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Manual De Minería De Vertederos Municipales Avanzada
Manual De Minería De Vertederos Avanzada
Índice de Contenidos
Introducción
Hoja 1: Concepto Minería de Vertederos
Hoja 2: Oportunidades y Retos
Hoja 3: Procesos y Tecnologías
Hoja 4: Investigación del Terreno
Hoja 5: Métodos Analíticos
Hoja 6: Análisis Coste-Beneficio
Hoja 7: Herramienta de Apoyo en la Decisión
Hoja 8: Estudios de Caso
Apéndice 1: Muestreo y Selección de Muestras
Apéndice 2: Caracterización de Muestras
Información de Contacto
1
Introducción
Durante décadas los vertederos han
supuesto una solución económica para
deshacerse de residuos. Se estima que en
la UE existen entre 150.000 y 500.000
vertederos municipales activos o históricos.
Aproximadamente el 90% de estos
vertederos no cumplen las condiciones
sanitarias adecuadas, precediendo a la
entrada en vigor de la Directiva de 1999 de
vertederos en la UE. Estos vertederos a
menudo carecen de protección
medioambiental y requieren de importantes
medidas para evitar problemas
medioambientales y de salud. Suelen estar
llenos de residuos sólidos urbanos e
incluyen residuos que hoy en día se
reciclan (p. ej., aluminio y plásticos) en vez
de seguir siendo acumulados.
Por tanto, los vertederos municipales, y
particularmente los vertederos “no
sanitarios” suponen una amplia y no
explotada fuente de materiales valiosos.
Recursos agotables como materias primas
secundarias (MPS), materias primas
fundamentales (MPF) y metales de la
tierra raros se encuentran enterrados en
nuestros vertederos. Se estima que la
cantidad de cobre enterrado en los
vertederos de todo el mundo equivale en
tamaño a las actuales reservas. Estos
recursos actualmente se obtienen desde el
exterior de la UE, sufren una gran demanda
y se están volviendo más escasos
El concepto de Minería de vertedero
avanzada (ELFM) aprovecha este fondo de
recursos. Mediante la excavación de los
vertederos, la recuperación de materiales y
su venta, podemos introducir de nuevo
residuos en los ciclos de materia prima
en consonancia con la economía circular.
A la vez, se liberan terrenos para otros
usos como por ejemplo urbanización. ELFM
representa la gestión de residuos
sostenible gracias a la reducción de la
reserva de residuos y su transformación en
productos mediante la recuperación,
reciclado y reúso.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada
Introducción
Figura 0.1: Landfill Site
Este manual resume la información
necesaria para aprovechar mejor esta
oportunidad. Se presentará un
resumen del concepto ELFM y sus
causas ( Hoja 1 y Hoja 2); los
procesos y tecnologías involucradas
(Hoja 3); pasos iniciales para empezar
la exploración y planificación (Hoja 4 y
Hoja 5); análisis financieros y
medioambientales y herramientas de
apoyo a la decisión (Hoja 6 y Hoja 7);
y casos de estudios de proyectos en
Europa (Hoja 8).
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2
1. El Concepto de Minería de Vertedero Avanzada
El concepto de Minería de vertedero
avanzada (ELFM) fue desarrollado por
primera vez en Israel en 1953 como una
manera de obtener fertilizantes para
huertos. Sin embargo, el concepto no fue
utilizado de nuevo hasta la década de
1990, donde surgió un interés considerable
debido a una legislación medioambiental
más estricta y a la necesidad de más
superficie. El interés en el concepto ha
aumentado rápidamente en los últimos
años por la disminución de recursos
limitados. Nuevas tecnologías han
permitido que la mezcla de residuos se
pueda separar y procesar para producir
materiales comercializables de alta calidad
y energía verde
El objetivo fundamental es la recuperación
de recursos vertidos y su introducción en el
ciclo de materiales como materias primas
secundarias (MPS), actuando como una
fuente de materiales para producción
primaria frente al agotamiento de recursos.
La extracción de materiales vertidos
también puede ser integrada con medidas
para la rehabilitación y cuidado posterior
para controlar las consecuencias
medioambientales del vertedero. Además,
el ELFM también puede facilitar la
recuperación de energía y de superficie
para desarrollo urbano. Los residuos que
en el futuro no puedan ser realmente
transformados serán almacenados de
manera sistemática para su valorización
cuando la tecnología y la viabilidad
económica lo permitan.
Figura 1.1 Resumen conceptual de los
procesos de LFM y ELFM .
Manual de Minería de Vertederos Avanzada El Concepto de Minería de Vertedero Avanzada
Minería de vertedero (LFM - Landfill
Mining) puede ser definida como “un
proceso para la extracción de minerals y
otros recursos naturales sólidos a partir
de materiales de deshecho que
previamente se han enterrado en la
tierra”. Se refiere al campo emergente
de exploración y extracción de
materiales deshechados.
Minería de vertedero avanzada
(ELFM - Enhanced Landfill Mining)
puede ser definida como “la
preparación segura, excavación y
valorización integrada de flujos de
residuos almacenados (históricos y/o
futuros) tanto de materiales (Waste-to-
Material, WtM) y energía (Waste-to-
Energy, WtE) utilizando tecnologías de
transformación innovadoras y
respetando los más rigurosos criterios
sociales y ecológicos.”
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3
Generalmente, los residuos son excavados
de los vertederos y separados en
fracciones. Parte de estos residuos
pueden ser reusados o reciclados
directamente en materiales (WtM) y
vendidos para manufactura, reemplazando
recursos primarios.
Otros residuos en cambio deben ser
procesados antes de que puedan ser
comercializados. Residuos combustibles
son convertidos térmicamente en
energía verde (WtE). Los residuos que
todavía no pueden ser valorados pueden
ser sistemáticamente realmacenados
para su uso en el futuro.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada El Concepto de Minería de Vertedero Avanzada
Figura 1.1: Resumen de los conceptos LFM y ELFM (www.EURELCO.org)
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4
2. Oportunidades y Retos
Existen una serie de factores políticos,
sociales y de mercado a favor del ELFM.
El concepto está alineado con las
Directivas de la UE, incluyendo el ascenso
de la jerarquía de residuos hacia prácticas
más sostenible y la creación de una mayor
economía circular. Los conceptos clave
de la UE, junto con otros factores
relacionados con el ELFM, serán descritos
en esta sección.
Las políticas de gestión de residuos han
evolucionado rápidamente en tiempos
recientes, como se muestra en la Figura
2.1. Existen dos Directivas de la UE
esenciales que han influenciado de manera
importante la gestión de los residuos, la
Directiva de Vertederos (UE 1999) y la
Directiva Marco de Residuos
(2008/98/EC). Ambos ponen énfasis en la
reducción de impactos negativos de las
actividades en los vertederos tanto en la
salud humana como en el medioambiente.
Promueven una transición desde el
almacenamiento de residuos hacia una
gestión de residuos y materiales más
sostenible.
Este cambio de orientación impulsa las
prácticas en la gestión de residuos hacia la
identificación de nuevas oportunidades
para recuperar materiales, a la vez que
sanea el terreno para revertir los impactos
medioambientales, todo lo cual se consigue
mediante ELFM.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada
Oportunidade y Retos
2.1.1. Directivas de Gestión de Residuos en La UE
Figura 2.1: Linea temporal de legislación
2.1. Factores Políticos
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2.1.2. Jerarquía de Residuos
Figura 2.2: Jerarquía de Residuos
La eliminación de residuos en vertederos
supone una enorme pérdida de eficiencia
en el uso de materiales y un impacto en la
salud humana y en el medioambiente.
Como resultado, una prioridad fundamental
para la UE es el paso del vertido y
almacenamiento de residuos en
vertederos hacia prácticas más
sostenibles. La jerarquía de residuos
(Figura 2.2) pone énfasis en la reducción
de residuos y el mantenimiento de
materiales como productos para
incrementar la sostenibilidad. Se elegirá
la opción más sostenible. Elusión del
residuo, seguida de la reutilización,
reciclado y la recuperación son las
opciones recomendadas. El
almacenamiento de residuos, siendo la
opción menos sostenible, debe ser utilizada
sólo como último recurso.
Este concepto se ha convertido en un
requisito legal para todos los países
miembros de la UE como base para su
política de residuos. El resultado es una
reducción de la producción de residuos y
un paso hacia programas de reciclaje y
separación de residuos. ELFM está en
consonancia con este concepto al convertir
residuos en productos, ascendiendo en la
jerarquía de residuos.
La llamada economía circular se ha
convertido en la base conceptual central
para una serie de políticas de la UE. En el
pasado la producción ha seguido un
modelo de economía principalmente
linear de obtener, fabricar y desechar
(Figura 2.3).
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Oportunidades y Retos
2.1.3. Economía Circular
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Figura 2.3: Economía linear versus economía circular
Sin embargo, esto ha traído como
consecuencia una abundancia de residuos
y el agotamiento de materias primas finitas,
incluyendo materias primas fundamentales
(MPF) y materias primas secundarias
(MPS), poniendo en peligro las
manufacturas y actividades industriales de
Europa. La economía circular reemplaza
este modelo con otro en el que los recursos
circulan por la economía con un gran valor.
Los productos, en los que se han invertido
materias primas y energía son reciclados y
reusados. Esto reduce tanto la producción
como la necesidad de materia prima finita.
Para conseguir una economía circular en
las prácticas de gestión de los residuos
debe llevarse a cabo un enfoque de ciclo
de vida (Figura 2.4). Esto se puede
conseguir eliminando la producción de
residuos y promocionando el reciclaje y
reutilización.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Oportunidades y Retos
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Figura 2.4: Economía circular—un sistema industrial (fuente www.ellenmacarthurfoundation.org/circular-economy/interactive-diagram)
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Oportunidades y Retos
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2.2.1. Precio/Cuota de Mercado de Materias Primas Fundamentales y Secundarias
2.3. Factores Sociales
2.3.1. Suelo
ELFM ofrece el beneficio añadido de
reintroducir materiales previamente
eliminados en el ciclo, lo que se denomina
cerrar el ciclo. Esto reduce los efectos de la
anterior economía lineal y reduce aún más
la necesidad de utilizar recursos finitos, al
proporcionar una fuente de materiales
finitos que luego pueden continuar
recirculando dentro de la economía.
La globalización, el aumento de los niveles
de consumo y las economías emergentes
(como China e India) han generado
preocupaciones crecientes sobre la
disponibilidad de ciertas materias primas.
Los recursos son finitos y se agotan
rápidamente; mientras tanto, la demanda
es cada vez mayor. El resultado es una
tendencia general de
aumento en el valor
de la materia prima,
y dramáticas
escaladas y
fluctuaciones de
precios. El
suministro de la
mayor parte de
materias primas
fundamentales
(MPF) de la UE
procede de países
no pertenecientes a
la UE, lo que pone
en riesgo las
actividades
manufactureras e industriales dentro de la
UE .
