jueves, 23 de septiembre de 2010
lunes, 10 de mayo de 2010
Conversión Biológica de Residuos Orgánicos
El tratamiento de los residuos orgánicos se puede realizar ya se mediante procesos aeróbicos o anaeróbicos.
Dentro de los procesos Anaeróbicos se tienen los siguientes:
1. Micro-organismos Efectivos (EM)
Los micro-organismos efectivos fueron descubiertos, como alternativa de tratamiento de los residuos, durante los años 70's por el profesor Teruo Higa.
El profesor Higa encontró que en la degradación de los residuos se hacían presentes algunos micro-organismos y existían unos que ayudaban a que se descomponieran más rápido y que pudieran aplicarse a los cultivos agrícolas, aportando nutrientes y otras características favorables (humedad, aireación, etc.).
Encontró el profesor Higa que existen tres tipos de micro-organismos de importancia para este proceso:
- las levaduras
- bacterias acidolácticas (a partir del ácido láctico)
- bacteria fotosintéticas
En el desarrollo de su investigación, el profesor Higa obtuvo un producto que hoy por hoy se comercializa bajo el nombre de EM-Bokashi que quiere decir materia orgánica fermentada.
Figura 1 Bokashi
El Bokashi se constituye un proceso de tratamiento fermentativo que puede ser tanto aeróbico como anaeróbico. Es un proceso cuyo rango de temperatura oscila entre 40 y 55°C, y no produce malos olores ni atrae vectores usualmente. El Bokashi se alabora con:
- Semolina de arroz, máiz o trigo.
- Soya o bagazo
- Harina de pescado o estiércol
Estos tres componentes lo que buscan es generar un ambiente para que los micro-organismos puedan vivir y desarrollarse de forma positiva. La semolina actúa como medio para que los micro-organismos hagan nido y se desarrollen; la soya se convierte en la energía inicial para el desarrollo de los micro-organismos y la harina de pescado es la fuente inicial de micro-organismos.
Para que se produzca una buena degradación de los residuos sólidos orgánicos se debe mantener la humedad de los residuos entre el 30-40% para que se puedan fermentar adecuadamente. El tiempo que tarda la degradación es entre 7-21 días cuando el proceso es anaeróbico (Temperatura media de 45°C) y entre 3-21 días cuando el proceso es aeróbico (Temperatura media de 60°C).
2. Digestión Anaeróbica
La digestión anaeróbica en la gestión de residuos sólidos es una actividad tomada del tratamiento de aguas residuales domésticas. Consiste principalmente por tres sub-procesos que son: Hidrólisis, Acidogénesis y Metanogénesis.
En la fase de hidrólisis los residuos orgánicos comienzan a mezclarse con el medio fundamental para la degradación, que es el agua, y los sólidos comienzan a diluirse. Posteriormente, en la fase acidogénica, las bacterias mesofíslicas inician su actuación para reducir los residuos orgánicos y generar ácidos grasos. Por último, las bacterias termofílicas transforman los ácidos grasos (principalmente el ácido acético) en metano y dióxido de carbono.
El tiempo que tardan en degradarse los residuos orgánicos es entre 20 y 40 días, dependiendo del tamaño de los residuos y de la temperatura dentro del reactor. Es importante mencionar que para que inicie el proceso mesofílico es necesario calentar la mezcla de residuos y agua, idealmente para que alcance una temperatura entre los 25 y 30°C.
El pH de la mezcla, idealmente, debe estar entre 6,5 y 7,5 y nunca debe ser inferior a 6,2 porque imposibilita la metanogénesis.
Balance de Masa:
Si suponemos que un residuo sólido se compone de:
65% Humedad
25% Sólidos Volátiles
10% Ceniza
Al agregarle agua e iniciar el proceso de fermentación, nos produce:
Emisiones
5% Metano
15% Dióxido de Carbono
Biosólido
15% Humedad
5% Sólidos volátiles (biomasa)
10% Ceniza
Agua:
50% Agua
3. Hidrólisis Ácida
La hidrólisis constituye un tratamiento químico que busca la transformación de los residuos orgánicos en azúcares fermentables bajo un proceso que implica Temperatura (entre 180 y 230°C) y presión.
En este proceso se obtiene principalmente Metano el cuál puede utilizarse para la producción de Metanol ó Hidrógeno.
En los procesos Aeróbicos nos interesan los siguientes:
1. Compostaje
El proceso de compostaje consta de 5 fases: la fase inicial, la termofílica, la mesofílica, el enfriamiento y la maduración. El proceso es netamente exotérmico a diferencia de la digestión anaeróbica.
La fase inicial es donde inicia el proceso de degradación de los orgánicos fácilmente degradables. La temperatura comienza a subir y el oxígeno comienza a escasear. También comienzan a presentarse condiciones ligeramente ácidas.
En la fase termofílica los compuestos orgánicos complejos comienzan a ser degradados por micro-organismos complejos. La temperatura sube hasta los 70°C y el pH alcanza los 7,5. En este proceso se pierde gran cantidad de vapor de agua por el incremento de temperatura. Al finalizar este proceso la temperatura comienza a descender y el material orgánico escasea.
La fase mesofílica se caracteriza porque la temperatura desciende hasta los 35 ó 40°C. Los hongos y los actinomyses colonizan la pila de residuos donde principalmente se encuentra lignina, celulosa y hemicelulosa. Esta fase dura algunas semanas.
Por último la fase de enfriamiento se presenta porque disminuye la actividad microbiana por la ausencia de materia orgánica digerible. Usualmente en esta fase el compost es colonizado por insectos.
La maduración es un procesos final donde se estabiliza el compost y se eliminan los insectos y algunos micro-organismos.
Para el compostaje, se requieren controlar principalmente los siguientes parámetros:
%Humedad, la relación C/N, la temperatura, el oxígeno disponible, el pH y el tamaño de las partículas.
Parámetros ideales:
- El tamaño de partícula ideal es entre 1 y 2 pulgadas (25 a 50mm).
- La relación C/N debe estar entre 25 y 50. Menos de 25 produce amoniaco.
- El contenido de humedad debe estar entre 50 y 60%
- Cantidad de oxígeno y homogeneidad: Se deben mezclar y voltear los residuos cada 2 a 3 días.
- Temperatura: La temperatura ideal está entre 55 y 60°C en la fase termofílica. Sin embargo se recomienda dejar que los residuos alcancen los 60°C y permanezcan en esta temperatura durante 24 horas para eliminar virus y bacterias de los residuos.
- El pH ideal está entre 7 y 7,5. Más de 8,5 produce también amoniaco.
- Área requerida: el manejo de 50 ton/día de residuos requiere entre 6000 y 8000 m2.
El Compostaje se puede realizar en pilas, en hileras o en reactores.
Compostaje en Pila
Compostaje en Hilera
Compostaje en Trommel (Reactor)
Compostaje en Túnel (Reactor)
Dentro de los procesos Anaeróbicos se tienen los siguientes:
1. Micro-organismos Efectivos (EM)
Los micro-organismos efectivos fueron descubiertos, como alternativa de tratamiento de los residuos, durante los años 70's por el profesor Teruo Higa.
El profesor Higa encontró que en la degradación de los residuos se hacían presentes algunos micro-organismos y existían unos que ayudaban a que se descomponieran más rápido y que pudieran aplicarse a los cultivos agrícolas, aportando nutrientes y otras características favorables (humedad, aireación, etc.).
Encontró el profesor Higa que existen tres tipos de micro-organismos de importancia para este proceso:
- las levaduras
- bacterias acidolácticas (a partir del ácido láctico)
- bacteria fotosintéticas
En el desarrollo de su investigación, el profesor Higa obtuvo un producto que hoy por hoy se comercializa bajo el nombre de EM-Bokashi que quiere decir materia orgánica fermentada.
Figura 1 Bokashi
El Bokashi se constituye un proceso de tratamiento fermentativo que puede ser tanto aeróbico como anaeróbico. Es un proceso cuyo rango de temperatura oscila entre 40 y 55°C, y no produce malos olores ni atrae vectores usualmente. El Bokashi se alabora con:
- Semolina de arroz, máiz o trigo.
- Soya o bagazo
- Harina de pescado o estiércol
Estos tres componentes lo que buscan es generar un ambiente para que los micro-organismos puedan vivir y desarrollarse de forma positiva. La semolina actúa como medio para que los micro-organismos hagan nido y se desarrollen; la soya se convierte en la energía inicial para el desarrollo de los micro-organismos y la harina de pescado es la fuente inicial de micro-organismos.
Para que se produzca una buena degradación de los residuos sólidos orgánicos se debe mantener la humedad de los residuos entre el 30-40% para que se puedan fermentar adecuadamente. El tiempo que tarda la degradación es entre 7-21 días cuando el proceso es anaeróbico (Temperatura media de 45°C) y entre 3-21 días cuando el proceso es aeróbico (Temperatura media de 60°C).
2. Digestión Anaeróbica
La digestión anaeróbica en la gestión de residuos sólidos es una actividad tomada del tratamiento de aguas residuales domésticas. Consiste principalmente por tres sub-procesos que son: Hidrólisis, Acidogénesis y Metanogénesis.
En la fase de hidrólisis los residuos orgánicos comienzan a mezclarse con el medio fundamental para la degradación, que es el agua, y los sólidos comienzan a diluirse. Posteriormente, en la fase acidogénica, las bacterias mesofíslicas inician su actuación para reducir los residuos orgánicos y generar ácidos grasos. Por último, las bacterias termofílicas transforman los ácidos grasos (principalmente el ácido acético) en metano y dióxido de carbono.
El tiempo que tardan en degradarse los residuos orgánicos es entre 20 y 40 días, dependiendo del tamaño de los residuos y de la temperatura dentro del reactor. Es importante mencionar que para que inicie el proceso mesofílico es necesario calentar la mezcla de residuos y agua, idealmente para que alcance una temperatura entre los 25 y 30°C.
El pH de la mezcla, idealmente, debe estar entre 6,5 y 7,5 y nunca debe ser inferior a 6,2 porque imposibilita la metanogénesis.
Balance de Masa:
Si suponemos que un residuo sólido se compone de:
65% Humedad
25% Sólidos Volátiles
10% Ceniza
Al agregarle agua e iniciar el proceso de fermentación, nos produce:
Emisiones
5% Metano
15% Dióxido de Carbono
Biosólido
15% Humedad
5% Sólidos volátiles (biomasa)
10% Ceniza
Agua:
50% Agua
3. Hidrólisis Ácida
La hidrólisis constituye un tratamiento químico que busca la transformación de los residuos orgánicos en azúcares fermentables bajo un proceso que implica Temperatura (entre 180 y 230°C) y presión.
En este proceso se obtiene principalmente Metano el cuál puede utilizarse para la producción de Metanol ó Hidrógeno.
En los procesos Aeróbicos nos interesan los siguientes:
1. Compostaje
El proceso de compostaje consta de 5 fases: la fase inicial, la termofílica, la mesofílica, el enfriamiento y la maduración. El proceso es netamente exotérmico a diferencia de la digestión anaeróbica.
La fase inicial es donde inicia el proceso de degradación de los orgánicos fácilmente degradables. La temperatura comienza a subir y el oxígeno comienza a escasear. También comienzan a presentarse condiciones ligeramente ácidas.
En la fase termofílica los compuestos orgánicos complejos comienzan a ser degradados por micro-organismos complejos. La temperatura sube hasta los 70°C y el pH alcanza los 7,5. En este proceso se pierde gran cantidad de vapor de agua por el incremento de temperatura. Al finalizar este proceso la temperatura comienza a descender y el material orgánico escasea.
La fase mesofílica se caracteriza porque la temperatura desciende hasta los 35 ó 40°C. Los hongos y los actinomyses colonizan la pila de residuos donde principalmente se encuentra lignina, celulosa y hemicelulosa. Esta fase dura algunas semanas.
Por último la fase de enfriamiento se presenta porque disminuye la actividad microbiana por la ausencia de materia orgánica digerible. Usualmente en esta fase el compost es colonizado por insectos.
La maduración es un procesos final donde se estabiliza el compost y se eliminan los insectos y algunos micro-organismos.
Para el compostaje, se requieren controlar principalmente los siguientes parámetros:
%Humedad, la relación C/N, la temperatura, el oxígeno disponible, el pH y el tamaño de las partículas.
Parámetros ideales:
- El tamaño de partícula ideal es entre 1 y 2 pulgadas (25 a 50mm).
- La relación C/N debe estar entre 25 y 50. Menos de 25 produce amoniaco.
- El contenido de humedad debe estar entre 50 y 60%
- Cantidad de oxígeno y homogeneidad: Se deben mezclar y voltear los residuos cada 2 a 3 días.
- Temperatura: La temperatura ideal está entre 55 y 60°C en la fase termofílica. Sin embargo se recomienda dejar que los residuos alcancen los 60°C y permanezcan en esta temperatura durante 24 horas para eliminar virus y bacterias de los residuos.
- El pH ideal está entre 7 y 7,5. Más de 8,5 produce también amoniaco.
