manejo de desechos solidos
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MANEJO INTEGRADO DE
DESECHOS SOLIDOSINTEGRATED SOLID WASTE MANAGEMENT
Preparado por:
Dr. Christian A. Villalta Calderón
Universidad Politécnica de Puerto Rico
AGENDA
Definición de desechos sólidos.
Historia.
Alternativas en el manejo de desechos sólidos.
Clasificación de los desechos sólidos.
Características de los desechos sólidos.
Caracterización de los desechos sólidos en Panamá.
Marco Legal en Panamá.
Jerarquías de manejo de los desechos sólidos.
Ejemplos de alternativas en el manejo de desechossólidos.
AGENDA
Manejo integrado de los desechos sólidos.
Regulación local
Desechos sólidos domésticos.
Recolección.
Sistemas de rellenos sanitarios (Landfills).
Procesado de residuos sólidos domésticos.
Separación de materiales.
Combustión y recuperación de energía.
Procesos bioquímicos.
Desechos tóxicos peligrosos.
DEFINICION
El termino residuo o desecho sólido se refiere a unextenso universo de materiales descartados, loscuales pueden ser clasificados según la fuente deorigen (domésticos, comerciales, industriales,tóxicos) .
En este curso nos enfocaremos en el manejointegrado de residuos sólidos domésticos ya queestos representan uno de los problemasambientales mas severos en el mundo en laactualidad.
ANALISIS DE ALTERNATIVAS El manejo integrado de los residuos sólidos
representa una oportunidad dentro del llamadomanejo sostenible de una sociedad.
ANALISIS DE ALTERNATIVAS
Entre 1996 y septiembrede 2001, Panamá exportó7,800 Ton (peso bruto) dedesechos plásticos con unvalor FOB $ 1,728,367
Aunque el volumenexportado ha aumentadosustancialmente, losprecios internacionaleshan experimentado unacaída pronunciada a partirdel año 2000.
Datos tomados de: Contraloría General de la Republica,
Dirección de Estadística y Censo
ANALISIS DE ALTERNATIVAS A manera de ejemplo en Puerto Rico al año 2010 estos eran
algunos de los precios de materiales separados en estaciones detrasbordo:
Cartón (2 CLASIFICACIONES); C11 = Cartón no tan limpio ~$ 20 / Ton
C12 = Cartón limpio ~$ 30 / Ton
Plástico se vende por libra
$0.22/ libra de plásticos provenientes de recipientes de la leche.
$0.17 / libra de plástico blanco trasparente.
$0.12 / libra de plástico de color.
Al mes la compañía Land Fill Technologies Corp. de PR envía enpromedio 7 containers de plástico a China ~ $ 20,000 - $30,000 /container
GRÁFICA PROMEDIO PRECIO DE VENTA DE LOS PLÁSTICOS
PRECIO PROMEDIO POR AÑO DE LOS PLÁSTICO
(PRECIO POR LIBRA)
$0.07
$0.13
$0.15
$0.04
$0.07
$0.17
$0.15
$0.20
$0.33
$0.31
$0.09
$0.10
$0.19
$0.24
$0.07
$-
$0.05
$0.10
$0.15
$0.20
$0.25
$0.30
$0.35
2006 2007 2008 2009 2010
PR
EC
IO
PET #1
HDPE NATURAL
HDPE COLORED
GRÁFICA PROMEDIO PRECIO DE VENTA DEL ALUMINIO
PRECIO PROMEDIO POR AÑO VENTA DEL ALUMINIO
(PRECIO POR LIBRA)
$0.65
$0.59
$0.43
$0.70
$0.77
$-
$0.20
$0.40
$0.60
$0.80
$1.00
2006 2007 2008 2009 2010
PR
EC
IO
GRÁFICA PROMEDIO PRECIO DE VENTA PERIÓDICO Y CARTÓN
PRECIO PROMEDIO POR AÑO VENTA DEL PERIÓDICO
Y EL CARTÓN
(PRECIO POR TONELADA)
$86
.00
$55
.00
$97
.00
$78
.00
$73
.00 $
115.00
$61
.00
$80
.00
$70
.00
$60
.00
$-
$50.00
$100.00
$150.00
2006 2007 2008 2009 2010
PR
EC
IO
PERIÓDICO
CARTÓN
ANALISIS DE ALTERNATIVAS
Las llamadas APP (Alianzas Publico Privadas) son un ejemplode alternativas generadas alrededor del manejo de losdesperdicios sólidos.
Este tipo de alianza son acuerdos contractuales entre unaagencia del Gobierno y un ente privado para proveer obras oservicios necesarios en un país durante un periodo de tiempoestablecido.
Dependiendo de la innovación del sector privado, haymodelos de APP que incluyen una o varias etapas, entre ellasdiseño, construcción, operación, financiamiento, ymantenimiento.
HISTORIA REFERENTE AL MANEJO DE
LOS DESECHOS SÓLIDOS
Regulación y legislaciónHISTORIA
Regulación y legislaciónHISTORIA
Regulación y legislaciónHISTORIA
Regulación y legislaciónHISTORIA
Regulación y legislaciónHISTORIA
CLASIFICACION DE LOS
DESECHOS SOLIDOS
MUNICIPALES
DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES, MSW
Aquellos materiales que provienen de fuentes municipales y son enviadosa rellenos sanitarios o vertederos (landfills en ingles).
Se incluyen:1. empaquetado de productos,2. periódicos, papeles de salón y oficina,3. botellas,4. latas,5. cajas,6. madera,7. Comida,8. Ropa,9. gomas de autos,10. enseres electrodomésticos11. Baterías, entre otros.
*Escombros productos de demolición y obras de construcción, desechos sólidos (lodos),provenientes del tratamiento de aguas negras así como desechos industriales no tóxicos.
CLASIFICACION
Depende del tipo de fuente:
Residencial (hogares sencillos y multifamiliares).
Comercial (edificios de oficinas, restaurantes, establecimientos al por menor y por mayor.
Institucionales (escuelas, bibliotecas, hospitales, cárceles)
Industriales (Que no conlleven el proceso de desechos).