Todos estos factores impulsan :
1. La necesidad de nuevas fuentes de
materias primas; y
2. La necesidad de que la UE reduzca su
dependencia de las importaciones
mundiales de dichos materiales y sea
más independiente.
ELFM puede jugar un papel enorme en el
logro de estos objetivos. Los materiales
recuperados mediante ELFM representan
una nueva fuente de materias primas
dentro de la UE .
Como resultado del rápido crecimiento de
la población, la demanda de suelo ha
Figura 2.5: Crecimiento de la población en la UE 1960-2016 (a 1 de enero, millones de personas) (Eurostat, 2016)
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Oportunidades y Retos
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2.2. Factores de Mercado
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2.5. Perspectiva Futura
La Comisión seguirá examinando la
viabilidad de proponer un marco regulador
para la ELFM a fin de permitir la
recuperación de materias primas
secundarias que están presentes en los
vertederos existentes. Para el 31 de
diciembre de 2025, los Estados miembros
deberán mapear los vertederos existentes
e indicar su potencial para mejorar la
ELFM y compartir información.”
2.6. Conclusiones
2.4. Posibles Dificultades
aumentado dramáticamente, en particular
para el desarrollo urbano (Figura 2.5). Esto
ha producido un rápido aumento del valor
del suelo. Mientras que la rehabilitación del
sitio reutiliza el suelo, ELFM recupera el
suelo a un valor superior por cuanto que
puede ser utilizado para desarrollos
urbanos necesarios .
A pesar de los factores del ELFM ya
mencionados, hay algunas barreras que
conviene considerar :
1. A menudo hay resistencia social al
ELFM debido a sus actividades de
excavación
2. Inicialmente ELFM puede causar
contaminación local a pesar de otros
beneficios ambientales mayores
3. Actualmente no se suele producir una
viabilidad económica para el
operador/propietario del vertedero, por
lo que el conjunto global de beneficios
sociales, ambientales y económicos
deben internalizarse y traducirse en
beneficios para el operador a través de
la políticas
4. La política actualmente ve a los
vertederos como destino final del
vertido; esto es contradictorio con la
visión ELFM de los vertederos como
almacenamiento temporal de residuos
para su futura valorización. Esto supone
un cuello de botella para el ELFM, ya
que cualquier residuo que vuelve al
vertedero se grava de nuevo. Por lo
tanto, la política actual está gravando
dos veces el mismo residuo .
A pesar de las dificultades descritas, la UE
ha votado recientemente incluir el ELFM en
la Directiva de vertederos de la UE :
Por tanto los obstáculos y los cuellos de
botella relacionados con la política actual
de la UE se están abordando y se
modificarán en un futuro muy cercano.
También es posible que se agreguen más
elementos políticos que promuevan la
ELFM, incluida la generación de incentivos
económicos para tales actividades .
En general, ELFM tiene el potencial de
aliviar muchos problemas importantes
asociados con la economía, el medio
ambiente y la sostenibilidad de los
recursos. Está impulsada por las actuales
Directivas de la UE, abarca sus objetivos
generales y será promovido por futuras
enmiendas a la Directiva .
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Oportunidades y Retos
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En las últimas décadas han surgido
nuevas tecnologías que permiten la
valorización de residuos heterogéneos
mediante la separación de desechos
mixtos y el tratamiento de diferentes flujos
de desechos. Los desechos se procesan
para producir materiales (Waste-to-
Material, WtM) o energía (Waste-to-
Energy, WtE). Esta sección proporcionará
una visión general del proceso ELFM, las
tecnologías disponibles y las rutas de
valorización de los desechos excavados .
La minería de vertederos generalmente
contiene seis pasos: (1) exploración, (2)
estabilización aeróbica (no siempre
incluida), (3) minería y transporte, (4)
acondicionamiento, (5) tratamiento
específico del material, (6) reciclaje de los
recursos / eliminación de los residuos.
La Figura 3.1 ilustra el proceso ELFM.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Procesos and Tecnologias
3.1. Resumen del Proceso ELFM
3. Procesos and Tecnologias
Figura 3.1: Resumen de los procesos ELFM
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Primero el suelo superior y la
vegetación deben ser apartados y el
vertedero se excava usando una
excavadora o pala mecánica.
La separación previa puede incluir
enfoques básicos, como el cribado con
tromel, para separar fracciones finas y
gruesas para su posterior
procesamiento. A menudo, conviene
usar un tromel grueso seguido de un
tromel giratorio fino. Después de esto,
se pueden usar los windshifters /
clasificadores de aire para eliminar la
capa de plástico, papel y otras
fracciones ligeras y los electroimanes /
separadores de corriente de Foucault se
pueden usar para extraer metales
ferrosos y no ferrosos, respectivamente.
Las técnicas de separación y
procesamiento más avanzadas
incluyen clasificadores de infrarrojo
cercano [NIR] para identificar y dividir
plásticos en tipos de polímeros. Esto
también incluirá cualquier tratamiento
para producir las fracciones deseadas,
como la eliminación química de metales
de la tierra y fracción de finos.
A lo largo de las rutas más factibles y
efectivas se van produciendo fracciones de
desechos que se pueden valorizar. Las
fracciones de desechos se usan para
producir materiales (ruta WtM) o energía
(ruta WtE). Esto puede incluir la
reutilización directa de materiales de
desecho o tecnologías de tratamiento
intensivo para aumentar el valor del
producto final .
El potencial de valorización y las rutas de
valorización más factibles dependen de la
composición y características de los
residuos y la edad del vertedero . Por lo
tanto, el potencial de valorización es
específico para cada vertedero. Las
opciones de valorización más adecuadas
dependerán de las tecnologías disponibles,
la viabilidad económica y ambiental y las
características de cada fracción .
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Procesos and Tecnologias
La fracción de finos suele tener la composición
más mezclada y, por lo tanto, la más difícil de
procesar.
La parte superior del suelo y partículas finas
también se pueden valorizar mediante la
reutilización directa para fertilizantes y
materiales de construcción, aunque esto es
improbable debido a los altos niveles de
contaminación por metales pesados y otros
materiales. Esta fracción también presenta a
menudo un alto contenido de metal, que puede
tratarse para producir metales de calidad de
reventa.
Se pueden utilizar metales, vidrio cerámico y
piedras a través de la ruta WtM para producir
material para reventa. Esto requiere una
separación y tratamiento sustanciales.
El papel, cartón, madera, textiles y plásticos
(combustibles) se pueden valorizar a través de
la ruta WtE utilizando tratamiento térmico. Las
tecnologías de tratamiento térmico abarcan
desde la incineración básica de residuos hasta
las nuevas tecnologías, como la gasificación
con plasma.
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Esto se resume en la Tabla 3.1.
Como el proceso ELFM y las rutas de
recuperación dependen del sitio, es
necesario realizar una prospección y un
análisis del sitio antes de poder definir los
procesos exactos. La composición de los
residuos del sitio debe determinarse
mediante muestreo y separación. El
análisis de la fracción de finos es
particularmente necesario, ya que los
elementos de tierra raros (REE), las
materias primas críticas (CRM) y los
metales a menudo están contenidos en
esta fracción .
La metodología para esto se describe en la
Hoja 4 y Hoja 5, respectivamente. Las
rutas de valorización también están
determinadas por la viabilidad económica y
ambiental, ya que los diferentes niveles de
separación y procesamiento afectarán el
coste económico e ingresos del proyecto.
El análisis económico y ambiental se
describe en la Hoja 6.
Una vez terminada esta etapa de
investigación, se puede establecer un mapa
de flujo para todo el proyecto,
determinando el nivel de separación y
procesamiento necesarios, las tecnologías
utilizadas, las rutas de valorización para
cada fracción y los resultados esperados.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Procesos and Tecnologias
Fracción de Residuos
Ruta de Valorización Producto final
Combustibles - material orgánico y plásticos
WtE
tratamiento térmico para producir electricidad; residuos
para materiales de construcción
Suelo WtM
(reutilización) fertilizantes, compost, tierra
superior
Piedras, vidrio, cerámica y metales
WtM metales y materiales de
construcción para reventa
Tabla 3.1: Rutas de Valorización para diferentes fracciones de residuos
3.2. Siguientes Pasos
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La investigación del terreno es necesaria
para evaluar el potencial de valorización del
sitio. Esto determinará la composición de
los residuos del sitio, las características de
las fracciones de residuos y las rutas de
valorización a considerar. Esta sección
describe el proceso completo de
investigación del terreno como el primer
paso para establecer un proyecto ELFM. La
Figura 4.1 resume el enfoque adoptado
para evaluar los vertederos a través del
muestreo físico.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Investigación del Terreno
4.1. Información Preliminar
4. Investigación del Terreno
Figura 4.1: Resumen de la investigación del terreno
Historial de funcionamiento: se
rellena el terreno con capas o
mediante nuevo área de vertedero;
La profundidad de los vasos del
vertedero;
Estabilidad geotécnica (seguridad
ocupaciónal);
Fase de degradación del vertedero,
¿se está generando metano?
(seguridad ocupacional);
Posible residuo peligroso colocado
en el vertedero (seguridad
ocupacional)
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No hay una regla definitiva para elegir el
número de muestras por área de vertedero,
o el volumen de residuos representativos
de la composición del vertedero. En
cambio, la estrategia se rige por los
recursos disponibles. No importa en
número de muestras, aún existirá gran
incertidumbre al evaluar el número total de
materiales, su composición y propiedades .
Actividad de muestreo utilizando un
esquema de red: este protocolo es
apropiado cuando el tamaño y la forma del
vertedero son adecuados para un esquema
de red. En este caso, es posible muestrear
el material en la intersección de la red (a) o
en el centro de cada área de red (b), y
ubicar las áreas muestreadas en un mapa
(ver Figura 4.2).
Actividad de muestreo aleatorio: cuando
no es posible organizar un esquema de red,
lo mejor es muestrear el material utilizando
un protocolo aleatorio. En este caso, es
necesario adoptar un esquema aleatorio
(no muestrear selectivamente áreas
específicas) y ubicar las áreas muestreadas
en un mapa.
El vertedero se puede muestrear de la siguiente manera :
NOTA: El tamaño de muestra seleccionada para la
clasificación manual es siempre un compromiso
entre la representatividad de la muestra y el tiempo
requerido para ordenar manualmente la muestra. Se
ha demostrado que una muestra de 600 litros puede
clasificarse manualmente sobre el terreno en 1 o 2
días hábiles aproximadamente (2 personas) .
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Investigación del Terreno
4.2. Estrategia y técnicas de muestreo
4.2.1. Estrategia de muestreo
Figura 4.2: Muestreo usando esquema de red
1. Se descartan las capas
superiores del vertedero, incluidos los
materiales de cobertura.