- Área requerida: el manejo de 50 ton/día de residuos requiere entre 6000 y 8000 m2.
El Compostaje se puede realizar en pilas, en hileras o en reactores.
Compostaje en Pila Compostaje en Hilera Compostaje en Trommel (Reactor) Compostaje en Túnel (Reactor)
jueves, 6 de mayo de 2010
Clausura y Post-Clausura de los Rellenos Sanitarios
La clausura de un relleno sanitario no signigica el fin de su vida, tan sólo de su vida útil para la actividad de disponer residuos. Esto implica que hay que seguir manteniendo algunas actividades de operación del relleno sanitario como lo son el mantenimiento de las cercas, mantenimiento de la cobertura final, siembra de arbustos, replanteo del terreno, tratamiento de lixiviados, extracción y tratamiento de biogás, entre otras.
Las dos últimas acciones pueden durar varios años, ya que la generación de lixiviados puede darse por largos periodos de tiempo después de clausurado el relleno, y lo mismo sucede para el biogás.
Dentro de las actividades de la Post-Clausura de los rellenos sanitarios está la conformación del nuevo uso del suelo que se le dará al terreno. En algunos casos se han construido parques, canchas de golf, plantas de tratamiento de aguas, centros culturales, entre otros.
Cuando se construyan proyectos de vivienda cerca a los rellenos clausurados se deben monitorear la calidad y los contaminantes del biogás ya que se pueden causar explosiones por la infiltración de metano o en algunos casos sustancias como el Radón (elemento radiactivo que se encontró en algunos rellenos sanitarios en Estados Unidos y Europa).
Las dos últimas acciones pueden durar varios años, ya que la generación de lixiviados puede darse por largos periodos de tiempo después de clausurado el relleno, y lo mismo sucede para el biogás.
Dentro de las actividades de la Post-Clausura de los rellenos sanitarios está la conformación del nuevo uso del suelo que se le dará al terreno. En algunos casos se han construido parques, canchas de golf, plantas de tratamiento de aguas, centros culturales, entre otros.
Cuando se construyan proyectos de vivienda cerca a los rellenos clausurados se deben monitorear la calidad y los contaminantes del biogás ya que se pueden causar explosiones por la infiltración de metano o en algunos casos sustancias como el Radón (elemento radiactivo que se encontró en algunos rellenos sanitarios en Estados Unidos y Europa).
Tratamiento de Lixiviados
Los lixiviados, como se mostró en la sección acerca de la generación de los mismos, son aguas residuales que tienen características particulares y deben considerarse más como un agua industrial que una de tipo doméstica. Por un lado se observa la gran carga orgánica que poseen, junto a los metales y metales pesados que a la vez complican el tratamiento adecuado de los lixiviados con los sistemas tradicionales de tratamiento.
Idealmente los lixiviados deberían tratarse con sistemas de ósmosis inversa (Figura 1),ya que es por excelencia el mejor método que permite obtener una calidad de agua excepcional que puede luego vertirse sin contaminar otras fuentes de agua o el suelo. Sin embargo, esta tecnología resulta bastante costosa y se requiere recurrir a métodos tradicionales de tratamiento que no garantizan la remoción efectiva de todos los contaminantes.
Figura 1. Ósmosis Inversa para el Tratamiento de Lixiviados
La complejidad en el tratamiento de los lixiviados está dado principalmente por la composición de los residuos sólidos dispuestos en los rellenos sanitarios. En la medida en que evitamos que se dispongan sustancias peligrosas de uso común (pilas, envases de productos químicos de uso doméstico, medicamentos, entre otros) se mejora la tratabilidad de los lixiviados.
Dentro de las técnicas y tecnologías para el tratamiento de lixiviados se encuentran las siguientes:
1. Recirculación
2. Evaporación
3. Tratamiento convencional
4. Descargas a sistemas municipales
1. Recirculación de lixiviados
Este sistema de tratamiento se puede utilizar en las primeras etapas de degradación anaeróbico en el relleno sanitario, ya que permite disminuir la carga orgánica y algunos de los metales pesados. En este caso, la masa de residuos actúa como un biofiltro y permite que los compuestos contaminantes se diluyan para su posterior tratamiento. Hay que tener en cuenta que cuando se realiza la recirculación de lixiviados es necesario extraer los gases por medios mecánicos (extracción forzada) ya que se incrementa el volumen de biogás y es posible que se forme la presión de poros que ocasionó el derrumbe del relleno sanitario Doña Juana en el año de 1997.
2. Evaporación
Este método consiste en almacenar el lixiviado en un estanque cubierto donde se pueda evaporar utilizando la radiación solar o un sistema de calentamiento utilizando el biogás del relleno. Los gases y vapores deberán tratarse en un biofiltro o en algún sistema filtrante para gases. Los lixiviados que no se evaporen pueden recircularse para mejorar su calidad.
3. Tratamiento de Lixiviados - PTAR
Usualmente el tatamiento de los lixiviados se realiza utilizando sistemas fisico-quimicos y biológicos. La dificultad que presenta este método de tratamiento está dado por la variación de la calidad de los lixiviados con el tiempo, lo cuál implica que la planta debe ser ajustada periódicamente.
Para el tratamiento biológico se utilizan procesos como:
- Lodos activados
- Lagunas de oxidación
- Piscinas de aireación
- Biodiscos y procesos de película fija
- Nitrificación y desnitrificación
Para el tratamiento químico se utilizan procesos como:
- Neutralización (ajust de pH)
- Intercambio iónico
- Absorción / adsorción
- Ósmosis Inversa
- Precipitación y Floculación (polímeros aniónicos y catiónicos)
- Oxidación (oxígeno disuelto, hipoclorito o cloro) Nota: Se debe tener cuidado con el uso del cloro cuando existe un DBO5 y DQO elevado porque se pueden producir compuestos organoclorados - entre ellos el cloroformo y los furanos - y se termina contaminando el agua con sustancias cancerígenas.
Para el tratamiento Físico se utilizan procesos como:
- Sedimentación / Flotación
- Filtración
- Arrastre por aire
- Separación por vapor
- Evaporación
- Ultrafiltración
4. Descarga al Alcantarillado
Para descargar en el alcantarillado se exige un pretratamiento de los lixiviados, donde usualmente se deben remover grasas, sólidos totales y con una retención que permita eliminar una fracción de la carga orgánica.
Idealmente los lixiviados deberían tratarse con sistemas de ósmosis inversa (Figura 1),ya que es por excelencia el mejor método que permite obtener una calidad de agua excepcional que puede luego vertirse sin contaminar otras fuentes de agua o el suelo. Sin embargo, esta tecnología resulta bastante costosa y se requiere recurrir a métodos tradicionales de tratamiento que no garantizan la remoción efectiva de todos los contaminantes.
Figura 1. Ósmosis Inversa para el Tratamiento de Lixiviados
La complejidad en el tratamiento de los lixiviados está dado principalmente por la composición de los residuos sólidos dispuestos en los rellenos sanitarios. En la medida en que evitamos que se dispongan sustancias peligrosas de uso común (pilas, envases de productos químicos de uso doméstico, medicamentos, entre otros) se mejora la tratabilidad de los lixiviados.
Dentro de las técnicas y tecnologías para el tratamiento de lixiviados se encuentran las siguientes:
1. Recirculación
2. Evaporación
3. Tratamiento convencional
4. Descargas a sistemas municipales
1. Recirculación de lixiviados
Este sistema de tratamiento se puede utilizar en las primeras etapas de degradación anaeróbico en el relleno sanitario, ya que permite disminuir la carga orgánica y algunos de los metales pesados. En este caso, la masa de residuos actúa como un biofiltro y permite que los compuestos contaminantes se diluyan para su posterior tratamiento. Hay que tener en cuenta que cuando se realiza la recirculación de lixiviados es necesario extraer los gases por medios mecánicos (extracción forzada) ya que se incrementa el volumen de biogás y es posible que se forme la presión de poros que ocasionó el derrumbe del relleno sanitario Doña Juana en el año de 1997.
2. Evaporación
Este método consiste en almacenar el lixiviado en un estanque cubierto donde se pueda evaporar utilizando la radiación solar o un sistema de calentamiento utilizando el biogás del relleno. Los gases y vapores deberán tratarse en un biofiltro o en algún sistema filtrante para gases. Los lixiviados que no se evaporen pueden recircularse para mejorar su calidad.
3. Tratamiento de Lixiviados - PTAR
Usualmente el tatamiento de los lixiviados se realiza utilizando sistemas fisico-quimicos y biológicos. La dificultad que presenta este método de tratamiento está dado por la variación de la calidad de los lixiviados con el tiempo, lo cuál implica que la planta debe ser ajustada periódicamente.
Para el tratamiento biológico se utilizan procesos como:
- Lodos activados
- Lagunas de oxidación
- Piscinas de aireación
- Biodiscos y procesos de película fija
- Nitrificación y desnitrificación
Para el tratamiento químico se utilizan procesos como:
- Neutralización (ajust de pH)
- Intercambio iónico
- Absorción / adsorción
- Ósmosis Inversa
- Precipitación y Floculación (polímeros aniónicos y catiónicos)
- Oxidación (oxígeno disuelto, hipoclorito o cloro) Nota: Se debe tener cuidado con el uso del cloro cuando existe un DBO5 y DQO elevado porque se pueden producir compuestos organoclorados - entre ellos el cloroformo y los furanos - y se termina contaminando el agua con sustancias cancerígenas.
Para el tratamiento Físico se utilizan procesos como:
- Sedimentación / Flotación
- Filtración
- Arrastre por aire
- Separación por vapor
- Evaporación
- Ultrafiltración
4. Descarga al Alcantarillado
Para descargar en el alcantarillado se exige un pretratamiento de los lixiviados, donde usualmente se deben remover grasas, sólidos totales y con una retención que permita eliminar una fracción de la carga orgánica.
miércoles, 5 de mayo de 2010
Generación de Lixiviados en Rellenos Sanitarios
Para la generación de lixiviados debemos también tener presente lo que sucede en cada una de las fases de degradación anaeróbica que ocurren en los rellenos sanitarios, lo cuál se presenta en la Figura 1.
Figura 1. Fases de Degradación Anaeróbica
1. Fase Inicial
En la fase inicial no se observan cambios considerables con los lixiviados. Usualmente lo que se destaca es la estabilidad del pH de dichos líquidos. Debemos recordar que esta fase es netamente aeróbica, por lo que no se observan variaciones considerables. Eventualmetne se presenta la presencia de materia orgánica que logra degradarse de forma aeróbica.
2. Fase de Transición
En la fase de transición comienza a presentarse la degradación anaeróbica. Es por esta razón que se da un incremento en el DQO y se comienza a presentar una disminución del pH. Esto evidencia la presencia de los primeros micro-organismos acidogénicos. En alguna medida inicia también la precipitación de los metales y de los metales pesados.
3. Fase Ácida
Con la formación de los ácidos grasos por parte de las bacterias acidogénicas se aumenta el DQO y también la presencia de dichos ácidos dentro de los lixiviados. Con ello viene una disminución del pH hasta el punto en que cae la actividad de los micro-organismo acidogénicos.
4. Fase Metanogénica
Los micro-organismos metanogénicos aparecen y se encargan de transformar los ácidos grasos en metano y dióxido de carbono, haciendo que descienda la presencia de ácidos grasos y disminuya el DQO de los lixiviados. El pH vuelve a regularse ya que desaparecen paulatinamente los ácidos grasos.
5. Fase de Maduración
En esta fase el pH se estabiliza y desaparecen gradualmente los demás contaminantes presentes en los lixiviados, evidenciando que el proceso de degradación ha terminado.
Composición de los Lixiviados
Balance Hídrico y la Estimación de Lixiviados
La cantidad de lixiviados que se generan en un relleno sanitario dependerá principalmente de la precipitación que logre ingresar a la masa de residuos más la humedad que conserven los mismos.
De acuerdo con el balance hídrico encontramos que:
L = P - R - ΔUs - ET - ΔUw
Donde,
L= es el caudal de lixiviados
P= Precipitación media anual
R= es la escorrentía
ET= Evapotranspiración
ΔUs= Cambio de humedad del suelo
ΔUw= Cambio de humedad de los residuos
Para calcular el volumen de los lixiviados que se generan se utilizan algunos modelos computacionales como el software HELP que permite hacer las estimaciones de acuerdo con los parámetros metereológicos y algunos factores adicionales.
Sin embargo, se puede utilizar un modelo como el método Suizo para estimar el caudal de lixiviados que se generan:
Q =(1/t)P A k
donde,
t: 31.536.000 segundos (los segundos que tiene un año)
k: Coeficiente de compactación
A: Área superficial en metros cuadrados
P: precipitación media anual (mm/año)
Percolación de los Lixiviados en las barreras de protección
Las barreras de protección no son impermeables al 100%, permiten una muy baja permeabilidad de los lixiviados. El diseño de dichas barreras está determinado para que por lo menos en un espacio de 20 años no vaya a ocurrir la contaminación del suelo o las aguas superficiales bajo el relleno sanitario.
