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1
INDICE GENERAL AGRADECIMIENTOS ..................................................................................................................... 7
DEDICATORIAS .............................................................................................................................. 8
RESUMEN ......................................................................................................................................... 9
SUMMARY ........................................................................................................................................ 9
ANTECEDENTES .......................................................................................................................... 10
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 12
OBJETIVOS......................................................................................................................................... 14
General .......................................................................................................................................... 14
Particulares ................................................................................................................................... 14
METODOLOGIA ................................................................................................................................. 14
LOS DESECHOS: ORIGEN, COMPOSICIÓN, MÉTODOS DE ANALISIS, PROPIEDADES Y PELIGROS ... 15
Definición de desecho. -desechos especiales-Nomenclatura de desechos ................................ 15
Clases de análisis .......................................................................................................................... 17
Uso energético de los desperdicios ............................................................................................. 17
Métodos de caracterización ......................................................................................................... 18
Origen ............................................................................................................................................ 19
Composición química ................................................................................................................... 19
Propiedades peligrosas de los desperdicios ................................................................................ 20
APROVECHAMIENTO DE DESECHOS SÓLIDOS EN LA CIUDAD DE MEXICO Y SU AREA METROPOLITANA. ............................................................................................................................ 21
Propuestas .................................................................................................................................... 22
Áreas de confinamiento propuestas por la SEMARNAT. .............................................. 23
EMPRESA: TECNOLOGÍA AMBIENTAL ESPECIALIZADA, S.A. DE C.V. ................... 23
EMPRESA: SISTEMAS DE DESARROLLO SUSTENTABLE, S.A. DE C.V. ................ 24
EMPRESA: CIBA-GEIGY MEXICANA, S.A. DE C.V. (PLANTA ATOTONILQUILLO) . 25
EMPRESA: *RESIDUOS INDUSTRIALES MULTIQUIM, S.A. DE C.V. .......................... 25
PRINCIPIOS DE COMPOSTEO ............................................................................................................ 26
PROCESO DE COMPOSTEO ........................................................................................................... 26
Temperatura ................................................................................................................................. 28
Humedad ....................................................................................................................................... 28
Aireación ....................................................................................................................................... 28
Relación carbón/nitrógeno (c/n) ................................................................................................. 28
Ecología microbiana en el proceso de composteo ...................................................................... 29
UTILIZACIÓN DE COMPOSTA URBANA PARA LA PRODUCCIÓN DE HONGOS COMESTIBLES ......... 29
2
BIOSUCESIÓN EN EL BIODIGESTOR .................................................................................................. 30
Biogás (metano) ............................................................................................................................ 31
Fundamentos ................................................................................................................................ 32
MANEJO DE DESECHOS SOLIDOS ..................................................................................................... 34
REDUCIR, RECICLAR Y REUSAR. .................................................................................................... 34
Disposición de desechos sólidos .................................................................................................. 35
Tipos de residuos sólidos ............................................................................................................. 36
Residuos agrarios .......................................................................................................................... 36
Residuos mineros e industriales .................................................................................................. 37
Residuos peligrosos ...................................................................................................................... 37
Residuos urbanos ......................................................................................................................... 37
LA GESTIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ......................................................................................... 38
Recogida ........................................................................................................................................ 38
Transporte..................................................................................................................................... 38
Tratamiento .................................................................................................................................. 38
TRATAMIENTOS DE LA BASURA ....................................................................................................... 39
Composta o abonos ...................................................................................................................... 39
Incineración .................................................................................................................................. 39
Depósitos o tiraderos abiertos ..................................................................................................... 42
Depósitos o tiraderos sanitarios .................................................................................................. 42
LA BASURA URBANA Y SU PROBLEMÁTICA ..................................................................................... 43
RELLENOS SANITARIOS ..................................................................................................................... 46
Selección del sitio ......................................................................................................................... 46
Diseño de los tiraderos sanitarios ................................................................................................ 49
Problema de los rellenos sanitarios ............................................................................................. 49
Monitoreo de contaminación ...................................................................................................... 49
Monitoreo de pozos ..................................................................................................................... 50
SITIOS LIBRES .................................................................................................................................... 50
Aplicación de la tierra ................................................................................................................... 51
DEPÓSITOS DE DESPERDICIO PROFUNDO ....................................................................................... 51
Viabilidad y sitios de consideración ............................................................................................. 52
Consideraciones factibles del sitio en general ............................................................................ 52
INCINERACIÓN DE DESECHOS QUIMICOS PELIGROSOS .................................................................. 53
MANEJO DE DESECHOS RADIACTIVOS ............................................................................................. 53
TIRADERO OCEÁNICO ....................................................................................................................... 54
3
POLITICAS Y ESTRATEGIAS EN ELMANEJO DE LOS DESECHOS ........................................................ 57
Opciones posibles ......................................................................................................................... 57
Prevención de desechos ............................................................................................................... 57
ESTRATEGIAS DE LAS DISPOSICIONES FINALES ............................................................................... 58
Búsqueda de opciones para disposiciones finales ...................................................................... 58
Legislación y trámites administrativos ........................................................................................ 59
Estructura administrativa ............................................................................................................. 59
Instrumentos sociales y económicos ........................................................................................... 60
PREVENCIÓN Y ELIMINACIÓN DE LOS DESECHOS PELIGROSOS ...................................................... 60
Naturaleza y orígenes de las corrientes de desecho ................................................................... 60
Prevención .................................................................................................................................... 60
Reducción del volumen ................................................................................................................ 61
MANEJO DE DESECHOS POR EMPRESAS .......................................................................................... 61
Adquisición de datos .................................................................................................................... 61
Análisis de datos ........................................................................................................................... 62
EL PLAN DE UTILIZACIÓN PRODUCTIVA DE LOS RESIDUOS SOLIDOS CONSTA DE 4 GRANDES PASOS ................................................................................................................................................ 62
FACTORES TECNICOS EN EL MANEJO DE LOS DESECHOS ................................................................ 63
Recolección de desechos .............................................................................................................. 63
Lixiviados....................................................................................................................................... 63
Generación de gas en los rellenos ............................................................................................... 63
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS PARA LA PRODUCCION DE COMPOST ............ 65
Composta ...................................................................................................................................... 66
Aspectos microbiológicos ............................................................................................................. 66
Parámetros de operación ............................................................................................................. 67
Usos de la composta ..................................................................................................................... 67
INCINERACIÓN .................................................................................................................................. 68
Combustión de desechos ............................................................................................................. 69
Los parámetros de combustión .................................................................................................... 69
Aspectos ambientales .................................................................................................................. 70
DISPOSICIÓN DE LOS DRENAJES EN FOSAS SÉPTICAS ..................................................................... 71
MONTERREY III: PROYECTO DE AMPLIACIÓN DE GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A TRAVÉS DE LA BASURA................................................................................................................................... 71
¿En qué consiste el Proyecto Monterrey III? ............................................................................... 72
Perforaciones de pozos ................................................................................................................ 72
4
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO DE AMPLIACIÓN DE 12.72 A 16.96 MW DE LA INFRAESTRUCTURA DE BIOENERGÍA DE NUEVO LEÓN, S.A. DE C.V. PARA EL USO Y CAPTURA DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL RELLENO SANITARIO DE SIMEPRODE, EN EL MUNICIPIO DE SALINAS VICTORIA, NUEVO LEÓN. ...................................... 73
ANTECEDENTES ......................................................................................................................... 73
PERMISOS EN MATERIA AMBIENTAL Y DE RIESGO ................................................................. 74
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO .................................................................................... 74
INSTALACIONES ACTUALES ...................................................................................................... 75
PROYECTO DE AMPLIACIÓN ..................................................................................................... 75
BENEFICIOS CON EL PROYECTO. ............................................................................................... 77
DESECHOS SOLIDOS Y PELIGROSOS ................................................................................................. 77
DESPERDICIO DE RECURSOS ......................................................................................................... 77
PRODUCIR MENOS DESECHOS Y CONTAMINACIÓN ....................................................................... 82
SOLUCIONES: PRODUCCION MAS LIMPIA Y VENTA DE SERVICIOS EN LUGAR DE COSAS ............. 89
REUTILIZACIÓN ............................................................................................................................. 90
RECICLADO .................................................................................................................................... 91
ESTUDIO DE CASO: PLOMO Y DIOXINAS ........................................................................................ 100
REGULACION DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS EN ESTADOS UNIDOS ........................................... 102
SOLUCIONES: ALCANZAR UNA SOCIEDAD CON POCOS RECURSOS .............................................. 103
CONVERSION DE LA BASURA EN RECURSOS ................................................................................. 104
Eliminación de los desechos municipales sólidos...................................................................... 104
Mejora de los rellenos sanitarios ............................................................................................... 105
Ubicación de los nuevos rellenos ............................................................................................... 107
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS PARA LA OBTENCION DE ENERGIA: PROCESOS TERMICOS ....................................................................................................................................... 107
Combustión: generación de energía .......................................................................................... 109
Ventajas de la combustión ......................................................................................................... 109
Desventajas de la combustión ................................................................................................... 110
Ejemplo de una planta ................................................................................................................ 111
Costos de la eliminación de los desechos sólidos ..................................................................... 112
APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS POR RECICLADO .................................................... 113
SOLUCIONES.................................................................................................................................... 114
Reducción del volumen de los desechos ................................................................................... 114
Botellas retornables o no retornables ....................................................................................... 115
La solución del reciclaje .............................................................................................................. 115
Reciclaje municipal ..................................................................................................................... 116
5
Reciclaje de papel ....................................................................................................................... 117
Reciclaje de plásticos .................................................................................................................. 117
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS PARA LA OBTENCION DE ENERGIA: PROCESOS BIOLOGICOS .................................................................................................................................... 118
Digestión anaerobia ................................................................................................................... 118
Políticas públicas y manejo de desechos ................................................................................... 119
La perspectiva reguladora .......................................................................................................... 120
CONCLUSIONES ............................................................................................................................... 120
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................. 122
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Capacitación del personal del comedor central de la UACH en el curso "manejadores de
alimentos y bebidas" por parte de la COPRISEM (comisión para riesgos sanitarios del estado de
México). ................................................................................................................................. 23
Figura 2. Materia Orgánica destinada a composta, fotografía propia tomada en el comedor
central de la UACH. ................................................................................................................. 27
Figura 3. Desechos orgánicos; descomposición aeróbica y anaeróbica. .................................... 33
Figura 4. Distribución de los tipos de residuos ........................................................................ 37
Figura 5. Formas de tratamiento de los desechos .................................................................... 38
Figura 6. Desechos no reciclables del comedor central de la UACH, destinados al relleno
sanitario de San Vicente Chicoloapan. ..................................................................................... 47
Figura 7. Método de zona y zanja tomado de M.O.P.U, 1982. .................................................. 65
Figura 8. Planta de composta tomado de M.O.P.U, 1982. ........................................................ 68
Figura 9. Método de incineración, tomado de "Tratamiento y disposición final de residuos
sólidos municipales DECFI, México, 1992. ................................................................................ 70
Figura 10. Actividades de la empresa, tomado de Benlesa, 2009. ............................................ 76
Figura 11. Principales fuentes de desechos en Estados Unidos, tomado de la agencia de
protección medio ambiental. .................................................................................................. 78
Figura 12. Prioridades sugeridas para utilizar desechos sólidos................................................ 83
Figura 13. Prioridades sugeridas para utilizar desechos sólidos ............................................... 84
Figura 14. Fuentes de exposición al plomo para niños y fetos. ................................................. 85
Figura 15. Procesos de fabricación convencionales y diseño verde. ......................................... 86
6
Figura 16. Reciclado de cartón en el comedor central de la Universidad Autónoma Chapingo,
recolectado por el centro de acopio. ....................................................................................... 92
Figura 17. Centro de acopio de la UACH. ................................................................................. 93
Figura 18. Instalación general de recuperación de materiales tomado de Tyler Miller, 2007. .... 94
Figura 19. Incineradora de residuos generadora de energía con controles de contaminación. .. 97
Figura 20. Vertedero sanitario de tecnología de punta. ........................................................... 99
Figura 21. Composición de los desechos municipales de Estados Unidos, en 1994. ................. 105
Figura 22. Categorías de eliminación de desperdicios sólidos en Estados Unidos, en 1994. ..... 105
Figura 23. Características de un relleno sanitario moderno con medidas de seguridad ambiental.
............................................................................................................................................ 106
Figura 24. Procesos de gasificación tomado de Jarabo et al., 1999. ........................................ 108
Figura 25. Importaciones y exportaciones netas de desechos sólidos en Estados Unidos, en 1992.
............................................................................................................................................ 110
Figura 26. Esquema de la separación y la quema de materiales en una planta moderna de
combustión y generación de energía. .................................................................................... 112
Figura 27. Proceso de digestión anaerobia ............................................................................ 118
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Métodos para la reducción o eliminación de los desperdicios...................................... 17
Tabla 2. Componentes de la basura urbana ............................................................................. 30
Tabla 3. Componentes del biogás ............................................................................................ 32
Tabla 4. Materiales Tóxicos y Peligrosos Corrientes en los Hogares .......................................... 81
Tabla 5. Alternativas a los productos químicos comunes en los hogares. .................................. 88
7
AGRADECIMIENTOS
Primeramente a Dios por darme el regalo de la vida y permitirme llegar hasta este
momento tan grande.
A la Universidad Autónoma Chapingo, por darme la educación que siempre
anhele.
Al Dr. Diodoro Sánchez Granados, por su grandiosa participación y por facilitarme
sus conocimientos en el tema, observaciones y principalmente disponibilidad de
tiempo.
Al Dr. Francisco Alberto Domínguez, por su apoyo, conocimiento y observaciones
durante la elaboración del tema, su tiempo y su colaboración en la realización del
mismo.
Al Dr. Leopoldo Mohedano Caballero, por su colaboración en la elaboración de mi
tesis, por dedicarle tiempo a las revisiones de mi tesis. Por su gran participación
en la misma.
Al M.C. Javier Santillán Pérez, por su valiosa participación y su tiempo dedicado
en la realización de la misma.
Al BIOL. Antonio Cortez Jiménez, por su valiosa colaboración y por darme las
correcciones oportunas, por sus observaciones y su valioso tiempo.
8
DEDICATORIAS
A mi madre Antonia Carlos Solorio, por su valioso apoyo y su amor incondicional.
Por darme el privilegio de la vida y por enseñarme que todo esfuerzo tiene su
recompensa.
A mi padre Federico Peñaloza Herrera, por su comprensión y sus palabras tan
sabias, por su esfuerzo por que todo saliera bien, por su tiempo y dedicación a mis
estudios, por demostrarme que la solución en la vida es la educación.
A mis hermanos Isabel, Guadalupe, Fredy, Lizbeth, Paulina y por supuesto a
Federico Jr y Guillermo, quienes siempre fueron mi inspiración.
A mis abuelitos Wenceslao Peñaloza Huato y Mary Cruz Herrera Acosta. Quienes
con su experiencia en la vida y su apoyo incondicional supieron enviarme por el
camino del bien.
A mis tíos Demetrio, Juan Pablo, Mary Cruz, Bertha, Mirita, Amalia, Wenceslao Jr,
que con su apoyo lograron forjar lo que ahora soy.
A mis maestros, José Bladimiro Martínez Samagüey y Juan Pablo Ramos Cuna,
que sin ellos no descubriría lo maravilloso que es ser alguien en la vida y lo valiosa
que es la educación.
A mis amigos Francisco Antonio Perea Pimentel y Juan Nayver Pérez, por su
amistad incondicional y su gran apoyo.
9
RESUMEN
La basura es un problema de clase mundial en el que intervienen diversos factores
den la sociedad. Existen varios métodos para reducción del volumen de los
desperdicios. El objetivo del presente trabajo fue establecer las bases técnicas
para el manejo y manipulación de los desechos urbanos, así como describir los
diferentes tratamientos de la basura. Además de una recopilación de información
de diferentes años y de diferentes autores. En general todos los métodos de
reducción de la basura tienes sus ventajas y desventajas, todos contaminan en
alguna forma al ambiente, pero hay otros que contaminan menos y se obtienen
mejores resultados; es el caso de los rellenos sanitarios.
SUMMARY
Trash is a world class problem in which various factors affect society. There are
several methods for reducing the volume of waste. The objective of the present
work was to establish the technical bases for the management and manipulation of
the urban waste, as well as to describe the different treatments of the garbage. In
addition to a collection of information from different years and different authors. In
general all the methods of reduction of the trash have their advantages and
disadvantages, all contaminate the environment in some way, but there are others
that pollute less and obtain better results; Is the case of landfills.
10
ANTECEDENTES
Cada día es más grave el problema de la contaminación ambiental ocasionado por
el incremento en los desechos sólidos producidos por las comunidades del mundo.
El incremento en el crecimiento demográfico se ve reflejado en el aumento de la
cantidad de desechos sólidos y con ello, la gravedad y la dificultad para solucionar
el problema que con ello se crea.
Según cifras oficiales de 2011, en nuestro país se produjeron alrededor de 48
millones de toneladas anuales de residuos sólidos urbanos (RSU), de los cuales
se estima que el 80% se confina, ya sea en sitios controlados como son los
rellenos sanitarios y rellenos de tierra, y en sitios no controlados, que son los
tiraderos a cielo abierto. El restante 20% se compone de residuos que se reciclan
(5%), y una cantidad no cuantificada de basura que es tirada en barrancos, ríos,
terrenos baldíos o es incinerada a cielo abierto (Fernandez, 2013).
Por mandato constitucional, los municipios en México tienen a su cargo la función
de limpia, recolección, traslado, tratamiento y disposición final de los residuos
sólidos que la población genera. Si se toma en cuenta que el promedio estimado
de generación de basura per cápita es de 1 kg diario, se tiene una gran cifra de
más de 100 mil toneladas de RSU generadas diariamente en nuestro país, la cual
representa un verdadero reto, en especial para los municipios situados en áreas
densamente pobladas (Fernandez, 2013).
Los datos proporcionados por la SEMARNAT muestran que del mencionado 80%
de RSU que se va a confinamiento, el 75% se va a sitios en donde existe un
control y el 25% a tiraderos a cielo abierto donde no existe control alguno,
entendiendo por control todas aquellas acciones destinadas a mantener bajo
normas la emisión de gases y lixiviados del relleno. Esto es importante
mencionarlo, ya que la basura confinada tiende a descomponerse y formar gas
metano el cual, si no se recolecta adecuadamente en el sitio, se libera a la
atmósfera, teniendo un fuerte impacto sobre el calentamiento global (Fernandez,
2013).
11
Por otra parte, los lixiviados son los líquidos formados por el agua en el residuo,
que junto con las aguas de lluvia se percola a través de los residuos y arrastra una
gran cantidad de compuestos indeseables. Estos lixiviados requieren ser
manejados y tratados para evitar que lleguen a contaminar mantos acuíferos
subterráneos (Fernandez, 2013).
A nivel mundial, la generación per cápita de RSU no es muy diferente a la de
México, sin embargo, de entrada, se pueden consultar múltiples casos en los que
la generación de basura se convirtió en un problema de alto impacto, que ha
requerido de medidas urgentes para su solución. En general, en los llamados
“países industrializados”, la gestión de los RSU tiene un enfoque más avanzado
que en nuestro país y se transita un camino hacia a una gestión integral,
ejecutándose acciones tendientes a concientizar y educar a la población, así como
a establecer los llamados programas de las 3R (reducir, reutilizar y reciclar), para
eventualmente, mediante procesos de conversión termoquímica y de recuperación
de la energía, reducir prácticamente a cero la cantidad de residuales (Fernandez,
2013).
Esto se ha logrado mediante prohibiciones e incentivos incorporados en sus leyes
y normas. Por ejemplo, en países como Suiza, Suecia, Noruega, Holanda, Austria
y Bélgica existe una prohibición expresa para confinar en rellenos sanitaros
residuales que contengan poder calorífico aprovechable. Esto ha propiciado que
se desarrollen programas 3R con altos porcentajes de reciclaje y se fomente la
construcción de plantas de incineración con recuperación eléctrica y térmica. Con
el mismo propósito, en otros 20 países europeos vemos cómo es una práctica
común el gravar impositivamente la confinación de RSU en rellenos sanitarios
(Fernandez, 2013).
No obstante, es alentador que algunos municipios han iniciado la búsqueda de
soluciones, y en conjunto con inversionistas, gobiernos estatales y la autoridad
ambiental, han establecido proyectos que no sólo han obtenido resultados
satisfactorios y el reconocimiento de la población, sino que también han
demostrado rentabilidad económica. (Fernandez, 2013).
12
INTRODUCCIÓN En el país se generan miles y miles de toneladas de basura diaria, siendo un
problema que se debe tratar con cierto grado de importancia, ya que esto
ocasiona grandes disturbios a la salud de los habitantes, y con ello mucho gasto
en medicamentos y tratamiento de dichas personas, es por eso que se debe tomar
cartas en el asunto, tratar de concientizar a cada uno de los habitantes, inculcar
valores desde etapas tempranas de la vida, para que al paso de los años se
vuelva un hábito, separar la basura y utilizar las 3R de la misma.
Se deben de inculcar valores y buenos hábitos desde pequeños se hará más
conciencia sobre la vida útil de las cosas que consumimos diariamente y sobre lo
que debemos hacer con ellas, es decir las formas de tratamientos, para que al
final del día tengamos menos basura generada, mejor tratada, y lo más importante
un planeta más limpio y con gente más consciente y humanista.
Cabe señalar que la educación ambiental es de suma importancia en este tema,
ya que si se enseña desde etapas tempranas se va inculcando en la sociedad
hasta que se convierte en una sociedad adulta, si se diera una materia desde la
educación preescolar hasta el nivel superior (universidad), tendríamos mejores
seres humanos, más conscientes de la conservación de nuestros recursos
naturales.
Es de todos bien conocido el grave problema que significa en el mundo actual la
basura, pues esta constituye un foco de infección, al igual gran parte de la
contaminación ambiental, en varios aspectos como son: el aire, el agua del
subsuelo y el estético por el mal aspectos de terrenos y espacios ocupados por
esta.
Además, que es un gran problema actualmente el costo de eliminación en las
áreas urbanas y ha llegado a tal grado que ya no es solo de tipo ecológico sino
también social. Otro de los aspectos actuales es que, se cuentan con pocos
terrenos que puedan utilizarse para rellenos sanitarios y que por lo mismo están
centralizados en los tiraderos: con el consiguiente costo de recolección y acarreo,
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además de que estos terrenos para rellenos no solucionan el problema de la
contaminación de aguas de subsuelo.
De la basura de obtienen cantidades considerables de materias primas, en
proporciones variables, según de donde provenga, de acuerdo a las costumbres y
la capacidad económica de la población, se obtiene: trapo, papel y cartón, que son
separados, picados, lavados, desmenuzados y desinfectados hasta obtener una
pre pulpa, la cual es laminada en un filtro de vacío para su venta en las fábricas de
cartón. También se rescata un porcentaje elevado de hierro, el cual se recibe
como chatarra, recuperando antes el estaño de la hoja de lata (Gomez , 1987).
El plástico que se consideraba un problema, va lavado y picado, necesario para
separarlo del papel cartón y del trapo. Además de existir métodos de patentes de
recuperación, ya que existen formas y patentes de transformación del platico en
materiales de aun mayor resistencia y mejores características que permiten
aprovecharlo para la fabricación de mangueras de riego que van enterradas y que
aparte de ser porosas, deben soportar la humedad (Gomez , 1987).
Los envases recuperados de vidrio son de gran importancia, pero mayor aun es el
vidrio separado de la basura, el cual, al ser lavado, clasificado, molido y secado,
es una fuente de aprovisionamiento muy importante, que además permite que los
yacimientos de arenas y otras materias primas puedan durar más años y lo mismo
con el hierro y otros materiales (Gomez , 1987).
La cantidad de materia orgánica obtenida de la basura produce una harina
alimenticia de buenas características, que sirve como básico para la producción de
alimentos balaceados, como alimentos de segunda categoría, ambos
recomendados para rumiantes, ya que su contenido de fibra es bajo y la mayoría
de las veces no contiene proporciones tan altas de fibra como en los forrajes
voluminosos, como son: el rastrojo, las pajas, entre otros. Todos los productos que
se han mencionado y obtenidos de la basura, proporcionan grandes ingresos
económicos, haciendo de esta industria un buen negocio (Gomez , 1987).
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La OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) dice que
los residuos son “aquellas materias generadas en las actividades de producción y
consumo, que no han alcanzado un valor económico en el contexto en el que son
producidas. Puede definirse como un sistema para la disposición final de los
desechos sólidos en el suelo, en el cual, el desecho se desaparece y compacta en
un frente de trabajo inclinado, de tamaño mínimo, hasta formar una serie de
celdas que se cubren diariamente con tierra para no dañar el ambiente.