2. Se realiza un pozo vertical en el
vertedero, cuyo área y la profundidad
depende la técnica elegida. Al crear el
pozo, el material excavado se deposita
en contenedores ubicados lateralmente.
Los contenedores se pesan primero
vacíos y luego con el material
muestreado para calcular la masa de
cada muestra.
3. Dependiendo del historial de
funcionamiento del vertedero (relleno
por capas o creando nueva área de
vertedero), se pueden crear diferentes
perfiles de profundidad registrando la
profundidad a partir de la cual se
muestrean los residuos. Luego, las
muestras tomadas desde diferentes
profundidades se pueden depositar en
contenedores separados.
4. Mediante una cuchara bivalva o
una pequeña excavadora, se va
mezclando el contenido de cada cubo y
una submuestra representativa de cada
contenedor (p. ej., 600 litros) se
transfiere a un contenedor apropiado
para su clasificación manual. La
submuestra se pesa.
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4.2.2. Protocolo de Muestreo
15
Perforación
La perforación con un martinete hidráulico
es una tecnología común y probada para la
instalación de pozos
de recogida de gas
de vertedero (Figura
4.3). Esta tecnología
es también una
técnica de muestreo
factible para evaluar
la composición de
los residuos. Esta
tecnología produce
muestras de un
tamaño relativamente grande (tamaño
típico de 200 litros con 0.9 metros de
diámetro y 1 metro de altura) con una
profundidad conocida. Puede muestrear
vertederos a profundidades de 30 metros
como mínimo y permite dividir el vertedero
en diferentes perfiles de profundidad. Sin
embargo, una clara desventaja de esta
tecnología son los altos costes de
inversión, alto coste de transporte y la falta
de competencia entre los operadores .
La perforación puede afectar las
propiedades de las muestras obtenidas,
produciendo muestras con propiedades
diferentes en comparación con la
excavación y el uso de un pulpo; por
ejemplo, la perforación puede reducir el
tamaño de las partículas de los objetos más
gruesos.
Excavando
El uso de una excavadora es a menudo la
forma más fácil de muestrear un vertedero.
La excavación de residuos se lleva a cabo
con equipo de construcción. Los residuos
pueden ser transportados a otra parte para
su separación y/o tratamiento posterior. Se
puede excavar un pozo de muestreo de
alrededor de 10 metros dependiendo del
tamaño de la excavadora. Los
inconvenientes en comparación con la
perforación están relacionados
principalmente con el tratamiento de
objetos duros, no penetrables.
Grúa cuchara
Se puede utilizar una grúa cuchara para
recoger muestras de residuos hasta la
profundidad máxima del vertedero (Figura
4.4). Se excava un pozo de
aproximadamente 1 metro2 de área y hasta
15 metros de profundidad en cada
ubicación.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Investigación del Terreno
4.2.3. Técnicas de Muestreo
Figura 4.3: Taladro
Figura 4.4: Grúa cuchara
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El objetivo de la clasificación manual de los
residuos muestreados en vertederos es
poder planificar las mejores rutas de
valorización para las diferentes categorías
de tamaños de partículas y fracciones de
residuos. El objetivo es imitar las posibles
opciones de tratamiento a gran escala para
la recuperación.
La primera etapa en el tratamiento
mecánico a gran escala de los desechos
consiste en el cribado para producir
diferentes categorías de tamaño de
partícula. Los cribadores para el cribado
manual se pueden construir con bastante
facilidad a partir de los materiales
habituales de la ferretería (Figura 4.5).
Los cribadores con aberturas de menos de
20 mm son un desafío para su uso manual
con residuos sólidos municipales (MSW)
muestreados en vertederos porque los
desechos a menudo están húmedos. 20
mm es práctico para separar las fracciones
finas. Los cribadores con un tamaño de
malla de 100 y 40 mm se seleccionan para
simular las aberturas de los típicos trómeles
en equipos mecánicos a gran escala .
Por lo tanto, se puede utilizar el cribado
manual para separar los residuos en las
siguientes fracciones: > 100 mm, 40-100
mm, 20-40 mm y > 20 mm. Luego todas
las categorías de tamaño de partículas
deben pesarse .
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Investigación del Terreno
4.3. Clasificación de Muestra
4.3.1. Cribado Manual
Figura 4.5: Cribado manual
Vuelta al Resumen de Contenidos
17
4.3.2. Ordenando Fracciones de Residuos
Cada categoría de tamaño de partícula, con
la excepción de las fracciones finas (<20
mm), se puede clasificar manualmente en
fracciones de residuos. Se ha demostrado
que la clasificación de cada una de las
categorías de tamaño de partícula más
gruesa (20-40, 40-100 y > 100 mm) en
fracciones de residuos es factible en un
marco de tiempo razonable y produce
suficientes datos necesarios para
consideraciones sobre el procesamiento y
valorización.
Posibles fracciones de residuos:
La fracción de metales se puede dividir en
metales ferrosos y no ferrosos mediante el
uso de un imán.
Las fracciones exactas utilizadas dependen
de la composición del vertedero: por
ejemplo, si hay poco plástico, sería
aconsejable separar todos los plásticos en
una sola fracción; o si hay poca cantidad de
una, puede ser recomendable agruparla
con otra fracción de propiedades similares,
ej. madera y textiles.
Todas las fracciones de residuos en todas
las categorías de tamaño de partícula se
pesan después de la clasificación. Después
del pesaje, y dentro de un pozo de
muestreo, todas las fracciones de metal en
diferentes categorías de tamaño de
partícula (20-40, 40-100 y > 100 mm) se
combinan para reducir la cantidad de
muestras que se enviarán a los
laboratorios. Lo mismo aplica para la tierra
y otras fracciones. Para las fracciones
combustibles (papel y cartón, plásticos,
textiles, madera, varios), se forman
muestras compuestas de 50 litros a partir
de las diferentes categorías de tamaños de
partículas (20-40 mm, 40-100 mm y > 100
mm) en función de la distribución de la
masa en las fracciones clasificadas, para
representar las fracciones combustibles de
cada pozo de muestreo.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Investigación del Terreno
1. Metales - ferrosos y no ferrosos
2. Papel y cartón
3. Plásticos: film y denso
4. Textiles
5. Madera
6. Fracción inerte (incluidos ladrillos y
piedras)
7. Fracción orgánica (incluida tierra)
8. Fracción de finos
9. Vidrio y cerámica
10. Residuos de aparatos eléctricos y
electrónicos (RAEE)
11. Combustibles diversos (incluido el
caucho y la espuma)
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Las muestras recogidas de los vertederos
de residuos sólidos urbanos deben ser
caracterizadas para determinar su valor de
cara a la realización de minería de
vertedero. Generalmente, las muestras se
envían a un laboratorio externo para
determinar el valor calorífico de las
fracciones combustibles y obtener una idea
de las
características
de la fracción de
finos. Todos los
métodos
analíticos siguen
los protocolos de
la Organización
Internacional de
Normalización, que se pueden encontrar en
https://www.iso.org/standards.html
Una visión general de los métodos de
referencia figura en el Apendice 2.
Las fracciones combustibles incluyen :
Se analiza para cada tamaño de partícula
el valor calorífico bruto y neto de estas
fracciones para determinar su potencial de
tratamiento térmico. El análisis de
fluorescencia de rayos X semicuantitativo
(XRF) se usa para evaluar la composición
elemental de estas fracciones, incluida la
presencia de contaminantes (como el
cloro). El potencial de metano biológico
(PBM) también se utiliza para evaluar el
potencial energético de los materiales
orgánicos que contiene.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Métodos Analíticos
5. Métodos Analíticos
5.1. Combustibles
• Papel y cartón
• Plásticos
• Textiles
• Madera
• Combustibles diversos
(caucho, espuma)
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19
Es probable que esta fracción sea muy
heterogénea y, por lo tanto, es la fracción
más difícil de utilizar actualmente. Esta
fracción contiene los MPS, MPF y REE de
gran valor. Por lo tanto, se necesitan más
análisis sobre esta fracción para determinar
la mejor ruta de valorización.
De acuerdo con la Directiva de vertederos,
debe conocerse la composición y el
comportamiento de lixiviación de los
residuos. Por lo tanto, el potencial de
lixiviación se determina de acuerdo con los
métodos definidos por esta legislación. Este
análisis también proporcionará información
sobre el contenido de ciertos metales.
También se aplica XRF para determinar la
composición elemental. La concentración
de varios elementos, incluidos MPF, REE y
metales, se puede determinar de esta
manera.
Se pueden aplicar otros métodos analíticos
para determinar la presencia de otras
materias primas críticas, elementos de
tierras raras y metales. Una lista completa
de los elementos identificados por estos
métodos se puede encontrar en el
Apendice 2. También se realizan las
pruebas de carbono orgánico total (COT)
para determinar el contenido orgánico de
esta fracción. También se utiliza PBM para
evaluar el potencial energético de los
materiales orgánicos que contiene.
Una vez que se determinan estas
propiedades de esta fracción, se pueden
determinar los mejores procesos de
tratamiento. Dependiendo de los elementos
presentes y sus concentraciones, esto
puede implicar :
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Métodos Analíticos
Separación y procesamiento para
obtener dichos elementos para
reventa
Tratamiento térmico con procesos de
filtración
Almacenamiento de esta fracción hasta que las tecnologías futuras / viabilidad económica permitan el procesamiento de esta fracción
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5.2. Fracción de Finos
20
Para decidir si se realiza un proyecto
ELFM, como con cualquier inversión, es
necesario un análisis de coste-beneficio
desde una perspectiva económica para ver
si la operación sería rentable. Como el
ELFM también tiene muchos resultados
ambientales y sociales, es importante
incluir estos efectos en un análisis general
para determinar si es beneficioso desde un
punto de vista más amplio.
Esta sección proporciona una descripción
general del método para realizar estos
análisis. Se puede encontrar un documento
de orientación detallado para el Análisis de
coste beneficio en :
http://ec.europa.eu/regional_policy/sour
ces/docgener/studies/pdf/cba_guide.pdf
El primer paso para este método es
seleccionar un horizonte de tiempo para la
inversión. Esto dependerá de la cantidad de
material de entrada en comparación con la
capacidad de la tecnología. En casos
óptimos, esto debería ser igual a la vida útil
de la maquinaria comprada para ELFM,
pero puede ser más corta o más larga
según las circunstancias. Se debe calcular
un período máximo de operación de 30
años para la inversión, como resultado de
la futura innovación tecnológica.
El siguiente paso es determinar los costes y
los ingresos de las inversiones, que se
pueden clasificar como se muestra en la
Tabla 6.1.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Análisis Coste-Beneficio
6. Análisis Coste Beneficio
6.1. Seleccionando el Horizonte Temporal
6.2. Evaluar los Costes e Ingresos
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21
Los indicadores financieros más comunes
de una inversión son el valor presente
neto financiero (FNPV) y la tasa
financiera de retorno (FRR) de los flujos
de caja de los costes e ingresos.
