Los tratamientos alternativos para los residuos sólidos urbanos y aguas residuales domesticas en Campinas, Brasil.
El tratamiento y la gestión adecuada de
los residuos sólidos urbanos (RSU) y aguas
residuales domesticas (DS) pueden producir muchos beneficios, tales como los
fondos financieros, la producción de calor y energía, reducción de emisiones y
la recuperación de agua para su reutilización. Actualmente en Campinas los RSU y DS se
depositan en vertederos o se descargan en ríos y otros sitios. En el presente estudio se evalúan dos escenarios
para el tratamiento de los RSU y DS en Campinas: el reciclaje con el
tratamiento biológico y el reciclaje con el tratamiento térmico.
El destino final de los residuos
sólidos es uno de los retos a los que las autoridades públicas se enfrentan
debido a los impactos ambientales y de salud pública. La situación es aún más crítica debido al aumento
continuo de la población y por lo tanto la generación de residuos sólidos
urbanos (RSU) y de las aguas residuales domésticas (DS). En los países en
desarrollo, la mayor parte de los residuos sólidos generados se dispone en
rellenos sanitarios y sitios al aire libre que causan graves riesgos para la
salud pública y el medio ambiente. A nivel mundial, los vertederos son la
tercera fuente más grande antropogénica de metano, responsable de
aproximadamente el 14% de las emisiones estimadas de metano mundial.
En este trabajo se evaluaron dos
escenarios para los tratamientos de RSU y DS en Campinas, Brasil, para mejorar
la calidad de la gestión, generar energía a partir de residuos, reducir las
emisiones de CO2 y aumentar la vida útil de los rellenos sanitarios. El primer escenario se basa en el reciclaje y
tratamiento biológico, mientras que el segundo escenario se basa en el
reciclaje y el tratamiento térmico. La información obtenida de este
análisis junto con las condiciones físicas locales, las instalaciones y la
tecnología disponible se utiliza para proponer un escenario viable para el
tratamiento de los RSU y DS en Campinas. Las tecnologías disponibles para el
tratamiento de estos residuos incluyen el depósito en vertederos con
recuperación de biogás, compostaje de las fracciones de residuos seleccionados,
digestión anaerobia y procesos térmicos que incluyen la incineración,
gasificación y pirólisis. Las aplicaciones de estas tecnologías
dependen de los conductores locales, regionales y nacionales, tanto para la
gestión de residuos y la reducción de gases de efecto invernadero.
1. Procesos térmicos.
Estos procesos incluyen la incineración
con o sin recuperación de energía, la gasificación y la pirólisis. La incineración reduce la masa de residuos y puede
sustituir el uso de combustibles fósiles.
2. Tratamiento biológico
El tratamiento biológico consiste en el
compostaje aeróbico y digestión anaeróbica. El compostaje puede ocurrir al aire
libre o en interiores con la recolección y tratamiento de gases. El compostaje y la digestión anaerobia de residuos
orgánicos produce fracciones de compost que se puede utilizar en aplicaciones
como la estabilización y la mejora del suelo. La digestión anaeróbica produce biogás
y bio-sólidos.
El reciclaje es una actividad
importante en el marco de la gestión de residuos sólidos para su tratamiento,
donde por procesos físicos y químicos los materiales reciclables se transforman
en materiales secundarios que pueden ser utilizados para la fabricación de
nuevos productos. Algunas ventajas de reciclaje incluyen el ahorro de
materias primas, agua, energía, aumentando la vida útil de los rellenos
sanitarios, la reducción del gasto público para la deposición de RSU y la
creación de oportunidades de trabajo para las personas menos favorables.
En cuanto al tratamiento de aguas
residuales y lodos se menciona que numerosas tecnologías están disponibles para
la gestión de aguas residuales, recogida, tratamiento, reutilización y
eliminación. Los lodos
son el subproducto de la mayoría de los sistemas de tratamiento de aguas
residuales y las opciones disponibles para el tratamiento incluyen la
estabilización, espesamiento, deshidratación, la digestión anaeróbica, la
reutilización en la agricultura, el secado y la incineración. Las aguas residuales tratadas puede o bien ser
reutilizada o descargada; Sin embargo reutilización es el mejor
opción para aplicaciones agrícolas e industriales.