Los contaminantes siguen el flujo general del agua subterránea. Algunos
compuestos retardan o atenúan por absorción minerales arcillosos o químicos
precipitación y biodegradación. La desaparición a transformación de los
desperdicios, basuras o desechos sólidos, constituye uno de los principales
problemas de la contaminación (Gomez , 1987).
Una solución parcial de este grave problema en nuestro país, está relacionado con
los rellenos sanitarios, cabe señalar que hay pocos terrenos destinados a este fin.
Además los tiraderos: con el consiguiente costo de recolección y acarreo, todas
estas iniciativas no solucionan el problema de la contaminación de las aguas del
subsuelo (Gomez , 1987).
OBJETIVOS General Establecer las bases técnicas para el manejo y manipulación de los residuos
urbanos, así como el confinamiento y alternativas de aprovechamiento.
Particulares 1. Analizar las características ecológicas para definir áreas de confinamiento.
2. Describir diferentes tratamientos que se le pueden dar a estos residuos.
METODOLOGIA Se trata de analizar cada uno de los métodos de tratamiento de la basura; sus
características, así como las bases técnicas para el manejo y manipulación de los
residuos urbanos. Todo esto con la finalidad de concientizar a la sociedad del
problema tan grande que se hay encuentra la actualidad y las repercusiones
15
futuras que tendrá. Una vez teniendo las características y funcionamiento de cada
método de tratamiento de la basura, tratara de dar algunas propuestas para dicho
tratamiento. Esta recopilación de información de diferentes autores a lo largo de
los años, proporciona la información necesaria para conocer la magnitud del
problema, las características de cada tratamiento, su funcionamiento, ventajas y
desventajas, entre otras cuestiones. Finalmente ya con toda esta información se
analizaran cada uno de los tratamientos y se harán propuestas de manejo de los
desechos urbanos.
LOS DESECHOS: ORIGEN, COMPOSICIÓN, MÉTODOS DE ANALISIS, PROPIEDADES Y PELIGROS Definición de desecho. -desechos especiales-Nomenclatura de desechos ¿Qué es un desperdicio?
Los desperdicios pueden ser definidos como cualquier cosa que es desechada y
que no satisfacen ninguna necesidad particular o especifica del individuo, pero
implica que es un material sin un valor significante que se desea eliminar de su
medio original. En contraste con otros materiales, el desecho no es producido para
satisfacer una necesidad particular o especifica ya que varía de naturaleza con el
tiempo y el espacio. Es difícil definir que es un desecho y cuáles son sus
características relevantes. Por la complejidad para definir que es un desperdicio es
necesaria una nomenclatura específica para una eficiente planeación, reducción y
reciclaje de los diferentes materiales que conforman a los desperdicios (Parker,
1983).
Los desechos especiales consisten en los llamados desechos radioactivos,
desechos patógenos de hospitales y laboratorios de investigación, animales
muertos, alimentos confiscados, documentos confidenciales, desechos de
petróleo, los PVC, explosivos, desechos domésticos, y en síntesis cualquier
desecho a regulaciones especiales y excluidas de los ciclos de desecho estándar
por orden legal. El origen de los desperdicios puede ser clasificados acorde a su
ámbito o actividad de origen, por ejemplo: urbano, industrial, agrícola, ganadero,
16
forestal, minero, de combustión, de tratamiento de aguas, de barredora de calles
(Parker, 1983).
Cualquiera de estos orígenes y actividades puede ser subdividida en otras siendo
más específicas. Los desperdicios urbanos típicamente incluyen los siguientes
tipos:
Doméstico y comercial
Industrial
Institucional
Construcción y demolición
Mercados
Calles y callejones
Parques y playas
Planta de tratamientos de aguas residuales
Desperdicios hospitalarios, entre otros.
Una nomenclatura para la basura deberá ser simple con una estructura clara,
comprensible, coherente, fácil de usar y compatible con la prevalente legislación,
administración y base de datos existente. Los desperdicios pueden ser
caracterizados y subdivididos en criterios básicos y parámetros tales como
(Parker, 1983):
1. Origen
2. Naturaleza física
3. Composición química
4. Propiedades peligrosas
5. Método de almacenaje o depósito.
La nomenclatura de desechos es necesaria para la planeación de los esquemas
de red y reciclaje, así como para las rutas de eliminación y en los procesos de
licencia e inspección. Cuando la eliminación de los desechos requiere de métodos
más complejos de depósito, como fue el caso de la construcción y operación de
incineradores municipales o sitios de relleno a gran escala. El manejo de los
17
desechos domésticos e industriales se encontraba principalmente en la iniciativa
privada, pero siguiendo acciones similares (Parker, 1983).
Clases de análisis Los residuos domésticos pueden ser analizados de manera manual, por sus
variados materiales constituyentes. Tres grupos principales como son (Parker,
1983):
Residuos alimenticios, empaques y cenizas de combustibles sólidos. Este último
ha desaparecido en algunos países dado el volumen de los empaques han
aumentado el peso y el volumen de los desechos. La identificación de artículos
específicos no siempre es muy clara. Solamente un especialista puede diferenciar
entre una piel genuina de una sintética, y como uno puede clasificar un zapato de
piel con duelas sintéticas y adornos con metal (Parker, 1983).
Uso energético de los desperdicios Numerosos desperdicios son utilizados como desperdicios combustibles y pueden
ser quemados en depósitos especiales (incineradores). Los beneficios y
limitaciones de la incineración, así como otros métodos para la reducción o
eliminación de desperdicios se mencionan en la Tabla 1:
Tabla 1. Métodos para la reducción o eliminación de los desperdicios.
Método Beneficio Limitación
Composta Método de reciclaje para
la conservación de
materia orgánica y su
utilización como
fertilizante.
Solo para material
biodegradable, olor
desagradable, mínimo
porcentaje del total de
desperdicios.
Incineración Importante reducción en
el volumen. Los residuos
son esterilizados y no son
tóxicos, flamables o
putrefactos.
Técnicamente complejo y
caro. Tratamiento con
desprendimiento de
gases en forma de humo.
Reuso Altamente valioso en los Preferencias individuales
18
desperdicios. para emplearlo o no.
reciclaje Recuperación de material
puro con su contenido
intrínseco de energía.
Especificaciones en el
mercado y limitaciones en
su potencial de
absorción.
Llenado sanitario Es muy simple y barato Requerimientos
específicos de suelo.
Probable contaminación
del agua.
(Jarabo et al., 1999).
Métodos de caracterización La nomenclatura de los desechos debe ser simple, establecida claramente,
comprensible, coherente, fácil de usar y compatible con la legislación, los
procesos administrativos y la base de datos existentes. Los desechos pueden ser
caracterizados y subdivididos de acuerdo a numerosos criterios y parámetros tales
como (Parker, 1983):
Origen: esto da la clave para posibles impurezas y condición general.
Naturaleza física: gas, humo, neblina, líquidos, solución, emulsión,
escurrimiento, pasta, polvo, hojuelas, bloques.
Naturaleza química o composición de los desechos en escorrentía: ácido
sulfúrico, yeso, compuestos químicos de fosforo, papel de desecho, entre
otros.
Impurezas: tierra, metales pesados, PVC, dioxinas, entre otros.
Propiedades peligrosas: flamable, explosivas, oxidantes toxicas, corrosivas,
irritantes, radioactivas.
Métodos preferibles para disposición: reciclaje, composta, incineración a
altas temperaturas.
El desecho de ácido sulfúrico se refiere a contaminantes completamente
diferentes cuando se deriva del tratamiento del acero (sulfato ferroso) de la
19
fabricación del dióxido de titanio (fango rojo) de la refinación para los
aceites lubricantes (residuo acido) (Parker, 1983).
Origen Los desechos pueden ser clasificados de acuerdo a esfera o actividad de origen
por ejemplo urbano, industrial, agrícola, forestal, minería, metalurgia, combustibles
sólidos, tratamiento de desechos, barrido de calles. Cada uno de estos orígenes y
actividades (pueden ser subdivididos o especificados) por ejemplo los desechos
urbanos incluyen los siguientes tipos: doméstico y comercial, industrial,
institucional, construcción y demolición de edificios, mercados, calles y limpieza,
arboles, parques y playas, plantas de tratamiento de sólidos, cuencas de
captación, residuos hospitalarios (M.O.P.U, 1982).
Composición química Los análisis químicos son normalmente efectuados en desechos peligrosos para
determinar la ausencia o cuantificar los elementos químicos peligrosos o
compuestos. Solventes en pinturas, PVC en desechos de petróleo, metales
pesados en los licores de platinizado en desechos metalúrgicos. Son algunos
ejemplos de compuestos a menudo medidos por medio de procesos analíticos
adecuados (M.O.P.U, 1982).
Los desechos en general y los de hospitales en particular pueden contener objetos
puntiagudos tales como navajas de rasurar y agujas. Estas últimas pueden ser
empacadas o tratadas de tal forma que no pueda ocurrir tal accidente por heridas
producidas por esos materiales (M.O.P.U, 1982).
Los componentes peligrosos específicos que se encuentran en los desechos
incluyen:
Contenedores llenados con gas licuado (ej. Propano, butano) y latas de
aerosoles (solventes, removedores de barnices, thiner) petróleo, pinturas,
licores, barnices, gomas, resinas).
Detergentes y abrillantadores.
Drogas, cosméticos, productos farmacéuticos y Fito farmacéuticos,
insecticidas, herbicidas, agentes preservadores de madera.
20
Ceras, parafinas.
Desechos de oficina (correctores, cajas de estampillas, envases de toner,
cintas de sonido, papel, activador de tinta).
Baterías de plomo (liquido anticongelante, aceites lubricantes, líquido de
frenos, aceites de la caja de velocidades).
Ácidos minerales, cáusticos, ácidos orgánicos (ácido acético), removedores
de pintura, antioxidantes, entre otros.
Propiedades peligrosas de los desperdicios Los desperdicios atraen roedores (ratas), pájaros (gaviotas y cuervos) y muchos
insectos. Estos pueden ser vectores de varias enfermedades. La basura produce
malos olores provenientes de la putrefacción, obteniéndose gas metano que es
flamable, el cual a su vez puede provocar una explosión en lugares cerrados o
poco ventilados (Castillo, 1983).
Hasta ahora cada país tiene su propia clasificación y nomenclatura acerca de los
desperdicios industriales determinados tóxicos o peligrosos de acuerdo a los
elementos químicos que lo componen o las concentraciones que los hacen
tóxicos. Para esto la OCDE reporto una clasificación que ha ganado el
reconocimiento general y está basada en (Castillo, 1983):
Las razones por las cuales el desperdicio podrá ser eliminado.
Los métodos preferentes para la recolecta (método de desarrollo).
Los métodos posibles de recuperación (métodos de investigación).
Los tipos generales de desperdicio potencialmente peligroso.
Los constituyentes potencialmente peligrosos de los desperdicios.
El tipo de actividad industrial la cual es presuntamente considerada como
desperdicio peligroso.
21
APROVECHAMIENTO DE DESECHOS SÓLIDOS EN LA CIUDAD DE MEXICO Y SU AREA METROPOLITANA. El gobierno de la ciudad de México trata de resolver este problema, cuenta con
una organización planificada, aunque insuficiente. Esta se inicia con el
almacenamiento, del cual es responsable el generador, quien da las practicas
inadecuadas empleadas, impacta en la fase de recolección, ya que, de contarse
con adecuados sistemas de almacenamiento, la recolección sería más expedita;
de esta manera obteniéndose los costos de recolección, incrementándose la
eficacia delo sistema y ampliándose la cobertura del servicio (Gomez , 1987).
Los deficientes sistemas de almacenamiento se originan por dos factores
trascendentes (Gomez , 1987):
El primero, de índole económico, ya que los recipientes adecuados para el
almacenamiento, disponibles en el mercado tienen costo superior a un día
de salario mínimo, lo que representa un costo prohibitivo para la mayoría de
la población.
El segundo, de índole social, ya que la falta de información al público que
ignora los problemas de salud interna que ocasiona un almacenamiento
inadecuado.
Otro grave problema es que, cuando el almacenamiento llega a un límite, los
generadores optan por depositar sus residuos sólidos a la intemperie, con la que
los materiales solubles son arrasados al entrar en contacto con el agua (de lluvia o
de limpieza), y los materiales ligeros son arrastrados por los vientos tan frecuentes
en el valle de México (Gomez , 1987).
Los sistemas de recolección se vienen aplicando en forma tradicional,
entendiéndose en la mayoría de los casos, se realiza en forma gratuita. Esta
situación ha creado tres problemas fundamentales:
1. Falta de personal capacitado en todos los niveles.
2. Uso de técnicas y equipos inadecuados.
3. La existencia de deficientes sistemas administrativos.
22
Propuestas Mantener e incrementar las campañas educacionales para el
almacenamiento en las fuentes generadoras de los desechos sólidos.
Establecer una planeación técnico administrativa de los servicios de
limpieza urbana, acorde con los ritmos de crecimiento de la población y el
desarrollo industrial.
Clausura definitiva de los tiraderos a cielo abierto y penalización a quienes
conserven, creen o propicien nuevos tiraderos clandestinos.
Que los centros hospitalarios pertinentes cuenten con sus propios
incineradores para la disposición final de aquellos desechos de peligro
contaminante, al igual que los aeropuertos internacionales.
Establecer una campaña permanente de difusión de la necesidad que tiene
el país de adicionar a sus tierras de cultivo materia orgánica, cuya fuente
será la composta.
Implantar sistemas de recolección y quemado o aprovechamiento de biogás
generado en los tiraderos clausurados, como medidas preventivas de
accidentes como para abatir riesgos de contaminación incontrolada.
Difusión de tecnologías aplicables al manejo de desechos sólidos,
preparación de personal a todos los niveles.
Establecer rellenos sanitarios debidamente tecnificados bajo supervisión y
control (Gomez , 1987).
23
Figura 1. Capacitación del personal del comedor central de la UACH en el curso
"manejadores de alimentos y bebidas" por parte de la COPRISEM (comisión para riesgos
sanitarios del estado de México).
Prácticas de higiene basada en la NOM-251-SSA-2009, donde hay un
apartado relacionado con la separación de residuos tales como: escamocha,
materia orgánica, materiales reciclables y no reciclables.
Áreas de confinamiento propuestas por la SEMARNAT.
EMPRESA: TECNOLOGÍA AMBIENTAL ESPECIALIZADA, S.A. DE C.V. Dirección: Km. 106 + 300 de la Carretera Federal No. 57 Saltillo Monclova en el
predio Las Coloradas, Ramos Arizpe, Coahuila.
Municipio: Ramos Arizpe
Estado: Coahuila
Teléfono: (866) 633 93 64
Tipo de residuos: Lodos resultantes del tratamiento de agua industrial, con más
del 30% de humedad; Arenas y carbón descartados y desechados del sistema de
filtrado en planta de tratamiento de agua; Productos químicos agotados no
24
biodegradables utilizados en sistemas de tratamientos de aguas; filtros de aire
descartados y desechados en sistemas de ventilación industrial e institucional;
Lodos de sistema de fosfatizado de metales; Lodos del sistema de galvanoplastia;
Lodos resultantes de procesos industriales con contenido principal de sulfato y
carbonato de calcio; Lodos resultantes de procesos industriales con contenido
principal de hidróxidos de calcio; Residuos de la fabricación de balatas y clutches
automotrices; Residuos con azufre y/o sulfuros; Lodos de arena sílice con
contenido de metales resultantes de la industria del vídrio; Lodos y residuos
resultantes de la fabricación de cinescopios y artículos de vidrio (SEMARNAT,
2012).
Numero de autorización: 5-VII-46-12
Vigencia: inicio 24/10/2012 termino 24/10/2037
Capacidad: ton/año; 715,836.
EMPRESA: SISTEMAS DE DESARROLLO SUSTENTABLE, S.A. DE C.V. Dirección: Ejido Cuauhtémoc.
Municipio: Zimapan
Estado: hidalgo
Teléfono: 52 62 71 00
Tipo de residuos:
Lodos provenientes del tratamiento de aguas negras, tratamiento de aguas de
proceso, galvanoplastía, templados, procesos de pinturas, asbestos, residuos
peligrosos sólidos provenientes de la industria automotriz, tortas de filtrado, breas
de procesos catalíticos y de destilación, escorias finas y granulares, residuos que
no se reintegren al proceso de la producción de coque y que no puedan ser
reutilizados, sólidos de emulsión de aceites de baja calidad en la industria de
refinación de petróleo, residuos de procesos, incluyendo pero no limitado a
residuos de destilación, fondos pesados, breas y residuos de la limpieza de
reactores de la producción de hidrocarburos alifáticos clorados por procesos de
25
catalización de radicales libres que tienen cadenas de hasta 5 carbones con
diversas cantidades y posiciones de sustitución de cloro, residuos de pigmentos
base cromo y base plomo, filtros de las casas de bolsas en la producción de óxido
de antimonio, incluyendo los filtros en la producción de productos intermedios
(antimonio metálico y óxido de antimonio crudo), lodos de la purificación de
salmuera, donde la salmuera purificada separada no se utiliza, en la producción de
cloro (proceso de celdas de mercurio), lodos del tratamiento de aguas residuales
de la producción de pigmentos naranja y amarillo de cromo, lodos del tratamiento
de aguas residuales de la producción de pigmentos verdes de óxido de cromo
(anhidros e hidratados) (SEMARNAT, 2011).
Numero de autorización: 13-VII-49-11 (Prórroga)
Vigencia: inicio 06/07/2011 termino 06/07/2016
Capacidad: ton/año 170,000
EMPRESA: CIBA-GEIGY MEXICANA, S.A. DE C.V. (PLANTA ATOTONILQUILLO) Dirección: Km 43.5 carretera Guadalajara Ocotlán, Atotonilquillo.
Municipio: Chapala
Estado: Jalisco
Teléfono: 91-(5)-6-77-10-88
Tipo de residuo: Residuos provenientes de la empresa, así como de empresas
farmacéuticas.
Numero de autorización: 14-30-PG-VII-02-93
Vigencia: inicio 11/10/1993 Indefinida
Capacidad: ton/año 90.833
EMPRESA: *RESIDUOS INDUSTRIALES MULTIQUIM, S.A. DE C.V. Dirección: Av. Lázaro Cárdenas No. 2400 poniente, Col. San Agustín
Municipio: San Pedro Garza García
26
Estado: nuevo león
Teléfono: 81 52 21 59
Tipo de residuo: Residuos peligrosos
Numero de autorización: 19-37-PS-VII-01-93 (Ampliación)
Vigencia: inicio 22/09/1999 Indefinida
Capacidad: ton/año 660,000
PRINCIPIOS DE COMPOSTEO Fermentación de materia orgánica al aire libre
Con la palabra composteo denominamos la degradación microbiana de solidos
orgánicos por medio de una respiración aerobia que pasa por una fase termofilica.
Este proceso para el tratamiento de basuras solidas tiene los siguientes objetivos
(Jarabo et al., 1999):
Reducción de masa y volumen: por medio de la volatizacion de parte del
carbono orgánico como el CO2.
Higiene pública: eliminación de lugares donde se reproduzcan insectos,
plagas y patógenos.
Utilización de recursos desperdiciados: el uso principal del material
producido es agronómico, y de esta forma permite reintegrar al suelo
nutrientes minerales que de otra forma se perderían.
PROCESO DE COMPOSTEO El proceso de composteo empieza, de hecho, con una colección heterogénea de
material orgánico, que contiene una población grande de hongos y bacterias.
Estos microorganismos se desarrollan e inician el proceso de descomposición en
el momento en que se presentan las condiciones favorables de humedad,
temperatura y aeración. Esta actividad microbiana producirá un aumento en la
temperatura a consecuencia de las oxidaciones bilógicas exotérmicas y dado que
la materia orgánica no es un buen conductor térmico, este actúa como aislante
térmico, causando que la mayor parte del calor producido permanezca dentro del
27
volumen del material orgánico. El volumen se enfriará al disminuir la
descomposición (Jarabo et al., 1999).
La composta se puede definir como un proceso bioquímico en el cual los
materiales orgánicos se descomponen hasta dar un material parecido al humus.
Es una rápida y parcial descomposición del líquido, sólido y desperdicio orgánico
por medio de microorganismos aeróbicos, el proceso es generalmente llevado a
cabo y controlado en un medio de digestores mecánicos, es muy común en
Europa y Asia donde los granjeros crean una demanda de composta. El mayor
problema es separar el material orgánico del resto del desperdicio. No hay que
olvidar que la composta es parte de la administración integrada del desperdicio y
esperamos que crezca su importancia (Figura 2) (Jarabo et al., 1999).
Figura 2. Materia Orgánica destinada a composta, fotografía propia tomada en el comedor
central de la UACH.
También puede definirse como un producto negro, homogéneo y por regla
general, de forma granulada, sin restos gruesos. Al mismo tiempo, es un producto
húmico y cálcico; un fertilizante químico. Por su aportación de oligoelementos al
suelo, su valor es muy apreciado. Se obtiene a partir de la fermentación de basura
orgánica; también se le conoce como humus (Jarabo et al., 1999).
28
Temperatura La generación de calor es proporcional al volumen. Los microorganismos
mesofilicos responsables del calentamiento inicial son substituidos a esta
temperatura por organismos termofilicos que se encargan de calentar el volumen
asta temperaturas de 70 °C (Jarabo et al., 1999).
En la fase termofilica se presenta una descomposición más rápida de la materia
orgánica. La temperatura optima de esta descomposición, tomando en cuenta la
producción de CO2 es de 50-60 °C. El calentamiento de masas en fermentación
por medio de actividad microbiana puede alcanzar un máximo de 76 °C, en caso
de que se tenga suficiente agua para que el crecimiento no se encuentre limitado
(Jarabo et al., 1999).
Humedad Dependiendo de las características físicas y químicas de los materiales orgánicos,
pueden reflejar situaciones muy distintas respecto a la disponibilidad del agua para
los microorganismos. Las humedades óptimas para la fermentación de la basura
municipal son de 50-60 % pero de 67% en el caso de que contenga más de 40%
de periódico (Odum, 1982).
Valor mínimo de humedad necesaria para la basura orgánica urbana es de casi 40
%. Si hay exceso de humedad disminuyen los espacios libres en el material,
propiciando una fermentación anaeróbica. (Odum, 1982).
Aireación Este proceso tiene dos finalidades, suministrar oxígeno y extraer calor producido.
La aeración de los volúmenes de desecho se realiza por medio de volteo
periódico. Normalmente es necesario hacer dos o tres volteos por semana para
asegurar la fermentación aeróbica de la basura urbana (Odum, 1982).
Relación carbón/nitrógeno (c/n) Este es el aspecto más importante del composteo. La mayoría de los organismos
usan 30 partes en peso de carbono por cada parte de nitrógeno, por lo que una
relación de 30 en C/N es más conveniente para una fermentación eficiente, un
buen rango está entre 26 y 35 (Odum, 1982).
29
Si se tienen materiales con bajo contenido de N, es conveniente mezclarlos con
materiales con alto contenido de N, como lo son los desechos estiércoles de
animales.
Ecología microbiana en el proceso de composteo Durante la fermentación de los materiales orgánicos se presenta una clara
sucesión de poblaciones microbianas. En un principio, en la fase mesofilica se
desarrollan hongos y bacterias productoras de ácido. Al aumentar la temperatura
por encima de 40 °C, son sustituidas por bacterias y hongos termófilos y
actinomicetos. Al disminuir la temperatura reaparecen hongos y bacterias
mesofilos, en esta última se encuentran también protozoarios, nematodos e
insectos en el material fermentado. (Odum, 1982).
UTILIZACIÓN DE COMPOSTA URBANA PARA LA PRODUCCIÓN DE HONGOS COMESTIBLES El sustrato tradicional para la producción del champiñón comercial (Agaricus sp)
ha sido la composta preparada con estiércol de caballo o mezclas de pajas de
cereales con una suplementación de nitrógeno. Las características más
importantes de la composta urbana que se tienen que tomar en cuenta para este
fin son (Gonzalez et al., 1997):
Humedad relativa baja (53%)
Ph alrededor de 8.1 para el desarrollo del micelio.
Contenido alto de material inorgánico (45%)
El nitrógeno en el material húmico de la composta a base de basuras
urbanas corresponde al 33 % de la composta preparada usando estiércol
de caballo.