Para calcular este indicador, se debe
seleccionar una tasa de descuento para
que los flujos de caja futuros se puedan
convertir a un valor presente. Por lo
general, esta tasa está relacionada con la
tasa de interés en el mercado; sin embargo,
también es aceptable usar una tasa
constante de 4%.
El FNPV puede calcularse sin tener en
cuenta el coste de inversión de capital (es
decir, FNPV (C)) o tenerlo en cuenta (FNPV
(K)). La ecuación para su cálculo es la
siguiente :
donde: St es el saldo del flujo de caja en un tiempo t;
at es el factor de descuento financiero elegido para
el descuento en el momento t; e i es la tasa de
descuento financiera.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Análisis Coste Beneficio
6.3. Calculando los Indicadores Financieros
Coste/Ingresos Detalles
Costes de inversión Incluyen inversión en maquinaria e infraestructura. Esto debe evaluarse por un precio unitario multiplicado por la cantidad de los elementos individuales de la inversión.
Costes de operación
Incluyen los costes asociados de la operación de la actividad de minería de vertederos. Los costes fijos se pueden calcular por separado del flujo de materiales. Los costes variables deben ser una multiplicación de la cantidad del material de entrada y el coste de procesarlo
Costes de reemplazo
Pueden ocurrir si el horizonte de tiempo es mayor que la vida útil de la maquinaria comprada. Si este es el caso, se debe hacer un plan de reemplazo que se incluya en el cálculo para invertir en el reemplazo de la maquinaria usada en las fechas de vencimiento .
Valores residuales
Al contrario que los costes de reemplazo, estos ocurren si la vida útil del equipo adquirido es mayor que el horizonte de tiempo de la operación. Se debe calcular un flujo de efectivo positivo al final del período de inversión. Esto puede calcularse teniendo en cuenta la vida útil del activo y suponiendo que puede venderse al precio de compra original menos la amortización durante los años en que se utilizó el activo.
Ingresos de materiales reciclables
Derivados de la venta de productos reciclables producidos por la tecnología de procesamiento. Esto debería ser igual a la cantidad del material multiplicado por su precio de mercado.
Otros ingresos Según el caso, también pueden producirse otros ingresos (por ejemplo, puede venderse el terreno del vertedero excavado o se puede recibir un subsidio por el cese de emisión de CO2).
Costes de eliminación
Si algún material de salida no puede venderse en el mercado, debe reintegrarse de nuevo en el sitio del vertedero excavado (costes de rellenado) o eliminarse cuidadosamente si contiene sustancias peligrosas. En este caso, el coste de eliminación es igual a la cantidad de material eliminado y la prima de la instalación de eliminación (es decir, vertedero, incinerador, etc.)
Costes de capital
Si la inversión se financia con un crédito, también se debe tener en cuenta el costo de interés del crédito. Los subsidios no reembolsables también deben considerarse como un tipo de ingreso para el proyecto. Este flujo de efectivo solo es relevante para calcular los indicadores FNPV (K) o FRR (K) (consulte la explicación de estos términos a continuación).
Tabla 6.1: Costes e ingresos
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22
Este indicador muestra la tasa de
descuento financiera para la que el valor
presente neto de la inversión es igual a
cero. FRR también se puede calcular sin
tener en cuenta el costo de inversión de
capital (es decir, FRR (C)) o tenerlo en
cuenta (FRR (K)). La ecuación para su
cálculo es la siguiente :
donde: St es el saldo del flujo de caja en momento t
Los indicadores ambientales se calculan
de manera similar a los indicadores
financieros. Solo se necesitan dos
modificaciones en el flujo de caja financiero
para calcular los indicadores ambientales
En el análisis financiero, se calculan los
precios de mercado del empleo y la compra
de bienes y servicios. Sin embargo, estos
precios también contienen elementos (p.
ej., impuestos, subsidios, beneficios
sociales, costes de transacción, etc.) que
no están directamente conectados con la
inversión para la minera del vertedero, sino
que son transferencias de efectivo para
financiar otros servicios de la sociedad
moderna. Por lo tanto, en los casos en que
los precios son más altos debido a la falta
de un mercado competitivo, o debido a las
transferencias sociales incluidas, los
precios deben ajustarse.
Esto generalmente se hace utilizando
factores de corrección para los precios de
mercado (p. ej., calculando los pagos no
declarados para el empleo no cualificado, o
reduciendo los precios de los bienes y
servicios donde los monopolios naturales
distorsionan la competencia).
Más allá de su propio marco, una inversión
en minería de vertederos puede tener un
efecto positivo o negativo en su entorno.
Los reciclables pueden eliminar los efectos
ambientales negativos de la producción de
materia prima fundamental y los productos
combustibles pueden sustituir a los
combustibles basados en el carbono. Al
cuantificar estos efectos y agregar un
precio adecuado, se pueden agregar como
flujo de caja externo a todo el flujo de caja
del proyecto calculado con precios sombra.
Los indicadores ambientales calculados
son el Valor Presente Neto Ambiental
(ENPV) y la Tasa de Retorno Ambiental
(ERR). Las ecuaciones para estos
indicadores son idénticas a las de los
indicadores financieros; solo que se
calculan a partir del flujo de caja ambiental
corregido del proyecto que también
contiene los costes y beneficios externos.
En el caso del cálculo de ENPV, una tasa
de descuento del 5% es generalmente
aceptable.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Análisis Coste Beneficio
6.3.2. FRR
6.4. Calculo de Factores Ambientales
6.4.1. Cámbio de Precios de Mercado a Precios Sombra
6.4.1. Añadiendo Beneficios y Costes Externos
6.4.3. Indicadores Ambientales
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23
Existen varios escenarios posibles para
los indicadores que pueden influir en la
decisión sobre la inversión en minería de
vertederos (Tabla 6.2).
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Análisis Coste Beneficio
Valor FNPV (C) Valor FNPV (K) Valor ENPV Explicacion Resultado de la Decisión
FNPV (C) >0 FNPV (K) > 0 ENPV >0
El proyecto ELFM puede ser financiado desde el mercado con capital privado y también se considera deseable para la sociedad
Estas inversiones en minería de vertedero deberían implementarse
FNPV (C) >0 FNPV (K) > 0 ENPV < 0
El proyecto ELFM se puede financiar desde el mercado con capital privado, pero tiene un impacto general negativo para la sociedad
Las autoridades ambientales competentes deberían prohibir a los inversionistas privados continuar con el proyecto
FNPV (C) <0 FNPV (K) > 0 ENPV > 0
El proyecto ELFM no puede ser financiado por el mercado, pero es deseable para la sociedad
Se debe otorgar una subvención al proyecto. Por lo general, este escenario es la condición previa para cualquier subvención a la inversión de la UE
FNPV (C) <0 FNPV (K) < 0 ENPV > 0
Aunque el proyecto puede ser deseable desde un punto de vista social, no existe un esquema de financiamiento adecuado que haga que la operación sea sostenible, incluso con subsidios a la inversión
Las dos opciones son cancelar el proyecto o identificar ingresos adicionales para que sea financieramente sostenible
FNPV (C) <0 FNPV (K) < 0 ENPV < 0
En este caso, la implementación del proyecto no es deseable desde el punto de vista ambiental o económico
La autoridad ambiental competente debería prohibir la implementación. Pero, dado que no es rentable, no habrá inversionistas dispuestos a financiar el proyecto
Tabla 6.2: Escenarios ELFM
6.5. Interpretación del Indicador Resultados del Cálculo
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24
Un proyecto también debe generar
suficiente flujo de caja para financiar la
operativa diaria; tener indicadores positivos
por sí solo no es suficiente. Si el flujo de
caja acumulado de un proyecto es positivo
para cada año de la operación, muestra
que la inversión en minería de vertedero es
sostenible. Si el flujo de caja acumulado
es negativo solo para algunos años (p. ej.,
cuando se produce el reemplazo de los
activos), esto puede contrarrestarse
solicitando un crédito. Por otro lado, si el
flujo de caja acumulado es negativo
durante períodos más largos o al final del
proyecto, la sostenibilidad financiera de la
operación de minería del vertedero debe
ser cuestionada.
Durante el cálculo de los indicadores
financieros y ambientales, se supone que
conocemos con precisión los costes y los
ingresos de una operación futura. Esto, en
realidad, no es lo que sucede. El cálculo
de sensibilidad muestra cómo los
indicadores se ven afectados si los
elementos del proyecto (p. ej., inversión,
costes de operación, ingresos, etc.) se
modifican o difieren de los asumidos. En
cada cálculo, se analiza el cambio solo en
un elemento del proyecto, suponiendo que
todas las demás suposiciones permanecen
sin cambios. Un elemento del proyecto se
considera sensible si un cambio del 1% en
el valor del elemento resulta en un cambio
de más de un 1% en los indicadores
financieros o ambientales.
6.8. Evaluación de riesgo de los
cálculos
Si conocemos la sensibilidad de los
elementos del proyecto y añadimos la
probabilidad de que cambien, así como
entre qué intervalos es posible este cambio,
podemos generar varios supuestos
artificiales. Estos, en conjunto, producen la
distribución de probabilidad de los
indicadores financieros y medioambientales
del proyecto. El método empleado para
este cálculo se denomina análisis Monte
Carlo (recibe su nombre de su desarrollo
para casinos). Se generan valores
aleatorios entre los intervalos de
probabilidad de los elementos del proyecto
y, mediante varios miles de iteraciones, se
calcula la distribución de probabilidad. A
partir de esta distribución, se puede
discernir la probabilidad real de que el valor
de VANF o VANM sea mayor que cero. Si
es cercano al 100 %, el riesgo es
relativamente bajo; pero si se aproxima
más al 0 %, puede que deban revisarse los
cálculos, así como las decisiones relativas
a los distintos supuestos.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Análisis Coste Beneficio
6.6. Análisis de Sostenibilidad del Proyecto
6.7. Sensibilidad de los Resultados del Cálculo
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25
SMART GROUND también ofrece una herramienta de apoyo de decisiones con el fin de evaluar la viabilidad de un proyecto de ELFM. La herramienta incorpora factores sociales, medioambientales y económicos, y usa un enfoque escalonado para evaluar el rendimiento de cada uno de ellos.
La herramienta ofrece a las partes interesadas cinco opciones de mezcla de composición de los residuos, además de la opción de incluir la suya propia de sus procedimientos de muestreo. Se evalúan nueve supuestos de procesamiento para cada mezcla de composición de los residuos. Mediante un análisis de criterios múltiples, se identifica el mejor enfoque de proceso desde el punto de vista de la sostenibilidad.