El primer escenario que es propuesto en
el artículo incluye el reciclaje y el tratamiento biológico de los RSU para producir
biogás y generar electricidad. El agua se separa y se trata para su
reutilización, mientras que el lodo se debe utilizar para la producción de
biogás y la generación de electricidad. La materia biodegradable se debe
utilizar para el compost, la pavimentación de carreteras o reciclado para la
fabricación de ladrillos. En el segundo escenario, los materiales
reciclables se separan y se entregan a las industrias de reciclado mientras que
el resto de los residuos orgánicos se incinera para producir calor y electricidad. La ceniza debe ser reciclada para la fabricación de
ladrillos, la pavimentación de caminos entre otras aplicaciones. El agua presente debe ser tratada para su
reutilización, mientras que el lodo debe estar preparado para la producción de
incineración de calor y electricidad.
El beneficio económico de la venta de
los materiales reciclables recogidos selectivamente de aproximadamente 7,9 t /
día es de aproximadamente 71 100 US $ / mes utilizado como ingresos para las
cooperativas de recolectores de residuos. La suma de la materia orgánica, los
materiales restantes no reciclados, es de aproximadamente 517 t / día. Estos materiales
son esencialmente biodegradables y producen 15.506 m3 / día de biogás
libremente liberados a la atmósfera. La tasa de producción de biogás depende
principalmente de la composición de los RSU y las condiciones ambientales. Con este
escenario la cantidad de agua que puede ser recuperado sin la energía excesiva
y costosas operaciones es de aproximadamente 50%.
Ahora bien, en el segundo escenario, teniendo
en cuenta la incineración de la materia orgánica de los RSU y el contenido
energético de los RSU el cual depende de su composición (materia y productos
derivados del petróleo específicamente orgánicos basados) y su humedad, se usa
un valor medio que se utiliza para estimar la energía liberada debido a la
incineración de RSU. Al restar la energía liberada debido a
la combustión de combustible auxiliar a partir del contenido energía liberada
por la incineración de RSU es posible determinar la energía neta del proceso de
incineración. La tasa de emisiones y el tipo de emisiones dependen
básicamente de la composición de material incinerados, el tipo de proceso de
combustión, la temperatura durante la combustión y, finalmente, el volumen de
aire durante la incineración.
Con esto se comprueba que las rutas de
tratamiento más adecuadas para el manejo de los RSU y DS en Campinas son un
tratamiento biológico con la energía y el agua de recuperación para DS y vía
incineración de RSU con recuperación de energía. La elección de la opción biológica para
el tratamiento de DS es debido al hecho de que las cuatro estaciones reales de
tratamiento de DS tienen instalaciones en buenas condiciones operativas con
posibilidades de incorporar equipos adicionales para el tratamiento y la
generación de energía. La propuesta recomendada para Campinas
puede dar lugar a numerosos beneficios. El reciclaje como se ha mencionado
antes puede producir ganancias financieras que se pueden utilizar para el
desarrollo de capacidades e impulsar a las cooperativas y asociaciones que
participan en programas de reciclaje del municipio. El tratamiento térmico de los RSU, el tratamiento
biológico de DS junto con el reciclaje puede contribuir de manera significativa
al ahorro de energía, reducción de emisiones y la recuperación de agua para su
reutilización.
Desde mi punto de vista, parece una
buena oportunidad para que la ciudad cuente con una estrategia planificada para
el manejo de su RSU en un nuevo lugar equipado con instalaciones adecuadas para
la incineración, clasificación y preparación de materiales reciclables y la
recuperación de energía equipados con equipos de seguimiento y control de las
emisiones de gases.