Al hacer una mezcla de cualquier tipo de composta urbana con estiércol de caballo
para preparar por fermentación un sustrato adecuado para el cultivo de Agaricus
sp., se deben considerar los siguientes aspectos (Gonzalez et al., 1997):
30
La composta con los tiempos de almacenamiento más largos se encuentra
más mineralizada y seca, la actividad microbiana que puede sustentar es
consecuentemente más baja.
En cualquier caso, es más conveniente usar composta urbana fresca (muy
poco fermentada). Este material induce una actividad microbiana mayor
durante la fermentación y sus características químicas y físicas son muy
semejantes a las de los materiales usados en la preparación de sus
sustratos para Agaricus sp.
Tabla 2. Componentes de la basura urbana
Componente Basura urbana % Desperdicios
alimenticios %
Basura Urbana
México %
Humedad 21-50 60-70 54
Materia orgánica 70-90 85-90 77.4
Proteína 2-8 12-18 ---
Lípidos 5-10 9-15 20.6
Carbohidratos tot --- 32 ---
celulosa 35-55 10 ---
N 0.5-1.3 1.9-2.9 2.7
C/N 33-65 15 ---
Tomado de (Castillo, 1983).
BIOSUCESIÓN EN EL BIODIGESTOR Las bacterias anaeróbicas no pueden sobrevivir con la menor traza de oxígeno, en
la mezcla de estiércol con la cual se alimenta el digestor; por ello, después de la
carga, pasa un largo periodo antes de que se produzca la digestión. Durante ese
periodo aeróbico inicial, se liberan grandes cantidades de CO2 por la acción de
bacterias aeróbicas (Monrroy , 1981).
Cuando desaparece el oxígeno, se puede iniciar el proceso de la digestión. Este
proceso implica una serie de reacciones por parte de una serie de bacterias a
anaeróbicas que se alimentan de la materia orgánica bruta. Conforme se vuelen
31
activos diferentes tipos de bacterias, los subproductos del primer tipo de bacterias
proporcionan los alimentos para las otras (Monrroy , 1981).
Las bacterias acidas son capaces de reproducirse con rapidez y no son muy
sensibles a los cambios en el ambiente. Su papel consiste en excretar enzimas,
licuar las materias primas y convertir los materiales complejos en sustancias más
simples, especialmente ácidos volátiles, que son ácidos orgánicos de bajo peso
molecular. El ácido volátil más importante es el ácido acético, un subproducto muy
común en la digestión de las grasas, almidones y proteínas. Aproximadamente el
70% del metano producido durante la fermentación del ácido acético (Monrroy ,
1981).
Biogás (metano) Recientemente se ha empezado a prestar atención a los digestores de metano
como fuentes de gas combustible y fertilizantes. El interés es comprensible, en
vista de los escases cada vez mayor de fuentes de energía (reales o políticas) y
del deseo creciente que tienen muchos por desarrollar un patrón de vida
autosuficiente, sobre todo en las zonas rurales (Monrroy , 1981).
El biogás es una mezcla conformada principalmente por CH4 (50%-70%) y CO2
(25%-40%), que se genera por el proceso biológico de biodigestión anaerobia, que
consta de una serie de reacciones bioquímicas en la que residuos orgánicos son
degradados o consumidos por un conjunto de microorganismos (Monrroy , 1981).
La acción de los microorganismos produce calor, mismo que se usa para
mantener el proceso en su temperatura ideal (35 °C). En el proceso también se
generan efluentes líquidos y sólidos que pueden ser utilizados como fertilizante
orgánico (Red Mexicana de Bioenergia, 2016).
32
Tabla 3. Componentes del biogás
(Red Mexicana de Bioenergia, 2016)
Fundamentos Cuando se descomponen las materias orgánicas, dan subproductos útiles. El tipo
de subproducto depende de las condiciones en las que se prodúcela
descomposición. Esta descomposición puede ser aeróbica con oxígeno o
anaeróbica sin oxígeno. Cualquier tipo de materia orgánica puede descomponerse
en cualquier sentido; pero los productos finales serán muy diferentes (Monrroy ,
1981).
33
Figura 3. Desechos orgánicos; descomposición aeróbica y anaeróbica.
Es posible apresurar e imitar el proceso anaeróbico natural, poniendo desechos
orgánicos en recipientes aislados y herméticos al aire, que se conocen como
digestores. Estos últimos hay de dos tipos: digestores cargados por lotes, que se
llenan completamente una sola vez, se llenan y se vacían cuando las materias
orgánicas han dejado de producir gas; y, digestores de alimentación continua, que
se cargan regularmente con pequeñas cantidades de modo que se produce
continuamente gas y fertilizantes (Red Mexicana de Bioenergia, 2016).
El digestor se alimenta con una mezcla de agua y desechos que se denomina
lechada. En el interior del digestor la carga diaria de lechada fresca fluye por un
extremo y desplaza a la carga del día anterior, que las bacterias y otros
microorganismos han empezado a digerir. Cada carga progresa a lo largo del
digestor hasta un punto en el que las bacterias del metano se encuentran activas,
en este punto, grandes burbujas se abren paso hasta la superficie, donde se
acumula el gas. Este gas es muy similar al natural y se puede quemar
directamente para obtener calor e iluminación, almacenarse para su uso en el
futuro o comprimiré, para utilizarse en motores de energía térmica (Red Mexicana
de Bioenergia, 2016).
34
MANEJO DE DESECHOS SOLIDOS Es un hecho que la disposición y tratamiento de desechos líquidos y sólidos,
cuesta billones de dólares cada año, siendo uno de los más costosos gastos
medioambientales tanto para el gobierno federal, estatal y municipal, con la
finalidad de mejorar las condiciones del medio ambiente (Gonzalez et al., 1997).
El reciclamiento de desechos puede ser una fuente de recursos para la nación.
Por otro lado, en lugares donde los desechos no son reciclados se procede
generalmente a su enterramiento, por ejemplo en la ciudad de Denver Colorado se
usan arenas y grava para llenar cárcavas combinados con los desechos y más
tarde son utilizados como sitios disponibles para estacionamientos (Gonzalez et
al., 1997).
La importancia particular del crecimiento urbano conocido y los programas de
manejo de desechos involucran en ocasiones solo el movimiento o traslado de
desechos de un sitio a otro, y no su disposición real, ya que muchos lugares de
relleno pueden causar una serie de problemas como son la producción de gases
nocivos como el metano o líquidos, que escapan de estos sitios y contaminan las
áreas cercanas e inmediatas, lo cual es un inconveniente para el establecimiento
de áreas urbanas sobre los tiraderos o rellenos de desechos (Gonzalez et al.,
1997).
REDUCIR, RECICLAR Y REUSAR. Reduce, recicla y reusa son las tres R del manejo de la basura o desperdicio, ellas
tienen el objetivo de reducir la cantidad de desperdicio que debe ser tirada en los
basureros, incineradores o cualquier otra instalación. Programas de reciclaje
pueden causar más reducciones llegando a casi 30 % y usar la composta puede
resultar una disminución de 10 %, por eso la administración de la basura o
desperdicio integrada que incorpora todos los elementos mencionados
anteriormente puede reducir el peso del desperdicio urbano que se deja a
incineradores y basureros en un 50 % que es lo mismo que el ahorro de la
incineración está estimado que las cantidades anteriores al reciclar son
35
razonables y lo cierto es que pueden llegar a alcanzarse en algunas partes de
USA antes del 2000 (Tammemagi, 1999).
La reducción, reciclamiento y reúso, son tres formas de tratamiento de desechos.
Estos tienen el objeto de reducir la contaminación de desechos que son
dispuestos como rellenos, incinerados y otros medios de transporte. El
reciclamiento parcial que involucra un número limitado de artículos tales como el
papel periódico, vidrio, aluminio, plástico y materiales orgánicos, puede alcanzar
un 30 % de reducción en los desechos urbanos (Tammemagi, 1999).
Los ciudadanos pueden ser colaboradores activos en el proceso de reciclaje y
reuso, separando los desperdicios. En la actualidad existen numerosos centros de
acopio donde se pueden dejar los desperdicios. Para lograr una eficiente etapa de
reciclaje es necesario que los productos sean fáciles de reciclar en su forma
simple, que se usen materiales compatibles para que múltiples materiales sean
requeridos y facilitar la disminución de materiales que no sean compatibles
(Tammemagi, 1999).
Disposición de desechos sólidos La disposición de desechos sólidos es un problema primordialmente urbano. En
los estados unidos las áreas urbanas producen aproximadamente 640 millones de
kg de desechos sólidos diariamente. La cantidad de desechos es suficiente para
cubrir más de 1.6 km de tramo, con una profundidad de 3m diariamente. Por otra
parte, en algunas áreas de desechos infecciosos provenientes de hospitales y
clínicas pueden causar problemas si no son esterilizados apropiadamente antes
de su uso, algunos hospitales tienen equipo para incinerar tales desechos, pero la
mayoría coloca sus desechos en tiraderos (Tammemagi, 1999).
En áreas urbanas también hay sitios de desechos sólidos, en los cuales se
encuentran algunos desechos peligrosos. Tiraderos urbanos están siendo
considerados sitios de desechos peligrosos que requieren de monitores y limpieza
que son muy costosos (Tammemagi, 1999).
36
Tipos de residuos sólidos En general, se denominan residuos sólidos a aquellas materias solidas resultantes
de procesos de producción o consumo, cuyo poseedor destina al abandono. La
diferencia fundamental entre los residuos sólidos y otros agentes contaminantes,
gaseosos o líquidos, es su permanencia en el lugar donde son depositados. Los
agentes geológicos apenas son capaces de dispersarlos por lo que, allí donde se
concentren, constituirán una sobrecarga para el medio ambiente de carácter
continuo e irreversible (Tammemagi, 1999).
Precisamente este ha sido históricamente el primer problema planteado por los
residuos sólidos. Se han eliminado los residuos de sus centros de producción
depositándolos en lugares alejados o enterrándolos. Pero su potencial valor como
frente de recursos y como fuente de una peligrosa contaminación han obligado a
la sociedad a un replanteamiento de las soluciones, basado en la recuperación
directa de sustancias contenidas en ellos o en la transformación de esas
sustancias en otras, más valiosas o menos contaminantes (Tammemagi, 1999).
Residuos agrarios Se producen como consecuencia de actividades agrícolas (pajas, tallos, restos de
cosechas, entre otros), actividades ganaderas (estiércoles) y actividades
forestales (ramas, cortezas, troncos); prácticamente solo contienen componentes
biológicos y representan más del 50% del total de los residuos sólidos (Jarabo et
al., 1999).
Residuos agrícolas: son aquellas partes de una planta cultivada que es preciso
separar para obtener el fruto o para facilitar el cultivo propio o posterior. Una cierta
cantidad queda en el suelo en forma de raíces, hojas o frutos no aprovechables y
se incorpora al terreno, contribuyendo a mejorar las propiedades físicas y
biológicas del suelo (Jarabo et al., 1999).
Dentro de este grupo se encuentran las pajas de los cereales, los restos de poda
de frutales y viñedo y los tallos de las plantas textiles y oleaginosas. Todos ellos
tienen la característica común de ser biológicos, poseer un alto contenido en
celulosa y un bajo contenido en humedad (Jarabo et al., 1999).
37
Residuos mineros e industriales Se producen en las actividades de minería (escombreras), en la industria básica
(metalurgia) y en las industrias transformadoras; su composición es de lo más
diverso, según su origen, destacando su gran variedad química y oscilando su
cantidad relativa en torno al 40% del total de los residuos sólidos (Jarabo et al.,
1999).
Residuos peligrosos Son aquellos, generalmente de origen industrial, que pueden representar un riesgo
para los seres vivos; su variedad es muy grande y, aunque representan menos del
1% del total de los residuos sólidos, han de ser sometidos a especial
consideración, ya que pueden ser patógenos, tóxicos, oxidantes, corrosivos,
inflamables, explosivos o radiactivos (Jarabo et al., 1999).
Residuos urbanos Se producen como consecuencia de las actividades de consumo en las ciudades;
representan menos de 10% del total de los residuos sólidos y su composición es
muy variable según diversos factores, si bien puede decirse, de forma muy
general, que la mitad está compuesta por envases, embalajes y la otra mitad es
material biológico (Jarabo et al., 1999).
Figura 4. Distribución de los tipos de residuos
Distribución de los tipos de residuos
agrarios urbanos peligrosos Mineros e Industriales
38
Agrarios 50%
Urbanos 10%
Peligrosos 1%
Mineros e Industriales 39%
LA GESTIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS Se denomina gestión de residuos sólidos al conjunto de operaciones que se llevan
a cabo para reducir al mínimo su impacto sobre el medio ambiente. Estas
operaciones pueden englobarse en tres fases (M.O.P.U, 1982):
Recogida Bruta (no incluye ningún tipo de separación)
Selectiva (implica una separación previa de los componentes más
abundantes) (M.O.P.U, 1982).
Transporte (Incluye una compactación simultánea para reducir el volumen) (M.O.P.U, 1982).
Tratamiento Eliminación
Aprovechamiento
Según el tipo de residuos, pueden o no existir las dos primeras fases y varias
completamente el contenido de las operaciones incluidas en la tercera. Las
diferentes formas de tratamiento se presentan a continuación (M.O.P.U, 1982):
Figura 5. Formas de tratamiento de los desechos
39
TRATAMIENTOS DE LA BASURA Composta o abonos La composta es un proceso bioquímico con la cual el material orgánico se
descompone en humus. Es rápida la descomposición parcial de las mezclas
sólidas y desechos orgánicos mediante organismos aeróbicos, el proceso es
llevado a cabo en digestores mecánicos para protección del medio ambiente, sin
embargo la composta no es común en E.U. pero es popular en Europa y Asia,
donde una gran cantidad de granjas las cuales crean demandas para la composta,
una gran desventaja de la composta es que es necesario separar el material
orgánico del inorgánico, por lo tanto es probablemente ventajoso económicamente
solo cuando el material orgánico es colectado por separado de los otros desechos
(M.O.P.U, 1982).
La composta facilita el laboreo, mejora la aireación de las raíces, incrementa a
capacidad de retención del agua con la consiguiente economía de la misma y
regula la permeabilidad y drenaje de los suelos. Entre los numerosos campos de
aplicación de la composta se encuentra (M.O.P.U, 1982):
Abonado de frutales
Abonado de olivares
Abonado de viñas
Cultivos hortícolas
Cultivo de maíz
Floricultura
Jardinería
Incineración Es la reducción de los desechos combustibles a residuos inertes mediante la
combustión a altas temperaturas de 400 a 1000 °C, estas temperaturas son
suficientes para consumir todo el material combustible dejando solamente cenizas
y materiales no combustibles, la combustión realmente reduce el volumen de
desechos que pueden ser manejados cercanos al 50%, estos aproximadamente
40
los mismo que se salva de aquellas que son ganadas a partir de la reducción y
reciclamiento de desechos (Nobel, 1999).
Las ventajas de la incineración de desechos urbanos son dos:
1. Esta puede ser efectivamente convertida a un volumen grande de desechos
combustibles para un volumen mucho menor de cenizas al ser utilizadas o
depositadas en tiraderos.
2. Los desechos combustibles pueden ser usados para suplir otros
combustibles (hidrocarburos) o en generación de energía eléctrica. Sin
embargo es enfatizado que el quemado de desechos urbanos no es un
proceso netamente limpio, el incinerado produce contaminación en el aire y
las cenizas toxicas deben ser depositadas en tiraderos, las chimeneas de
los incineradores pueden emitir N, y oxido de S, que son precursores de la
lluvia acida monóxido de C, y metales pesados tales como el plomo, cadmio
y mercurio, las chimeneas pueden ser acondicionadas con dispositivos para
atrapar algunos de los contaminantes, pero el proceso de control de la
contaminación es caro (Nobel, 1999).
Desventajas de la incineración de desechos urbanos:
1. El costo es muy elevado.
2. Contamina el aire con dioxinas toxicas.
3. Produce una ceniza muy toxica
4. Desalienta el reciclaje y la reducción de desechos.
Quemar el desperdicio urbano no es un proceso limpio, al quemar produce la
contaminación del aire. Los humos de los incineradores producen nitrógeno y
óxidos de sulfuro que son los precursores de la lluvia acida, el CO y materiales
pesados como el Cd y Hg, las humaredas pueden ser reducidas con dispositivos
para atrapar algunos de los agentes contaminantes, pero el proceso de
abatimiento de la contaminación es caro. Otros factores económicos relacionados
con los incineradores también son sujetos de preocupación, las plantas son caras
y frecuentemente necesitan subsidios del gobierno (Nobel, 1999).
41
La incineración es uno de los procedimientos más utilizados para la eliminación de
residuos sólidos, principalmente porque consigue reducir su volumen inicial en
cerca de un 85%, aunque sus costos son relativamente elevados. La incineración
es la combustión directa u oxidación completa para dar, como productos finales,
sustancias gaseosas y cenizas solidas; la combustión de material biológico
prácticamente produce solo el dióxido de carbono y agua. Las reacciones
químicas que se producen desprenden calor que se aprovecha, en parte, para
precalentar los residuos (Nobel, 1999).
Los factores más importantes a considerar en este proceso son los siguientes:
Exceso de oxigeno: 20-40 %superior al teórico.
Temperatura de combustión: 600-1300 °C.
Características de los residuos:
o Físicas: densidad, tamaño, humedad.
o Químicas: contenido de azufre, cloro y nitrógeno
o Térmicas: dependen principalmente del contenido en carbono
La incineración se realiza en hornos de capacidad adecuada, de los que se
evacuan los gases residuales y las cenizas. Los gases contienen partículas en
suspensión, que hay que separar, y diferentes cantidades de derivados clorados y
de óxidos de azufre y nitrógeno, según el tipo de residuos procesado. Estos gases
han de ser tratados adecuadamente para evitar la contaminación atmosférica.
Finalmente, los gases debidamente tratados se evacuan mediante una chimenea.
Las cenizas pueden ser eliminadas en un vertedero controlado o ser utilizadas
como material de construcción, si se separar los metales que pudiese contener
(Monrroy , 1981).
Una de las más significantes posibilidades azarosas de los rellenos sanitarios es la
contaminación de aguas superficiales y aguas subterráneas. Si se entierran los
desechos en un relleno esta dado dentro del contacto, con la percolación del agua
subterránea con movimientos laterales a través del reúso, la incineración de
alimentos es ofensiva, los minerales líquidos son capaces de transportar bacterias
contaminantes. Otra posibilidad azarosa de los rellenos es no controlar la
42
producción y escape de gas metano, generado por descomposición de desechos
orgánicos (Nobel, 1999).
Depósitos o tiraderos abiertos Son los más viejos y la forma más común de deshacerse del desperdicio sólido.
Están localizados donde quiera que la tierra está desocupada, sin fijarse es la
seguridad los peligros para la salud y estética. El desperdicio es frecuentemente
apilado tan alto como el equipo lo permite. En lagunas instancias se permite que
se queme, en otras es aplastada. Los tiraderos abiertos son poco agradables,
creadores de pestes, de peligros que afectan a la salud humana, de aire
contaminado y frecuentemente tiende a contaminar el agua (Gonzalez et al.,
1997).
En los últimos años han tenido que ser cerrados en los estados unidos, muchos de
estos son usados en el resto del mundo, en muchos casos son localizados en
cualquier parte sin visto de bueno de seguridad, es peligroso para la salud y es
una degradación ambiental, los desechos son frecuentemente apilados. Como una
regla general los depósitos abiertos tienden a generar inconformidad y mal
aspecto. La contaminación del aire y comúnmente de los mantos freáticos y agua
superficial (Gonzalez et al., 1997).
Depósitos o tiraderos sanitarios Es un método el cual se deshace de la basura sin crear peligro para la salud. Los
desperdicios son reducidos al volumen mínimo práctico posible y se cubre con una
capa de tierra compactada al final de cada día de operaciones o más
frecuentemente si es necesario. La capa compacta les niega el acceso continuo a
los insectos, a los roedores y a otros animales, también lo deja fuera del contacto
con el aire. Esto evita que se contamine el agua y evita el escape de gas (Miller,
2007).
Es un tipo de relleno sanitario, los cuales son agujeros o campos en donde se
deposita la basura y, a veces, se cubre con tierra. Son raros en los países
desarrollados, pero se utilizan mucho en los países en desarrollo (Miller, 2007).
43
Uno de los peligros más significativos de estos tiraderos es que se pueden
producir goteras. La naturaleza y la fuerza producida por una gotera depende de la
composición del desperdicio, la longitud y del tiempo que se ha infiltrado el agua.
Otro peligro posible de este tipo de tiradero es la producción incontrolable y el
escape de gases de metano generados por desperdicios orgánicos en
descomposición (Miller, 2007).
Son definidos por la sociedad americana de ingenieros civiles como un método de
depósito de desechos sólidos que funciona sin crear una incomodidad o perjuicio a
la salud y seguridad pública, son utilizados estudios de ingeniería para confinar los
desechos a un área prácticamente pequeña reducirlos a un volumen muy pequeño
y cubrirlo con una capa de tierra compactada al final de cada día de operaciones.
Este recubrimiento de los desechos en la tierra compactada vuelve sanitario el
depósito (Miller, 2007).
LA BASURA URBANA Y SU PROBLEMÁTICA El hombre en la actualidad es un gran productor, ha puesto en movimiento de las
energías dormidas, pero también produce muchas cosas que no le sirven o que
solo sirven momentáneamente y luego necesita destruirlas. Son los desperdicios o
desechos, las escorias del uso, cuando usa o consume, genera un desperdicio y
se le llama basura. Las basuras forman montones y montones, cada vez requieren
más espacio sobre todo en las grandes ciudades (SERMASA, 1995).
La sociedad actual calificada como una sociedad de consumo por su gran
capacidad productiva, se caracteriza por ser el más gran fabricante de basura de
toda la historia. El hombre es un comprador de una variada gama de artículos, la
compra por que los necesita, pero también compra lo que cree necesitar;
desperdicios, basuras y con ellos se tiene que hacer algo, que no le perjudique al
placer de comprar (SERMASA, 1995).
La basura así resulta un indicador del nivel económico de las sociedades, la
abundancia es la mayor generadora de desechos, dentro de la misma sociedad
existen distintas cantidades de desechos generados. En la cd de México el
descarte de la basura alcanza hasta 1.5 kg/hab/día en las zonas habitadas por la
44
clase media y el 0.3 y 0.6 kg/hab/día en las poblaciones de menor orden
adquisitivo (SERMASA, 1995).
Las contaminaciones del medio ambiente con desechos sólidos tienen mucha
semejanza a otros tipos de contaminación, fundamentalmente con la producida
con agua residuales, en consecuencia, las soluciones también tienen mucha
similitud, en la recolección si difieren un poco, ya que los desechos líquidos
utilizan como vehículos el agua, mientras las basuras todavía se recolectan en
vehículos automotores de manera costosa e ineficientes (SERMASA, 1995).
La materia orgánica que constituye un porcentaje hasta el 80% en las basuras de
los países subdesarrollados, tiene una parte muy fácil de degradar,
fundamentalmente carbohidratos y otra parte que se degrada lentamente y que
consiste en materia celulósica. En los tiraderos, las bacterias aerobias comienzan
a degradar la materia orgánica, pero el aire atrapado no dura mucho y pronto
comienza una reacción anaerobia, produciendo gases contaminantes como
metano y el bióxido de carbono que constituye el 40 y 45 % respectivamente de
los gases y trazas de otros como dióxidos de nitrógeno, hidrocarburos más
pesados, amoniacos, entre otros (Monrroy , 1981).
Entre los desechos actuales de mayor importancia y resistencia a la degradación
se encuentran los plásticos. La aplicación del plástico es de gran utilidad para los
usos del ser humano, desde los científicos hasta los más utilitarios representados
por la bolsa común y corriente con que transportamos a mano las mercaderías.
Después de los primeros síntomas alarmantes sobre la sobrevivencia del plástico,
se ha concluido que es un material relativamente inerte, que no causa problemas y
que con un sistema de relleno sanitario o de una incineración adecuada, puede
eliminarse de su abundante presencia hostil (Monrroy , 1981).
En el caso particular de México existe una situación humana singularísima; la de
los pepenadores o recolectores de basura, que separan de ella los elementos
todavía útiles. En cierto modo, esos seres que habitan en medio de la basura,
propiamente sustituyen penosamente las plantas industriales. La existencia de
45
“pepenadores” es antigua en la práctica recolectora de México. Constituyen una
tradición, un servicio y, en cierto modo un derecho establecido (Monrroy , 1981).
El fenómeno obliga a las autoridades y a los técnicos que estudian soluciones
diversas al problema de la basura, al tener en cuenta esas familias. Cualquier
disposición que modifique favorablemente, o sustituya parcialmente a los tiraderos
a cielo abierto, considera la existencia de los pepenadores, porque es un
fenómeno social, aunque una actividad profesional que repugna la tecnología y su
realización aumentaría al desempleo en la capital (Gomez , 1987).