Los productos descritos anteriormente pueden ser además agrupados como:
1. Bienes duraderos,
2. Bienes no duraderos,
3. Containers y empaques,
4. Desechos de alimentos y
5. Desechos misceláneos inorgánicos
QUE TAN DURADERO ES DURADERO?
SE REFIERE A AQUELLOS PRODUCTOS TENIENDO UNA VIDA DE 3 AÑOS O MAS.
CLASIFICACION Bienes duraderos y no perecederos
› Aprox. 16.4% del total MSW
De ellos el desglose esta dado de la siguiente manera:
› Artefactos mayores: refrigeradores, lavadoras, calentadores deagua, etc.
1.6% del total MSW.
Metales ferrosos (acero y hierro) son de los materiales predominantes.
› Artefactos menores: tostadores, secadores de pelo, coffe makers,etc.
0.48% del total MSW.
› Muebles y mobiliario: 3.5% del total MSW.
CLASIFICACION CONT. Bienes duraderos
Carpetas y alfombras: 1.17 % del total MSW
Gomas de vehículos: 2.0 % del total MSW. De los cuales el 38.6%son recuperados para reciclaje.
Baterías con contenido de plomo: 0.86 % del total MSWprovenientes de automóviles, camiones y motocicletas.
› 94% del plomo de esas baterías recuperado
Otros misceláneos de bienes duraderos : Aprox. 6.8% del totalMSW.
› Productos electrónicos tales como TV, DVDs y computadores,equipo deportivo, etc.
CLASIFICACION
Bienes no duraderos
› Aproximadamente el 26.4% del total MSW.
› Papel y derivados: Aprox. el 19 %.
› Periódicos: 5.3 % del total
60.2% de los cuales son recuperados producto del reciclaje.
› Libros, revistas, papeles de oficina, directorios, catálogos otro tipode correspondencia, toallas de papel entre otros.
› Platos plásticos y vasos (producto primario de poliestireno utilizadosen la industria de servicio de comidas).
› Bolsas de basura(de alta y baja densidad y de polietileno.
0.36%, recuperados para reciclaje.
CLASIFICACION
CONT. Bienes no duraderos
Pañales desechables: 1.5 % del total de MSW. Recuperación nosignificante para reciclaje.
Ropa: 2.91 % del total de MSW, 0.4% de textiles en roparecuperados para exportación o reciclaje.
Toallas, sabanas y almohadas:
Otros misceláneos no duraderos: Cortinas de baño, desechosmédicos no peligrosos, etc.
CLASIFICACION
CONTAINERS (Recipientes) Y EMPAQUES
Aproximadamente un 32.0 % del total MSW.
La tendencia general:
› Gran disminución en papel y empaques de cartón.
› Pequeña disminución en generación de botellas de vidrio.
› Empaques de aluminio se mantuvieron igual.
› Pequeño incremento en generación de empaques plásticos y demadera (paletas, estibas, pallets).
Tendencia en la generación y reciclaje de desechos sólidos municipales (1960-2007), USA
TENDENCIA HISTORICA
Para los años 6O se reciclo un 6% del total de los MSW y alrededor de
un 30% en el año 2007.
Por lo tanto el desecho final luego de reciclaje disminuyo de un 94% aun 70% del 6O al 2007 respectivamente.
TENDENCIA EN U.S.A PARA LA DISMINUCION DE LOS RELLENOS SANITARIOS (1991-2001)
El numero disminuyo dramáticamente, sin embargo latendencia se dio hacia un incremento del tamaño promedio
de estos.
CARACTERISTICAS DE LOS
DESECHOS SOLIDOS
MUNICIPALES
Físicas
Químicas
Biológicas
Caracterización Física:
Contenido de humedad
Densidad
Caracterización quimica
Composición Elemental
Valorización de BTU
Caracterización Biológica:
Biodegradabilidad
CARACTERIZACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES
CONTENIDO DE HUMEDAD
Afecta las rutinas de recolección
Impacta las operaciones en los vertederos(compactación, lixiviados, generación de gases).
El contenido de humedad difiere por tipo de desechosolido.
La cantidad de agua que se encuentra en los desechospuede ser muy importante.
CONTENIDO DE HUMEDAD=
Peso del agua / Peso húmedo del desecho
CARACTERIZACION FISICA DE LOS DESECHOS
SOLIDOS MUNICIPALES
Contenidos de humedad típicos:
Desechos de comida 50-80%
Desechos vegetativos 30-80%
MSW 20-25%
El contenido de humedad de los MSW puede ser impactadopor:
Locación geográfica
Clima
Estatus social, altos ingresos vs bajos ingresos.
CARACTERIZACION FISICA DE LOS DESECHOS
SOLIDOS MUNICIPALES
DENSIDAD
La densidad de los desechos sólidos depende del tipo dedesecho y de la cantidad de compactación que es aplicado.
DENSIDAD = MASA / VOLUME
Para el manejo de desperdicios sólidos es una propiedadfísica muy importante que define simplemente la cantidadde materia por volumen de espacio que ocupa.
El objetivo del manejo de desperdicios solidos es muchasveces maximizar el espacio del sistema de relleno sanitario,por lo que incrementar la densidad es uno de los objetivos.
CARACTERIZACION FISICA DE LOS DESECHOS
SOLIDOS MUNICIPALES
CARACTERIZACION FISICA DE LOS DESECHOS
SOLIDOS MUNICIPALES
Otras propiedades físicas son:
Tamaño de partículas y su distribución.
Capacidad de campo: Referente a la humedadretenida sujeta al efecto de jalado de la gravedad.Esta propiedad tiene un efecto en la formación delixiviados en los rellenos sanitarios.
Permeabilidad y resistividad al flujo del agua.
CARACTERIZACION FISICA DE LOS DESECHOS
SOLIDOS MUNICIPALES
Análisis preliminar o aproximado
Humedad (Prueba a 105 ⁰C)
Materia combustible volátil (950 ⁰C)
Carbón Fijo (residuos después de que la materia orgánicacombustible es removida)
Cenizas (residuos después de la combustión en exceso deaire)
Punto de fusión de las cenizas: temperatura a la cual lascenizas producidas de los desechos sólidos se funden yforman clinker. Rangos (1100 a 1200 ⁰ C).
