • Papel periódico • Cartón ondulado • Papel de alta calidad • Papel mezclado 1.5. Tratamiento de los metales. • Los envases de acero estañado, más conocidos como hojalata, son perfectamente reciclables, se emplean en la fabricación de otros envases o como chatarra en las fundiciones siderúrgicas después de haber sido desestañada la hojalata. Todo el acero recuperado se recicla por las necesidades de las acerías. El proceso de reciclado de la hojalata reduce el consumo energético de forma muy notable. • Los envases de aluminio se consideran materia prima en los mercados internacionales. Su reciclado supone un elevado ahorro energético y los materiales obtenidos mantienen sus propiedades al fundirse repetidas veces. Para separarlos del resto se utiliza un mecanismo denominado de corrientes inducidas de Foucault que proyecta hacia fuera de la cinta transportadora los envases de aluminio, pega a ésta los férricos y deja igual a los demás. En combinación con sistemas de electroimanes sirve para completar la separación de los metales. F. Arteaga N 71 1.6. Tratamiento de los tetrabrik. Se reciclan de dos maneras : • Reciclado conjunto. Dando lugar a un material aglomerado denominado Tectán®. • Reciclado por separado. Los componentes se aprovechan de modo independiente. En éste último se separan las fibras de celulosa del polietileno y del aluminio en un hidropulper por frotamiento. Tras finalizar el proceso se vacía el hidropulper por su parte inferior através de un filtro que deja pasar el agua y la fibra de celulosa. Con la recuperación de ésta se ha reciclado un 80% en peso del envase. Para aprovechar el resto se puede recuperar de forma conjunta obteníéndose una granza de polietileno reforzada por el aluminio. Este resto también se usa como combustible en las cementeras, ya que el polietileno es buen combustible y el aluminio oxidado suple a la bauxita, ingrediente del cemento. F. Arteaga N 72 1.7. Otros residuos. Los neumáticos pueden sufrir diferentes procesos: 1. Recauchutado. Con lo que puede volver a utilizarse. Consiste en volver a realizar el dibujo gastado. 2. Corte. Para que mediante un fundido a presión se puedan fabricar felpudos, zapatillas, 3. Triturado se emplea en : – Como caucho asfáltico. Mejora el drenaje de la capa asfáltica así como prolonga la duración del pavimento y reduce su fragilidad. – Como hormigón de asfalto modificado. – Como combustible en grano. El caucho compuesto por un 83% de carbono en peso tiene una capacidad calorífica de 35MJ/kg. La combustión debe estar muy controlada porque los neumáticos contienen azufre. – Pirólisis. – Utilización en el compostaje de fangos. El neumático triturado se utiliza para favorecer la oxigenación y el compostaje. 73 F. Arteaga N 74 2. La valorización energética. • La incineración de basuras está ampliamente extendida en algunos países como Dinamarca, que incinera hasta un 56% de sus RSU. Los Países Bajos y Suecia incineran un 30% y los Estados Unidos sólo un 16%. En nuestro país existen 22 plantas incineradoras que queman un 6% de los residuos. • La incineración consiste en la oxidación total de los residuos en exceso de aire y a temperaturas superiores a 850ºC según la normativa europea. Se realiza en hornos apropiados con aprovechamiento o no de la energía producida en cuyo caso se habla de valorización energética. F. Arteaga N 75 2.1. Ventajas e inconvenientes de la valorización. La valorización presenta una serie de ventajas : 1. Reducción del volumen de la basura hasta en un 90 %. 2. Recuperación de energía. 3. Las cenizas son más estables que los residuos de partida. La valorización energética de los residuos consiste en la obtención de energía a partir de su combustión. El poder calorífico de los residuos es variable, en el caso de los plásticos hidrocarbonados se estima que es comparable a la de los derivados del petróleo con algunas ventajas medioambientales como la de no generar óxidos de azufre, causantes de la lluvia ácida. Sin embargo la combustión de P.V.C genera un 50% de energía que los anteriores. F. Arteaga N 76 F. Arteaga N . 