Hoy por hoy los problemas de la basura en la capital de la república mexicana son
graves y merecen atención especial, y un importante destino de fondos públicos.
La ciudad resiente los problemas del crecimiento por las gentes que le llegan
desde áreas rurales en forma que sus exigencias sobrepasan los servicios,
aunque estos se multipliquen, extiendan y perfeccionen constantemente (Gomez ,
1987).
El crecimiento anárquico de las grandes ciudades engrosadas con la influencia
humana más susceptible a estos conflictos que conocen menos y que cuentan con
menos recursos, de las áreas rurales, paga hoy uno de los más variados tributos a
la aglomeración y el consumo masivo. Es por ello que se debe controlar ese
gigantismo problema, además de planificar y dosificar, con la incorporación de
servicios accesibles y moderando, mediante una nueva conciencia y de un nuevo
sentido social (Gomez , 1987).
Ahora se ve cuan caro resulta pagar doblemente: por la adquisición de muchas
cosas inútiles o superfluas, y luego por su desaparición, cuando pasan de su puro
aspecto accesorio y encandilador a la innoble condición de desperdicio, deseco o
basura continuamente. Primero nos acompañaron íntimamente, engordando
nuestra vanidad y prestigio sobre una apreciación superficial de valores. Luego
necesitamos que se vaya lo más lejos posible y que desaparezcan. En las grandes
ciudades no hay espacio suficiente, ni aire puro adecuado, ni para nosotros los
seres vivos, la basura se vuelve poderosa y agresiva, o “ella o nosotros” (Gomez ,
1987).
46
RELLENOS SANITARIOS En los rellenos sanitarios, los desechos se depositan en el suelo y se recubren con
tierra. Como no se queman y el relleno de cada día pueda bajo algunos
centímetros de tierra, se abaten la contaminación atmosférica y las poblaciones de
alimañas. Aparte de estas cuestiones y la reducción de costos, no se consideraron
otros factores cuando se establecieron los primeros rellenos (Gonzalez et al.,
1997).
En los rellenos sanitarios, los desechos sólidos se extienden en capas delgadas,
se compactan, se cubren a diario con una capa de arcilla o espuma plástica que
ayuda a mantener secos los materiales y reduce la fuga de agua contaminada
(lixiviado) del relleno sanitario (Miller, 2007).
Selección del sitio Para controlar los factores en este tipo de tiraderos sanitarios se debe tomar en
cuenta el relieve topográfico, la localización de mantos freáticos, la cantidad de
precipitación, el tipo de suelo y roca y la localización de la zona donde se
desecharán. Los mejores sitios son en regiones áridas (Gonzalez et al., 1997).
Los siguientes lineamientos se deben seguir en la selección del sitio para un
tiradero sanitario:
Los lugares con arcilla, si se mantiene seco puede proveer sitios
satisfactorios.
En topografía, los mejores sitios son cerca de donde la superficie de agua
es mínima.
Las áreas planas son sitios favorables (con una adecuada capa de material
con baja conductividad hidráulica como es la arcilla).
Estos lineamientos son prácticos, pero se debe hacer investigación
hidrogeológica, incluyendo muestras por perforación, pruebas de permeabilidad
para determinar la conductividad hidráulica y otras pruebas que predicen el
movimiento de las goteras de lo que es el desperdicio quemado (Gonzalez et al.,
1997).
47
Los sitios más apropiados son aquellos en donde las condiciones pueden ser
seguras a causa del clima, hidrología, geología, o por condiciones inducidas por el
hombre, o combinación de estas. Los mejores sitios son regiones aireadas, las
condiciones de disposición son relativamente seguras allí, que en un ambiente
árido (Gonzalez et al., 1997).
El sitio más conveniente es un clima húmedo, es donde los desechos son
enterrados antes del banco de agua, en arcilla y suelos sedimentos de baja
conductividad hidráulica. Esto solo para que las condiciones de los bancos sean
mejores, son frecuentemente los casos en áreas húmedas, proporciona material
con baja conductividad hidráulica presente. En resumen, el seguimiento de las
líneas guía puede ser acompañada en el sitio de selección de relleno sanitario de:
caliza o rocas de cantera altamente fracturada y cóncavas con arena y grava
empobrecen los sitios de relleno pues estos materiales terrestres son buenos.
Áreas planas son sitios favorables que proveen una adecuada capa de material
con baja conductividad hidráulica, así como arcilla y sedimentos (Gonzalez et al.,
1997).
Figura 6. Desechos no reciclables del comedor central de la UACH, destinados al relleno
sanitario de San Vicente Chicoloapan.
48
Designación de rellenos sanitarios: la designación de modernos desechos
sanitario es complejo y usa las múltiples barreras próximas simulan sistemas
colectores, dependiendo de las condiciones de localización del sitio, los rellenos
pueden ser subforos sintéticos adicionales hechos de plásticos u otros materiales,
y un sistema colectivo de gas que pueda almacenarlo. Finalmente, los rellenos
sanitarios requieren de un sistema de monitoreo y otras evaluaciones del potencial
de contaminación de aguas subterráneas. El monitoreo subjetivo es uno de los
más importantes y nos dirigimos nuevamente a que se siga a gran detalle
(Gonzalez et al., 1997).
Monitoreo de contaminación: siempre un sitio es escogido para un relleno
sanitario, monitoreando el movimiento de aguas subterráneas iniciando antes del
comienzo del relleno después de la operación continua el monitoreo del
movimiento de cenizas orgánicas y gases se continúan por si hubiera
contaminación a corto plazo (Parker, 1983).
1. Los componentes volátiles en el suelo y después en los rellenos, así como
metano, sulfuro de hidrogeno y gases nitrogenados puede penetrar en la
atmosfera.
2. Los materiales pesados como el plomo, hierro y cromo son retenidos en el
suelo.
3. Los materiales como el cloro, nitrato, y sulfato raramente pasan a través del
relleno y suelo a los sistemas de aguas subterráneas.
4. El drenaje subterráneo puede descomponer las cenizas orgánicas y
trasportarlas a las redes de aguas superficiales.
5. Algunas cosechas y plantas crecen en los depósitos muy selectivamente
toman o absorben metales pesados y otros materiales tóxicos que pueden
pasar a la cadena alimenticia humana y de animales.
6. Aunque las plantas residuales ponen en el campo sustancias
contaminantes toxicas, estos materiales retornan al medio ambiente aq
través de la formación del suelo y procesos de desagüe.
49
Diseño de los tiraderos sanitarios El diseño de los modernos tiraderos sanitarios es complejo y usa un acercamiento
de barrera múltiple. Estas barreras incluyen un lineamiento de arcilla compacta,
dependiendo de las condiciones del sitio, los tiraderos pueden tener también
lineamientos sintéticos adicionales hechos de plástico y otros materiales, además
de un sistema para recolectar el gas natural. Finalmente, los tiraderos sanitarios
deben tener un sistema de tanques de monitoreo y otros dispositivos para evaluar
el potencial de la contaminación del agua de la tierra (Gonzalez et al., 1997).
Problema de los rellenos sanitarios Los rellenos sanitarios están sujetos a factores biológicos y físicos del medio y
sufrirán cambios con el tiempo a consecuencia de la operación de tale factores en
los desechos depositados. Varios de estos cambios son indeseables porque
presentan los problemas siguientes, si no se tratan en la forma correcta (Gonzalez
et al., 1997):
Generación de lixivio y contaminación de las aguas freáticas.
Libera gases del efecto invernadero (metano y CO2), a menos que se
recolecten.
Descomposición incompleta.
Asentamientos.
Ruido y transito
Polvo
Contaminación del aire con gases tóxicos y compuestos orgánicos volátiles.
Monitoreo de contaminación Cuando se elige un sitio como tiradero sanitario, lo que se hace es monitorear. El
monitoreo debe hacer énfasis en el movimiento de las goteras y gases, hasta
checar que no hay posibilidad de contaminar. Esto es importante después de que
el sitio está completamente lleno y con una cubierta de material permanente,
porque una cantidad de sedimento siempre se asienta después de que ocurre la
puesta de capas. El monitoreo y mantenimiento apropiado de un tiradero
abandonado va a reducir el potencial de contaminación, los contaminantes del sitio
50
de desperdicio solido puedan entrar al ambiente por medio de seis formas: 1)
compuestos volatizados como el metano, ácido sulfúrico, amoniaco y gases de
nitrógeno, 2) metales pesados como el cromo y el hierro, 3) material soluble como
el cloruro, nitrato y sulfato que llegan hasta el sistema de agua, N la gotera puede
ser trasportada hasta el agua de la superficie de la tierra, 4) plantas creciendo en
el área de disposición pueden tomar metales pesados y otros materiales tóxicos y
pasar la cadena alimenticia en la cual personas y animales la comerán y 5) el
residuo de las plantas dejadas en el campo que contienen sustancias toxicas
regresaran al medio a través de la formación de la tierra (Gonzalez et al., 1997).
Monitoreo de pozos Una parte esencial de algunos sistemas de monitoreo es conocer exactamente
que los desechos sean activos, como se establecen y como migran rápidamente,
esto es especialmente importante en la disposición de pozos profundos, donde
materiales tóxicos y peligrosos son involucrados.
Un monitoreo efectivo requiere que la geología del terreno sea definida con
precisión y mapeada antes de iniciar el programa. Es importante localizar las
zonas con agua fresca y los pozos abandonados de petróleo o gas para evitar que
los desechos emigren hacia los acuíferos y a la superficie. Un sistema de
observación de pozos profundos perforados en la vecindad del sitio de inyección
puede monitorear el movimiento de los desechos y las observaciones en zonas de
agua fresca con pozos perforados a la profundidad requerida, de tal manera que la
localidad del agua pueda comprobarse rápidamente e identificar cualquier
movimiento o migración de los desechos hacia el acuífero (Gonzalez et al., 1997).
SITIOS LIBRES Los tiraderos libres pueden contaminar el suelo y aguas subterráneas por (Miller,
2007):
1. Los desechos químicos almacenados en barreras sobre la superficie de la
tierra o enterrados en sitios de depósito eventualmente se corre y se fuga la
contaminación a la superficie, suelo y aguas subterráneas.
51
2. Los tiraderos de desechos químicos líquidos de bajo de lagunas pueden
percolarse a través de suelo, rocas y eventualmente a los bancos de aguas
subterráneas.
3. Los desechos químicos líquidos pueden ser ilegalmente tirados en campos
desérticos o bien a lo largo de caminos lodosos.
Aplicación de la tierra La aplicación de materiales de desecho a la superficie del horizonte del suelo se
refiere a la aplicación de tierra, distribución o tierra de cultivo. Estos métodos son
considerables para desechos industriales biodegradables. Tales desechos
incluyen petróleo y ciertos desechos orgánicos de plantas químicas (Miller, 2007).
El proceso de aplicación de tierra involucra una conversión microbiana que es un
servicio público función natural del ecosistema. Los depósitos superficiales: son
excavaciones y depresiones topográficas naturales son usadas para desechos
líquidos peligrosos. Estos son principalmente formadores de suelos u otros
materiales superficiales (Miller, 2007).
DEPÓSITOS DE DESPERDICIO PROFUNDO Depósito de desperdicios por inyección en lugares profundos. El término
“profundo” se refiere a roca, no tierra, que este por debajo, completamente aislada
de los mantos acuíferos. El depósito profundo de los desechos industriales no
debe ser visto como una solución rápida y fácil para los problemas de desperdicio
industrial. Aun ahí, aunque las condiciones geológicas sean favorables para el
depósito del desperdicio, las restricciones naturales incluyen el número limitado de
sitios apropiados y el espacio limitado de estos sitios para depositar el desperdicio.
Las zonas de inyección posibles en roca porosa también son llenadas con líquidos
naturales, esencialmente líquidos salinos. Para bombear, algunos de los líquidos
naturales deben ser desplazados por compresión (Monrroy , 1981).
Los sitios más favorables desde un punto de vista geológico son las depresiones
inclinadas o lugares costeros porque generalmente contienen rocas sedimentarias
en la vecindad de agua salada. Las depresiones más favorables son
tecnológicamente estables y varían de decenas a centenas de kilómetros de
52
anchura. Ya que el flujo natural del líquido es lento, menos de un metro por año, el
depósito profundo debe estar restringido verticalmente y mucho más
horizontalmente (Monrroy , 1981).
Viabilidad y sitios de consideración La viabilidad de la inyección profunda es la mejor solución a los problemas de
depósito y depende de cuatro factores: la elección geológica y de ingeniería del
sitio propuesto, el volumen y las propiedades químicas y físicas del desperdicio, la
economía y las consideraciones legales (Monrroy , 1981).
Las consideraciones geológicas para los depósitos de desperdicio son dos: 1) la
zona de inyección debe tener suficiente porosidad, espesor y conductividad
hidráulica y tamaño que asegure una inyección, las piedras arenosas y las
fracturas son usadas comúnmente como un reservorio de rocas. 2) la zona de
inyección debe estar por debajo del nivel del agua fresca en circulación y
confinada con una roca relativamente impermeable y de baja conductividad
hidráulica (Monrroy , 1981).
El uso óptimo incluye una buena evaluación de las propiedades físicas y químicas
del desperdicio para asegurar que no puede afectar adversamente la capacidad
de la roca para aceptarlo. Los efectos adversos pueden ser minimizados en
algunos casos con un tratamiento de preinyección del desperdicio para aumentar
la compatibilidad de la roca de reservorio y los líquidos naturales presentes ahí,
también es importante tomar ventaja de los amortiguadores naturales, por
ejemplo, si el desperdicio es acido el uso de una base en la roca del reservorio y la
conductividad hidráulica al atacar químicamente y aumentar así las fracturas de
las barreras naturales (Monrroy , 1981).
Consideraciones factibles del sitio en general Las consideraciones geológicas para los depósitos son dos (Monrroy , 1981):
La primera, la inyección de zonas que sea lo suficientemente porosa,
conductividad hidráulica y el tamaño de la inyección asegura la realización.
La segunda, las zonas de inyección deben ser o estar en un nivel bajo de
zonas de circulación de agua dulce y confinados por una relatividad
53
impermeable de rocas con baja conductividad hidráulica, así como
esquistos o pizarras o sal.
INCINERACIÓN DE DESECHOS QUIMICOS PELIGROSOS Los desechos químicos peligrosos pueden ser destruidos a través de incineración
a altas temperaturas. El método de incineración que se usa dependerá de la
naturaleza y composición del desecho, además de la temperatura necesaria para
destruir los componentes peligrosos. La filosofía de manejo de desechos químicos
peligrosos puede ser multifacético y puede haber procesos como reducción de la
fuente, reciclamiento, y recuperación del recurso, tratamiento e incineración.
Reducción de la fuente: la reducción de desechos peligrosos que son generados
por una manufacturera u otros procesos (Jarabo et al., 1999).
Tratamiento: los desechos químicos peligrosos pueden ser tratados por varios
procesos o cambios físicos o composición química de los desechos, así como en
sus características toxicas o peligrosas. Con la incineración el volumen de
desechos puede ser reducido y los remanentes pueden ser reciclados o tratados
posteriormente. Las ventajas del reciclamiento, reducción e incineración son
(Jarabo et al., 1999):
Los desechos actuales pueden ser dispuestos a una reducción mucho
menor en su volumen.
Los químicos usados pueden ser reciclados y reusados.
El tratamiento de desechos puede ser menos toxico y causar menos
problemas en los rellenos.
El volumen pequeño de desechos peligrosos es actualmente dispuesto,
esto es menos estresante en la disminución del número aceptable de sitios
de relleno.
MANEJO DE DESECHOS RADIACTIVOS Los desechos radioactivos son subproductos que pueden ser esperados como la
electricidad, es producida de los reactores nucleares o las armas que son
producidas del plutonio. Considerando los procedimientos de disposición de los
54
residuos, los desechos radioactivos pueden ser agrupados en dos categorías: 1)
desechos de bajo nivel de radioactividad y 2) desechos de alto nivel de
radioactividad (Jarabo et al., 1999).
Los desechos radioactivos de nivel bajo son definidos como materiales
radioactivos que contienen solo pequeñas cantidades de radioactividad y
generalmente consisten en una gran variedad de otros residuos o soluciones de
procedencia química, desechos sólidos o líquidos, sedimentos y ácidos, plástico,
vidrio, madera, entre otros (Jarabo et al., 1999).
La hidrología y geología del lugar de disposición juega un papel importante en el
confinamiento de materiales radioactivos de bajo nivel. Un sitio de disposición
debe tener las siguientes características: 1) baja precipitación pluvial, 2) nivel
hidrostático profundo, 3) conductividad del suelo baja, 4) movimiento del agua
subterránea lento, 5) rangos de absorción he intercambio iónico alto, 6) geología
homogénea, 7) topografía y suelos que minimicen erosión, 8) ausencia de
recursos explotables, 9) ausencia de cuerpos de agua, 10) actividad volcánica o
de fallas de baja probabilidad y 11) zona de amortiguamiento adecuada (Jarabo et
al., 1999).
Los materiales radioactivos peligrosos producto de los reactores nucleares
incluyen productos de fisión tales como el Kripton-85, estroncio-90 y cesio-137. La
vida media es el tiempo requerido para que la radioactividad se reduzca a la mitad
de la original, generalmente, al menos 10 vidas medias son lo mismo del tiempo
que se considera para que un desecho radioactivo no sea peligroso para la salud
(Jarabo et al., 1999).
TIRADERO OCEÁNICO Los océanos del mundo, contienen 363 millones de km de agua, cubriendo más
del 70 % de la tierra. Estos juegan un papel muy importante en el mantenimiento
del medio ambiente mundial, por proveer el agua necesaria para el mantenimiento
del ciclo hidrológico contribuyendo al mantenimiento y el balance de oxigeno-
dióxido de carbono en la atmosfera y afecta el clima global en edición, los océanos
55
son muy valiosos a la humanidad, ya que estos proveen de alimentos y minerales
necesarios (Castillo, 1983).
La última alternativa a los problemas de tiraderos oceánicos es desarrollar
alternativas medioambientales, económicas y fáciles. Enfatizando algunas
alternativas de tiraderos oceánicos de degradación que son estropeados
generalmente por las aguas negras. La mayoría de las aguas de drenaje son
depositadas sobre los océanos (Castillo, 1983).
Los impactos mayores de la contaminación marina sobre la vida oceánica incluyen
(Castillo, 1983):
La muerte o el crecimiento retardado, vitalidad y reproductividad de
organismos marinos por contaminantes tóxicos.
Reducción del oxígeno disuelto necesario para la vida marina debido al
incremento de la demanda de oxigeno de la descomposición orgánica de
los desechos.
Bajo estimulación por los desechos ricos en nutrientes que causan una
explosión de algas en aguas someras de estuarios, bahías y partes
continentales que resulta en la disminución del oxígeno.
Cambios en el hábitat causados por prácticas de disposición de desechos
que pueden cambiar drásticamente los ecosistemas marinos.
Los impactos importantes en el hombre causados por la contaminación marina
incluyen los siguiente: producción de un peligro de salud pública causada por la
trasmisión de enfermedades por los organismos marinos hacia el hombre; perdida
de visualidad en las playas y puertos contaminados con desechos sólidos, aceite y
otros materiales, además de la pérdida económica (Castillo, 1983).
La mayoría de los tratamientos de aguas negras reducen las cantidades de sólidos
suspendidos, bacterias y materiales demandantes de oxígeno en aguas negras.
Generalmente los tratamientos de aguas negras, se llevan a cabo por un
tratamiento primario que involucra el remover arena, filtrar, pulverización,
floculación y sedimentación; un tratamiento secundario que es el control biológico
56
y procesos de degradación que ocurre naturalmente por microorganismos y un
tratamiento terciario que involucra tratamiento químico u otras mediciones
enfocadas a futura purificación del agua (Castillo, 1983).
Este sistema tiene cuatro objetivos:
La conversión de materia orgánica a una materia relativamente estable.
La reducción del volumen de lodo por movimiento de líquido.
La destrucción o control de daños de los organismos.
La producción de productos de uso o sales reducidas al costo de procesado
de lodos.
Los tiraderos oceánicos contribuyen a grandes problemas de contaminación
oceánica, que es seriamente perjudicial para el medio ambiente marino y causa
gran peligro para la gente en algunas áreas. Teniendo que el mayor impacto de la
contaminación marina es sobre la vida oceánica e incluye una serie de efectos
como (Castillo, 1983):
Destruye o retarda el crecimiento, vitalidad y reproducción de organismos
marinos por contaminantes tóxicos.
Reducción de oxígeno disuelto necesario para la vida marina, causa un
incremento en la demanda de oxigeno de la descomposición de desechos
orgánicos.
La bioestimulación por desechos ricos en nutrientes, causa exceso de a
flora de algas en aguas estuarinas, bahías y partes de la plataforma
continental, resultando una depresión de oxígeno y consecuentemente
destrucción de algas que pueden ser acarreadas hacia afuera y contaminar
áreas costeras.
Causando cambios en el hábitat por prácticas de disposición de desechos
que sutilmente o drásticamente cambien enteramente el ecosistema
marino.
Este tipo de precauciones para mantener bajos los niveles de contaminación,
además de que al realizar el reciclamiento podemos ahorrar en cuanto al costo de
57
muchos productos y además se pueden volver a utilizar cierto tipo de compuestos
y productos, lo que en un futuro podría redituar dinero a la nación en lugar de que
el gobierno trate de minimizar estos desastres con excesiva disposición de
recursos que pueden ser utilizados en otras áreas, como educación por mencionar
alguno (Castillo, 1983).
POLITICAS Y ESTRATEGIAS EN ELMANEJO DE LOS DESECHOS Opciones posibles En los países industrializados el manejo de los desechos generalmente representa
un problema mayor que no puede ser resuelto por medios técnicos únicamente.
Una modificación fundamental en los actuales patrones de producción, consumo y
eliminación del desecho se requiere para enfocar a un nuevo tipo de sociedad
basada en el principio de “crecimiento sustentable” y que no comprometa al
ambiente o el bienestar de futuras generaciones (Tammemagi, 1999).
Conceptualmente las siguientes opciones en orden de prioridad:
Prevención de los desechos
Reuso de los desechos
Reciclaje de materiales provenientes de desecho
Uso del contenido de energía de los desechos
Eliminación segura.
Prevención de desechos La primera tarea en el manejo de los desechos es la prevención ya que es más
bajo el costo a través de la combinación de la conservación de los recursos
naturales y evitar los desechos (Tammemagi, 1999).
Para la prevención de la basura se manejan tres niveles a campos de acción
(Tammemagi, 1999):
1. Para el consumidor
Evitar el consumo superfluo; adoptando un estilo de vida sano y ahorrativo.
2. Para el fabricante
58
Diseñar sus productos para una mayor duración y facilitar el servicio de
reparado.
3. Para la industria
Desencadenar la prevención para la improvisación de materiales en su
manejo y almacenaje, con el fin de utilizar materiales que no aumenten la
cantidad de desperdicios.
ESTRATEGIAS DE LAS DISPOSICIONES FINALES Búsqueda de opciones para disposiciones finales El lugar donde se depositarán los desperdicios es problemático sobre todo para
los considerados peligrosos y radioactivos. Tres estrategias han sido descritas
para esta etapa y son (Miller, 2007):
1. “Retardar y desintegrar”
Involucra el almacenamiento temporal de desechos altamente radioactivos
en envases fríos adecuados, hasta que una fracción medible de
radioactividad haya caído y la radiación y generación del calor haya bajado
hasta niveles adecuados.
2. “Concentración y contenido”
Cuando el desecho es enterrado de manera segura, de tal forma que no
exista contacto con el ambiente por mucho tiempo posiblemente por
periodos de tiempo geológico, de tal forma que los compuestos no puedan
entrar en los ciclos biológicos.
3. “Diluir y dispersar”
Cuando los efluentes de baja radioactividad pueden ser descargados a la
atmosfera por cuerpos de agua después de un control adecuado. Los
desechos peligrosos pueden ser mesclados con el desecho ordinal cuyo
poder sirva para retener, diluir y gradualmente descomponer y neutralizar el
desecho.
59
Legislación y trámites administrativos Los aspectos concernientes al ambiente han sido una prolífica para nuevos
códigos y medidas. Sus implementaciones, sin embargo, consumidora de tiempo y
enfrenta gradualmente varios problemas conceptuales o prácticos (Miller, 2007).