Puede encontrarse un completo vídeo de
introducción a la herramienta de apoyo de
decisiones de SMART GROUND haciendo
clic en la siguiente imagen:
Así, la herramienta de apoyo de decisiones
ayuda a las partes interesadas a decidir:
1. El mejor proceso y las mejores vías de valorización de los residuos.
2. La viabilidad del proyecto desde las perspectivas económica, social y medioambiental.
La herramienta de apoyo de decisiones puede encontrarse en nuestro sitio web o
haciendo clic en la siguiente imagen:
Si desea obtener ayuda para utilizar la herramienta, haga clic en la siguiente imagen a fin de ver nuestro vídeo de guía de usuario:
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Herramienta de apoyo de decisiones
7. Herramienta de apoyo de decisiones
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26
Para iniciar un proyecto de ELFM, este
debe ser viable desde el punto de vista
económico. Debe ser rentable para la
entidad que explota el sitio o el inversor
privado en términos estrictamente
monetarios y, por lo tanto, se necesita una
evaluación económica de cualquier
instalación potencial. Sin embargo, la
minería de vertederos conlleva enormes
implicaciones sociales y medioambientales,
y también se deben tener en cuenta estos
impactos más amplios en el proceso de
toma de decisiones. Un análisis
socioeconómico completo tiene en cuenta
estos efectos más amplios dentro de un
marco económico; de este modo, se
exploran todas las consideraciones y se
computan en un solo valor. En esta
sección, se presentarán casos prácticos
económicos, sociales y socioeconómicos
de diferentes partes de Europa para ofrecer
una visión global de la viabilidad de la
minería de vertederos.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
8. Casos prácticos
CASO PRÁCTICO 1:
Viabilidad económica de ELFM en Pohlsche
Heide (Alemania)
CASO PRÁCTICO 2:
Evaluación económica de
ELFM en Grecia
CASO PRÁCTICO 3:
Vertedero de Remo
(Bélgica)
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27
El vertedero «Pohlsche Heide» situado en
Hille, al noroeste de Alemania, es un
vertedero activo que lleva operativo desde
1988.
Su extensión alcanza los 270 000 m² y se
encuentra en un entorno rural. Contiene
aproximadamente 3 000 000 m³ de
residuos sólidos municipales (RSM), que se
depositaron hasta 2005.
Tras 2005, el emplazamiento se ha usado
para verter residuos minerales y fracciones
residuales de una planta de tratamiento
mecánico-biológico
Se han excavado tres zanjas de 2600 m³
para analizarlas, cada una con residuos de
los siguientes intervalos de tiempo:
1988-1991,
1991-1997
1992-1995
Los residuos excavados se separaron en
dos fracciones:
<20 mm
>20 mm
La fracción >20 mm se separó
manualmente y se calculó el porcentaje de
composición medio de las tres zanjas
(Tabla 8.1).
Se ha llevado a cabo una evaluación
económica basada en el flujo de materiales
de la ELFM en comparación con la gestión
posterior del vertedero tras su cierre desde
la perspectiva de la entidad explotadora; es
decir, solo se han tenido en cuenta
impactos económicos directos. Se analizan
seis procesos, que varían en cuanto a la
tecnología y el esfuerzo de procesamiento.
En la Tabla 8.2.se pueden encontrar
detalles de los procesos.
Se calculó el valor actual neto (VAN) de
todos los procesos, con una tasa de
descuento del 6 % por año y una tasa de
inflación del 2 % anual, lo cual se comparó
con un supuesto de cierre del vertedero (10
años) y de gestión posterior (30 años). Para
este sitio, se usó un valor del suelo de
10 €/m² y un valor del espacio aéreo de 15
€/m³.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
CASO PRÁCTICO 1: Viabilidad económica de ELFM
en Pohlsche Heide, Alemania
Antecedentes :
Composición de los residuos:
Fracción Composición percentual
grano fino de <20 mm 46%
madera 10%
suelo 10%
plástico 9%
piedras 8%
papel 5%
residuos de separación 4%
textiles 3%
metales 3%
vidrio 2%
material compuesto 1%
Tabla 8.1: Composición porcentual de las fracciones de residuos
Análisis económico:
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28
Para la recuperación del suelo y del
espacio aéreo, los VAN de todos los
procesos de minería de vertederos son
inferiores a los del cierre y la gestión
posterior del vertedero.
El proceso 1a presenta el mejor VAN y
la mayor inversión en procesamientos
más complejos no se puede compensar
con los ingresos adicionales generados
debido al valor del producto.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Supuestos :
Procesos de ELFM (1a-3b, Table 8.2)
frente al cierre y la gestión posterior
ELFM Pro-cess
Processing effort
Technology Details
1a Bajo Básica
Excavación y preacondicionamiento con dispositivos móviles. Producción de: una fracción gruesa >60 mm enviada a una planta de incineración de residuos
y tratamiento de las cenizas de fondo para recuperar metales; una fracción de finos <60 mm que se desecha directamente en el vertedero si
no es peligrosa; y una fracción férrea que se vende directamente en función de su calidad.
1b Bajo Básica Como arriba, excepto que la fracción de finos es peligrosa y se debe tratar antes
de desecharse en el vertedero.
2a Medio Intermedia
Como arriba + tratamiento exhaustivo de la fracción de finos con separación me-
cánica en húmedo por densidad. Esto conlleva: una fracción de alto poder calorífico, que se puede usar en plantas de incine-
ración de COR; una fracción de vidrio; una fracción de chatarra de metales férreos; una fracción de residuos; reciclado de arena y grava.
2b Medio Intermedia
Como arriba con mayor preacondicionamiento, lo que permite una recuperación
de metales superior. Esto produce:
metales no férreos de alta calidad, y
3a Alto Avanzada
Preacondicionamiento exhaustivo La fracción de plásticos se puede procesar y convertir en granulado de plásti-
co.
3b Alto Avanzada
Preacondicionamiento similar a 2b Se centra en COR de alta calidad para coincineración. Generación de metales de alta calidad.
Tabla 8.2: Ptoceses de ELFM
Vuelta al Resumen de Contenidos
29
Debido al alto grado incertidumbre en el
valor del espacio aéreo y el suelo y los
precios de los productos intermediarios, se
llevó a cabo un análisis de sensibilidad.
Este sirvió para identificar las condiciones
necesarias para que los procesos de
minería fueran viables desde el punto de
vista económico determinando los valores
de los parámetros clave en un punto de
equilibrio (donde el VAN de un proceso de
minería supera al del supuesto de cierre y
gestión posterior).
El valor del suelo de 360 €/m² (para el
proceso 1a) a 450 €/m² (para el proceso
3b) es necesario, que es plausible en
áreas urbanas.
Se precisa un valor del espacio aéreo
de >45 €/m³ para que todos los
procesos sean viables, lo cual depende
de la necesidad de espacio de vertedero
específica de esa región.
Para identificar el efecto del precio de
materiales sobre la viabilidad económica,
se compararon los valores de equilibrio de
cuatro productos con valores razonables de
dichos productos, a la vez que se varió el
valor del suelo (de 0 €/m² a 200 €/m²) y el
valor del espacio aéreo (de 0€/m³ a
20€/m³). Los resultados se muestran en la
Tabla 8.3.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Condiciones de viabilidad :
Precio de la entrega de fracciones de alto
poder calorífico a plantas de
incineración de residuos
Precio de la entrega de COR a plantas de incineración de COR
(solo los procesos 2a, 2b, 3a y 3b)
Precio de las fracciones no
férreas (solo los procesos 2b y 3a)
Precio de las fracciones férreas
Valores
necesarios
De 40 €/t de coste a
83 €/t de ingresos
De 16 €/t a 116 €/t de
ingresos
De 14 000 €/t a
435 000 €/t de
ingresos
De 840 €/t a 1600 €/t
de ingresos para el
mejor proceso (2b)
Valores
realistas
De 70 €/t a 50 €/t de
coste
De 60 €/t a 35 €/t de
coste
1000 €/t de
ingresos 170 €/t de ingresos
Resultado
ELFM puede ser
rentable si el suelo o
el espacio aéreo
tienen cierto valor.
No es probable que
sea viable en un
futuro próximo.
No es probable que
sea viable en un
futuro próximo.
No es probable que
sea viable en un
futuro próximo.
Tabla 8.3: Resultados del análisis de viabilidad para los distintos parámetros
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30
Conclusión:
Ninguno de los seis procesos de minería investigados es viable al compararlos con el
cierre y la gestión posterior del emplazamiento Pohlsche Heide.
Si se alteran los parámetros de los correspondientes a este caso práctico, es posible
obtener una indicación de con qué condiciones la ELFM podría ser rentable.
La ELFM puede ser rentable con un mayor valor del suelo y el espacio aéreo, que son
factibles actualmente. Unos precios más altos de metales y de las fracciones de
combustible también representan importantes impulsores de la rentabilidad; sin
embargo, en la coyuntura actual son pocas las veces en las que son factibles.
En general, los procesos de minería más simples resultan más rentables en la
actualidad, lo que sugiere la necesidad de compensar los costes con incentivos
financieros si se prefiere una recuperación exhaustiva de los recursos.
Para obtener más información:
Kieckhäfer, K., Breitenstein, A. and Spengler, T. S. (2016) ‘Material flow-based economic assessment of landfill mining processes’, Waste Management.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
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31
El proyecto de recuperación LIFE, financiado por la UE, utilizó el vertedero de Polígiros en Calcídica (Grecia) como emplazamiento piloto para estudiar la viabilidad de la ELFM. Como parte de este proyecto, se efectuó un análisis socioeconómico en este sitio, el cual tuvo en cuenta los beneficios financieros y socioeconómicos. El vertedero de Polígiros contiene en torno a 39 000 t de RSM y es un vertedero activo, propiedad del municipio, en una ubicación rural en Grecia.
El beneficio financiero se midió mediante los estimadores de valor actual neto (VAN) e índice interno de rentabilidad (IIR) mediante un enfoque de valuación patrimonial con flujos de caja descontados.
Entre los costes de financieros se
incluyen :
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
CASO PRÁCTICO 2: Evaluación económica
de ELFM en Grecia
Antecedentes :
Scenarios:
Supuesto 1: sitio de Polígiros
Supuesto 2: vertedero griego
«típico»
(20-30 años de antigüedad y cerca de un
centro urbano, a partir de los supuestos
técnicos y financieros del sitio de
Polígiros)
Supuesto 3: vertedero griego
«típico» con RAEE también
Aspectos económicos :
Investigación previa a la actividad y
costes de inventario
Permisos
Costes de asesoría y diseño
Preparación del sitio
Costes de adquisición o alquiler de
equipos de excavación, transporte,
clasificación y separación
Costes de instalación (p. ej., plantas
de incineración)
Costes de mano de obra
Costes administrativos
Costes de mantenimiento
Costes de electricidad/combustible
Agua
Otros costes operativos
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32
Ingresos de materiales reciclables y
reutilizables (incluidos metales
férreos y no férreos, vidrio, plástico,
residuos combustibles, piedras y
residuos de construcción, residuos de
equipos eléctricos y electrónicos
[RAEE] y suelo recuperado como
material de cobertura de vertederos)
Valor del espacio aéreo recuperado
Valor del suelo recuperado
Costes de gestión posterior al cierre
evitados
Responsabilidad futura de
rehabilitación evitada
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Los ingresos financieros considerados
son los siguientes :
El análisis socioeconómico empleó un
enfoque de análisis coste-beneficio, donde
los flujos de caja financieros se ajustan
para reflejar los costes y beneficios sociales
para calcular un VAN y un IIR sociales.