El método de cálculo de dicha permeabilidad en el tiempo está determinado por la siguiente ecuación:
T = a d^2/(k (d+h))
Donde,
T: es la cantidad de años que tardará en penetrar el lixiviado
a: porosidad efectiva
k: coeficiente de permeabilidad (mm/año)
h: carga hidráulica [m]
Figura 1. Fases de Degradación Anaeróbica
1. Fase Inicial
En la fase inicial no se observan cambios considerables con los lixiviados. Usualmente lo que se destaca es la estabilidad del pH de dichos líquidos. Debemos recordar que esta fase es netamente aeróbica, por lo que no se observan variaciones considerables. Eventualmetne se presenta la presencia de materia orgánica que logra degradarse de forma aeróbica.
2. Fase de Transición
En la fase de transición comienza a presentarse la degradación anaeróbica. Es por esta razón que se da un incremento en el DQO y se comienza a presentar una disminución del pH. Esto evidencia la presencia de los primeros micro-organismos acidogénicos. En alguna medida inicia también la precipitación de los metales y de los metales pesados.
3. Fase Ácida
Con la formación de los ácidos grasos por parte de las bacterias acidogénicas se aumenta el DQO y también la presencia de dichos ácidos dentro de los lixiviados. Con ello viene una disminución del pH hasta el punto en que cae la actividad de los micro-organismo acidogénicos.
4. Fase Metanogénica
Los micro-organismos metanogénicos aparecen y se encargan de transformar los ácidos grasos en metano y dióxido de carbono, haciendo que descienda la presencia de ácidos grasos y disminuya el DQO de los lixiviados. El pH vuelve a regularse ya que desaparecen paulatinamente los ácidos grasos.
5. Fase de Maduración
En esta fase el pH se estabiliza y desaparecen gradualmente los demás contaminantes presentes en los lixiviados, evidenciando que el proceso de degradación ha terminado.
Composición de los Lixiviados
| Componente | Relleno joven (< 2 años) | Relleno maduro (>10 años) |
| DBO5 | 2000-30000 | 100-200 |
| DQO | 3000-60000 | 100-500 |
| DO Total | 1500-20000 | 80-160 |
| SST | 200-2000 | 100-400 |
| N orgánico | 10-800 | 80-100 |
| N amoniacal | 10-800 | 20-40 |
| Nitrato | 5-40 | 5-10 |
| Fósforo Total | 5-100 | 5-10 |
| Alcalinidad (CaCO3) | 1000-10000 | 200-1000 |
| pH | 4,5-7,5 | 6,6-7,5 |
| Dureza | 300-10000 | 200-500 |
| Calcio | 200-3000 | 100-400 |
| Magnesio | 50-1500 | 50-200 |
| Potasio | 200-1000 | 50-400 |
| Sodio | 200-2500 | 100-200 |
| Cloro | 200-3000 | 100-400 |
| Sulfatos | 50-1000 | 20-50 |
| Hierro Total | 50-1200 | 20-200 |
Balance Hídrico y la Estimación de Lixiviados
La cantidad de lixiviados que se generan en un relleno sanitario dependerá principalmente de la precipitación que logre ingresar a la masa de residuos más la humedad que conserven los mismos.
De acuerdo con el balance hídrico encontramos que:
L = P - R - ΔUs - ET - ΔUw
Donde,
L= es el caudal de lixiviados
P= Precipitación media anual
R= es la escorrentía
ET= Evapotranspiración
ΔUs= Cambio de humedad del suelo
ΔUw= Cambio de humedad de los residuos
Para calcular el volumen de los lixiviados que se generan se utilizan algunos modelos computacionales como el software HELP que permite hacer las estimaciones de acuerdo con los parámetros metereológicos y algunos factores adicionales.
Sin embargo, se puede utilizar un modelo como el método Suizo para estimar el caudal de lixiviados que se generan:
Q =(1/t)P A k
donde,
t: 31.536.000 segundos (los segundos que tiene un año)
k: Coeficiente de compactación
A: Área superficial en metros cuadrados
P: precipitación media anual (mm/año)
| Compactación (ton/m3) | k |
| 0,4 | 0,5 |
| 0,7 | 0,25 |
| 0,9 | 0,15 |
Percolación de los Lixiviados en las barreras de protección
Las barreras de protección no son impermeables al 100%, permiten una muy baja permeabilidad de los lixiviados. El diseño de dichas barreras está determinado para que por lo menos en un espacio de 20 años no vaya a ocurrir la contaminación del suelo o las aguas superficiales bajo el relleno sanitario.
El método de cálculo de dicha permeabilidad en el tiempo está determinado por la siguiente ecuación:
T = a d^2/(k (d+h))
Donde,
T: es la cantidad de años que tardará en penetrar el lixiviado
a: porosidad efectiva
k: coeficiente de permeabilidad (mm/año)
h: carga hidráulica [m]
| a | k |
| 0,1 | 1 x 10^-6 cm/s |
| 0,3 | 1 x 10^-8 cm/s |
Generación de Biogás en Rellenos Sanitarios
La generación de biogás es un producto de la degradación anaeróbica que se presenta en el relleno sanitario. Principalmente se considera que el biogás está compuesto de Metano (entre 45 y 60%) y Dióxido de Carbono (entre 40 y 60%). Sin embargo, el biogás tiene la presencia de otros gases y trazas de contaminantes que están presentes dentro de los residuos sólidos. Cabe mencionar que algunos estudios han encontrado la presencia de dioxinas y furanos en el biogás, así como la presencia de gases con altos contenidos de azufre y siloxanos lo que evidencia la necesidad de purificar el gas antes de utilizarlo.
Como se puede apreciar en la Figura 1, la degradación en los rellenos sanitarios contiene 5 fases así:
1. Fase de Ajuste Inicial
2. Fase de Transición
3. Fase Ácida
4. Fase de Fermentación del Metano (Metanogénesis)
5. Fase de Maduración
Figura 1. Fases de la Degradación Anaeróbica en Rellenos Sanitarios
1. Fase de Ajuste Inicial
La fase de ajuste inicial es principalmente un proceso de degradación aeróbica. En esta fase se encuentra principalmente la presencia de Nitrógeno y Oxígeno, componentes principales de la atmósfera terrestre. Los residuos orgánicos inician su proceso de degradación microbiana, como ya se mencionó, en condiciones aeróbicas. En la medida en que se van cubriendo los residuos y se precipitando la humedad presente en los residuos se comienza a disminuir la actividad microbiana.
2. Fase de Transición
Durante la fase de transición se empieza a evidenciar la degradación anaeróbica y se disminuye la actividad microbiana de origen aeróbico. Como evidencia de esa degradación disminuye la concentración de nitrógeno y oxígeno, y se comienza a presentar el dióxido de carbono. La finalización de la etapa de transición trae consigo también la ausencia de oxígeno en los residuos sólidos y en el biogás.
3. Fase Ácida
En esta fase se aumenta la actividad microbiana anaeróbica y se inicia la generación de ácidos grasos (principalmente ácido acético). Los microbios presentes son de tipo acidogénicos y son los que logran la degradación inicial del carbono celular presente en los residuos de origen orgánico. En esta etapa se encuentra la presencia del hidrógeno en el biogás, principalmente dado por las condiciones ácidas presentes en el relleno sanitario.
4. Fase de Fermentación del Metano (Metanogénica)
Aquí empiezan a desaparecer los micro-organismo acidogénicos y se presentan los de tipo metanogénicos. Los primeros desaparecen por el exceso de ácidos grasos, lo que disminuye su actividad y permite la presencia de los segundos que transforman los ácidos grasos en metano y dióxido de carbono. En esta fase se logra una cierta estabilidad en la composición del biogás y es la fase con la que se identifica principalmente la degradación anaeróbica. Durante esta fase es común que la temperatura de la masa de residuos alcance temperaturas entre 40 y 60°C.
5. Fase de Maduración
Durante esta fase decae la actividad microbiana y se denota por un decrecimiento en la generación de metano y dióxido de carbono. Comienzan a infiltrarse el nitrógeno y el oxígeno a través de los residuos.
La duración de las fases depende de muchos factores, como lo son la composición de los residuos, la humedad, la presencia de contaminantes, el pH inicial, la compactación de los residuos y la presencia de las bolsas de aire.
Es importante mencionar que cuando se habla de la degradación anaeróbica, no sólo se hace referencia a la ausencia de oxígeno, sino que también es importante que exista la presencia de humedad en los residuos. Si no existe dicha humedad se disminuye la actividad microbiana hasta el punto de detenerse la degradación. El siguiente balance químico muestra lo anterior:
CaHbOcNd + ((4a-b-2c+3d)/4)H20 => ((4a+b-2c-3d)/8)CH4 + ((4a-b+3c+4d)/8)CO2 + dNH3
Estimación en la Generación de Biogás
Existen diferentes modelos para estimar o simular la generación de biogás en rellenos sanitarios. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) ha contribuido a la generación de los diferentes modelos que se presentan a continuación.
1. Orden Cero
Q = M Lo / t [m3]
Donde,
M= Toneladas dispuestas de residuos sólidos [ton]
Lo= Potencial de generación de biogás [m3/ton]
t= tiempo (años)
Esta ecuación se ha comprobado que induce a un error aproximado del 44% con respecto al volumen de generación anual. No se debe utilizar para estimar la generación de gas en tiempos inferiores a 1 año ya que por tratarse del denominador hace que el volumen de generación crezca y sea superior a la del año.
2. Primer Orden
Q = M Lo k e^-kt [m3]
Donde,
M= Toneladas dispuestas
Lo= Potencial de generación de biogás [m3/ton]
k= contante dependiente del tiempo
t= tiempo en años
Para el cálculo de k se utilizan métodos de estimación a partir del tiempo de disposición, para lo que k = -ln(0,5/T), donde T equivale al tiempo que transcurre para el cierre del relleno sanitario.
También es posible estimar el valor de k a partir de la precipitación de acuerdo con algunas modelaciones que se han realizado en algunos rellenos sanitarios en el mundo:
k= 0,18 cuando la precipitación media anual es menor a 750 mm/año
k= 0,2 cuando la precipitación media anual está en el rango entre 750 y 1000 mm/año
k= 0,23 cuando la precipitación media anual es superio a 1000 mm/año
3. Modelo LANDGEM
Q= 2Σ (k Lo M e^-(kt)) desde t=1 hasta t=n
El valor teórico de Lo para el metano es aproximadamente 120 m3/ ton de residuos sólidos. Sin embargo, a nivel práctico se ha encontrado que dicho valor está entre 50 y 80 m3/ton. Para el caso de los residuos que se disponen en Bogotá, dicho potencial se ha estimado en 60 m3/ton.
Como se puede apreciar en la Figura 1, la degradación en los rellenos sanitarios contiene 5 fases así:
1. Fase de Ajuste Inicial
2. Fase de Transición
3. Fase Ácida
4. Fase de Fermentación del Metano (Metanogénesis)
5. Fase de Maduración
Figura 1. Fases de la Degradación Anaeróbica en Rellenos Sanitarios
1. Fase de Ajuste Inicial
La fase de ajuste inicial es principalmente un proceso de degradación aeróbica. En esta fase se encuentra principalmente la presencia de Nitrógeno y Oxígeno, componentes principales de la atmósfera terrestre. Los residuos orgánicos inician su proceso de degradación microbiana, como ya se mencionó, en condiciones aeróbicas. En la medida en que se van cubriendo los residuos y se precipitando la humedad presente en los residuos se comienza a disminuir la actividad microbiana.
2. Fase de Transición
Durante la fase de transición se empieza a evidenciar la degradación anaeróbica y se disminuye la actividad microbiana de origen aeróbico. Como evidencia de esa degradación disminuye la concentración de nitrógeno y oxígeno, y se comienza a presentar el dióxido de carbono. La finalización de la etapa de transición trae consigo también la ausencia de oxígeno en los residuos sólidos y en el biogás.
3. Fase Ácida
En esta fase se aumenta la actividad microbiana anaeróbica y se inicia la generación de ácidos grasos (principalmente ácido acético). Los microbios presentes son de tipo acidogénicos y son los que logran la degradación inicial del carbono celular presente en los residuos de origen orgánico. En esta etapa se encuentra la presencia del hidrógeno en el biogás, principalmente dado por las condiciones ácidas presentes en el relleno sanitario.
4. Fase de Fermentación del Metano (Metanogénica)
Aquí empiezan a desaparecer los micro-organismo acidogénicos y se presentan los de tipo metanogénicos. Los primeros desaparecen por el exceso de ácidos grasos, lo que disminuye su actividad y permite la presencia de los segundos que transforman los ácidos grasos en metano y dióxido de carbono. En esta fase se logra una cierta estabilidad en la composición del biogás y es la fase con la que se identifica principalmente la degradación anaeróbica. Durante esta fase es común que la temperatura de la masa de residuos alcance temperaturas entre 40 y 60°C.
5. Fase de Maduración
Durante esta fase decae la actividad microbiana y se denota por un decrecimiento en la generación de metano y dióxido de carbono. Comienzan a infiltrarse el nitrógeno y el oxígeno a través de los residuos.
