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Manual Técnico – Administrativo para el Servicio de Limpia Municipal

2001

SECRETARÍA DE DESARROLLO SOCIAL SUBSECRETARÍA DE DESARROLLO URBANO Y VIVIENDA OFICIALÍA MAYOR DIRECCIÓN GENERAL DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO

SECRETARIA LIC. JOSEFINA VAZQUEZ MOTA SUBSECRETARIO ING. ALBERTO MULÁS ALONSO OFICIAL MAYOR LIC. OCTAVIO AGUILAR VALENZUELA DIRECTOR GENERAL ING. JAIME SANCHO Y CERVERA

Contenido

Prólogo

1 Sistemas de Tratamiento de Residuos Sólidos

2 Problemática del Tiradero a Cielo Abierto

3 Relleno Sanitario

4 Composta

5 Incineración

6 Pirólisis

7 Reciclaje

8 Criterios de Selección

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PRÓLOGO .................................................................................................................................................................................... 17 CAPÍTULO 1. SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS ......................................................................... 21 1.1 Residuos Peligrosos y Residuos No Peligrosos .........................................................................................................................................22 1.2 Tratamiento ...................................................................................................................................................................................................24 1.3 Clasificación de los Sistemas de Tratamiento ............................................................................................................................................25 1.4 Situación Actual y Tendencias Mundiales .................................................................................................................................................29

CAPÍTULO 2. PROBLEMÁTICA DEL TIRADERO A CIELO ABIERTO ............................................................................. 33 2.1 Descripción General ......................................................................................................................................................................................33 2.2 Efectos Negativos al Ambiente y a la Salud ...............................................................................................................................................34 2.3 Impacto en la Salud .......................................................................................................................................................................................38 2.4 Impacto Social ................................................................................................................................................................................................39

CAPÍTULO 3. RELLENO SANITARIO ..................................................................................................................................... 45 3.1 Principios Básicos ..........................................................................................................................................................................................45 3.2 Métodos para Construir y Operar un Relleno Sanitario ..........................................................................................................................46 3.3 Metodología para la Instalación de un Relleno Sanitario .........................................................................................................................48 3.4 Selección del Sitio para el Relleno Sanitario ..............................................................................................................................................52 3.5 Estudios Básicos.............................................................................................................................................................................................53 3.6 Diseño y Construcción de un Relleno Sanitario .......................................................................................................................................60 3.7 Operación y Control......................................................................................................................................................................................62 3.8 Uso Final del Relleno ....................................................................................................................................................................................63 3.9 Conclusiones ..................................................................................................................................................................................................63

CAPÍTULO 4. COMPOSTA ........................................................................................................................................................ 69 4.1 Antecedentes ..................................................................................................................................................................................................69 4.2 Principios Básicos ..........................................................................................................................................................................................69 4.3 Principales Métodos Industriales de Compostaje .....................................................................................................................................75 4.4 Sistemas Cerrados y a cielo abierto de Compostaje ..................................................................................................................................79 4.5 Factores de Influencia en la Decisión de Implantación de una Planta de Composta ............................................................................80 4.6 Parámetros de Costos de Inversión y Operación......................................................................................................................................80 4.7 Vermicompostaje ...........................................................................................................................................................................................81 4.8 El Sistema de Vermicompostaje. ..................................................................................................................................................................81

Contenido 4.9 La Experiencia Mexicana en Composteo .................................................................................................................................................... 84

CAPÍTULO 5. INCINERACIÓN.................................................................................................................................................89 5.1 Antecedentes.................................................................................................................................................................................................. 89 5.2 Descripción del Proceso y Tecnologías ....................................................................................................................................................... 90 5.3 Uso a Nivel Mundial ..................................................................................................................................................................................... 93 5.4 Situación en México ...................................................................................................................................................................................... 95 5.5 Costos de Instalación y Funcionamiento .................................................................................................................................................... 96 5.6 Ventajas y Desventajas.................................................................................................................................................................................. 96

CAPÍTULO 6. PIRÓLISIS ..........................................................................................................................................................101 6.1 Antecedentes................................................................................................................................................................................................ 101 6.2 Descripción del Proceso y Tecnologías ..................................................................................................................................................... 102 6.3 Uso a Nivel Mundial y en México ............................................................................................................................................................. 103 6.4 Costos de Instalación y Funcionamiento .................................................................................................................................................. 104 6.5 Ventajas y Desventajas................................................................................................................................................................................ 105

CAPÍTUILO 7. RECICLAMIENTO ..........................................................................................................................................109 7.1 Definición 109 7.2 Antecedentes................................................................................................................................................................................................ 109 7.3 Procedimientos para la Selección de Materiales ...................................................................................................................................... 110 7.4 La Importancia del Reciclamiento de los Residuos Sólidos en el Sistema Ecológico .......................................................................... 114 7.5 Ventajas y Desventajas................................................................................................................................................................................ 115

CAPÍTULO 8. CRITERIOS DE SELECCIÓN ..........................................................................................................................119 8.1 Técnicos

................................................................................................................................................................................................... 120

8.2 Económicos .................................................................................................................................................................................................. 121 8.3 Sociales

................................................................................................................................................................................................... 123

GLOSARIO ..................................................................................................................................................................................127

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RELACIÓN DE FIGURAS FIGURA 2.1 MÓDELO CONCEPTUAL DE UN SITIO DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS “ A CIELO ABIERTO “ .............................................................................................................................................................35 FIGURA 3.1

MÉTODO DE TRINCHERA O CELDA EXCAVADA .........................................................................................................47

FIGURA 3.2

EJEMPLO DE LA OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL MÉTODO DE TRINCHERA....................47

FIGURA 3.3

MÉTODO DE ÁREA .................................................................................................................................................................49

FIGURA 3.4

EJEMPLO DE LA OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL MÉTODO DE ÁREA ................................49

FIGURA 3.5

MÉTODO DE RAMPA .............................................................................................................................................................50

FIGURA 3.6

EJEMPLO DE OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL DEL MÉTODO DE RAMPA ..........................50

FIGURA 3.7

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA TOMA DE DECISIONES EN LAS DIFERENTES ETAPAS DE LOS ESTUDIOS PARA LOS SITIOS DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS ........................................................................ 56

FIGURA 4.1

DIAGRAMA GENERAL DEL PROCESO DE COMPOSTEO..............................................................................................71

FIGURA 4.2

FASES DE FORMACIÓN DE COMPOSTA ...........................................................................................................................74

FIGURA 4.3

PROCESO ESQUEMÁTICO COMPOSTAJE DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES .......................................79

FIGURA 4.4

CRIBA ROTATORIA PARA SEPARAR HUMUS DE VARIAS GRANULOMETRÍAS....................................................84

FIGURA 4.5

DISTRIBUCIÓN DE ÁREAS EN UNA PLANTA MECANIZADA DE VERMICOMPOSTAJE......................................85

FIGURA 5.1

PROCESO GENERAL DE INCINERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS ............................................................................91

FIGURA 5.2

SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN INCINERADOR MUNICIPAL TÍPICO .................................................................... 92

FIGURA 5.3

ESQUEMA DE UN INCINERADOR ROTATORIO .............................................................................................................93

FIGURA 5.4

INCINERADOR DE LECHO FLUIDIZADO .........................................................................................................................94

FIGURA 5.5

SISTEMA DE RECICLAMIENTO DE ENERGÍA ..................................................................................................................95

FIGURA 6.1

ESQUEMA GENERAL DEL PROCESO DE PIRÓLISIS ..................................................................................................... 104

FIGURA 7.1

METODOLOGÍA BÁSICA PARA EL RECICLAJE

FIGURA 8.1

PROCESO DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE TRATAMIENTO Y/O DISPOSICIÓN ÓPTIMO EN UN SISTEMA DE LIMPIA PÚBLICA MUNICIPAL .................................................................................................................................... 124

Contenido

RELACIÓN DE CUADROS CUADRO 1.1 EJEMPLOS DE RESIDUOS SÓLIDOS SEGÚN SU PELIGROSIDAD ................................................................................. 23 CUADRO 1.2 RESIDUOS PELIGROSOS GENERADOS EN CASAS-HABITACION; EN CONSULTORIOS MEDICOS Y VETERINARIOS, EN COMERCIOS Y EN CENTROS EDUCATIVOS, DE INVESTIGACION Y DE SALUD ......... 24 CUADRO 1.3 PRINCIPALES MÉTODOS FISICOS USADOS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS. ....................... 27 CUADRO 1.4 PRINCIPALES PROCESOS QUÍMICOS EMPLEADOS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS ......... 27 CUADRO 1.5 PRINCIPALES PROCESOS BIOLOGICOS EMPLEADOS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS ..... 28 CUADRO 1.6 METODOS TERMICOS EMPLEADOS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS ................................... 28 CUADRO 1.7 TENDENCIAS MUNDIALES EN EL TRATAMIENTO Y DISPOSICION FINAL DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ............................................................................................................................................................ 29 CUADRO 2.1 EFECTOS SOBRE LA SALUD COMPROBADOS Y POTENCIALES EN RELACION CON LA CONTAMINACION DEL AGUA Y LOS ALIMENTOS ........................................................................................................................................... 40 CUADRO 2.2 PROBLEMATICA GENERAL DE LOS TIRADEROS “A CIELO ABIERTO” .................................................................... 41 CUADRO 3.1 SECUENCIA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO .. 51 CUADRO 3.2 SECUENCIA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO (CONTINUACIÓN) .................................................................................................................................................................. 52 CUADRO 3.3 FACTORES PARA EVALUAR LA SELECCIÓN DE UN SITIO PARA RELLENO SANITARIO ................................... 54 CUADRO 3.4 CRITERIOS PARA UBICACIÓN DE SITIOS DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-083/ECOL-1996.................................................................................................... 55 CUADRO 3.5 NÚMERO DE SONDEOS POR HECTÁREA ........................................................................................................................ 57 CUADRO 3.6 BENEFICIOS ECOLÓGICOS, SANITARIOS Y SOCIALES DE UN RELLENO SANITARIO ......................................... 60 CUADRO 3.7 ANÁLISIS RECOMENDADOS PARA EL MONITOREO DEL LIXIVIADO ..................................................................... 64 CUADRO 3.8 RANGOS DE LOS PARÁMETROS ANALIZADOS EN LIXIVIADOS DE RESIDUOS MUNICIPALES ..................... 65 CUADRO 4.1 CONDICIONES AMBIENTALES PARA COMPOSTEO ...................................................................................................... 73 CUADRO 4.2 COMPOSICIÓN DE LA COMPOSTA .................................................................................................................................... 76 CUADRO 5.1 PARÁMETROS QUE DETERMINAN LA EFICIENCIA DEL PROCESO DE INCINERACIÓN ................................... 94 CUADRO 5.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA INCINERACIÓN..................................................................................................... 97 CUADRO 6.1 SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DURANTE EL PROCESO DE PIRÓLISIS .................................................................... 103 CUADRO 6.2 SISTEMAS PIROLÍTICOS DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS ..................................................................................... 104 CUADRO 6.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA PIROLISIS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIUDOS SÓLIDOS URBANOS ............................................................................................................................................................................... 105 CUADRO 7.1 TENDENCIAS SOBRE EL RECICLAJE EN ALGUNOS PAISES DESARROLLADOS DEL MUNDO ......................... 110 CUADRO 7.2 COMPARATIVO DE LOS SISTEMAS DE SEPARACIÓN DE RESIDUOS ...................................................................... 116 CUADRO 8.1 TABLA COMPARATIVA CON DATOS AUXILIARES EN LA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE TRATAMIENTO Y/O DISPOSICIÓN FINAL A EMPLEAR, APLICADOS A UN VOLUMEN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES DE 300 TONELADAS AL DÍA.................................................................................................................. 122

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El crecimiento de la población, la concentración de la población en grandes centros urbanos, aunado al avance industrial y comercial, derivado del desarrollo científico y tecnológico, y que es la base del bienestar que caracteriza a las sociedades modernas, ha generado problemas de contaminación del aire, agua y suelo de los sistemas naturales y humanos, trayendo como consecuencia un deterioro en la calidad de vida y el bienestar de los núcleos humanos. La contaminación ambiental es generada en todas las actividades de la sociedad, trátese de pruebas científicas (nucleares o biológicas), de la producción industrial, del comercio o de la dotación de servicios públicos y en la cotidianidad de la vida doméstica; por ello, los gobiernos del mundo, la sociedad en general, los grupos organizados de la sociedad y los técnicos y científicos en particular están apoyando, promoviendo y adoptando medidas tendientes a restablecer, en lo posible, el equilibrio natural y a sentar las bases de un desarrollo sustentable. Una de las causas que originan problemas de contaminación ambiental, es el inadecuado manejo de los residuos sólidos municipales, a través del servicio de limpia, los cuales tienen una influencia directa sobre la salud de la población y la calidad del ambiente. Consiente de la problemática que enfrenta el servicio de limpia pública, la Secretaría de Desarrollo Social (SEDESOL), realiza diversas acciones que tienen como finalidad mejorar e incrementar los servicios municipales de recolección, transferencia, tratamiento y disposición final de los residuos sólidos urbanos, principalmente en ciudades medias de más de 100,000 habitantes; con el propósito de elevar los niveles de bienestar social de la población, reducir los efectos ambientales nocivos y minimizar los riesgos a la salud pública, todo esto conforme a la problemática identificada en diversos estudios que ha efectuado esta misma dependencia federal. Dentro de las acciones programadas por la SEDESOL está la publicación de diversos documentos de divulgación técnica y práctica en materia de residuos sólidos municipales, encaminados orientar y apoyar en la toma de decisiones, a los funcionarios, técnicos y operadores de los sistemas de limpia pública.

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Prólogo

El presente volumen incluye información sobre diversos métodos, inclusive algunos que todavía no se han aplicado en el ámbito municipal en el país y otros que están siendo adoptados en diversas ciudades respecto al tratamiento, disposición y comercialización de subproductos reciclables. La información y datos de este manual se consideran importantes, ya que es frecuente que los ayuntamientos no dispongan de los elementos informativos y criterios suficientes para decidir respecto a su adopción, tal es el caso de los rellenos sanitarios, las plantas de incineración, el compostaje y el reciclamiento. Dado que aún persiste la práctica de la disposición final de los residuos sólidos a través del “tiradero a cielo abierto", y se tiene desconocimiento de alternativas viables para el manejo adecuado de estos residuos sólidos, se proporcionan en el documento las bases mínimas necesarias para elaborar planes y proyectos encaminados a resolver la problemática existente en este sector. Finalmente, para el caso de la selección de sitios para la disposición final de residuos sólidos, en la presente edición, se actualizó la metodología conforme a la Norma Mexicana NOM –083/ECOL 1996, que establece las condiciones que deben reunir los sitios destinados a la disposición final de los residuos sólidos municipales

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SEDESOL

SISTEMAS DE TRATAMIENTO, RECICLAMIENTO FINAL

Y

DISPOSICION

Se han publicado un número sorprendente de documentos que abordan tanto de manera superficial como con más profundidad diferentes aspectos de todo lo que comprende el manejo de los residuos sólidos urbanos, en particular lo referente a su tratamiento, a la separación y aprovechamiento de diversos subproductos y a la disposición final de los residuos. También es muy común que en eventos académicos de todo tipo, relacionados con el medio ambiente y su conservación, los expertos discutan sobre este tema, ya sea en forma escrita o hablada y casi siempre se aborda el tema enumerando los diferentes procesos de tratamiento que han sido desarrollados a lo largo de la historia pasando posteriormente a describir cada uno de ellos con algunas variantes, como son incluir únicamente los procedimientos más desarrollados a nivel internacional o bien en el otro extremo presentar verdaderos tratados sobre algún tratamiento en específico, lo cual depende de la especialidad del autor. En la práctica, las autoridades de los Ayuntamientos reciben propuestas de todo tipo para el manejo de los residuos sólidos municipales y se enfrentan a situaciones de desconcierto, o bien en ocasiones realizan inversiones cuantiosas sin obtener los resultados esperados, provocándose el fracaso de los proyectos y el mal uso de sus escasos recursos económicos. En realidad las tecnologías más utilizadas en el mundo para el tratamiento y disposición final de los residuos sólidos municipales son: Relleno Sanitario, Incineración y el Composteo, según datos de la Organización Panamericana de la Salud (OPS-OMS). Sin embargo, es verdad que el relleno sanitario, la incineración y el composteo no son las únicas tecnologías para el tratamiento y disposición de residuos sólidos urbanos, sobre todo si tomamos en cuenta que en las ciudades existen industrias y otras fuentes de residuos sólidos en las cuales hay una mezcla de residuos peligrosos y no peligrosos, los cuales requieren un tratamiento y una disposición final especial y en muchos casos se tiene que recurrir a otro tipo de métodos.

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Capítulo 1. Sistemas de Tratamiento El propósito de este manual es ofrecer información a los Ayuntamientos para facilitar el proceso de selección de la tecnología o tecnologías que resulten más convenientes para las condiciones particulares de cada ciudad o población.

1.1 Residuos Peligrosos y Residuos No Peligrosos Antes de entrar en detalle en la materia objeto de este manual, es conveniente dejar establecido que la legislación y reglamentación ambiental mexicana establece la siguiente separación de los diferentes tipos de residuos sólidos.

1.1.1 Residuos Sólidos No Peligrosos Los residuos sólidos no Peligrosos, son aquéllos generados en las calles y otras vías públicas; en comercios de productos y servicios; escuelas, oficinas, mercados y en otras fuentes generadoras. Los residuos producidos son papel y cartón, cuero, hueso, vidrio, hule, materiales plásticos, loza y cerámica, metales diversos, trapo, pañales desechables, madera y otros residuos comunes. A este tipo de residuos se les denomina residuos sólidos urbanos, residuos no peligrosos o residuos sólidos municipales y compete a los Ayuntamientos su recolección y disposición final.

1.1.2 Residuos Sólidos Peligrosos Los residuos sólidos peligrosos, son aquéllos generados en industrias, en hospitales, clínicas médicas y veterinarias, laboratorios de productos biológicos, de enseñanza e investigación, etc., que poseen características de corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad al ambiente, inflamabilidad o son biológico-infecciosos. Se considera a un residuo como peligroso cuando presenta una o más de las características antes citadas, después de haber sido analizadas conforme al criterio denominado CRETIB establecido en la normatividad oficial. Como ejemplos de residuos peligrosos están los lodos y polvos que contienen plomo, cadmio y otros metales pesados de las industrias de beneficiado de metales, galvanoplastia y curtido de pieles, los residuos de los procesos de elaboración de pinturas y de plaguicidas (insecticidas, herbicidas, etc.), residuos de las industrias químico farmacéutica y textil, los residuos radioactivos, etc. La lista completa de los residuos considerados como peligrosos se encuentra publicada en las Normas Oficiales Mexicanas NOM-CRP-001-ECOL/93 y NOM-CRP-002ECOL/93 (Diario Oficial de la Federación del día 22 de octubre de 1993). El Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en materia de Residuos Peligrosos establece en el Artículo 8º que el generador deberá dar a sus residuos peligrosos el tratamiento y la disposición final que corresponda de acuerdo con lo dispuesto en el Reglamento y en las Normas Técnicas Ecológicas respectivas; por lo tanto, esto no es obligación de los Ayuntamientos.

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SEDESOL Es recomendable que los Ayuntamientos consulten también la Norma Oficial Mexicana NOM087-ECOL/95, la cual establece los requisitos para la separación, envasado, almacenamiento, recolección, transporte, tratamiento y disposición final de los residuos peligrosos biológicoinfecciosos generados en establecimientos que presten atención médica (Diario Oficial de la Federación del día 7 de noviembre de 1995). De la misma manera este tipo de residuos no es de competencia municipal; sin embargo, es importante orientar al personal operativo para que se abstenga de prestar los servicios a los generadores de esta clase de residuos, por los riesgos que conlleva y por ser de carácter federal. En el Cuadro 1.1, se muestran ejemplos de residuos sólidos por su peligrosidad.

CUADRO 1.1

EJEMPLOS DE RESIDUOS SÓLIDOS SEGÚN SU PELIGROSIDAD

Residuos Sólidos No Peligrosos           

Papel y cartón Cuero y hueso Vidrio Hule Residuos de alimentos Residuos de jardinería Plásticos Loza y cerámica Metales Trapo Pañales desechables. Corresponde a los ayuntamientos su tratamiento y disposición final

Residuos Sólidos Peligrosos

 Residuos de los procesos químicos de      

elaboración de productos plásticos pinturas, insecticidas y medicamentos. Residuos de las curtidurías de pieles. Residuos de la galvanoplastia. Residuos radioactivos Lodos de desecho de las plantas de tratamiento de aguas residuales Residuos de asbesto Residuos de hospitales y laboratorios.

Corresponde a los generadores su tratamiento y disposición final

Las Leyes, Reglamentos y Normas Oficiales Mexicanas en la materia son relativamente recientes y por esta razón aún no se han instrumentado totalmente las medidas para su estricto control, por esta razón es común encontrar aún residuos peligrosos en algunos sitios de disposición final de residuos municipales. Esta práctica, no es la correcta, pues la disposición final de los residuos peligrosos debe hacerse en confinamientos especialmente diseñados y construidos conforme a normas vigentes en la materia, además de contar con la autorización del Instituto Nacional de Ecología, dependiente de la SEMARNAP. Esta situación se complica aún más pues todavía existen algunas deficiencias en las Normas Oficiales Mexicanas y por otra parte, en las principales fuentes de residuos sólidos no peligrosos como son las casas-habitación y los comercios, también se producen residuos peligrosos, aunque en pequeñas cantidades, pero es importante saber esto para efectos de que los Ayuntamientos adopten las medidas pertinentes para prevenir daños al ambiente y a la salud pública ( ver Cuadro 1.2). En este sentido, los reglamentos municipales de limpia pública juegan un papel muy importante pues establecen definiciones, obligaciones, restricciones y sanciones para lograr un control

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Capítulo 1. Sistemas de Tratamiento adecuado de los residuos. Igual importancia revisten las acciones de educación y capacitación ciudadana.

1.2.3 Supervisión y Vigilancia La vigilancia del cumplimiento de las disposiciones oficiales para el manejo adecuado de los residuos sólidos peligrosos es facultad principal de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA) y la de los residuos no peligrosos, de las Direcciones de Ecología de cada Entidad Federativa y los Gobiernos Municipales.

CUADRO 1.2      

RESIDUOS PELIGROSOS GENERADOS EN CASAS-HABITACION; EN CONSULTORIOS MEDICOS Y VETERINARIOS, EN COMERCIOS Y EN CENTROS EDUCATIVOS, DE INVESTIGACION Y DE SALUD

Baterías de juguetes y linternas Acumuladores Medicamentos caducos Pinturas, lacas y disolventes Reactivos de fotografía, químicos y biológicos Artículos de limpieza para pisos, hornos y tapetes.

      

Sustancias desinfectantes Lámparas de mercurio Residuos de adhesivos y pegamentos Sustancias protectoras de madera Residuos con sangre y exudados Aceites para automóviles Impermeabilizantes.

1.2. Tratamiento 1.2.1 Definición El tratamiento se puede definir como cualquier procedimiento al que se someten los residuos sólidos municipales, mediante el cual se modifican sus características físicas, químicas y/o biológicas para aprovecharlos, estabilizarlos, reducir su volumen o facilitar su manejo y disposición final.

1.2.2 Objetivos La selección de técnicas específicas de tratamiento para un sistema de limpia pública de cualquier ciudad, depende de las necesidades y condiciones que éste tenga para poder llevarlo a cabo. Los objetivos básicos del tratamiento son los siguientes:    

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Mejorar la eficiencia del sistema de limpia publica en su conjunto. Recuperar materiales aprovechables. Conversión de productos y energía Control de la contaminación ambiental.

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1.2.2.1 Mejoramiento de la eficiencia del sistema Para mejorar la eficiencia de los sistemas de limpia pública, se dispone de varias técnicas de procesamiento . Por ejemplo, para reducir las necesidades de almacenamiento en fuentes de gran generación, se utiliza la incineración y/o el embalaje . antes de reusar el papel de desecho, generalmente se empaca para reducir las necesidades de espacio para su almacenamiento y transporte. En algunos casos, se embalan los residuos sólidos para reducir los costos de transporte a los sitios de disposición final, se compactan para eficientar el uso del terreno disponible. La selección de las diferentes técnicas de procesamiento para este propósito depende de los componentes que conforman el sistema. 1.2.2.2 Recuperación de materiales para reuso. Como un aspecto práctico, los componentes más susceptibles de recuperación son aquéllos para los cuales existen mercados y están presentes en los residuos sólidos municipales en cantidades que justifican su separación. Los Materiales más comunes que pueden recuperarse son: el papel, cartón, plástico, vidrio, metales ferrosos, aluminio y otros metales residuales no ferrosos. Debido a que todos estos materiales pueden ser de suficiente valor econóico para justificar su separación, se ha desarrollado una variedad de técnicas para la separación de cada componente, las cuales se mencionan más adelante. 1.2.2.3 Recuperación de productos de conversión y energía. Los residuos orgánico combustibles pueden convertirse en productos intermedios y finalmente en energía para diferentes sistemas de tratamiento, tales como la incineración, la pirólisis, el composteo , la digestión anaerobia entre otros, para ello es necesario que estos residuos, sean separados y acondicionados antes de ser utilizados. 1.2.2.4 Control de la contaminación ambiental. La recuperación de materiales y la producción de energía, redunda en primer lugar en una disminución de los residuos sólidos que se generan en las ciudades, disminuyendo los efectos negativos que éstos ejercen sobre el ambiente y la salud de la población. Por otra parte el aprovechamiento de los residuos sólidos, coadyuva ala conservación de los recursos naturales y de evita el impacto ambiental que se ocasiona por la explotación de los mismos.

1.3 Clasificación de los Sistemas de Tratamiento El tratamiento de los residuos sólidos en los países desarrollados, se presenta como una alternativa frente a la disposición final debido: al incremento de los costos de disposición final; por la carencia de sitios adecuados (adquisición y transporte); la oposición de ciertos sectores de la población hacia la forma tradicional de la disposición final; la desconfianza en la seguridad de los sistemas de disposición final, ante la eventualidad de una inundación, terremoto, etc.; la degradación y escasez de los recursos naturales, así como el incremento de los costos de ciertas

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Capítulo 1. Sistemas de Tratamiento materias primas y energéticos necesarios para la fabricación de productos diversos; e interés económico en los materiales factibles de recuperar. En la realidad, los sistemas de tratamiento vienen a formar parte del proceso integral del manejo de los residuos sólidos, permitiendo un eficiente aprovechamiento de los materiales y optimizando los espacios disponibles para la disposición final de los materiales no utilizados Los métodos de tratamiento de los residuos sólidos se pueden clasificar en varias formas. A continuación se citan las principales: a) De acuerdo al tipo de proceso que involucran:

b) Conforme a los propósitos del tratamiento:

Procesos Físicos

Recuperación de Materiales o Productos para Reuso o Reciclaje

* Separación (manual o mecanizada) * Trituración * Separación magnética * Compactación

* Separación (manual o mecanizada) * Vitrificación * Composteo * Pirólisis

Procesos Químicos Recuperación de Energía * Hidrólisis * Oxidación * Vitrificación * Polimerización Procesos Biológicos * Composteo * Digestión Anaerobia

* Digestión Anaerobia * Incineración * Pirólisis Destrucción de Agentes Infecto-contagiosos * Incineración * Microondas * Esterilización.

Procesos de Destrucción Térmica * Incineración * Pirólisis * Esterilización * Microondas.

En los Cuadros 1.3 al 1.6, se muestran, en forma resumida, los métodos más utilizados para el tratamiento y manejo de los residuos sólidos en general.