CARACTERIZACION QUIMICA DE LOS
DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES
Análisis final
Determina elementos que componen los desechossólidos (C, H, O, N, S).
Contenido de Energía: Determinado por medidasa gran escala en calderas, calorimetría o cálculosteóricos (por ejemplo si la composición química esconocida).
CARACTERIZACION QUIMICA DE LOS
DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES
La fracción orgánica esta compuesta de azucares,aminoácidos, almidones, ácidos orgánicos, celulosa,grasas, aceites, lignina y proteínas.
Biodegradabilidad:
Potencial para ser descompuesto por procesosbiológicos.
Decrece con el contenido de lignina.
Las razones varían (periodo de aclimatación si haycontenido de toxinas).
CARACTERIZACION BIOLOGICA DE LOS
DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES
Producción de olores:
Resultado de la descomposición anaeróbica de la fracción orgánica fácilmente degradable (consideraciones en el proceso de compostaje).
Mas significativa en temperaturas altas y condiciones altas de humedad.
Usualmente contiene Sulfuro reducido (H2S o mercaptanos) o Nitrógeno (acido amino butírico).
CARACTERIZACION BIOLOGICA DE LOS
DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES
CARACTERIZACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES
Ejercicio
CARACTERIZACION DE LOS DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES
CARACTERIZACION DE
DESECHOS SOLIDOS EN PANAMA
2.2 lbs/person/day
DESECHOS SOLIDOS EN PANAMA
La generación per cápita de los residuos sólidos enPanamá para el año 2001 era de 1.34 kg/hab/día,incluyendo los residuos domésticos, los de origencomercial e industrial y los procedentes de losestablecimientos de salud (OrganizaciónPanamericana de la Salud, OPS, 2001).
Fuente: Rivas, Francisco; 2009.
DESECHOS SOLIDOS EN PANAMA
La ANAM estima una generación de 2,600ton/día de residuos municipales en el territorionacional.
El 76% de los residuos se generan en tresprovincias: Colón, Chiriquí y Panamá.
En la Comarca Gnâbe – Buglé se generan 104toneladas diarias.
Fuente: Rivas, Francisco; 2009.
Generación de Residuos Sólidos en Kg/Hab/Día y Ton/día
Por provincia, Panamá, Año 2006
Fuente: ANAM; 2006.
DESECHOS SOLIDOS EN PANAMA
La generación per cápita nacional diaria de residuos sólidos es de 0.81
kg, mientras que en los Distritos de Panamá, Colón y San Miguelito, la
generación es de 1/kg/hab/día. Ciudad de Panamá y San José son en
centroamerica las dos ciudades con mayor tasa de generación.
Fuente: Rivas, Francisco; 2009.
FACTORES ASOCIADOS AL ALTO INDICE
DE GENERACION
Una elevada generación de residuos obedece principalmente a patronesde consumo insostenible por parte de la sociedad. Algunos de losfactores que aceleran esa insostenibilidad lo son:
OBSOLECENCIA DE LOS PRODUCTOS: Productos de bajo costo perode baja calidad pasan a ser inútiles, inservibles y obsoletos.
La sociedad se ha convertido en una de consumo sumamentealto, sobretodo de productos desechables,independientemente si son reciclables o no. En los últimos añosprincipalmente debido al uso de productos plásticos fabricados para lacomodidad del consumidor, pero que no consideran en su diseño elimpacto ambiental (ciclo de vida, LCA= Life Cycle Assessment).Ejemplos (envases, utensilios, platos, entre otros).
FACTORES ASOCIADOS AL ALTO INDICE
DE GENERACION
La población ha aumentado en forma acelerada creandouna densidad poblacional alta (por lo tanto mayorgeneración).
La comodidad impera sobre el bien colectivo y el respetoa la naturaleza.
El bombardeo publicitario contribuye a aumentar elconsumismo (“The Origin of Stuff”).
Todos estos factores han tenido un efecto detrimental en elmanejo y disposición de los residuos sólidos.
Composición física de los desechos sólidos, Distrito Capital, Panamá, 2002
La generación per cápita nacional diaria de residuos sólidos es de 0.81
kg, mientras que en los Distritos de Panamá, Colón y San Miguelito, la
generación es de 1/kg/hab/día. Ciudad de Panamá y San José son en
centroamerica las dos ciudades con mayor tasa de generación.
Fuente: APRONAD, Estudio sobre densidad, volumen y composición química de los residuos
sólidos del Municipio de Panamá, Plan de Manejo de los Desechos Sólidos para el Municipio de Panamá, JICA 2002.
FACTORES ASOCIADOS AL ALTO INDICE DE
GENERACION
VIDEO: “The Origin of Stuff”
CRISIS DE DESECHOS SOLIDOS
EN PANAMA
CRISIS DE LOS DESECHOS SOLIDOS EN PANAMA
En Panamá podría ser atribuida entre otros factores a:
La cultura del “no pago” de la tasa de aseo: Esta hace quefinancieramente el servicio de recolección, transporte y disposiciónfinal no sea costo-efectivo.
La renuencia de la población a realizar el almacenamientotemporal de la basura en el ámbito de sus domicilios (tambiéncomercios e instituciones), convirtiendo así las vías y sitios públicosen áreas de acopio.
La ausencia de planificación y escasa capacidad técnica einstitucional de los municipios para gerenciar y operar el serviciode aseo.
MARCO LEGAL EN
PANAMA
En Panamá la gestión de los residuos urbanos escompetencia exclusiva de los municipios,mientras que los residuos peligrosos son unaresponsabilidad del Ministerio de Salud(MINSA), apoyado por la Autoridad Nacional delAmbiente (ANAM).
MARCO LEGALROL DEL GOBIERNO MUNICIPAL
MARCO LEGAL
El Capítulo 2º de la Constitución Política de Panamáse dedica al Régimen Municipal.
Este capítulo contiene claramente el principio de"Autonomía Municipal” en su artículo 232.
Artículo 232: de la Constitución Política establece:
"El Municipio es la Organización Política autónoma de lacomunidad establecida en un distrito. La Organizaciónmunicipal será democrática y responderá al carácteresencialmente administrativo del Gobierno Local.”