La duración de las fases depende de muchos factores, como lo son la composición de los residuos, la humedad, la presencia de contaminantes, el pH inicial, la compactación de los residuos y la presencia de las bolsas de aire.
Es importante mencionar que cuando se habla de la degradación anaeróbica, no sólo se hace referencia a la ausencia de oxígeno, sino que también es importante que exista la presencia de humedad en los residuos. Si no existe dicha humedad se disminuye la actividad microbiana hasta el punto de detenerse la degradación. El siguiente balance químico muestra lo anterior:
CaHbOcNd + ((4a-b-2c+3d)/4)H20 => ((4a+b-2c-3d)/8)CH4 + ((4a-b+3c+4d)/8)CO2 + dNH3
Estimación en la Generación de Biogás
Existen diferentes modelos para estimar o simular la generación de biogás en rellenos sanitarios. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) ha contribuido a la generación de los diferentes modelos que se presentan a continuación.
1. Orden Cero
Q = M Lo / t [m3]
Donde,
M= Toneladas dispuestas de residuos sólidos [ton]
Lo= Potencial de generación de biogás [m3/ton]
t= tiempo (años)
Esta ecuación se ha comprobado que induce a un error aproximado del 44% con respecto al volumen de generación anual. No se debe utilizar para estimar la generación de gas en tiempos inferiores a 1 año ya que por tratarse del denominador hace que el volumen de generación crezca y sea superior a la del año.
2. Primer Orden
Q = M Lo k e^-kt [m3]
Donde,
M= Toneladas dispuestas
Lo= Potencial de generación de biogás [m3/ton]
k= contante dependiente del tiempo
t= tiempo en años
Para el cálculo de k se utilizan métodos de estimación a partir del tiempo de disposición, para lo que k = -ln(0,5/T), donde T equivale al tiempo que transcurre para el cierre del relleno sanitario.
También es posible estimar el valor de k a partir de la precipitación de acuerdo con algunas modelaciones que se han realizado en algunos rellenos sanitarios en el mundo:
k= 0,18 cuando la precipitación media anual es menor a 750 mm/año
k= 0,2 cuando la precipitación media anual está en el rango entre 750 y 1000 mm/año
k= 0,23 cuando la precipitación media anual es superio a 1000 mm/año
3. Modelo LANDGEM
Q= 2Σ (k Lo M e^-(kt)) desde t=1 hasta t=n
El valor teórico de Lo para el metano es aproximadamente 120 m3/ ton de residuos sólidos. Sin embargo, a nivel práctico se ha encontrado que dicho valor está entre 50 y 80 m3/ton. Para el caso de los residuos que se disponen en Bogotá, dicho potencial se ha estimado en 60 m3/ton.
martes, 20 de abril de 2010
Rellenos Sanitarios
Los rellenos sanitarios son los sitios de disposición final de los residuos sólidos. Deben cumplir con unas características técnicas ambientales para evitar la contaminación del suelo, el aire, las aguas subterráneas y superficiales.
Para proteger el suelo y las aguas subterráneas se deben instalar materiales de baja permeabilidad (geomembranas y arcillas) que no permitan la infiltración de los lixiviados hacia el suelo. Unido a estos materiales, el relleno sanitario debe contar con un sistema de recolección de los lixiviados unidos a un sistema de tratamiento de los mismos. Los materiales de baja permeabilidad también contribuyen a que las aguas subterráneas no se infiltren al relleno sanitario. Se recomienda que el fondo del relleno se encuentre a por lo menos 3 metros del nivel freático del terreno.
Los rellenos sanitarios también deben contar con un sistema de chimeneas que permitan la ventilación o la extracción forzada de los gases que se forman por la degradación de los residuos sólidos.
Por último, los rellenos deben contar con una serie de elementos (cobertura final y canales) que eviten la infiltración de aguas superficiales y que disminuyan la infiltración de la precipitación sobre la masa de residuos.
Clasificación de Rellenos Sanitarios
Tipo I: Rellenos para residuos peligrosos
Tipo II: Rellenos para residuos singulares
Tipo III: Rellenos para residuos sólidos urbanos
Tipos de Rellenos Sanitarios
1. Rellenos convencionales
2. Rellenos para residuos triturados
3. Monovertederos
Método de Construcción de Rellenos Sanitarios
Existen tres métodos para la construcción de rellenos sanitarios. Cabe mencionar, que por consideraciones ambientales, para evitar la modificación paisajística (como impacto ambiental) se recomienda sólo utilizar el método de zanja que involucra la excavación para depositar técnicamente los residuos sólidos.
1. Método de Zanja
2. Método en Zona
3. Método de Depresión
Para proteger el suelo y las aguas subterráneas se deben instalar materiales de baja permeabilidad (geomembranas y arcillas) que no permitan la infiltración de los lixiviados hacia el suelo. Unido a estos materiales, el relleno sanitario debe contar con un sistema de recolección de los lixiviados unidos a un sistema de tratamiento de los mismos. Los materiales de baja permeabilidad también contribuyen a que las aguas subterráneas no se infiltren al relleno sanitario. Se recomienda que el fondo del relleno se encuentre a por lo menos 3 metros del nivel freático del terreno.
Los rellenos sanitarios también deben contar con un sistema de chimeneas que permitan la ventilación o la extracción forzada de los gases que se forman por la degradación de los residuos sólidos.
Por último, los rellenos deben contar con una serie de elementos (cobertura final y canales) que eviten la infiltración de aguas superficiales y que disminuyan la infiltración de la precipitación sobre la masa de residuos.
Clasificación de Rellenos Sanitarios
Tipo I: Rellenos para residuos peligrosos
Tipo II: Rellenos para residuos singulares
Tipo III: Rellenos para residuos sólidos urbanos
Tipos de Rellenos Sanitarios
1. Rellenos convencionales
2. Rellenos para residuos triturados
3. Monovertederos
Método de Construcción de Rellenos Sanitarios
Existen tres métodos para la construcción de rellenos sanitarios. Cabe mencionar, que por consideraciones ambientales, para evitar la modificación paisajística (como impacto ambiental) se recomienda sólo utilizar el método de zanja que involucra la excavación para depositar técnicamente los residuos sólidos.
1. Método de Zanja
2. Método en Zona
3. Método de Depresión
martes, 6 de abril de 2010
Centros de Aprovechamiento de Residuos
Los centros de aprovechamiento de residuos sólidos, conocidos por la sigla MRF (del inglés Material Recycling Facilities) son centros donde se separan, clasifican, procesan y empacan residuos reciclables y aprovechables.
Cuando hablamos del reciclaje como tal, debemos recordar que sólo hablamos de entre el 20 y 30% de los residuos que se generan. Pero si consideramos los residuos aprovechables podemos estar hablando de un potencial entre 80 y 90% del total de los residuos generados, debido a que bajo el concepto de aprovechamiento se consideran los residuos orgánicos y algunos de los residuos peligrosos domiciliarios.
Cuando hablamos de potencial de aprovechamiento o reciclaje, se está haciendo referencia a que no todos los residuos podrán llegar a convertirse en materia prima nueva o reciclada, ya sea porque su calidad es deficiente, está contaminado con otro material o simplemente no existe el mercado para aprovecharlo. Al hacer referencia a esto debemos introducir el concepto de Materiales Potencialmente Reciclables - MPR que contempla todos los materiales que podríamos llegar a reciclar. Este concepto no contempla los Rechazos, que son todos aquellos materiales que aunque tienen el potencial de ser aprovechados o reciclados deben enviarse al sitio de disposición final ya sea porque están contaminados con otros residuos, no existe tecnología disponible para aprovecharlo o contiene compuestos que no facilitan su aprovechamiento completo. En general los rechazos comprometen entre el 20 y el 30% de los residuos reciclados o aprovechados. En la medida en que se educa a los usuarios del servicio de aseo en la adecuada separación desde la fuente se reduce el porcentaje de rechazos.
Composición de los Centros de Aprovechamiento de Materiales - MRF
Los Centros de Aprovechamiento se componen de:
1. Zona de Pesaje
2. Zona de Descargue - Tolva de descargue
2b. Rompedores de Bolsas
3. Zona de Clasificación y Separación
- Bandas transportadoras
- Mesas de clasificación manual
4. Zona de Selección o Cribado
- Trommel
- Ciclones
-Separadores por Densidad
Neumáticos e Hidráulicos
-Separadores Magnéticos (imanes y bandas magnéticas)
- Separadores por corrientes parásitas (Corrientes de Eddy)
5. Reducción de Tamaño
- Compactadores y embaladoras
- Molinos de Martillos
- Molinos de Bolas
- Trituradoras
6. Zona de Embalaje
- Embaladoras
- Compactadoras
- Prensas
7. Zona de Almacenamiento y Cargue
8. Zona de Utilitarios: baños, oficinas, parqueos, administración, plantas de tratamiento de agua, etc.
El éxito de los centros de aprovechamiento de residuos está dado en su análisis de viabilidad económica y financiera. Esto quiere decir que la venta de los materiales recuperados debe proveer por lo menos el equilibrio económico para cubrir las inversiones iniciales y los gastos de operación (servicios, salarios, créditos, etc.) del centro.
Para diseñar los centros de aprovechamiento se deben tener en cuenta las proyecciones de generación de residuos de por lo menos 15 años contemplando el crecimiento demográfico (entre 2 y 5%) y el económico (2 y 4%).
Esquema General de un Centro de Aprovechamiento de Residuos
Cuando hablamos del reciclaje como tal, debemos recordar que sólo hablamos de entre el 20 y 30% de los residuos que se generan. Pero si consideramos los residuos aprovechables podemos estar hablando de un potencial entre 80 y 90% del total de los residuos generados, debido a que bajo el concepto de aprovechamiento se consideran los residuos orgánicos y algunos de los residuos peligrosos domiciliarios.
Cuando hablamos de potencial de aprovechamiento o reciclaje, se está haciendo referencia a que no todos los residuos podrán llegar a convertirse en materia prima nueva o reciclada, ya sea porque su calidad es deficiente, está contaminado con otro material o simplemente no existe el mercado para aprovecharlo. Al hacer referencia a esto debemos introducir el concepto de Materiales Potencialmente Reciclables - MPR que contempla todos los materiales que podríamos llegar a reciclar. Este concepto no contempla los Rechazos, que son todos aquellos materiales que aunque tienen el potencial de ser aprovechados o reciclados deben enviarse al sitio de disposición final ya sea porque están contaminados con otros residuos, no existe tecnología disponible para aprovecharlo o contiene compuestos que no facilitan su aprovechamiento completo. En general los rechazos comprometen entre el 20 y el 30% de los residuos reciclados o aprovechados. En la medida en que se educa a los usuarios del servicio de aseo en la adecuada separación desde la fuente se reduce el porcentaje de rechazos.
Composición de los Centros de Aprovechamiento de Materiales - MRF
Los Centros de Aprovechamiento se componen de:
1. Zona de Pesaje
2. Zona de Descargue - Tolva de descargue
2b. Rompedores de Bolsas
3. Zona de Clasificación y Separación
- Bandas transportadoras
- Mesas de clasificación manual
4. Zona de Selección o Cribado
- Trommel
- Ciclones
-Separadores por Densidad
Neumáticos e Hidráulicos
-Separadores Magnéticos (imanes y bandas magnéticas)
- Separadores por corrientes parásitas (Corrientes de Eddy)
5. Reducción de Tamaño
- Compactadores y embaladoras
- Molinos de Martillos
- Molinos de Bolas
- Trituradoras
6. Zona de Embalaje
- Embaladoras
- Compactadoras
- Prensas
7. Zona de Almacenamiento y Cargue
8. Zona de Utilitarios: baños, oficinas, parqueos, administración, plantas de tratamiento de agua, etc.
El éxito de los centros de aprovechamiento de residuos está dado en su análisis de viabilidad económica y financiera. Esto quiere decir que la venta de los materiales recuperados debe proveer por lo menos el equilibrio económico para cubrir las inversiones iniciales y los gastos de operación (servicios, salarios, créditos, etc.) del centro.
Para diseñar los centros de aprovechamiento se deben tener en cuenta las proyecciones de generación de residuos de por lo menos 15 años contemplando el crecimiento demográfico (entre 2 y 5%) y el económico (2 y 4%).
Esquema General de un Centro de Aprovechamiento de Residuos
martes, 30 de marzo de 2010
Residuos Sólidos Aprovechables
Para que los residuos puedan aprovecharse dentro de un Sistema de Gestión Integral de Residuos Sólidos se deben tener en cuenta algunas variables y limitantes. Las principales limitantes las imponen las condiciones económicas y tecnológicas. En nuestro país existe una industria del reciclaje todavía incipiente lo que dificulta el reciclaje de muchos residuos que en otros países son reciclados de forma masiva. El hecho de reciclar implica que existe un mercado donde se aprovecharán los residuos como materia prima y posteriormente se comercializarán como productos de consumo masivo. Algunos materiales no se reciclan porque su precio no permite la sostenibilidad del proceso industrial.