Los textos legales a menudo incompletos he insuficientemente detallados con
respecto a definiciones, aplicaciones de campo y ejecución práctica. Ejemplo
típico, definición de desecho y desecho toxico peligroso (Miller, 2007).
Estructura administrativa Para cada territorio las autoridades específicas deben designar quienes están a
cargo de planeación, licencia, control. La planeación comprende un esquema que
detalle (Miller, 2007):
La naturaleza y cantidad de desechos presentes y futuros que vayan a ser
depositados.
Los estándares técnicos para hacer esto.
Sitios adecuados para este propósito.
Medidas específicas para desechos especiales.
Gastos
Medidas adecuadas administrativas, legislativas, técnicas y financieras para
una recolección racional, clasificación y disposición.
Se deben tomar medidas para asegurar que los generadores de desechos envíen
sus desechos a una empresa pública o privada adecuada o asegure su
disposición adecuada por su propia cuenta. Todas las operaciones para disponer
los desechos deben ser autorizadas con las especificaciones de (Miller, 2007):
La naturaleza y cantidades de desecho a ser tratados.
Requerimientos técnicos generales.
Medidas prospectivas.
Datos necesarios de origen, tratamiento y destino final del desecho ya
tratado.
60
Instrumentos sociales y económicos El manejo moderno de los desechos cada día involucra la colaboración del público
y de las empresas para prevenir, reducir y segregar los desechos. El tener
información adecuada es muy importante para hacer cumplir a los generadores de
desechos con las metas y métodos que las nuevas políticas implementan
(Tammemagi, 1999).
El etiquetado es importante para alertar a los consumidores en el uso adecuado
del producto y también de los peligros ecológicos y el apropiado reciclaje o
métodos de disposición. Informar y educar son caminos para hacer del
conocimiento público la importancia de la minimización de desechos. Incentivos
económicos, sin embargo, pueden ser más eficaces para hacer cambiar la
conducta del consumidor hacia un estilo de vida “crecimiento sustentable”.
Sistemas de depósito-reembolso son útiles para asegurar la devolución o el
método de empaque tales como, botellas de vidrio retornables o latas de aluminio
reciclables el sistema puede ser usado para asegurar una disposición adecuada,
tratamiento o reciclamiento de varios desechos peligrosos (Tammemagi, 1999).
PREVENCIÓN Y ELIMINACIÓN DE LOS DESECHOS PELIGROSOS Naturaleza y orígenes de las corrientes de desecho Las corrientes de desecho peligrosas están directamente relacionadas con la
naturaleza de las materias primas y procesos usados, y son el resultado ya sea de
subproductos de un proceso químico o como contaminantes que deban ser
eliminados de este proceso (Tammemagi, 1999).
Prevención Los mejores resultados usualmente se han obtenido analizando las operaciones
corrientes, identificando las fuentes de perdida y contaminación, así como
eliminándolas si es posible por medio de cambios en el procedimiento
(Tammemagi, 1999).
61
Reducción del volumen El costo de almacenar y transportar los desechos es proporcional a su volumen,
por lo tanto, su reducción es una opción importante. Los métodos posibles son
(Tammemagi, 1999):
Evitar dilución innecesaria y mezclar los desechos peligrosos con los no
peligrosos.
Convertir los lodos a formar pastos.
Incineración de desechos peligrosos, convirtiendo la parte inorgánica en
ceniza y la orgánica en gas.
MANEJO DE DESECHOS POR EMPRESAS El manejo de los desechos requiere de atención continua a varios niveles
involucrando la legislación, manejo, contacto con autoridades, la prensa, contacto
con el público, así como medidas linternas, procedimientos, transporte y
eliminación (Monrroy , 1981).
Cambios en los sistemas de manejo deben ser preparados con anterioridad y
deben de ser precedido por un estudio exhaustivo y datos analíticos, así como una
decisión sobre los desechos en cuestión. Una responsabilidad lineal debe ser
trazada: quien es responsable de la generación del desecho, del almacenamiento
local, transporte y eliminación. La transferencia del lugar de generación al lugar del
almacenamiento generales también una transferencia de responsabilidad (Monrroy
, 1981).
Adquisición de datos La identificación de los desechos de acuerdo a su fuente vía el departamento de
compras es útil especialmente para monitorear productos peligrosos y
contaminantes usando para la adquisición de estos datos los que aparecen en las
etiquetas (Monrroy , 1981).
Los balances de material pueden establecerse para un solo producto y la entrada
de materia prima, solventes, lubricantes, catalizadores y otros auxiliares pueden
establecerse ya sea por hora, día o año. Una comparación entre estas entradas y
62
el producto de salida permitirán caracterizar los desechos y sus fugas (Monrroy ,
1981).
Análisis de datos Las preguntas que deben ser contestadas a partir de los datos obtenidos son
(Monrroy , 1981):
¿Cuáles son las materias primas usadas?, ¿son peligrosas antes durante y
después de su uso?, ¿puede su consumo o generación de desechos ser
reducidos?, ¿Cómo son eliminados?, ¿está su eliminación registrada, segura y
legal?, ¿pueden la materia prima ser recuperada?
Como regla general deben de separarse los desechos: líquidos de sólidos,
orgánicos e inorgánicos, ácidos de bases, desechos individuales peligrosos de los
compuestos de desecho general (Monrroy , 1981).
EL PLAN DE UTILIZACIÓN PRODUCTIVA DE LOS RESIDUOS SOLIDOS CONSTA DE 4 GRANDES PASOS
1. Clasificación y separación de los residuos, en orgánicos e inorgánicos,
desde su origen en los domicilios.
2. Traslado de los inorgánicos, desde las viviendas a los centros de acopio
que deberán instalarse en sitios de fácil acceso a la ciudadanía; esto
centros serán el eslabón de las industrias que requieren materia prima y la
sociedad que los produce.
3. Recolección y traslado de los orgánicos a diversas plantas de producción
de composta, fertilizante alimento para animales.
4. Transportación de los subproductos del centro de acopio a las industrias
que los requiera. De acuerdo a los sondeos de opinión que el grupo de
trabajo realizo con los industriales y estos están de acuerdo enviar el
transporte.
Este plan deberá aplicarse por etapas en la ciudad de México, iniciándolo en
conjuntos habitacionales que por su organización social y vecinal pueden hacerlo
y así obtener una significativa ayuda para su mantenimiento (Gomez , 1987).
63
FACTORES TECNICOS EN EL MANEJO DE LOS DESECHOS Existen tres sitios para el vertido de desechos, suelo, agua y aire, en cada caso
ciertas especificaciones deben de ser obedecidas para evitar contaminación. Los
rellenos sanitarios equivalen a un almacenamiento permanente y aislado control
de estos sitios para evitar contaminación de aguas subterráneas (SERMASA,
1994).
El reciclaje permite a los materiales de valor regresare al círculo económico. La
pirolisis y gasificación, son métodos alternativos de tratamiento térmico y
representa una alternativa a la incineración (SERMASA, 1994).
Recolección de desechos La recolección de los desechos industriales fue tradicionalmente el negocio de
pequeñas empresas familiares, principalmente para rellenar oquedades del
terreno. Actualmente este servicio lo prestan empresas en las cuales los aspectos
administrativos legales y de manejo se vuelven cada vez más complejos
(SERMASA, 1994).
Lixiviados Es un problema serio en las operaciones de relleno, es de un alto potencial
contaminante, de tratamiento difícil, siendo la política más apropiada el evitar a
ocurrencia. Los lixiviados se originan por la percolación con el agua de lluvia, por
el incremento de nivel hidrostático, y escurrimientos laterales (Miller, 2007).
El control de los lixiviados requiere de varias medidas: construcción de un sistema
de drenaje, impermeabilización del terreno a ser rellenado y uso de correctos
gradientes (Miller, 2007).
Generación de gas en los rellenos El oxígeno es consumido rápidamente de los rellenos sanitarios conforme ocurre
la fermentación produciéndose posteriormente la fermentación anaerobia. El gas
produce aproximadamente en una proporción de 50 a 65% de metano y 35 a 50 %
de bióxido de carbono. Los contaminantes traza incluyen solventes, ácidos
volátiles y organoclorados con características corrosivas (Gonzalez et al., 1997).
64
Es necesario tomar en consideración los siguientes factores para el
establecimiento de un relleno sanitario (Gonzalez et al., 1997):
Decidir la cantidad de terreno necesario para la disposición de los residuos
de una determinada población. En términos generales se necesita una
superficie de .84 metros cuadráticos con una profundidad de 1.80 m por
persona y año.
Buscar que la tierra del sitio sea la indicada para servir como recubrimiento.
la mezcla ideal es 50 % de arena y 50 % de arcilla o limo. En cuanto al
método de relleno sanitario existen dos principales; el de franjas o zonas y
el de zanjas.
Con el método de franja o zona, los residuos se depositan en terreno plano o en
depresiones y se cubre con una capa de tierra de 20 cm, se compacta diariamente
al final de la jornada. En este método se practica la excavación de una zanja y se
entierra la basura, compactándola en capas recubiertas de tierra de la misma
manera que con el método de franjas. La compactación diaria deberá hacerse de
tal forma que se impida la salida de olores, se eviten incendios o proliferen las
ratas (M.O.P.U, 1982).
65
Figura 7. Método de zona y zanja tomado de M.O.P.U, 1982.
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS PARA LA PRODUCCION DE COMPOST Una importante alternativa de aprovechamiento del material biológico de los
residuos sólidos agrarios y urbanos es su transformación en una enmienda
orgánica del suelo, que se denomina “compost”. El compost no es exactamente un
abono sino un regenerador, acondicionador o corrector del suelo: mejora sus
propiedades físicas (porosidad, capacidad de retención de agua), químicas
(compuestos minerales) y biológicas (flora microbiana), estimulando el crecimiento
de las plantas (M.O.P.U, 1982).
La producción de compost o “compostaje” de residuos viene efectuándose desde
hace muchos años (1920) y es una tecnología bien conocida y desarrollada. Se
basa en la fermentación aerobia del material biológico de los residuos por medio
de bacterias. Durante el proceso se destruye por l acción del calor (a temperaturas
de unos 60°C) toda clase de gérmenes patógenos y parásitos (M.O.P.U, 1982).
La forma más sencilla de obtener compost es por fermentación natural. Los
residuos triturados y humedecidos se colocan en montones de unos 2m de altura y
66
se remueven cada 10 días durante el primer mes y una sola vez al mes los dos
meses siguientes, para favorecer la aireación. Transcurridos tres meses de
fermentación el producto está terminado (M.O.P.U, 1982).
Para reducir el tiempo de producción puede recurrirse a la fermentación
acelerada, en recipientes cerrados, en los que se introducen el residuo, se añade
agua, se insufla agua y se remueve continuamente. De esta forma se reduce el
tiempo de fermentación a 15 días, se controla mejor el proceso y se evita el
acceso al producto de insectos, roedores y aves.
La calidad del producto depende del mantenimiento durante el proceso de la
relación carbono/nitrógeno (25-30), su contenido en humedad (50-60%), la
temperatura (60°C), la acidez (5,6 < Ph < 7,5) y la aireación (M.O.P.U, 1982).
Composta La composta es un proceso de descomposición biológica aerobia en el que un
producto estabilizado que contiene sustancias únicas es sintetizado, algo de
material orgánico es oxidado a calor y agua, el calor generado eleva la
temperatura de 55 a 70 °C a la cual solamente pueden sobrevivir los
microorganismos termófilos, y por consiguiente los patógenos son destruidos
(M.O.P.U, 1982).
Los materiales que pueden ser compostables en principio pueden ser todos los
desechos orgánicos siempre que estén libres de compuestos biosidas. Las
sustancias típicas son: la fracción orgánica de los desechos sólidos municipales,
desechos vegetales de frutas y jardines, estiércol y desechos agroindustriales. La
composta resultante es una especie de humus útil como acondicionador del suelo
y aun como suplemento alimenticio animal (M.O.P.U, 1982).
Aspectos microbiológicos El proceso de composta se lleva a cabo por los microorganismos presentes, los
cuales crecen espontáneamente en el desecho orgánico si este es mantenido
húmedo y aireado. En la primera fase de la composta, las bacterias mesofilicas
así como actinomicetos, levaduras y hongos degradan las grasas, proteínas y
carbohidratos. Posteriormente los protozoarios hacen presa de las bacterias y
67
hongos. Cuando la temperatura alcanza un rango de 40 a 50 °C, la mayor parte de
los organismos que iniciaron mueren y son remplazados por las bacterias
termófilas que pueden crecer y generar calor a temperaturas de hasta 70 °C. De
60 a 70 ° C la mayor parte de los patógenos, con excepción de algunas esporas,
mueren en pocas horas. Cuando las bacterias termófilas han acabado con el
alimento disponible, la producción de calor cesa y la composta se enfría,
revolviendo el montón puede suministrar el alimento requerido y el oxígeno para
aumentos sucesivos de temperatura eventualmente, nuevos tipos de organismos
son dominados por las levaduras y los ascomicetos que crecen en el alimento
residual incluyendo bacterias muertas y le da a la composta sus propiedades
finales y componentes como son sin olor y un residuo de carácter húmico
(M.O.P.U, 1982).
Parámetros de operación Los principales parámetros de sistemas de composta incluyen tamaño de
partículas promedio, contenido de humedad y la relación carbono/nitrógeno del
sustrato, otros elementos traza son suficientemente disponibles y generalmente no
son limitados. La aireación, mezclado reducción de tamaño, temperatura y control
de pH también son importantes en la producción de composta (M.O.P.U, 1982).
Usos de la composta Cuando se usa en jardinería es importante que la composta está libre de
patógenos, fragmentos de vidrio y plástico. Las compostas usadas en cultivos
vegetales deben ser bajas en metales pesados. La composta también se puede
utilizar como alimento animal y como suplemento alimenticio, así como en los
proyectos de reclamación de tierras, jardines públicos y parques (M.O.P.U, 1982).
68
Figura 8. Planta de composta tomado de M.O.P.U, 1982.
INCINERACIÓN Es el método más efectivo y radical para disponer de la basura, pero es el más
costoso. Sin embargo, en os últimos años, se han perfeccionado los hornos y se
ha logrado hacer una depuración casi perfecta de los humos producto de la
combustión. El proceso en general consiste en secar la basura dentro del horno
(elevar la temperatura de la misma hasta el grado de la incineración), introducir el
aire necesario para la combustión y por ultimo evacuar los residuos. El proceso es
continuo; por un lado, la basura entra al o los hornos y sale por el otro extremo
completamente quemada (Jarabo et al., 1999).
Se define como la quema controlada de desechos combustibles sólidos, líquidos o
gaseosos que se producen gases y residuos con pequeño contenido de material
no combustible o sin la presencia de este. La incineración tiene importantes
beneficios: reduce el volumen, elimina la putrefacción, inflamabilidad, explosividad,
69
toxicidad y cuenta de patógenos. El calor generado puede ser usado, sin embargo,
la incineración es un proceso técnico complejo y costoso (Jarabo et al., 1999).
Los residuos de incineración consisten de escorias, cenizas y residuos de la
limpieza de los gases. A su vez, el proceso de incineración presenta ciertas
ventajas:
1) Elimina el problema de la salud, originando por la acumulación de
desperdicios.
2) Reduce el volumen de desechos sólidos en un 85 % y consecuentemente
requiere menos tierra para su eliminación.
3) Para la incineración se puede utilizar equipo de diversos tamaños, desde
equipos caseros hasta incineradores municipales con capacidad de hasta
1000 toneladas diarias.
4) Los residuos son inertes, inodoros y fáciles de manejar. Sin embargo, la
gran desventaja consiste en desperdiciar la enorme cantidad de materias
primas que constituye la basura.
Combustión de desechos La combustión de desechos es relativamente simple cuando los gases son
enviados a aire viciado o a corrientes liquidas. Los desechos sólidos municipales
son generalmente quemados en cámaras de combustión que permite el libre
desarrollo de las flamas. La cámara refractaria y aislada térmicamente, puede ser
enfriada. Los desechos sólidos algunas veces son quemados en un lecho
fluidizado, un horno ciclónico o como suplemento de combustión de hornos de
cemento. La incineración contempla: una temperatura de operación aceptable
(850 a 1050°); adecuado tiempo de residencia, distribución primaria apropiada de
aire, el aire secundario mejora el mezclado y el aire terciario reduce la temperatura
del gas (Jarabo et al., 1999).
Los parámetros de combustión Son tamaño y forma. La presencia de una rejilla mecánica y la capacidad calorífica
del horno (Jarabo et al., 1999).
70
(Incineracion BSVDC, 1992)
Figura 9. Método de incineración, tomado de "Tratamiento y disposición final de residuos
sólidos municipales DECFI, México, 1992.
Aspectos ambientales La incineración de desechos da lugar a polvo y padecería, a productos de
combustión incompleta y a gases ácidos. Los modernos incineradores
eventualmente emiten gases extremadamente limpios combinado con factores
operacionales y tratamiento de gas (Jarabo et al., 1999).
Algunos tipos de desechos están prohibidos para incinerarse, a menos que
cuenten con los equipos anticontaminantes requeridos. Está prohibida la
incineración de desechos conteniendo metales volátiles, y de PVC. Los principales
factores de operación son: mezclado de los desechos y el control de los
parámetros de operación y de enfriamiento del gas, la neutralización de los gases
y su secado (Jarabo et al., 1999).
71
DISPOSICIÓN DE LOS DRENAJES EN FOSAS SÉPTICAS A pesar del método satisfactorio para la disposición de los desechos domésticos
son los drenajes y las plantas de tratamiento, a menudo su crecimiento no
concuerda con el de la población. Como resultado, la disposición en fosas sépticas
individuales continúa siendo un método importante de disposición, sin embargo,
no todos los terrenos son adecuados para la instalación de fosas sépticas
(Castillo, 1983).
Los factores geológicos que deben considerarse en la instalación de un sistema
de fosas sépticas son: tipo de suelo, profundidad del nivel hidrostático,
profundidad de manto rocoso y topografía. Algunos problemas, como la absorción
de desechos en el terreno pueden presentarse por varias razones, la causa más
común es un drenaje pobre a través del suelo que permite al afluente subir a la
superficie en tiempo de sequía, estos drenajes pobres se presentan en áreas
arcillosas y suelos compactos con baja conductividad hidráulica, nivel hidrostático
alto, rocas con conductividad hidráulica baja cerca de la superficie o frecuentes
inundaciones (Castillo, 1983).
MONTERREY III: PROYECTO DE AMPLIACIÓN DE GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A TRAVÉS DE LA BASURA Bioenergía de Nuevo León, S. A. de C. V. Es el primer proyecto de energía en
México y Latinoamérica utilizando como combustible el biogás que se forma en el
relleno sanitario del Municipio de Salinas Victoria, Nuevo León. Actualmente
SIMEPRODE y la empresa privada Bioeléctrica de Monterrey, a través de
Bioenergía de Nuevo León, operan desde el 19 de septiembre del 2003 la planta
BENLESA para generar energía eléctrica a través de los desechos (Proyecto
Monterrey I).
La planta tiene una capacidad de generación de energía de 12.72 MW A la fecha,
se han generado más de 400,000 MWh de electricidad. La energía generada se
utiliza para el alumbrado público de la ciudad de Monterrey y su área conurbada, y
especialmente para el Metro de la ciudad de Monterrey. Se han evitado más de
72
85,000 toneladas de emisiones de metano a la atmósfera, lo que equivale a más
de 1, 800,000 toneladas de bióxido de carbono (BENLESA, 2009).
¿En qué consiste el Proyecto Monterrey III? Este proyecto contempla la ampliación de la Infraestructura para el uso y captura
de biogás para la generación de energía eléctrica en el relleno sanitario de
SIMEPRODE y consiste en: Incrementar la red de captación del biogás en otra
sección del relleno sanitario de un área de aproximadamente 40 has. Para la
extracción del gas en esta sección se perforarán entre 130 y 160 nuevos pozos.
La capacidad de generación de la ampliación será de: Potencia Bruta 4.24 MW
Cargas Auxiliares 0.24 MW Potencia Neta 4.00 MW. Por lo tanto, la capacidad de
generación total de BENLESA ya con la ampliación será de: Potencia Bruta 16.96
MW Cargas Auxiliares 0.96 MW Potencia Neta 16.00 MW.
BENLESA cuenta con toda la infraestructura y servicios de apoyo necesarios para
la ejecución del proyecto; así como también para la operación y mantenimiento del
mismo una vez que se inicie la operación normal. No se requieren nuevas
construcciones, la obra consistirá básicamente de:
Perforaciones de pozos Instalaciones de tubería Cimentaciones Instalación de los motores de combustión
interna Instalación de bombas, motores, transformadores, tableros eléctricos y
equipos de interconexión e instalación de alumbrado. ¿Cuáles son los beneficios?
Los beneficios ambientales, especialmente por el abatimiento de gases con efecto
de invernadero. En mayo del presente año el Banco Mundial firmó con Bioenergía
de Nuevo León un contrato de reducción de emisiones equivalentes a 1, 000,000
de toneladas de CO2. Una medida comparativa, es que con la operación del
proyecto se dejará de consumir el equivalente a cerca de 1 millón de toneladas
métricas de carbón, o a retirar 90 mil automóviles de circulación. También equivale
a plantar 970 hectáreas de bosque. Se estima que con la nueva capacidad en la
planta se generarán cerca de 120,000 MWh por año y será capaz de abastecer el
90% del alumbrado público de Monterrey, lo que equivale a suministrar
electricidad a 35,000 casas del tipo de interés social. Los municipios que
73
recibirán la energía eléctrica se ahorrarán cerca de 10 millones de pesos anuales
en su conjunto (BENLESA, 2009).
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO DE AMPLIACIÓN DE 12.72 A 16.96 MW DE LA INFRAESTRUCTURA DE BIOENERGÍA DE NUEVO LEÓN, S.A. DE C.V. PARA EL USO Y CAPTURA DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL RELLENO SANITARIO DE SIMEPRODE, EN EL MUNICIPIO DE SALINAS VICTORIA, NUEVO LEÓN.
ANTECEDENTES Bioenergía de Nuevo León, S. A. de C. V. Es el primer proyecto en México y
Latinoamérica de energía renovable utilizando como combustible el biogás que se
forma en un relleno sanitario, en este caso ubicado en el Municipio de Salinas
Victoria, Nuevo León.
Bioenergía de Nuevo León, S. A. de C. V. es el resultado de una alianza
estratégica entre la empresa privada Bioeléctrica de Monterrey, S. A. de C. V. y el
Gobierno del Estado de Nuevo León, a través del Sistema para el Manejo
Ecológico y Procesamiento de Desechos SIMEPRODE, organismo público
descentralizado.
Los Establecimientos Asociados son los siguientes:
Cargas locales: 1.- Bioenergía de Nuevo León, S. A. de C. V. 2.- Sistema
para el Manejo Ecológico y Procesamiento de Desechos
SIMEPRODE.
Alumbrado público: 3.- Municipio de Monterrey, Estado de Nuevo León 4.-
Municipio de San Pedro Garza García, Estado de Nuevo León 5.- Municipio
de San Nicolás de los Garza, Estado de Nuevo León 6.- Municipio General
Escobedo, Estado de Nuevo León 7.- Municipio de Santa Catarina, Estado
de Nuevo León 8.- Municipio de Guadalupe, Estado de Nuevo León 9.-
Municipio de Apodaca, Estado de Nuevo León
Otros socios: 10.- Agua y Drenaje de Monterrey, I.P.D. 11.- Sistema de
Transporte Colectivo Metrorrey, O.P.D. 12.- Gobierno del Estado de Nuevo
León (Oficinas Generales) 13.- Sistema para el Desarrollo Integral de la
Familia del Estado de Nuevo León (DIF) (BENLESA, 2009).
74
PERMISOS EN MATERIA AMBIENTAL Y DE RIESGO BENLESA cuenta con los permisos ambientales que fueron necesarios para la
instalación y operación de los equipos. Para Tal efecto se presentó una
Manifestación de Impacto Ambiental modalidad Particular, la cual se entregó el día
de junio del 2002 en las oficinas de la Delegación Federal de SEMARNAT en
Nuevo León, con el número exp. 847. Mediante el Oficio núm 510.003.03.074/2
del 1º. De julio del 2002 SEMARNAT autorizó el desarrollo del proyecto.
Asimismo, en dicho documento se indicó que “no” era un requisito presentar un
estudio de riesgo.
Oficio Núm. DUOPSV-21/2002 Expediente No. 23/2002 mediante el cual se
aprobó el cambio de Uso de Suelo de una porción del terreno de la Planta de
Procesamiento de Desechos Sólidos a una planta cogeneradora de energía
eléctrica (BENLESA, 2009).