Los costes sociales considerados son
los siguientes :
Entre los beneficios sociales se
incluyen:
Aspectos socioeconómicos:
Efectos perjudiciales de la
excavación y el procesamiento
(p. ej., emisiones de partículas,
emisiones de metanos, liberación
de olores, escapes de lixiviados,
mayor dispersión de sustancias no
deseadas, como metales pesados,
etc.)
Efectos perjudiciales asociados con
la recuperación de energía y calor
de residuos combustibles
Efectos perjudiciales de la
Empleo directo
Minimización de una posible fuente
de contaminación
Reducción del «estigma» del daño
medioambiental ocasionado por el
vertedero en los valores de las
propiedades residenciales de los
alrededores
Producción de energía ecológica a
partir de residuos combustibles
Recuperación de suelo para fines
sociales
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33
Suposiciones socioeconómicas :
Para evaluar el apoyo social al proyecto de
ELFM en Polígiros, se utilizó un análisis
de valoración contingente (AVC). Este
calcula la disposición a pagar (DP) por el
proyecto de la comunidad local mediante
una serie de encuestas.
En total, se completaron 286 encuestas
(con una tasa de respuesta de
aproximadamente el 70 %).
El 24 % de los encuestados estaba
dispuesto a pagar de media 46,70 €/año
por familia y un promedio de 50 €/año
por familia en una subida de impuestos.
Sin embargo, el 76 % de los
encuestados no estaba dispuesto a
pagar nada.
Esto se traduce en una DP media
global para la muestra de 12,5 €/año
por familia y un valor promedio de
0 €/año por familia.
Esto puede atribuirse al hecho de que el
70 % de los encuestados declaró que el
problema más importante al que se
enfrentan es el desempleo y un 51 % de
quienes se negaban a pagar argumentó
que no se lo podía permitir debido a sus
bajos ingresos. Aunque el 95 % de los
encuestados consideraba que debía haber
un proyecto de ELFM, solo un 18,2 %
afirmó creer tener cierta responsabilidad de
pagar por él (un 77,3 % pensaba que no
era su responsabilidad). La población del
área de interés del caso práctico se
compone de 8156 familias. Para los
supuestos de vertederos griegos «típico» y
«avanzado», se utilizó un AVC nacional,
con un valor medio de 50 /año por familia.
Para el sitio de Polígiros (supuesto 1), la
excavación de residuos para fines de
muestreo utilizó minería de superficie (a
cielo abierto) del nivel superior del
vertedero (+620 m). Las zanjas medían 5 m
de profundidad, 3-4 m de anchura y en
torno a 30 m de longitud. Las
composiciones de los residuos asumidas, a
partir de este muestreo, para llevar a cabo
este análisis se muestran en la Tabla 8.4.
La composición de residuos del supuesto
de vertedero griego «típico» (supuesto
2) está tomada de datos relacionados con
la composición histórica de los residuos del
informe nacional griego de la Comisión de
las Naciones Unidas sobre el Desarrollo
Sostenible (UN-CSD 2011) correspondiente
a 1990-2007, así como de bibliografía en la
que figuran composiciones de recursos de
otros casos prácticos europeos. Se
presupone una tasa de recuperación del
85-90 %. A partir de ello, se obtiene la
composición de los residuos asumida para
este supuesto, reflejada en Tabla 8.5.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Composición de los residuos :
Fracción Composición
porcentual
orgánicos y otros 71,6 %
materiales de cobertura
de vertederos 17,8 %
plástico blando 5,6 %
plástico 2,4 %
metales férreos 1,1 %
vidrio 0,3 %
metales no férreos 0,3 %
RAEE nada
Tabla 8.4: Composición porcentual por fracción de residuos en el sitio de
Polígiros
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34
Económico Socioeconómico
Escen
ario 1
VAN del proyecto = -804 100 €. Pérdida neta = -20,5 €/t de residuos.
VAN social = -210 000 €. Pérdida social neta = -5,4 €/t de residuos. .
El VAN se ve afectado principalmente por el precio del plástico. Por lo tanto, este proyecto no está justificado desde un punto de vista social. Para lograr un VAN social de cero, se
precisa una disposición a pagar de 26 €/año por familia.
Escen
ario 2
Excavación y procesamiento a cargo de subcontratistas:
VAN = -1 520 000 €.
Pérdida neta = 7,9 €/t de residuos.
VAN social = 32 000 000 €
Ganancia social neta = 160 €/t de residuos.
Excavación y procesamiento a cargo de personal interno:
Supuesto de baja productividad:
VAN = -18 500 €.
Pérdida neta = 0,2 €/t de residuos.
Supuesto de baja productividad
VAN = 33 000 000 €.
Ganancia social neta = 170 €/t de residuos.
b) Supuesto de alta productividad:
VAN = 2 020 000 €.
Beneficio neto = 5 €/t de residuos.
Supuesto de alta productividad
VAN social = 36 500 000 €
Ganancia social neta = 170 €/t de residuos.
Por lo tanto, la ELFM está totalmente justificada desde un punto de vista social. De nuevo, el valor social del pro-yecto se ve afectado casi por completo por la DA de la sociedad.
Escen
ario 3
El VAN varía de este modo:
66 500 € (separación, pero sin procesamiento);
72 000 € (separación y procesamiento); y
91 000 € (sin separación o procesamiento).
Para todos los niveles de separación y tratamiento de dis-
positivos RAEE
VAN social = 33 000 000 €.
Ganancia social neta = 150 €/t de residuos.
Por lo tanto, el proyecto está totalmente justificado desde un punto de vista social y económico. Como sucedía antes, el VAN se ve afectado casi por completo por la DA de la sociedad en relación con la ELFM
Tabla 8.6: Resultados de los supuestos
Para el supuesto de vertedero griego «avanzado» (supuesto 3), los RAEE recuperados también representaron el 1,35 % de la composición de los recursos. En consecuencia, se reduce la proporción de residuos químicos de un 40 a un 39 %, mientras que las demás composiciones de recursos permanecen igual que en el supuesto anterior. Los resultados de los supuestos se muestran en la Tabla 8.6.
Resultados de los supuestos :
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Fracción Composición
porcentual
finos y suelo 45,0 %
residuos químicos 10,0 %
grava y piedras 4,5 %
metales férreos 3,6 %
plástico 3,4 %
vidrio 3,0 %
metales no férreos 0,4 %
Tabla 8.5: Composición porcentual por fracción de residuos en un sitio griego
«típico»
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35
Para obtener más información :
Reclaim (2016) ‘Technical Report - Action B9 for the Polygyros Landfill, in the Municipality of Technical
Report’, (January).
Damigos, D., Menegaki, M. and Kaliampakos, D. (2016) ‘Monetizing the social benefits of landfill mining: Evidence from a Contingent Valuation survey in a rural area in Greece’, Waste Management, 51, pp. 119–129.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Conclusión:
En lo que respecta al sitio del caso práctico en Polígiros, la ELFM no está justificada
desde una perspectiva financiera o socioeconómica.
Si se extrapola a otros casos en Grecia, podemos demostrar que la ELFM puede
resultar beneficiosa desde el punto de vista financiero en función del nivel de
productividad, el uso de recursos propios siempre que sea posible y la extracción de
dispositivos RAEE.
El precio del plástico desempeña un papel fundamental en los ingresos esperados. La
ELFM también es viable desde una perspectiva socioeconómica en todos los casos
cuando se extrapola a otros lugares de Grecia.
El valor de la viabilidad socioeconómica se ve afectado casi por completo por los valores
de DA y, por lo tanto, se puede concluir que la participación del público local es esencial,
al igual que el tamaño de la población afectada por el proyecto.
Sin embargo, resulta importante indicar que este estudio no incluye varias ventajas
medioambientales significativas, como la recuperación de energía, la reurbanización del
suelo y una reducción de los costes de gestión de residuos.
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36
El proyecto Closing the Circle (CtC) es el primero en poner en práctica la minería de vertederos mejorada (ELFM).
El vertedero de Remo, en Houthalen-Helchteren (Flandes, Bélgica), se utiliza como sitio piloto; un vertedero activo que lleva en funcionamiento desde la década de 1970.
Datos clave:
Según los datos de cuaderno de registro, más de 5 millones de toneladas métricas de la masa seca están compuestas de residuos industriales (constituidos por >40 % p/p de material triturado y ~20 % p/p de lodo).
Más de 7,5 millones de toneladas métricas son RSM (de las cuales los residuos de construcción y demolición suponen ~25 % p/p y los plásticos, ~20 % p/p).
Se llevaron a cabo seis excavaciones de
prueba en distintos lugares (cuatro zonas
de RSM y dos zonas de residuos
industriales) para caracterizar mejor la
composición del sitio. Se empleó una grúa
con cuchara hasta una profundidad
máxima de 18 m, y las muestras tomadas
se analizaron mediante una separación
manual para las fracciones >10 mm y se
clasificaron en 8 fracciones distintas.
Además, se registró el peso de la fracción
<10 mm. La composición de los residuos
de RSM obtenida con este proceso se
expone en la Tabla 8.7.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
CASO PRÁCTICO 3: Remo
Vertedero, Bélgica
Antecedentes :
Área = 130 ha
Emplazamiento rural en las
proximidades inmediatas de varios
pueblos, un escorial de una antigua
mina de carbón, una zona de
adiestramiento militar y una gran
reserva natural.
18 millones de toneladas métricas
de residuos, compuestas por 11,8
millones de toneladas de RSM y
desechos industriales comparables
y 6,3 millones de toneladas de
residuos industriales.
Se emplean 1,5 millones de
toneladas de arena como cobertura
intermedia.
Composición de los residuos :
masa seca (%
p/p)
RSM según
el cuaderno
de registro
RSM según la
excavación
Papel/cartón 11,0 7,5
Textil 0,6 6,8
Plástico 20,0 17,0
Metales 2,1 2,8
Vidrio/
cerámica 1,7 1,3
Agregados 34,0 10,0
Madera 2,7 7,0
Finos 12,0 44,0
Fracción orgá-
nica 7,5 -
Sin identificar 8,4 3,8
Tabla 8.7: Composición de los residuos
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37
Se realizó una evaluación de los posibles
efectos del proyecto de ELFM en el
medioambiente a:
Escala local
Escala regional
Escala global
Costes medioambientales locales :
A pesar de esto, también se obtendrá una
serie de beneficios medioambientales
locales .