Por otra parte, hay otras limitantes como lo son las condiciones técnicas que deben presentar los materiales potencialmente reciclables para que sean reciclados. Un ejemplo de ello son los envases y empaques en los que se almacenan los productos lácteos que requieren enjuagarse para poder aprovecharse porque la leche, en su proceso de degradación mancha el plástico y lo impregna de malos olores.
Los incentivos económicos son también una limitante o posibilitante para el desarrollo de procesos industriales para el aprovechamiento de los residuos sólidos. Hoy en día con la vigencia del protocolo de Kyoto y la existencia de los bonos de carbono, es posible desarrollar proyectos de aprovechamiento que se vean subsidiados en buena forma por dichos bonos.
Productos y Materiales Aprovechados
Son muchos los residuos reciclables que se comercializan en Colombia, pero también son muchos los que no pueden aprovecharse porque no existe una industria que los pueda reprocesar. Un ejemplo claro es con el caso de los plásticos, los cuales nos han enseñado que se pueden reciclar. Sin embargo son muchos los materiales plásticos, que por ser termoestables, que no se pueden reciclar para producir nueva materia prima. Los plásticos pueden venir marcados con el símbolo internacional de reciclaje y eso no implica que puedan ser reciclados o aprovechados en mercados locales.
Cada vez más los empaques se van haciendo más complejos para preservar mejor los productos, pero esto a su vez hace que sea más complejo su proceso de reciclaje. Este es el caso de los materiales coextruidos (p.e. Tetrapak) donde diferentes materiales reciclables (papel, cartón, aluminio y plástico) se laminan conjuntamente para brindar diferentes propiedades físicas y mecánicas al material. Esta unión de materiales hace que se deban diseñar e implementar procesos mecánicos, químicos o térmicos para romper los enlaces y poder recuperar los materiales por separado o para poder aprovechar por su poder calorífico y recuperar los otros para reciclarlos.
Los materiales más comunes que se reciclan son:
Papeles: Papel blanco, papel periódico y algunos papeles de colores y especiales.
Cartón: Carton flexible y corrugado
Vidrio: Plano y envases de vidrio
Metales: Acero (y sus aleaciones), plomo, aluminio (y sus aleaciones), cobre (y sus aleaciones) y metales preciosos.
Plásticos: Polietileno (alta y baja densidad), polipropileno, PET, PVC, Policarbonato y otros.
Logotipos de Materiales Potencialmente Reciclables
Los materiales reciclables se suelen identificar con el símbolo internacional de reciclaje, que se muestra a continuación.
Estos son los logotipos utilizados para identificar los diferentes materiales potencialmente reciclables:
1 - PET y PETE (Polietilén Tereftalato)
2 - PEAD (Polietileno de Alta Densidad)
3 - PVC (Polivinil cloruro)
4 - PEBD (Polietileno de Baja Densidad)
5 - PP (Polipropileno)
6 - PS (Poliestireno)
7 - Otros plásticos
Existen propuestas para identificar los demás materiales con símbolos y números para poder clasificarlos fácilmente. Esta identificación busca que los materiales sean separados más fácilmente y se puedan determinar sus componentes, como sucede con los materiales plásticos. La propuesta de símbolos se puede consultar en el siguiente vínculo: Códigos Universales de Reciclaje
Por otra parte, hay otras limitantes como lo son las condiciones técnicas que deben presentar los materiales potencialmente reciclables para que sean reciclados. Un ejemplo de ello son los envases y empaques en los que se almacenan los productos lácteos que requieren enjuagarse para poder aprovecharse porque la leche, en su proceso de degradación mancha el plástico y lo impregna de malos olores.
Los incentivos económicos son también una limitante o posibilitante para el desarrollo de procesos industriales para el aprovechamiento de los residuos sólidos. Hoy en día con la vigencia del protocolo de Kyoto y la existencia de los bonos de carbono, es posible desarrollar proyectos de aprovechamiento que se vean subsidiados en buena forma por dichos bonos.
Productos y Materiales Aprovechados
Son muchos los residuos reciclables que se comercializan en Colombia, pero también son muchos los que no pueden aprovecharse porque no existe una industria que los pueda reprocesar. Un ejemplo claro es con el caso de los plásticos, los cuales nos han enseñado que se pueden reciclar. Sin embargo son muchos los materiales plásticos, que por ser termoestables, que no se pueden reciclar para producir nueva materia prima. Los plásticos pueden venir marcados con el símbolo internacional de reciclaje y eso no implica que puedan ser reciclados o aprovechados en mercados locales.
Cada vez más los empaques se van haciendo más complejos para preservar mejor los productos, pero esto a su vez hace que sea más complejo su proceso de reciclaje. Este es el caso de los materiales coextruidos (p.e. Tetrapak) donde diferentes materiales reciclables (papel, cartón, aluminio y plástico) se laminan conjuntamente para brindar diferentes propiedades físicas y mecánicas al material. Esta unión de materiales hace que se deban diseñar e implementar procesos mecánicos, químicos o térmicos para romper los enlaces y poder recuperar los materiales por separado o para poder aprovechar por su poder calorífico y recuperar los otros para reciclarlos.
Los materiales más comunes que se reciclan son:
Papeles: Papel blanco, papel periódico y algunos papeles de colores y especiales.
Cartón: Carton flexible y corrugado
Vidrio: Plano y envases de vidrio
Metales: Acero (y sus aleaciones), plomo, aluminio (y sus aleaciones), cobre (y sus aleaciones) y metales preciosos.
Plásticos: Polietileno (alta y baja densidad), polipropileno, PET, PVC, Policarbonato y otros.
Logotipos de Materiales Potencialmente Reciclables
Los materiales reciclables se suelen identificar con el símbolo internacional de reciclaje, que se muestra a continuación.
Estos son los logotipos utilizados para identificar los diferentes materiales potencialmente reciclables:
1 - PET y PETE (Polietilén Tereftalato)
2 - PEAD (Polietileno de Alta Densidad)
3 - PVC (Polivinil cloruro)
4 - PEBD (Polietileno de Baja Densidad)
5 - PP (Polipropileno)
6 - PS (Poliestireno)
7 - Otros plásticos
Existen propuestas para identificar los demás materiales con símbolos y números para poder clasificarlos fácilmente. Esta identificación busca que los materiales sean separados más fácilmente y se puedan determinar sus componentes, como sucede con los materiales plásticos. La propuesta de símbolos se puede consultar en el siguiente vínculo: Códigos Universales de Reciclaje
martes, 16 de marzo de 2010
Educación Ambiental en la Gestión Integral de Residuos Sólidos
El objetivo principal que tiene la Educación Ambiental en la Gestión Integral de Residuos Sólidos es la de generar cambio de hábitos. Nosotros no nacimos sabiendo cómo es que se deben arrojar los residuos ni mucho menos cómo debemos separarlos. Ello requiere un aprendizaje; no se trata simplemente decir "Vamos a separar y reciclar a partir de hoy". A pesar que nos parece una tarea sencilla, educar acerca de una adecuada separación es un trabajo que además requiere que lo estemos recordando constantemente. El aprendizaje es similar al que pasamos cuando nos enseñaron a lavarnos los dientes, es un proceso en el que vemos como se hace, nos insisten en que lo hagamos hasta que finalmente adquirimos el hábito y lo hacemos sin que nadie nos tenga que decir que lo debemos hacer.
Los componentes fundamentales tanto de las campañas como de los materiales divulgativos para la educación ambiental en la Gestión Integral de Residuos Sólidos son:
1. Lenguaje claro
2. Identificar claramente la necesidad (¿Para qué se educa?
3. El nivel de escolaridad del público
4. Factores culturales del público
Lenguaje Claro
A veces creemos que el lenguaje que utilizamos a diario y de forma cotidiana es el más claro para transmitir el mensaje que necesitamos. No todos los públicos entienden lo que decimos y un ejemplo claro está dado en que las generaciones más jóvenes utilizan un lenguaje que sus padres no entienden. Por otra parte, no todo está en la utilización de las palabras, a veces es mejor hablar con ejemplos en los que las personas puedan identificarse mejor, eso en parte podría explicar el éxito de muchos de los Stand-up Comedies donde nos sentimos identificados y logramos entender el mensaje que nos están enviando.
Sin lugar a duda a veces el mejor lenguaje y el más claro es el que nos entra por los ojos a través de las imágenes; hacer uso de la frase "Una imagen vale más que mil palabras".
Identificar la Necesidad
No siempre nos enfrentaremos con que la necesidad es reciclar o separar. A veces creemos que esa es la necesidad, pero puede estar oculta en otros elementos dentro de la gestión integral de residuos sólidos. En el caso de la mayoría de las ciudades y municipios en Colombia, la necesidad de separar está dada para mejorar la calidad de vida de los recicladores de oficio y sus familias. Pasa a un segundo plano el hecho que reciclar nos ayudará a salvar un determinado número de árboles o que nuestra huella ecológica será menor.
En otros casos la necesidad puede estar en algo tan sencillo como evitar problemas asociados con una mala disposición de los residuos sólidos.
Nivel de Escolaridad
El nivel de escolaridad es muy importante para el desarrollo del lenguaje que utilizaremos para capacitar y educar nuestro público. En una empresa, por ejemplo, no utilizaremos el mismo lenguaje y el mismo contenido para capacitar a los gerentes, los empleados y a los empleados de servicios generales. Cada uno tiene un nivel de escolaridad y requeriremos desarrollar un discurso diferente para cada público.
Factores Culturales
Debemos tener en cuenta en país como el nuestro, los aspecto culturales son importantes y que no sólo definirán nuestra campaña de educación sino que nos permitirán diseñar las estrategias para poder llegar a la población objetivo de la mejor forma posible.
Campañas para la Separación de Residuos Sólidos
Cuando se realizan campañas para la separación desde la fuente de residuos sólidos se debe tener en cuenta que es necesario incluir las siguientes estrategias básicas.
- Sensibilización
- Participación
- Separación inicial de máximo 3 fracciones
- Actividades lúdicas
- Uso de lenguaje visual (imágenes, fotos, multimedia) y poco lenguaje escrito
- Evitar el uso de las palabras "NO" y "PROHIBIDO" y tampoco usar lenguaje visual tachado. El lenguaje que se use debe ser propositivo.
Los componentes fundamentales tanto de las campañas como de los materiales divulgativos para la educación ambiental en la Gestión Integral de Residuos Sólidos son:
1. Lenguaje claro
2. Identificar claramente la necesidad (¿Para qué se educa?
3. El nivel de escolaridad del público
4. Factores culturales del público
Lenguaje Claro
A veces creemos que el lenguaje que utilizamos a diario y de forma cotidiana es el más claro para transmitir el mensaje que necesitamos. No todos los públicos entienden lo que decimos y un ejemplo claro está dado en que las generaciones más jóvenes utilizan un lenguaje que sus padres no entienden. Por otra parte, no todo está en la utilización de las palabras, a veces es mejor hablar con ejemplos en los que las personas puedan identificarse mejor, eso en parte podría explicar el éxito de muchos de los Stand-up Comedies donde nos sentimos identificados y logramos entender el mensaje que nos están enviando.
Sin lugar a duda a veces el mejor lenguaje y el más claro es el que nos entra por los ojos a través de las imágenes; hacer uso de la frase "Una imagen vale más que mil palabras".
Identificar la Necesidad
No siempre nos enfrentaremos con que la necesidad es reciclar o separar. A veces creemos que esa es la necesidad, pero puede estar oculta en otros elementos dentro de la gestión integral de residuos sólidos. En el caso de la mayoría de las ciudades y municipios en Colombia, la necesidad de separar está dada para mejorar la calidad de vida de los recicladores de oficio y sus familias. Pasa a un segundo plano el hecho que reciclar nos ayudará a salvar un determinado número de árboles o que nuestra huella ecológica será menor.
En otros casos la necesidad puede estar en algo tan sencillo como evitar problemas asociados con una mala disposición de los residuos sólidos.
Nivel de Escolaridad
El nivel de escolaridad es muy importante para el desarrollo del lenguaje que utilizaremos para capacitar y educar nuestro público. En una empresa, por ejemplo, no utilizaremos el mismo lenguaje y el mismo contenido para capacitar a los gerentes, los empleados y a los empleados de servicios generales. Cada uno tiene un nivel de escolaridad y requeriremos desarrollar un discurso diferente para cada público.
Factores Culturales
Debemos tener en cuenta en país como el nuestro, los aspecto culturales son importantes y que no sólo definirán nuestra campaña de educación sino que nos permitirán diseñar las estrategias para poder llegar a la población objetivo de la mejor forma posible.
Campañas para la Separación de Residuos Sólidos
Cuando se realizan campañas para la separación desde la fuente de residuos sólidos se debe tener en cuenta que es necesario incluir las siguientes estrategias básicas.
