residuos sólidos urbanos.docx

7/30/2019 Residuos sólidos urbanos.docx

http://slidepdf.com/reader/full/residuos-solidos-urbanosdocx 1/28

14 de enero de 2013

Tecnología Industrial I | Energías renovables.

ALMUDENA

MONCÓ

FERRÉ 1ºE

Obtención de energíamediante residuos

sólidos urbanos



Índice:

¿Qué son los residuos sólidos urbanos?

Composición de los residuos sólidos urbano

Gestión de los residuos sólidos urbanos

Recogida

Transporte

Tratamiento

Las estaciones de transferencia (no se obtiene energía)

Las plantas de clasificación (no se obtiene energía)

Las Plantas de reciclaje (no se obtiene energía)

Tratamientos según la naturaleza del residuo

Tratamientos para producir energía

1. La combustión de residuos

sólidos urbanos para obtener energía.

(Incineración, gasificación, pirolisis y plasma) 2. La producción de Biogás (por

vertedero o biometanización)

Formación de compost.

Gestión de residuos sólidos urbanos en la Comunidad de Madrid

CONCLUSIONES



¿Qué son los residuos sólidos urbanos?

Los residuos sólidos urbanos son aquellos desperdicios y restos (que no son

líquidos ni gaseosos) de naturaleza inerte, generados por la actividad doméstica

en los núcleos de población o sus zonas de influencia. De ellos se puede obtenergran cantidad de energía.1

Composición de los residuos sólidos urbanos

Estos residuos producidos por los habitantes comprenden basura, muebles,

electrodomésticos, embalajes y por último restos del cuidado de las ciudades

como la limpieza de las calles o el mantenimiento de los jardines. El grupo más

voluminoso de los residuos es la basura doméstica y ésta a su vez se compone de:

1. Materia orgánica: son los restos procedentes de la limpieza o la

preparación de los alimentos y la comida sobrante.

2. Plásticos: los platos, vasos y cubiertos desechables, las bolsas, algunos

recipientes…

3. Papel y cartón: son las cajas, los periódicos, el papel, las revistas…

4. Vidrio: son las botellas, frascos, tarrinas…

5. Otros.

La proporción de estos componentes varía según la zona, por ejemplo en laszonas más desarrolladas la cantidad de papel y cartón es mucho más alta, y

constituye alrededor de casi un tercio de la basura. En cambio, en una zona

menos desarrollada la cantidad de materia orgánica es mayor (hasta tres

cuartas partes en los países en vías de desarrollo) y mucho menor la de

papeles, plásticos vidrio y metales.

1 Definición de Residuos sólidos urbanos por el libro “Tecnología industrial I” de Mc Graw Hill.



Para saber la composición más específica de la basura podemos observar la

siguiente imagen o la tabla:

Componentes Proporción

Materiaorgánica

Son los restos de

commida. Casi la mitadde lo que tiramos a labasura. Puedeconvertirse en abono.

38,56%

Papel

Un producto fácilmentereciclable si se depositaen los contenedoresespeciales.

27,88%

Plásticos

Son productos derivadosdel petróleo y excepto

los biodegradablestardan años endesaparecer

8,76%

Vidrio

Las botellas vacías y loscristales debendepositarse encontenedores para suposterior reciclaje

7,75%

Cenizas y Tierra

Son consecuencia de la

limpieza de las calles ydel mantenimiento de los

jardines

4,79%

Textil Cada vez hay menos. Esmejor donarlas ainstituciones benéficas.

3,64%

Metales

Los metales escasean ymuchas veces pagamosmás por ellos que por sucontenido.

2,53%

Muebles y

objetos

Consecuencia demudanzas, obras,electrodomésticosestropeados, etc.

2,48%

Pilas y baterías

Es la parte mascontaminante de nuestrabasura. Debemosdepositarlas encontenedoresespecíficos.

0,16%

Varios Es el resto de basura. 3,26%



2

En esta imagen se especifica que porcentaje de compuestos químicos como

Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Azufre tiene cada grupo que encontramos en los

residuos sólidos urbanos. Esto es muy importante ya que según la proporción de

estos compuestos químicos se da el poder calorífico que nos indica si es rentable

su incineración para conseguir energía, que es la finalidad en las plantas de

valoración energética.