MARCO LEGAL
La Constitución Política en Panamá atribuye a losmunicipios autonomía en el desempeño de susfunciones y señala a estos como directosresponsables de velar por la buena administraciónde los servicios e intereses de su comunidad. Elartículo 233 establece el principio de ladescentralización…
MARCO LEGAL
ARTICULO 233.de la Constitución Política: “Al Municipio, como entidad fundamental de la división político
administrativa del Estado, con gobierno propio, democrático y autónomo,le corresponde prestar los servicios públicos y construir las obras públicasque determine la Ley, ordenar el desarrollo de su territorio, promover laparticipación ciudadana, así como el mejoramiento social y cultural de sushabitantes y cumplir las demás funciones que le asigne la Constitución y laLey. El Órgano Ejecutivo garantizará el cumplimiento de estos fines, dentrodel proceso de descentralización de la competencia y función pública que elEstado panameño promoverá y realizará en base a los principios deautonomía, subsidiaridad, equidad, igualdad, sostenibilidad y eficiencia, yconsiderando la territorialidad, población y necesidades básicas de lasmunicipalidades. La Ley establecerá cómo se descentralizará laAdministración Pública y el traslado de competencia y la transferencia derecursos para el cumplimiento de esta norma”.
MARCO LEGAL
Según el Artículo 236 de la Constitución Política, el estadopodrá complementar la gestión municipal, en casos de“epidemia u otros motivos de interés general” en la forma quedetermine la Ley.
Por lo tanto, aun en situaciones de emergencia sanitariadebidas, por ejemplo, a las interrupciones del servicio derecolección o el colapso de los vertederos a cielo abierto conpotenciales afectaciones a la salud pública, los municipiosmantienen en forma exclusiva la competencia de proporcionarlos servicios de aseo.
MARCO LEGAL
La “Ley Municipal” unifica estos principios antesmencionados. En su Artículo 17, inciso 14 de la Ley Nº 106de 8 de octubre de 1973, “Sobre Régimen Municipal",modificada por Ley 52 de 12 de diciembre de 1984,establece como una de las competencias exclusivas delConcejo Municipal:
“Establecer y reglamentar el servicio de aseo urbano ydomiciliario de sus poblaciones, y procurar los mediospara el aprovechamiento de los desechos y residuos”.
MARCO LEGALROL DEL GOBIERNO CENTRAL
En su articulo 87, el Código Sanitario de la República dePanamá (Ley N° 66 de 10 de noviembre de 1947), expresaque es el Departamento Nacional de Salud Pública delMINSA a quien le corresponde desarrollar las actividades dehigiene y policía sanitaria municipal, sin perjuicio de quepueda delegar el total o parte de estas funciones en losmunicipios que se encuentren técnica y económicamentecapacitados para ello.
En su artículo 88, se señala que son actividades sanitariaslocales en relación con el control del ambiente: ... recolectary tratar las basuras, residuosy desperdicios.
MARCO LEGAL
Durante gran parte del siglo XX, el saneamiento de lasciudades de San Miguelito, Panamá y Colón, fue unaresponsabilidad primero de la AdministraciónNorteamericana del Canal y luego de una gestióngubernamental subsidiada y centralizada, la cual dioorigen a la Dirección Metropolitana de Aseo (DIMA) en1984.
Recordando, La Ley Municipal de 1973 otorgó laresponsabilidad principal en el manejo de los residuossólidos a las corporaciones municipales.
MARCO LEGAL
Esta tendencia se consolidó con la Ley N° 41 de 27 deagosto de 1999, la cual permitió transferir laadministración, patrimonio específico, operación,explotación de los servicios de aseo urbano ydomiciliario y de rellenos sanitarios, dentro de laRegión Metropolitana, que eran atendidos por laDIMA (Ministerio de Salud), a los municipios dePanamá, San Miguelito y Colón.
MARCO LEGAL
Sin embargo para el 2004, esta tendencia a ladescentralización se vio frenada al final de laAdministración de la Presidenta Mireya Moscosoen 2004, en respuesta a una gran crisis ambientalprovocada por el colapso de los sitios dedisposición final.
MARCO LEGAL
Con el Decreto Ejecutivo N° 111 de 23 de junio de1999, se consolida el proceso que otorga al Ministeriode Salud (MINSA) un rol predominante en la gestiónde los residuos peligrosos (hospitalarios, químicos).
Esta normativa es de la mayor importancia para laCiudad Colón, pues a través del comercio marítimo yla Zona de Libre Colón, ingresan residuos que puedenconsiderarse como peligrosos y que requieren de untratamiento adecuado.
MARCO LEGAL
En 1998, mediante Ley N° 41 de 1 de julio de 1998, se creó laAutoridad Nacional del Ambiente, como la Entidad AutónomaNacional rectora del Estado en materia de recursos naturales ydel ambiente.
Establece: Las estrategias, principios y lineamientos de la política nacional del
ambiente.
La organización administrativa del Estado para la Gestión Ambiental, elalcance y características fundamentales de los instrumentos para dichagestión.
Las directrices para el establecimiento de políticas ambientales en lossectores claves, y los criterios para la aplicación de incentivos ysanciones.
Decretos Ejecutivos y
Acuerdos Municipales
DECRETOS EJECUTIVOS
Desde el 2004 el manejo de los residuos ha sido regulado medianteDecretos Ejecutivos y Acuerdos Municipales, de escasa aplicaciónque ante la inefectividad de los gobiernos municipales, el GobiernoCentral se dio a la tarea de emitir para atender problemas específicoso crear un marco general para la gestión de los residuos.
De igual manera, los principales Municipios han adoptado AcuerdosMunicipales para formalizar Contratos de Concesión con operadoresprivados, y también promover el pago de la tasa de aseo.
Los Decretos, al carecer de fuerza de ley, y ser modificados oderogados por las administraciones sucesivas, no han logradosubsanar el déficit de legislación existente.
DECRETOS EJECUTIVOS
Decreto Ejecutivo No 197 de 19 de agosto de 1996. Porel cual se crea la “Red Nacional de Residuos Sólidos”.
Uno de los mas importantes decretos lo es el DecretoEjecutivo No. 34 de 26 de febrero de 2007, "Por el cualse aprueba la Política Nacional de Gestión Integral deResiduos No Peligrosos y Peligrosos, sus principios,objetivos y líneas de Acción".