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CUADRO 1.3

PRINCIPALES METODOS FISICOS USADOS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS

Separación (manual o mecanizada) Es muy usada para la recuperación de papel, cartón, vidrio, metales y otros productos que son sujetos de comercialización como materias primas para diversas industrias. La separación manual se practica en las fuentes generadoras, en los camiones recolectores de residuos sólidos y en los tiraderos de residuos sólidos que operan “a cielo abierto”. La separación magnética se utiliza a nivel industrial para separar materiales ferrosos. En Mérida, Yucatán y en la Ciudad de México existen plantas procesadoras de residuos con separación mecanizada.

Trituración Es un proceso por medio del cual se reduce el volumen de los residuos para disminuir el costo del transporte. Forma parte del método de tratamiento por microondas de los residuos infecto-contagiosos. Se utiliza en las plantas productoras de composta. En países desarrollados existe la practica de utilizar un sistema de trituración en los rellenos sanitarios, con el propósito de alcanzar una mayor eficiencia en la compactación de los residuos sólidos para ampliar la vida útil de los sitios.

Compactación Este método se utiliza principalmente en los rellenos sanitarios para el confinamiento definitivo de los residuos. La compactación se hace con maquinaria pesada en rellenos que disponen más de 40 toneladas por día. El grado de compactación óptima en un relleno sanitario es de 700-800 kg/m3. Para ciudades de menos de 50,000 habitantes se puede emplear equipo más sencillo o inclusive puede hacerse la compactación en forma manual. La compactación también se utiliza en los sistemas de recolección y trasferencia de residuos sólidos, con el objeto de bajar los costos en el transporte.

CUADRO 1.4

PRINCIPALES PROCESOS QUIMICOS EMPLEADOS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS

Composteo Este método es utilizado para procesar la parte orgánica de los residuos sólidos municipales que, generalmente, representa el 4060% del volumen total. Consiste en la fermentación controlada y acelerada de los residuos utilizando el contenido microbiano presente. El resultado es un producto estabilizado que se emplea como abono orgánico o mejorador de suelos, sin llegar a nivel de fertilizante. Las primeras plantas de composta producida a partir de residuos sólidos datan de los años 1925 a 1930 en la India y Holanda. Los países que más usan esta tecnología actualmente son España, Francia y Suecia. En México se han instalado aproximadamente 10 plantas industriales de composteo pero no han sido proyectos exitosos debido a problemas de mercado, debido a la falta de estudios técnicos orientados a determinar su viabilidad en la región de interés. Una variante de este proceso es el Vemicompostaje que consiste en producir composta aprovechando la actividad metabólica de la lombriz roja de California. En la actualidad existe experiencia en nuestro país.

Digestión Anaerobia Es el proceso natural por medio del cual se degrada la materia orgánica, como en el caso de los rellenos sanitarios. La fermentación ocurre en forma lenta y en ausencia de oxígeno, liberándose un gas que contiene aproximadamente un 60 % de metano, por lo que se puede emplear como una fuente de energía no convencional. Existe también la posibilidad de llevar a cabo este proceso a nivel de planta, utilizando reactores en condiciones controladas, logrando mayores eficiencias en la producción de metano en el menor tiempo posible.

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Capítulo 1. Sistemas de Tratamiento PRINCIPALES PROCESOS BIOLOGICOS EMPLEADOS PARA

CUADRO 1.5 EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS Hidrólisis

Es un proceso mediante el cual se rompen los enlaces moleculares de los residuos agregando reactivos que pueden ser ácidos, bases, o enzimas. Los productos de la molécula rota pueden ser inocuos o bien requieren ser tratados posteriormente y con más facilidad para reducir su toxicidad. Este método se utiliza para el tratamiento de residuos peligrosos

Oxidación Esta tecnología esta basada principalmente en el uso de agentes oxidantes tales como Peróxido de Hidrógeno, Ozono o Hipoclorito de Calcio para oxidar la materia orgánica. La oxidación con aire húmedo (wet air oxidation) es un tratamiento que rompe enlaces presentes en los compuestos orgánicos e inorgánicos oxidables, se realiza a altas temperaturas y presiones y se desarrolló originalmente para tratar lodos residuales.

Vitrificación El tratamiento de vitrificación térmica es usado para inmovilizar los componentes peligrosos de los residuos y transformar su comportamiento químico y físico. Se emplea para destruir residuos peligrosos en una cámara de reacción a altas temperaturas y sin oxígeno (termólisis). Los contaminantes se funden junto con la masa vítrea (silicosa).

Polimerización La polimerización utiliza catalizadores para convertir monómeros o polímeros de bajo grado en compuestos particulares de alto peso molecular que pueden "encapsular" en su matriz diversos tipos de residuos.

CUADRO 1.6

METODOS TERMICOS EMPLEADOS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS

Incineración Es una tecnología compleja y costosa pero efectiva para hacer el tratamiento de los residuos sólidos peligrosos y no peligrosos (municipales). La incineración exige que los residuos tengan un poder calorífico superior a 1,200 KCal/Kg y las plantas incineradoras incluyen los sistemas de recuperación de energía en forma de vapor y electricidad. Este método genera gases contaminantes, por lo que además del costo del sistema, deberá considerarse una inversión adicional para cumplir con los estándares de emisión a la atmósfera. Los países que más emplean esta tecnología son Japón, Suiza, Suecia, Alemania, Francia y Estados Unidos de Norteamérica. También hay plantas incineradoras en Italia, España, Canadá y Gran Bretaña. En el caso de América Latina, la incineración se ha orientado principalmente al control de los residuos biológico infecciosos.

Pirólisis Este método se utiliza para el tratamiento de materiales orgánicos con alto valor calorífico como son llantas, aceites, telas y cartón contaminados con aceite, madera, etc. Su nombre científico es termólisis y consiste en la descomposición térmica de la materia en ausencia de aire, transformándola en hidrocarburos limpios y/o carbón. El proceso no genera gases contaminantes.

Microondas La tecnología de microondas se emplea en sistemas modernos de tratamiento de los residuos infecto-contagiosos provenientes de hospitales y clínicas. Los residuos son triturados y se les inyecta vapor, después son triturados y expuestos continuamente a microondas. La desinfección se hace al aumentar la temperatura hasta 95 ºC durante 30 minutos.

Esterilización Es el proceso típico de tratamiento térmico de los residuos que se realiza empleando calor seco o bien vapor. Se emplea para la desinfección de residuos infecto-contagiosos.

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1.4. Situación Actual y Tendencias Mundiales Al inicio de este capítulo se dijo que las tecnologías más utilizadas en el mundo para el tratamiento y disposición final de los residuos sólidos urbanos son: el Relleno Sanitario, la Incineración, y el composteo; con la incineración se recupera energía y con el composteo materiales orgánicos y materiales inorgánicos, pues las plantas de composteo están asociadas a la recuperación de vidrio, metales, papel y cartón, etc., y cada vez se amplía más el interés en las ciudades por el reciclamiento de subproductos contenidos en los residuos sólidos. Este último proceso es muy importante pues permite reducir en un 15 a 20% el volumen de residuos que se genera, además de que ésta alternativa de manejo de residuos sólidos representa un ahorro mundial de materias primas y de energía; es decir, la recuperación de papel y cartón usados para convertir estos residuos en pulpa celulósica reutilizable, evita el corte de árboles, de los cuales originalmente se obtuvieron las materias primas para la industria papelera. Además como el proceso original de producción de pulpa celulósica genera contaminación a los ríos, teóricamente también hay una disminución de este efecto nocivo para el medio ambiente. Tal es el caso también de la producción de aluminio que requiere para su elaboración una gran cantidad de energía eléctrica. El reciclamiento del aluminio permite al país ahorrar energía en forma muy importante y destinarla para otras necesidades. La Organización Mundial de la Salud (OMS) señala que la producción promedio de residuos sólidos en América Latina y El Caribe es de 920 gramos por persona al día; esto significa que la producción promedio de residuos sólidos en una ciudad de 100,000 habitantes sea de 92.00 toneladas diarias y en una de 500,000 personas de 460 toneladas por día. Si se recupera papel, vidrio, cartón, plásticos y otros materiales en un 15 a 20%, aún queda un gran volumen de residuos que requieren un tratamiento o disposición final definitivos y el método que se seleccione para estos propósitos debe ser el más económico posible y garantizar que no se afecte al ambiente, así como evitar problemas sanitarios, entre otras condiciones. Las tendencias mundiales a este respecto se presentan en el siguiente cuadro:

CUADRO 1.7 País o región Estados Unidos Inglaterra Japón Alemania Francia Suiza Suecia España América Latina

FUENTE

TENDENCIAS MUNDIALES EN EL TRATAMIENTO Y DISPOSICION FINAL DE LOS RESIDUOS SOLIDOS Disposición Final* 80 97 30 70 55 20 40 80 98

Combustión 19 2 70 30 40 80 55 15 <1

Compostaje <1 1 2 3 9 5 5 <1

Organización Panamericana de la Salud (OPS), Diagnóstico de la Situación del Manejo de Residuos Sólidos Municipales en América Latina y el Caribe, Washington, D.C.1998. *Se considera Rellenos Sanitarios y sitios de disposición final “a cielo abierto”.

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Capítulo 1. Sistemas de Tratamiento De acuerdo con un análisis de la situación que guarda el tratamiento de los residuos sólidos en América Latina y el Caribe, realizada por la OPS, se tienen las siguientes conclusiones1: 1. Actualmente en el mundo hay una tendencia de la utilización de la incineración y el compostaje, debido a la carencia y alto costo de los terrenos para el desarrollo de rellenos sanitarios. Para estos países es menos con la incineración que el relleno sanitario. 2. Estas tecnologías han sido adoptadas por varias ciudades de América Latina y el Caribe con resultados casi siempre desalentadores, a excepción de algunos proyectos de recuperación de biogás en Chile. 3. En algunas ciudades de América Latina, y en circunstancia muy especiales se justifican la aplicación de tecnologías de incineración y compostaje. 4. El fracaso de los sistemas de incineración y compostaje en América Latina, fue debido a la carencia de análisis técnicos, institucionales y económicos para establecer la justificación y factibilidad de las inversiones. 5. La incineración se circunscribe a pequeños incineradores para residuos especiales, principalmente para los hospitales, puertos, aeropuertos y en la industria. 6. Las tecnologías mencionadas, tienen costos hasta 20 veces más altos que el de los rellenos sanitarios. 7. En las principales ciudades, la incineración ha enfrentado inconvenientes por razones del control de la contaminación atmosférica, ha excepción de Sao Paulo, Brasil. 8. Los sistemas de compostaje aplicados, en nuestro país (o en México) han resultado ecológicamente aceptables; pero su costo asociado ha propiciado problemas para su mantenimiento y operación. En América Latina, se han comprado alrededor de 30 plantas, en un lapso de 20 años, de las cuales algunas nunca se instalaron y otras 15 cerraron por la falta de recursos para operación y mantenimiento. 9. La carencia de mecanismos institucionales, administrativos y de autosostenibilidad económica y financiera, ha propiciado el fracaso de los sistemas de tratamiento en América Latina. 10. Existe la práctica del vermicompostaje (lombricultura) en algunas ciudades Latinoamericanas, pero se han manejado a nivel piloto y con una intensiva asesoría técnica y social

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Organización Panamericana de la Salud (OPS), Diagnóstico de la Situación del Manejo de Residuos Sólidos Municipales en América Latina y el Caribe, Washington, D.C.1998.

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2. PROBLEMÁTICA DEL TIRADERO A CIELO ABIERTO

2.1. Descripción General Los sitios de disposición final de residuos sólidos que no fueron planeados técnicamente, se conocen comúnmente como tiraderos "a cielo abierto". Estos sitios básicamente, son terrenos en donde se depositan y acumulan los residuos sólidos municipales sin ningún control técnico sanitario y operativo, así como la ausencia de obras de infraestructura para minimizar los impactos negativas al ambiente. En muchos casos estos sitios se localizan cerca de los asentamientos humanos; en la ribera de los ríos, arroyos, manglares y otros cuerpos de agua; a un lado de las carreteras, caminos vecinales y/o en terrenos con características inadecuadas, debido a que únicamente se considera la cercanía y la disponibilidad de espacio libre para el deposito de los residuos. Una de los problemas asociados a la presencia de tiraderos a cielo abierto, es que ante la falta de control del ingreso de los residuos, en la mayoría de los casos, estos sitios se convierten en puntos clave para el depósito ilegal de residuos peligrosos, lo cual provoca que en estos sitios se agrave aún más los efectos de contaminación ambiental y de riesgo a la salud humana. Con el desarrollo del relleno sanitario en nuestro país, existe una deformación en la aplicación del término, dado que frecuentemente se utiliza el concepto de relleno sanitario como sinónimo de deposito de residuos sólidos en general, lo cual frecuentemente propicia una imagen errónea de esta técnica, propiciando el rechazo de la población, cuando se pretende instalar un sistema de esta naturaleza, con el objeto de resolver el problema de los tiraderos a cielo abierto. Tomando en consideración la información generada por la Secretaria de Desarrollo Social, a través de la Dirección de Residuos Sólidos, se estima que de 100 ciudades medias de nuestro país, sólo un 27% cuentan con relleno sanitario o sitios controlados y en el resto de las ciudades los residuos son depositados en tiraderos "a cielo abierto", sin el control sanitario y ambiental requerido. Estas cifras muestran que aún existe un importante rezago en la aplicación de técnicas sanitarias que minimicen los inconvenientes del deposito a cielo abierto, por lo que es

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Capítulo 2. Problemática del Tiradero A Cielo Abierto impostergable el establecimiento de mecanismos para la asignación de recursos técnicos y económicos que permitan prestar la atención a la problemática expuesta. La disposición final de los residuos sólidos, ha provocado problemas de contaminación del agua, aire y suelo, así como la proliferación de fauna nociva, mismos que se describen con más detalle en la siguiente sección. Aunado a los problemas anteriores, existe la problemática social de los grupos de pepenadores que laboran en los sitios de disposición final incontrolados, principalmente por las condiciones inadecuadas en que viven y realizan sus actividades. El temor a perder su única fuente de trabajo, provoca que estos grupos se opongan a cualquier alternativa encaminada a mejorar las técnicas de disposición final y/o a la clausura y saneamiento de los tiraderos a cielo abierto. Por lo anterior, es de esperarse que la solución a esta situación dentro de la fase del sistema de aseo urbano, deba involucrar acciones de tipo social, porque no hay que olvidar el papel que juegan dichos grupos en la recuperación de materiales, los que puede constituir una alternativa viable, siempre y cuando se establezcan las condiciones adecuadas que liberen de la marginalidad con la que viven estos grupos.

2.2 Efectos Negativos al Ambiente y a la Salud Como punto de partida, es importante mencionar que para la utilización de los sitios destinados como tiraderos a cielo abierto, en general no realizaron estudios previos orientados a la selección técnica del sitio, con el propósito de asegurar las mejores condiciones para el deposito de los residuos sólidos; Desgraciadamente en la mayoría de los casos, éstos sitios se encuentran localizados en zonas con características inadecuadas para tal fin, por lo que es de esperarse que ante la acumulación de residuos sólidos y los procesos de estabilización naturales que han sufrido éstos con el paso del tiempo, ya exista afectación del entorno natural en donde se encuentran ubicados dichos sitios.. El conocimiento de la interrelación que existe entre los tiraderos, el ambiente y la salud humana, constituye la parte medular para establecer un medidas tendientes a controlar los efectos nocivos presentes y evitar los posibles daños futuros al entorno. Para comprender la interrelación que hay entre la inadecuada disposición final de los residuos sólidos municipales, el ambiente y la salud humana, es preciso establecer un Modelo Conceptual General del Sitio de Disposición Final, que permita visualizar y determinar las diferentes fuentes y tipos de contaminación, así como los mecanismos de transporte de los mismos hacia las áreas circundantes y el hombre. En la Figura 2.1. se presenta el Modelo Conceptual General de un tiradero a cielo abierto, tomando como base las características típicas que normalmente presentan la mayoría de estos sitios en nuestro país1.

1

SEDESOL, Manual de Rehabilitación y Clausura de Tiraderos a Cielo Abierto, 1996

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FUENTE

FIGURA 2.1

SEDESOL, Manual de Rehabilitación y Clausura de Tiraderos a Cielo Abierto, 1996, elaborado por Ingeniería para el Control de Residuos Municipales, S.A. de C.V.:

MODELO CONCEPTUAL DE UN SITIO DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS “ A CIELO ABIERTO “

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Capítulo 2. Problemática del Tiradero A Cielo Abierto Basadas en la Figura 2.1, a continuación se describen los diferentes efectos potenciales que trae consigo la disposición de los residuos sólidos a cielo abierto. Representando éstos mayores consecuencias cuando las características físicas son desfavorables.

2.2.1 Deterioro del Paisaje La presencia de un sitio de disposición final, sin ningún control ambiental o sanitario, muestra en primera instancia un deterioro de la imagen de su paisaje. El impacto visual negativo que ocasiona la presencia de los residuos sólidos a cielo abierto y su dispersión en su entorno, influye directamente en el rechazo de la población. Además de la presencia de residuos, el deterioro del paisaje se ve incrementado por la presencia de polvos, humos, materiales ligeros suspendidos por los vientos, así como por la existencia de pepenadores y animales domésticos, los cuales contribuyen al desorden del sitio.

El deterioro del paisaje no sólo se limita al área que ocupa propiamente el sitio de disposición final, sino que se extiende en una superficie mayor ya que por la acción del viento se dispersan papeles y bolsas de plástico a distancias considerables. El impacto ambiental negativo causado por estos sitios sobre el paisaje es mayor cuando se localizan cerca de las carreteras, caminos vecinales y asentamientos humanos. 2.2.2 Contaminación del Aire La disposición de los residuos sólidos a cielo abierto, origina graves problemas a la atmósfera, así como olores desagradables y problemas a la salud de la población circundante a través de los siguientes mecanismos:  Incendios y/o la quema de residuos sólidos.  La emisión y combustión de biogás.  Suspensión de microorganismos, polvos y partículas por el viento. Con relación a los efectos sobre la atmósfera, se tiene que los principales componentes del biogás, tales como el metano, bióxido de carbono, ácido sulfhídrico, contribuyen al incremento de los siguientes problemas:  Al deterioro de la capa de Ozono que cubre a la tierra.  Al efecto de invernadero, que consiste en el incremento de la temperatura de la tierra.  A la lluvia ácida, propiciada por la presencia de ácido sulfhídrico. Otro efecto importante que contribuye al impacto del aire y causa molestias a la población, es la generación de olores, los cuales son provocados por:  Descomposición biológica de la parte orgánica de los residuos sólidos.  Compuestos orgánicos volátiles arrastrados por el biogás.  Animales en estado de descomposición

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SEDESOL Finalmente es importante destacar, que en un tiradero existe una gran cantidad de microbios patógenos, quistes de amibas y gases tóxicos para los seres vivos. Al quemarse los residuos de manera incontrolada, se produce una gran turbulencia del aire, por lo que la contaminación alcanza varios kilómetros a la redonda y este efecto es gobernado por la acción de los vientos.

2.2.3 Contaminación del Suelo y de las Aguas Subterráneas Tomando en consideración que en la mayoría de los casos los tiraderos “a cielo abierto” carecen de una cubierta de material (tierra), se presenta, por consiguiente, un medio altamente permeable que permite la fácil entrada del agua de lluvia a los estratos de residuos que se encuentran acumulados, provocando por ello la saturación del medio y la percolación hacia el fondo, efectuándose a la vez, en este trayecto la disolución de sustancias y la suspensión de partículas contenidas en los residuos sólidos. Simultáneamente, existen otras sustancias que son solubles al agua y generadas como producto de los procesos de descomposición biológica de la materia orgánica incluida en los residuos sólidos, produciendo finalmente un líquido altamente contaminante conocido como lixiviado. Estos lixiviados pueden migrar hacia las aguas subterráneas o superficiales, lo que está en función de las condiciones topográficas y geohidrológicas del sitio, generando de esta forma la degradación de la calidad del suelo y del agua, poniendo en riesgo la salud de la población cuando el agua subterránea es utilizada como fuente de abastecimiento de la localidad. El riesgo que puede tener el ser humano, radica en la ingestión de la supuestamente agua potable, del contacto directo que tenga con lagos y ríos, y, finalmente, por la bioacumulación de algunas sustancias como los metales pesados (plomo, cadmio, etc.) en peces o cualquier otro organismo de consumo humano que esté en contacto con agua mezclada con lixiviados Desde el punto de vista económico, la contaminación del suelo y la acumulación misma de los residuos ocasiona pérdidas para los agricultores y para los propietarios de predios rústicos que eventualmente podrían ser utilizados para desarrollos urbanos, comerciales, turísticos y otros; es decir, la presencia de un tiradero común afecta el uso potencial del suelo en todos los sentidos.

2.2.4 Contaminación del Agua Superficial La descarga directa de los residuos sólidos a los ríos, arroyos y lagunas, incrementa la concentración de materia orgánica y en consecuencia aumenta la demanda de oxígeno disuelto, lo cual repercute en una importante deficiencia de oxígeno para las especies vivas que habitan en los cuerpos de agua superficial. Esto puede ocasionar la muerte de peces y otras especies acuícolas y en general la degradación del cuerpo acuático. Los cuerpos de agua superficiales también se contaminan con los líquidos que genera los residuos sólidos (lixiviados) y con la presencia de materiales plásticos, de vidrio o de metal que se acumulan en el fondo de éstos sistemas acuáticos. La contaminación de los cuerpos de agua superficiales por los sitios incontrolados de disposición final de residuos sólidos, son una muestra de las proporciones que se pueden alcanzar por la falta de ordenamientos y acciones concretas que limiten el funcionamiento de estos sitios.

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Capítulo 2. Problemática del Tiradero A Cielo Abierto 2.2.5 Flora y Fauna Los lixiviados contienen un gran número de elementos y sustancias tóxicas como son metales pesados, detergentes, plaguicidas y plastificantes, cuyas concentraciones varían de acuerdo con diversos factores como son la distancia recorrida por el lixiviado, temperatura, acidez, precipitación pluvial y tipo de suelo. Estas substancias pueden producir efectos adversos en la flora y la fauna silvestres que van desde la bioacumulación de algunas de ellas, hasta la muerte por intoxicación aguda en numerosas especies. Así por ejemplo, se sabe que la presencia de arsénico en los lixiviados puede producir la muerte de varias especies de peces y una disminución en la reproducción y el crecimiento del plancton en los ecosistemas acuáticos alcanzados por los lixiviados. Otro tipo de afectación a la flora y fauna es el provocado por sustancias sintéticas como los plaguicidas halogenados y los plastificantes, que aunque sus concentraciones en los lixiviados son bajas, debido a su hidrosolubilidad son potencialmente peligrosos para los seres vivos silvestres. De acuerdo con varios estudios científicos realizados, los organismos pueden acumular grandes cantidades de estas sustancias en sus tejidos a través de las cadenas alimenticias, provocando serios efectos tóxicos a largo plazo. Entre los efectos adversos observados en los organismos acuáticos y aves se encuentran trastornos en la reproducción y desarrollo, inhibición en las tasas de crecimiento y pérdida de la coordinación, entre otros. Estos efectos dependen de la susceptibilidad de cada especie, de la concentración de la sustancia en el medio y de sus características toxicológicas.

2.3 Impacto en la Salud 2.3.1 Proliferación de Plagas La acumulación de residuos sólidos en los tiraderos “a cielo abierto” favorece la proliferación de insectos y animales, que en algunos casos pueden convertirse en plagas. Entre los organismos más abundantes se encuentran los insectos rastreros y voladores (moscas, mosquitos y cucarachas), los roedores (ratas y ratones), las aves (zopilotes, gaviotas y garzas) y los mamíferos (perros, gatos, cerdos, etc.). Muchos de estos son portadores de diversas enfermedades que pueden afectar la salud del hombre y pueden generar problemas de salud pública si se desplazan hacia las áreas urbanas. En resumen, dentro de la fauna nociva, se consideran dos grupos: roedores e insectos voladores (moscas, mosquitos, etc.) y rastreros (cucarachas)2. Los roedores son transmisores de enfermedades mortales, tales como: leptosperosis, la peste bubónica, tifus murino y rabia. Asimismo, dañan la propiedad y contaminan los alimentos. Los insectos voladores y rastreros, muchas de las veces, son transmisores de gérmenes de enfermedades como la fiebre tifoidea, disentería basilar, amibiasis, ensefalitis, entre otros. 2

SEDESOL, Manual de Rehabilitación y Clausura de Tiraderos a Cielo Abierto, 1996

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2.3.2 Efectos Sobre la Salud. Los efectos negativos de los residuos, sobre la salud de la población pueden ser directos o indirectos. 2.3.2.1 Efectos directos En este caso los daños se presentan cuando las personas tienen un contacto directo con los residuos. Las personas más expuestas son los recolectores y los pepenadores. En todas estas personas se ha encontrado un mayor número de parásitos intestinales en comparación con la población en general. Además, presentan mas lesiones en las manos y en los pies, debido a la presencia de microorganismos (bacterias y hongos principalmente). Por esta razón es recomendable que el personal que interviene en el servicio de limpia pública utilice el equipo de protección necesario (guantes, overol, mascarilla y gogles). También hay una gran incidencia de enfermedades de tipo respiratorio y lastimaduras en la espalda en el personal de limpia pública, por el contacto con los residuos sólidos urbanos. Otro efecto directo negativo es el derivado de la contaminación a la atmósfera pues los gases y humos de los tiraderos llegan a zonas pobladas afectando a las personas que aspiran el aire contaminado. Al respecto, no hay que olvidar que dentro de los componentes del biogas existe una fracción de orgánicos volátiles a los cuales se les asocian efectos a la salud humana, adicionalmente las partículas suspendidas tienen influencia directa sobre las vías respiratorias de la población. 2.3.2.2 Efectos indirectos Cuando los residuos sólidos son depositados en suelos permeables, donde el nivel freático se localiza a poca profundidad, los cuerpos de agua subterráneos se contaminan fácilmente por los lixiviados. Si estos acuíferos son utilizados como fuente de agua potable, pueden ocasionar una serie de trastornos y enfermedades en las personas que la ingieran. En la siguiente tabla se muestran algunos contaminantes presentes en los lixiviados y su efecto comprobado en algunos casos y posible en otros sobre el ser humano. En el Cuadro 2.1, se muestra algunos efectos sobre la salud en relación con la contaminación del agua y los alimentos.

2.4 Impacto Social Un tiradero “a cielo abierto” también origina efectos adversos a los asentamientos humanos. En muchas ciudades medias los tiraderos están localizados en la periferia de la ciudad, a veces debido a que el crecimiento de la mancha urbana alcanzó los limites de estos sitios de disposición final y los Ayuntamientos no han podido transferir sus basureros a otro sitio más apropiado, teniendo una influencia permanente sobre la población.

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Capítulo 2. Problemática del Tiradero A Cielo Abierto

CUADRO 2.1

EFECTOS SOBRE LA SALUD COMPROBADOS Y POTENCIALES EN RELACION CON LA CONTAMINACION DEL AGUA Y LOS ALIMENTOS

AGENTE CONTAMINANTE O FUENTE DE CONTAMINACIÓN

Bacterias



Virus Parásitos Metales

Nitratos Factor de “blandura del agua” Sulfatos y/o fosfatos Fluoruros

FUENTE

              

EFECTOS COMPROBADOS (E.C.) Y EFECTOS POSIBLES (E. P.) Epidemias y endémias de infecciones gastrointestinales (cólera, shigelosis, salmonelosis, leptospirosis, fiebre tifoidea, etc.) (E.C.) Interacción secundaria con desnutrición y con nitratos en el agua (E.C.) Hepatitis epidémica y otras infecciones virales (E.C.) Transtornos inflamatorios de los ojos y de la piel asociados a la natación (E.P.) Amibiasis, esquistosomiasis, hidatidosis y otras infecciones parasitarias (E.C.) Intoxicación por plomo (E.C.) Intoxicación por mercurio (a través de las cadenas alimentarias) (E.C.) Intoxicación por cadmio (a través de las cadenas alimentarias) (E.C.) Intoxicación por arsénico (E.C.) Intoxicación por cromo (E.C.) Nefropatía epidémica (E.P.) Enfermedad del pie negro (E.P.) Metahemoglobinemia (con interacciones bacterianas) (E.C.) Aumento en la incidencia de enfermedades cardiovasculares (E.P.) Hipermotilidad gastrointestinal (E.C.) Fluorosis dental (E.C).