77 Planta Incineradora de Residuos de Fasan, Naestved (Dinamarca) Los inconvenientes que se presentan : 1. La combustión indiscriminada de la basura sin separación produce como efecto de la combustión determinados productos muy tóxicos. La presencia de PVC en la mezcla, aporta a los gases de combustión ácido clorhídrico que en presencia de materia orgánica puede originar productos tóxicos derivados de las dioxinas y de los dibenzofuranos. 2. Las cenizas producto de la combustión contienen metales pesados, tales como el cadmio en cantidades consideradas peligrosas y deben recibir un tratamiento especial como residuos peligrosos. 3. Como consecuencia de los dos puntos anteriores es necesario hacer cuantiosas inversiones tecnológicas. 4. Si se incineran materiales reciclables por otros procedimientos se produce un consumo de recursos valiosos. F. Arteaga N. 78 3. Vertederos sanitariamente controlados. • Una vez realizados todos los tratamientos anteriores todavía persiste una fracción de los residuos denominada rechazo, que no se ha podido reciclar o valorizar y cuyo destino final es el vertedero controlado. • Un vertedero se considera sanitariamente controlado cuando se toman las medidas necesarias para evitar que resulte nocivo, molesto o cause deterioro al medio ambiente. • Consisteen una depresión del terreno natural o artificial en la que se vierten, compactan y recubren con tierra diariamente los residuos acumulados. En el fondo se trata de un tratamiento biológico de los desechos. En ausencia de oxígeno se produce una descomposición anaerobia de los mismos que degrada la materia orgánica a formas más estables y da lugar a la formación de biogás, mezcla de gases entre los que destaca el metano. F. Arteaga N. 79 Visión global de un relleno sanitario F. Arteaga N. 80 F. Arteaga N. 81 F. Arteaga N. 82 http://www.viarural.com.pe/agroindustria/maquinaria-construccion/john-deere/topadoras/topadora-950j-rellenos-sanitarios-03.htm 83 F. Arteaga N. 84 En función de cómo se dispongan los residuos y la tierra de cubrición, de lo que resulta el grado de compactación, se distinguen tres tipos de vertederos: 1. De baja densidad. 2. De media densidad. 3. De alta densidad. En los primeros los residuos se extienden y compactan en capas de 1,5 a 2,5 m de espesor que se cubren con una capa de tierra diaria de 20-30 cm. Es necesaria la cubrición diaria. La densidad que resulta es de unas 0,5 Tm/m2. En los de densidad media, con densidades de 0,8 Tm/m2, las capas de residuos tienen espesores inferiores a los de baja densidad y no necesitan una cubrición tan frecuente. El espesor de las capas de residuos en los de alta densidad es aún más pequeño que en los dos casos anteriores, lo que unido a la utilización de compactadores potentes da como resultado densidades de aproximadamente 1 Tm/m?. F. Arteaga N. 85 • En la planificación de un vertedero controlado es preciso considerar una serie de factores : • Relativos a la ubicación del vertedero : 1. Naturaleza hidrogeológica del terreno. 2. Topografía del terreno. 3. Condiciones climatológicas. 4. Dirección del viento. 5. Distancia de la zona de recogida. 6. Presencia de núcleos habitados. F. Arteaga N. 86 Relativos a las instalaciones : 1. Tamaño del vertedero. 2. Red de drenaje eficaz. 3. Sistema de impermeabilización adecuado. 4. Sistema de recogida y tratamiento de los lixiviados. 5. Sistemas de evacuación y tratamiento de los gases producto de la fermentación anaerobia, biogás. 6. Control sanitario de plagas. 7. Vallado de las instalaciones. 8. Accesos y controles de entradas y salida. F. Arteaga N. 87 • Relativos al funcionamiento : 1. Ruidos. 2. Malos olores. 3. Contaminación del aire. 4. Prevención de incendios. 5. Cumplimiento de las previsiones en cuanto a los grosores de las capas de residuos y de cubrición. 6. Prevención del impacto paisajístico y sobre la fauna salvaje. Plan de recuperación medioambiental del vertedero una vez concluida su vida útil. Como consecuencia del tratamiento recibido se reduce el impacto medioambiental del vertido incontrolado. Al recubrir la basura con tierra se reduce la proliferación de plagas y la emisión de malos olores. F. Arteaga N. 88
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