JERARQUIAS DE MANEJO DE
DESPERDICIOS SOLIDOS
TRANSPORTE MANEJODISPOSICION
Manejo de desechos sólidos
SWM se refiere a la disciplina referente al transporte, proceso ydisposición de los desechos sólidos en un manera ambiental yeconómicamente sostenible:
Es función de:
Política
Geografía
Economía
Salud publica
Sociología
Ingeniería
Es decir corresponde a la combinación de diversas áreas de la ciencia.
JERARQUIA OPTIMA PARA EL SWM
La EPA integra y enfoca la jerarquía para el Manejo de DesechosSólidos (SWM) desde 1989 en tres puntos:
Reducción de la fuente (prevención de desechos)
Reuso-Reciclaje
Disposición
Recuperación de
energía como alternativa
JERARQUIAS ACTUALES Y OPTIMAS EN
EL MANEJO DE DESPERDICIOS SOLIDOS
Reduction
Recycling
15%
Landfill Disposal
85%
Reduction
Reutilization & Recycling
Energy Recovery
Landfill Disposal
Manejo de Desperdicios
Sólidos Actual en PR
Jerarquía Optima para
el Manejo de
Desperdicios Sólidos
Reducción de la fuente
La reducción de la fuente conocida como prevención de contaminaciónse enfoca en:
Reducir la cantidad y toxicidad antes de ingresar al sistema demanejo de desechos sólidos (SWM).
El diseño de productos o empaques para reducir la cantidad otoxicidad de los materiales utilizados y poderlos hacer de reuso fácil(LCA: Análisis de ciclo de vida).
Reutilizando productos o empaques por ejemplo botellasreciclables, madera reutilizables, y reacondicionando barriles ydrums.
Reducción de la fuente
Aumentando la vida útil de productos como las gomas deautomóviles para disminuir la necesidad de producción y porlo tanto disposición de las mismas.
Utilizando empaque que reduzcan la cantidad de daño.
Manejo de desechos orgánicos (restos de comida, podas) através de compostas en sitio o alternativas de disposición.
Reciclaje
En el año 2007 los Programas de Reciclaje (SWM) en los EU incluyendo compostaje comunitario recobraron un 32% (Aprox. 68 millones de ton)
Estos programas incluyeron:
Programas de recolección,
Operaciones de compra de material (incentivo $)
Caso de Brazil (por una lb un almuerzo para indigentes)
Sistemas de deposito en contenedores.
Reciclaje
Centros de recolección incluyen:
Tiendas de comestibles.
Organizaciones
Centros de acopio
Universidades
Centros municipales
Centros de pago (Incentivos $)
Pago a individuos, pequeños negocios, organizaciones caritativas para materialesreciclados.
Centros de recolección de latas de aluminio, agentes de recolección de papel,centros de recolección de chatarra metálica, transportistas de desechos, etc.
Reciclaje
Sistemas de deposito:
Por ejemplo en este tipo de sistema el consumidor paga un deposito a la horade comprar el bien (puede ser un refresco) y este deposito le funciona o esvalido cuando vuelva a comprar de nuevo el bien material.
9 estados tienen este sistema y varios países a nivel mundial: Connecticut, Delaware, Iowa, Maine, Massachusetts, Michigan, New York, Oregon, and Vermont.
En California el programa aplica pero el consumidor tiene el beneficio que no paga el deposito.
RECICLAJEVENTAJAS
Más rápido
Más barato
Promueve el empleo
Más amigable al ambiente
Modelo sustentable
RECICLAJEDESVENTAJAS
Sujeto a las fluctuaciones del mercado
Falta de mercados locales
Necesita programa de educación
No hay Autoridad Legal de agencias federales para exigir este tipo de programas.
Falta de compromiso por parte del gobierno
Disposición Final
Sistema de Relleno Sanitario
Un Sistema de Relleno Sanitario puede ser definidocomo “Cualquier instalación o parte de ella, en la que sedisponen desperdicios sólidos no peligrosos opeligrosos.
Dicha disposición se realiza mediante el esparcimientode capas. Cada una es compactada al volumen practicomas pequeño y separada por la aplicación diaria dematerial de relleno a material alterno aprobado, parareducir al mínimo los riesgos a la salud, la seguridadpublica y el ambiente, y minimizar lo que seadesagradable a los sentidos humanos”.
Sistema de Relleno Sanitario
La reglamentación (p.e. federal y estatal en Puerto Rico),es un factor importante en el manejo de los residuossólidos y determinante en identificar cual instalación semantiene operando y cual cierra.
Esta reglamentación debe establecer los criterios deconstrucción, operación y cierre de los SRS. En los Estados Unidos de Norteamérica, la reglamentación
principal que aplica a los SRS es el subtitulo D (40 CFR 258) del“Recovery Conservation Act” (RCRA) de la Agencia deProtección Ambiental (EPA). Esta reglamentación establece loscriterios de construcción, operación y cierre de los SRS.
CLASIFICACION DE SISTEMAS DE RELLENO SANITARIO
Respecto a los rellenos sanitarios, estos pueden ser clasificados
acorde a los siguientes criterios:
1. El tipo de desecho que estos reciben
2. La construcción física y localidad del relleno sanitario
El sistema “California systems (1984)” es la clasificación mas
común de este tipo de sistemas. Y los clasifica en tres clases
(Clases I, II and III)
Clase I: Sistemas de rellenos sanitarios para desechos sólidos
peligrosos (secure landfills)
Estos reciben materiales primariamente peligrosos.
CLASIFICACION DE SISTEMAS DE RELLENO SANITARIO
Tienen requerimientos de diseño especiales que incluyen:
1) Sistemas de liners (forros especiales)
2) Acceso al sitio limitado
3)Una serie de procedimientos de operación segura.
Ocasionalmente diseñados como mono-rellenos (p.e. reciben un
solo tipo de desechos tóxicos).
Este tipo de rellenos Clase I no son muy comunes, lo cual implica
que muchos de los desechos tóxicos peligrosos no son dispuestos
en sitios seguros.