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO En rellenos sanitarios anaerobios se produce la descomposición de la materia
orgánica sin la presencia de oxígeno, en este tipo de descomposición participan
bacterias metano-génicas que como parte de los residuos de su digestión
producen gas metano.
Durante los últimos años han adquirido relevancia a nivel mundial los proyectos de
generación de energía aprovechando el metano que se forma en los rellenos
sanitarios, obteniéndose con esto un doble beneficio: uno ambiental al quemar el
metano del biogás, ya que los expertos le otorgan a esta substancia un potencial
de aproximadamente 24.5 veces mayor que el dióxido de carbono como gas que
favorece el efecto de invernadero. Dentro de las tecnologías disponibles en el
mercado mundial, destaca el uso de motores de combustión interna. El sistema
consiste básicamente en la extracción del biogás del relleno sanitario mediante la
perforación de pozos en el relleno, los cuales se conectan por medio de un
sistema de tuberías hacia un ramal central que lo dirige hacia los motores para su
combustión. Los motores tienen acoplado a su vez generadores para transformar
en electricidad la energía mecánica de los motores (BENLESA, 2009).
75
INSTALACIONES ACTUALES Las instalaciones actuales, que cuentan con los permisos ambientales y de uso de
suelo, consisten básicamente en dos sistemas:
Una red de captación de biogás sobre un área aproximada de 100 has, en
la que se depositaron residuos sólidos municipales no peligrosos ente los
años 1991 a 2005. Este sistema consta de varias fases o sub-sistemas:
captación, conducción, succión, limpieza y dosificación.
Una central de generación de energía eléctrica integrada por 12 motores de
combustión interna marca Jenbacher modelo JGC 320 GS-L. L con
capacidad cada uno de 1.06 MW.
La capacidad actual de generación de electricidad de BENLESA es de: Potencia
bruta 12.72 MW, cargas auxiliares 0.72 MW, potencia neta12.00 MW. Las cargas
auxiliares corresponden a la energía eléctrica que se consume en la misma planta
generadora.
A la fecha, con la operación de este sistema se han generado más de 310,000
MWh de electricidad, los cuales se han aprovechado como ya se mencionó para el
alumbrado público de la ciudad de Monterrey y su área conurbada, así como en
otras aplicaciones, especialmente para el Metro de la ciudad de Monterrey. Se
estima que durante los años en que ha operado Bioenergía de Nuevo León se han
evitado más de 61,000 ton de emisiones de metano a la atmósfera, lo que
equivale a más de 1,300,000 toneladas de bióxido de carbono. De análisis previos
se ha determinado que la composición del biogás en el relleno sanitario es de
aproximadamente 50% metano y 50% CO2 (BENLESA, 2009).
PROYECTO DE AMPLIACIÓN EL proyecto de ampliación consiste en:
1.- Incrementar la red de captación del biogás, en otra sección del relleno sanitario
de un área de aproximadamente 40 has. Para la extracción del gas en esta
sección se perforarán entre 130 y 160 nuevos pozos.
76
El sistema de captación de biogás incluye los siguientes componentes: ƒ Pozos de
captación, ƒ Equipamiento de pozos, ƒ Mecanismos de control de flujos. El
sistema de conducción consiste en la instalación de una red de tubería de HDPE
para transportar el biogás desde los pozos de captación, y mediante un ramal
central llevar el biogás hacia la zona de los motores. El sistema de succión es el
que permite extraer el biogás del relleno sanitario, y se lleva a cabo utilizando
sopladores centrífugos. El sistema de limpieza es exclusivo para remover
humedad y partículas del biogás, y para tal efecto se puede utilizar el equipo que
actualmente se tiene instalado.
2. La instalación de 4 nuevos motores de combustión interna de la misma marca
que los actualmente instalados, es decir motores: Jenbacher modelo JGC 320 GS-
L. L, cada uno con capacidad de 1.06 MW. La capacidad de generación de la
ampliación será de: Potencia Bruta 4.24 MW, cargas auxiliares 0.24 MW, potencia
neta 4.00 MW.
Por lo tanto, la capacidad de generación total de BENLESA ya con la ampliación
será de: Potencia bruta 16.96 MW, Cargas Auxiliares 0.96 MW, potencia neta
16.00 MW. Al igual que el proyecto original, la ampliación se llevará a cabo dentro
de las instalaciones de SIMEPRODE, y los motores serán instalados justo a un
lado de la planta de cogeneración actual.
(BENLESA, 2009)
Figura 10. Actividades de la empresa, tomado de Benlesa, 2009.
77
BENEFICIOS CON EL PROYECTO. Son varios los beneficios atribuibles a este proyecto de ampliación del Uso y
Captura de Biogás para la Generación de Energía Eléctrica en el Relleno Sanitario
de SIMEPRODE, en el Municipio de Salinas Victoria, Nuevo León. Entre los
principales podemos mencionar:
Los beneficios ambientales, especialmente por el abatimiento de gases con
efecto de invernadero. En mayo del 2007 el Banco Mundial firmó con
Bioenergía de Nuevo León un contrato de reducción de emisiones
equivalentes a 1, 000,000 de toneladas de CO2.
Una medida comparativa, es que con la operación del proyecto se dejará de
consumir el equivalente a cerca de 1 millón de toneladas métricas de
carbón, o a retirar 90 mil automóviles de circulación. También equivale a
plantar 970 hectáreas de bosque.
Al quemar el metano contenido en el biogás del relleno sanitario, en lugar
de gas natural o combustóleo, se está actuando a favor de la explotación
racional de estos hidrocarburos, cuyas reservas nacionales son limitadas
(BENLESA, 2009).
DESECHOS SOLIDOS Y PELIGROSOS DESPERDICIO DE RECURSOS ¿Qué es el desecho sólido y cuanto se produce? Estados Unidos, con
únicamente el 4.6 % de la población mundial, produce aproximadamente el 33%
del desecho solido del mundo: material indeseable o eliminado que no es liquido ni
gaseoso. Aunque los desechos o residuos producidos directamente por los
hogares y establecimientos comerciales constituyen un problema significativo,
alrededor del 98.5 % del residuo solido en estados unidos procede de la minería,
de la producción de combustibles y gas natural, de la agricultura y de las
actividades industriales empleadas para producir bienes y servicios para los
consumidores (figura 11) (Miller, 2007).
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Figura 11. Principales fuentes de desechos en Estados Unidos, tomado de la agencia de
protección medio ambiental.
Fuentes de los 10000 millones de toneladas métricas estimadas (11000 millones de toneladas) de
residuos sólidos producidos anualmente en Estados Unidos. Las actividades industriales y mineras
producen 65 veces más residuos sólidos que las actividades domésticas. (Datos de la Agencia de
Protección Medioambiental y de la Oficina de Minas de Estados Unidos).
El 1.5 % restante del residuo solido producido en estados unidos es residuo
solido municipal (RSM) procedente de los hogares y establecimiento de zonas
urbanas o suburbanas. La cantidad de residuo solido municipal, con frecuencia
llamado basura, producido en 1996 en estados unidos, fue lo bastante importante
como para llenar un convoy de camiones de basura que diera vuelta al globo
terrestre casi ocho veces. Esta acumulación alcanza una medida de 680 kilos por
persona en estados unidos, de dos a tres veces más que en la mayoría del resto
de los países desarrollados y muchas veces más que en los países en vías de
desarrollo (Miller, 2007).
Alrededor del 27 % de los RSM producidos en estados unidos en 1996 se reciclo o
transformo en abono (frente a un 7 % en 1960); el otro 73% fue eliminado y, o bien
amontonado en incineradoras y utilizado en centrales de cogeneración de dólares
(que se prevé aumente a 75 000 millones hacia 2005).
mineria y produccion decombustibles y de gasnatural
agricultura
industria
municipalidades
lodos de aguas residuales
79
Según la Environmental Protection Agency (EPA), aproximadamente 55% de los
MSW producidos en Estados Unidos se arroja en rellenos sanitarios, 30% se
recicla o se transforma en composta y el 15% se quema en incineradores. Estados
Unidos también es líder mundial en producción de basura (por peso), por persona.
Los estadounidenses generan el doble de desechos sólidos por persona que otros
países como Japón, Alemania y Francia, y de 5 a 10 veces más por persona que
casi todos los países en desarrollo (Miller, 2007).
¿Qué significa vivir en una sociedad de máximo derroche? Los consumidores
en Estados Unidos tiran cantidades asombrosas de residuos sólidos, entre otras
las siguientes cantidades:
Aluminio suficiente para reconstruir las flotas completas de líneas aéreas
del país cada 3 meses.
Neumáticos suficientes para dar casi tres veces la vuelta al mundo, cada
año.
Alrededor de 18000 millones de pañales desechables al año que unidos
uno con otro, harían siete veces el viaje de ida y vuelta a la luna.
Alrededor de 2000 millones de manquillas de afeitar desechables, 10
millones de ordenadores y 8 millones de televisores cada año.
Alrededor de 2.5 millones de botellas de plástico no retornables por hora.
Algo así como 14000 millones de catálogos (una media de 54 por
ciudadano norteamericano) y 38000 millones de folletos de publicidad
enviado por correo al año.
Todo esto es solo parte del 1.5 % de todo el residuo solido etiquetado como
“municipal” en la figura 10 (Miller, 2007).
¿Qué son desechos peligrosos y cuanto se produce? en estados unidos,
residuo peligroso, se define legalmente como cualquier material solido o liquido
desechado que 1) contenga uno o más de entre 39 compuestos tóxicos,
carcinogénicos, mutagénicos o Teragénicos a niveles que excedan los límites
establecidos (incluyendo muchos disolventes, plaguicidas y decapantes); 2) arda
80
con facilidad (gasolinas, pinturas y disolventes); 3) sea lo suficientemente reactivo
o inestable como para explotar o desprender humos tóxicos (ácidos, bases,
amoniaco o lejía de cloro), o 4) sea capaz de corroer recipientes metálicos tales
como tanques, bidones y barriles (agentes limpiadores industriales y limpiadores
de hornos y sumideros) (Tammemagi, 1999).
Esta limitada definición oficial de residuos peligrosos (regulada por el congreso) no
incluye los materiales siguientes: 1) residuos radiactivos; 2) materiales peligrosos
y tóxicos desechados en los hogares (tabla 4); 3) desechos de minería; 4)
residuos de gasolina y petróleo de perforaciones (rutinariamente eliminados en
aguas superficiales o amontonados en fosas incontroladas o en terrenos baldíos;
5) residuos líquidos que contienen compuestos orgánicos hidrocarbonados (el 80
% de ellos residuos líquidos peligrosos); 6) polvo de horno de cemento producido
cuando se queman en un horno de cemento residuos líquidos peligrosos (una
práctica considerada de reciclaje por la APM, pero considerada de reciclaje
fraudulento por los ecologistas), y 7) residuos de los miles de pequeños negocios
y fabricas que generan menos de 100 kilos de residuos peligrosos al mes
(Tammemagi, 1999).
La APM estima que en estados unidos se producen anualmente al menos 5.5
miles de millones de toneladas métricas (6000 millones de toneladas) de residuos
peligrosos, una media de 21 toneladas métricas por persona. Sin embargo, como
únicamente el 6% del total se define legalmente como residuos peligrosos, el 94%
del total de los residuos peligrosos del país no et reglamentado por las leyes de
residuos peligrosos. En la mayoría de los demás países, especialmente los países
en vías de desarrollo, el porcentaje de residuos reglamentados como peligrosos es
un menor (Tammemagi, 1999).
81
Tabla 4. Materiales Tóxicos y Peligrosos Corrientes en los Hogares
Productos de limpieza
Desinfectantes
Limpiadores de desagües, baños y ventanas
Limpiahornos
Disolventes limpiadores y quitamanchas
Limpiadores de fosas sépticas
Productos de pintura y albañilería
Pinturas al aceite latex
Diluyentes, disolventes y decapantes de pintura
Tintes, barnizadores y lacadores
Protectores de la madera
Ácidos para grabación y remoción de herrumbre
Brea y asfalto para tejados
Productos de jardinería y plaguicidas
Pulverizadores de insecticidas e insecticidas en polvo
Herbicidas
Matarratas y antihormigas
Polvos antipulgas
Productos para el automóvil
Gasolina
Aceite de motor usado
Anticongelante
Acido de la batería
Disolventes
Líquido de frenos y de la trasmisión
Antioxidante y desoxidante
Productos generales
Pilas secas (mercurio y cadmio)
Pinturas y tintes de pintores
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Pegamentos y colas
Fuente: datos del consejo Asesor de Ciencia, Reducir Riesgos (Washington, D.C.: Agencia de
Protección Medioambiental, 1990). Los elementos de cada categoría no están relacionados por
orden de importancia.
PRODUCIR MENOS DESECHOS Y CONTAMINACIÓN ¿Cuáles son nuestras alternativas? Hay dos caminos para tratar los desechos
sólidos peligrosos que creamos: manejo de los residuos y prevención de la
contaminación (residuos). El manejo de los residuos es un enfoque del máximo
derroche que contempla la producción de residuos como una consecuencia
inevitable del crecimiento económico. Intenta manejar los residuos resultantes por
procedimientos que reduzcan el daño medioambiental, principalmente
enterrándolos, incinerándolos o enviándolos a otro estado o país.
Prevenir la contaminación y el despilfarro es un enfoque del mínimo derroche que
contempla a la mayoría de los residuos sólidos y peligrosos o como recursos
potenciales (que podrían ser reciclados, transformados en abono o reutilizados) o
como sustancias dañinas que, de entrada deberíamos utilizar (figuras 12 y 13).
Con este planteamiento, los impuestos y las subvenciones e utilizan para
desalentar la producción de desechos y fomentar su prevención (Tammemagi,
1999).
De acuerdo con la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, el enfoque
del mínimo desecho debería presentar la siguiente jerarquía de objetivos: 1)
reducir el desecho y la contaminación; 2) reutilizar cuantas más cosas sea
posible; 3) reciclar y transformar en abonos tanto desecho como sea posible; 4)
tratar química o biológicamente o incinerar el desecho que no se pueda reducir,
reutilizar, reciclar o transformar en abono, y 5) enterrar lo que se abandone en
terrenos baldíos o en cámaras bajo tierra después de haber intentado poner en
práctica los cuatro primeros objetivos (Tammemagi, 1999).
Los científicos estiman que en una sociedad de mínimo desecho el 60-80% del
desecho solido peligroso producido podría eliminarse por medio de la reducción,
reutilización y reciclado (incluyendo la formación de abono). El 20-40% remanente
83
de tales desechos debería ser entonces tratado para reducir su toxicidad, y lo que
quede debería ser incinerado o enterrado en condiciones cuidadosamente
reglamentadas. Actualmente, el orden de prioridades mostrado en las figuras 12 y
13 para el tratamiento de residuos sólidos y peligrosos es el contrario en Estados
Unidos (y en la mayoría de los países), fundamentalmente porque los costos de
producir y tratar estos residuos no se incluyen en el precio de mercado de los
productos) (Tammemagi, 1999).
Figura 12. Prioridades sugeridas para utilizar desechos sólidos.
Soluciones: prioridades sugeridas por eminentes científicos para utilizar materiales y desechos
sólidos. A día de hoy, estas prioridades no se han seguido en Estados Unidos (ni en la mayoría de
los países); la mayoría de los esfuerzos se han dedicado al manejo de desechos (enterrándolos o
incinerándolos). (Agencia de Protección Medioambiental y Academia Nacional de cie Ciencias de
Estados Unidos).
84
Figura 13. Prioridades sugeridas para utilizar desechos sólidos
Soluciones: prioridades sugeridas por eminentes científicos para tratar residuos peligrosos. A día
de hoy, estas prioridades no se han seguido en Estados Unidos (ni en la mayoría de los pases).
Academia nacional de ciencias de Estados Unidos).
¿Por qué producir menos desechos y contaminación es la mejor elección?
Un número pequeño pero creciente de empresas está dándose cuenta de que
reducir el desecho y la contaminación puede ser bueno con vistas a los beneficios
de las compañías, a la salud y seguridad de los trabajadores, a la comunidad
local, consumidores y medio ambiente, considerados como un todo. Tales
métodos 1) ahorrar energía y recursos vírgenes al tiempo que mantienen alta la
calidad de los recursos materiales con una menor aportación de energía de alta
calidad. 2) reducen el impacto medioambiental de la extracción, procesado y
empleo de los recursos; 3) mejoran la salud y la seguridad de los trabajadores
reduciendo la exposición a los materiales tóxicos y peligrosos; 4) disminuyen los
costos de control de la contaminación y de manejo de residuos y las futuras
responsabilidades derivadas de los materiales tóxicos peligrosos; y 5) sobre la
base de ciclos completos son generalmente menos costosos que tratar de limpiar
85
los agentes contaminantes y manejar los residuos una vez que se han producido
(Tammemagi, 1999).
Figura 14. Fuentes de exposición al plomo para niños y fetos.
Un estudio realizado en 1992 de 181 iniciativas de reducción de desechos en 27 empresas estadounidenses
puso de manifiesto que dos tercios de las iniciativas tardaron 6 meses o menos en ponerse en práctica. Una
cuarta parte no necesito inversión de capital, dos tercios recuperaron el capital invertido en 6 meses o menos
y el 93 % a los tres años.
¿Cómo podemos reducir el desecho y la contaminación?
Uno es disminuir el consumo, que comienza con la pregunta de si realmente
necesitamos un producto concreto (a veces se llama preciclado). Otra manera de
reducir el despilfarro de recursos es rediseñar los procesos de fabricación y los
productos para emplear menos materiales. Por ejemplo, los automóviles actuales
son más livianos porque una proporción creciente de sus partes de acero se está
reemplazando con aluminio (80% procedente del metal reciclado). Otra estrategia
es diseñar productos que producen menos contaminación y cuando se emplean
desperdician menos recursos. Son ejemplos las pinturas que utilizan menos
86
disolventes volátiles y coches, bombillas y electrodomésticos de rendimiento
energético más eficaz (Tammemagi, 1999).
Los procesos de fabricación se pueden rediseñar para producir menos residuos y
contaminación (figura 15). La mayoría de los disolventes orgánicos tóxicos se
pueden reciclar dentro de las fábricas o sustituirse por disolventes acuosos o de
componente cítrico. Algunos procesos de pueden rediseñar para eliminar
conjuntamente los residuos del lavado. Para la ropa, el lavado en mojado (con
agua y vapor y secado en microondas) puede remplazar el lavado en seco con
disolventes orgánicos tóxicos. En efecto, durante las dos próximas décadas,
necesitamos cambiar la forma en que hacemos las cosas (Tammemagi, 1999).
Figura 15. Procesos de fabricación convencionales y diseño verde.
Como afecta el diseño del producto al uso de materiales y fuentes de energía y a la producción de
contaminantes y residuos sólidos. Muchos procesos de fabricación convencionales implican un
flujo unidireccional de las materias primas a los desechos y la contaminación. El diseño verde
reduce el impacto global haciendo hincapié en la eficacia en el empleo de recursos de materia y
energía, en la reducción de producción de sólidos y residuos peligrosos y en la reutilización y
reciclado de materiales. (Adaptado de la Oficina del Congreso para la valoración de la tecnología.
Productos verdes por diseño: Alternativas para un Medio Ambiente más limpio en Estados Unidos,
Washington, D.C; Oficina de Prensa del Gobierno, 1992).
87
La gente puede utilizar productos de limpieza menos peligrosos (y generalmente
más baratos) (tabla 5). Tres productos químicos nada caros-bicarbonato (que se
puede utilizar también como desodorante y como pasta de dientes), vinagre y
bórax-pueden utilizarse en la mayoría de los lavados y tratamientos con leja de
ropa (Tammemagi, 1999).
El diseño verde y la evaluación del ciclo vital pueden ayudar a desarrollar
productos que sean fáciles de reparar, reutilizar, refabricar, transformar en abono
o reciclar. Varios fabricantes de coches europeos diseñan ahora sus coches para
que sean fácilmente desmontados y para su reutilización y el reciclado de hasta
80% de sus partes (75% en Estados Unidos) y están tratando de reducir el empleo
de materiales no reciclables o peligrosos (Tammemagi, 1999).
Otra estrategia importante es eliminar o reducir los embalajes innecesarios. Aquí
están algunas preguntas clave acerca del embalaje que los ecologistas creen que
tanto fabricantes como consumidores deberían hacerse: ¿es necesario? ¿Se
puede emplear menos material? ¿Este se puede reutilizar? ¿Los recursos
consumidos son no renovables o potencialmente renovables? ¿Contiene la
máxima cantidad factible de material reciclado tirado por el consumidor (pos
consumidor)? ¿Está diseñado para ser fácilmente reciclado? Entre otras
(Tammemagi, 1999).
88
Tabla 5. Alternativas a los productos químicos comunes en los hogares.
89
SOLUCIONES: PRODUCCION MAS LIMPIA Y VENTA DE SERVICIOS EN LUGAR DE COSAS ¿Qué es revolución ecoindustrial y cuáles son sus beneficios? Algunos
analistas nos animan a intentar una revolución ecoindustrial en los próximos
cincuenta años, como una vía para contribuir a alcanzar viabilidad industrial,
económica y medioambiental. Los objetivos del concepto emergente denominado
producción más limpia o ecología industrial, son rediseñar todos los productos y
procesos industriales, integrándolos en 1) un sistema esencialmente cerrado de
flujos cíclicos de materiales o 2) una red en la que los residuos de una fabricante
se conviertan en materia prima para otro, y las compañías recuperen embalajes y
productos usados de los consumidores para reutilizarlos, reciclarlos, repararlos o
fabricarlos de nuevo (Miller, 2007).
En efecto, las compañías imitarían los ciclos químicos naturales e interactuarían
en redes de intercambio de recursos complejas y similares a las redes
alimentarias de los ecosistemas naturales. Un prototipo de este concepto de
ecosistema industrial existe en Kalundborg (Dinamarca), donde 1) una central
eléctrica de carbón, 2) una refinería de petróleo, 3) una fábrica de ácido sulfúrico,
4) una fábrica de tableros de yeso, 5) una fábrica farmacéutica, 6) una fábrica
cementera, 7) granjas locales, 8) invernaderos agrícolas, 9) una piscifactoría y 10)
casas cercanas están trabajando conjuntamente para ahorrar dinero
intercambiando y convirtiendo sus desechos en recursos para otros (Miller, 2007).
En 1975, la compañía Minnesota Mining and Manufacturing (3M), que fabrica
60000 productos diferentes en 100 fábricas, puso en práctica un programa
denominado “primas para prevenir la contaminación (3P). Principalmente mediante
proyectos ejecutados por los empleados, esta compañía 1) rediseño el equipo y
los procesos, 2) utilizo materias primas algo menos peligrosas, 3) determino donde
se generaban productos químicos peligrosos (y los reciclo o vendió como materias
primas a otras compañías) y 4) comenzó a fabricar más productos no
contaminantes. Hacia 1998, 1) la producción total de residuos de 3M había bajado
90
a una tercera parte, 2) la emisión de gases contaminantes al aire por unidad de
producción se redujo en un 70% y 3) la compañía había ahorrado
aproximadamente 750 millones de dólares en costos de eliminación de residuos y
materiales. Durante los años 90, un creciente número de compañías adopto
programas similares de prevención de contaminación que convirtieron sus
procesos de fabricación en sistemas esencialmente cerrados (Miller, 2007).
¿Qué es una economía de flujo de servicios y cuáles son sus ventajas?
A mediados de los ochenta, el químico alemán Michael Braungart y el analista
industrial suizo Walter Stahel propusieron, cada uno por su lado, un nuevo modelo
económico que implica pasar de nuestra economía actual de flujo de materiales a
una economía de flujo de servicios a lo largo de las próximas décadas. En lugar de
comprar un producto, los clientes alquilaran los servicios que tal producto
proporciona (Miller, 2007).
Con este flujo de servicios o economía de gestión de productos, un producto
fabricado por un fabricante permanece como un activo que genera más beneficio
si este 1) utiliza la cantidad mínima de materiales, 2) dura el mayor tiempo posible,
3) es fácil de mantener, reparar, fabricar de nuevo, reutilizar o reciclar, y 4) provee
a los consumidores de los servicios que quieren en lugar de continuar
vendiéndoles nuevos modelos de productos pasados de moda (Miller, 2007).
REUTILIZACIÓN Reutilizar los productos es una manera importante para reducir el uso de recursos,
los desechos y la contaminación en los países desarrollados, pero puede crear
peligros para los pobres en los países en desarrollo. La reutilización implica limpiar
y usar los materiales una y otra vez y con ello aumentar la vida útil de un producto.