2 Esta imagen ha sido tomada de http://reciclaje-ixchel.blogspot.com.es/ un blog especializadoen el reciclaje. Es importante la composición de la basura en el proceso de reciclaje para poderdividirla en grupos.

http://reciclaje-ixchel.blogspot.com.es/






Gestión de los residuos sólidos urbanos

La gestión de los RSU es el conjunto de operaciones que se realizan en ellos

desde que se generan hasta que se consigue generar energía. Abarca tres etapas:depósito o recogida, transporte y tratamiento.3

Recogida

Este proceso consiste en la recogida de los RSU para poder efectuar su traslado a

las plantas donde se tratarán. Existen dos tipos de recogida que se especifican en

la siguiente tabla:

Tipos de recogida de RSU

Recogida no selectiva.

En la primera, los residuos se depositanmezclados en los contenedores, sinningún tipo de separación.

Ha sido la habitual hasta hace algunosaños.

Recogida selectiva

La recogida selectiva se haceseparando los residuos según su clase ydepositándolos en los contenedores

correspondientes. Así, existennormalmente contenedores para elpapel, vidrio, envases y la materiaorgánica.

Los contenedores pueden estarubicados en el centro de la ciudad o enáreas diferenciadas.

3 Esta información ha sido recogida de la siguiente página:http://www.uned.es/biblioteca/rsu/pagina3.htm#Cabecera

UNED | Universidad Nacional de Educación a Distancia

http://www.uned.es/biblioteca/rsu/pagina3.htm#Cabecera


https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CDIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.uned.es%2F&ei=IMTqUMnaOY3D0AXZqYH4Ag&usg=AFQjCNHjVL6Ia2RiKhXHNA3PWdi4ENbFdQ&sig2=KQ8Z2-zoGKFARlpIEVdiRg








En España se ha llegado al acuerdo de adoptar un código de colores unificadopara los contenedores.

Contenedor amarillo para los envases.

Contenedor azul para el papel y cartón.

Contenedor verde para el vidrio.

Contenedor gris o marrón para los residuos orgánicos.

A parte de los contenedores encontramos puntos limpios, o eco puntosdonde se recogen residuos como las pilas, las radiografías. También pararecoger los colchones, los muebles y los electrodomésticos se necesitancontenedores especiales.

4

4 http://www.santandervivaylimpia.com el ayuntamiento de Santander ha decidido realizar ciertas mejoras

con el fin de facilitar la gestión de residuos.

http://www.santandervivaylimpia.com/






La recogida selectiva o no selectiva puede ser a su vez por medio devehículos o neumática.

Tipos de recogida

Recogidapor medio

de vehículos

La más habitual.

Se realiza pormedio devehículos

especialmentepreparados, en

concreto dos tipos

de camiones

Pueden sercamiones dotadosde una tolva en laque se compactan

los residuos

Ya que lacompactación esmuy adecuada

para los residuosorgánicos o los

envases.

O camiones quesimplementetrasporta losresiduos sin

compactarlos.

Porque lacompactación no

se emplea en elcaso del vidrio.

Recogidaneumática

Sólo es factible enáreas de nueva

urbanización

Exige unacuantiosa

inversión inicial enla construcción de

las instalacionesque han de ir bajo

tierra

Sus beneficiosson que se ahorraen los costes del

personal y se

generan pocasmolestias a los

ciudadanos.

A través deconduccionesneumáticassubterráneas seconduce la basurahasta las

estaciones detransferenciadonde se trasladaa la planta detratamiento

5 6

5 En esta imagen se muestra el recogido de tipo neumático6

En esta imagen se muestra el recogido por medio de vehículos



Transporte

Para el transporte se usan distintos tipos de vehículos especializados como

hemos visto en la recogida de los residuos sólidos urbanos.

Tras la recogida de residuos se realiza la etapa de transporte de residuos hacia:

Las estaciones de transferencia

Las plantas de clasificación

Las plantas de reciclado

Las plantas de valoración energética

El vertedero

Se está investigando sobre los medios de transporte de

basura más económicos y menos contaminantes.

Este camión híbrido (diésel y eléctrico) de la marca Volvo, es un buen ejemplo yaque está equipado con un motor diésel de 320 cv y uno eléctrico de120kilovatios. Las ventajas de este camión son visibles ya que reduce los costesde combustible un 20% y las emisiones de dióxido de carbono en más de un 30%.

Este es un ejemplo de recogida y transporte de basura tradicional.



Tratamiento

Es la etapa final del proceso y la de mayor importancia. Después de su recogida ytransporte llega el tratamiento que varía según como se han efectuado los pasos

anteriores. Si los residuos vienen separados desde el origen como por ejemplo elpapel o el vidrio se dirige directamente a la planta de reciclado. Si viene mezcladacomo es el caso de los envases hay que separarla según la naturaleza de losplásticos, etc. El proceso de selección se realiza mediante diversos sistemas:

Componente de la basura Proceso de selección utilizadoMetales férricos Por medio de campos magnéticos

Metales no férricos Trabajo manual.