Se ha ideado un método de evaluación de
todo el sitio; para ello, se tendrán en cuenta
la selección del sitio a escala regional,
herramientas de simulación para beneficios
(VAN e IIR) y costes privados, y análisis
sobre los beneficios y los costes sociales
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Evaluación del impacto ambiental (EIA) :
Es probable que una ELFM en este
sitio perturbe a las poblaciones de
fauna local y conlleve una pérdida
parcial de ecosistemas de forma
temporal hasta su restauración.
Igualmente, resulta probable que la
planta de WtE propuesta ocasione
cierta eutrofización debido al
nitrógeno y al azufre.
El calor generado en la planta de
WtE se utilizará en la horticultura
local para calentar invernaderos y
fertilizar plantas. Así, se reducirá el
uso de combustibles fósiles.
La recuperación de MPS también
influirá en el uso del suelo en todas
partes.
Se pueden usar agregados inertes
para sustituir a la grava local, con lo
que se reduce la extracción de grava
en la zona.
Esta reducción global en el uso de
combustibles fósiles y la utilización
de MPS y WtE mejorará el balance
neto de carbono.
Si se compara este proyecto de
ELFM con un supuesto en el que no
se hace nada, donde la energía y los
productos generados por el primero
se producen en el mercado, se
obtiene una ventaja de CO2
equivalente neta de 1 millón de
toneladas métricas a lo largo de 20
años.
Supuestos :
ELFM en Remo frente a un supuesto
en el que no se hace nada
Potencial de la región de Flandes
Evaluación económica y socioeconómica completa :
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38
Se ha ideado un método de evaluación de
todo el sitio; para ello, se tendrán en cuenta
la selección del sitio a escala regional,
herramientas de simulación para beneficios
(VAN e IIR) y costes privados, y análisis
sobre los beneficios y los costes sociales.
Aspectos económicos :
En cuanto al IIR del sitio de Remo, las
variaciones en la WtE (como la eficiencia
de la WtE, el precio de la electricidad, el
precio del CO2, la inversión en la WtE y los
costes operativos) y el apoyo a la ELFM
tienen un gran impacto. A escala regional,
Flandes presenta un potencial económico
considerable para acoger proyectos de
ELFM. WtE constituye el 60 % de los
costes económicos y el 70 % de los
beneficios financieros. Los incentivos
gubernamentales en materia de energías
renovables también suponen una gran
proporción de los beneficios, ya que la
recuperación del suelo conlleva unos
beneficios relativamente bajos.
Aspectos socioeconómicos:
Desde el punto de vista de la sociedad,
se asocia un valor monetario a muchos de
los factores explorados en el EIA.
Por consiguiente, es muy probable que los
beneficios para la sociedad de la
recuperación del suelo sean mayores que
los precios de mercado del suelo. Se
estima que la valoración social de la
contaminación del suelo para los
vecindarios locales en la región de Flandes
oscila entre 1-22 mill€. Asimismo, se
calcula que la recuperación de RSM, se
traduce en una menor vulnerabilidad ante
los cambios repentinos en los precios de
las materias primas, equivale a un 5-15 %
del valor de mercado de la energía. Se
intercambian los certificados de energía
ecológica a 108 € por MWh y certificados
de electricidad y calor a 39 € por MWh de
ahorro energético. Hay más subsidios
disponibles para plantaciones forestales en
la región. Por lo tanto, se concluye que los
proyectos de ELFM tienen beneficios
sociales adicionales considerables en la
zona de Flandes. Desde entonces, se ha
aplicado una evaluación del ciclo de vida y
coste de la vida útil en las instalaciones de
Remo, donde se ha comparado on un
supuesto en el que no se hace nada.
La valorización de RSM y residuos
industriales tiene un enorme impacto
medioambiental en la transformación del
suelo natural y el agotamiento de
metales y combustibles fósiles; sin
embargo, esto también repercute
negativamente en el cambio climático en
materia de la salud humana y los
ecosistemas (Figura 8.1).
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Se calcula el valor monetario de las emisiones
de CO2 en 20-40 €/t
Se estima que el valor de la WTF de los
parques nacionales de la región de Flandes es
de 26mill € (cálculo basado en la transferencia
de un dominio militar a 160 ha de área forestal)
o 3-27mill € para parques de 1-163 ha.
Se calcula que la restauración del suelo para
urbanización residencial supone unos 155 €/m2
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39
El impacto medioambiental neto de la
ELFM frente a un supuesto en el que no
se haga nada es superior en todas las
categorías de repercusión. Los
principales impactos negativos de un
supuesto en el que no se haga nada recaen
en el cambio climático, el cual afecta a la
salud humana y los ecosistemas. No
obstante, este impacto es superior en el
caso de la ELFM. Además, la ELFM
repercute negativamente en el agotamiento
de la capa de ozono. A pesar de esto, tiene
impactos positivos en la eutrofización de
agua dulce, la toxicidad para los humanos,
la formación de partículas, la radiación
ionizante, la transformación natural del
suelo, y el agotamiento de metales y
combustibles fósiles.
Sin embargo, como antes, los efectos en el
cambio climático de la ELFM se reducirán
mediante el uso de subproductos en la
horticultura. En general, la ELFM ofrece
más beneficios medioambientales que el
supuesto de no hacer nada.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
Figura 8.1: Impactos medioambientales normalizados (Danthurebandara, 2015)
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40
Tecnología de gas plasma
Incineración
Perspectiva privada
Perspectiva pública
Frente a
Supuesto en el que no se hace
nada
La evaluación económica también
demostró que el proceso de tratamiento
térmico contiene todos los parámetros
que más repercuten en el VAN. Existe
una relación proporcional directa entre una
mayor eficiencia eléctrica y los costes de
inversión necesarios para lograrla. El valor
calorífico de COR también reviste una gran
importancia.
Otro estudio ha evaluado la viabilidad
económica y socioeconómica mediante
análisis de flujos de materiales y de flujos
de caja descontados utilizando la
Clasificación Marco de las Naciones Unidas
para la energía fósil y los recursos
minerales de 2009 (UNFC-2009).
Este sistema asigna los recursos antropogénicos en tres ejes; viabilidad socioeconómica (E), conocimientos y composición geográfica (G), y estado del proyecto de campo y viabilidad técnica (F).
Se investigaron cuatro supuestos:
En ambos supuestos de WtE, el
tratamiento térmico de COR es lo que
más contribuye a las emisiones. La ELFM
supone un aumento neto en emisiones de
CO2 en comparación con un supuesto el
que no se hace nada. El flujo de caja
descontado muestra que los costes
superan a los ingresos (VAN negativo) en
los cuatro supuestos. En cuanto a los
ingresos, la producción de electricidad y
las ventas de metales revisten una gran
importancia, mientras que la recuperación
del suelo tiene menos relevancia (a un
precio medio de 40 €/m2). El coste de las
emisiones es importante para supuestos de
gestión pública, ya que los impuestos no se
descuentan.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
El proceso de tratamiento
térmico contribuye en mayor
medida a los efectos positivos en el
agotamiento de combustibles
fósiles, pero también a los efectos
negativos para el cambio climático;
sin embargo, estas repercusiones
negativas se pueden reducir
utilizando el CO2 y el calor para la
horticultura.
El proceso de separación es lo
que más contribuye a los efectos
positivos para el agotamiento de los
metales.
La recuperación del suelo
contribuye casi por completo a los
efectos positivos para la
transformación del suelo natural.
Vuelta al Resumen de Contenidos
41
Para obtener más información :
Jones, P. T., Geysen, D., Tielemans, Y., Van Passel, S., Pontikes, Y., Blanpain, B., Quaghebeur, M. and Hoekstra, N. (2013) ‘Enhanced Landfill Mining in view of multiple resource recovery: A critical review’, Journal of Cleaner Production, 55, pp. 45–55
Van Passel, S., Dubois, M., Eyckmans, J., De Gheldere, S., Ang, F., Tom Jones, P. and Van Acker, K. (2013) ‘The economics of enhanced landfill mining: Private and societal performance drivers’, Journal of Cleaner Production, 55, pp. 92–102
Danthurebandara, M., Van Passel, S., Vanderreydt, I. and Van Acker, K. (2015) ‘Environmental and economic performance of plasma gasification in Enhanced Landfill Mining’, Waste Management, 45, pp. 458–467
Winterstetter, A., Laner, D., Rechberger, H. and Fellner, J. (2015) ‘Framework for the evaluation of
anthropogenic resources: A landfill mining case study - Resource or reserve?’, Resources, Conservation
and Recycling. Elsevier B.V., 96, pp. 19–30
Conclusión :
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
La WtE (el proceso de tratamiento térmico) es un indicador clave de la viabilidad
económica y socioeconómica.
En este caso, la ELFM es rentable desde una perspectiva social.
Sin embargo, la rentabilidad desde el punto de vista medioambiental parece
depender de los métodos empleados para la evaluación, los factores considerados y
los aspectos presupuestos. Todo esto sugiere que existe la necesidad de un marco
universal para la evaluación y las presuposiciones medioambientales.
La importancia de la recuperación del suelo desde el punto de vista social y
económico depende de cómo se mida; como un valor presente directo o como el
valor tras la recuperación como terreno urbanizable o reserva natural.
En general, este caso práctico sugiere un gran potencial para la ELFM en la zona de
Flandes, tanto desde el punto de vista económico como del socioeconómico.
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42
Lecciones aprendidas
Figura 8.2: Resumen de las conclusiones de los casos prácticos
Las conclusiones de cada caso práctico se
resumen en la Figura 8.2. En general, los
casos prácticos tienden a sugerir una falta
de viabilidad económica desde una
perspectiva puramente privada; sin
embargo, sí indican el potencial de
viabilidad económica. Existen opiniones
opuestas sobre la importancia del valor del
suelo y el espacio aéreo, aunque el
consenso general es que el proceso de
tratamiento térmico representa un
parámetro clave. Desde una perspectiva
social, la ELFM es justificable cuando la DA
es lo suficientemente alta y, por lo tanto,
este es un indicador clave de la viabilidad
social, que sugiere la necesidad de
participación pública en los proyectos de
ELFM. En cuanto al medioambiente, la
ELFM tiene efectos positivos y negativos,
que se pueden reducir usando localmente
el calor y el CO2 derivados.
Todos los modelos están sujetos a grandes
complicaciones, sensibilidad y variabilidad,
lo que dificulta la creación de modelos
predictivos y convierte las inversiones en
unas de alto riesgo.