Esta forma de disminución del desperdicio reduce el uso de recursos materiales y
energéticos, disminuye la contaminación y los desechos, crea empleos locales y
ahorra dinero (Miller, 2007).
La reutilización se acostumbra mucho en casi todos los países en desarrollo, pero
puede ser un peligro para la salud de los pobres que buscan en los tiraderos a
91
cielo abierto desechos de comida y artículos que puedan vender o reutilizar.
Pueden estar expuestos a toxinas y enfermedades infecciosas (Miller, 2007).
¿Cuáles son las ventajas de los recipientes rellenables?
Dos ejemplos de reutilización son las botellas de vidrio y las botellas de plástico de
teraftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) rellenables con bebidas.
Esas botellas suelen emplearse unas 15 veces antes de que se dañen para
reutilización y después se reciclen. La reutilización de estos envases estimula las
economías locales al crear empleos relacionados con su recolección y llenado.
Además, estudios de Coca-Cola y PepsiCo de Canadá demuestran que sus
bebidas en botellas de 0.5 litros (16 onzas) cuestan una tercera parte menos en
botellas rellenables que en botellas desechables (Miller, 2007).
¿Qué puede hacer?
Comprar bebidas en envases de vidrio rellenables envés de latas o botellas
desechables.
Utilizar loncheras reutilizables de plástico o de metal.
Llevar los emparedados y guardar los alimentos en el refrigerador en
envases reutilizables, en vez de envolverlos con aluminio o plástico.
Utilizar baterías recargables y reciclarlas cuando termine su vida útil.
Llevar los abarrotes y otros artículos en una canasta reutilizable, una bolsa
de lona o tejida o un carrito de compras.
Utilizar esponjas reutilizables y servilletas, toallas y pañuelos que se
puedan lavar, en vez de desechables.
Comprar muebles, computadoras y otros artículos usados.
Regalar o vender a otras personas los objetos que ya no utiliza.
RECICLADO ¿Cuáles son los dos tipos de reciclado?
Hay dos tipos de reciclado de materiales tales como vidrio, metales, papel y
plásticos: primario y secundario. El tipo más deseable es el primario o reciclar en
un ciclo cerrado, en el que los desechos eliminados por los consumidores
92
(desechos post consumidor) se reciclan para producir nuevos productos del mismo
tipo (como periódicos en periódicos nuevos y latas de aluminio en nuevas latas de
aluminio) (Miller, 2007).
Otro tipo de reciclado, también útil, aunque menos deseable, es el secundario o
reciclado en ciclo abierto, en el que los materiales de desecho se transforman en
productos diferentes. El reciclado primario reduce la aportación de materia prima
de un producto el 20-90%, mientras que el reciclado secundario se reduce la
aportación de nueva materia prima en un 25% como máximo (Miller, 2007).
Un camino para promover el reciclado es el programa paga según tires, que basa
los impuestos por recogida de basuras en la cantidad de desechos que en un
hogar genera para su destrucción; los materiales susceptibles de ser reciclados se
transportan gratis. Actualmente, más de 2800 comunidades de Estados Unidos
tienen establecidos sistemas de restricción “paga según tires”. Los estudios
demuestran que este es el mejor sistema para promover el reciclado (Miller, 2007).
Suiza y Japón reciclan la mitad de sus MSW. Estados Unidos recicla el 30% de
sus MSW; mientras que en 1960 reciclaba 6.4%. Este notable aumento fue
impulsado por casi 9000 programas de reciclaje con recolección en las calles que
atienden a casi la mitad de la población de Estados Unidos (Miller, 2007).
Figura 16. Reciclado de cartón en el comedor central de la Universidad Autónoma
Chapingo, recolectado por el centro de acopio.
93
Figura 17. Centro de acopio de la UACH.
¿Es la respuesta el reciclado centralizado de residuos sólidos variados?
El reciclado a gran escala puede realizarse recogiendo el residuo urbano y
transportándolo a instalaciones de recuperación de materiales (IRM) centralizadas.
Allí, las maquinas trituran y separan automáticamente el desecho mezclado para
recuperar vidrio (que se puede fundir y convertir en botellas nuevas o en aislantes
de fibra de vidrio), hierro, aluminio y otros materiales valiosos (figura 18); estos
son así vendidos como materias primas a los fabricantes. Los restantes papeles,
plásticos y otros desechos combustibles se reciclan o incineran. El calor resultante
produce vapor o electricidad para hacer funcionar la planta de recuperación o
venderse a las industrias u hogares vecinos (Miller, 2007).
94
Figura 18. Instalación general de recuperación de materiales tomado de Tyler Miller, 2007.
Esquema de una instalación general de recuperación de materiales utilizada para separar residuos
mezclados para el reciclado o incinerados para producir energía. Como estas plantas requieren
grandes volúmenes de desechos para ser rentables, no promueven la reutilización y la reducción
de residuos.
¿Es la respuesta separar los residuos sólidos para el reciclado?
El planteamiento de separar los residuos donde se originan contamina menos el
aire y el agua, reduce los desperdicios y tiene costos de establecimiento bajos y
unos costos de operación moderados. También ahorran más energía y
proporcionan más empleos para trabajadores de baja cualificación que las IRM
centralizadas; así mismo, crean de tres a seis veces más empleos por unidad de
material que los vertederos o plantas de incineración (Miller, 2007).
95
¿Cuánto papel usado se está reciclando?
El papel (especialmente el de periódicos y cartones) es uno de los materiales más
fáciles de reciclar. En 1996, Estados Unidos reciclo aproximadamente el 40%
(frente a un 25% en 1989) de su papel usado y se proyecta reciclar el 50% dentro
de pocos años. A los menos otros 10 países reciclan el 50-98% del papel usado.
Solo el reciclado de los periódicos dominicales estadounidenses podría ahorrar
500000 árboles a la semana. Además de ahorrar árboles, el reciclado de papel 1)
ahorrar energía, porque se gasta el 30-64% menos de energía en producir el
mismo peso de papel reciclado que el fabricado a partir de árboles; 2) reduce la
contaminación del aire por los molinos de pulpa en un 74-95%; 3) disminuye la
contaminación del agua en un 35%; 4) ayuda a evitar la contaminación de
acuíferos subterráneos por la tinta toxica que deja el papel putrefacto en los
vertederos durante un periodo de 30 a 60 años; 5) conserva grandes cantidades
de agua; 6) puede ahorrar espacio en los vertederos; 7) crea cinco veces más
empleo que la tala de árboles para la obtención de pupa, 8) puede ahorrar dinero
(Miller, 2007).
¿Es factible reciclar plásticos?
En la actualidad, en Estados Unidos solo se recicla el 10% del peso de los
desechos de plástico, por tres razones. Primero, es difícil aislar muchos plásticos
de otros desechos porque es difícil identificar las numerosas resinas diferentes
utilizadas para hacerlos y algunos plásticos son compuestos de diferentes resinas.
Segundo, la recuperación de resinas de plástico individuales no produce mucho
material porque solo se utilizan pequeñas cantidades de cualquier resina
específica por producto. Tercero, el precio ajustado a la inflación del petróleo
utilizado para producir los petroquímicos con los que se hacen las resinas
plásticas es tan bajo que el costo de las resinas plásticas vírgenes es mucho más
bajo que el de las resinas recicladas (Miller, 2007).
96
Soluciones intermedias del reciclaje
Ventajas: reduce la contaminación del aire y del agua, ahorra energía, reduce la
demanda de minerales, reduce las emisiones de gases del efecto invernadero,
reduce la disposición de residuos sólidos, ayuda a proteger la biodiversidad,
ahorra dinero por artículos como papel, metales y algunos plásticos, es una parte
importante de la economía (Miller, 2007).
Desventajas: no ahorra espacio para rellenos sanitarios en áreas con amplio
terreno, puede perder dinero en artículos como vidrio y casi todos los plásticos,
reduce las ganancias de los rellenos sanitarios y los incineradores, la separación
en el origen no es conveniente para algunas personas (Miller, 2007).
¿Es la respuesta quemar los residuos sólidos y peligrosos?
En 1996, aproximadamente el 15% del residuo solido municipal y el 7% del
residuo regulado oficialmente como peligroso en Estados Unidos se quemó en
plantas incineradoras. La mayor parte del residuo solido municipal mezclado se
quemó en 150 incineradoras masivas (figura 19), que queman la basura mezclada
sin separar ni materiales peligrosos (como pilas o materiales plásticos de cloruro
de polivino o PVC) ni materiales incombustibles que pueden inferir con la
combustión y contaminar el aire (Miller, 2007).
97
Figura 19. Incineradora de residuos generadora de energía con controles de contaminación.
Esquema de una incineradora de residuos generadora de energía con controles de contaminación
que quema residuos sólidos mezclado y recupera algo de energía para producir vapor empleado
para calefacción o para producir electricidad (adaptado de la publicación de la APM, Reduzcamos
y Reciclemos).
Las plantas incineradoras son caras de construir, de poner en funcionamiento y de
mantener y crean muy pocos empleos de larga duración. Sin un mantenimiento
continuo y un buen entrenamiento y supervisión de los operarios, los equipos de
control de la contaminación del aire en las incineradoras fallan con frecuencia y las
normas de emisión se sobrepasan (Tammemagi, 1999).
Peter Mantague, experto en residuos peligrosos y algunos científicos de la APM
puntualizan que, incluso con dispositivos muy avanzados de control de la
contaminación del aire, todas las incineradoras de residuos sólidos o peligrosos
liberan contaminantes del aire tóxico. También liberan cenizas muy toxicas que se
eliminan en vertederos que incluso la APM admite que pueden ser objeto de fugas
(Tammemagi, 1999).
De acuerdo con William Sanjour, experto en residuos peligrosos de la APM, las
regulaciones de incineradoras de la APM no funcionan porque:
98
(…) las regulaciones no exigen vigilar el aire en los aledaños de la incineradora.
Porque los operarios que mantienen los registros pueden falsificarlos fácilmente…
los inspectores del gobierno están deficientemente formados y tienen baja la moral
y altos los objetivos… los inspectores del gobierno normalmente trabajan de nueve
a cinco, de lunes a viernes. Así, si hay algo especialmente molesto para quemar,
se hará de noche o en fin de semana. Cuando las quejas llegan… puede que el
inspector visite la planta, pero difícilmente encontrara algo. Los encargados de
hacer cumplir las normas tienden a contemplar al operario de la incineradora como
a su cliente y al público como a una lata… los inspectores no están incentivados
para cumplir con su obligación.
Japón depende más que ningún otro país de las plantas incineradoras, quemando
alrededor del 75 % de sus residuos sólidos municipales en más de 1850
incineradoras gestionadas por el gobierno y más de 3300 incineradoras
industriales de propiedad privada. Muchas de estas incineradoras están
construidas en las proximidades de áreas populosas (Tammemagi, 1999).
¿Es la respuesta eliminar en la tierra el residuo solido?
En estos momentos, aproximadamente el 57% de los residuos sólidos municipales
de Estados Unidos, en términos de peso, se entierran en vertederos sanitarios. Un
vertedero sanitario es como un cementerio de basuras en el que los residuos
sólidos se extienden en capas finas, compactadas y cubiertas a diario con una
capa nueva de arcilla o de espuma plástica (Tammemagi, 1999).
La descomposición anaeróbica subterránea de los residuos orgánicos en los
vertederos produce metano explosivo (un gas de efecto invernadero), sulfuro de
hidrogeno gaseoso y compuestos orgánicos volátiles, formadores de niebla, que
escapan al aire. Los vertederos grandes se pueden equipar con entradas de
tuberías para recoger estos gases, y el metano recogido se puede quemar en
pequeñas centrales térmicas o en celdillas de combustible para producir vapor o
electricidad (figura 20).
99
Figura 20. Vertedero sanitario de tecnología de punta.
Los vertederos sanitarios de tecnología punta se diseñan para eliminar o reducir al mínimo los
problemas medioambientales que acosan a los vertederos más antiguos. Solo unos pocos de los
7500 vertederos municipales e industriales de Estados Unidos tienen tal diseño tecnológico, y el
85% de los vertederos de Estados Unidos no están forrados. Incluso los vertederos de tecnología
punta pueden finalmente acabar filtrando, y los efectos de la contaminación y los costos de la
limpieza pasaran a las generaciones futuras.
¿Es la respuesta la destrucción del residuo peligroso sobre el terreno?
La mayor parte del residuo peligroso de Estados Unidos se almacena por
inyección en pozos profundos, en embalses superficiales y en vertederos
tecnológicos. En la destrucción en pozos profundos, los desechos peligrosos
líquidos se bombean a presión por medio de tuberías en formaciones geológicas
secas y porosas, o en zonas de fractura de rocas por debajo de las tomas de los
acuíferos de agua potable o para riego.
Los embalses superficiales tales como charcas, fosas o lagunas utilizados para
almacenar desechos peligrosos se supone que están sellados con un forro
plástico en el fondo. Los residuos sólidos se depositan en el fondo y se acumulan
100
mientras que el agua y otros compuestos volátiles se evaporan hacia la atmosfera
(Tammemagi, 1999).
Aproximadamente el 5%, en peso del residuo peligroso regulado producido
legalmente en Estados Unidos se concentra, se introduce en bidones y se entierra,
bien en uno de los 21 vertederos comerciales especialmente vigilados y diseñados
para residuos peligrosos o en uno de los 35 vertederos dirigidos por empresas
para manejar sus propios desechos (Tammemagi, 1999).
ESTUDIO DE CASO: PLOMO Y DIOXINAS ¿Cómo podemos reducir la exposición al plomo?
Cada año, entre 12000 y 16000 niños norteamericanos de edad inferior a 9 años
son tratados por envenenamiento agudo por plomo, y 200 mueren. Alrededor del
30% de los supervivientes sufren parálisis, ceguera y retraso mental. Los estudios
indican que los niños por debajo de 6 años y los fetos nonatos con niveles de
plomo en sangre bastante bajos son especialmente vulnerable a daños en el
sistema nervioso, tienen un coeficiente intelectual (CI) disminuido (en 4-6 puntos),
un lapso de atención más corto, hiperactividad, daños en el aparato auditivo y
trastornos en el comportamiento (Tammemagi, 1999).
Aun con las estimulantes caídas de los niveles de plomo en sangre, en esos años
un gran número de niños estadounidenses y de fetos no natos todavía
presentaron niveles inseguros de plomo por la exposición a diversas fuentes.
Científicos del campo de la salud han propuesto diversas medidas para ayudar a
proteger a los niños del envenenamiento por plomo (Tammemagi, 1999):
Comprobar los niveles de plomo en todos los niños a la edad de 1 año.
Prohibir la incineración de residuos tóxicos peligrosos o incrementar al
máximo los controles estándar actuales para incineradores viejos y nuevos.
Prohibir en todo el mundo el uso de la gasolina con plomo en la próxima
década.
Comprobar las casas y edificios más antiguos, buscando pinturas con
plomo y polvo de plomo para eliminar este riesgo. De acuerdo con las
101
estimaciones del Gobierno, el 74% de los hogares norteamericanos
contiene pinturas fabricadas con plomo.
Prohibir todas las soldaduras con plomo en tuberías e instalaciones de
fontanería y en envases para alimentos.
Retirar el plomo de los sistemas de distribución municipales de agua
potable en 10 años.
Lavar minuciosamente la fruta, las hortalizas y las manos. Comprobar los
utensilios de servir los alimentos por si estuvieran bañados con plomo.
Reevaluar el incremento propuesto de coches eléctricos propulsados por
baterías de plomo. Un estudio de 1995 estima que la fabricación,
manipulación, eliminación y reciclado de baterías de plomo en los vehículos
eléctricos podría causar 60 veces más contaminación que la causada por
los vehículos que consumen gasolina con plomo.
¿Hasta qué punto son peligrosas las dioxinas?
Las dioxinas son una familia de 75 hidrocarburos clorados formados como
subproductos indeseables en reacciones químicas (generalmente a temperaturas
altas, especialmente en las plantas incineradoras) que producen cloro e
hidrocarburos. Uno de estos compuestos, el TCDD (a veces denominado dioxina a
secas) es el más nocivo y el más ampliamente estudiado. Las dioxinas tales como
el TCDD son sustancias químicas persistentes que permanecen en el medio
ambiente durante décadas, especialmente en el suelo y en el tejido graso humano
(Tammemagi, 1999).
Esta nueva revisión concluía que la dioxina “probablemente es un cancerígeno
para los humanos”. De acuerdo con la comunicación de la APM, el TCDD y otras
varias dioxinas presentes en el aire y en los alimentos pueden construir ya un
riesgo importante de cáncer; se cree ahora que los niveles de dioxinas en la
población de Estados Unidos causan un 2.5% y un 25% de nuevos casos de
cáncer, es decir, 26000-260000 nuevos casos de cáncer cada año (Tammemagi,
1999).
102
REGULACION DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS EN ESTADOS UNIDOS ¿Qué es el Decreto de Conservación y Recuperación de Recursos?
En 1976, el congreso de Estados Unidos aprobó el decreto de Conservación y
Recuperación de Recursos (DCRR), siendo enmendado en 1984. Esta ley impone
que la APM identifique los residuos peligrosos y establezca criterios para su
manejo, al tiempo que proporciona directrices y ayuda financiera para que los
estados establezcan sus programas de manejo de desechos. La ley también exige
que todas las empresas que almacenen, traten o eliminen más de 100 kilos al mes
de residuos peligrosos obtengan un permiso en el que quede establecido como se
van a manejar tales residuos (Tammemagi, 1999).
¿Qué es el decreto Superfondo?
En 1980, el congreso de Estados Unidos aprobó el decreto de respuesta,
Compensación y Responsabilidad Medioambiental Completas, comúnmente
conocido como programa superfondo. Esta ley, más las enmiendas de 1986 y
1990, estableció un superfondo de 163000 miles de millones de dólares financiado
conjuntamente por los gobiernos federal y estatal y por impuestos especiales
sobre las industrias química y petroquímica (que proporcionan el 86% de los
fondos). El propósito del superfondo es identificar y limpiar lugares de
amontonamiento y de depósitos abandonados que están filtrando al subsuelo
residuos peligrosos, que amenazan la salud humana y el medio ambiente
(Tammemagi, 1999).
La Oficina de Valoración Tecnológica y el Instituto de Investigación de Manejo de
Residuos de Estados Unidos estiman que la relación del Superfondo podría incluir
finalmente al menos 10000 lugares prioritarios, con costos de limpieza de 1 billón
de dólares, sin contar con los costos legales. Otros estudios incluyen solamente
2000 lugares, con costos de limpieza estimados de 100000-165000 millones de
dólares (Tammemagi, 1999).
103
SOLUCIONES: ALCANZAR UNA SOCIEDAD CON POCOS RECURSOS ¿Cuál es el papel de las Organizaciones de base? Cambio de abajo arriba.
En Estados Unidos, los ciudadanos locales se han animado a entrar en acción a
causa de los proyectos para traer a sus comunidades plantas incineradoras,
vertederos o plantas de tratamiento de residuos radiactivos peligrosos (Miller,
2007).
Esta coalición libre de organizaciones de militantes de base ofrece las directrices
siguientes para alcanzar una justicia medioambiental para todos (Miller, 2007):
No comprometamos el futuro de nuestros niños con acuerdos con los
contaminadores y con los legisladores.
No ser apabullados por científicos y expertos en análisis de riesgos. Los
riesgos de las plantas incineradoras y de los vertederos, cuando se tienen
en cuenta los valores medios de todo el país, son bastante bajos, pero los
riesgos que corre la gente vecina de estas instalaciones son mucho más
altos. Esta gente, no el resto de la población, son aquellos individuos cuya
salud, vida y propiedades están siendo amenazadas.
Los contaminadores (y los cargos electos que van de sus manos) son
personalmente responsables, porque lo que están haciendo es equivocado.
No tragarse el argumento de que los manifestantes contra los vertederos de
residuos peligrosos, plantas incineradoras y pozos de inyección están
paralizando la modernización en el tratamiento de residuos peligrosos.
Oponerse a todos los vertederos de residuos peligrosos, pozos profundos
para la eliminación y plantas incineradoras.
Admitir que no hay nada como la destrucción segura de un residuo toxico o
un desecho peligroso. Para tales materiales, el objetivo sería “no en el patio
de nadie” o “no en el planeta Tierra”.
Presionar a los cargos electos para que aprueben una legislación, que exija
que las industrias indeseables y las instalaciones de residuos se distribuyan
en una extensión mayor en lugar de concentrarse en los suburbios pobres
de la clase trabajadora, muchos de ellos poblados por minorías.
104
Prohibir todas las exportaciones de residuos peligrosos de un país a otro.
¿Cómo podemos realizar la transición a una sociedad de bajo residuo?
De acuerdo con el físico Albert Einstein, “una persona inteligente resuelve un
problema, un sabio lo evita”. Para prevenir la contaminación y reducir los residuos,
muchos científicos medioambientalistas nos animan a entender y a vivir conforme
a los cuatro principios clave: 1) Todo está relacionado; 2) No hay un “fuera” para
los residuos que uno produce; 3) La dilución no es la solución para la mayor parte
de la contaminación, y 4) El procedimiento mejor y el más barato de tratar los
residuos y la contaminación es producir menos y reutilizar y reciclar la mayor parte
de los materiales que utilicemos (Miller, 2007).
La presunción que debería hacerse es que cualquier residuo o contaminante es
potencialmente pernicioso y evitable… Con una estrategia de prevención de la
contaminación, la inteligencia y la creatividad humana, así como la ciencia y tecnología,
podrían centrarse en la prevención, eliminación o reducción de todos los residuos y
contaminantes.
JOEL HIRSCHORN
CONVERSION DE LA BASURA EN RECURSOS Eliminación de los desechos municipales sólidos Con los años, el monto de los desechos municipales sólidos ha venido en
aumento, en parte por el crecimiento demográfico, pero sobre todo por el cambio
en los estilos de vida, el incremento de los materiales desechables y exceso de
empaques. Por ejemplo, en Estados Unidos se generan al día algo más de dos
kilos de basura por persona. Con su población en 1998 de 270 millones de
habitantes, es suficiente basura para llenar a diario 80,000 camiones, lo que suma
190 millones de toneladas métricas al año. El problema, se enuncia con facilidad:
tenemos que deshacernos de esto de la mejor manera a la vez que protegemos el
ambiente y la salud humana (Tammemagi, 1999).
105
Figura 21. Composición de los desechos municipales de Estados Unidos, en 1994.
Composición de los desechos municipales de Estados Unidos, en 1994. (Datos por cortesía de
Franklin Associates, Ltd., Prairie Village, Kansas, en el informe EPA 530-R-96-011,
“Characterization of municipal Solid Waste ir the United States 1995 Update”, marzo de 1996).
Figura 22. Categorías de eliminación de desperdicios sólidos en Estados Unidos, en 1994.
Categorías de eliminació7n de desperdicios sólidos en Estados Unidos, en 1994. (Datos por
cortesía de Franklin Associates, Ltd., Prairie Village, Kansas, en el informe EPA 530-R-96-011,
“Characterization of municipal Solid Waste ir the United States 1995 Update”, marzo de 1996).
Mejora de los rellenos sanitarios Por los problemas anteriores, las autoridades estadounidenses han perfeccionado
los requisitos para el establecimiento y la construcción de rellenos nuevos. Según
los reglamentos actuales (Miller, 2007):
106
Los nuevos rellenos se ubican en terrenos elevados, muy por arriba de la
capa freática.
El piso perfila de manera que el agua escurra a una tubería recolectora de
lixivio. Luego, se cubre por lo menos 30 cm de arcilla impermeable, un
revestimiento plástico o ambos. En la parte superior hay una capa de arena
gruesa y de tierra porosa.
Se colocan capa tras capa de basura de modo que el relleno crece en
forma de pirámide. Al final, se cubre con una capa de arcilla y una de
mantillo y se siembra. Estas capas y la forma piramidal permiten que se
escurra el agua, de modo que la que se filtra es mínima y se genera menos
lixivio.
Por último, el sitio es rodeado por un conjunto de pozos de supervisión que
se verifican cada tanto y de manera indefinida.
Figura 23. Características de un relleno sanitario moderno con medidas de seguridad
ambiental.
107
Características de un relleno sanitario moderno con medidas de seguridad ambiental. El relleno
está ubicado en una elevación, muy por encima de la capa freática. El fondo esta sellado con
arcilla compactada, un recubrimiento de plástico o ambos, cubiertos por una capa de roca o grava,
con tubos para desaguar el lixivio. Los desechos se colocan en capas y el monto de cada día se
cubre de tierra, de modo que el relleno tiene la forma de una pirámide por la que resbala el agua.
También está provisto de pozos para supervisar las aguas freáticas.