Sitios “SUPERFUND” están siendo creados (pero son menos
frecuentes)
CLASIFICACION DE SISTEMAS DE RELLENO SANITARIO
Clase II: Rellenos sanitarios diseñados
Reciben desechos no peligrosos los cuales tienen la posibilidad de
descargar sustancias en exceso de los estándares de calidad de
agua.
Un tipo únicamente de desecho usualmente:
(p.e, materiales de construccion, productos de madera)
Clase III: Sistemas de relleno sanitario municipales (MSW)
Estos reciben desechos sólidos con un máximo permitido de
desechos peligrosos
La operación es menos exigente que en clase I pero se mantiene el
diseno ingenieril.
Muchas veces reciben lodos de sistemas de tratamiento.
RECUENTO DE REQUISITOS FEDERALES ACTUALES PARA LA APERTURA DE UN RELLENO SANITARIO
No puede ubicarse amenos de 10,000 pies deun aeropuerto.
No puede estar ubicadoen humedales.
No puede estar en áreasinundables.
No puede ubicarsedentro de 200 pies defallas sísmicas.
No puede ubicarse enterrenos inestables.
No puede ubicarse enáreas cársicas.
EJEMPLO DE VARIABLES QUE
AFECTAN LA INSTALACION DE UN
NUEVO RELLENO SANITARIO
MALAS PRACTICAS EN LA PLANIFICACION
VARIABLES QUE AFECTAN LA CREACION DE NUEVOS VERTEDEROS (USEPA, 2010)
Tomado de USEPA (2010), Region Caribe
SITIOS APTOS PARA INSTALACION DE UN NUEVO VERTEDERO
VERTEDEROS COMO ALTERNATIVA
Los lixiviados de vertederos de basura doméstica pueden ser tan omás tóxicos que los lixiviados de los vertederos de sustanciaspeligrosas.
El Dr. Kirk Brown y el Dr. K.C. Donnelly, investigadores de laUniversidad de A & M, en Tejas, compararon lixiviados de basuradoméstica con los de vertederos industriales y con el del célebreLove Canal y concluyeron que:
"...Existe amplia evidencia de que los lixiviados de basuradoméstica contienen sustancias tóxicas en suficienteconcentración para ser potencialmente tan peligrosos como loslixiviados de vertederos industriales”
Kirk Brown, Phd et al., An Estimation of the Risk Associated with the Organic Constituents of Hazardous and
Municipal Waste Landfill Leachates,“; citado por Juan Rosario, Mision Industrial 2010
REQUISITOS DE CONSTRUCCION Y OPERACION BASICOS DE UN VERTEDERO
Membranas dobles
Sistema de recolección y tratamiento dejugos de lixiviación.
Pozos de monitoria.
Control de aguas de escorrentía.
Rasante final para que el agua de escorrentía fluyafuera del relleno sanitario.
Cubierta diaria.
REQUISITOS DE CONSTRUCCION Y OPERACION BASICOS DE UN VERTEDERO
Seguridad financiera.
Sistema de detección de desperdiciospeligrosos.
Recuperación de gas.
Cubierta final.
Mantenimiento
Monitoreo, 30 AÑOS (Luego de clausura)
Alternativas al Manejo de
Desperdicios Sólidos
YAUCO, PR
OPERACIONVERTEDERO PRIVADO
Áreas de Disposición
Área de Disposición General :
En esta área de SRS se disponen rutinariamente los desperdicios
sólidos residenciales y comerciales que llegan a las facilidades
diariamente. Esta área requiere cubierta diaria al final del día
operacional.
Área de Segregación de Material Vegetativo y Paletas de Madera
En esta área se depositan desperdicios de patio tales como:
ramas y troncos. Estos desperdicios son triturados y
trasportados a una facilidad de composta.
Área de Disposición de Chatarras (White Good)
En esta área se depositan lavadoras (sin motor), neveras
(sin compresores) estufas y pedazos de automóviles.
Periódicamente un compañía dedicada al reciclaje de
metales recoge estos desperdicios para su procesamiento.
Área de emergencia
Esta área esta ubicada en un lugar accesible en las
cercanías de la entrada y se utiliza solamente en casos de
emergencia o cuando las condiciones del tiempo no
permitan el acceso a otras áreas.
Método de Disposición
Los desperdicios se disponen mediante el sistema deceldas. Según sea necesario se construye una celda deunos 100 pies de ancho donde sistemáticamente sedepositan los desperdicios hasta alcanzar una altura de 10a 12 pies aproximadamente. Estos desperdicios soncubiertos diariamente (luego de concluir las labores deldía).
A medida que los camiones van entrando al SRS, estos seidentifican y se registran en el área de recibo. En la hojade registro se anotan datos como: hora de entrada,volumen, tipo de desperdicio y lugar de procedencia.Luego de registrarse los camiones se dirigen al área activade disposición
Método de Disposición
En esta área el chofer recibe instrucciones por parte delalineador o “spotter” sobre donde debe ubicarse pararealizar la descarga.
Una vez los desperdicios son dispuestos en el áreaprovista, estos son esparcidos hasta formar camadas deaproximadamente dos pies de espesor y compactadosmediante varios pases del compactador sobre estos. Luegode ser compactados todos los desperdicios recibidos en eldía, los mismos son cubiertos con material de cubiertadiaria regular.
El material de cubierta también es compactado por elcompactador en capas mínimas de 6 pulgadas de espesor.
Método de Disposición
Este proceso de disposición, cubierta y compactación se
repite diariamente en una progresión de celdas adjuntas.
Un conjunto de celdas forman una terraza, la cual es
nivelada para promover un drenaje adecuado y evitar la
acumulación de aguas de lluvia y la posible erosión del
terreno.
Controles Ambientales
Control de lixiviados› Recolección de los lixiviados dentro de la celda de
disposición.
Control de aguas de escorrentía pluvial› charcas de retención/sedimentación. Un sistema de zanjas
o canales ubicadas en el contorno de la instalación llevanel agua de escorrentía hacia cada una de las charcas,controlando así que sedimentos salgan de la facilidad.
Control de gases› la concentración de gas metano no exceda del 25% de su
nivel máximo de explosividad (LEL) en las estructuras dela instalación, según establecido en la Regla 401.5(A) Y(B) del RMDSNP. El tipo y la frecuencia de medición sedetermina basado en las condiciones de suelo y lascondiciones hidráulicas alrededor de la instalación.