U.S. Department of health, education and welfare, statistics needed for determining the effects of the environment on health, vital and health statistics. Ser. 4. No. 20, U.S.D.H.E.W. Publication No. (HRA) 771457, Washington, D.C., 1977.

También es conveniente destacar que los sitios de disposición final “a cielo abierto” propician la instalación de pepenadores. Los pepenadores son personas que junto con su familia: esposa, hijos, etc., han encontrado una forma de vida mediante la selección y recuperación de subproductos contenidos en los residuos como el papel, cartón, vidrio, plásticos, envases diversos, metales, etc. Los pepenadores, además, obtienen alimentos para sus familias y sus animales domésticos y diversos artículos útiles que aprovechan o comercializan. Entre otros podemos mencionar muebles, artículos del hogar, etc. Existen verdaderas organizaciones de pepenadores en los sitios de disposición final no controlados de las ciudades medias de nuestro país; ellos viven prácticamente de los residuos sólidos, pero esta práctica es inaceptable ya en esta época, pues todas estas personas están expuestas a enfermedades y otras afecciones y sus hijos pierden la oportunidad de otro tipo de vida. El enfoque moderno sustituto de la actividad de los pepenadores son los centros de acopio de subproductos instalados en las zonas urbanas, donde el personal cuente con uniformes, guantes y una protección apropiada para efectuar las labores de selección, preparación, empaque y embalaje y comercialización de subproductos destinados al reciclaje en industrias diversas. En resumen, la existencia de tiraderos “a cielo abierto" trae consigo diversos problemas ambientales y de salud pública que se manifiestan a través de la contaminación del aire

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SEDESOL provocada por los incendios dentro de los tiraderos y la dispersión de papeles, plástico y polvo por efecto del viento, afectando el paisaje y a los asentamientos humanos y colonias que están asentados cerca de los basureros. En los tiraderos no controlados se generan gran cantidad de microorganismos patógenos y se favorece la proliferación de diversos organismos vectores de enfermedades. Otro aspecto negativo que afecta al ambiente y por ende al hombre es la generación de lixiviados que contaminan los arroyos, los ríos superficiales y las corrientes de agua subterráneas. Con la intención de evitar los efectos negativos que los residuos causan al ambiente y al hombre cuando la disposición final se hace en tiraderos "a cielo abierto", se considera de vital importancia llevar a cabo una serie de acciones para reubicar los basureros actuales en áreas alejadas de la mancha urbana y de los cuerpos de agua, así como en sitios cuyo suelo y subsuelo sean impermeables. Deben buscarse diversas alternativas de tratamiento y reciclamiento y a los residuos no aprovechables se les debe confinar en rellenos sanitarios (sistemas controlados). En el Cuadro 2.2 siguiente se resumen los principales problemas y sus causas derivados de la existencia de tiraderos de residuos sólidos municipales "a cielo abierto".

CUADRO 2.2

PROBLEMATICA GENERAL DE LOS TIRADEROS “A CIELO ABIERTO”

Principales problemas DETERIORO DEL PAISAJE

CONTAMINACIÓN DEL AIRE:

CONTAMINACIÓN DE CUERPOS DE AGUA SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEOS:

CONTAMINACIÓN DEL SUELO: .

IMPACTO EN LA SALUD

IMPACTO SOCIAL.

Causas 

Acumulación de residuos sólidos sin cobertura cerca de carreteras, caminos vecinales, asentamientos humanos y arroyos

                  

Incendios, dispersión de materiales ligeros y polvos.

 

Olores desagradables propios de la descomposición de los residuos sólidos. Incendios y suspención de partículas. Generación de gases tóxicos y humos. Ubicados de sitios en suelos permeables. Carencia de un sistema de impermeabilización y control de lixiviados Falta de cobertura diaria y final. Cercanía de cuerpos de agua superficial y subterráneo. Carencia de obras de desvío de aguas pluviales. Ubicados de sitios en suelos permeables. Carencia de un sistema de impermeabilización y control de lixiviados Falta de cobertura diaria y final. Cercanía de cuerpos de agua superficial y subterráneo. Carencia de obras de desvío de aguas pluviales. Falta de control de materiales ligeros. Proliferación de fauna nociva Presencia de animales domésticos dentro del sitio Contacto directo con los residuos sólidos Migración y movilidad de contaminantes generados en los sitios de disposición final, a través de suelo, aire y agua. Abandono o falta de control de los sitios de disposición final. Existencia de materiales aprovechables.

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3.0 RELLENO SANITARIO Conforme se incrementa la producción de residuos sólidos, también crecen los problemas para su adecuado manejo, a tal grado que a veces resultan difíciles de atender conforme a la demanda de la sociedad, aún para las autoridades encargadas de prestar el servicio de limpia pública. Estos problemas no son causados únicamente por la cantidad de los residuos generados sino también por la carencia de recursos y sistemas apropiados para su tratamiento y disposición final. En México se han realizado muchos esfuerzos por mejorar el almacenamiento temporal y la recolección de los residuos sólidos, aunque no ha sucedido lo mismo con la disposición final de los residuos sólidos. Una técnica que ha resultado prometedora en países en vías de desarrollo y que tiene diversos aspectos que son atractivos para las autoridades municipales mexicanas es la disposición de los residuos sólidos mediante el sistema de relleno sanitario. Este método, si se combina con sistemas de reciclaje y de compostaje, resulta el más adecuado para las condiciones de nuestro país.

3.1 Principios Básicos El relleno sanitario es un método de ingeniería recomendado para la disposición final de los residuos sólidos municipales, por medio del cual los residuos se depositan en el suelo, se esparcen y se compactan al menor volumen posible y se cubren con una capa de tierra al término de las operaciones del día. La Sociedad Norteamericana de Ingenieros Civiles, ASCE, define: "Relleno sanitario es una técnica para la disposición de los residuos en el suelo sin causar perjuicios al ambiente y sin causar molestias o peligro para la salud y seguridad pública; este método utiliza principios de ingeniería para confinar los residuos en la menor área posible, reduciendo su volumen al mínimo practicable y cubriéndolos con una capa de tierra en la frecuencia necesaria o por lo menos al fin de cada jornada".

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Capítulo 3. Relleno Sanitario El objetivo del relleno sanitario es establecer una barrera entre el ambiente y los residuos sólidos, reducir y controlar las emisiones gaseosas y evitar la infiltración y fugas de los líquidos lixiviados que contienen una combinación de microorganismos y sustancias tóxicas producidas durante la descomposición de los residuos. La disposición final de los residuos sólidos en un relleno sanitario disminuye considerablemente el contacto directo de éstos con el ambiente, se previene el acceso y la proliferación de fauna nociva y los residuos se concentra en un área bien definida que puede ser controlada. El objetivo final de la aplicación de esta técnica es lograr que los residuos no causen ningún efecto nocivo en la salud pública ni en el ambiente.

3.2 Métodos para Construir y Operar un Relleno Sanitario Los terrenos que se seleccionen para la construcción y operación del relleno sanitario pueden ser planos, ondulados, escarpados, bancos de material de préstamo abandonados o terrenos que presenten una combinación de estas características, siempre y cuando el sitio cumpla con la Norma Mexicana NOM –083/ECOL 1996, que establece las condiciones que deben reunir los sitios destinados a la disposición final de los residuos sólidos municipales El procedimiento de construcción y método de relleno sanitario se seleccionará una vez conocido el perfil del terreno disponible, que podrá ser de trinchera, de área y/o una combinación de ambos.

3.2.1 Método de Trinchera o Celda Excavada1 Este método se utiliza normalmente en terrenos planos, en donde existe un buen espesor de material disponible y el nivel freático se encuentra lo suficientemente profundo para evitar la contaminación del acuífero. Los residuos sólidos son depositados en celdas o trincheras previamente excavadas, en donde el material, producto de la excavación, es utilizado como material de cubierta diaria y final. El procedimiento consiste en abrir trincheras o celdas a intervalos que sean adecuados para la estabilidad de los taludes y en profundidades de 2 a 3 m, con el apoyo de equipo mecánico; la profundidad de la trinchera o celda estará limitada por la profundidad del nivel de aguas freáticas, la permeabilidad del subsuelo y la dureza del terreno, pudiendo tener en ocasiones hasta 7 m de profundidad. Los residuos sólidos son depositados en el fondo de la trinchera o celda, se extienden y se compactan con equipo mecánico y posteriormente se cubren con la tierra producto de la excavación, compactándola con el mismo equipo, todo esto en ciclos diarios (ver Figuras 3.1. y 3.2.). Es importante señalar, que en el pasado este método era concebido exclusivamente como el de trinchera, sin considerar el aprovechamiento del volumen disponible del nivel del suelo hacia arriba, convirtiéndolo en un método costoso por las extensiones de terreno requerido.

1

Tchobanoglous G. Theisen H. and Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management, Engineering Principles and Management Issues McGRAWHILL INTERNATIONAL EDITIONS, 1993

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SEDESOL En la actualidad, ante la escasez de terreno y la necesidad de ampliar la vida útil de los rellenos sanitarios, este método considera la utilización integra del espacio disponible de los terrenos, utilizando la variante de la excavación de celdas, la cual se ha vuelto una práctica muy utilizada.

FIGURA 3.1

MÉTODO DE TRINCHERA O CELDA EXCAVADA

FUENTE

Tchobanoglous G. Theisen H. and Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management, Enginnering Principless and Management Issues McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS, 1993

FIGURA 3.2

EJEMPLO DE LA OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL MÉTODO DE TRINCHERA

FUENTE

Brunne D. and Keller D., Sanitary Landfill Design and Operation ; USEPA, Washington D.C., 1972

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Capítulo 3. Relleno Sanitario 3.2.2 Método de Area Este método de Área se utiliza cuando en el terreno no es posible excavar una trinchera o celda, o cuando el nivel freático se encuentra muy cerca de la superficie del terreno. Un punto importante de este método es que el banco de material para la cubierta, deberá estar en áreas adyacentes o lo más cercano posible al sitio de operación. El método consiste en depositar los residuos sobre el talud inclinado, se compactan en capas inclinadas para formar la celda que después se cubre con tierra. Las celdas se construyen inicialmente en un extremo del área a rellenar y se avanza hasta terminar en el otro extremo (ver Figura 3.3 y 3.4). Es importante señalar, que cuando se carece totalmente de bancos de material para la cobertura, existen alternativas de utilización de composta o cubiertas sintéticas móviles, cumpliendo de esta forma con los objetivos del relleno sanitario.

3.2.3 Método de Rampa. Este método, es considerado como una variante del método de trinchera o de celda excavada y es considerado como el más eficiente ya que permiten ahorrar el transporte del material de cubierta y aumentan la vida útil del relleno. En la Figura 3.5 se presenta un esquema simplificado de la operación de un relleno sanitario utilizando este método. Los residuos son esparcidos y compactados en pendiente. El material de cubierta es obtenido directamente del frente de trabajo y compactado sobre los residuos sólidos conformados. Frecuentemente, una porción de la excavación se almacena para ser utilizado en un futuro en los trabajos de sello final. La técnica de deposito y compactado de residuos sólidos a través del método de rampa, varia de acuerdo con la geometría del sitio, las características de disponibilidad de material de cubierta, la geohidrología, el sistema de control de biogás y lixiviados y el acceso al sitio. Esta técnica puede utilizarse en barrancas, desfiladeros, oquedades, etc., por lo que el control de escurrimientos frecuentemente es un factor critico en el diseño y operación.

3.3 Metodología para la Instalación de un Relleno Sanitario De manera preliminar, se puede decir que el relleno sanitario constituye un verdadero proyecto de ingeniería y como tal deberá, reunir una secuencia lógica de pasos que permitan llevar al proyecto a un feliz término. En el Cuadro 3.1, se muestran los pasos a seguir para el establecimiento de un relleno:

48

SEDESOL

FIGURA 3.3

MÉTODO DE AREA

FUENTE

Tchobanoglous G. Theisen H. and Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management, Enginnering Principles and Management Issues McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS, 1993

FIGURA 3.4

EJEMPLO DE LA OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL MÉTODO DE ÁREA

FUENTE

SEDESOL, “ Manual Técnico –Administrativo para el Servicio de Limpia Municipal”, Primera Edición, 1996.

49

Capítulo 3. Relleno Sanitario

50

FIGURA 3.5

MÉTODO DE RAMPA

FUENTE

Tchobanoglous G. Theisen H. and Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management, Engineering Principles and Management Issues McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS, 1993

FIGURA 3.6

EJEMPLO DE OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO CON EL DEL MÉTODO DE RAMPA

FUENTE

Brunne D. and Keller D., Sanitary Landfill Design and Operation ; USEPA, Washington D.C., 1972

SEDESOL

CUADRO 3.1

SECUENCIA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO

ETAPA A. SELECCION DEL TERRENO Estudio de selección del terreno (opciones)

B. ADQUISICION DEL TERRENO C. PROYECTO EJECUTIVO Estudios básicos

Diseño del relleno (principales conceptos)

Determinación del equipamiento

Manual de operación

Estudio económico

CARACTERISTICAS    

Criterios urbanísticos Criterios ecológicos (NOM-083/ECOL 1996) Criterios operativos Criterios económicos

                     

Estudio demográfico Estudio de generación de residuos Estudio topográfico del terreno Estudio geohidrológico y geofísico Estudio de mecánica de suelos

Método de operación Cálculo de la vida útil Sistema de impermeabilización Sistema de control de biogas Sistema de control de lixiviados Manejo de aguas pluviales Bermas de contención Caminos Caseta de control Báscula Oficinas Cobertizo de maquinaria Maquinaria y equipo para la construcción Maquinaria y equipo operativo Maquinaria y equipo complementario

Descripción general Etapas Procedimientos para las excavaciones Procedimientos para la construcción Procedimientos para el confinamiento de residuos  Organización del personal  Reglamento interno de trabajo  Costo de inversiones  Costo operativo  Programa de inversiones Costo unitario     

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Capítulo 3. Relleno Sanitario

CUADRO 3.2

SECUENCIA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE UN RELLENO SANITARIO (CONTINUACIÓN)

ETAPA Planes de clausura Evaluación ambiental

D. CONSTRUCCION Y EQUIPAMIENTO Obras civiles

Equipamiento E. OPERACIÓN

CARACTERISTICAS  Uso final del terreno  Plan de clausura  Identificación y evaluación de impactos ambientales  Medidas de prevención y mitigación          

Preparación del terreno Obras de acceso y protección Obras de infraestructura Obras complementarias Maquinaria y equipo básico Equipo complementario Administración Operación Control técnico Monitoreo

3.4 Selección del Sitio para el Relleno Sanitario 3.4.1 Criterios de Selección Las condiciones ideales que debe reunir un sitio para ser utilizado como relleno sanitario en ciudades medias son las siguientes:

        

Estar ubicado a menos de 15 Km. de la zona urbana Ser de fácil y rápido acceso para los camiones recolectores Permitir su utilización por largo plazo, de preferencia por más de diez años Contar con una topografía tal que permita el mayor volumen aprovechable por hectárea Tener condiciones y características tales que no afecten los recursos naturales Estar localizado de modo que el relleno sanitario no sea rechazado por la población, debido a molestias por la operación del mismo Ofrecer tierra para cobertura, en cantidad y calidad adecuada, dentro o muy cerca del sitio Tener en regla todo lo relacionado con el uso y tenencia de la tierra De preferencia debe ser un terreno inútil para otros usos.

Rara vez se encuentran en un terreno todas estas condiciones. El técnico debe clasificar los terrenos que reúnan las mejores características, analizando sus inconvenientes en función de los recursos técnicos y económicos disponibles, estableciendo un orden de preferencias para cada sitio.

52

SEDESOL Es conveniente realizar una preselección considerando tres o más sitios viables para que los técnicos responsables del proyecto hagan la evaluación y selección final de uno de ellos; el tiradero existente deberá estudiarse como un sitio alternativo que puede transformarse en relleno sanitario. La selección del sitio es un proceso que deberá contemplar tres aspectos: el técnico, el económico y el social. Es muy importante tomar en cuenta que nadie quiere un relleno sanitario cerca de su casa, o cerca de su terreno y por esta razón los Ayuntamientos tienen que realizar acciones paralelas de información y concientización sobre las características y ventajas de un relleno sanitario.

3.4.2 Factores de Evaluación para la Selección del Sitio En el Cuadro 3.3, se muestran los principales factores con algunas características que permitirán a los Ayuntamientos mejorar el proceso de selección de sus terrenos para ubicar los rellenos sanitarios. Obviamente la selección debe estar respaldada por especialistas y por estudios técnicos y científicos para garantizar la prevención y control de la contaminación ambiental, así como el cumplimiento de la anteriormente referida. Es importante señalar que independientemente a este criterio de selección, existe la Norma Oficial Mexicana NOM-083/ECOL-1996, que establece las establece las condiciones que deben reunir los sitios destinados a la disposición final de los residuos sólidos municipales. En el Cuadro 3.3, se presentan los principales criterios que hay que considerar para elegir el terreno que tenga mayor vocación y en La Figura 3.7, se muestra diagrama de flujo del proceso de selección de un sitio de disposición final de residuos sólidos, para que se cumpla con la norma de referencia. Para validar la selección del sitio, la norma contempla el desarrollo de estudios básicos: geología, hidrogeología y estudios complementarios, los cuales se mencionan en la sección siguiente. Un punto importante que contempla la norma es la aplicación de tecnologías y sistemas equivalentes, con los cuales se pueden elegir sitios de disposición final de residuos sólidos, implantando obras que acrediten técnicamente que no se afectaría negativamente al ambiente. También es importante que los estudios básicos se conduzcan considerando la Norma NOM-083/ECOL-1996

3.5 Estudios Básicos 3.5.1 Estudio Demográfico Con este estudio se pretende determinar de la manera más precisa posible el crecimiento de la población en un horizonte de 20 a 25 años. Para esto se aplican diversas metodologías, destacando las siguientes: - Método Aritmético - Método de Malthus - Método Geométrico - Método Exponencial.

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Capítulo 3. Relleno Sanitario

CUADRO 3.3

FACTORES PARA EVALUAR LA SELECCION DE UN SITIO PARA RELLENO SANITARIO

Conceptos Vida útil Tierra para cobertura Topografía

Excelente Mayor de 16 años Autosuficiente Minas a cielo abierto hondonadas naturales

Opciones Buena 10 a 15 años Acarreo cercano Hondonadas

Vías de acceso

Cercanas y Cercanas, pavimentadas transitables Vientos dominantes En sentido contrario En ambos sentidos a la mancha urbana de la mancha urbana Ubicación del sitio De 5 a 10 km. de la Entre 3 y 5 ó 10 y 15 mancha urbana km. de la mancha urbana Geología Impermeables Semimpermeables Geohidrología Más de 50 m de Entre 30 y 50 m de (Manto acuífero) profundidad ó profundidad y pobre inexistente Hidrología No hay corrientes Lejano de corrientes superficial superficiales superficiales (> 50 m) Tenencia de la tierra Terreno propio Terreno rentado a largo plazo

Regular Menor de 10 años Acarreo lejano Otros

Lejanas y transitables En sentido de la mancha urbana Menor de 3 km. y mayor de 15 km. de la mancha urbana Permeables Menor de 30 m de profundidad y de mediano a rico Cerca de corrientes superficiales (< 50 m) Terreno rentado a corto plazo

3.5.2 Estudio de Generación de Residuos Aplicando las Normas Oficiales Mexicanas, se determina la cantidad de residuos sólidos que se genera en la zona de estudio por persona al día, considerando la generación domiciliaria y la producción no domiciliaria. El muestreo se efectúa utilizando la siguiente norma:    

Generación diaria per-cápita por estrato NOM-A-A-61-1985 Selección y cuantificación de subproductos NOM-AA-22-1985 Peso volumétrico “In Situ” NOM-AA-19-1985 Método de cuarteo NOM-AA-15-1985.

La generación percápita de residuos sólidos no peligrosos en ciudades medias fluctúa entre 600 a 1,000 gramos (0.600 - 1.000 k/persona-día). La cantidad depende fundamentalmente del grado de comercialización e industrialización de la ciudad. En una zona muy comercial con afluencia de gente de otras poblaciones el volumen de basura es mayor; lo mismo ocurre en ciudades turísticas e industriales.

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SEDESOL

CUADRO 3.4

CRITERIOS PARA UBICACIÓN DE SITIOS DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-083/ECOL-1996

ASPECTOS HIDROGEOLOGICO

ASPECTOS GEOLOGICOS

ASPECTOS HIDROLÓGICO S

ASPECTOS GENERALES

CATEGORIA

NOTA

DESCRIPCIÓN 

Restricción por afectación a obras civiles o áreas naturales protegidas.



Las distancias mínimas a aeropuertos son: De 3000 m (tres mil metros) cuando maniobren aviones de motor a turbina.



De 1500 m (mil quinientos metros) cuando maniobren aviones de motor a pistón. Respetar el derecho de vía de autopistas, ferrocarriles, caminos principales y caminos secundarios



No se deben ubicar sitios dentro de áreas naturales protegidas.



Se deben respetar los derechos de vía de obras públicas federales, tales como oleoductos, gasoductos, poliductos, torres de energía eléctrica, acueductos, etc.



Debe estar alejado a una distancia mínima de 1500 m (mil quinientos metros), a partir del límite de la traza urbana de la población por servir, así como de poblaciones rurales de hasta 2500 habitantes1



Se debe localizar fuera de zonas de inundación con períodos de retorno de 100 años. En caso de no cumplir lo anterior se debe demostrar que no exista la obstrucción del flujo en el área de inundación o posibilidad de deslaves o erosión que provoquen arrastre de los residuos sólidos. El sitio de disposición final de residuos sólidos municipales no se debe ubicar en zonas de pantanos, marismas y similares. La distancia de ubicación del sitio, con respecto a cuerpos de agua superficiales con caudal continuo, debe ser de 1000 m (mil metros) como mínimo y contar con una zona de amortiguamiento tal que pueda retener el caudal de la precipitación pluvial máxima presentada en los últimos 10 años en la cuenca, definida por los canales perimetrales de la zona. Debe estar a una distancia mínima de 60 m (sesenta metros) de una falla activa que incluya desplazamiento en un período de tiempo de un millón de años

 

 

Se debe localizar fuera de zonas donde los taludes sean inestables, es decir, que puedan producir movimientos de suelo o roca, por procesos estáticos y dinámicos.



3 Se deben evitar zonas donde existan o se puedan generar asentamientos diferenciales que lleven a fallas o fracturas del terreno, que incrementen el riesgo de contaminación al acuífero.



En caso de que el sitio para la disposición final de los residuos sólidos municipales esté sobre materiales fracturados, se debe garantizar que no exista conexión con los acuíferos de forma natural y que el factor de tránsito de la infiltración (f) sea <3X10-10 seg-1. En caso de que el sitio para la disposición final de los residuos sólidos municipales esté sobre materiales granulares, se debe garantizar que el factor de tránsito de la infiltración (f) sea <3X10-10 seg-1.





La distancia mínima del sitio a pozos para extracción de agua para uso doméstico, industrial, riego y ganadero tanto en operación como abandonados, debe estar a una distancia de la proyección horizontal por lo menos de 100 m (cien metros) de la mayor circunferencia del cono de abatimiento, siempre que la distancia resultante sea menor a 500 m (quinientos metros), esta última será la distancia a respetar.

( 1 )En caso de no cumplirse con esta restricción, se debe demostrar que no existirá afectación alguna a dichos centros de población. FUENTE:NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-083-ECOL-1996

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Capítulo 3. Relleno Sanitario DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA TOMA DE DECISIONES EN LAS DIFERENTES ETAPAS DE LOS ESTUDIOS PARA LOS SITIOS DE DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS

FIGURA 3.7

ROCAS FRACTURADAS

EXISTE CONEXIÓN APARENTE ENTRE LAS FRACTURAS Y LOS ACUIFEROS

NO

SI

SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA

INICIO

AFECTACIÓN A ÁREAS NATURALES PROTEGIDAS

NO AFECTACIÓN

A OBRAS CIVILES SI

SI

SI

SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA

A

AFECTACIÓN A CUERPOS DE AGUA SUPERFICIAL, PERMANENTE O TEMPORAL

NO

SI

NO NO

A

ESTUDIO GEOLÓGICO

B

SI

SI

SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA

ROCAS GRANULARES

NO

NO

EXISTE DISTRIBUCIÓN TRIDIMENSIONAL AMPLIA DE UNIDAD DE BAJA CONDUCTIVIDAD HIDRAÚLICA

SI

NO

A

A SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA

SI

NO

A

SITIO A

NO APTO

B

SE GARANTIZA LA ESTABILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS Y/O CIVILES PARA FENOMENOS ESTATICOS Y DINAMICOS

SI

PERFORACIÓN

LA CONDUCTIVIDAD HIDRÁÚLICA Y EL ESPESOR DE ZONA NO SATURADA DAN AL SITIO POSIBILIDADES

SI

ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO

EL POTENCIAL DE CONTAMINACIÓN ES BAJO

DISEÑO

SI SITIO APTO

TÍPICO NOM-084-ECOL-1996 (EN PROYECTO)

NO

SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA NO

A

SI

NO

SI

SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA

SI

SOLUCIÓN MEDIANTE INGENIERÍA

NO

A

FUENTE

SI

NO

A

NORMA OFICIAL MEXICANA

NOM-083-ECOL-1996

3.5.3 Estudio Topográfico del Terreno Se realiza el levantamiento topográfico típico de planimetría con tolerancia angular = 1N donde; N es el número de vértices de la poligonal y tolerancia lineal = 1/3000. Se elabora la poligonal a una escala conveniente según la superficie resultante.

56

SEDESOL La altimetría se realiza fijando banco de nivel y se corre la nivelación a lo largo de la poligonal en cuadrículas de 20 X 20 o menos, en donde el terreno presenta accidentes topográficos. Se realizan, además, las secciones del predio que permitan, posteriormente, hacer el diseño del relleno (20 m a cada lado). Las curvas de nivel se harán a cada 1.0 m para sitios sinuosos, hondonadas y valles y a cada 50 cm para terrenos planos y ligeramente ondulados. Con base en las secciones se calculará después la volumetría del terreno, lo que dará como resultado la determinación de su vida útil.

3.5.4 Estudio Geohidrológico y Geofísico El objetivo principal del estudio geohidrológico es la localización de los mantos acuíferos, así como su gasto de escurrimiento, velocidad, dirección de movimiento y los cortes estratigráficos del subsuelo. Además, el estudio geohidrológico nos permite definir posteriormente el requerimiento de impermeabilización del predio. El estudio geohidrológico debe ir respaldado de un estudio geofísico el cual se realiza utilizando equipos especializados de resistividad. Estos equipos elaboran gráficas, las cuales son interpretadas por el geólogo utilizando también la información recabada en campo para elaborar perfiles geoeléctricos con la información geohidrológica específica. Para determinar la estratigrafía del subsuelo, precisando las capas de materiales permeables e impermeables y fijar espesores y posición de uno y de otros, generalmente los sondeos eléctricos verticales se hacen a 120 m de profundidad, el número de sondeos estará en relación a las hectáreas con que contará el relleno sanitario, aplicándose la siguiente regla:

CUADRO 3.5

NÚMERO DE SONDEOS POR HECTÁREA

HECTAREAS 1-4 4-9 9-15 15-21 21-50 Más de 50

NUMERO DE SONDEOS 3 5 7 10 12 20

La ubicación de los sondeos quedará a juicio del especialista. Con la información obtenida se elaboran los perfiles de resultados, presentando, además, las conclusiones y recomendaciones pertinentes. Esta información deberá contemplar los criterios de la norma NOM –083/ECOL1996

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Capítulo 3. Relleno Sanitario 3.5.5 Geología y Edafología Con el estudio geológico se pretende conocer las unidades del subsuelo (sustratos) en la zona donde se ubique el terreno destinado a relleno sanitario, con la finalidad de detectar alguna falla geológica y/o algún sustrato permeable, los cuales en caso de instalar un relleno sanitario, permitirían filtraciones al subsuelo y muy probablemente, llegarían al acuífero provocando la contaminación e inutilidad del mismo.