Papel y cartón Se seleccionan mediante trabajo manual

Plásticos duros Por medio del trabajo manualPlástico film Mediante sistemas neumáticos

Vidrio de color Se seleccionan mediante trabajo manual

Vidrio blanco Se seleccionan mediante trabajo manual

Los residuos sólidos realizan distintos procesos según su naturaleza y después de

su transporte puede ir a las estaciones de transferencia, a las plantas de

clasificación o a las plantas de reciclado. En estas plantas no se genera energía

solo se compacta y se ordena, se clasifica o se recicla la basura. Una vez concluidolos procesos que se dan lugar en las plantas anteriores los RSU se dirigen a las

plantas de valoración energética o en los vertederos controlados donde si se

produce energía utilizando diferentes formas de obtención.



Las estaciones de transferencia (no se obtiene energía)

En las estaciones de transferencia son instalaciones en las que se descarga y sealmacenan temporalmente los residuos para poder transportarlos a otro lugar

para que sean tratados.

En estas estaciones se compacta y también se almacenan para que sea máscómodo su transporte a la planta de tratamiento

7

En ocasiones el centro de tratamiento está lo suficientemente próximo a losnúcleos habitados como para no necesitar una estación de transferencia. Enestos casos, son los propios vehículos de recogida los que realizan el transporte aplanta.8

7 Esta imagen sobre las estaciones de transferencia pertenece a : http://www.espormadrid.es 8

Si se da este caso, esta etapa de la estación de transferencia se omitiría.

http://www.espormadrid.es/






Las plantas de clasificación (no se obtiene energía)

En las plantas de clasificación como su nombre indica, clasifica la basura en

plásticos, metales y en materia orgánica. Y también sufren diferentes

tratamientos como trituración o prensado.

9

En esta imagen se especifica el proceso y el tratamiento concreto que sufren los

compuestos de la basura doméstica.

10

9

Esta imagen ha sido tomada de http://www.elremanso.org.ar. Esta página web es de una asociación defomento del parque El Remanso. 10

Esta imagen pertenece a una noticia publicada por http://www.alsurinforma.com

http://www.elremanso.org.ar/


http://www.alsurinforma.com/







Las Plantas de reciclaje (no se obtiene energía)

11

Hay dos tipos de reciclado el reciclado mecánico que consiste en un proceso

físico mediante el cual el plástico ya usado es recuperado pudiendo así volverlo a

utilizar. Y el reciclado químico.

11 http://www.elrincondelombok.com

http://www.elrincondelombok.com/






Tratamientos según la naturaleza del residuo:

Tratamiento general de los residuos sólidos urbanos.

En este esquema se aclaran todos los procesos de clasificación y separación a losque se somete los residuos sólidos para que sean tratados de la manera másconveniente. Se observa como el cartón y el plástico va a prensas y los residuosvoluminosos a otro proceso específico.

Se usan distintos procesos de selección como el trabajo manual, el separador

magnético y el separador de Foucault.

También podemos distinguir cuatro procesos finales a izquierda vemos como lafracción orgánica puede ir destinada a la Biometanización o al compostaje. A laderecha del esquema se especifica que los residuos rechazados se destinan a lavaloración energética o tras un área de transferencia se tratan en un vertederocontrolado.



Tratamiento específico de residuos voluminosos:

Este esquema corresponde a la fase específica señalada anteriormente a los quese somete los residuos voluminosos. Este tipo de residuos se trituran se separanmediante un separador magnético y se lleva a una tolva con compactador. Una

vez terminados todos estos procesos se lleva al vertedero.

Tratamiento específico de plásticos:

Una parte del tratamiento de los plásticos consiste en el granceado. El granceadoconsiste en compactar el plástico es unas pequeñas esferas para su venta y poderproducir de nuevo botellas, objetos, etc. Esta forma de venta (en pequeñasesferas) facilita su fundición.

Una vez que los residuos sólidos urbanos han pasado por los procesos anteriores

necesarios según su naturaleza se destinan para la producción de energía.

Tipos de producción 1. La combustión de residuos

De energía 2. La producción de biogás a partir de residuos

Tratamientos para producir energía



1. La combustión de residuos sólidos urbanos

para obtener energía. Este proceso se localiza en las plantas de

valoración energética.

d) Plantas de valoración energética

En este tipo de plantas se realiza la combustión de los residuos para obtener

energía en forma de calor. Los tratamientos se clasifican según el oxígeno. Se

clasifican en: Incineración: la combustión se realiza con exceso de oxígeno.