Ubicación de los nuevos rellenos Alrededor de 1200 rellenos sanitarios fueron programados para cerrar en 1997, ya
fuera porque llegaron a su capacidad o por problemas ambientales. Y los nuevos
rellenos se construyen a menos de la mitad de ese ritmo, a causa de un problema
que preocupa más que los otros: la ubicación (Tammemagi, 1999).
No es que los rellenos ocupen grandes extensiones de terreno; por ejemplo, uno
de 48.4 hectáreas (el relleno central) sirve para todo el estado de Rhode Island y
el más grande del mundo, Fresh Kill, basta para casi toda la ciudad de nueva York
y sus alrededores, el cual solo cubre 960 hectáreas (Tammemagi, 1999).
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS PARA LA OBTENCION DE ENERGIA: PROCESOS TERMICOS El método de aprovechamiento de residuos sólidos de bajo contenido en humedad
más sencillo es la combustión. La reacción de oxidación completa no solo
produce gases y cenizas (incineración), sino que libera considerables cantidades
de energía utilizable. Es por lo que generalmente se complementan los sistemas
de incineración con un equipo de recuperación de calor (caldera) y un sistema de
utilización del mismo (condiciones de vapor, turbia y generador) (Jarabo et al.,
1999).
Actualmente se están considerando procesos térmicos más sofisticados,
principalmente en lo que respecta a la obtención de diferentes componentes
energéticos. Se trata de la gasificación y la pirolisis (Jarabo et al., 1999).
Bajo la denominación de gasificación se engloban los procesos de combustión en
condiciones de defecto de oxígeno, con producción de monóxido de carbono,
dióxido de carbono, hidrogeno y metano, en proporciones diversas, según la
108
composición de los residuos y las condiciones de operación. La temperatura d
gasificación oscila entre 700 y 1100 °C y el oxígeno se limita entre un 10 y un 50%
teóricamente necesario para la combustión completa (Jarabo et al., 1999).
Figura 24. Procesos de gasificación tomado de Jarabo et al., 1999.
Según se utilice aire u oxígeno puro, se contemplan dos procesos de gasificación
sustancialmente diferentes en cuanto a los productos obtenidos. Así, por
gasificación de material biológico con aire, se obtiene “gas de gasógeno” o “gas
pobre”, que se utiliza en unidades de combustión para obtener vapor y
electricidad. Por otro lado, cuando se opera con oxígeno y vapor de agua, se
obtiene “gas de síntesis”, cuya importancia radica en que se puede trasformar en
combustibles líquidos (metanol y gasolinas) (Jarabo et al., 1999).
La pirolisis consiste en la descomposición del material biológico por la acción el
calor (entre 275 y 450 °C) en ausencia de oxígeno. La naturaleza y composición
de los productos finales (gases conteniendo hidrogeno, óxidos de carbono e
hidrocarburos y solidos carbonosos) dependen de las propiedades del residuo
tratado, de la presión y temperatura de operación y de los tiempos de
permanencia de los residuos en el horno (Jarabo et al., 1999).
Una variante de la pirolisis consiste en añadir al proceso un gas reductor
(monóxido de carbono, hidrogeno o gas de síntesis) a temperaturas entre 300 y
109
500 °C y a alta presión. A este proceso se le llama “licuefacción” y permite mejorar
los rendimientos en combustibles líquidos (Jarabo et al., 1999).
Combustión: generación de energía Es posible quemar los desechos (incluyendo los plásticos) por su contenido
elevado de materia orgánica. En estados Unidos operan más de 130 plantas de
combustión que cada año queman alrededor de 33 millones de toneladas de
basura (16 % del total) (Jarabo et al., 1999).
Ventajas de la combustión La combustión de los desechos municipales solidos tiene varias ventajas (Jarabo
et al., 1999):
Reduce el peso de la basura 70%, y 90% de su volumen, lo que alarga la
vida de los rellenos sanitarios, que reciben parte de las cenizas, en tanto
que el resto se recicla.
Las sustancias toxicas o peligrosas se concentran en dos flujos de ceniza,
que son más fáciles de manejar y controlar que los desechos sólidos
originales. Las cenizas volátiles (atrapadas de los gases mediante equipo
de filtración) contienen casi todas las sustancias toxicas y es posible
depositarlas en los rellenos en forma segura. Las cenizas residuales (que
quedan en el fondo del quemador) sirven como relleno para las obras de
construcción y terraplenes de las carreteras.
No hay que modificar los métodos de recolección ni el comportamiento de
la gente: la basura se lleva a las plantas de combustión en lugar del relleno
sanitario.
Casi todas las plantas modernas están diseñadas para generar electricidad,
que se vende para compensar algo de los gastos. Las plantas más
recientes están equipadas con depuradores y filtros o precipitadores
electrostáticos que retiran los gases ácidos y las partículas para que las
emisiones respeten las normas de las leyes contra la contaminación
atmosférica.
110
Figura 25. Importaciones y exportaciones netas de desechos sólidos en Estados Unidos, en
1992.
Importaciones y exportaciones netas de desechos sólidos en Estados Unidos, en 1992.
(Asociación de la Industria Ambiental).
Desventajas de la combustión La combustión tiene también sus inconvenientes:
La basura no se quema de manera limpia. A pesar de los dispositivos de
control de la contaminación, las chimeneas emiten humos tóxicos cuando
se oxidan y vaporizan los metales, plásticos y materiales peligrosos que es
inevitable que terminen con la basura municipal.
Resulta caro construir plantas de combustión y su ubicación tiene los
mismos problemas que la de los rellenos sanitarios: nadie quiere vivir cerca.
Las cenizas suelen llevar metales y otras sustancias peligrosas y hay que
depositarlas en rellenos seguros.
111
Para justificar los costos de operación, las plantas deben recibir un flujo
constante de desechos. Por esta razón, establecen con las autoridades
acuerdos a largo plazo que reducen la flexibilidad de las opciones para el
manejo de desechos de la comunidad.
Incluso si las plantas de combustión generan electricidad, el proceso
requiere energía y materiales, a menos que acopien material reciclado y
recuperado (Jarabo et al., 1999).
Ejemplo de una planta Veamos la operación de la moderna planta de conversión de energía que sirve a
varias comunidades o a un área metropolitana grande. Si se atiende a una
población de un millón de habitantes o más, recibe unas 3000 toneladas de basura
al día. Los desechos llegan en ferrocarril o camiones, y las comunidades pagan
cuotas (el costo calculado en el sitio de depósito) que van de 15 a 20 dólares por
tonelada. El procesamiento de los desechos es eficiente: en general, alrededor del
80% de los desechos sólidos se queman para generar energía, 12% se recupera y
8% se lleva a rellenos sanitarios. El proceso, que se ilustra en la figura 23, es el
siguiente (Jarabo et al., 1999):
1. La basura es inspeccionada y se retiran los materiales reciclables o
voluminosos.
2. Los desperdicios se colocan en bandas transportadoras que alimentan a
desfibradoras que reducen el tamaño de las piezas a 15 cm menos.
3. Imanes poderosos retiran alrededor de dos tercios de los metales ferrosos
para reciclarlos antes de la combustión.
4. Los desechos se introducen en quemadores, en los que los materiales
ligeros arden en suspensión y los pesados sobre una parrilla móvil.
5. Los quemadores producen vapor, que impulsa las turbinas generadoras de
electricidad.
6. Cuando termina la combustión, la ceniza residual se transporta a una
instalación de procesamiento que recupera latón, aluminio, oro, cobre y
hierro. En algunas instalaciones, este proceso entrega 1000 dólares diarios
en monedas.
112
7. Los gases de la combustión pasan por un rocío de cal secador y
absorbente que neutraliza el bióxido de azufre y otros gases nocivos, y
luego por precipitadores electroestáticos que retiran las partículas. La
emisión que resulta emite mucho menos contaminantes que una planta de
energía equivalente que funcione con carbón o petróleo.
8. Las cenizas volátiles y residuales se depositan en rellenos sanitarios.
Figura 26. Esquema de la separación y la quema de materiales en una planta moderna de
combustión y generación de energía.
Esquema de la separación y la quema de materiales en una planta moderna de combustión y
generación de energía.
Costos de la eliminación de los desechos sólidos El costo de eliminar los desechos municipales sólidos se ha vuelto prohibitivo.
Este aumento no es solo el resultado de las nuevas características de los rellenos
sanitarios, si no cada vez refleja más los gastos de adquirir un terreno y los de
transportación. Las cuotas por los depósitos exceden los 100 dólares por tonelada
113
en algunos rellenos, que hay que recuperar, lo mismo que los costos de
transportar la basura al sitio (Jarabo et al., 1999).
APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS POR RECICLADO El reciclado (recuperación selectiva de productos contenidos en los residuos para
su reutilización) se está imponiendo en el nuevo concepto de gestión de los
residuos sólidos, que tiene a lograr el ahorro de energía y recursos naturales, la
disminución del volumen de residuos y la protección del medio ambiente. Por
tanto, las operaciones de reciclado se enfocan hacia la obtención directa de
ciertos componentes de los residuos que, una vez separados, pueden ser
reutilizados con pocas y simples operaciones de separación. Los componentes de
los residuos sólidos que cumplen con esas características son: celulósicos (papel
y cartón), plásticos, vidrios y metales (Miller, 2007).
Las operaciones de reciclado se efectúan en dos etapas diferentes:
Separación
Recuperación
La separación es el proceso más importante del reciclado, principalmente por ser
el más costoso. Para realizarla a partir de los residuos sólidos brutos es necesario
utilizar principalmente métodos físicos que aprovechan las diferentes propiedades
de aquellos materiales que se desea separar: color, brillo, tamaño, forma, dureza,
densidad, etc., aunque en muchas ocasiones se hace manualmente. Por este
motivo se está teniendo a la separación selectiva en origen, realizada por los
propios ciudadanos, que se seleccionan los materiales y los depositan en
contenedores específicos, que son recogidos de forma independiente y
transportados a las diferentes plantas de aprovechamiento (Miller, 2007).
Las operaciones de recuperación son específicas de cada uno delos materiales
que se van a reciclar. Los componentes celulósicos residuales, o “papelote” son
tratados en medio acuoso para formar una pulpa, que se destina
fundamentalmente a producir nuevo cartón, aunque actualmente también papel de
114
buena calidad, lo que representa un importante ahorro de madera y, en definitiva,
de árboles (Miller, 2007).
Los plásticos han de sufrir una segunda separación según la familia a la que
pertenezcan, ya que muchos de ellos son incompatibles entre sí. Tras un profundo
lavado, se trituran para formar un granulado o “granza”, que se utiliza en la
fabricación de nuevos artículos de plástico (Miller, 2007).
Los vidrios se separan por colores, se muelen y se limpian de materiales no
vítreos para formar un granulado llamado “calcin”. Este se incorpora directamente
al proceso de fabricación de vidrio nuevo junto con las materias primas (arena,
caliza, y carbonato sódico), con la gran ventaja de que se rebaja el punto de fusión
de la mezcla, lo que proporciona un considerable ahorro energético junto al ahorro
de materias primas (Miller, 2007).
Los metales también han de separarse por tipos, siendo los más importantes los
metales férricos y el aluminio. El hierro presente en la hojalata (lámina de hierro
estañada) de los envases, pasa a formar parte de la “chatarra”, una vez sometido
a un proceso de destañado. Esta chatarra es directamente la materia prima para la
fabricación de acero en horno eléctrico por arco. El aluminio, procedente de latas
de refrescos, se incorpora asimismo a su metalurgia, donde permite ahorrar hasta
el 95% de la energía necesaria para producirlo a partir de su materia prima
(bauxita) (Miller, 2007).
SOLUCIONES Reducción del volumen de los desechos La mejor de todas las estrategias consiste en disminuir los desechos desde su
origen, lo que cumple con dos objetivos: reduce el monto de la basura que hay
que manejar y conserva los recursos. Sin embargo, al mismo tiempo mucha gente
se mueve en la dirección opuesta y se esfuerza por reducir la cantidad de
materiales que descarta. Veamos algunos progresos recientes:
Preocupadas por la masa de pañales desechables en los desechos
sólidos, muchas familias optan por los de tela.
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Las preocupaciones ambientales de los consumidores han
presionado a los productores para que reduzcan sus empaques; por
ejemplo, los fabricantes de discos compactos han aceptado acortar
los empaques demasiado largos.
Aligerar el peso de muchos artículos reduce el monto de los
materiales usados en la manufactura. Los botes de acero son 60%
más livianos; los pañales desechables tienen 50% menos pulpa de
papel gracias a los geles absorbentes, y las latas de aluminio
contienen solo dos tercios del que tenían hace diez años.
Botellas retornables o no retornables Durante muchos años, las cervezas y los refrescos se vendieron en botellas
retornables que requerían un depósito. Los repartidores surtían de botellas llenas
a los detallistas y se llevaban las vacías para lavarlas y llenarlas. Este método es
eficiente cuando la distancia entre el productor y el vendedor es corta, pues
cuando aumenta, los costos de transportación se vuelven prohibitivos porque el
consumidor paga por el traslado de las botellas, así como por el líquido.
La solución del reciclaje Además de la reutilización, el reciclaje es otra solución evidente al problema de los
desechos sólidos, de los que 75% es reciclable. Desde luego, mucha gente lo ha
puesto desde hace tiempo y durante décadas grupos e individuos han reciclado
papel, vidrio y latas de aluminio a pequeña escala. Abundan las opciones para
procesar de nuevo varios componentes de la basura y todo el tiempo surgen
nuevas ideas y técnicas:
El papel (54 % de recuperación) se convierte de nuevo en pulpa para
fabricar papel reciclado, cartón y otros productos; bien molido se vende
como aislante de celulosa, o se troza para hacer composta.
El vidrio (20% de recuperación) se tritura, se funde de nuevo y se convierte
en nuevos envases o triturado se emplea como sustituto de la arena para
asfalto, concreto y otros materiales de construcción.
116
Algunas formas de plástico (2.2% de recuperación) se funden y sirven para
fabricar fibras textiles, ropa de calle, tuberías de drenaje y láminas.
Los metales también se vuelven a fundir y a reelaborar. El aluminio (38% de
recuperación) hecho de chatarra ahorra el 90% de la energía necesaria
para fabricarlo de la mena virgen.
Los desperdicios de comida y de los jardines (recortes de hojas, hierba y
plantas; 42% de recuperación) se convierten en composta para
acondicionar el humus del suelo.
Las telas (recuperación insignificante) se muelen y utilizan para fortalecer
los productos de papel reciclado.
Las llantas viejas (12% de recuperación) se funden o desmenuzan y se
incorporan al asfalto de las autopistas (que contiene hasta 20% de
neumáticos). (Miller, 2007).
Reciclaje municipal El reciclaje es quizá la forma más directa y evidente de participar en las cuestiones
ambientales, y su popularidad crece. Solo en Estados Unidos, 39 estados han
aprobado leyes de reciclaje. Las autoridades estadounidenses informan que en
1960 se reciclaba apenas el 6.7% de los desechos municipales sólidos, en tanto
en que en 1994 se hacía con el 24% y la cifra sigue aumentando. Los programas
más exitosos tienen las siguientes características:
1. Hay un fuerte incentivo para reciclar, en la forma de cargos directos por la
basura general y ningún cargo por los productos reciclados.
2. No es opcional; hay reglamentos con sanciones para los infractores.
3. En las zonas residenciales de Estados Unidos se realiza reciclaje “de
acera”, para el que se distribuyen contenedores especiales gratis.
4. Las metas del reciclaje son claras, estimulantes y viables. Se señala algún
porcentaje de la basura, se supervisan los progresos y se informan.
5. Se hace un esfuerzo por comprometer a las industrias locales.
6. El municipio contrata un coordinador con experiencia en reciclaje.
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Reciclaje de papel Por mucho, el más importante artículo reciclado es el periódico, dado que
comprende el 13% de los desechos municipales sólidos. Es solo cuestión de atar
o meter en una bolsa los periódicos viejos, de modo que la cantidad recuperada
crece de manera constante. Por primera vez en la historia, se recicla más papel
del que se deposita en los rellenos sanitarios: 40 y 34 millones de toneladas,
respectivamente. Es evidente también que se salvan arboles; por ejemplo, en
Estados Unidos más del 25% de la tala se convierte en pulpa. Dependiendo de s
tamaño y su clase, una pila de un metro de periódicos equivale a la pulpa de un
árbol. (Miller, 2007).
En las últimas décadas, el mercado del periódico viejo ha fluctuado mucho. A
finales de los ochenta estaba saturado y con frecuencia en los municipios tenían
que pagar para deshacerse de él. En 1995, el papel de desperdicio era tan
valioso-hasta 160 dólares la tonelada- que lo robaban de las aceras antes de que
los camiones de reciclaje pasaran a recogerlo. Un año después, como se
emprendieran más programas de reciclaje, el mercado cayó de nuevo y muchas
ciudades tuvieron que volver a pagar hasta 25 dólares para que se llevaran los
periódicos viejos (que sigue siendo menos caro que los rellenos sanitarios). (Miller,
2007).
Reciclaje de plásticos No sin razones, los plásticos tienen mala reputación en las polémicas ambientales.
Muchas veces se desechan con rapidez; por ejemplo, los empaques, las botellas,
los pañales desechables y numerosos productos de consumo baratos. Durante las
últimas tres décadas, su producción ha crecido 10% al año. Lo plásticos destacan
entre los desechos municipales sólidos, y el insulto final es que casi toda la basura
se mete en bolsas de plástico hechas con ese propósito.
Si se observa en el fondo de ciertos recipientes de plástico se aprecia un numero
dentro de un triángulo formado por flechas que ha venido a significar” reciclable”,
además de algunas letras. La explicación del número es que hay muchas clases
de polímeros plásticos, no todos son reciclables, y si alguno lo es hay que
clasificarlo primero. Los plásticos reciclables más usados son el polietileno de alta
118
densidad, código 2, y el tereftalato de polietileno, código 1. En el proceso de
reciclaje, los plásticos se funden y se vierten en moldes. En tanto vienen
apareciendo nuevos usos para los pasticos reciclados y hay más en camino; por
ejemplo, el tereftalato de polietileno de alta densidad se fabrican tuberías de
desagüe para los campos de riego, laminas y con justicia cubos para reciclar
basura. (Miller, 2007).
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS PARA LA OBTENCION DE ENERGIA: PROCESOS BIOLOGICOS Cuando los residuos sólidos contienen cantidades elevadas de humedad (residuos
ganaderos o lodos de depuradora), el método de aprovechamiento más sencillo es
la digestión anaerobia, una fermentación microbiana en ausencia de oxigeno que
da lugar a una mezcla de gases (principalmente metano y dióxido de carbono),
conocido como “biogás” y a una suspensión acuosa o “lodo”, que contiene los
componentes difíciles de degradar y los minerales inicialmente presentes en el
residuo. (Miller, 2007).
Figura 27. Proceso de digestión anaerobia
Digestión anaerobia La digestión anaerobia es un proceso ampliamente conocido en la práctica,
pudiéndose afirmar que se desarrolla en tres etapas durante las cuales el material
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biológico se descompone en moléculas más pequeñas por la acción de diferentes
tipos de bacterias. Sobre el proceso influyen la temperatura (35°C), la acidez (6,6
< Ph < 7,6), el contenido en solidos (<10%), los nutrientes (carbono, nitrógeno,
fosforo, azufre y sales minerales) y los tóxicos (amoniaco, sales minerales,
detergentes, y pesticidas).
El proceso se lleva a cabo en recipientes estancos llamados “digestores”, que
deben poseer un dispositivo adicional para recoger el gas producido. La cantidad
de gas que se puede producir es muy variable, aunque generalmente oscila
alrededor de los 350 l/kg de solidos degradables, con un contenido en metano del
70%. Se puede utilizar como fuente directa de calor (cocina, alumbrado), en
calderas de vapor para calefacción o combustible de motores acoplados a
generadores eléctricos. (Miller, 2007).
Un proceso de aprovechamiento biológico menos utilizado por ser
específicamente para los residuos se alto contenido en hidratos de carbono
simples (azucares) o complejos (almidón) es la fermentación alcohólica.
Inicialmente el residuo es sometido a un proceso de hidrolisis química o
enzimática de los hidratos de carbono para producir azucares simples (glucosa).
Estos se convierten en etanol por la acción de levaduras bajo ciertas condiciones
de temperatura (27-32°C), acidez (4<Ph<5), concentración de azucares (<22%) y
concentración final de alcohol (<14%). El etanol producido se separa por
destilación y puede utilizarse como combustible en motores de explosión. (Miller,
2007).
Políticas públicas y manejo de desechos Hasta hace muy poco, el manejo de los desechos municipales sólidos estaba en
manos de los gobiernos locales, pero nuevas leyes se ocuparon de algunos de
sus aspectos. Las reglamentaciones a niveles superiores han arreglado algo del
desorden, pero los municipios conservan la responsabilidad básica de manejar los
desechos sólidos. El año de 1996 fue uno de los peores para los precios del papel,
aluminio, vidrio y metales recuperados. Las fluctuaciones y maniobras de los
mercados exigen políticas públicas y reglamentos más firmes.
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La perspectiva reguladora A nivel federal, se han aprobado las siguientes leyes:
El primer intento del congreso por ocuparse del problema fue la ley de
Eliminación de Desechos Sólidos en 1965, que dio a la oficina respectiva la
jurisdicción en la materia, pero las tareas de tal dependencia eran más
financieras y técnicas que reguladoras.
Con la creación de la Environmental Protection Agency (EPA) en 1970, la
ley d Recuperación de Recursos de ese año le dio jurisdicción a la
dependencia y dirigió su atención a los programas de reciclaje y otras
formas de recobrar los recursos de los desechos municipales sólidos.
La aprobación de la ley de Conservación y Recuperación de los Recursos
de 1976 siguió un método más regulatorio (“orden y control”) para manejar
los desechos municipales solidos; la EPA adquirió facultades para cerrar los
basureros locales e imponer normas a los rellenos sanitarios.
La ley del Superfondo de 1980, se ocupa de los sitios abandonados de
desechos peligrosos, muchos de los cuales (41%) son viejos rellenos
sanitarios.
Las enmiendas a la ley de Desechos Sólidos y Peligrosos de 1984 dieron a
la EPA mayor responsabilidad en el establecimiento de criterios de
desechos sólidos para las instalaciones que manejan residuos peligrosos.
CONCLUSIONES El manejo de los desperdicios se practica porque desde la revolución industrial
este se ha cambiado de “diluido y disperso” ha “concentrado y contenido” para
integrar el manejo del desperdicio en opciones como depósito en terrenos,
incineración, composta, reciclaje, reuso y reducción de la fuente.
Si los nuevos métodos e ideas para el manejo de los desperdicios no se integran
pronto, nos dirigimos a una crisis de depósito.
El manejo de los desperdicios químicos riesgosos es el problema del ambiente
más serio, cientos o aun miles de depósitos no controlados pueden ser bombas de
tiempo que causaran serios problemas de salud pública, nosotros sugerimos
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produciendo desperdicios químicos peligrosos por lo que es imperativo el disponer
de métodos o depósitos seguros; como métodos de recuperación de otros
productos con valor comercial por desintegración microbiana, estabilización
química, incineración y deposito seguro como la inyección profunda.
El manejo de los residuos radioactivos presenta un problema más serio, ya que los
desperdicios de alto nivel permanecen por cientos de miles de años siendo
riesgosos.
Las descargas al océano son una fuente significativa de contaminación marina y
se hacen esfuerzos para controlar las descargas indiscriminadas.
Los costos del tratamiento del agua residual son muy elevados y son soportados
por los gobiernos municipal y estatal. Una posibilidad importante para algunas
aguas de drenaje industrial, municipal o de la agricultura, es la renovación de esa
agua residual, la idea básica es convertir el agua residual tratada es una fuente de
reciclaje local, aunque las decisiones finales son evaluadas a la luz de las
presiones políticas, económicas y sociales.
El acelerado proceso de urbanización, el crecimiento industrial y la modificación de
los patrones de consumo, han originado un incremento en la generación de
residuos sólidos, aunado a ello, se caree de la suficiente capacidad financiera y
administrativa para dar tratamiento adecuado a estos problemas.
Históricamente, el primer problema que plantean los residuos ha sido el de su
eliminación, no el de su reciclaje, recuperación y reutilización, como sería lógico
pensar si razonaríamos desde un punto de vista ecológico, con lo que se
establecería un ciclo de uso-desperdicio y reciclaje, para obtener nuevamente un
producto de utilidad.
Hasta hoy, la solución que a sociedad ha dado a este problema es bastante
primitiva; apartarlos de la vista, arrojándolos o enterrándolos para ocultar el
problema.
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