Controles Ambientales
Control de erosión
Las medida de control de erosión son especificadas en el Plan CES de la instalación.
Monitoreo de aguas subterráneas
Sistemas de pozos gradiente arriba y abajo. Las aguas son muestreadas semestralmente.
VERTEDEROS
MUNICIPALES EN PANAMA
CERRO PATACON
CERRO PATACON
CERRO PATACON
CERRO PATACON
CERRO PATACON
CERRO PATACON
QUEMA DE DESPERDICIOS
SOLIDOS COMO ALTERNATIVA
QUEMA DE DESPERDICIOS SOLIDOS
“Voceros del Gobierno de Panamá han informado que unaComisión de Alto Nivel prepara un proyecto para instalar en elpaís una “Red” de incineradores en el territorio nacional, comoalternativa para la disposición final de los residuos sólidos. Elanuncio se produce, en momentos en que el país se encuentravirtualmente inundado de basuras, configurando una situacióncrítica para la salud de la población”.
Abril 12, 2010
QUEMA DE DESPERDICIOS SOLIDOS
Hay cuatro tecnologías para la quema de desperdicios sólidos:
1. Quema de masa (“mass burn”). Es la tecnología más simple y máscomún. Genera cerca de siete mega watts por cada 100,000toneladas de desperdicios.
2. ”Fluidized Bed Combustion”. Antes de incinerar la basura loscomponentes no combustibles se remueven. Lo sobrante sedeposita en una capa de arena y dolomita. Luego se introduce airepara mejorar la eficiencia en la combustión y generar más energíapor tonelada. Esta tecnología no ha sido probada a escala comercial.La ciudad de Berlín tuvo que cerrar un incinerador de este tipo porproblemas de seguridad.
QUEMA DE DESPERDICIOS SOLIDOS
CONTINUACION: Hay cuatro tecnologías para la quema dedesperdicios sólidos:
3. Pirólisis. No se ha usado mucho en el tratamiento de desperdiciosmunicipales. La basura no tiene que ser clasificada, pero se tieneque compactar. Este tratamiento lleva a costos más altos y al uso demás energía. En ausencia de oxigeno.
4. Gasificación. La basura se calienta en una atmósfera de pocooxígeno y se producen gases con bajo contenido de energía. Estosse queman en una turbina. Hasta ahora se han construido pocasplantas de pirólisis y gasificación y su viabilidad comercial aún no hasido probada.
QUEMA DE DESPERDICIOS SOLIDOS
Cámaras de Conversión por Plasma (CCP), utilizando la tecnologíadel “arco de plasma”.
Este gas que se usa para producir el Plasma es aire tomado de laatmósfera, mediante el cual se hace pasar el aire través de un campoeléctrico para ionizarlo y llevarlo al “estado de Plasma”, el cualconduce electricidad.
La intensidad del Plasma alienta y separa las uniones moleculares“disociación molecular” y reduce todas las moléculas a los átomosque las componen. Los átomos que se disocian en estado sólidoalcanzan reducción volumétrica de hasta 600 a 1. Los átomos que sedisocian en gas se incorporan al Gas de Síntesis al que denominanGas Convertido por Plasma (GCP).
QUEMA DE DESPERDICIOS SOLIDOS
EFECTOS DE LA QUEMA DE DESECHOS SOLIDOS
Además de energía, la quema de desperdicios produce los siguientestipos de cenizas:
a. Cenizas que al final son depositadas en vertederos. Éstas seacumulan en la base del incinerador. Cerca del 25% del peso de labasura es de este tipo de ceniza.
b. Polvo fugitivo (“fly ash”). Parte de este polvo se recoge en lachimenea de gases.
Estos desperdicios contienen dioxinas, gases ácidos, óxido denitrógeno y metales pesados.
EVIDENCIA DE EFECTOS NEGATIVOS
Diversos estudios que han analizadoexhaustivamente a los incineradores porgasificación, pirólisis y plasma encontraron queéstos ofrecen pocos o ningún beneficio encomparación con los incineradoresconvencionales (hornos de incineración en masa).Incluso representan una inversión más riesgosaaún.
INCINERACION COMO SOLUCION?
Según sus proponentes los incineradores:
Destruyen la basura
Son seguros
Producen energía
Son económicamente viables
Son la solución del futuro
INCINERACION COMO SOLUCION?
La materia no puede ser creada ni destruida.Todo lo que entra en un incinerador sale denuevo al ambiente ya sea como residuo o comoemisiones líquidas y gaseosas.
Citado por Juan Rosario, COHEMIS 2010.
ESTRATEGIAS
“Source reduction, recycling, and waste-to-energy are complementary parts of an integrated waste management system.”
United States Environmental Protection Agency,Region 2, 2007 Waste-to-Energy Conference
SON VIABLES ENERGETICAMENTE?
En el 2002 la planta de Thermoselect enKarlsruhe, Alemania usó entre 15 y 20 millonesde metros cúbicos de gas natural y no vendió niun solo kilovatio de electricidad a la red.
Según un estudio de un consultor de la EPA aúncuando un incinerador funcionara muy bien yfuera muy eficiente solo podría recuperar el 25%de la energía que contienen los materiales
Citado por Juan Rosario, COHEMIS 2010.
SON COSTO-EFECTIVOS?
El último incinerador construido en Holandacostó $600,000,000.00
La planta gasificadora de Karlsruhe costófinalmente cerca de $500,000,000.00 y despuésde 2 años ya la habían cerrado.
Citado por Juan Rosario, COHEMIS 2010.
SON COSTO-EFECTIVOS?
Usando como referencia lo ocurrido enAlemania. La planta gasificadora propuesta paraCaguas costaría más de $400,000,000.00 (CARIBE
WASTE Y EL PROCESO THERMOSELECT, 2,000 TON/dia,pirolisis y gasificacion).
Todas los contratos de las plantas incineradorastiene una claúsula de PONGA O PAGUE.
SON SEGUROS?
Todos los incineradores emiten sustanciaspeligrosas entre estas:
Metales pesados como mercurio, plomo,arsénico, cadmio, etc.