Gasificación: la combustión se realiza con defecto de oxígeno.

Otras tecnologías: pirolisis y plasma.

Imagen Nombre Capacidad(t/año)

Potenciaeléctrica

Iniciooperación

P.V.E de“Las

Lomas”

(Madrid)

280.000 29 1997

P.V.E. deSon Reus(Baleares)(Fase 1)

300.000 22 1997

P.V.E deCantabria(MerueloCantabria)

124.000 10 2006

P.V.E deMarsella(Francia) 300.000 35 2010

P.V.E. deSon Reus(Baleares)(Fase 2)

432.000 40 201012

12 http://www.urbaser.es

http://www.urbaser.es/






Incineración: es un proceso que se lleva a cabo en una incineradora. Una

incineradora de residuos sólidos urbanos es un sistema de tratamiento queconsiste en quemas a altas temperaturas los residuos, con esto se consiguereducir su volumen en un 95% y su peso en un 80% aproximadamente.

13

Gasificación: es un proceso termoquímico en el que los residuos sólidos

urbanos son transformados en un gas combustible de poco poder calorífico. Lagasificación se lleva a cabo mediante unas reacciones que ocurren a cierta

temperatura con la presencia de un “gasificante” como el aire, el oxígeno o elvapor de agua).

13 Esta imagen ha sido tomada de la siguiente página web:http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/13Residu/111Incin.htm

http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/13Residu/111Incin.htm





Pirolisis: es un proceso que consiste en la descomposición de materia orgánica

causada por el calentamiento en ausencia de oxígeno (proceso anaerobio) la

pirolisis solo deja carbono de residuo.

Plasma14: es un proceso en el que los residuos sólidos urbanos se encuentran

en el cuarto estado, el plasma. Se caracteriza por unas condiciones específicas yuna temperatura altísima.

14http://www.fundaciongasnaturalfenosa.org/SiteCollectionDocuments/Actividades/Seminarios/Murcia%20241108/4.%20Jordi%20Gallego.pdf

http://www.fundaciongasnaturalfenosa.org/SiteCollectionDocuments/Actividades/Seminarios/Murcia%20241108/4.%20Jordi%20Gallego.pdf








2. La producción de Biogás.

El BIOGAS se puede obtener mediante el vertedero controlado o la biometización

El vertedero controlado

Los vertederos controlados son muy distintos a los vertederos tradicionalesdonde simplemente se acumulaban las basuras.15 Estos vertederos tradicionalesno tenían medidas sanitarias, lo que conlleva a posibles incendios, malos olores,humos y la contaminación de acuíferos subterráneos y aguas superficiales.

En un vertedero controlado la basura se coloca en capas que se va recubriendotodos los días y se instalan sofisticados sistemas de drenaje para las aguas quesalen al exterior mediante grietas, y para los gases que se producen (como elmetano).

16

15 En España la gran parte de la basura que producimos se sigue llevando a los vertederos

tradicionales. 16

Esta imagen ha sido tomada de la página web: http://docentes.educacion.navarra.es/

http://docentes.educacion.navarra.es/





17

No contaminan igual que los vertederos tradicionales porque el agua (que

observamos en este esquema como Lixiviados) se trata en plantas depuradorasantes de ser vertida al río o al mar y el metano se recoge para utilizarlo enpequeñas plantas generadoras de energía que sirven para abastecer lasnecesidades de la planta de tratamiento de basura.

Cuando el vertedero se llena se debe recubrir adecuadamente y dejar el terrenolo más integrado con el paisaje posible.

17 Este esquema es sobre un vertedero tradicional y vemos que este tipo de vertederos contamina devarias maneras distintas.



Planta de biometanización



El proceso de la biometanización consiste en transformar los residuos en dostipos biogás y digesto. El biogás igual que en los vertederos controlados sedestina a funcionar como combustible para generar electricidad. El digesto esmateria prima que se destinará para la producción de compost.

El biogás se genera un elemento energético a partir de una fermentaciónanaeróbica (sin presencia de oxígeno).

Para que el proceso de biometanización sea efectivo se necesita que los residuospasen por un “pre tratamiento” en el que se realiza la separación balística (seseparan los residuos por su densidad y forma mediante cintas inclinadas), laseparación de finos (en la que se somete a los residuos a un cribado, es decir,

utilizando una malla que divide el residuo según el tamaño) y una segundaseparación balística.