3.5.6 Estudio de Mecánica de Suelos El objetivo de este estudio es conocer el comportamiento mecánico del suelo en el que va a construirse el relleno, su resistencia, elasticidad, etc., mediante los resultados de los análisis de laboratorio de las siguientes características: - Contenido orgánico total - Granulometría - Capacidad de intercambio catiónico - Clasificación de suelos - Peso volumétrico - Capacidad de carga - Compresión Triaxial.

- Humedad - Límites de consistencia - pH - Porosidad - Permeabilidad - Compactación Proctor estándar

Los resultados de estos estudios deben presentarse en un anexo respaldados, incluso, con planos donde se ubiquen los sitios de muestreo, así como las características e información general de los muestreos realizados, complementados con la simbología, claves y notas usuales para este tipo de estudios. El proyecto ejecutivo de un relleno sanitario incluye también un estudio de permeabilidad de suelos y un estudio edafológico en laboratorio. En los términos de referencia de los proyectos ejecutivos o a criterio del especialista responsable se establece la necesidad de efectuar otros estudios básicos con la finalidad de completar la información que se requiere para el diseño del relleno, sin perder de vista el objetivo principal que es prevenir la contaminación ambiental.

3.5.7 Evaluación Ambiental Como parte del proyecto ejecutivo, las dependencias federales y estatales que regulan la autorización de los proyectos de instalación y operación de rellenos sanitarios en México, exigen que contenga un capítulo especial en el que se haga la evaluación del impacto ambiental del proyecto. Para esto se cuenta en este momento con información abundante pero es necesario incorporar la relativa a los siguientes aspectos: 3.5.7.1 Aspectos del medio natural Este apartado incluye dos aspectos principales, el de rasgos físicos y el de rasgos biológicos.

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SEDESOL En los aspectos físicos se considera, además de la geología, edafología y la hidrología, consideradas en los estudios básicos descritos en la sección anterior, la climatología, la velocidad y dirección del viento, el relieve y la susceptibilidad sísmica de la zona. Un clima tropical va a significar una mayor eficiencia en la biodigestión anaerobia de los residuos orgánicos en el relleno, generándose una mayor cantidad de biogas por unidad de tiempo que si el relleno sanitario estuviese ubicado en una región con clima frío o templado. La velocidad y dirección del viento, van a tener un efecto directo sobre la dispersión del biogas, de los olores desagradables y también de los mismos residuos sólidos, por lo que se tendrán que establecer las medidas de prevención más adecuadas. La frecuencia e intensidad de los sismos pueden determinar el establecimiento de medidas especiales en las obras del relleno sanitario, en el caso de que existan fallas geológicas cercanas que pudieran originar infiltraciones de los líquidos lixiviados al subsuelo y alcanzar el nivel freático. Respecto a los rasgos biológicos, el análisis de impacto ambiental deberá tomar en cuenta la cercanía de reservas ecológicas, de áreas importantes con poblaciones de flora y/o fauna silvestres que eventualmente pueden ser afectados al ocupar un área relativamente grande con el relleno sanitario. Las poblaciones de fauna silvestre pueden ser alteradas por la presencia de los vehículos recolectores de basura y la presencia continua de maquinaria. 3.5.7.2 Aspectos del medio socioeconómico La evaluación ambiental, también deberá tomar en cuenta las afectaciones a los asentamientos humanos que se localicen cercanos al relleno o aquellas derivadas del flujo vehicular diario de los camiones de limpia pública. La presencia del relleno también puede afectar las actividades agropecuarias de la zona, actividades industriales, centros acuícolas, turísticos, aeropuertos y otros elementos socioeconómicos. 3.5.7.3 Vinculación con los ordenamientos legales de planeación de uso del suelo La instalación de un relleno sanitario debe ser congruente con los planes estatales y municipales de uso del suelo. Generalmente en las ciudades medias existen planos que señalan las áreas destinadas al crecimiento de la mancha urbana en el corto, mediano y largo plazo; las áreas destinadas para instalaciones industriales y pecuarias y las zonas de reserva ecológica. 3.5.7.4 Medidas de prevención y mitigación de los impactos ambientales identificados En este capítulo del Estudio de Impacto Ambiental se precisan todas aquellas medidas imprescindibles para prevenir daños al medio ambiente y evitar molestias o peligro para la salud y la seguridad pública. Entre estas medidas podemos citar las siguientes:

59

Capítulo 3. Relleno Sanitario    

 Impermeabilización del subsuelo. Sistema de control de líquidos lixiviados.  Sistema de control de biogas. Cercado perimetral.  

Cortina perimetral arbórea. Trazo especial del camino de acceso (libramiento). Cobertura diaria de los residuos sólidos. - Reforestación de las áreas clausuradas

3.6 Diseño y Construcción de un Relleno Sanitario Los principales elementos de diseño de la infraestructura y obras complementarias de un relleno sanitario son las siguientes:

3.6.1 Selección del Método de Operación. El método se define haciendo el análisis y procesamiento de la información topográfica. Tal como ya fue mencionado, los tres métodos de relleno son el de área, el de trinchera y el combinado.

3.6.2 Cálculo de Celdas, Líneas y Capas. Con la información que ya se tiene sobre la generación de residuos sólidos totales por día, se diseña el sistema de acomodo de la basura estableciendo diferentes etapas de ocupación del relleno. La celda diaria queda definida en altura, largo y ancho en valores mínimos y máximos con especificaciones condicionadas a la maquinaria que se va a utilizar. La altura más recomendable es de 2.5 a 3.0 m

CUADRO 3.6 Factores Suelo Agua Aire Flora y fauna silvestre Fauna nociva Sanitarios

Socioeconómicos

Paisaje

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BENEFICIOS ECOLOGICOS, SANITARIOS Y SOCIALES DE UN RELLENO SANITARIO

Tiradero a Cielo Abierto

Relleno Sanitario

Grave contaminación, pérdida de valor. Evita contaminación, recuperación de terrenos inútiles. Contaminación de agua superficial y No existe contaminación. subterránea. Producción de polvos, humos y gases No existen emisiones por tóxicos (por incendios). incendios. Intoxicación y muerte. No afecta. Proliferación de moscas, ratas, etc. Controlada. Proliferación de vectores de Control de vectores. enfermedades infectocontagiosas y de otros tipos. Afecta actividades agrícolas, pecuarias, Afectación mínima. comerciales, acuícolas, recreativas y de asentamientos humanos. Alienta actividades económicas en condiciones deplorables. Modificación negativa. Afectación mínima.

SEDESOL

3.6.3 Material de Cobertura. Es fundamental en el sistema de relleno sanitario, asegurar la disponibilidad de material de cubierta, ya que su función es evitar la entrada de agua, impedir la entrada y salida de fauna nociva, reducir los malos olores y evitar incendios.

3.6.4 Sistema de Impermeabilización. Si los estudios básicos, fundamentalmente el geológico y el geohidrológico, determinan que existe un riesgo de infiltración de los líquidos lixiviados al subsuelo, lo cual podría significar la contaminación del acuífero, será necesario establecer un método de impermeabilización. Los más usados son: aplicación de capas de arcilla compactada a 90% de la prueba Proctor o la impermeabilización con materiales de polietileno de alta densidad denominados geomembranas y geotextiles.

3.6.5 Sistema de Control de Biogas. La producción de biogas debe calcularse y consecuentemente, hacerse el diseño de los medios de captación y control para conducir los gases a la atmósfera, disminuyendo los riesgos de incendio o explosión. Dependiendo del volumen de basura a manejar, se determina el diámetro y distribución de los pozos de biogas .

3.6.6 Control de Lixiviados. La cantidad de líquidos lixiviados va a depender también del volumen de residuos sólidos y del régimen de lluvias, principalmente. El relleno incluye entre las obras de infraestructura un sistema de drenes que conducen los líquidos lixiviados hasta una laguna debidamente impermeabilizada para evitar la infiltración de los líquidos. El sistema debe garantizar que los lixiviados no van a salir del relleno, aún en las condiciones más adversas. La laguna funciona como un evaporador, concentrando los líquidos los cuales son, posteriormente, tratados o reintegrados al relleno sanitario

3.6.7 Caminos. Otro elemento fundamental de infraestructura lo constituye la red de caminos de acceso y los caminos internos a través de los cuales circulan los camiones recolectores de basura y la maquinaria pesada. El diseño y las obras civiles deben permitir la circulación en el relleno todos los días del año, incluyendo días lluviosos.

3.6.8 Obras Complementarias. Un relleno sanitario generalmente cuenta con otros conceptos de obra e instalaciones como son: las bermas de contención, las obras de desvío de aguas pluviales, la caseta de control y vigilancia, la báscula y caseta de pesaje, las oficinas administrativas, el cobertizo para resguardo y mantenimiento de maquinaria, la acometida eléctrica, un pozo para monitoreo de aguas subterráneas, la cerca perimetral y los señalamientos viales, principalmente.

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Capítulo 3. Relleno Sanitario 3.8.9 Equipo Mecánico. El equipo mecánico representa un papel muy importante dentro de la operación de los rellenos sanitarios, ya que prácticamente todo el movimiento de residuos sólidos y de material de cubierta depende de él. A continuación se hace una breve descripción de la forma de operación de dicho equipo, así como de su mantenimiento tanto preventivo como correctivo. Cargador en carriles. Sirve para abrir zanjas en material blando (Tipo A), esparcir material de cubierta o residuo sólido, triturar (bandear) materiales voluminosos, cargar material de cubierta en camiones, por su gran versatilidad es ideal para operar el relleno sanitario en cualquiera de sus métodos. Empujador en carriles. Sirve para el desmonte de terrenos, movimiento de material de cubierta, nivelaciones de terreno, movimiento de residuos sólidos, triturar (bandear) materiales voluminosos, es una máquina que nos permite grandes movimientos de material en corto tiempo, con las consecuentes ventajas en cuanto a economía se refiere. Rodillos de compactación. Existen varios tipos los cuales son: rodillos de compactación lisos, rodillos de compactación pata de cabra y rodillos de compactación tipo malla. Traíllas. Son muy prácticas en los rellenos sanitarios para tender el material de cubierta, ya que al ir tendiéndolo deja una capa uniforme. También puede mover grandes volúmenes de tierra desde un lugar a otro con mucha rapidez, a la vez que va excavando el material de cubierta.

3.7 Operación y Control Los camiones recolectores de basura que ingresan al relleno, son registrados en la caseta de control y pesados antes de pasar al frente de trabajo donde se localizan los equipos de acomodo y compactación. En ocasiones es necesario permanecer en la zona de espera en los periodos de mayor afluencia de vehículos. Una vez que le toca el turno al vehículo, el acomodador indica el sitio donde se vaciará la basura. La maquinaria acomoda en bandas los residuos, los compacta y posteriormente son cubiertos con una capa de tierra de 20 cm de espesor en promedio, la cual también es compactada quedando formada la celda diaria. Generalmente en los rellenos sanitarios hay un horario para el funcionamiento de la maquinaria pesada, por lo que durante algunas horas los residuos pueden quedar acumulados hasta que reinicien las actividades de compactación y cubierta. Lo más recomendable es que no se permita el acceso a pepenadores, pues su presencia puede significar accidentes y una operación ineficiente de los equipos. El control del relleno comprende aspectos operativos, administrativos y ambientales. El control operativo permite el funcionamiento continuo y permanente de los equipos; la solución a problemas como pueden ser la formación de grietas en la masa de basura, el atascamiento de los

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SEDESOL camiones, la falta de combustibles, etc. El control administrativo facilita la eficiencia operativa mediante el uso de estadísticas de rendimiento así como de ingresos y egresos. El control ambiental consiste en la verificación de una buena impermeabilización del subsuelo y del funcionamiento eficiente de los sistemas de control de líquidos lixiviados y de biogas; es obligatorio el monitoreo de biogas en pozos especialmente construidos para este fin y de agua con muestreos a diferentes distancias y profundidades del relleno.

3.8 Uso Final del Relleno Una vez que el relleno ha sido saturado con los residuos sólidos municipales, al término de su vida útil se procede a efectuar el sellado final. El sellado consiste en la compactación de material de baja permeabilidad con una capa de mayor espesor al que normalmente se utilizó en las capas intermedia. Asimismo, se construyen obras complementarias de control de escurrimientos, de contención de taludes, de control de biogas u caminos interiores, entre los más importantes. Lo más común es establecer un área verde con árboles, arbustos y pasto para fijar la capa final de tierra y conformar un paisaje agradable, de tal manera que a mediano plazo permita utilizar el terreno como un sitio de recreo y esparcimiento o bien puede dársele simplemente un uso como área verde. Para minimizar los riesgos y propiciar el crecimiento de especies vegetales mayores, es recomendable que al sitio se le dé un espacio de por lo menos 10 años, para darle el uso apropiado. Lo anterior, es debido a que la producción de biogas puede continuar durante 20 a 30 años más después de que el relleno ha sido clausurado y la producción de líquidos lixiviados también continúa durante varios años, además, de que el área cubierta experimentará asentamientos diferenciales debido a la estabilización de los residuo confinados. Se recomienda que los análisis enlistados en el Cuadro 3.7 se efectúen por lo menos 2 veces al año y a medida que transcurra el tiempo y en función de los resultados que se vayan obteniendo, se reducirá el número de parámetros a únicamente los más importantes El Cuadro 3.8 presenta las concentraciones de compuestos en los lixiviados provenientes de residuos sólidos municipales.

3.9 Conclusiones Actualmente, el relleno sanitario sigue siendo una opción de disposición final de residuos sólidos en países desarrollados como Francia, Japón, Suecia, Alemania y Estados Unidos. , ante la necesidad de disponer una fracción de los residuos sólidos no aprovechados en los procesos de reciclamiento y tratamiento. Por el contrario, en el caso de América Latina, la situación es muy diferente dado que la mayoría de los países tienen un importante rezago en la aplicación de sistemas alternativas de tratamiento, sin olvidar las dificultades económicas que enfrentan las autoridades municipales para la prestación de los servicios de limpia pública, el relleno sanitario

63

Capítulo 3. Relleno Sanitario representa en el mediano una opción económica, principalmente para aquellos países que cuentan con grandes extensiones de tierra.

CUADRO 3.7

ANÁLISIS RECOMENDADOS PARA EL MONITOREO DEL LIXIVIADO

MATERIA ORGÁNICA PARÁMETROS FÍSICOS PARÁMETROS QUÍMICOS

ORGANISMOS INDICADORES BACTERIOLÓGICOS

Demanda bioquímica de oxígeno Demanda química de oxígeno (DQO) Conductancia específica Turbiedad Potencial hidrógeno (pH) Alcalinidad total como CaCO3 Cianuros Cloruros Dureza total como CaCO3 Fosfatos Nitrógeno orgánico Nitrógeno amoniacal Sulfatos. Cationes: Arsénico, Cadmio, Calcio , Cobre, Cromo total, Hierro total, Magnesio, Mercurio total, Níquel, Potasio , Plomo, Sodio y Zinc. Bacterias coliformes totales en NMP/100 ml Bacterias coliformes fecales en NMP/100 ml

El relleno sanitario no requiere de técnicas muy sofisticadas, ni inversiones muy elevadas y es posible conjugarlo con métodos de reciclaje y de composteo para que resulte adecuado a las condiciones de países en vías de desarrollo. El relleno sanitario puede considerarse como el eje de un manejo racional de los residuos sólidos urbanos siempre y cuando cumpla con una serie de criterios que aseguren la preservación del medio ambiente, no provoque daños en la salud y conserve la calidad de vida de las poblaciones humanas cercanas. Como resultado de un balance entre las ventajas y desventajas que tiene el relleno sanitario puede concluirse que es la opción más accesible para el manejo de rellenos en las condiciones actuales de los municipios de nuestro país. Sin embargo, es necesario tener muy presente que para que un relleno sanitario cumpla con su función de disminuir los efectos negativos al ambiente y la salud de la comunidad, debe contar con un selección apropiada, un diseño técnico, mantener las condiciones de operación acordes con su diseño, contar con la maquinaria e infraestructura adecuadas. El cumplimiento de estos requisitos requiere de una buena administración y la sensibilización y cooperación de la comunidad.

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CUADRO 3.8 Componente

RANGOS DE LOS PARÁMETROS ANALIZADOS EN LIXIVIADOS DE RESIDUOS MUNICIPALES Rangos en

Componente

mg/l o ppm Alcalinidad total como CaCO3 Arsénico Cadmio Calcio Cianuros Cinc Cloruros Cobre Conductancia específica Cromo total Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) Demanda química de oxígeno Dureza total Fluoruros Fósforo total Hierro total Magnesio

Rangos en

mg/l o ppm

4000 – 25540 0.04 0 - 0.025 100 – 320 0 0.25 - 3.0 1325 – 8870 0 - 0.6 7400 - 32000 en umhos/cm 0 - 8.7 380 - 52000

Manganeso Mercurio Nitratos Nitritos Nitrógeno amoniacal Nitrógeno orgánico Oxígeno disuelto Potencial de hidrógeno Plomo

0.05 - 4.0 0 - 0.008 0 0.2-1.2 15.5-1420 46-1889 0 6.3-7.9 00-2.0

Potasio Sólidos totales

365-1270 1700-16460

1870 – 62320

Sodio

490-4920

1800 – 11000 0.6 - 0.8 1-10 1.7 – 1600 396 – 995

Sulfatos Fenol Detergentes Turbiedad

40-1000 0.8-18 0.7-233 128-1500 UNT

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4.0 Composta

4.1 Antecedentes El proceso de compostaje o composteo de los residuos sólidos consiste en la descomposición o fermentación natural de la porción orgánica de los residuos, es decir por la acción biológica de los microorganismos presentes, dando origen a un producto denominado composta. Esta es un producto orgánico estabilizado, cuyas propiedades la hacen particularmente útil como mejorador de la estructura y textura de los suelos y en menor grado como fertilizante vegetal. La aplicación de este proceso para el tratamiento de los residuos orgánicos ha sido muy utilizado en el mundo. Se aplica principalmente a residuos fácilmente degradables, como el estiércol y residuos vegetales; además se aplica a la fracción orgánica de los residuos de origen urbano. Sus aplicaciones pueden ser tanto a escala doméstica como en el ámbito industrial. a mediano y largo plazo. En México, existe una amplia y exitosa experiencia en ensayos experimentales, prácticamente para todo tipo de residuos y mezclas de los mismos, principalmente en el estado de Yucatán. Mientras que en instalación y operación de plantas a escala industrial, las experiencias han sido desafortunadas en todos los casos y se han enfocado exclusivamente al composteo de residuos municipales. Actualmente se tienen registradas nueve de esas experiencias negativas mencionadas, de las que ya se puede establecer que seis han sido un fracaso rotundo (Monterrey, Zapopan y Tonalá, Oaxaca, Toluca y Distrito Federal), dos más se instalaron pero nunca han operado (Acapulco y Villahermosa) y la última funciona intermitentemente y con subsidio gubernamental. Estos fracasos pueden atribuirse básicamente a la falta de estudios de factibilidad previos y a la inadecuada ubicación de las instalaciones y selección de tecnología.

4.2 Principios Básicos Los diversos métodos de composteo utilizados actualmente en varios países, generan un porcentaje en peso de composta orgánica que varía entre 35 y 45% de los residuos bruta inicial. Los materiales orgánicos que no se aprovechan o no se descomponen fácilmente son: trapo, cartón y papel. Estos residuos urbanos deben ser tratados en forma diferente, de preferencia mediante el reciclaje (recuperación directa).

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Capítulo 4. Composta En el composteo, la transformación de la materia orgánica se efectúa por la actividad de diversos microorganismos, tales como actinomicetos, bacterias y hongos, siendo las bacterias las que desempeñan el papel principal. La transformación de los residuos sólidos en humus, puede ocurrir de dos formas distintas: descomposición aeróbia y anaeróbia En cuanto a la digestión anaerobia, en esta variante biotecnológica, predomina la acción de los microorganismos cuyo metabolismo necesita de oxígeno libre para su subsistencia y desarrollo. Se favorece una mayor oxigenación si la masa de residuos se revuelve en forma manual o por medios mecánicos, obteniéndose como productos principales, materiales orgánicos estabilizados, bióxido de carbono y agua, conforme a la siguiente ecuación: Materia orgánica + Microorganismos + O2 --> Composta + H2O +´CO2 + Productos finales oxigenados Las reacciones bioquímicas que se llevan a cabo durante el proceso aeróbico son exotérmicas y elevan la temperatura de la composta hasta cerca de 70°C, con lo cual se eliminan todos los agentes patógenos que puedan estar presentes en la masa inicial.

4.2.1 Proceso de Digestión o Fermentación Bacteriana Los métodos más usados para este tipo de proceso, se basan en la acumulación de los residuos en pilas o hileras colocadas directamente en el terreno natural o sobre superficies pavimentadas o de concreto, cuyas características dependerán de las condiciones locales tales como son la disponibilidad de equipos para mover los residuos, disponibilidad de la mano de obra, condiciones climáticas (temperatura, lluvia, humedad, viento, etc.). El material amontonado debe ser colocado en la forma más esponjada posible, para permitir la entrada de aire entre los intersticios. La experiencia ha demostrado que la altura más conveniente de la pila varía de 1.00 m como mínimo a 1.80 m como máximo. La altura debe ser mayor para climas fríos. Las pilas muy altas sufren compactación por el propio peso, exigiendo volteos más frecuentes para mantener la condición aeróbica de la masa orgánica; en cambio, las pilas demasiado bajas tienen el inconveniente de que pierden calor rápidamente, no alcanzando la temperatura óptima que se requiere para el desarrollo de los organismos termófilos y la destrucción de los patógenos, por lo que la descomposición de la materia orgánica puede llegar a detenerse. Para evitar una excesiva pérdida de humedad, se recomienda que las hileras de residuos tengan de 2.40 a 3.60 m de ancho en la base. En tiempo seco, la sección puede ser trapezoidal, con un talud de 30° en relación con la vertical, ángulo que permite la estabilidad física de sus taludes. Para climas lluviosos la sección transversal de la pila debe ser redondeada para permitir el escurrimiento de agua. El largo depende de la cantidad de basura y es posible ir aumentando, diaria y progresivamente su longitud, hasta alcanzar el total que permita el terreno. El volumen de los residuos digeridos por el sistema de pila en relación con el volumen original decrece en 20 a 60% y el peso se reduce de 50 a 80% del peso original.

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4.2.2 Proceso de Composteo Como en todo sistema, los procesos de composteo pueden tener algunas variantes entre sí, sin embargo aún es posible definir un proceso general que comprende etapas comunes para todo sistema que esté destinado a la generación de composta a partir de residuos orgánicos. En la Figura. 4.1, se muestran las etapas generalizadas para un sistema de composteo.

4.2.3 Factores que Influyen en el Proceso Temperatura. Una considerable cantidad de calor se genera en la fermentación aeróbica de los residuos y es retenida por una propiedad aislante, consecuentemente hay un aumento apreciable de la temperatura en la masa orgánica. Generalmente, en las primeras 24 horas de digestión se alcanzan temperaturas entre 45 y 50°C. Esta temperatura representa el límite superior para los organismos mesófilos y una temperatura de 60 a 70°C, se obtiene después de dos a cinco días. La declinación final de la temperatura es lenta e indica que el material ha sido digerido. Una caída de la temperatura antes de la estabilización de la materia orgánica puede reflejar que empieza la evolución hacia una digestión anaerobia.

FIGURA 4.1

FUENTE:

DIAGRAMA GENERAL DEL PROCESO DE COMPOSTEO

Handbook of Solid Waste Management, Frank Kreith, 1994

Las temperaturas altas son necesarias para la destrucción de los organismos patógenos y las semillas de diversas plantas, con lo cual se obtiene una composta de mejor calidad. La temperatura óptima para la digestión aeróbica varia entre 50 a 70%, siendo probablemente los 60°C, la temperatura más satisfactoria.

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Capítulo 4. Composta No es conveniente sobrepasar los 70°C por un período prolongado, debido a que se reduce el número de organismos termófilos que activamente actúan en el proceso de descomposición. Humedad. Es uno de los factores más importantes en el proceso de digestión, ya que si ésta es muy baja, los microorganismos no se desarrollan, y si es excesiva, el agua desplaza el aire al llenar los intersticios, presentándose circunstancias propicias para el desarrollo de condiciones anaerobias. Las investigaciones científicas han concluido que el rango de humedad más favorable es de 40 a 55% para lograr condiciones aeróbicas. Sin embargo, si los materiales a digerir contienen una cantidad importante de paja y materiales fibrosos resistentes, el contenido de humedad puede ser mayor, llegando a soportar hasta un 70 a 75% sin afectar el proceso de descomposición aeróbica. Aireación. La aireación es básica para la descomposición termofílica de los residuos, con el propósito de lograr una rápida transformación sin malos olores. Se han desarrollado varias técnicas para airear los residuos en transformación, pero parece que el método más eficaz para el método de pilas, es el volteo periódico del material. En este proceso de volteo debe tenerse especial cuidado de que las capas exteriores pasen a ocupar el interior de la unidad siguiente, y para ello se utilizan equipos mecanizados. La frecuencia de la aireación o número total de vueltas de la pila de basura en transformación, depende principalmente del contenido de humedad y del tipo de material. Uso de siembras o inoculación. Ha sido ampliamente discutida la necesidad de usar inoculos o siembras, que contengan cepas bacterianas cultivadas en laboratorio para la descomposición de la materia orgánica y la fijación del nitrógeno. Se han empleado diversos inoculantes como son enzimas, hormonas, factores de activación, biocatalíticos, etc. Sin embargo, la mayor parte de los estudios coinciden que no son necesarios. pH. Los estudios y experiencias indican que este factor no tiene gran influencia en el proceso. El pH inicial de materiales digeribles, basura, estiércol, etc., varía normalmente de 5 a 7, a menos que contengan sustancias alcalinas en exceso. Condiciones climáticas. Las condiciones climáticas influyen en el proceso de composteo son: la temperatura, el viento y la lluvia, fundamentalmente cuando se realiza a la intemperie. El viento fuerte tiene doble efecto sobre el proceso; baja la temperatura y aumenta la evaporación, y consecuentemente el secado del material, en especial en el frente de la pila que azota el viento. La lluvia no tiene un efecto importante en el proceso siempre y cuando las pilas o camellones sean redondeados para permitir que el agua escurra por la superficie y el terreno tenga un drenaje apropiado. Si las lluvias son muy densas acompañadas de fuertes vientos logran penetrar de 30 a 40 cm en el material, pero este efecto adverso se vence por medio de las vueltas sucesivas. Sin embargo no se considera conveniente efectuar el volteo en un momento de lluvia por que el material se humedecerá demasiado, y afectará la aireación. En el Cuadro 4.1, se presenta un resumen de las condiciones ambientales más adecuadas para la obtención de composta.