Brazil F.A.M. Lino∗, K.A.R.
IsmailFaculty of Mechanical Engineering, State University of Campinas, Rua Mendeleiev, 200, Cidade Universitária “Zeferino Vaz”, Barão Geraldo, Campinas, S.P.13083-860, Brazil.
Normalmente yo tenía la idea de que hacer la incineración de los residuos causaba un alto grado en la contaminación, pero en este caso como lo presenta tu artículo se aprovecha el calor generado por la incineración, de igual forma estoy de acuerdo contigo a que sería bueno que se aprovecharan los residuos de esa forma con la generación de biogas para hacer la generación de energía y compostaje y de igual manera el tratamiento de las aguas residuales. Como sabemos un factor importante que se encuentra dentro de los residuos es la humedad, todos los residuos cuentan con agua, especialmente los residuos orgánicos, y si se hace una recuperación de éste elemento pues sería excelente para aprovecharla en los puntos que mencionaste. En Zacatecas sería muy buena opción presentar un proyecto que contenga una planta de Biogás y de tratamiento de aguas residuales, así como hemos mencionado en otros artículos se obtiene una gran remuneración económica, solo sería interesante ver dentro del tratamiento biológico cuales son las condiciones que necesitan los microorganismos para llevar a cabo el proceso, y si no sería muy costoso y si sería factible tenerlo en un estado como Zacatecas.
ResponderEliminarMuy bien =)-
EliminarMe parece muy interesante el manejo que se le da a los residuos ya que la incineración es un tratamiento aceptable solo cuando el calor generado por dicha actividad es aprovechado como en este caso para la producción de energía y aun mas los residuos de esto se utilizan para la construcción, y creo que es un tratamiento más viable económicamente que el tratamiento biológico ya que en este solo se reduce su volumen.
ResponderEliminarPasando al tema de la producción de biogás creo que sería muy interesante poner una planta de producción en alguna tratadora de agua aquí en Zacatecas, no sé que hagan actualmente con estos lodos, y así poder obtener un beneficio más en el tratamiento de aguas residuales hasta poder aprovechar los lodos debidamente compostados en la agricultura.
Se presenta un mayor beneficio económico/ambiental al implementar el reciclaje y tratamiento biológico, por ello creo que es más factible su aplicación, además de que se da la recuperación del 50% aprox. de agua sin el uso de energía excesiva y sin una operación costosa. sin embargo creo que si se da una combinación de ambos tratamientos resultaría más eficiente su aplicación y así se da el reciclaje, el compost, la generación de biogás y la generación de energía a través de la incineración; lo que reduce el impacto que se tiene sobre los distintos medios (agua, suelo y aire)
ResponderEliminarOtra cosa que tenemos que tomar en cuenta para la aplicación de sistemas de incineración de residuos en la ciudad, es la normatividad aplicable.
NOM-098-SEMARNAT-2002, protección ambiental-incineración de residuos, especificaciones de operación y límites máximos permisibles.
Considero que, como bien lo menciona el artículo el tratamiento de los residuos y de las aguas residuales, depende de la composición de los mismos, pero cabe menciona que también depende del lugar donde se generen, puesto que no se generan residuos con las mismas características en México que en Brasil, entonces se hablaría de hacer modificaciones al sistema aplicado allá, para que funcione en otro lugar.
ResponderEliminarSin embargo coincido con el compañero Tomas, en que sería bueno aprovechar los lodos que se generan, ya es que si se trata de reducir la contaminación se debe dar lugar a que los métodos de tratamiento de residuos de todo tipo sean más eficientes y no generen mayor contaminación, cuántos mas usos se les encuentre a los residuos o a lo producido en su tratamiento sin que cause daños al ambiente, mejor será dicho tratamiento.
La incineración de residuos, me parece que es un buen tratamiento siempre y cuando se tenga una recuperación de energía, además de la reutilización de las cenizas para la fabricación de ladrillos o pavimentación de calles, lo que hace muy favorable la utilización de este tratamiento. Así mismo tienes una importante reducción del volumen de los residuos, por lo que es un buen tratamiento.