Productos de combustión incompleta comodioxinas, furanos y PCBs.
Citado por Juan Rosario, COHEMIS 2010.
REGULACIONREQUISITOS FEDERALES PARA INSTALACIONES QUE
CONVIERTEN LA BASURA EN ENERGIA
PERMISO DE DESCARGA EPA
Permiso Federal de Descarga (NPDES), si descarga a un cuerpo de agua.
AAA
Permiso de Pretratamiento (si descarga al sistema sanitario).
REGULACIONREQUISITOS FEDERALES PARA INSTALACIONES QUE
CONVIERTEN LA BASURA EN ENERGIA
Permiso de Prevención de DeterioroSignificativo de Calidad de Aire.
Normas para Fuentes Nuevas de Emisión
Este permiso aplica cuando la empresa proponeestablecerse en una cuenca aérea que cumple conlas normas federales de calidad de aire y es unafuente mayor de emisión*.
REGULACIONREQUISITOS FEDERALES PARA INSTALACIONES QUE
CONVIERTEN LA BASURA EN ENERGIA
*Fuente Mayor de emisión.
Emisión igual o mayor a 100 toneladas/año decontaminantes criterio y si están en la lista de 28categorías de fuentes.
Emisiones igual o mayor a 250 toneladas/año decontaminantes criterio, si no están en la lista
RAZONES EN CONTRA DE LA
INCINERACION
10 RAZONES EN CONTRA DE LA INCINERACION
RAZON 1: Contaminan a las personas y al ambiente
RAZON 2: Los límites de emisión no garantizan quelas emisiones sean seguras.
RAZON 3: Tienen antecedentes nefastos, plagadosde problemas operativos y clausuras.
RAZON 4: Son incompatibles con la prevención, lareutilización, el reciclaje y el compostaje.
RAZON 5: Son costosos y representan un riesgofinanciero
10 RAZONES EN CONTRA DE LA INCINERACION
RAZON 6: La incineración con recuperación de energía esun derroche de energía.
RAZON 7: Agotan los recursos y dañan el ambiente demodo irreversible.
RAZON 8: Contribuyen al cambio climático y atentancontra las soluciones climáticas.
RAZON 9: Requieren grandes inversiones pero generanpocos puestos de trabajo encomparación con el reciclaje y el compostaje.
RAZON 10: La incineración es evitable e innecesaria
RECICLAJE DE BIOSÓLIDOS MUNICIPALES
POR MEDIO DE PROCESO DE APLICACIÓN
AL TERRENO
GENERACION DE BIOSOLIDOS EN PR
BENEFICIOS
Fertilizante agrícola
Acondicionador de suelo
Prevención de erosión del suelo
Fertilización de cultivos forestales
Reduce espacio en vertederos
Puede ser compostado
Usos para paisajismo y jardinería
ETAPAS DE PROCESO APLICACIÓN DE BIOSÓLIDOS AL TERRENO, BARCELONETA
ESQUEMA DE IMPLEMENTACION
DESVENTAJAS DEL PROCESO
Metales y patógenos en el cieno, monitoria del agua
subterránea y superficial, suelos, vegetación.
El grado de riesgo depende directamente de la calidad de los
cienos, la forma en el que el cieno es procesado y como el
suelo inyectado es manejado durante y antes de la aplicación.
Se recomienda pre-tratamiento de los desperdicios entrando a
las plantas debido a la variedad y cantidad de desperdicio
industrial que fluye en los sistemas. Estos programas pueden
contribuir efectivamente a reducir el contenido de metales en
el cieno.
VENTAJAS DEL PROCESO
Busca el beneficio de reciclar las propiedades del suelo mejorando los
constituyentes y/o minerales que absorben los cultivos en la agricultura.
Provee una forma de reciclar nutrientes y retornarlos al suelo de manera
segura.
Agricultores se pueden beneficiar de la aplicación de los biosólidos a
través de la reducción de costos en fertilización.
Aumenta el espacio poroso disponible para el crecimiento de las raíces y
permite la entrada de agua y aire en el suelo.
Utilización inmediata de los biosólidos.
MANEJO DE GOMAS USADAS Y TRATAMIENTO COMO ALTERNATIVA
CONTEXTO
La demanda de la sociedad para lograr una gestiónmás sostenible de los neumáticos usados ha creadoimportantes oportunidades de negocio para lospropietarios de las tecnologías que puedentransformar los neumáticos usados en materiasprimas útiles, energía o productos alternativos.
CONTEXTO
En el mundo se generan más de 1,000 millones deneumáticos usados, generando 13,5 millones de toneladasanuales de residuos.
Atraídos por esta oportunidad, numerosas empresas deingeniería, académicos y contratistas han desarrollado unamplio abanico de enfoques para la correcta gestión de losneumáticos usados.
Recauchado con el fin de prolongar la vida útil de un neumático.
Quema de los neumáticos para obtener energía.
Reutilización de los neumáticos para diversos usos en la ingeniería civil, como terraplenes y protecciones en los muelles de los puertos.
OPCIONES
Trituración mecánica dirigida a hacer más fácil su eliminación oa fabricar productos de bajo valor (REMA Inc de Puerto Rico,Caguas).
Procesado químico para desvulcanizar la matriz de caucho conel fin de obtener nuevo látex para su uso en la fabricación denuevos productos.
Granulado, en algunos casos en condiciones criogénicas, ymolienda para producir un amplio abanico de productoscomerciales.
Tratamiento térmico, especialmente mediante pirólisis, paraobtener materiales secundarios, como negro de carbón ycarbón activado.
ALTERNATIVA PARA TRATAMIENTO DE AGUAS
Metales pesados
En Puerto Rico, los problemas principales de contaminación pormetales pesados (principalmente por Pb, Cu, Zn) han sido reportadosen efluentes provenientes de plantas de tratamiento de aguasresiduales, acabado de metales y plantas de manufactura de circuitosde impresoras.
Desechos generados por gomas en PR
Cerca de 4 millones de gomas son descartadas anualmente en PuertoRico, de ellas aproximadamente 800,000 gomas son reusadas cadaaño, y las restantes son enterradas en SRS, apiladas o ilegalmentebotadas.
PRIMERA CARRETERA VERDE