18

Para producir el biogás se necesita un ambiente anaerobio (sin presencia deoxígeno) y una temperatura de 40ºC. La producción se genera en los llamados“digestores”. El tiempo que tiene que permanecer los residuos a esas condiciones

en los digestores ronda los 21 días.

Pero antes de introducir los residuos en los digestores se necesita que hayan sidodiluidos y calentados (mediante una inyección de vapor).

18Diagrama de Proceso de pretratamiento. En una planta de biometanización.



19

Una vez finalizado este proceso se prensa con la finalidad de deshidratar lamateria digerida, para separar los residuos sólidos de los líquidos y someterlos adiversos procesos.

El biogás se recoge de las partes superiores de los digestores y es conducido a ungasómetro en el que se mide y se almacena el gas.

La composición media de este biogás es de un 55% de CH 4 (Metano), un 45 % de CO2

(dióxido de carbono). También se produce muy poca cantidad de vapor de agua y H2S.

El biogás a baja presión se comprime hasta 9 bares y es conducido hasta eltanque de biogás de agitación. Después de este proceso el gas se almacena paratransportarlo hasta una central de producción de energía o también se puedeasociar este biogás al gas natural.

19Imagen de un digestor de los residuos para la obtención de Biogás.



Formación de compost.

La formación de compost consiste en una fermentación aerobia (con presenciade oxígeno) de los residuos producida por los microorganismos que contienenestos residuos orgánicos.

Este proceso se localiza en túneles cerrados (en los que es más sencillo sucontrol). Para que no se emitan olores se usan biofiltros.

De este proceso se obtiene un compost bruto. Mediante unos procesos deseparación se clasifica en materia de rechazo o inservible y el compost final. Lamateria inservible (que es una agrupación de impurezas del compost bruto) sedirige al vertedero y el compost final sirve para abono o fertilizante. Al ser tanbueno de abono se está intentando concienciar a las personas para que realicencompost en sus propias casas, como se observa en la siguiente imagen:

20

20Para saber cómo realizar compost visitar: http://articulos.infojardin.com/articulos/Hacer_compost.htm

http://articulos.infojardin.com/articulos/Hacer_compost.htm






Gestión de residuos sólidos urbanos en la Comunidad de Madrid

Hoy en día los residuos se han convertido en un indicador socioeconómico

porque está muy relacionado con la sociedad de consumo y la actividad

económica. Por eso me parece muy interesante centrarnos en cómo es la gestión

de residuos sólidos urbanos en nuestra comunidad.

21

21Todas las imágenes, esquemas y datos están tomados de páginas oficiales de la Comunidad de Madrid.



En este esquema observamos cómo se realiza la recogida en nuestra comunidad.

Tabla de datos de residuos sólidos urbanos en nuestra comunidad.

22

La situación energética de la ciudad de Madrid es la siguiente:

El 50% de la energía la consume el sector residencial y de servicios.

El 41, 5 % de la energía la consume el sector transportes.

El 8% de la energía la consume el sector industrial.

El tipo de energía consumida varía según su tipo. En este esquema vemos cual es

el porcentaje del biogás un 0,65% de la energía total consumida.

http://www.madrid.es 22

estos datos fueron tomado en el año 2009 y puede que hoy en día hayan variado.

http://www.madrid.es/





23

El parque tecnológico de Valdemingomez es muy importante en la comunidad de

Madrid para la gestión de residuos sólidos urbanos y son muy claros los

beneficios ecológicos aportados por él. Como que ha reducido las emisiones de

CO2, el consumo eléctrico y ha producido energía eléctrica.

24

23

Para realizar mi trabajo sobre residuos sólidos urbanos he intentado obtener la mayor parte de lainformación de la comunidad de Madrid y en concreto de las distintas plantas de Valdemingomez.24

Para más información sobre esta gestión consultar el área de gobierno de medioambiente.



Y por último la unión europea ha establecido una estrategia para todos los países

en los que se incita a la obtención de energía mediante los residuos sólidos

urbanos ya que el beneficio que obtenemos no es solo energía eléctrica, si no quese reduce la contaminación producida por vertederos tradicionales y se reducen

las emisiones de CO2.

CONCLUSIONES

Me parece muy interesante este tipo de producción de energía ya que la

mayoría de veces no nos planteamos que nuestros desperdicios puedan

servir para producir energía y que lleven tanto trabajo su correcto tratado

ya que han mejorado mucho las medidas de control en los vertederos y se

están potenciando mucho las energía renovables ya que tenemos que

cuidar de nuestro planeta.