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CUADRO 4.1

CONDICIONES AMBIENTALES PARA COMPOSTEO

PARÁMETRO HUMEDAD AIRE TEMPERATURA TEXTURA RELACIÓN C/N ADICIÓN DE NITRÓGENO (NH3) ADICIÓN DE FÓSFORO COMO (P)

FUENTE:

 

VALOR 25-55% 4.5-5 l/kg 55-65 C Inicial 5-7, Final 8.5 Inicial 30:1-35:1, Final 15:1-20:1 2.0 mg/g de materia seca 1.34 mg/g de materia seca

J.R. Holmes. Refuse Recycling and Recovery. Wiley. 1981. M. Murat. Valorisation des Déchets et des Sous Produits Industriels. Masson.1981.

4.2.4 Destrucción de Bacterias Patógenas y Parásitos Los residuos sólidos urbanos o basuras llevan una gran cantidad de bacterias patógenas y parásitos peligrosos para el hombre y para que un proceso de composteo sea satisfactorio desde el punto de vista de la salud pública, debe lograr destruirlos o inactivarlos. La temperatura alcanzada en el proceso, hasta algunos centímetros por debajo de la superficie de la pila o camellón muelle, es lo suficientemente alta (65 a 70°C) como para matar las bacterias patógenas y los parásitos.

4.2.5 Control de Moscas Los residuos, al igual que todo tipo de materia orgánica, es un buen medio de atracción para la procreación de moscas. Sin embargo, se ha demostrado que en una composta bien realizada y controlada, no hay desarrollo de moscas en ninguna de sus etapas. Para prevenir el desarrollo y presencia de éstas, es recomendable proceder a iniciar inmediatamente el composteo tan pronto como ingresan los residuos a la planta.

4.2.6 Formación de la Composta La formación de la composta en cualquier proceso que se utilice, se lleva a cabo en diferentes fases, que se pueden apreciar en la Figura 4.2 y se describen a continuación: Fase latente. Esta fase comienza tan pronto como se establecen las condiciones de composteo y es un periodo de adaptación de los microorganismos presentes en los residuos. En ella los microorganismos utilizan los azúcares, la celulosa simple, los aminoácidos y almidones presentes en los residuos crudos, rompiendo los compuestos complejos para liberar nutrientes, con lo que la cantidad de microorganismos comienza a incrementar. Debido a ésta actividad, se comienza a incrementar la temperatura en la masa de residuos. Cuando se encuentran grandes cantidades de material altamente putrecible, el periodo de latencia es muy breve.

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Capítulo 4. Composta Fase de Crecimiento. Es un periodo de transición entre la fase de latencia y la termofílica, en la que hay un crecimiento exponencial de la cantidad de microorganismos y por tanto una intensificación de actividad biológica. Dicha actividad se manifiesta en un incremento abrupto e ininterrumpido de temperatura en la masa de residuos y si no se toman las precauciones correspondientes, la temperatura puede alcanzar los 70°C o más.

FIGURA 4.2

FUENTE:

FASES DE FORMACIÓN DE COMPOSTA

Handbook of Solid Waste Management, Frank Kreith, 1994

Fase Termofílica. Es el intervalo de tiempo en el que la actividad permanece en su nivel máximo, mientras exista material fácilmente degradable y en cantidades suficientes para soportar el incremento de los microorganismos. Dependiendo del tipo de sustrato, así como de las condiciones ambientales y operativas ésta fase puede durar unos cuantos días o algunas semanas. La temperatura se mantiene alrededor de los 60°C, con muy pocas variaciones, siendo ésta la causa principal de la desaparición de protozoarios, hongos y otros microorganismos patógenos. Se debe mencionar en ésta parte, que una caída abrupta de temperatura, durante la fase termofílica indica algún problema que requiere atención inmediata. Fase de Maduración o curado. Eventualmente, el material de fácil degradación se reduce drásticamente y comienza la fase de maduración. En ésta fase, se incrementa constantemente la cantidad de material resistente a la acción bacteriana y por lo tanto la proliferación de microorganismos entra en su etapa de decaimiento. La temperatura también comienza a entrar en una inexorable disminución, que persiste hasta que se alcanza la temperatura ambiente. El tiempo de maduración, está en función del substrato, las condiciones ambientales y de operación, por lo que puede tomar desde unas cuantas semanas hasta uno o dos años.

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4.2.7 Tiempo Requerido para la Digestión Bacteriana El período de fermentación de los residuos que los operadores de plantas consideran satisfactorios, corresponde al tiempo cuyo proceso consigue un producto utilizable en condiciones adecuadas. En la realidad, el período de compostaje es mayor e incluye el período de estabilización, mas el período de maduración. El tiempo necesario para la estabilización depende de muchos factores, entre los que destacan por su importancia: tamaño de la partícula, mantenimiento de las condiciones aeróbicas y contenido de humedad; y relación inicial de Carbono/Nitrógeno. La determinación del nitrógeno en los residuos es relativamente sencilla; en cambio, la de carbono es difícil, larga y costosa, por lo cual se sugiere, la siguiente fórmula que da una aproximación de 2 a 10%, suficiente para trabajos prácticos: % carbono = (100 - % cenizas)/1.8 La compañía DANO CORPORATION, EARP, THOMAS Y SNELL han sugerido períodos de dos a tres días para digestores tecnificados (aireados mecánicamente). Y se estiman de 15 a 90 días para procesos naturales. Es posible que el tiempo sugerido para los procesos tecnificados no sea tan breve.

4.2.8 Calidad del Producto Final El producto final obtenido en el proceso de digestión bacteriana recibe el nombre de composta, abono o humus. Es un material blando de color café obscuro o negruzco y apariencia similar a la tierra de hoja o tierra vegetal. Sin despreciar la calidad fertilizante de la composta, se puede afirmar que su valor fundamental radica en la porosidad que el humus estabilizado le da al terreno, aún a suelos duros y arcillosos; porosidad que permite retener humedad y oxígeno. Por otra parte, la composta agrega al terreno una abundante flora microbiana que mejora la composición química de los suelos por vía enzimática y aporta en menor grado algunos elementos fertilizantes. Las propiedades fertilizantes de la composta varían enormemente ya que dependen entre otros factores, de las características de la materia prima. En el Cuadro 4.2, se puede apreciar la composición de la composta.

4.3. Principales Métodos Industriales de Compostaje 4.3.1 Fermentación Natural Después de molido y regado con agua, el producto es colocado en pirámides de 2 metros de altura sobre el área de fermentación. Durante el primer mes, debe removerse el material cada 10 días y una vez al mes durante los dos siguientes. Después de cada volteo se observará una brusca elevación de temperatura, provocada por la aceleración de la fermentación, debido al efecto de las bacterias aeróbicas termófilas. Si las pirámides no se remueven, se producirá fermentación anaerobia, poco calorífica y con emanaciones de malos olores. Transcurridos tres meses, la fase activa de la fermentación estará terminada y quedará solo la de maduración.

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Capítulo 4. Composta

CUADRO 4.2

COMPOSICIÓN DE LA COMPOSTA

Elemento

Johnson City (% base seca) Con 3-5% de lodos Sin lodos 33.07 32.89 0.94 0.91 0.28 0.33 0.42 0.41 1.41 1.91 0.28 0.22 1.56 1.92 1.07 1.10 1.19 1.15 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.01 <0.01 <0.005 <0.005 <0.0005 <0.0005 No detectado No detectado No detectado No detectado

Carbón Nitrógeno Potasio Sodio Calcio Fósforo Magnesio Hierro Aluminio Cobre Manganeso Níquel Zinc Boro Mercurio Plomo

FUENTE:

 

D.F. (% base seca) Sin lodos No detectado 1.229 0.83 No detectado 1.96 0.38 1.56 0.127 No detectado 18.7 (ppm) No detectado No detectado 63.8 (ppm) No detectado No detectado 126.58 (ppm)

Handbook of Environmental Engineering, Vol. 2, Human Press Inc.1980. González del Carpio, C. Dirección General de Servicios Urbanos. México, D.F.1995.

4.3.2 Fermentación Acelerada El producto triturado se almacena en torres, silos, cilindros o barriles, se le añade agua y se le inyecta aire y el producto se pone en movimiento. Con este sistema se reduce la fase de fermentación a 15 días. Esta variante tiene la ventaja de favorecer la oxidación de los compuestos orgánicos, se controla mejor la fermentación y se evitan contactos con insectos o fauna nociva, destruyéndose mejor los gérmenes patógenos al mantenerse más estable la alta temperatura. Es evidente que el segundo sistema tiene muchas más ventajas que el primero, pero la inversión económica llega a ser de 6 a 10 veces más elevada que con el primer procedimiento.

4.3.3 Vermicompostaje En este método de compostaje se aprovecha la costumbre de algunas especies de lombriz de alimentarse de los residuos orgánicos, obteniéndose un abono orgánico de alta calidad, extremadamente rico en bacterias de gran importancia en la horticultura.

4.3.4 Procedimiento Industrial Básico Una planta moderna para la obtención de composta generalmente debe constar de las siguientes fases:

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SEDESOL 4.3.4.1 Recepción de los residuos En cualquier planta de composta, el proceso se inicia con el control de los pesos de los residuos, que incluyen materiales orgánicos y materiales inorgánicos. Los camiones vierten los residuos frescos en las tolvas de recepción, donde se inicia el tratamiento físico primario. Para ciudades medias de más de 100,000 habitantes generalmente se emplean fosas de recepción ubicadas en el piso o se recurre al empleo de grúas con ganchos. 4.3.4.2 Tratamiento Físico Consta de tres operaciones unitarias: cribado, separación y trituración-homogenización. El cribado elimina los elementos demasiado grandes de los residuos, que puedan perjudicar el funcionamiento de los equipos y generalmente se hace por vibración. Posteriormente se realiza la separación mecánica o manual de los materiales que puedan ser recuperables por su atractivo económico (plásticos, metales, vidrio, papel, etc.) y también de todos aquéllos que puedan afectar los equipos de trituración o la calidad de la composta (piedras, metales, plásticos, etc.). Una vez que los materiales orgánicos han quedado “limpios” de los inorgánicos, son pasados a los equipos de trituración y homogeneización, lo cual generalmente se hace en molinos especiales de alta resistencia. 4.3.4.3 Fermentación Como ya vimos, existen tres métodos, el de la fermentación natural o lenta, el de la fermentación acelerada o controlada y el Vermicompostaje. Los principales inconvenientes de la fermentación lenta radican en que la fermentación dura tres meses aproximadamente, pues está sujeta a las condiciones climáticas y requiere una mayor superficie de terreno para su instalación. Tiene la ventaja de requerir inversiones de menor magnitud. Por otro lado, la fermentación con aireación controlada que se realiza en digestores diseñados especialmente, permite regular la fermentación para obtener óptimos resultados en un período muy corto de tiempo. En el proceso de la fermentación de los residuos, sea ésta lento o acelerado, se lleva a cabo una reducción importante del volumen, la densidad de los residuos aumenta aproximadamente un 50%, ya que la mineralización del carbono orgánico que se escapa en forma de gas carbónico y la evaporación intensa que se opera, dan lugar a una disminución de peso del material orgánico, del orden del 20%. En una planta industrial, los residuos son llevados al nivel superior del digestor, donde se pone en contacto con los residuos que se encuentran en fermentación, en una atmósfera cálida y húmeda.

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Capítulo 4. Composta El comienzo de la actividad microbiana es rápido, una temperatura de 50°C se logra en sólo 24 horas y llega hasta los 70°C durante el tercero y cuarto día. La respiración en la masa de microorganismos, permite enseguida descender la temperatura para alcanzar aproximadamente los 45°C, al sexto día del proceso. 4.3.4.4 Acondicionamiento de la Composta Una vez terminado el proceso biotecnológico, el material es homogeneizado y se procede a almacenarlo a granel para su posterior distribución o bien se envasa en sacos y costales. La composta a granel se distribuye en áreas agrícolas y la envasada en áreas urbanas principalmente, para ser aplicada en jardinería y viveros. A la composta estabilizada se le pueden aplicar como aditivos para mejorar su calidad, algunos fertilizantes inorgánicos y también masas bacterianas cultivadas en laboratorio para enriquecer su valor como abono orgánico. Este último no es necesario para el caso de la composta obtenida por el Vermicompostaje. CARACTERISTICAS ESENCIALES DE UNA FERMENTACION CONTROLADA Aeróbica. Se logra por la acción conjunta de una aireación forzada y de la remoción diaria del material. Las "caídas" del proceso que se efectúan en recipientes cerrados evitan el desperdicio de calor; impiden un amontonamiento excesivo de la materia y provocan una homogeneización de la masa. Controlada. Es posible seguir en cada piso de basura la evolución de la temperatura, humedad y ventilación (aireación). Dirigida. En función de los resultados de laboratorio de los parámetros controlados, se pueden cambiar o ajustar valores de humedad, aire y temperatura. Rápida. Se estima en una semana manteniendo las condiciones óptimas. Continua. Debido al funcionamiento cíclico, desde el punto de vista biológico. Higiénica. Si se mantiene una temperatura de 70°C en la totalidad de la masa durante por lo menos, 24 horas. Natural. Porque no se recurre a ninguna fuente exterior de calor, que no sea el sol, y porque no se añade ningún producto químico.

VENTAJA    

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Permite recuperación de recursos naturales. Reduce en aproximadamente 50% el volumen original de los residuos alimentados. Producción de regenerador o mejorador de suelos. Elimina microorganismos patógenos.

DESVENTAJA    

Requiere personal especializado para operación y mantenimiento. Requiere medidas y sistemas de control de olores, polvos y lixiviados. Requiere control de calidad estricto. Los consumidores se resisten a cambiar los abonos artificiales por la composta.

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FIGURA 4.3.

PROCESO ESQUEMÁTICO COMPOSTAJE DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES

4.4. Sistemas Cerrados y a cielo abierto de Compostaje Existe una gran variante de sistemas de composteo tanto cerrado y abierto, los cuales se han utilizado a lo largo de la historia de la fermentación y estabilización de los residuos orgánicos. Dentro de cada una de las modalidades existen una gama de diferencias que se originan de acuerdo con las condiciones de la localidad que las aplica. Dentro de los sitemas cerrados se puede citar los siguientes sistemas dentro de los más conocidos, destacan los siguientes:       

Beccari Verdier Eau et Asainissement Frazer-Ewenson Bioteror Hyganic y Earp-Thomas Sistema Biotank

Mientras que para el caso de los sistemas al aire libre, se tienen:

    

Índole VAM Dano Compost Corporation of America Snell

Como puede observarse, existen numerosas tecnologías de compostaje, por lo cual deben analizarse con mucho cuidado las condiciones locales para elegir la más conveniente para una ciudad determinada. Para la selección de algún sistema, se recomienda contar con la asesoría técnica especializada.

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Capítulo 4. Composta

4.5. Factores de Influencia en la Decisión de Implantación de una Planta de Composta La elección del sistema más adecuado de tratamiento y disposición de los residuos sólidos urbanos vía compostaje, deberá ser precedida por una cuidadosa evaluación de las diversas alternativas disponibles, teniendo siempre presentes los factores económicos, técnicos, sociales y sanitarios, tales como: Existencia de mercado consumidor, en un radio máximo de 200 km, con capacidad de absorción de la composta, lo que implica que debe de haber cultivos agrícolas (huertos o granjas, jardines municipales, etc.) con suelos que necesitan reacondicionamiento orgánico y que normalmente ya utilizan insumos agrícolas (fertilizantes, agroquímicos, herbicidas, fungicidas, etc.). Se prevé mayor éxito con cultivos muy rentables como flores, frutas, café y hortalizas. Disponibilidad por parte del Municipio del área suficiente para albergar la instalación industrial. El terreno debe permitir contar con un local donde recibirán los materiales repelidos durante el proceso y un gran volumen de basura bruta que se acumulará durante eventuales paralizaciones de la planta. Disponibilidad de recursos financieros en el Ayuntamiento, fuentes de financiamiento o subsidios, para hacer frente a las inversiones iniciales y a los costos operativos. Disponibilidad de personal en el Ayuntamiento, con un nivel técnico suficiente para seleccionar el sistema a ser adoptado, asesorar la implantación de la unidad y finalmente operar, hacer el mantenimiento y controlar la operación de los equipos electromecánicos. Finalmente, dado que se pretende elevar el nivel tecnológico y la eficiencia del sistema municipal de limpia pública; también debe considerarse la importancia de contar con un relleno sanitario para depositar diariamente los residuos orgánicos e inorgánicos no aprovechables.

4.6 Parámetros de Costos de Inversión y Operación Es difícil proporcionar un dato preciso sobre inversiones que se requiere hacer en una planta industrial productora de composta. En primer lugar porque las instalaciones incluyen todo el proceso de recepción y de separación de diversos subproductos, y como ya vimos en los subcapítulos anteriores, la gama de tecnologías de compostaje es muy amplia. Por otra parte, las plantas instaladas en el mundo son de capacidades muy diversas. En los Estados Unidos, se tienen registros de plantas procesadoras de residuos sólidos municipales productoras de composta que van de 4 a 360 toneladas/día y esto dificulta el establecer un parámetro de inversión. Además en nuestro país habría que considerar si la planta que deseamos instalar se construye con equipo nacional o si se importan algunos equipos. De cualquier manera se tienen datos de que el orden de inversión para una planta de una ciudad media, varía de 4,000 a 10,000 dólares norteamericanos por tonelada/día de capacidad instalada.

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SEDESOL El costo de la producción en los Estados Unidos de América es de alrededor de 8 a 10 dólares norteamericanos por tonelada de producto.

4.7 Vermicompostaje El Vermicompostaje, se define como la técnica para la transformación de los residuos sólidos orgánicos por medio de la cría masiva de lombrices, que se alimentan de los mismos y excretan un humus. Su objetivo es dar a la lombriz las condiciones adecuadas para que logre una eficiencia óptima de producción, que generalmente está representada por la obtención de un 60% de humus y 40% de biomasa. Sus principales campos de aplicación son los siguientes: 

 

Tratamiento de residuos varios, tales como: estiércoles, residuos agrícolas, residuos sólidos orgánicos industriales y urbanos, lodos de las plantas de tratamiento, cachaza de caña, pulpa de café, residuos de plátano, etc. Mejoramiento de tierras Alimentación animal

4.8 El Sistema de Vermicompostaje. En principio, el área de vermicompostaje se puede localizar en cualquier parte, siendo preferible un sitio de fácil acceso, con toma de agua cercana, en terreno preferentemente no agrícola pero cercano a éste, con buen drenaje, pendiente máxima del 10%, en áreas no inundables y cercano a la fuente generadora de los residuos que se van a procesar. Preferentemente libre de aves de corral, roedores, serpientes, topos, sapos, gorgojos, cienpiés y hormigas. Por otra parte y para poder iniciar un proceso de vermicompostaje, es esencial contar con los elementos básicos, que son: El lecho adecuado. Generalmente está constituido por dos componentes que son el recipiente y el lecho en sí. El recipiente puede ser casi cualquier tipo de recipiente, desde alguno casero hasta grandes recipientes adaptados para tal efecto e incluso una zanja en el suelo. El lecho o cama puede ser de algún material basándose en celulosa (por ejemplo, papel u hojas secas), que es lo más recomendable ya que proporciona una adecuada retención de humedad, aereación e inclusive alimento. La lombriz. El tipo de lombriz que se debe utilizar depende de varias condiciones, como el clima local, el tipo de proceso que puede ser en recipientes o canoas y también en canteros o pilas, del método para cosechar (manual o mecánico), del objetivo o uso de los productos finales y de la disponibilidad de organismos. Adicionalmente no todas las especies de lombriz comen residuos y por ello resulta aún más importante saber seleccionar de entre las siguientes especies:  

Eisenia foetida o lombriz roja de california Lumbricus rubellus

  

Eudrilus eugeniae o lombriz roja africana Eisenia andrei Pheretima

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Capítulo 4. Composta De éstas, la roja de california y la roja africana, han sido introducidas a México para proyectos, generalmente de tipo académico y aún no se puede hablar de producción industrial de lombriz, por lo que solamente se pueden conseguir pies de cría para proyectos del mismo tipo o programas piloto y si se desea implementar un sistema a escala industrial, habrá que cultivar la lombriz hasta obtener los pies de cría para las unidades de producción o en su defecto importar el pié de cría de Estados Unidos o Cuba, que son los países más cercanos que si cuentan con sistemas de producción masiva.

4.8.1 Lombriz Roja Híbrida de California En la naturaleza encontramos diferentes tipos de lombrices, entre ellas la lombriz común de tierra (Lombricus terrestris) y la lombriz roja (Eisenia foetida). Las lombrices tienen la propiedad de alimentarse de materiales orgánicos del suelo y transformar el material en un producto que tiene un gran valor en el mejoramiento y la fertilidad de los suelos. De un gran número de especies biológicas que existen, la lombriz roja de California ha resultado la mejor para cultivar a gran escala. La lombriz común o silvestre puede multiplicarse de 4 a 6 veces; sin embargo la lombriz roja criada en cautiverio se multiplica de 18 a 26 veces; pero si su explotación tiene lugar en un invernadero apropiado, teóricamente puede llegar a multiplicarse hasta 512 veces en el curso de la

vida activa de la misma. 4.8.2 Adquisición de la lombriz. Es recomendable que un pié de cría esté compuesto por organismos en los tres estados de vida de la lombriz: Adultos, Juveniles y Capullos, por lo que es conveniente recordar, que generalmente la lombriz se vende en alguna de las siguientes formas: 

Por unidades; se debe verificar que se trate de ejemplares adultos en su totalidad y es preciso comprar un poco más (10 ó 20%), de la cantidad estimada, ya que en el traslado y la adaptación siempre se pierden animales. En éste sentido es conveniente considerar que la densidad óptima de una población productiva es de aproximadamente 20,000 lombrices/m2.



Por peso; En éste caso, se compran animales de todos tamaños, pero preferentemente deberán ser todos sexualmente adultos, por lo que los más jóvenes tendrán como mínimo 90 días de edad. Es conveniente recordar, que un individuo de la especie Roja de California pesa en promedio entre 0.8 y 1 gramo, para poder estimar el peso que se requiere como pié de cría.



Por lecho, camada o lote; Comercialmente, se define a un lecho, camada o lote como una porción de la unidad de producción, que mide 1m de largo y 2m de ancho en su base, con una altura de 0.15m y en el que se debe verificar que al menos existan 100,000 organismos potenciales, entre huevos lombrices recién nacidas e individuos adultos, además del sustrato que constituye su hábitat, con alimento suficiente para sobrevivir al menos 15 días.

4.8.3 Características del proceso. Suministro de alimento. Los residuos que pueden ingerir las lombrices son, prácticamente todo tipo de residuos orgánicos, entre los que podemos encontrar principalmente a los provenientes de la cocina, sin embargo es muy importante evitar suministrarles residuos de carne, huesos y lácteos, ya que éstos pueden producir olores desagradables y atraer a otro tipo de animales.

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Condiciones ambientales adecuadas. La humedad y el aire son esenciales para el desarrollo de la lombriz, por lo que debe cuidarse que siempre exista agua suficiente, para mantener una humedad inferior al 75 %, que permita el ingreso de oxígeno suficiente para la subsistencia de la lombriz. También es importante el control de la temperatura, ya que tanto el calor intenso, como el frío afectan a la lombriz. La temperatura ideal para su desarrollo es la más cercana a su temperatura corporal es decir 19°C. Otro elemento que se tiene que cuidar es la exposición a la luz solar ya que los rayos ultravioleta matan a la lombriz y por ésta razón la iluminación de las áreas de trabajo, en caso de ser necesaria, debe ser indirecta. Finalmente, los mejores resultados se obtienen con pH de 5 a 8.5, en el lecho de producción. El desdoble. Es la actividad destinada a reducir la población de lombriz en una unidad de área con la finalidad de resembrar en áreas nuevas. Se separan los 10 cm superiores de una mitad del área total de la canoa o cantero, preferentemente en forma manual. Se separan los 10 cm superiores de una mitad del área total de la canoa o cantero, preferentemente en forma manual. Se esparce y se alimenta en el nuevo cantero o canoa. La cosecha. Generalmente, cuando el lecho se comienza a tornar negro o como tierra de partícula fina y frágil, lo que puede suceder entre 60 y 90 días de haber iniciado el proceso, es el momento de cosechar la vermicomposta o “humus”, la biomasa o lombriz e inclusive ambos. La recolección del “humus”puede realizarse por medios manuales o mecánicos. En éste último caso, se transporta el lecho completo por medio de maquinaria, el cual contiene lombrices adultas, medianas, pequeñas, así como capullos y se procede a colocarlo en cribas de tipo vibratorio o rotatorio y generalmente se manejan varios tipos de producto dependiendo del tamaño de grano. El problema de éstos sistemas es que se maltrata mucho la biomasa y la disminución de organismos productivos o comercializables, por maltrato es considerable. En caso de que la cosecha sea manual, se separan los 10 cm superiores del área total de la canoa o cantero, Se esparce en tres nuevas canoas o canteros y se alimenta únicamente el que se está cosechando, durante la primer semana, durante la segunda semana se repiten las operaciones 1 y 2. Para la tercer semana se repite la operación 1 y los 10 cm que quedan en el cantero o canoa cosechado, serán únicamente de humus. Las principales áreas de una planta de Vermicompostaje se muestran en la Figura 4.5

4.8.4 Aplicaciones del humus y la lombriz, obtenidos por Vermicompostaje. Al igual que otras compostas, en éste caso las principales aplicaciones se logran en cultivos de alta rentabilidad, como son los viveros forestales, agrícolas y ornamentales; el cultivo de hortalizas y frutales. También se puede aplicar la vermicomposta con muy buenos resultados en jardinería y en cultivos básicos. En el caso de la biomasa, las lombrices que no se utilicen para sembrar nuevos lechos de vermicompostaje, se secan y utilizan como un suplemento proteínico para animales. Las lombrices son útiles como alimento animal porque tienen un alto contenido de proteína y contienen el aminoácido metionina, que está ausente en las dietas a base de granos.

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Capítulo 4. Composta

FIGURA 4.4

FUENTE:

CRIBA ROTATORIA PARA SEPARAR HUMUS DE VARIAS GRANULOMETRÍAS

Ferruzzi, C. Manual de lombricultura. Mundi-Prensa. Madrid.1987.p 81

4.8.5 Costos de producción y venta. El costo promedio de producción para América Latina, según estimaciones realizadas en el Instituto de Suelos de Cuba, es de aproximadamente 20-30 U$/tonelada. Mientras que el precio de venta está, también en promedio entre los 80 y 100 dólares americanos, para una bolsa de 40 kg de humus de lombriz, en el mercado internacional, según la misma fuente.

4.9 La Experiencia Mexicana en Composteo La producción de composta mediante los procesos más comunes y que en éste caso coinciden en ser también los más sencillos, como el composteo en pilas e inclusive el vermicompostaje, se han ido abandonando, debido a sus costos y a que en muchos casos sus promotores, prometieron a las autoridades municipales que obtendrían utilidades, cuando se ha comprobado que el uso de alternativas amigables con el ambiente, tienen un costo asociado. Se estima que en los últimos 20 años, se ha comprado en el país no menos de 10 plantas de composta, de las que al menos tres nunca se instalaron, quedando abandonada la maquinaria, una se instaló y nunca se ha operado por falta de presupuesto para mano de obra y mantenimiento y las otras cuatro o cinco han sido cerradas, poco después de haber iniciado su operación, por no haber resultado rentables. En algunos casos, éstas se han operado intermitentemente durante algún tiempo, por imagen o compromiso político, después de haber sido evidente su fracaso, pero finalmente también han cerrado.

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FIGURA 4.5

Fuente:

DISTRIBUCIÓN DE ÁREAS EN UNA PLANTA MECANIZADA DE VERMICOMPOSTAJE

INCREMI, S.A. de C.V.