ResponderEliminarExisten más tratamientos viables para la reducción de residuos, uno muy interesante también es una planta de tratamiento mecánico-biológico (TMB), esta tecnología clasifica los desechos residuales en 3 categorías, combinando la fermentación anaeróbica con la aeróbica después de la separación magnética. Dependiendo de los residuos, estos son sometidos a un proceso de fermentación o pasan para darles un uso térmico.
Aquí les dejo el link. http://www.ecopolisla.com/es/waste-management/waste-treatment/mecanical-biological-treatment/
Creo que los tratamientos alternativos que se tienen para los residuos, son de gran importancia ya que ayudan de una forma de mitigar la contaminación de suelo, agua y aire, obteniendo beneficios ambientales como económicos. El usos de tratamientos biológicos es interesante ya que consiste en el compostaje lo cual se utilizan residuos orgánicos que son los que se generan en mayor cantidad, la importancia de este tratamiento es que el compostaje se puede utilizar para mejorar los nutrientes en el suelo. El tratamiento de aguas residuales es de suma importancia ya que como dice en el artículo la cantidad de agua que puede ser recuperado sin la energía excesiva y sin costosas operaciones es de aproximadamente 50%. Al igual que Alejandra también antes de leer este artículo creía que con la incineración de los residuos generaba contaminación del atmosfera ya que al incinerar los residuos se producen muchos gases tóxicos, pero ahora me doy cuenta de que si se tienen las condiciones necesarias, el equipo y precauciones convenientes, se puede utilizar el calor generado, para generar energía.
ResponderEliminarLa incineración es uno de los procesos térmicos que pueden aplicarse en el tratamiento de los residuos sólidos urbanos para disminuir su cantidad y aprovechar la energía que contienen. Los aspectos medio ambientales que causan mayor preocupación son las emisiones atmosféricas, especialmente las dioxinas y furanos, y cenizas formadas. La heterogeneidad de los materiales a tratar y los niveles de emisión impuestos por las normas legales ha obligado a desarrollar o adaptar unas tecnologías específicas para este proceso. Por lo que este proceso está tomando mucha fuerza principalmente en países desarrollados.
ResponderEliminarRespecto a los tratamientos biológicos (composta), como ya se comento en artículos anteriores, es un buen método para disminuir los residuos orgánicos, además de que se obtiene un abono orgánico, rico en propiedades nutricionales.
El tratamiento de aguas residuales, a mi punto de vista es un metro muy importante, ya que el agua es un recurso que se necesita para todo y todos los días, por lo que es necesario buscar la manera de eficientizar su uso y realizar estos tratamientos para la reutilización de este recurso.
Considero que los diferentes tratamientos que hay para los ]residuos son de gran importancia porque como vemos en el artículo recuperan a mi parecer un gran cantidad de biogás, la cantidad de agua que se puede tratar sin energía excesiva es del 50% !! es decir un montón, igual con el compostaje que ya vimos tiene muchos beneficios.
ResponderEliminarTodos estos tratamientos a demás como ya mencionan sirven para mitigar la contaminación en suelo, agua, aire que es lo que queremos lograr también
De acuerdo en que es de gran importancia el tratamiento de los RSU y de aguas residuales, ya que de estos es recuperable cantidad considerables de materiales que pueden ser utilizados para otra cosa. En cuanto a nuestro Estado creo que nos estamos quedando muy atrás en todas esta actividades, ya que como sabemos no hay centros de acopios en los cuales se les pueda dar otro uso a los RSU por lo que se envían a disposición final la cual es un tiradero a cielo abierto , encontré datos en INEGI del 2013 sobre algo de esto.
ResponderEliminarCentros de acopio
Los centros de acopio son instalaciones operadas por la administración municipal para recibir temporalmente materiales susceptibles de ser valorizados.
