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





























































Tipo de Residuos%H2ODensidad (kg/m3)
Orgánicos70291
Papel689
Cartón550
Plásticos265
Textiles1065
Vidrio2196
Aluminio2160
Metales Ferrosos3320
Residuos Sólidos Urbanos15130
Residuos Sólidos Urbanos Compactados20297
Residuos en el Relleno Sanitarios25600-900


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)























































ComponenteCHONSCeniza
Orgánicos486,437,62,60,45
Papel43,56,044,00,30,26
Cartón445,944,60,30,25
Plásticos607,222,8--10
Textiles556,631,24,60,152,5


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























ComponentekJ/kg
Orgánicos4650
Papel16750
Cartón16280
Plásticos32560
Textiles17450
Vidrio140


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































ComponenteContenido de LigninaFracción Biodegradable (%)
Orgánicos0,482
Papel Periódico21,922
Papel Blanco0,482
Cartón12,947
Residuos de Jardín4,172


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.

1 comentario:

  1. hola quisiera saber cual es la fuente utilizada para la Tabla 1 Contenido de Humedad y Densidad de los Residuos Sólidos

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