En el caso específico del Distrito Federal, en 1974 comenzó a operar la planta de composteo en San Juan de Aragón, con una capacidad de tratamiento de 750 toneladas de residuos al día. En ella se realizaba separación semimecanizada de residuos reciclables y después de la molienda, la “materia prima”, se procesaba en pilas. Al poco tiempo fue evidente la falta de control, tanto del proceso, como de la calidad de materia prima y producto terminado, ya que además de generarse olores desagradables (falta de aire en las pilas), comenzó a ser evidente la generación de lixiviado (típico de procesos anaeróbicos). Materiales como cartón, vidrio, plástico y metales, eran los favoritos en el proceso de separación, principalmente debido a que se comercializaban sin dificultad, lo que aunado a un cribado inadecuado del producto de molienda, dejaba grandes cantidades de vidrio, plástico y otros materiales considerados como impurezas para el proceso de composteo. Todo esto daba como resultado un producto de baja calidad y apariencia desagradable, por lo que no se logró la aceptación del público. Adicionalmente, existieron problemas de financiamiento que no permitían el funcionamiento continuo de la planta y finalmente en 1986 fue cerrada definitivamente. Parte de la infraestructura original de esa planta y de otra que nunca se instaló como tal, fueron reutilizadas en 1994, para la construcción de dos plantas de selección, cada una con una capacidad de procesamiento para 1500 toneladas diarias (González 1997).

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Capítulo 4. Composta En 1993, la Dirección General de Servicios Urbanos del Gobierno del Distrito Federal, implementó con bastante éxito, un proyecto experimental de composteo, para residuos especiales que generalmente llegan separados directamente desde su fuente generadora, tales como residuos de poda de parques, jardines y camellones. A partir de 1996, esto derivó en una planta piloto que básicamente cuenta con un molino de 110 HP y un equipo volteador de composta para airear las pilas de composteo. En ambos casos el proceso es monitoreado, mediante el análisis de calidad de materia prima y producto terminado, reportándose hasta ahora que el producto cumple con los requisitos de calidad en nutrientes para vegetales y ausencia de contaminantes. Hasta la fecha se han aplicado cerca de 1500 m3 de composta producida por ésta planta piloto en áreas verdes y camellones de avenidas como Insurgentes y Chapultepec. Por lo que se tiene la intención de ampliar la capacidad y cobertura de éste sistema de procesamiento de residuos. Ahora, la Dirección General de Servicios Urbanos abrió una nueva vertiente experimental en la que se cuenta con pilas experimentales que están procesando cadáveres de animales, provenientes de vialidades, zoológicos y centros antirrábicos (González 1997). Sin embargo, aún no se comercializa la composta, ni se cuenta con estudios de mercado para determinar la factibilidad de llevar éste proceso a niveles industriales. Por todo ello, se ha determinado que la falta de estudios de factibilidad y el reducido mercado nacional han sido causas fundamentales en el fracaso de dichos sistemas, pero adicionalmente, también la falta de planeación ha creado espectativas falsas en las autoridades que se han arriesgado a invertir en estas plantas, ya que se ha pretendido que la separación que necesariamente se tiene que hacer en éste tipo de procesos, sea una fuente de ingresos para los municipios, más que un medio para obtener una materia prima óptima para el composteo y a veces pareciera que se adquirió una planta para separación de materiales, más que una instalación para el composteo de residuos. En el sentido técnico, se puede decir que la falta de sistemas de control de calidad en el proceso de composteo, ha provocado en todos los casos, que se alimente a las pilas o biodigestores, residuos orgánicos “contaminados” o de “baja calidad”, lo que aunado a la falta de control en la operación de las instalaciones, genera una composta igualmente mala y que resulta difícil o hasta imposible comercializar. Debido a todos estos factores, cuando se logra la instalación y el arranque de una planta de composteo, siempre llega un momento en que las autoridades no pueden seguir subsidiando la operación de éstas instalaciones y las abandonan o en el mejor de los casos, las destinan a otros usos relacionados con los mismos sistemas de aseo urbano. También han existido algunos proyectos exitosos de tipo demostrativo o piloto, para el composteo de residuos sólidos, promovidos y auspiciados por ONG’s, instituciones académicas y entidades gubernamentales. En el primer caso, generalmente operados por la comunidad, en el segundo por grupos de estudiantes entusiastas y en el tercero, coordinados y operados por equipos especiales de técnicos, también entusiastas. Sin embargo, en todos los casos el éxito se restringe al valor académico, social, ecológico o inclusive político y difícilmente se ha logrado, reproducirlos, ampliarlos y menos aún continuarlos, ya que durante su periodo de “éxito”, no se desarrollaron los aspectos institucionales, administrativos, económicos y financieros, necesarios para el éxito de un proyecto a nivel masivo o industrial. Finalmente y debido a estos inconvenientes, tampoco se puede hablar, en el sentido estricto de la palabra, de la formación de mano de obra o profesionales calificados en la planeación, implementación, operación y mantenimiento de éstos sistemas de tratamiento.

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5.0 INCINERACIÓN Grandes volúmenes de residuos sólidos se generan diariamente en nuestras ciudades, lo que constituye un serio problema para la sociedad y el medio ambiente. Por esta razón, desde fines del siglo pasado, ha existido un gran interés por reducir el volumen de los desechos urbanos generados y buscar procesos alternativos al vertido directo en espacios abiertos. La incineración es una de las alternativas de importancia creciente en la eliminación de los residuos sólidos urbanos, ya que permite disminuir su volumen hasta en un 90%, aunque genera algunos subproductos gaseosos que, de no manejarse adecuadamente el proceso, pueden causar la contaminación del ambiente. La incineración se define como un proceso térmico que conduce a la reducción en peso y volumen de los residuos sólidos mediante la combustión controlada en presencia de oxígeno. El objetivo de la incineración es reducir el volumen de los residuos sólidos urbanos transformándolos en materiales sólidos, gaseosos y líquidos, que pueden ser más manejables para su disposición final. Durante el proceso de incineración los residuos sólidos reciben un tratamiento térmico en presencia de aire transformándose en constituyentes gaseosos, los cuales se liberan a la atmósfera y en un residuo sólido relativamente no combustible. Durante la combustión de los residuos en un incinerador se genera calor, lo que se conoce como “calor de combustión”, el cual puede ser aprovechado como fuente de energía para el mismo proceso o para otros como el calentamiento de agua o la generación de vapor.

5.1 Antecedentes La incineración de los desechos sólidos urbanos es una práctica muy antigua. El primer incinerador diseñado para el tratamiento de los residuos sólidos de recolección municipal fue construido por Alfred Fryer en 1874 en Nottingham, Inglaterra. Este dispositivo tenía un sistema de operación manual para atizar el fuego en los hornos. Doce años después se construyó la primera planta industrial en Hamburgo, Alemania, mejorando el diseño inglés al introducir una corriente de aire forzada y además el aire era precalentado. No fue sino hasta 1895 que en los Estados Unidos de América se desarrolló el primer horno incinerador y el primero construido en Montreal, Canadá aparece hasta 1906.

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Capítulo 5. Incineración

Con el inicio de este siglo, este proceso es cada vez más utilizado en el tratamiento de los desechos sólidos urbanos, principalmente los residuos peligrosos y al final de los 20’s, Inglaterra disponía de más de 200 plantas incineradoras, en otros países de Europa había otras 100 y en los Estados Unidos de América operaban alrededor de 200 plantas más. En los 50’s se inició la automatización de los incineradores de residuos sólidos urbanos haciendo más eficiente el proceso. En los últimos años se ha incrementado el número de plantas incineradoras privilegiándose las tecnologías que consideran la recuperación de energía, particularmente en los países con escasez de energéticos.

5.2 Descripción del Proceso y Tecnologías 5.2.1 Tipos de Incineradores Un esquema general que describe el proceso de la incineración se indica en el diagrama de flujo de la Figura 5.1. Existen dos sistemas de incineración de los residuos sólidos municipales que se diferencian por el requerimiento de tratamiento previo de los residuos. El primer sistema requiere eliminar los elementos no combustibles de los residuos sólidos y además reducir el tamaño de las partículas para su incineración, pero el segundo no tiene estos requerimientos, por lo que la incineración se hace al total de los residuos sin ningún tratamiento previo. A este segundo método se le denomina incineración en masa. La incineración en masa se encuentra actualmente en un estado muy avanzado en su desarrollo tecnológico. Las parrillas de incineración y las calderas de recuperación térmica están bien probadas y los sistemas de limpieza de gases están bien establecidos. Actualmente, este sistema es el más implantado y conocido. En la Figura 5.2 se muestra un esquema de la sección transversal de un incinerador municipal típico, el cual consta de 6 secciones. La primera es por donde se alimenta el horno de combustión primaria que, junto con el de combustión secundaria constituyen la segunda sección. Después se encuentra la cámara de enfriamiento. La siguiente es la sección de depuración de los gases de combustión. La quinta es la de evacuación de escorias, cenizas y gases de combustión. La última es la sección de recuperación del calor de los gases emitidos antes de ser enviados a la atmósfera. Entre las tecnologías más modernas se encuentra el incinerador rotatorio en el cual los residuos sólidos son vaciados dentro de una cámara cilíndrica que puede tener hasta 18 m o más de longitud y son quemados hasta convertirlos en cenizas y agua. El horno gira muy lentamente y el tiempo de residencia de los sólidos es de 30 minutos. Los productos de los gases combustibles provenientes del horno son enviados a una cámara secundaria. Estas unidades alcanzan temperaturas de 1,260 ºC (ver Figura 5.3). Como alternativas a la incineración en masa han aparecido otras tecnologías como la del lecho fluidizado y sobre todo la incineración mediante el empleo de combustibles a partir de los residuos sólidos. Con estas tecnologías se asegura una incineración más limpia y eficiente

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SEDESOL considerando una recuperación más efectiva de la energía calorífica, además de un mejor cumplimiento con las estrictas normas ambientales que establecen los organismos ecológicos reguladores.

PROCESO GENERAL DE INCINERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS

FIGURA 5.1

R E C E P C IO N Y A L M A C E N A M IE N T O

F R A G M E N T A C IO N

A L M A C E N A D O C O M B U S T IB L E A IR E H O R N O D E IN C IN E R A C IO N

H O R N O D E G A S IF IC A C IO N

A G U A

C A L E N T A D O R U S A N D O C A L O R D E C O M B U S T IO N

S O L ID O S

A R E A

D E

A P A G A D O

V A P O R S E P A R A D O R M A G N E T IC O

A G U A

L A V A D O R

D E

G A S

B O M B A

L A V A D O

V E N T IL A D O R

C A R B O N H U M E D O

R E T E N C IO N D E L A P L U M A

F IE R R O

S E P E R A C IO N Y R E C U P E R A C O N

En la Figura 5.4 se muestra un incinerador de lecho fluidizado. Este consta de un cilindro vertical que puede medir hasta 14 m de alto; en su interior se encuentra un lecho de arena alumínica o de carbonato de calcio, los cuales se mezclan con el residuo por medio de aire. El residuo es alimentado inicialmente con líquidos o lodos y mezclado con la arena o el carbonato de calcio, alcanzando temperaturas cercanas a los 871°C, lográndose así su combustión. Los gases que se producen fluyen a un quemador posterior para permitir una mejor combustión a mayor temperatura.

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Capítulo 5. Incineración

SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN INCINERADOR MUNICIPAL TÍPICO

FIGURA 5.2

1. Estación de camiones 4. Grúa 7. Cámara de combustión 10. Cenicero después del quemador 13. Equipo eliminador de gases nocivos 16.Ventilador de aire inducido 19. Empujador de cenizas 22. Depósito de cenizas 25. Humidificador de cenizas volátiles

FUENTE

2. Puerta del depósito 5. Cuarto de operación de la Grúa 8. Cenicero de Secado 11.Camara de gas 14. Precipitador electrostático 17. Chimenea 20.Transportador de desechos 23. Grúa de cenizas

3. Depósito de desechos 6. Zona de Espera de carga 9. Cenicero de Combustión 12. Precalentador de aire-gas 15. Generador de Vapor 18. Ventilador de aire forzado 21. Transportador de cenizas 24. Transportador de cenizas volátiles

UNAM. “Tratamiento y Disposición Final de Residuos Sólidos Municipales”, DECFI, México, 1992

Los parámetros críticos que determinan la eficiencia en el proceso de incineración de los residuos sólidos urbanos se indican en el Cuadro 5.1.

5.2.2 Recuperación de la Energía de Combustión de los Residuos como Energía Eléctrica La recuperación de la energía de los residuos sólidos como energía eléctrica presenta grandes posibilidades y hace más atractivo el proceso de incineración desde el punto de vista económico. La compañía de electricidad de combustión de los Estados Unidos de América diseñó un sistema denominado CPU-400 para recuperar la energía de los residuos sólidos urbanos, como energía eléctrica. Los desechos son quemados en un incinerador de lecho fluidizado y los gases calientes del horno pasan a través de una turbina de gas y llegan a un generador de electricidad. Adicionalmente, este sistema incluye la separación para la recuperación de materiales de los residuos sólidos antes de la combustión y sistemas alternos de procesamiento de materiales. La Figura 5.5 muestra un esquema de un sistema de tratamiento de residuos sólidos, con recuperación de energía.

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SEDESOL Una planta piloto fue construida en Menlo Park, California, con el fin de probar varios sistemas prototipo, con capacidad para procesar 80 toneladas/día de residuos sólidos urbanos. Procesando esta cantidad de residuos se generan 1,000 Kilowatts de electricidad.

FIGURA 5.3

ESQUEMA DE UN INCINERADOR ROTATORIO

1. Dispositivo de alimentación 3. Cámara de post-combustión 5. Eliminador de cenizas 7. Precipitador electrostático 9. Lavador de gases (2 etapas)

FUENTE

2. Horno rotatorio 4. Caldera de recuperación de calor del desecho 6. Eliminador de escoria 8. Ventilador de aire inducido 10. Conexión a chimenea UNAM. “Tratamiento y Disposición Final de Residuos Sólidos Municipales”, DECFI, México, 1992

5.3 Uso a Nivel Mundial El proceso de incineración de los residuos sólidos urbanos fue utilizado inicialmente en la Gran Bretaña, extendiéndose su aplicación a otros países europeos como Alemania, Francia, España, etc., así como a los Estados Unidos de América, Canadá y Japón. Datos presentados por la International Solid Waste Association (ISWA) en su VI Congreso realizado en Madrid, España, en junio de 1992, indican que es en Japón donde existe el mayor número de plantas incineradoras, con 1893; le sigue Francia con 170; los Estados Unidos de América con 168; Italia con 94; Alemania con 47; Dinamarca, 38; Gran Bretaña, 34; Suecia y España 23 y 22 respectivamente; Canadá, 17; Holanda 12 y Hungría 1. En Suecia, Dinamarca y Japón se incineran aproximadamente el 60% de los residuos sólidos municipales y sólo en los dos primeros países se recupera el 100% de energía generada durante el proceso; en Japón en muy pocas plantas se aprovecha el calor generado por la combustión de los residuos sólidos. A excepción de Holanda, Francia e Italia, donde se utiliza alrededor del 50% de la energía liberada, en los otros países con incineradores, es muy bajo o nulo el aprovechamiento del calor generado.

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Capítulo 5. Incineración

PARÁMETROS QUE DETERMINAN LA EFICIENCIA DEL PROCESO DE INCINERACION

CUADRO 5.1 FACTORES

PARÁMETROS

Relacionados con los Residuos Sólidos

Relacionados con la Operación

Relacionados con el Equipo

Relacionados con las Emisiones

FIGURA 5.4

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Composición química Poder calorífico Contenido de cloro/halógenos Velocidad de dosificación Temperaturas máximas y mínimas (1200 ± 100ºC) Aprovisionamiento de agua de Enfriamiento Aprovisionamiento de solución Absorbedora Porcentaje de destrucción Porcentaje de eficiencia Capacidad calorífica del incinerador Fallas mecánicas del ventilador de solución Eficiencia de remoción del HCl (99%) Concentración de partículas (180 mg/m3) Concentración de oxígeno (mínimo de 3%) Altas concentraciones de CO (100 ppm) Concentración de bifenilos policlorados (0.001 g/kg. de BPC alimentados)

INCINERADOR DE LECHO FLUIDIZADO

1. Dispositivo de carga 3. Combustor de lecho fluidizado 5. Ventilador de aire forzado 7. Planta lavadora de gases 9. Ventilador de aire inducido

FUENTE

               

2. Platos de distribución 4. Precalentador de aire forzado 6. Separador ciclónico de polvos 8. Neutralización y tanque de sedimentación 10. Chimenea

UNAM. “Tratamiento y Disposición Final de Residuos Sólidos Municipales”, DECFI, México, 1992

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FIGURA 5.5

SISTEMA DE RECICLAMIENTO DE ENERGÍA

FUENTE

Kreith, F. ”Hand Book of Solid Waste Management”, McGraw Hill, U.S.A. 1994

5.4 Situación en México Por lo que respecta a nuestro país, a la fecha no funciona ninguna planta incineradora de desechos sólidos municipales. Aún cuando hace algunos años existió el interés por instalar un incinerador móvil de gran capacidad en la frontera con los Estados Unidos de América para el que se invirtieron entre 10 y 12 millones de dólares, nunca se obtuvo el permiso para su funcionamiento y se paró la construcción. El Departamento del Distrito Federal instaló hace varios años una planta incineradora en la Ciudad de México que sólo se ha utilizado con fines experimentales. Sin embargo, existen en nuestro país incineradores rotatorios pequeños entre los que podemos citar el de la corporación CIBA-GEIGY, una compañía farmacéutica que lo utiliza para la

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Capítulo 5. Incineración

incineración de los residuos peligrosos generados en sus laboratorios; éste es uno de los más modernos pues se opera a través de un sistema computarizado. Este incinerador es el resultado de tecnología suiza y mexicana desarrollada en la UNAM.

5.5 Costos de Instalación y Funcionamiento La instalación de una planta de incineración de desechos municipales implica casi siempre un elevado costo de inversión. El costo de inversión de una planta grande de incineración de residuos sólidos municipales que procese 320,000 toneladas de estos residuos al año es de alrededor de 142 millones de dólares y el costo de tratamiento por tonelada de residuos es alrededor de 60 dólares/tonelada. Para una instalación mediana que procese 150,000 toneladas/año el costo de inversión es de alrededor de 88 millones de dólares, con un costo de funcionamiento de 70 dólares por tonelada de residuos. En una instalación pequeña de 90,000 toneladas/año de residuos, el costo de inversión aproximado será de 53 millones de dólares, con un costo de funcionamiento de 80 dólares por tonelada tratada.

5.6 Ventajas y Desventajas Actualmente la incineración es uno de los métodos más utilizados en los países desarrollados para el control de los residuos sólidos municipales. Las ventajas y desventajas con relación al uso de este proceso para el manejo de este tipo de residuos de las ciudades se indican en el Cuadro 5.2. La principal ventaja del proceso es que reduce el volumen y el peso de los desechos sólidos hasta en un 90%. Sin embargo, entre las desventajas se tiene que es una tecnología muy costosa y en la que no se recuperan básicamente los costos de la inversión, además de que se generan emisiones contaminantes a la atmósfera que se acrecientan con una operación no adecuada del proceso. Aún cuando en el presente se cuente con equipos que tienen sistemas para un mayor control de las emisiones a la atmósfera, éstos se incrementan en su costo hasta en un 20% con lo que resulta una tecnología casi inaccesible para países en vías de desarrollo.

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CUADRO 5.2 

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA INCINERACIÓN

VENTAJAS Permite la reducción del volumen de los  desechos sólidos hasta en un 90%



Tecnologías modernas permiten tener un  mayor control de las emisiones a la atmósfera aunque elevan demasiado los costos



Tecnologías modernas permiten la  recuperación de la energía calorífica generada durante la combustión de los residuos sólidos la cual se puede emplear en la generación de electricidad, calefacción y otros usos Si no existe terreno disponible para  construir un relleno sanitario o facilidades para compostaje, dentro de una distancia en que resulte económico el transporte de los residuos sólidos desde el centro de producción, un incinerador puede representar el sistema total más económico para el tratamiento de estos Un incinerador diseñado de manera adecuada es capaz de procesar mezclas variables de residuos y no depende de variaciones climáticas La recuperación de los materiales del residuo de la incineración y del calor del proceso de incineración puede producir ingresos significantes







DESVENTAJAS La operación de incineradores universales está asociada con emisiones a la atmósfera de metales pesados, sustancias orgánicas (dioxinas y furanos), hexaclorobencenos e hidrocarburos poliaromáticos, éstos últimos derivados de procesos de combustión incompleta, sustancias potencialmente tóxicas y bioacumulables muy peligrosos Las emisiones de partículas y gases que se generan en este proceso, provocan la contaminación de áreas cercanas a la planta, y en algunos casos, en zonas más alejadas al ser acarreadas por el viento La mala o deficiente operación del proceso conduce a una combustión incompleta de los residuos, con lo que se generan gases tóxicos que son emitidos a la atmósfera

Es una tecnología que requiere de altos costos de inversión para la construcción y funcionamiento de una planta, costos prácticamente no recuperables.

Se recomienda a los ayuntamientos analizar cuidadosamente los proyectos de incineración, en caso de que pretendan utilizar este método para el tratamiento de los residuos sólidos municipales.

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6.0 PIRÓLISIS Una de las tecnologías alternativas para el manejo de los residuos sólidos urbanos y que ofrece prometedoras ventajas aunque aún se encuentra en proceso de desarrollo tecnológico es la pirólisis. Este es un proceso fisicoquímico complejo que desde hace algunos años se ha investigado en los países desarrollados, particularmente en los Estados Unidos de América como una alternativa para reciclar indirectamente los residuos sólidos urbanos. La pirólisis se define como un proceso fisicoquímico mediante el cual el material orgánico de los residuos sólidos se descompone por la acción del calor, en una atmósfera deficiente de oxígeno y se transforma en una mezcla líquida de hidrocarburos, gases combustibles, residuos secos de carbón y agua. La pirólisis tiene como objetivo la disposición sanitaria y ecológica de los residuos sólidos urbanos, disminuyendo su volumen al ser transformados en materiales sólidos, líquidos y gaseosos con potencial de uso como energéticos o materias primas para diversos procesos industriales.

6.1 Antecedentes Un paso importante hacia la aplicación de la pirólisis para la disposición final de los residuos sólidos urbanos fue el estudio realizado por E. R. Kaiser y S. B. Friedman en la Universidad de Nueva York en 1967, denominado “"Pruebas exploratorias de laboratorio de la destilación destructiva de residuos orgánicos, y los prospectos para la gasificación completa de la materia orgánica”. Para este estudio se utilizaron muestras homogéneas de materiales orgánicos encontrados en los residuos. El propósito del mismo fue determinar si los gases producidos podían ser utilizados como una fuente de combustible para generar vapor, lo cual permitiría que el sistema se mantuviera a sí mismo sin la adición de otro combustible. Los resultados fueron positivos, sugiriendo Kaiser y Friedman que el carbón producido por la pirólisis podía ser gasificado a través de la adición de oxígeno convirtiéndose en combustible y esto haría el sistema autosuficiente en energéticos. Estudios posteriores confirmaron esta hipótesis sustancialmente. Se observó que los productos de la pirólisis de los residuos sólidos orgánicos, gases, líquidos y sólidos, todos éstos subproductos

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Capítulo 6. Pirólisis

del proceso representaban formas potenciales de energía, por lo que una vez iniciado éste podía ser autosuficiente. La investigación realizada en 1970 por W. S. Sanner, C. Ortuglio y J. G. Walters del Departamento de Minas de los Estados Unidos de América, usando muestras más grandes de residuos sólidos urbanos y residuos industriales, y una planta diseñada para separar los subproductos, llegó a los siguientes resultados: Se demostró que una tonelada de residuos municipales se puede convertir a 70-192 kg. de residuos sólidos, 2-23 litros de alquitrán, 4-16 litros de aceite ligero, 367-503 litros de licor, 7-15 kg. de sulfato de amonio y 208, 978-5l1, 344 litros de gas. Se comprobó que los residuos de los desechos municipales tenían un alto valor como combustible y que la energía obtenida del gas generado durante la pirólisis de estos era más que suficiente para proveer el calor del proceso. Posteriormente, J. Mc. Farland y colaboradores. del National Environment Research Center (NERC) y V. L. Hammond de Batelle, Northwest de los E.U.A., investigaron la pirólisis de desechos sólidos municipales a escala piloto. Hammond desarrolló una planta pirolítica de residuos a escala piloto, con cuyos resultados diseñaría una planta para la ciudad de Kennewick con una capacidad de 100-200 toneladas por día utilizando el proceso de gasificación. Como producto de la Experimentación se llegó a la siguiente conclusión: a) La conversión de energía del proceso excedió el 80%. b) La reducción del volumen y peso de los residuos están en el orden de los de incineración (entre el 70 y 90 %). c) Las plantas de gasificación con capacidades mayores a 100 toneladas serían económicamente competitivas con otros métodos de disposición de residuos sólidos. d) El gas combustible obtenido en el proceso pudo ser generado en forma limpia para producir vapor o generar electricidad. e) La producción de vapor parece ser la aplicación más económica de la energía producida por el proceso de gasificación. Los resultados de los estudios antes mencionados vislumbraron la utilidad del proceso de la pirólisis para el control de los desechos sólidos municipales y las ventajas con relación a otros procesos.

6.2 Descripción del Proceso y Tecnologías La pirólisis sé diferencia de la incineración porque el proceso de descomposición térmica de la materia orgánica se desarrolla en un ambiente con deficiencia o ausencia de aire, mientras que la incineración requiere del oxígeno del aire para provocar la combustión de los componentes. Durante este proceso, la materia orgánica de poco valor se transforma en productos de alto contenido energético como el carbón, alquitrán, los gases de hidrógeno, nitrógeno, metano, etano, propano, butano, pentano, amoníaco, oxígeno, monóxido y bióxido de carbono que pueden ser utilizados como combustibles, además de aceites ligeros (mezclas de benceno, tolueno, xileno y otros), sales y metales reducidas que se pueden usar como materia prima en otros procesos (ver el Cuadro 6.1). La proporción de la mezcla resultante de la pirólisis de los residuos sólidos, depende

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SEDESOL de las condiciones del proceso como es la temperatura de operación, la velocidad del calentamiento y la composición de los desechos de alimentación.

CUADRO 6.1 FRACCIÓN

Líquida

Sólida

SUBPRODUCTOS OBTENIDOS DURANTE EL PROCESO DE PIROLISIS COMPONENTE Metanol Fenol Acetona Acetaldehído Acido fórmico Metilfurfural Etanol Aceites ligeros Otros

FRACCIÓN

Gaseosa

COMPONENTE Hidrógeno Nitrógeno Metano Etano Hidrocarburos C4-C7 Amoníaco Oxígeno Monóxido y dióxido de carbono Otros

Carbón Sales Metales Cenizas

Existen diversos diseños de plantas pirolíticas (escala piloto) para el tratamiento de los desechos sólidos urbanos. El componente principal de todos es el reactor pirolítico que consta de una retorta (cámara) calentada con gas, hermética y revestida con una chaqueta aislante. Esta retorta gira lentamente y tiene una pequeña inclinación en el sentido de alimentación hacia la descarga. Los residuos son alimentados a través de un sello que abre intermitentemente y son sometidos a temperaturas de 650 a 982°C en una atmósfera deficiente o libre de oxígeno. Un esquema general del proceso pirolítico de los residuos sólidos urbanos se presenta en la Figura 6.3. Los sistemas pirolíticos que se han desarrollado se agrupan en dos categorías: los que utilizan una pirólisis convencional y los que desarrollan una pirólisis a altas temperaturas. En el Cuadro 6.2 siguiente se indican los sistemas probados. De éstos, los dos sistemas de altas temperaturas son similares a un proceso de incineración a altas temperaturas y la diferencia con este último es que en el proceso pirolítico, los gases producidos son generados en una cámara posterior al horno pirolítico y separadamente de los residuos sólidos, mientras que en un incinerador, los gases se consumen junto con los desechos.