En el país, 108 municipios y delegaciones reportan 241 instalaciones de este tipo; en la entidad ningún municipio cuenta con centro de acopio.
Sitios de disposición final
Los municipios reportaron la existencia de 57 sitios para la disposición final de los residuos sólidos urbanos; 50 de éstos son tiraderos a cielo abierto y el resto son rellenos sanitarios que reducen los riesgos ambientales de los desechos generados en la entidad.
En cuanto a tratamiento de aguas residuales, de igual manera sabemos que la plantas de tratamiento no están en buen funcionamiento, o no hay quien las opere, etcétera.
EL dato de INEGI dice que en Zacatecas en el 2010, se registraron 51 puntos de descargas de aguas residuales sin tratamiento en la entidad; el 78% de éstos se localizan en ríos y arroyos.
Aquí dejo el link de los datos
https://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0CEEQFjAD&url=http%3A%2F%2Fwww.inegi.org.mx%2Finegi%2Fcontenidos%2Fespanol%2Fprensa%2FBoletines%2FBoletin%2FComunicados%2FEspeciales%2F2013%2FAbril%2Fcomunica15.doc&ei=jb0xVLmeGM72yQSAxIDoCQ&usg=AFQjCNHbwaTXUE2x9BKbZnj_sbQHfbxr2g&sig2=lm7tv-mL21hPiQ4PbRb1Bg
Buena aportación.
EliminarComo a la mayoría lo que más me llamo la atención de este artículo fue la incineración, la cual tiene muchas ventajas como que permite la reducción del volumen de los residuos en un 90%, la recuperación de energía calorífica y emplearla como lo menciona el artículo en electricidad, se puede tener un mejor control de emisiones con avanzadas tecnologías y también tiene sus desventajas como que una mala operación del proceso ocasiona que se generen gases tóxicos. A pesar de la recuperación de materiales del residuo de la incineración y el proceso de incineración puede producir grandes ingresos, se necesita de una inversión muy alta para el funcionamiento y construcción de una planta, cosa que desde el punto de vista económico no es conveniente pero desde el punto de vista ambiental sería una buena opción.
ResponderEliminarAmbos tratamientos(biológico y térmico) son de gran utilidad en cuanto al manejo de los residuos se refiere, cada uno con sus pros y sus contras. Concuerdo con que la combinación de ambos podría ser la mejor decisión para resolver el problema de los RSU y al mismo tiempo generar productos útiles. De igual manera me pareció muy interesante que una actividad como la incineración que a simple vista se presenta como una actividad altamente contaminante se pueda adaptar para la generación de energía y todo lo contrario a lo que parece ¡reducir las emisiones! Además que se reduce el uso de combustibles fósiles si se da la recuperación de energía.
ResponderEliminarLa aplicación de este tipo de tecnologías dependerá no sólo de las autoridades locales que las implementen, sino que será trabajo también de la población colaborar con la reducción o mínimo la separación de los residuos y se puedan obtener resultados positivos.
Claro que todas las alternativas que se presentan para el tratamiento de los RSU pueden ser de gran utilidad en las ciudades, siempre y cuando se tomen en cuenta las características geográficas del lugar y se le de el seguimiento debido a la estrategia propuesta, por lo que la mayoría de las veces se tendrán que hacer algunas adaptaciones para que el modelo funcione de manera adecuada y así se ayude a mitigar los efectos negativos que la generación de residuos representa para el medio ambiente.
Es algo satisfactorio saber todos los beneficios que trae el realizar un tratamiento a las aguas residuales domesticas, solo que al mostrar los beneficios economicos dejando atras todos los beneficios tanto sociales como ambientales ¿no crees que es muy poco el capital generado en comparacion al gasto que se va a tener? creo que este factor influenciaria en el gobierno Mexicano para realizar una gestion de este tipo.
ResponderEliminarCreo que se tendría que hacer une estudio, o al menos un balance económico en el que se consideren salarios, gastos de insumos, etc. para poder llegar con datos reales y no con estimaciones y a partir de eso ya podremos afirmar si es o no viable económicamente.