- Sensibilización
- Participación
- Separación inicial de máximo 3 fracciones
- Actividades lúdicas
- Uso de lenguaje visual (imágenes, fotos, multimedia) y poco lenguaje escrito
- Evitar el uso de las palabras "NO" y "PROHIBIDO" y tampoco usar lenguaje visual tachado. El lenguaje que se use debe ser propositivo.
lunes, 15 de marzo de 2010
Recolección y Transporte
Diseño de Rutas y Microrutas de Recolección
El diseño de las rutas y micro-rutas de recolección ha evolucionado considerablemente con la utilización de herramientas computacionales avanzadas. Las rutas y microrutas solían diseñarse con métodos de prueba y error, como el caso de los giros a la derecha (ver Figura 1) que suele ser engorroso y en algunos casos puede ofrecer múltiples soluciones. Con este método se evaluaba la recolección tanto en un costado de la vía como en ambos costados de la vía (ver Figura 2).
Existen manuales, como el desarrollado por la Secretaría de Desarrollo Mexicana que pueden servir de guía para el diseño de rutas y microrutas (Manual Sodesol, 2006).
Figura 1
Figura 2
Hoy por hoy, los sistemas de información geográfica (SIG) y el desarrollo de la tecnología de los GPS (Sistemas de Posicionamiento Global) han permitido el desarrollo de herramientas computacionales complejas que permiten evaluar rutas y hallar la ruta crítica (la más corta y más eficiente) teniendo en cuenta las diferentes variables condicionales de la ruta (dirección de las vías, caños, ríos y demás accidentes geográficos presentes, número de usuarios, volumen de residuos, etc.).
Recolección de Residuos Sólidos
La recolección de los residuos sólidos no siempre se realiza en los mismos vehículos en los que se transportan hasta el sitio de aprovechamiento, tratamiento y/o disposición final. La actividad de recolección y transporte de los residuos sólidos es la más costosa de la Gestión Integral de Residuos Sólidos, es donde mayores cantidades de combustibles fósiles se consumen y es donde existen tiempos muertos que no son subsanables.
La economía de escalas nos permite que los residuos recolectados sean agrupados para reducir los costos del transporte hasta los sitios de tratamiento, aprovechamiento y/o disposición final. Para realizar más efectivamente el transporte de los residuos, debemos entonces transferirlos desde vehículos de menor capacidad a sistemas de transporte de mayor capacidad. A veces la transferencia de los residuos se puede hacer directamente y en algunas otras ocasiones se requiere de estaciones de transferencia para este fin.
Los vehículos de transporte pueden ser camiones, dobletroques, tractocamiones, trenes, bascazas y buques, entre otros.
Usualmente, al transferir los residuos sólidos se busca que la densidad incremente, por lo que generalmente se compactan nuevamente para mejorar la eficiencia del sistema de transporte (más residuos por el mismo costo de transporte).
Estaciones de Transferencia
Existen tres tipos de estaciones de transferencia:
1. Descarga directa
2. Almacenamiento y descarga (conocidas también como de descarga indirecta y almacenamiento)
3. Estaciones combinadas
Las estaciones de transferencia también pueden clasificarse según la capacidad de residuos que reciben a diario. Las pequeñas manejan menos de 100 toneladas al día de residuos; las medianas entre 100 y 500 toneladas y las grandes más de 500 toneladas al día.
1. Descarga Directa
Las estaciones de descarga directa se caracterizan porque los camiones de menor capacidad trasladan los residuos directamente a camiones de mayor capacidad (ver Figura 3).
Figura 3 - Estación de Transferencia de Descarga Directa
2. Almacenamiento y Descarga
Las estaciones de este tipo suelen tener zonas donde se almacenan los residuos con una capacidad entre 1 y 3 días. Este tipo de estaciones presenta mayores complicaciones ambientales ya que implican un manejo de olores, vectores, incendios, lixiviados, entre otros. En las estaciones de este tipo se suele tener una fosa donde se manejan los residuos para luego descargarse a camiones o trenes de mayor capacidad (Figura 4). Este tipo de estaciones permite hacer una separación de algunos de los residuos para que luego sean transportados hasta el sitio de aprovechamiento o directamente a los compradores de materiales reciclables.
Figura 4 - Estación de Almacenamiento y Descarga
3. Combinadas
Las estaciones combinadas tienen partes donde se almacenan los residuos temporalmente y otras donde los residuos son descargados directamente en camiones de mayor capacidad. Estas estaciones pueden ubicarse en centros de aprovechamiento de residuos para disminuir el transporte hasta los sitios de selección, clasificación y embalaje de materiales potencialmente reciclables.
Impactos ambientales en Estaciones de Transferencia
Los impactos que se deben controlar en las estaciones de transferencia son:
1. Malos olores
2. Ruido
3. Vectores
4. Polvo (Material Particulado) y Aerosoles
5. Incendios
6. Vertimientos e Infiltraciones
El diseño de las rutas y micro-rutas de recolección ha evolucionado considerablemente con la utilización de herramientas computacionales avanzadas. Las rutas y microrutas solían diseñarse con métodos de prueba y error, como el caso de los giros a la derecha (ver Figura 1) que suele ser engorroso y en algunos casos puede ofrecer múltiples soluciones. Con este método se evaluaba la recolección tanto en un costado de la vía como en ambos costados de la vía (ver Figura 2).
Existen manuales, como el desarrollado por la Secretaría de Desarrollo Mexicana que pueden servir de guía para el diseño de rutas y microrutas (Manual Sodesol, 2006).
Hoy por hoy, los sistemas de información geográfica (SIG) y el desarrollo de la tecnología de los GPS (Sistemas de Posicionamiento Global) han permitido el desarrollo de herramientas computacionales complejas que permiten evaluar rutas y hallar la ruta crítica (la más corta y más eficiente) teniendo en cuenta las diferentes variables condicionales de la ruta (dirección de las vías, caños, ríos y demás accidentes geográficos presentes, número de usuarios, volumen de residuos, etc.).
Recolección de Residuos Sólidos
La recolección de los residuos sólidos no siempre se realiza en los mismos vehículos en los que se transportan hasta el sitio de aprovechamiento, tratamiento y/o disposición final. La actividad de recolección y transporte de los residuos sólidos es la más costosa de la Gestión Integral de Residuos Sólidos, es donde mayores cantidades de combustibles fósiles se consumen y es donde existen tiempos muertos que no son subsanables.
La economía de escalas nos permite que los residuos recolectados sean agrupados para reducir los costos del transporte hasta los sitios de tratamiento, aprovechamiento y/o disposición final. Para realizar más efectivamente el transporte de los residuos, debemos entonces transferirlos desde vehículos de menor capacidad a sistemas de transporte de mayor capacidad. A veces la transferencia de los residuos se puede hacer directamente y en algunas otras ocasiones se requiere de estaciones de transferencia para este fin.
Los vehículos de transporte pueden ser camiones, dobletroques, tractocamiones, trenes, bascazas y buques, entre otros.
Usualmente, al transferir los residuos sólidos se busca que la densidad incremente, por lo que generalmente se compactan nuevamente para mejorar la eficiencia del sistema de transporte (más residuos por el mismo costo de transporte).
Estaciones de Transferencia
Existen tres tipos de estaciones de transferencia:
1. Descarga directa
2. Almacenamiento y descarga (conocidas también como de descarga indirecta y almacenamiento)
3. Estaciones combinadas
Las estaciones de transferencia también pueden clasificarse según la capacidad de residuos que reciben a diario. Las pequeñas manejan menos de 100 toneladas al día de residuos; las medianas entre 100 y 500 toneladas y las grandes más de 500 toneladas al día.
1. Descarga Directa
Las estaciones de descarga directa se caracterizan porque los camiones de menor capacidad trasladan los residuos directamente a camiones de mayor capacidad (ver Figura 3).
Figura 3 - Estación de Transferencia de Descarga Directa
2. Almacenamiento y Descarga
Las estaciones de este tipo suelen tener zonas donde se almacenan los residuos con una capacidad entre 1 y 3 días. Este tipo de estaciones presenta mayores complicaciones ambientales ya que implican un manejo de olores, vectores, incendios, lixiviados, entre otros. En las estaciones de este tipo se suele tener una fosa donde se manejan los residuos para luego descargarse a camiones o trenes de mayor capacidad (Figura 4). Este tipo de estaciones permite hacer una separación de algunos de los residuos para que luego sean transportados hasta el sitio de aprovechamiento o directamente a los compradores de materiales reciclables.
Figura 4 - Estación de Almacenamiento y Descarga3. Combinadas
Las estaciones combinadas tienen partes donde se almacenan los residuos temporalmente y otras donde los residuos son descargados directamente en camiones de mayor capacidad. Estas estaciones pueden ubicarse en centros de aprovechamiento de residuos para disminuir el transporte hasta los sitios de selección, clasificación y embalaje de materiales potencialmente reciclables.
Impactos ambientales en Estaciones de Transferencia
Los impactos que se deben controlar en las estaciones de transferencia son:
1. Malos olores
2. Ruido
3. Vectores
4. Polvo (Material Particulado) y Aerosoles
5. Incendios
6. Vertimientos e Infiltraciones
jueves, 11 de marzo de 2010
Recolección y Procesamiento
La recolección y el procesamiento de los residuos en la etapa de Recolección y Transporte de la Gestión de Residuos Sólidos es la actividad más costosa y que puede reportar un alto porcentaje de impactos ambientales debido al uso de combustibles fósiles para la operación de los vehículos.
La recolección se puede realizar de las siguientes formas:
1. En acera
2. En acera mecanizada
3. En callejón
4. Disposición con retirada
5. Disposición sin retirada
EN ACERA
EN ACERA MECANIZADA
EN CALLEJÓN
Carga Frontal
Carga Posterior
DISPOSICIÓN CON RETIRADA
Roll on - Roll off
Ampliroll
DISPOSICIÓN SIN RETIRADA
En la disposición sin retirada podemos encontrar nuevos sistemas de transporte como el transporte neumático de residuos sólidos.
CAPACIDAD DE LOS VEHÍCULOS
La capacidad de los vehículos recolectores es variable. En el mercado existen difentes tipos de vehículos y en general el volumen de residuos que se pueden transportar dependen de la densidad de los residuos y la capacidad de carga de los camiones. En Europa, los vehículos se comercializan con capacidad en metros cúbicos mientras que en Estados Unidos se comercializan con capacidad en yardas cúbicas.
Es usual encontrar vehículos con capacidades que van desde los 8 metros cúbicos hasta los 22 metros cúbicos.
Como se mencionó anteriormente, la capacidad de los vehículos depende de la densidad de los residuos recolectados. Cuando los residuos se compactan la densidad aumenta en factores 4x a 6x, a su vez, esto hace que los residuos orgánicos pierdan humedad y se generen lixiviados. Es por esto último que cuando los residuos se transportan en vehículos de caja compactadora también deben llevar una caja para la recolección de lixiviados.
Para escoger el tamaño adecuado de los vehículos requerimos conocer primero la cantidad de residuos que generan los usuarios del servicio de aseo. Segundo, debo seleccionar el número de veces (frecuencias) que se recogerán los residuos. De acuerdo con esto selecciono el tamaño ideal del vehículo. Para ello debo tener en cuenta que un mismo vehículo puede recogerle los residuos a unos usuarios en una frecuencia (lunes-miércoles-viernes) y a otros usuarios en la otra frecuencia disponible (martes-jueves-sábado).
Adicionalmente, y como parte de la planeación para la Gestión Integral de Residuos Sólidos, se deben tener en cuenta las variaciones temporales que pueden ocurrir, como por ejemplo las vacaciones, eventos culturales, la navidad o desastres naturales. Para el caso residencial la generación promedio de los residuos puede sufrir picos altos que pueden representar que se duplique o triplique la generación de los residuso y picos bajos donde los residuos se reducen al 20 ó 50% del promedio. Para el caso de los residuos comerciales los picos son menores, como se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1. Variaciones en la generación de residuos
La recolección se puede realizar de las siguientes formas:
1. En acera
2. En acera mecanizada
3. En callejón
4. Disposición con retirada
5. Disposición sin retirada
EN ACERA
EN ACERA MECANIZADA
EN CALLEJÓN
Carga Frontal
Carga Posterior
DISPOSICIÓN CON RETIRADA
Roll on - Roll off
Ampliroll
DISPOSICIÓN SIN RETIRADA
En la disposición sin retirada podemos encontrar nuevos sistemas de transporte como el transporte neumático de residuos sólidos.
CAPACIDAD DE LOS VEHÍCULOS
La capacidad de los vehículos recolectores es variable. En el mercado existen difentes tipos de vehículos y en general el volumen de residuos que se pueden transportar dependen de la densidad de los residuos y la capacidad de carga de los camiones. En Europa, los vehículos se comercializan con capacidad en metros cúbicos mientras que en Estados Unidos se comercializan con capacidad en yardas cúbicas.
Es usual encontrar vehículos con capacidades que van desde los 8 metros cúbicos hasta los 22 metros cúbicos.
Como se mencionó anteriormente, la capacidad de los vehículos depende de la densidad de los residuos recolectados. Cuando los residuos se compactan la densidad aumenta en factores 4x a 6x, a su vez, esto hace que los residuos orgánicos pierdan humedad y se generen lixiviados. Es por esto último que cuando los residuos se transportan en vehículos de caja compactadora también deben llevar una caja para la recolección de lixiviados.