6.3 Uso a Nivel Mundial y en México La aplicación de la pirólisis para el tratamiento de los residuos sólidos urbanos se originó en los Estados Unidos de América donde ha sido estudiado a nivel laboratorio y evaluada en escala piloto y además en este país existen plantas pirolíticas pequeñas que dan tratamiento a residuos tóxicos o peligrosos, generalmente industriales.

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Capítulo 6. Pirólisis

CUADRO 6.2

SISTEMAS PIROLITICOS DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS PIROLISIS A ALTAS TEMPERATURAS

PIROLISIS CONVENCIONAL Producción de gas combustible Producción de líquido combustible

FIGURA 6.1

Sistema Landgard Sistema Austin Sistema de la Compañía de Desarrollo e Investigación de Garret, EUA

Sistema de Torrax Sistema de la Corporación de Investigación y Desarrollo Urbano, EUA

ESQUEMA GENERAL DEL PROCESO DE PIROLISIS

RESIDUOS SOLIDOS

GAS SECADO

TAMIZADO ACEITE LIGERO

REACTOR PIROLITICO CLASIFICADOR

MOLIDO FINO CARBON

RESIDUOS INORGANICOS

VIDRIO LIMPIO

METALES MAGNETICOS

Existe información de que en Alemania este proceso se utilizó para producir hidrocarburos combustibles a partir de carbón en substitución del petróleo, en la época de Hitler. Con el mismo fin ha sido utilizado en Sudáfrica. En México no se ha aplicado esta tecnología.

6.4 Costos de Instalación y Funcionamiento De acuerdo a la información disponible se observa que el costo de inversión inicial de una planta de pirólisis es aproximadamente igual al de una planta de incineración y su funcionamiento resulta igualmente costoso; aunque a diferencia de las plantas de incineración, los costos son recuperables en las plantas de pirólisis ya que básicamente todos los subproductos son reutilizables y representan un ingreso potencial.

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SEDESOL

6.5 Ventajas y Desventajas La aplicación de la pirólisis en el tratamiento de los residuos urbanos es un proceso relativamente nuevo que tiene grandes ventajas con relación a otros: no produce contaminantes y puede ser un proceso económicamente redituable. La pirólisis es un proceso que ha sido desarrollado y utilizado básicamente en los países desarrollados, principalmente en los Estados Unidos de América, para el tratamiento de desechos industriales, sólidos y líquidos. El tratamiento de los desechos sólidos urbanos usando este proceso en escala comercial, aún se encuentra en la etapa de desarrollo tecnológico. Por lo anterior, se considera que en nuestro país no es todavía factible la aplicación de este proceso para el tratamiento de desechos sólidos municipales, aunque a futuro es una tecnología de un gran potencial para el manejo “limpio”, no contaminante y redituable de los residuos sólidos urbanos. Las universidades e institutos de investigación deberían abocarse al estudio de este método al igual que al de otros, con la finalidad de obtener tecnología propia nacional.

CUADRO 6.3 a) b)

c)

d)

e) f)

g)

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA PIROLISIS PARA EL TRATAMIENTO DE RESIUDOS SÓLIDOS URBANOS

VENTAJAS Es una tecnología que permite transformar a muchos procesos industriales lineales en cíclicos. No genera gases contaminantes como óxidos de nitrógeno y azufre, los que se producen en la incineración, sino que se generan formas residuales de sustancias como nitrógeno gaseoso y azufre sólido. El cloro y el flúor se reducen a cloruros y fluoruros que se pueden precipitar con calcio. Se maneja todo tipo de material orgánico con alto valor calórico, inclusive mezclas de residuos domésticos e industriales peligrosos. Los residuos se transforma en una fuente de energía que en una pequeña proporción mantiene el sistema y el resto se puede utilizar en otras tecnologías complementarias. Los residuos se pueden transformar, en algunos casos, en materia prima del proceso. Permite tratar los lodos de las plantas de tratamiento y suelos contaminados con hidrocarburos u otros compuestos orgánicos y así ser transformados en ladrillos útiles para el hombre. Los plásticos, aceites, disolventes orgánicos, compuestos orgánicos clorados, hidrocarburos, materiales contaminados con estos productos, se convierten en hidrocarburos ligeros limpios y carbón.

DESVENTAJAS Este proceso aparentemente no presenta ninguna desventaja técnica ya que se trata de un sistema cerrado, que por lo tanto no genera emisiones a la atmósfera y en el que básicamente todos los subproductos obtenidos pueden ser reutilizados, ya sea como combustibles o materias primas para diferentes procesos industriales. Sin embargo la inversión requerida para la instalación de una planta pirolítica es alta, aunque este gasto puede recuperarse por la utilización de los subproductos, particularmente como combustibles en la generación de vapor y/o electricidad.

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SEDESOL

7.0 RECICLAMIENTO

7.1 Definición El reciclaje se puede definir como un proceso que reintegra al ciclo de consumo los materiales presentes en los residuos sólidos urbanos que ya fueron desechados y que son aptos para elaborar otros productos. El reciclaje de materiales recuperables a partir de los residuos urbanos es un método compuesto de tratamiento y de disposición final de los materiales existentes en los desechos. Este proceso tiene cada vez más aceptación e importancia en el mundo por sus ventajas económicas, ecológicas, sociales y sanitarias al ser un complemento de los demás métodos convencionales de manejo de residuos sólidos.

7.2 Antecedentes En España, por ejemplo, de los 11 millones de toneladas de residuos generadas cada año, un 19% es reciclado, ya sea por incineración con recuperación de energía para calefacción (2.7%) o por transformación en “composta” para regenerar el suelo (16.3%). El 81% restante es eliminado en tiraderos a cielo abierto, rellenos sanitarios e incineración sin recuperación de energía. En los Estados Unidos se efectúa el reciclamiento de un 12% de los residuos y existen planes oficiales de llegar a un 25% a corto plazo. En este país son bastante utilizados los separadores para materiales ferrosos y los separadores complejos para la recuperación del aluminio que es muy utilizado en la elaboración de recipientes para bebidas. En Japón el reciclaje alcanza un 46%, tomando en cuenta las plantas recuperadoras de energía. En las ciudades medias mexicanas, se estima que en los camiones recolectores se separan un 2.53% de materiales reciclables del resto de los residuos recolectados y en los rellenos sanitarios, a través de la pepena, el 6-8%; por lo que en total se recicla alrededor de un 8-11%. Sin embargo la “pepena” en tiraderos y en los camiones de recolección no es un sistema eficiente de recuperación de los elementos reciclables, ya que la mayor parte de ellos se destruyen o se ensucian durante el proceso de almacenamiento, recolección y disposición final. Esta actividad representa problemas sociales y de salubridad ya que no proporciona un medio de vida digno a

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Capítulo 7. Reciclaje quienes lo realizan directamente, ya que están expuestos constantemente a condiciones insalubres. Por otro lado la mayor parte de los beneficios económicos se queda en manos de los intermediarios. Además la “pepena” que se hace en los camiones recolectores de residuos municipales, genera vicios, deficiencias y corrupción, pues los operadores lucran utilizando los bienes municipales y con parte de su tiempo, que es pagado por el Municipio. Generalmente la eficiencia en la recolección municipal disminuye un 30 a 40% por la “pepena” efectuada por los operadores, quienes toman el tiempo necesario para separar los materiales sujetos a compraventa y para entregarlos en las bodegas o centros de acopio particulares con los que tiene relación. El presente capitulo describe inicialmente los principales sistemas de selección, los métodos de recuperación y las interrelaciones sociales y económicas involucradas durante el proceso de recolección y reciclamiento, además se plantea una propuesta general para evaluar la factibilidad de llevar a cabo un reciclamiento de subproductos de los residuos sólidos urbanos. Según datos recopilados por la Asociación Mexicana para el Control de los Residuos Sólidos y Peligrosos, A.C. (AMCRESPAC), podemos observar algunos de los datos de reciclaje en otros países y las tendencias de disposición final en el Cuadro 7.1.

CUADRO 7.1

TENDENCIAS SOBRE EL RECICLAJE EN ALGUNOS PAICES DESARROLLADOS DEL MUNDO

PAIS

% RECICLAJE

E.U.A.

12%

Alta demanda de relleno sanitario

JAPON

46%

Predomina el método de incineración

ALEMANIA

15%

FRANCIA

< 3%

SUECIA

< 4%

FUENTE

TENDENCIAS

Alta demanda de relleno sanitario y en segundo término incineración (30%) Predomina el relleno sanitario (48%), sigue incineración (40%) y compostaje (10%) Predomina incineración (52%) y relleno sanitario (40%) AMCRESPAC, 1993.

7.3 Procedimientos para la Selección de Materiales Existen diversos procesos para la recuperación de los materiales de los residuos, que eventualmente pueden ser instalados en forma aislada o asociados entre sí; por ejemplo, la selección simple, la separación por tamizado, separación manual gravimétrica, separación magnética, separación por vía húmeda, separación por cadenas, separación óptica, separación neumática, etc.

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SEDESOL Con excepción de la separación magnética de metales ferrosos, donde los resultados son bastante satisfactorios, la selección manual siempre que esté precedida por un sistema mecánico de rotación de la masa, es la forma más eficiente para la separación de productos recuperables. Existen en diversos países del mundo, especialmente en Europa, un gran número de instalaciones para la separación de residuos sólidos que utilizan equipos mecánicos, algunos muy sofisticados tecnológicamente pero con diversos problemas de instalación y mantenimiento que con frecuencia trabajan con una eficiencia muy por debajo de lo deseable, por lo que el costo de la recuperación es muy alto, teniendo en cuenta los altos costos de inversión de sus equipos. Para tener una idea de los diferentes métodos existentes, a continuación describiremos brevemente algunos de ellos.

7.3.1 Selección Manual o Simple en Camiones Recolectores La selección simple consiste en seleccionar manualmente aquellos materiales que aún tienen un valor comercial, tal es el caso del papel, cartón, fierro, muebles viejos, botellas de vidrio, plástico, etc. La selección simple ha dado buenos resultados y representa poco riesgo para la salud de los trabajadores que realizan la separación o selección, siempre y cuando trabajen con equipos de seguridad adecuados que constan de overoles y guantes. En las ciudades medias, la selección manual de los residuos sólidos municipales se realiza en los camiones recolectores así como en los tiraderos y/o rellenos sanitarios. En el primer caso los auxiliares del chofer del camión recolector, paralelamente a la recolección domiciliaria y no domiciliaria van seleccionando y empacando el papel, cartón, vidrio, botellas, fierro, plásticos, etc., el que posteriormente venden en los centros de acopio locales. Los recursos generados son repartidos en forma proporcional entre el chofer y sus ayudantes.

7.3.2 Selección Manual en los Tiraderos o Rellenos Sanitarios En los tiraderos “a cielo abierto” la pepena tiene varias formas de organización pero generalmente existen los acaparadores también llamados intermediarios. En los tiraderos y algunos rellenos sanitarios, se realiza una segunda selección de materiales (segunda pepena). En ésta existe una repartición del trabajo: los niños separan las botellas y el plástico, los jóvenes buscan el hueso, la lámina, el fierro y el vidrio, las mujeres seleccionan papel y cartón y los hombres empacan los desechos en bultos, pacas y costales.

7.3.3 Selección en Fuentes Generadoras La separación de diferentes fracciones de los residuos sólidos también se practica en diferentes zonas dentro de las ciudades, sobre todo en los depósitos temporales. En las ciudades que presentan dimensiones considerables, se da el caso de personas que recorren la ciudad en busca de materiales de desecho que son depositados por las personas en espera de que los carros recolectores realicen el recorrido de su ruta por los sitios que han sido designados por las autoridades.

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Capítulo 7. Reciclaje Otra forma de asegurar el acopio de materiales que son comercializables es establecer un recorrido por las zonas que los “pepenadores” han seleccionado como propicias, pues de acuerdo a su experiencia no toda la ciudad presenta un comportamiento similar de hábitos de consumo y por lo tanto la diferencia en ganancias es muy variable. En las grandes ciudades generalmente van surgiendo empresas especializadas que compran materiales reciclables; inclusive en la Ciudad de México funciona ya el INARE (Instituto Nacional de Reciclaje).

7.3.4 Selección Mecanizada Tiene como finalidad la incorporación de máquinas y equipos que faciliten la separación, lavado, compactación, empaque y embalaje de los subproductos recuperados. Existen en el mercado bandas transportadoras, lavadoras, molinos, compactadoras, flejadoras y otros equipos que pueden ser adquiridos para hacer más eficiente el proceso de recuperación y preparación de materiales destinados a servir de materias primas para diversas industrias. Una instalación de reciclaje puede ser simplemente una estación de separación de materiales de los desechos y su comercialización, sin ningún proceso posterior, como también, puede integrar una serie de actividades industriales con miras a mejorar el material reciclado y transformarlo en un producto comercializable, cuando el mercado local no tiene posibilidades de absorber el material, tal como se encuentra en los residuos. Podemos citar como ejemplo una planta que se encuentra funcionando en Roma, Italia, la cual posee instalaciones para 600 toneladas/día de desechos que separa mecánicamente papel, cartón, lata, restos de comida, plásticos, lámina, etc. El papel es transformado en pulpa celulósica; el plástico es recuperado e industrializado hasta la obtención de bolsas nuevas para el almacenamiento de los residuos domiciliarios; parte de la materia orgánica (restos de comida), es transformada en acción animal y parte en composta (abono); el material ferroso es limpiado mediante un horno rotatorio y posteriormente prensado, formándose grandes fardos que son luego llevados a las siderúrgicas. Las técnicas comúnmente usadas en la separación de los constituyentes de los residuos sólidos están diseñadas de acuerdo a las características fisicoquímicas de los materiales. La separación de un determinado material depende de obtener un valor de respuesta a un estímulo y que es diferente del valor de respuesta a ese mismo estímulo emitido por un material no deseado. Por ejemplo, los materiales ferrosos son atraídos por un electroimán y pueden ser removidos de los residuos que no responden al electroimán. En este caso, el electromagnetismo es una propiedad usada para seleccionar los materiales férreos del resto de los residuos. La clave para realizar una separación exitosa de materiales es la selección de una característica para la cual será significativamente diferente el valor de respuesta de un material del resto de los residuos.

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SEDESOL 7.3.4.1 Factores que Influyen en la Recuperación Mecanizada  Tamaño de Partícula. Una de las propiedades más ampliamente usadas en la separación es el tamaño de las partículas. Cualquier material puede ser reducido a un tamaño de partícula dado, así podría parecer que la diferenciación de materiales sobre la base del tamaño de partícula no es un método racional de separación. Sin embargo, propiedades físicas como la dureza y ductilidad difieren considerablemente de un constituyente de la cadena de residuos sólidos a otro. Así cuando una porción de los residuos sólidos es sometida a un proceso de reducción de tamaño de partícula, el tamaño resultante de los diferentes constituyentes refleja sus diferencias en dureza, resiliencia, ductilidad, etc. Para propósitos prácticos, el tamaño de partícula resultante después de la manipulación en una operación de reducción de tamaño quizá refleje diferencias en la composición de los materiales.  Densidad Volumétrica. Un segundo método por el cual los materiales pueden ser separados es por su gravedad específica o densidad volumétrica. La variación en la fuerza con la cual la tierra atrae un cuerpo o elemento, es diferente para cada material y puede ser usado para separar unos materiales de otros. Existe una variedad de métodos de separación los cuales utilizan la fuerza de gravedad en diferentes formas. Las diferencias en densidad volumétrica de diferentes tipos de materiales están siendo usadas en varios tipos de separadores inerciales. La variación en densidad volumétrica aparente de los materiales es el resultado de diferencias en su masa por unidad de volumen. Las fuerzas inerciales movilizadas en diferentes materiales cuando son acelerados, pueden ser usadas exitosamente para separar materiales en los llamados separadores balísticos.  Electromagnetismo. Como se mencionó anteriormente en el caso de materiales férreos, el electromagnetismo es una propiedad de los materiales la cual puede ser usada exitosamente para separar varios elementos del resto de los desechos. La separación magnética ha recibido considerable atención y es ampliamente aplicada en la separación de desechos en las industrias debido a la relativa simplicidad del separador magnético, consistiendo esencialmente de un magneto permanente o un electroimán y un dispositivo de alimentación el cual hace pasar los desechos cerca de la fuente magnética. Otra razón para la amplia aplicación de las propiedades magnéticas en la separación de residuos, es que los materiales ferrosos ahora tienen una mayor demanda.  Conductividad Eléctrica. Un método adicional para la separación de residuos ha sido sugerido a través del uso de diferencias en la conductividad eléctrica de varios materiales. Las diferencias en la conductividad pueden ser usadas para separar materiales creando remolinos dentro de las estructuras de las piezas polarizándolas, produciendo fuerzas de repulsión entre los materiales de diferente composición. Técnica y experimentalmente, la aplicación de esta propiedad, utilizada en la separación de materiales, permanece por largos períodos y parece ser promisoria a corto plazo su aplicación en la separación de residuos sólidos. Teóricamente existen otros métodos de separación mecanizada como son: separación por color, separación química por absorción del espectro infrarrojo, resiliencia, por dispositivos ópticos y otros. La mayoría de ellos aún no son aplicables debido básicamente a los requerimientos de

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Capítulo 7. Reciclaje sofisticados y costosos equipos que deben ser empleados para efectuar con éxito la separación de residuos sólidos. Por lo tanto su aplicabilidad se verá condicionada al avance tecnológico y a la disminución en los costos de los equipos.

7.4 La Importancia del Reciclamiento de los Residuos Sólidos en el Sistema Ecológico Hay dos enfoques fundamentales para analizar el problema ecológico de los residuos sólidos: 1) Su efecto contaminante cuando simplemente se tiran o entierran en las orillas de ríos, arroyos, manglares, carreteras, etc. 2) De los residuos sólidos se obtienen materias primas para reciclaje industrial que evitan seguir agotando los recursos naturales y además ahorran agua y energía en los procesos de fabricación. Las materias principales que se recuperan de los residuos son: papel, plástico, vidrio, metal, materia orgánica y otros. Como se sabe el papel en su gran mayoría proviene de árboles de pino, eucalipto y otros y el 20% del total de los residuos sólidos es papel que puede reciclarse hasta 10 veces. Así, por cada tonelada de papel y cartón reciclados se dejan de cortar 14 árboles o de usar 2.5 toneladas de madera; por otra parte, para su fabricación, se utilizan aproximadamente 450,000 litros de petróleo. Con el reciclamiento puede ahorrarse el 60% de la energía necesaria para su producción. Respecto al plástico, casi el 100% el contenido en los residuos sólidos es reciclable y es del tipo termoplástico; además son materiales combustibles de un alto valor energético, su composición aproximada es del 62% de polietileno, 25% de policloruro de vinilo y 20% de poliestireno. Dadas sus características de termoplásticos, permiten fundirlos nuevamente, reutilizarlos como materia prima para fabricar nuevos productos. El reciclaje de plástico representa una alternativa para ahorrar materiales y energía, además de divisas que por concepto de importaciones de materia prima ahorraría muchos miles de dólares anualmente. El vidrio contenido en los desechos urbanos representa el 5% del total y para producir una tonelada se requieren 600 kg. de arena sílica, 200 kg. de cloruro de potasio, 200 kg. de caliza, 70 kg. de feldespato y 4,500 Kw/h de energía y en su fabricación se generan 200 kg. de desechos, producto de la extracción y 15 kg. de partículas y contaminantes en el aire. El reciclaje del vidrio evita los gastos para la obtención de los componentes y ahorra un 40% de energía. El caso de los metales como el acero y el aluminio es similar. Para fabricar una tonelada de aluminio hay que extraer de una mina 4 toneladas de hidróxido de aluminio o bauxita. El tratamiento de éstas 4 toneladas producirá 2 toneladas de los llamados barros rojos que representan graves problemas de contaminación todavía sin resolver; por otra parte se habrán obtenido dos toneladas de óxido de aluminio o alúmina, que requerirán 16,000 Kw/hora de energía eléctrica que son suficientes para dar servicio a una población de 400,000 habitantes.

114

SEDESOL Finalmente se obtiene una tonelada de aluminio y reciclándolo se reduce en un 95% el gasto de energía y desechos contaminantes. Con esta referencia como marco introductorio podemos mencionar que actualmente en México, aún estamos en los inicios de un proceso de culturización que nos lleve a valorar los recursos de que disponemos y a tratar de conservarlos, para lo cual es conveniente promover el reciclamiento de residuos sólidos. Para esto es importante considerar factores educacionales, fiscales, ecológicos, tecnológicos y motivacionales que propicien en México el buen desarrollo de los incipientes sistemas de reciclaje. Una acción a corto plazo es el fomentar programas de recuperación en fuente de uno o dos subproductos cuya generación sea importante, por ejemplo en oficinas públicas la recuperación de papel y cartón. Vale la pena no pasar por alto la experiencia de algunos países desarrollados en los que se tiene que subsidiar el reciclaje, pagando mayores costos del programa de lo que reciben por la venta de los subproductos y en muchos casos estos subproductos van a parar ordenadamente en los rellenos sanitarios.

7.5 Ventajas y Desventajas Las conclusiones obtenidas después del análisis de los anteriores factores se resumen así: 

El reciclaje es necesario y es sólo una forma de tratar los residuos sólidos municipales pero no es la solución única sino que se complementa con otras tecnologías.



La separación de subproductos se realiza actualmente de dos formas: * Recuperación en fuente * Recuperación en planta.

7.5.1 Ventajas del Reciclaje  Se reduce el volumen de los residuos sólidos urbanos que debe ser recolectado, transportado, tratado y dispuesto en forma conveniente.  Se alarga la vida de los rellenos sanitarios.  Hay un ahorro para el ayuntamiento en gasolina y gastos de operación y mantenimiento de los equipos recolectores.  Permite ahorros muy importantes de recursos naturales, agua y energía.  Contribuye a la conservación y protección de los recursos naturales y el ambiente.  Genera empleos en el acopio y reciclaje

7.5.2 Desventajas del Reciclaje   

Baja participación ciudadana. Sujeta a la variación del mercado de los subproductos. Las inversiones no siempre son rentables aunque se tengan beneficios ecológicos.

115

Capítulo 7. Reciclaje

CUADRO 7.2

COMPARATIVO DE LOS SISTEMAS DE SEPARACIÓN DE RESIDUOS



Recuperación en Fuente Requiere de una intensiva participación  ciudadana.



Demanda de alta inversión en equipo.



Representa un sistema caro  principalmente por el transporte y  El material es muy limpio y homogéneo

  



Recuperación en Planta Alta inversión en instalaciones. Baja inversión en equipo. Es un sistema económico. El material obtenido es menos limpio y homogéneo.

Demanda baja inversión en  instalaciones. No es posible ofrecer gratificaciones económicas a la ciudadanía por su aportación, se debe basar su  participación desde un punto de vista de conciencia ecológica.

FIGURA 7.1

METODOLOGÍA BÁSICA PARA EL RECICLAJE *

FORMACION DE UN COMITE O ASOCIACI ON PRO- REC ICLAJE DE RESIDUOS URBANOS

EST UDIO DE GENERACION Y COMPOSI CION DE RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES

EST UDIO DE MER CADO DE PRODUCT OS RECICLABL ES

PROMOCION Y APO YO A CENTROS DE ACOPIO Y RECICLAJE OFICIALES Y PARTICULARES

OPE RACION DE REC ICLAJE

EVALUACION DE RESUL TADOS

* Si existe interés en mayores detalles puede consultarse el “Manual para el Establecimiento de un Programa Regional de Reciclaje”., editado por SEDESOL 1997.

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SEDESOL

8. Criterios de Selección 8. Criterios de Selección En los sistemas de limpia pública se identifican procesos operativos bien definidos (barrido, recolección, tratamiento, etc.) que permiten realizar un análisis individual y sus repercusiones en conjunto para lograr un funcionamiento óptimo del sistema. Ahora bien, dentro de estos procesos existen diferentes problemas de tipo técnico que por lo general tienen diversas alternativas de solución proporcionadas por la aplicación de principios de ingeniería. Ante esta realidad, los responsables de la prestación del servicio de limpia pública, si bien cuentan con opciones de solución a problemas específicos que surgen en el desarrollo de sus actividades y más aún, en la planeación de nuevos procesos para la mejora del servicio, se enfrentan a la interrogante: ¿cuál de ese abanico de posibilidades proporcionados por la ingeniería, es la mejor solución a su problema? La respuesta puede tener connotaciones de carácter sumamente práctico y ser aplicadas a la solución de problemas operativos inmediatos o bien ser motivo de un análisis más detallado que requiera incluso del auxilio de técnicas complementarias, tales como pudiera ser la ingeniería financiera. En términos generales, la selección del método más adecuado para el tratamiento y la disposición final de residuos sólidos municipales, se llevará a cabo con el apoyo de los siguientes criterios: Técnicos

Económicos:

Sociales:

            

Volumen de residuos sólidos Tipo de proceso Residuos generados en los procesos Características de la región Controles ambientales exigidos por la legislación vigente. Costos de inversión Costos de operación Costos de mantenimiento Período de vida útil * Desarrollo de industrias satélite. Participación ciudadana Política laboral * Nivel de capacitación.

119

Capítulo 8. Criterios de Selección

8.1 Técnicos 8.1.1 Volumen de Residuos Sólidos Este parámetro es el que reviste mayor importancia en la selección del método de tratamiento y disposición final ya que del volumen actual de residuos sólidos producidos en una región y de su proyección en el futuro dependen todas las consideraciones necesarias para la evaluación de costos y beneficios derivados del método seleccionado; es decir, el volumen producido determinará la curva de demanda potencial bajo lo cual se define el tipo de proceso a utilizar, el tamaño de la infraestructura requerida y el nivel tecnológico. A manera de ejemplo, en un municipio que genera tres toneladas al día de residuos sólidos, no sería posible pensar en implementar un sistema de separación mecánica y la construcción de plantas de tratamiento, en cambio en una ciudad que genere 500 toneladas al día es indispensable el pensar en la implementación de métodos que permitan aprovechar la energía y subproductos potenciales de esos residuos sólidos.

8.1.2 Tipo de Proceso Cada método que sea identificado como factible de aplicar a un municipio en particular, tendrá que ser revisado en cuanto a la accesibilidad de los procesos que emplea, esto quiere decir que el proceso más complejo o más sencillo no debe ser rechazado o aceptado por sí mismo, sino que es recomendable medir sus posibilidades de aplicación y los resultados que de éste se esperen obtener. En este punto es necesario tomar en cuenta la participación ciudadana en la separación de residuos en fuente con la finalidad de simplificar los procesos de tratamiento y aprovechar al máximo las posibilidades de reciclamiento de los componentes de los residuos sólidos.

8.1.3 Residuos Generados en los Procesos Cualquier proceso que se aplique en el tratamiento o disposición final de residuos sólidos, generará una serie de componentes ya sea de tipo sólido, líquido o gaseoso; por lo que también deberá tomarse en consideración tanto la cantidad como la composición de estos residuos finales para determinar si pueden ser aprovechados en alguna actividad económica, como el caso del biogás en los rellenos sanitarios, o bien para conocer con anticipación el tipo de manejo que requerirán para cumplir en todo momento con las normas ambientales aplicables.