EliminarExacto, es una serie de análisis y adaptaciones, no es lo mismo Brasil que México, por lo mismo como dice Alex se deben tomar ciertas consideraciones y a partir de eso definir si es o no costeable. De igual manera creo que si se tiene un correcto control y se siguen todos los lineamientos, a la larga y como en todo proceso se tienen resultados monetarios satisfactorios, eso sin mencionar los grandes beneficios ambientales.
EliminarCreo que la incineración de RSU para la recuperación de energía puede ser un tratamiento muy viable en ciertos casos, sin embargo, no es tan beneficioso, en el artículo solamente habla de que se le da este tipo de tratamiento a materia orgánica, ya que si se incineran todos los tipos de residuos (incluyendo plásticos y productos derivados del petróleo inorgánicos) serían resultados muy diferentes, tendríamos contaminantes como NOx, CO, SO2, hidrocarburos policíclicos aromáticos, metales, entre muchos otros. Es un detalle importante que hay que tener en consideración.
ResponderEliminarTambién de igual forma para el tratamiento biológico de aguas residuales, coincido totalmente con Alejandra, en el sentido de que en dado caso que se quiera aplicar este tratamiento en Zacatecas, tenemos que ver el medio que necesitan los microorganismos encargados del mismo, ya que en Campinas, Brasil predomina el clima tropical y temperaturas altas pues se encuentra prácticamente en zona costera, y como sabemos tendríamos que especificar muchas variables para hacer que un microorganismo actúe de manera eficaz. De igual forma, para aplicar cierto tratamiento, tendríamos que ver lo que ya tenemos en el estado, como ya sabemos muchas de las plantas tratadoras se encuentran en desuso, así que creo yo que tendríamos que adecuar todas esas instalaciones para el tratamiento que más conveniente se crea para que el proyecto pueda ser más viable económicamente.
Cuando en clase vimos que uno de los tratamientos finales de residuos era la incineración, me sorprendió muchísimo que así fuera, porque lo primero en lo que pensé fue en la emisiones que podrían generarse. Ahora, leyendo el artículo y las opiniones de todos mis compañeros, creo que mi idea sigue igual, con un poco menos de fuerza, pero la idea es la misma. Me resulta bastante difícil creer que de verdad se recurre a este tipo de tratamientos, sabiendo que existen desventajas que tienen un impacto severo en el ambiente. Está bien que se reduzcan volúmenes y se “desinfecten” los residuos, o que se pueda aprovechar la energía generada, pero creo que las emisiones de gases (clasificados como Contaminantes orgánicos persistentes, COPs) o de material particulado representan un impacto más fuerte, debido a la falta de regulación en este tipo de procesos. Si de verdad se siguiera la normatividad (que Alan ya mencionó para el caso de México) o se siguieran al pie de la letra convenios como el de Estocolmo, o las indicaciones que la propia LGPGIR da (del uso de la incineración en última instancia), no sería un problema este tratamiento, pero por falta de seguridad y calidad de los procedimientos, más que una alternativa para el tratamiento de residuos, creo que representa un foco importante de contaminación aérea. Yo optaría por tratamientos mecánicos o químicos para los RSU, obviamente también bajo todas las medidas de seguridad y los parámetros que se exigen.
ResponderEliminarAl igual que ale siempre he tenido la duda de si es buena o no la opción de incinerar los RSU, pero investigando un poco te encuentras con equipos que reducen este tipo de emisiones. También es importante ya no ver a los RSU como algo que se debe de meter en un hoyo y olvidarse de ellos, este articulo muestra que en ambos casos se piensa en la obtención de algún beneficio económico a al hacer disposición de los residuos, algo con lo que en el país se debería de empezar a trabajar, pues al fi y acabó con algo de creatividad y tecnología, y porque no en ingeniero ambiental, se puede hacer de los RSU un negocio que redituara tanto al inversionista como al gobierno
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