Para escoger el tamaño adecuado de los vehículos requerimos conocer primero la cantidad de residuos que generan los usuarios del servicio de aseo. Segundo, debo seleccionar el número de veces (frecuencias) que se recogerán los residuos. De acuerdo con esto selecciono el tamaño ideal del vehículo. Para ello debo tener en cuenta que un mismo vehículo puede recogerle los residuos a unos usuarios en una frecuencia (lunes-miércoles-viernes) y a otros usuarios en la otra frecuencia disponible (martes-jueves-sábado).
Adicionalmente, y como parte de la planeación para la Gestión Integral de Residuos Sólidos, se deben tener en cuenta las variaciones temporales que pueden ocurrir, como por ejemplo las vacaciones, eventos culturales, la navidad o desastres naturales. Para el caso residencial la generación promedio de los residuos puede sufrir picos altos que pueden representar que se duplique o triplique la generación de los residuso y picos bajos donde los residuos se reducen al 20 ó 50% del promedio. Para el caso de los residuos comerciales los picos son menores, como se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1. Variaciones en la generación de residuos
| Tipo de Generador | Factores de variación |
| Residencial | Alta: 2 - 3 Baja: 0,2-0,5 |
| Comercial | Alta: 1,5-2,5 Baja:0,4-0,65 |
jueves, 4 de marzo de 2010
Almacenamiento y Separación de los Residuos Solidos
Almacenamiento
Una vez generamos los residuos sólidos tenemos que disponerlos en recipientes para su almacenamiento temporal para posteriomente entregarlos a las empresas de recolección y transporte de residuos. El tamaño de las canecas o bolsas depende mucho del tipo de residuos que generamos. Los residuos de la cocina suelen tener una densidad mayor a los residuos que podemos generar en una oficina o en el baño, lo que implica que para la cocina requeriremos canecas y/o bolsas más grandes (o desocuparlas más veces). También es importante tener en cuenta que el mayor porcentaje de los residuos que generamos van a estar dados en la cocina o en la preparación de alimentos. No en vano se observa que para el caso de Bogotá, de los residuos generados y dispuestos en el relleno sanitario cerca del 60% son orgánicos.
Para determinar el volumen ideal de los recipientes para almacenar los residuos debemos estimar el peso de los residuos generados diariamente por un usuario y dividirlo por la densidad media de los residuos, que para el caso de los residuos sólidos urbanos suele ser entre 130 y 150 kg/m3. Para los demás casos, se debe analizar la densidad de los materiales predominantes. Por ejemplo, en un baño lo que más generamos es papel higiénico y sabemos que la densidad del papel es menor a 100 kg/m3.
Separación de los Residuos Sólidos
Para hacer la separación desde la fuente de los residuos sólidos se requiere educar al generador y más allá de decirle que con eso salvará al planeta es poderle generar un nuevo hábito (un nuevo aprendizaje) para que logre mantenerse en la labor de separar sus residuos.
En los países que llevan más de 30 años desarrollando programas de separación de residuos, las personas logran identificar más de cinco (5) componentes o fracciones de residuos (orgánicos, papel, plástico, cartón, vidrio, metal y otros). Sin embargo, en países como el nuestro donde no se han desarrollado campañas ni se ha hecho la difusión adecuada de lo que podemos separar, para iniciar no se puede hacerlo con tantas fracciones que implican la toma de diferentes decisiones para el generador que probablemente terminará desechando sus residuos de forma equivocada. Para iniciar, recomienda el experto Luis Díaz en su análisis de la problemática de los residuos sólidos en países en vía de desarrollo, se debe hacer con 3 fracciones que pueden dividirse como: Aprovechables, no aprovechables e higiénicos; o papel, los demás reciclables y otros residuos (mezcla de no aprovechables e higiénicos); o papel y cartón, envases, y otros (mezcla de no aprovechables e higiénicos).
La determinación de las fracciones o componentes a separar dependen de los componentes del sistema de gestión de residuos, ya que si es el sistema cuenta con una planta de compostaje resulta importante que los residuos orgánicos se generen de forma separada y sin otros contaminantes. Lo mismo sucede con el tema de los reciclables ya que por más que contemos con un sistema posterior de clasificación de los residuos, debemos separarlos de tal forma que no se contaminen con otros residuos, cosa que usualmente pasa cuando se mezcla el papel con los envases que suelen contener líquidos que terminan afectando la calidad del papel.
En Colombia tenemos dos guías principales para la identificación de las canecas por código de colores: la Guía Técnica Colombiana GTC-24 y el Decreto 2676 de 2000 - Gestión Integral de Residuos Peligrosos.
La clasificación dada por la guía GTC-24 se presenta a continuación:
Por su parte, el Decreto 2676 de 2000 propone la siguiente clasificación:
Se puede observar que la propuesta del Decreto 2676 va más a corde con lo que es técnicamente viable y lo que se recomienda para empezar a generar el hábito de separación desde la fuente de los residuos.
Una vez generamos los residuos sólidos tenemos que disponerlos en recipientes para su almacenamiento temporal para posteriomente entregarlos a las empresas de recolección y transporte de residuos. El tamaño de las canecas o bolsas depende mucho del tipo de residuos que generamos. Los residuos de la cocina suelen tener una densidad mayor a los residuos que podemos generar en una oficina o en el baño, lo que implica que para la cocina requeriremos canecas y/o bolsas más grandes (o desocuparlas más veces). También es importante tener en cuenta que el mayor porcentaje de los residuos que generamos van a estar dados en la cocina o en la preparación de alimentos. No en vano se observa que para el caso de Bogotá, de los residuos generados y dispuestos en el relleno sanitario cerca del 60% son orgánicos.
Para determinar el volumen ideal de los recipientes para almacenar los residuos debemos estimar el peso de los residuos generados diariamente por un usuario y dividirlo por la densidad media de los residuos, que para el caso de los residuos sólidos urbanos suele ser entre 130 y 150 kg/m3. Para los demás casos, se debe analizar la densidad de los materiales predominantes. Por ejemplo, en un baño lo que más generamos es papel higiénico y sabemos que la densidad del papel es menor a 100 kg/m3.
Separación de los Residuos Sólidos
Para hacer la separación desde la fuente de los residuos sólidos se requiere educar al generador y más allá de decirle que con eso salvará al planeta es poderle generar un nuevo hábito (un nuevo aprendizaje) para que logre mantenerse en la labor de separar sus residuos.
En los países que llevan más de 30 años desarrollando programas de separación de residuos, las personas logran identificar más de cinco (5) componentes o fracciones de residuos (orgánicos, papel, plástico, cartón, vidrio, metal y otros). Sin embargo, en países como el nuestro donde no se han desarrollado campañas ni se ha hecho la difusión adecuada de lo que podemos separar, para iniciar no se puede hacerlo con tantas fracciones que implican la toma de diferentes decisiones para el generador que probablemente terminará desechando sus residuos de forma equivocada. Para iniciar, recomienda el experto Luis Díaz en su análisis de la problemática de los residuos sólidos en países en vía de desarrollo, se debe hacer con 3 fracciones que pueden dividirse como: Aprovechables, no aprovechables e higiénicos; o papel, los demás reciclables y otros residuos (mezcla de no aprovechables e higiénicos); o papel y cartón, envases, y otros (mezcla de no aprovechables e higiénicos).
La determinación de las fracciones o componentes a separar dependen de los componentes del sistema de gestión de residuos, ya que si es el sistema cuenta con una planta de compostaje resulta importante que los residuos orgánicos se generen de forma separada y sin otros contaminantes. Lo mismo sucede con el tema de los reciclables ya que por más que contemos con un sistema posterior de clasificación de los residuos, debemos separarlos de tal forma que no se contaminen con otros residuos, cosa que usualmente pasa cuando se mezcla el papel con los envases que suelen contener líquidos que terminan afectando la calidad del papel.
En Colombia tenemos dos guías principales para la identificación de las canecas por código de colores: la Guía Técnica Colombiana GTC-24 y el Decreto 2676 de 2000 - Gestión Integral de Residuos Peligrosos.
La clasificación dada por la guía GTC-24 se presenta a continuación:
Por su parte, el Decreto 2676 de 2000 propone la siguiente clasificación:
Se puede observar que la propuesta del Decreto 2676 va más a corde con lo que es técnicamente viable y lo que se recomienda para empezar a generar el hábito de separación desde la fuente de los residuos.
Caracterización de los Residuos Sólidos
El diseño de los sistemas de gestión integral de residuos sólidos depende de la información acerca de la generación de los residuos sólidos, los mercados existentes y las variaciones de residuos que puedan existir en diferentes temporadas (p.e. Navidad, vacaciones, fines de semana, etc.).
Las caracterizaciones de los residuos sólidos suelen ser costosas ya que son procesos manuales donde se hacen muestreos estadísticamente adecuados para determinar las fracciones de los residuos sólidos, es decir el rango en peso (y en porcentaje) de los diferentes componentes o residuos (orgánicos, papel, vidrio, cartón, textiles, caucho, plásticos, metales, etc.).
Para realizar dichas caracterizaciones se suelen aplicar métodos como el del cuarteo que se desarrolla con los residuos generados en una semana por cada generador. Se eliminan aquellos datos que puedan afectar los cálculos, pero se hace un seguimiento al peso de los residuos generados a diario. Posteriormente se dividen los residuos para poderlos clasificar en los diferentes componentes para determinar las fracciones sobre el peso total.
La Organización Panamericana de la Salud ha desarrollado una guía para la caracterización de los residuos sólidos que puede ser de utilidad para realizar dicha actividad: Procedimiento Estadístico para los estudios de caracterización de los residuos sólidos
Las caracterizaciones de los residuos sólidos suelen ser costosas ya que son procesos manuales donde se hacen muestreos estadísticamente adecuados para determinar las fracciones de los residuos sólidos, es decir el rango en peso (y en porcentaje) de los diferentes componentes o residuos (orgánicos, papel, vidrio, cartón, textiles, caucho, plásticos, metales, etc.).
Para realizar dichas caracterizaciones se suelen aplicar métodos como el del cuarteo que se desarrolla con los residuos generados en una semana por cada generador. Se eliminan aquellos datos que puedan afectar los cálculos, pero se hace un seguimiento al peso de los residuos generados a diario. Posteriormente se dividen los residuos para poderlos clasificar en los diferentes componentes para determinar las fracciones sobre el peso total.
La Organización Panamericana de la Salud ha desarrollado una guía para la caracterización de los residuos sólidos que puede ser de utilidad para realizar dicha actividad: Procedimiento Estadístico para los estudios de caracterización de los residuos sólidos
miércoles, 24 de febrero de 2010
Propiedad Físicas y Químicas de los Residuos Sólidos
El diseño de los sistemas que componen la gestión integral de residuos sólidos se hacen a partir de las propiedades de los residuos sólidos. Usualmente todo se relaciona al peso de los residuos, sin embargo es útil que conozcamos el volumen, el porcentaje de humedad, su compactación, su composición química y su capacidad calorífica.
Propiedades Físicas
Dentro de las propiedades físicas a considerar en la gestión integral de residuos sólidos encontramos el peso, el porcentaje de humedad y el peso específico (o densidad) de estos.
Peso: Para hacer referencia a los residuos sólidos usualmente se utilizan unidades de peso (gramos, kilogramos, toneladas, etc.) y se hace referencia a si el peso es húmedo o seco, es decir si los residuos contienen o no humedad. Cuando se menciona el peso húmedo este corresponde al peso de los residuos tal y como se generan.
Peso Específico: La densidad o el peso específico de los residuos sólidos nos sirve principalmente para determinar el volumen ocupado por una masa de residuos. Sus unidades en el SI son (kg/m3).
Porcentaje de Humedad: El porcentaje de humedad se determina a partir de la diferencia entre el peso húmedo y el peso seco de los residuos con respecto al peso húmedo o peso total de los residuos.
%H2O= (Ww- Wd)/Ww donde Ww corresponde al peso húmedo y Wd al peso seco.
En la Tabla 1 se presenta el contenido de humedad y la densidad de los residuos sólidos.
Tabla 1 Contenido de Humedad y Densidad de los Residuos Sólidos
Composición Química de los Residuos Sólidos
La composición de los residuos sólidos nos sirve principalmente para los procesos de tratamiento de éstos. Principalmente se utiliza para hacer diseños de sistemas de incineración de residuos pero también nos sirve para todos los tratamientos biológicos como el compostaje y la digestión anaeróbica. También nos sirve conocer la composición química para estimar la generación de biogás en los rellenos sanitarios. La composición química de algunos residuos, pertenecientes a los compuestos orgánicos (con estructura base de carbono), se presentan en la Tabla 2.
Tabla 2. Composición Química de los Residuos Sólidos (% peso en base seca)
Contenido Energético de los Residuos Sólidos
Los residuos, al contener Carbono, Hidrógeno y Oxígeno tienen un contenido energético que les permite en algunos casos reemplazar a algunos combustibles. Hoy en día es común encontrar, en la lucha para combatir el calentamiento global, que los residuos son incinerados o utilizados como substitutos de combustibles. En algunos casos se utilizan residuos de madera, llantas, huesos y carne, textiles y en general residuos sólidos domiciliarios sin residuos peligrosos. En la Tabla 3 se puede observar el contenido energético de cada uno de los tipos de residuos.