8.1.4 Características de la Región Una ciudad o municipio en particular puede estar localizado en una región que tenga otras localidades de características similares y que con adecuados canales de comunicación, permitan la conjunción de esfuerzos y recursos para adoptar métodos de tratamiento y/o disposición final más estables a mediano y largo plazo. Un ejemplo de lo anterior sería el caso en el que un municipio adopte la construcción de un relleno sanitario, pero que por el volumen de los residuos sólidos generados en él no sea rentable llevar a cabo procesos de tratamiento. Comparativamente, el mismo sitio destinado al relleno sanitario puede ser compartido por un número mayor de municipios y además aumentar el volumen de residuos de tal manera que se justifique la 120

SEDESOL realización de algún tipo de tratamiento con el consecuente aprovechamiento de los componentes que de otra manera serían abandonados en el relleno sanitario.

8.1.5 Controles Ambientales Exigidos por la Legislación Vigente Debido al creciente interés de la sociedad a nivel mundial por la restauración del equilibrio del medio ambiente y aún por evitar en lo posible su degradación, el sector del manejo de residuos sólidos se encuentra en permanente evolución dando como resultado que la normatividad se torne más estricta y por consecuencia los procesos que se relacionan con el tratamiento y disposición final incorporan nuevas tecnologías, lo que tiende a elevar sus costos tanto de inversión como de mantenimiento. Es por ello que dentro de los criterios de selección deberá tomarse muy en cuenta la flexibilidad que muestren los procesos en cuanto a la adecuación de nuevas técnicas.

8.2 Económicos 8.2.1 Costos de Inversión En todo momento el desembolso de recursos económicos es motivo de profundas reflexiones, pero en la situación por la que actualmente atraviesa nuestro país, esta situación adquiere mayor relevancia ya que los recursos financieros son escasos y se obtienen a un costo muy elevado. Por ello, en la selección de los métodos de tratamiento y disposición final deben considerarse el volumen de los recursos financieros necesarios tanto como su aplicación a través del tiempo. En la Cuadro 8.1. se muestran los costos de inversión y de operación y mantenimiento para diferentes métodos de tratamiento y disposición final.

8.2.2 Costos de Operación Este costo está muy relacionado con el tipo de insumos que el método seleccionado necesita para su funcionamiento como: - Combustibles - Reactivos - Catalizadores - Mano de obra. Existe la posibilidad de equilibrar un costo de inversión elevado con costos de operación relativamente bajos, aunque esta relación puede darse de manera inversa, por ello es importante que dentro de los criterios de selección se tomen en cuenta los costos de manera detallada.

121

Capítulo 8. Criterios de Selección

8.2.3 Costos de Mantenimiento El comportamiento de los costos de mantenimiento es muy similar a los costos de operación, esto es, serán erogados a lo largo de la vida útil del proyecto y están estrechamente ligados con la calidad de los equipos y en general de la infraestructura adquiridos, también influirá de manera decisiva si las partes de refacción son de origen nacional o de importación, no sólo por las implicaciones de la variación en el tipo de cambio, sino también por el nivel de inventarios que es recomendable tener en almacén a fin de evitar una interrupción en la operación a causa de alguna maquinaria o equipo que esté fuera de servicio.

8.2.4 Período de Vida Útil Al efectuar una inversión deberá ser considerado el tiempo en que la maquinaria o los equipos estarán en servicio ya que con períodos de amortización más largos disminuye el nivel del costo de operación y permite programar la reposición de los mismos o bien el traslado de los sitios de tratamiento o disposición final en el caso de que exista algún rechazo por la sociedad, sobre todo pensado en el crecimiento de la mancha urbana.

8.2.5 Desarrollo de Industrias Satélite Es frecuente que los métodos seleccionados de tratamiento o disposición final se conviertan en oferentes de subproductos que puedan convertirse en materia prima o insumos de industrias que aprovechen este potencial existente en los residuos sólidos, generando con ello un beneficio social al crear nuevas fuentes de empleo y al medio ambiente por requerir de menor cantidad de productos cuyo origen puede ser tanto de naturaleza renovable como no renovable.

8.3 Sociales 8.3.1 Participación Ciudadana Existen métodos de tratamiento y disposición final de residuos sólidos en los cuales la participación ciudadana determina de manera directa su rentabilidad y por lo tanto la aplicación o no aplicación de dicho método; aunque de hecho la participación ciudadana impacta en todos los métodos detallados en el presente manual, es más patente en el reciclamiento, el cual con una pobre participación ciudadana puede llegar a ser tan costoso que sea más conveniente no aplicarlo con la consecuente pérdida de los materiales susceptibles de aceptar el reciclamiento y el mayor volumen de residuos destinados a algún tipo de disposición final, lo que resulta a la larga, en un costo mayor para la ciudadanía. Por ello es conveniente incluir en los criterios de selección el grado de participación ciudadana que esté presente o se espere lograr en función de la comunicación y concientización que tanto las autoridades municipales como los responsables del organismo de limpia pública dirijan hacia la comunidad.

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8.3.2 Política Laboral En algunos municipios del país puede adoptarse como política de gobierno, el impulsar la generación de empleos lo que influiría enormemente en la selección de un método de tratamiento o disposición final que haga uso intensivo de mano de obra sobre otro método de similares características pero altamente tecnificado, esta premisa resultaría aplicable tanto en organismos que dependen directamente del H. Ayuntamiento como aquellos que estén a cargo de la iniciativa privada la cual podría negociar algún tipo de estímulo fiscal en su aplicación.

8.3.3 Nivel de Capacitación Este concepto está íntimamente relacionado con el nivel de tecnología aplicada en el método que se esté analizando puesto que será necesario informarse si en el municipio existe suficiente mano de obra tanto para operar la maquinaria y equipo como para su mantenimiento, ya que de otra manera, esta mano de obra calificada tendría que llevarse de otras regiones con el consecuente incremento en los costos de operación. Con los criterios de selección explicados en párrafos anteriores se reduce considerablemente el espectro de posibilidades en la aplicación de una solución al tratamiento y/o disposición final de residuos sólidos, hasta definir dos o tres alternativas viables de las cuales las autoridades municipales podrán efectuar una selección con cierto margen de seguridad; sin embargo debido al volumen de recursos que se tendría que invertir, es recomendable aplicar la técnica de "evaluación de proyectos" como criterio final de decisión. La evaluación de proyectos tiene como característica principal aplicar técnicas de ingeniería financiera en las cuales quedan incluidos los datos definidos, en los criterios técnicos, económicos y sociales, en otras palabras, los datos definidos en los criterios antes expuestos, son utilizados como insumos para llegar a resultados de fácil comparación, como lo es la tasa interna de rendimiento. Este proceso quedaría esquematizado en la Figura 8.1.

FIGURA 8.1

PROCESO DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE TRATAMIENTO Y/O DISPOSICIÓN ÓPTIMO EN UN SISTEMA DE LIMPIA PÚBLICA MUNICIPAL PROYECTOS FACTIBLES

A CRITERIOS .Tecnicos . Economicos

DEFINICION DE METODOS APLICABLES

B

. Sociales

INGENIERIA FINANCIERA

SELECCION DEL PROYECTO MAS RENTABLE DESDE EL PUNTO DE VISTA ECONOMICO Y SOCIAL

C

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Capítulo 8. Criterios de Selección

TABLA COMPARATIVA CON DATOS AUXILIARES EN LA SELECCIÓN DEL METODO DE TRATAMIENTO Y/O DISPOSICIÓN FINAL A EMPLEAR, APLICADOS A UN VOLUMEN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES DE 300 TONELADAS AL DÍA.

CUADRO 8.1

COSTOS DE INVERSIÓN METODO

Tiradero a cielo abierto (2)

Relleno Sanitario (3)

Compostaje (3)

Incineración (3)

Pirólisis Recuperación y comercialización (3)

FUENTE: 124

COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

INVERSIÓN MAS COSTOS DE OPERACIÓN EN 10 AÑOS

VIDA ÚTIL

LIMITANTE PRINCIPAL

Fuente de contaminación de aire, agua y suelo Existencia de superficie suficiente y suelos impermeables (arcillosos) Ausencia de demanda real o por falta de información a demandantes Elevado costo de inversión, baja flexibilidad al aumento de capacidad instalada Se encuentra en etapa de desarrollo tecnológico Altos costos en el proceso de selección de materiales (1) (2) (3) (4)

UNITARIOS US $/t/d

TOTAL MILES US $

% (1)

UNITARIOS US $/TON

ANUALES MILES US $

MILES US $

% (1)

AÑOS

1,609.00

482.70

7.49

3.00

328.50

3,767.70

31.62

10

21,468.00

6,440.40

100.00

5.00

547.30

11,915.40

100.00

10

2,147.00

644.10

10.00

20.00

2,190.00

22,544.10

189.20

10

214,864.00

64,405.20

1,000.00

40.00

4,380.00

108,205.20

908.11

20,800.00

6,240.00

96.89

8.00

876.00

15,000.00

125.89

10

12,883.00

3,864.90

60.01

15.00

1,642.50

20,289.90

170.28

10

10

Porcentaje calculado tomando como referencia los costos de relleno sanitario Cálculo aproximado “La Incineración de Basura” del Congreso Los Residuos Sólidos y Peligrosos ¿Recurso o Desperdicio? AMCRESPAC, 1991. Handbook of Solid Waste, Disposal, material and Energy Recovery, Joseph L. Pavoni, Van Nostrand Reinhold Environmental Engineering Series. Pp 424 y 425.

Capítulo 8. Criterios de Selección

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Acción microbiana. Proceso de degradación de la materia orgánica en los residuos sólidos, debido principalmente a la acción de bacterias y hongos que la hidrolizan y oxidan mediante enzimas. Acuífero. Es cualquier formación geológica por la que circulan o se almacenan aguas subterráneas, que puedan ser extraídas para su explotación, uso o aprovechamiento. Administración. Proceso de planear, organizar, dirigir y controlar el trabajo de los miembros de la organización y de utilizar todos los recursos disponibles de ella para alcanzar las metas establecidas, obteniendo el mayor rendimiento o produciendo el mejor efecto. Aeróbico. Proceso u organismo que puede llevarse a cabo o existir únicamente en presencia de oxígeno. Agente activo tóxico. Cualquier elemento, sustancia o mezcla de sustancias que al incorporarse a los organismos o ecosistemas produce efectos adversos. Agua subterránea. Es el agua que se encuentra en el subsuelo, en formaciones geológicas parcial o totalmente saturadas. Aguas de escurrimiento. Agua que no penetra en el suelo o lo hace lentamente y corre sobre la superficie del terreno después de una lluvia. Aireación. Inclusión del oxígeno de la atmósfera, por medios naturales o mecánicos, para la degradación por vía aerobia de los residuos biodegradables. Almacenamiento. La acción de retener temporalmente los residuos sólidos en tanto se procesan para su aprovechamiento, se entregan al servicio de recolección o se disponen. Ambiente. El conjunto de elementos naturales o inducidos por el hombre, que interactúan en un espacio y tiempo determinados. Anaerobio. Condición en la que no existe oxígeno libre. Organismo o proceso que requiere la ausencia de aire o de oxígeno para existir o llevarse a cabo. Aprovechamiento. Al hablar de residuos sólidos municipales, se refiere al potencial económico y energético de uso que tienen los residuos. Áreas naturales protegidas. Las zonas del territorio nacional y aquellas sobre las que la nación ejerce su soberanía y jurisdicción, en que los ambientes originales no han sido significativamente alterados por la actividad del hombre, y que han quedado sujetas al régimen de protección. Basura. Se entiende por basura todo residuo sólido o semisólido que carece de valor para su poseedor, con excepción de excretas de origen humano o animal. Están comprendidos en la misma definición los desperdicios, desechos, cenizas, elementos de barrido de calles, residuos industriales, de establecimientos hospitalarios y de plazas de mercado, entre otros. Biodegradables. Cualidad que tiene la materia orgánica, para ser descompuesta o degradada, en unidades menores y menos contaminantes, por los sistemas biológicos. Biogas. Gas producido por la descomposición de la materia orgánica. El gas metano es un componente de este biogas que se produce con la putrefacción de la basura en tiraderos y rellenos sanitarios. Es tóxico e inflamable.

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Glosario Características biológicas. Contenido de organismos en los residuos sólidos, medido a través de indicadores, tales como: número más probable (NMP), cuenta en placas y resultados de ensayos biológicos. Características físicas. Propiedades que definen el estado de la materia que constituye a todo residuo sólido, así como aquéllas que no alteran o modifican su naturaleza y composición. Los parámetros más empleados para determinarlas son: densidad, humedad y poder calorífico. Características químicas. Propiedades que definen la potencialidad de la materia contenida en todo tipo de residuos sólidos para transformarse, cambiar su energía o alterar su estado. Los parámetros más empleados para determinarlas son: pH, contenido orgánico total, carbono total, fósforo total, nitrógeno total, relación carbono-hidrógeno, cenizas, demanda bioquímica de oxígeno (DBO), azufre, sales, ácidos, bases y metales pesados. Carga hidráulica. Es la energía presente en un acuífero, normalmente tiene dos componentes: a) la carga relacionada con la elevación con respecto a un punto de referencia que es normalmente el nivel medio del mar; y b) la carga de presión, o presión de poro. Cenizas. Producto final de la combustión de los residuos sólidos. Centros de acopio. Es el lugar donde se juntan limpios y clasificados los residuos, principalmente de lenta o nula degradación biológica: papel, cartón, metales, plástico, vidrio y otros productos. Composta. Es el producto obtenido del composteo que puede ser utilizado como mejorador orgánico de suelos. Composteo. Es el proceso de estabilización biológica de la fracción orgánica de los residuos sólidos, bajo condiciones controladas para obtener un mejorador orgánico de suelos. Conductividad hidráulica. Es la propiedad de un medio geológico de permitir el flujo de agua subterránea en un acuífero o acuitardo, considerando las condiciones de densidad y viscosidad del agua. Contaminación. Es la presencia en el ambiente de elementos que degradan su calidad o le causan un desequilibrio. Contaminante. Todo elemento, materia, sustancia, compuesto, así como toda forma de energía térmica, radiaciones ionizantes, vibraciones o ruido que al incorporarse o actuar en cualquier elemento del medio físico, alteran o modifican su estado y composición, o bien afectan la flora, la fauna o la salud humana. Contaminantes no reactivos. Son los contaminantes que viajan en solución, a la misma velocidad lineal que el agua subterránea. No sufren reacciones químicas ni biológicas con el medio granular. Contenedor. Recipiente, en el que se depositan los residuos sólidos para su almacenamiento temporal o para su transporte. Control. Inspección, vigilancia y aplicación de las medidas necesarias para el cumplimiento de las disposiciones establecidas. Degradable. Cualidad que presentan determinadas substancias o compuestos para descomponerse gradualmente por medios físicos, químicos o biológicos. Densidad de la basura. (Peso volumétrico). Es la relación entre el peso y el volumen ocupado. La basura tiene una densidad, dependiendo del estado de compresión. Como referencia pueden ser adoptados los siguientes valores: Dr = 150 - 300 kg/m3 densidad en recipiente de basura, Dv = 250 - 500 kg/m3 densidad en vehículo recolector, Drsm = 400 600 kg/m3 densidad en relleno sanitario manual, y DrsM = 700 - 800 kg/m3 densidad en relleno sanitario mecanizado. Descripción estratigráfica. Es la descripción de los estratos del subsuelo en cuanto a sus propiedades físicas, químicas e hidráulicas, de acuerdo al código de nomenclatura estratigráfica vigente. Desequilibrio ecológico. La alteración de las reacciones de interdependencia entre los elementos naturales que conforman un ecosistema, que afecta negativamente la existencia, transformación y desarrollo del hombre y demás seres vivos.

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SEDESOL Disposición final. La acción de depositar permanentemente los residuos en sitios y condiciones adecuados para evitar daños al ambiente. Ecosistema. Es un conjunto formado por comunidades de plantas y animales de diferentes especies que actúan e interactúan. El ecosistema es la unidad fundamental de la biosfera y constituye el nivel de organización en que se integran elementos bióticos y abióticos en el espacio y en el tiempo. Eliminación. Con relación a los residuos sólidos municipales no hay una eliminación total, pero sí pueden ser manejados para que su transformación no altere el ambiente. Equilibrio ecológico. Relación de interdependencia entre los elementos que conforman un ecosistema y que hace posible la existencia, transformación y desarrollo del hombre y demás seres vivos. Falla activa. Son aquellas fallas que han sufrido desplazamiento durante el Holoceno (último millón de años). Falla. Es cuando se producen desplazamientos relativos de una parte de la roca con respecto a la otra, como resultado de los esfuerzos que se generan en la corteza terrestre. Fauna nociva. Especies animales que por condiciones ambientales incrementan su población llegando a convertirse en plaga, vectores potenciales de enfermedades infecto contagiosas o causantes de daños a las actividades o bienes humanos. Fauna silvestre. Conjunto de especies animales que subsisten en condiciones naturales. Fermentación. Cambio químico sufrido por ciertas sustancias orgánicas por la acción de enzimas microbianas. Flora silvestre. Conjunto de especies vegetales que existen en condiciones naturales. Fracción de carbono orgánico. La fracción de carbono orgánico se refiere al porcentaje de carbono orgánico en el suelo, derivado de restos de plantas. Es importante en la retención de contaminantes orgánicos. Fractura. Es una discontinuidad en las rocas producida por un sistema de esfuerzos. Generación. Cantidad de residuos sólidos originados por determinada fuente, en un intervalo específico de tiempo. Geofísica. La ciencia que estudia las propiedades físicas de la tierra y el conocimiento de la estructura geológica de los materiales que la constituyen. Geología. Es el estudio de la formación, evolución, distribución, correlación y comparación de los materiales terrestres. Hidrogeología Es el conjunto de actividades tales como perforaciones, determinación de la recarga, profundidades a nivel estático, interacción química agua-roca y propiedades hidráulicas que permiten conocer y localizar los sistemas de aguas subterráneas, su dirección y velocidad de movimiento. Hidrología. La ciencia que estudia los componentes primarios del ciclo hidrológico y su relación entre sí. Considera la interacción y dinámica de la atmósfera con cuerpos de agua superficial tales como ríos, arroyos, lagunas, lagos, etc. Humus. Es la materia orgánica presente en el suelo; procede de la descomposición progresiva de los restos vegetales y animales que se depositan en el suelo y que son degradados por la acción de hongos y bacterias. Impacto ambiental. Modificación del ambiente ocasionada por la acción del hombre o la naturaleza. Incineración. Proceso para tratar los residuos sólidos mediante una combustión controlada. Índice de generación. Total de toneladas producidas, recolectadas y dispuestas por unidad de tiempo divididas por el número de habitantes. La generación per-capita anual es el total de toneladas generadas en un año divididas por la población de residentes del área.

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Glosario Infiltración. Introducción suave de un líquido entre los poros de un sólido referido al agua, el paso lento de ésta a través de los intersticios del suelo y del subsuelo. Limpia Pública. Es el servicio de limpieza consistente en almacenamiento, barrido, recolección, transporte, transferencia, tratamiento y disposición final de los residuos generados en los asentamientos humanos, bajo ciertas normas técnicas. También se le conoce como aseo urbano. Lixiviado. Líquido proveniente de los residuos, el cual se forma por reacción, arrastre o percolación y que contiene, disueltos o en suspensión, componentes que se encuentran en los mismos residuos. Manejo integral de residuos sólidos. El manejo de residuos sólidos, basado en una combinación de técnicas y metodologías para la reducción en la fuente, el aprovechamiento o reciclaje y la disposición de los mismos. Monitoreo. Conjunto de actividades cuyo objetivo es vigilar y evaluar la calidad y el comportamiento de un determinado elemento del ambiente. Muestra. Parte representativa de un universo o población finita obtenida para conocer sus características. Nivel freático. La superficie de agua que se encuentra en el subsuelo bajo el efecto de la fuerza de gravitación y que delimita la zona de aireación de la de saturación. Nivel piezométrico. Es el valor de la carga hidráulica observado de un acuífero o acuitardo a diferente profundidad en el mismo y en el medio saturado. Norma Oficial Mexicana (Ecológica). Es el conjunto de reglas científicas o tecnológicas emitidas por el Instituto Nacional de Ecología y establece los requisitos, especificaciones, condiciones, procedimientos, parámetros y límites permisibles que deberán observarse en el desarrollo de actividades o durante el uso y destino de bienes que causen o puedan causar desequilibrio ecológico o daño al ambiente; además, uniforma principios, criterios, políticas y estrategias en la materia. Ordenamiento ecológico. Proceso de planeación dirigido a evaluar y programar el uso del suelo y el manejo de los recursos naturales. Parámetros hidráulicos. Son la conductividad hidráulica, la porosidad, la carga hidráulica, los gradientes hidráulicos de una unidad hidrológica, así como su coeficiente de almacenamiento. Pepena. Actividad económica informal que consiste en buscar y recuperar subproductos entre los residuos sólidos para su aprovechamiento. Pepenador. Persona que remueve materiales de manera informal e ilegal, en cualquier fase del sistema de limpia pública y posteriormente los vende a intermediarios. Percolación. Es el movimiento descendente de agua a través del perfil del suelo debido a la influencia de la gravedad. Permeabilidad. La propiedad que tiene una sección unitaria de terreno para permitir el paso de un fluido a través de ella sin deformar su estructura bajo la carga producida por un gradiente hidráulico. Peso volumétrico. Peso de los residuos sólidos contenidos en una unidad de volumen. Pirólisis. Descomposición fisicoquímica del material degradable de los residuos sólidos, debido a la acción de la temperatura en una atmósfera deficiente de oxígeno. Porosidad efectiva. Es la relación del volumen de vacíos o poros interconectados de una roca o suelo dividido por el volumen total de la muestra. Potencial de contaminación. Es la interacción entre el tipo, intensidad, disposición y duración de la carga contaminante con la vulnerabilidad del acuífero; está definida por las condiciones de flujo del agua subterránea y las características físicas y químicas del acuífero.

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Precipitación. Agua atmosférica que cae al suelo en estado líquido o sólido, tal como la lluvia, nieve y granizo. La intensidad y frecuencia de la precipitación deben ser consideradas en el diseño y la construcción del relleno sanitario, para establecer las dimensiones adecuadas de los sistemas de drenaje. Preservación. Conjunto de actividades y medidas para mantener las condiciones que propician la evolución y continuidad de los procesos naturales en el ecosistema. Prevención ambiental. Conjunto de disposiciones y medidas anticipadas para evitar el deterioro del ambiente. Reciclaje. Proceso mediante el cual ciertos materiales de la basura se separan, escogen, clasifican, empacan, almacenan y comercializan para reincorporarlos como materia prima al ciclo productivo. Recolección. Acción de tomar los residuos sólidos de sus sitios de almacenamiento, para depositarlos en el equipo destinado o conducirlos a las estaciones de transferencia, instalaciones de tratamiento o sitios de disposición final. Recuperación. Actividad relacionada con la obtención de materiales secundarios, bien sea por separación, desempaquetamiento, recogida o cualquier otra forma de retirar de los residuos sólidos algunos de sus componentes para su reciclaje o reuso. Recurso natural. Elemento natural susceptible de ser aprovechado en beneficio del hombre. Relleno sanitario. Método para la disposición de los residuos sólidos municipales, que se depositan, esparcen o compactan al menor volumen práctico posible y se cubren con una capa de tierra al término de las operaciones del día. Residuo peligroso. Todo aquel que por sus características físicas, químicas y biológicas, pueda representar un daño para el ambiente o la salud humana. Esta condición la determina la prueba CRETIB establecida en la legislación mexicana (CRETIB: Corrosivo, Reactivo, Explosivo, Tóxico, Inflamable o Biológico-infeccioso). Residuo potencialmente peligroso. Todo aquél que por sus características físicas, químicas y biológicas, se presume que pueda representar un daño para el ambiente. Conforme a las Normas Oficiales Mexicanas se deberá practicar al residuo la prueba CRETIB y definir si es o no peligroso. Residuo sólido comercial. Residuo generado en establecimientos comerciales y mercantiles, tales como: almacenes, depósitos, hoteles, restaurantes, cafeterías y plazas de mercado. Residuo sólido doméstico. Residuo generado en actividades realizadas en viviendas o en cualquier establecimiento similar. Residuo sólido industrial. Aquél que se genera en cualquiera de los procesos de extracción, beneficio, transformación y producción. Residuo sólido infecto-contagioso. Aquél que por sus características y composición puede ser vehículo de infección. Residuo sólido municipal. El residuo sólido que proviene de actividades que se desarrollan en casa-habitación, sitios y servicios públicos, demoliciones, construcciones establecimientos comerciales y de servicios, así como residuos industriales que no se deriven de su proceso. Residuo sólido. Cualquier residuo que posea suficiente consistencia para no fluir por sí mismo. Residuo. Cualquier material orgánico o inorgánico generado en los procesos de extracción, beneficio, transformación, producción, consumo, utilización o tratamiento, cuya calidad no permite incluirlo nuevamente en el proceso que lo generó. Residuos incompatibles. Aquéllos que al combinarse y/o mezclarse producen reacciones violentas o liberan sustancias peligrosas.

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Glosario Residuos sólidos municipales. Conjunto de residuos generados en casa habitación, parques, jardines, vía pública, oficinas, sitios de reunión, mercados, comercios, bienes inmuebles, demoliciones, construcciones, instalaciones, establecimientos de servicio y en general todos aquéllos generados en actividades municipales que no requieran técnicas especiales para su control, excepto los peligrosos y potencialmente peligrosos de hospitales, clínicas, laboratorios y centros de investigación. Reuso. Retorno de un bien o producto a la corriente económica para ser utilizado en forma exactamente igual a como se utilizó antes, sin cambio alguno en su forma o naturaleza. Riesgo. Probabilidad de que se registre un daño. Saneamiento. Control de todos los factores del ambiente físico del hombre que ejercen o pueden ejercer un efecto pernicioso en su desarrollo físico, su salud y su supervivencia. Selección. Método por el cual se separan los residuos sólidos con base en una clasificación previamente establecida. Sistema de flujo. Es definido por la dirección de flujo que sigue el agua subterránea, considerando las zonas de recarga y descarga, las cargas y gradientes hidráulicos a profundidad y el efecto de fronteras hidráulicas. Incluye además la interacción con el agua superficial y comprende sistemas locales, intermedios y regionales. Subproductos. Constituyentes de los residuos sólidos que pueden ser comercializados. Talud. Es la inclinación formada por la acumulación de fragmentos del suelo con un ángulo de reposo del material del terreno de que se trate. Tiradero a cielo abierto. El tiradero más primitivo, representa graves inconvenientes porque constituye una fuente de enfermedades infecciosas y una fuente de contaminación ambiental. Tratamiento. Proceso de transformación física, química o biológica de los residuos sólidos que procura obtener beneficios sanitarios o económicos, reduciendo o eliminando sus efectos nocivos. Unidades litológicas. Conjunto de materiales geológicos compuestos predominantemente de cierta asociación de minerales que tienen un origen común. Vectores. Organismos que intervienen en la transmisión de enfermedades, llevando el agente patógeno de un enfermo a una persona sana. Vida útil. Período en que el relleno sanitario estará apto para recibir basura continuamente. El volumen disponible por rellenar es el que habrá entre la superficie original del terreno, después de su preparación para empezar a recibir basura y la superficie final del proyecto. En el cálculo de la vida útil intervienen una serie de variables que deben ser evaluadas para lograr un proyecto técnico y económicamente viable. Volumen de extracción. Se refiere a la cantidad de agua subterránea que se extrae de un acuífero a través de pozos o norias. Zona de inundación. Área sujeta a variaciones de nivel de agua por arriba del nivel del terreno asociadas con la precipitación pluvial, el escurrimiento y las descargas de agua subterránea. Zona de saturación. El área que se caracteriza por tener sus poros o fracturas llenas de agua, su límite superior corresponde al nivel freático y su límite inferior es una unidad impermeable. Zona no saturada. Es el espesor que existe entre la superficie del terreno y el nivel freático. Es equivalente a la profundidad del nivel freático.

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