Tabla 3. Contenido Energético de los Residuos Sólidos
También es posible estimar el contenido energético de los residuos sólidos a partir de la composición química de estos aplicando la fórmula de Dulong o la Dulong modificada que se presentan a continuación:
Fórmula de Dulong:
(kJ/kg)= 2,326 (145C + 610(H2 - (1/8)O2) + 40S + 10N)
Fórmula de Dulang modificada:
(kJ/kg)= 337C + 1428 (H2 - (1/8)O2) + 95S
Biodegradabilidad
La biodegradabilidad, entendida como la capacidad de degradarse por la acción de agentes biológicos (insectos y microorganismos) dado principalmente a su composición química traducida como la disponibilidad de carbohidratos simples (C-H-O).
En la biodegradabilidad es importante tener en cuenta el contenido de lignina (constituyente de las paredes celulares de las células fibrosas - cáscaras, cortezas, raíces, etc.) el cuál determina la fracción biodegradable de los residuos. En la Tabla 4 se presenta el contenido de lignina y la fracción biodegradable de algunos residuos.
Tabla 4. Contenido de Lignina y Fracción Biodegradable de los Residuos
La fracción biodegradable se puede determinar a partir de la siguiente fórmula:
BF = 0,83 - 0,028 LC : donde BF es la fracción biodegradable y LC es el contenido de lignina.
Propiedades Físicas
Dentro de las propiedades físicas a considerar en la gestión integral de residuos sólidos encontramos el peso, el porcentaje de humedad y el peso específico (o densidad) de estos.
Peso: Para hacer referencia a los residuos sólidos usualmente se utilizan unidades de peso (gramos, kilogramos, toneladas, etc.) y se hace referencia a si el peso es húmedo o seco, es decir si los residuos contienen o no humedad. Cuando se menciona el peso húmedo este corresponde al peso de los residuos tal y como se generan.
Peso Específico: La densidad o el peso específico de los residuos sólidos nos sirve principalmente para determinar el volumen ocupado por una masa de residuos. Sus unidades en el SI son (kg/m3).
Porcentaje de Humedad: El porcentaje de humedad se determina a partir de la diferencia entre el peso húmedo y el peso seco de los residuos con respecto al peso húmedo o peso total de los residuos.
%H2O= (Ww- Wd)/Ww donde Ww corresponde al peso húmedo y Wd al peso seco.
En la Tabla 1 se presenta el contenido de humedad y la densidad de los residuos sólidos.
Tabla 1 Contenido de Humedad y Densidad de los Residuos Sólidos
| Tipo de Residuos | %H2O | Densidad (kg/m3) |
|---|---|---|
| Orgánicos | 70 | 291 |
| Papel | 6 | 89 |
| Cartón | 5 | 50 |
| Plásticos | 2 | 65 |
| Textiles | 10 | 65 |
| Vidrio | 2 | 196 |
| Aluminio | 2 | 160 |
| Metales Ferrosos | 3 | 320 |
| Residuos Sólidos Urbanos | 15 | 130 |
| Residuos Sólidos Urbanos Compactados | 20 | 297 |
| Residuos en el Relleno Sanitarios | 25 | 600-900 |
Composición Química de los Residuos Sólidos
La composición de los residuos sólidos nos sirve principalmente para los procesos de tratamiento de éstos. Principalmente se utiliza para hacer diseños de sistemas de incineración de residuos pero también nos sirve para todos los tratamientos biológicos como el compostaje y la digestión anaeróbica. También nos sirve conocer la composición química para estimar la generación de biogás en los rellenos sanitarios. La composición química de algunos residuos, pertenecientes a los compuestos orgánicos (con estructura base de carbono), se presentan en la Tabla 2.
Tabla 2. Composición Química de los Residuos Sólidos (% peso en base seca)
| Componente | C | H | O | N | S | Ceniza |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Orgánicos | 48 | 6,4 | 37,6 | 2,6 | 0,4 | 5 |
| Papel | 43,5 | 6,0 | 44,0 | 0,3 | 0,2 | 6 |
| Cartón | 44 | 5,9 | 44,6 | 0,3 | 0,2 | 5 |
| Plásticos | 60 | 7,2 | 22,8 | - | - | 10 |
| Textiles | 55 | 6,6 | 31,2 | 4,6 | 0,15 | 2,5 |
Contenido Energético de los Residuos Sólidos
Los residuos, al contener Carbono, Hidrógeno y Oxígeno tienen un contenido energético que les permite en algunos casos reemplazar a algunos combustibles. Hoy en día es común encontrar, en la lucha para combatir el calentamiento global, que los residuos son incinerados o utilizados como substitutos de combustibles. En algunos casos se utilizan residuos de madera, llantas, huesos y carne, textiles y en general residuos sólidos domiciliarios sin residuos peligrosos. En la Tabla 3 se puede observar el contenido energético de cada uno de los tipos de residuos.
Tabla 3. Contenido Energético de los Residuos Sólidos
| Componente | kJ/kg | |
|---|---|---|
| Orgánicos | 4650 | |
| Papel | 16750 | |
| Cartón | 16280 | |
| Plásticos | 32560 | |
| Textiles | 17450 | |
| Vidrio | 140 |
También es posible estimar el contenido energético de los residuos sólidos a partir de la composición química de estos aplicando la fórmula de Dulong o la Dulong modificada que se presentan a continuación:
Fórmula de Dulong:
(kJ/kg)= 2,326 (145C + 610(H2 - (1/8)O2) + 40S + 10N)
Fórmula de Dulang modificada:
(kJ/kg)= 337C + 1428 (H2 - (1/8)O2) + 95S
Biodegradabilidad
La biodegradabilidad, entendida como la capacidad de degradarse por la acción de agentes biológicos (insectos y microorganismos) dado principalmente a su composición química traducida como la disponibilidad de carbohidratos simples (C-H-O).
En la biodegradabilidad es importante tener en cuenta el contenido de lignina (constituyente de las paredes celulares de las células fibrosas - cáscaras, cortezas, raíces, etc.) el cuál determina la fracción biodegradable de los residuos. En la Tabla 4 se presenta el contenido de lignina y la fracción biodegradable de algunos residuos.
Tabla 4. Contenido de Lignina y Fracción Biodegradable de los Residuos
| Componente | Contenido de Lignina | Fracción Biodegradable (%) |
|---|---|---|
| Orgánicos | 0,4 | 82 |
| Papel Periódico | 21,9 | 22 |
| Papel Blanco | 0,4 | 82 |
| Cartón | 12,9 | 47 |
| Residuos de Jardín | 4,1 | 72 |
La fracción biodegradable se puede determinar a partir de la siguiente fórmula:
BF = 0,83 - 0,028 LC : donde BF es la fracción biodegradable y LC es el contenido de lignina.
martes, 23 de febrero de 2010
Generación de Residuos Sólidos
La cantidad y composición de residuos que generamos dependen principalmente de dos factores: el cultural y el económico. Cuando para nosotros es importante alimentarnos a partir de una dieta con alto contenido de vegetales y frutas, generaremos una mayor cantidad de residuos orgánicos. Por otra parte, en la medida en que tenemos un mayor poder adquisitivo generamos una mayor variedad de residuos de empaques y de productos que desechamos. Se puede afirmar que entre mayor son nuestros ingresos más residuos generamos y la composición de los mismos varía con respecto a personas de menores ingresos.
Para el caso de Colombia y específicamente en Bogotá podemos encontrar que los estratos bajos producen una mayor cantidad de residuos de comida que de envases, empaques, papel o cartón, mientras que los estratos altos generan una mayor cantidad de envases, envolturas, papel y cartón que residuos de comida. Por otra parte se encuentra que en los estratos bajos se generan menos residuos que en los estratos altos (ver Tabla 2).
De acuerdo con un estudio realizado por la Organización Panamericana de Salud, en los países de mayores ingresos se generan en promedio entre 0,7 y 1,8 kilogramos al día, mientras que en países de bajos ingresos tan sólo se generan entre 0,4 y 0,6 kilogramos.
Tabla 1. Generación de Residuos por Rango de Ingresos Mensuales
(Fuente: CEPIS/OPS/OMS, 2005)
Tabla 2. Generación de Residuos por Estrato Socio-Económico
Por otra parte podemos mirar los datos de las fracciones de residuos generados en diferentes países y podemos observar la diferencia que se presenta en países en vía de desarrollo donde se generan principalmente residuos orgánicos frente a países desarrollados donde se genera un mayor volumen de residuos de empaques y envolturas.
Tabla 3. Composición de los residuos generados en diferentes países y ciudades
Fuente: Tchobanoglous et al, 1993; CEPIS/OPS/OMS, 2005; UAESP, 2009
Comprobando lo antes afirmado, podemos observar que en los países con mayores ingresos per cápita se generan mayores cantidades de residuos sólidos (ver Tabla 4). Sin embargo, podemos observar que algunos países se encuentran desarrollando e implementando políticas para la reducción en la generación de residuos sólidos, pero siguen mostrando tendencias altas en la cantidad de residuos como los presentados en la Tabla 1.
Tabla 4. Cantidad de Residuos Generados en Países Desarrollados
Para el caso de Colombia y específicamente en Bogotá podemos encontrar que los estratos bajos producen una mayor cantidad de residuos de comida que de envases, empaques, papel o cartón, mientras que los estratos altos generan una mayor cantidad de envases, envolturas, papel y cartón que residuos de comida. Por otra parte se encuentra que en los estratos bajos se generan menos residuos que en los estratos altos (ver Tabla 2).
De acuerdo con un estudio realizado por la Organización Panamericana de Salud, en los países de mayores ingresos se generan en promedio entre 0,7 y 1,8 kilogramos al día, mientras que en países de bajos ingresos tan sólo se generan entre 0,4 y 0,6 kilogramos.
Tabla 1. Generación de Residuos por Rango de Ingresos Mensuales
| Escala de Ingresos | Generación de residuos (kg/persona/día) | Rango de Ingresos mensuales |
| Países de bajos ingresos | 0,4 a 0,6 | Menos de 400 USD |
| Países de ingresos medios | 0,5 a 0,9 | Entre 400 y 800 USD |
| Países de ingresos altos | 0,7 a 1,8 | Más de 800 USD |
Tabla 2. Generación de Residuos por Estrato Socio-Económico
| Estrato | Kg/habitante/Día en Colombia |
| Estrato 1 | 0,3 |
| Estrato 2 | 0,33 |
| Estrato 3 | 0,4 |
| Estrato 4 | 0,4 |
| Estrato 5 | 0,52 |
| Estrato 6 | 0,73 |
(Fuente: Arrieta, 2008)
Por otra parte podemos mirar los datos de las fracciones de residuos generados en diferentes países y podemos observar la diferencia que se presenta en países en vía de desarrollo donde se generan principalmente residuos orgánicos frente a países desarrollados donde se genera un mayor volumen de residuos de empaques y envolturas.
Tabla 3. Composición de los residuos generados en diferentes países y ciudades
| Componente | EEUU | Países de Bajos Ingresos | Países de Medianos Ingresos | Países de Altos Ingresos | Bogotá |
| Comida | 9 | 40-85 | 20-65 | 6-30 | 61,6 |
| Papel | 34 | 1-10 | 8-30 | 20-45 | 8,9 |
| Cartón | 6 | 5-15 | 0,8 | ||
| Plástico | 7 | 1-5 | 2-6 | 2-8 | 19,7 |
| Textiles | 2 | 1-5 | 2-10 | 2-6 | 4,4 |
| Cuero y Caucho | 2,5 | 1-5 | 1-4 | 0-2 | 0,3 |
| Jardín | 18,5 | 1-5 | 1-10 | 10-20 | |
| Madera | 2 | 1-4 | 1,0 | ||
| Vidrio | 8 | 1-10 | 1-10 | 4-12 | 1,7 |
| Metales Ferrosos | 6 | 1-5 | 1-5 | 2-8 | 1,1 |
| Aluminio | 0,5 | 0-1 | |||
| Otros metales | 3 | | | 1-4 | |
| Otros residuos | 3 | 1-40 | 1-30 | 0-10 | 0,5 |
Comprobando lo antes afirmado, podemos observar que en los países con mayores ingresos per cápita se generan mayores cantidades de residuos sólidos (ver Tabla 4). Sin embargo, podemos observar que algunos países se encuentran desarrollando e implementando políticas para la reducción en la generación de residuos sólidos, pero siguen mostrando tendencias altas en la cantidad de residuos como los presentados en la Tabla 1.
Tabla 4. Cantidad de Residuos Generados en Países Desarrollados
| País | Unión Europea | Reino Unido | Holanda | EEUU |
| Generación per cápita de residuos (kg/pers./día) | 1,52 | 1,62 | 3,52 | 2,2 |
(Fuente: Díaz, 2008)
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