Se aprecia un consenso general en cuanto
a la necesidad de incentivos
gubernamentales para privatizar las
ganancias sociales y medioambientales, lo
cual permitiría que la ELFM fuera rentable
para la entidad que explote el sitio. En la
actualidad, la UE está revisando las
políticas y las regulaciones en materia de
minería de vertederos para incorporarlas a
su marco de economía circular. Ante
cualquier proyecto de ELFM, existe una
imperiosa necesidad de sinergia entre las
partes implicadas. Se puede concluir que la
viabilidad económica y social de cualquier
proyecto de ELFM depende del caso. Se
precisa un modelo de identificación de
sitios, un modelo de evaluación
socioeconómica y suposiciones
recomendados y gocen de un consenso
universal .
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Casos prácticos
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43
El material que se muestreará es, en
general, no homogéneo y, por tanto, la
actividad de muestreo de dichos materiales
siempre será una operación aleatoria.
Pueden producirse dos tipos de errores
durante la actividad de muestreo:
Errores teóricos: la mayoría de las
veces, insignificantes.
Errores operativos: errores
sistemáticos, que pueden influir en gran
medida en las actividades de muestreo
y, en consecuencia, en los resultados
que se deriven del análisis.
Los principales errores teóricos son: el
«error de heterogeneidad» o «error
fundamental» y el «error de segregación».
Ambas condiciones son difíciles de lograr
en la práctica. Se debe considerar la
existencia tanto del error fundamental como
del error de segregación al muestrear una
parcela en lote; por tanto, se debe fijar la
cantidad correcta de muestra de material
para que esta sea representativa.
A pesar de las consideraciones, los errores
no se pueden eliminar. Sin embargo, es
posible reducirlos homogeneizando el lote
que se va a muestrear de la mejor forma
posible o recopilando la muestra mediante
un número mayor de muestras de una
entidad pequeña
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Muestreo y organización de muestras
Apéndice1: Muestreo y organización de muestras
A1.1 Muestras representativas y errores potenciales
El «error fundamental» deriva de la
heterogeneidad de la parcela en lote
que se va a muestrear. Se trata de un
error estadístico o «varianza»,
causado por la imposibilidad de
representar completamente una
parcela en lote específica. Los
errores estadísticos no se pueden
eliminar; sin embargo, es posible
contenerlos dentro de ciertos límites
determinando el peso de una
muestra representativa. Para
determinar la masa de la muestra
representativa se usan tablas
específicas o se puede aplicar la
fórmula Gy (véase el cuadro A1.1).
El «error de segregación» es el
resultado de la heterogeneidad
relacionada con la distribución
espacial de la parcela en lote como
resultado del fenómeno de
segregación. Dicho error es casi
cero solo si la distribución espacial
de los fragmentos de la parcela en
lote o la muestra son homogéneos.
Esto presupone que el lote se haya
homogeneizado previamente o que
los fragmentos se seleccionen de
Vuelta al Resumen de Contenidos
44
Los errores operativos pueden estar
relacionados con:
El mismo lote-parcela asociado a varias
muestras, diferente en peso y
distribución, para obtener la «muestra
representativa».
El uso de una «herramienta de
muestreo» errónea que puede influir
drásticamente en la actividad de
muestreo.
Una muestra alterada, deteriorada o
contaminada por fuentes externas.
Dichos errores pueden evitarse con un plan
de muestreo correcto y el uso de
herramientas de muestreo específicas.
Según la introducción, para una actividad
de muestreo correcta, es necesario
muestrear una cantidad representativa de
material que depende del tamaño de las
partículas presentes en el lote-parcela. La
muestra representativa de un lote-parcela
debe adaptarse según el análisis; esto está
estrechamente relacionado con otras
actividades como el tamizado, el triturado,
la homogeneización, el secado, etc.
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Muestreo y organización de muestras
Cuadro A1.1: Fórmula Gy
donde:
σt = error fundamental;
M = peso del lote/parcela que se va a
muestrear (g);
M0 = peso de la muestra (g);
Aλ = proporción de la fracción de
tamaño λ en el lote/parcela
(porcentaje expresado en decimales:
p. ej., 10 % = 0,1);
Agλ = proporción de la fracción de
tamaño λ en la muestra (porcentaje
expresado en decimales: p. ej., 10 %
= 0,1);
Agλ = promedio de la distribución de
Agλ (porcentaje expresado en
decimales: p. ej., 10 % = 0,1);
f = parámetro relacionado con la forma
de los granos;
μ = densidad del material muestreado
(g/cm3);
dλ = promedio de la dimensión de los
granos presentes en la «gran clase» λ
(cm);
g = parámetro relacionado con la
distribución del tamaño;
d = dimensión del grano más grande
presente en el lote-parcela que se va
σt(Agλ)
= [
1
-
1
] f μ
[dλ3 (
1
- 2 ) + gd3] Agλ2
M
0
M Aλ
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45
Cuadro A1.2: Peso de muestras para recopilación
Estándares británicos
D. max.
(mm)
Peso de la
muestra (g)
Características de la
balanza: peso máx. (kg)
Características de la balanza:
Sensibilidad del instrumento
(g)
6.3 100 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
10.0 200 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
14.0 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
20.0 1000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
28.0 2000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
37.5 6000 25.0 0.50
50.0 15000 25.0 0.50
63.0 35000 50.0 1.00
75.0 70000 100.0 5.00
D. max.
(mm)
Peso de la
muestra (g)
Características de la
balanza: peso máx. (kg)
Características de la balanza:
Sensibilidad del instrumento
(g)
2.0 115 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
9.5 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
19.0 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
25.4 1000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
38.1 2000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
50.1 6000 6.0 0.10
76.2 15000 6.0 0.10
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Muestreo y organización de muestras
Vuelta al Resumen de Contenidos
46
De cada n-muestras se recopila una muestra y constituye una muestra representativa. Se puede usar para muestrear materiales que tengan dimensiones de hasta 100 mm, pero hay que recordar que no se puede garantizar una representación fiel del tamaño de la partícula del lote-parcela para la fracción mayor de 50 mm
Esta técnica se usa para reducir el tamaño
de una muestra grande, lo que facilita su
análisis. El principio de esta técnica es
verter la muestra en una forma cónica, que
después se aplasta y se divide en cuartos.
Se muestrean dos cuartos opuestos (en
diagonal) y los demás se descartan. Esto
evita desvíos sistemáticos y garantiza una
muestra homogénea; las dos muestras (A y
B) serán casi del mismo tamaño y, si se
tomaran los dos cuartos contiguos, no se
podría estar seguro de que las dos
muestras obtenidas fueran similares.
Esta herramienta también se usa para reducir el tamaño de una muestra muy grande. Para obtener dos muestras diferentes de la original, solo hace falta poner la muestra original en la herramienta Jones y bajar la palanca. La muestra se separa en dos cajas (una caja contendrá los desechos y la otra se usará para la muestra).
Esto se puede repetir varias veces para obtener el tamaño de muestra correcto para su análisis, alternando cada vez la caja escogida para ser la de «muestra» frente a la de «desechos».
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Muestreo y organización de muestras
A1.2 Cavado fraccionado
A1.3 Método de «conificación y descuartizamiento»
A1.4 Descuartizamiento mediante herramienta Jones
Figura A1.1: Conificación y descuartiza-miento
Figura A1.2: Esquema herramienta Jones
Figure A3.3: Scheme connected to quartering meth-ods using Jones Tool: each time we change the box
Figura A1.3: Esquema relativo a los métodos de descuartizamiento mediante la herramienta Jones:
cada vez se cambia la caja elegida para ser «la muestra»
Vuelta al Resumen de Contenidos
47
Manual de Minería de Vertederos Avanzada Caracterización de la muestra
Apéndice 2: Caracterización de la muestra
Fracción de
residuos Análisis
Posibles
estándares
Fracción de finos de
<20 mm
COT ISO 8245:1999
(R10)
Composición elemental (XRF)
Posibilidad de lixiviación de contaminantes
Pruebas de lixiviación por lotes UNE-EN
12457-3
ISO/TS 21268-2:2007 Ed 1
(R11)
Materias primas cruciales (aparte de los de arriba)
Potencial de biogás APHA 1998
Fracciones de metal
Inspección visual: Porción de piezas no metálicas anexas a metales (grado de liberación)
División en metales magnéticos y no magnéticos (Cu + Al) y
acero inoxidable
Fracciones de suelo
Inspección visual (lo más probable: principalmente
piedras y ladrillos)
Secado (a fin de permitir la fragmentación y la
homogeneización para la determinación representativa
de los valores caloríficos)
Fracciones de
energía
Inspección visual + pesaje de los finos que se separen de los
combustibles cuando se sequen
Valor calorífico ISO 1716:2010
Composición elemental (XRF): MPC, REE y MGP
Tabla A2.1: Análisis por fracción de residuos
Posibilidad de lixiviación de
contaminantes
Composición elemental
(XRF)
Otras materias primas cruciales
As Cu Sc
Ba Al Y
Cd Sb La
Cr Li Ce
Cu Co Pr
Hg Cr Nd
Mo Mg Sm
Ni Eu
Pb Gd
Sb Tb
Se Dy
Zn Ho
Cl Em
F Tm
Yb
Lu
Pt
Pd
Ru
In
Ag
Au
Tabla A2.2: Elementos identificados en el análisis
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Manual de Minería de Vertederos
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Plataforma de recopilación e integración de datos inteli-
gente para mejorar la accesibilidad y disponibilidad de
información de datos en el territorio de la UE de materias
primas secundarias
El proyecto SMART GROUND tiene por objeti-
vo mejorar la disponibilidad y accesibilidad a
los datos e información sobre materias primas
secundarias (MPS) en la Unión Europea, así
como la creación de colaboraciones y sinergias
entre los diferentes actores involucrados en la
cadena de valor de las MPS. Para ello, el con-
sorcio llevará a cabo un conjunto de activida-
des para integrar, en una sola base de datos de
la UE, todos los datos de las fuentes existentes
y la nueva información que se vaya incorporan-
do a lo largo del tiempo. Dicha base de datos
también permitirá el intercambio de contactos e
información entre las partes implicadas perti-
nentes (por ejemplo, empresas), que estén in-
teresadas en el abastecimiento u obtención de
MPS.
Reunir el conocimiento cuantitativo y estructural
sobre las MPS existentes e identificar los pun-
tos críticos y cuellos de botella que impiden su
utilización efectiva en los vertederos
Hacer un balance de los estándares utilizados
en los inventarios de materias primas (MP) y
de residuos, y desarrollar estándares nuevos
para MPS, con el objetivo de validarlos en las
experiencias piloto seleccionadas
Integrar y armonizar los datos y la información
recogida en una sola base de datos de la UE
Identificar los mercados más prometedores pa-
ra las MPS
Evaluar y analizar los impactos ambientales,
económicos y sociales provocados por dife-
rentes procesos
Analizar la legislación vigente en el ámbito co-
munitario y nacional en materia de gestión de
residuos y difusión de las mejores prácticas
Facilitar a los usuarios finales el acceso a la
información sobre las MPS disponibles
Sensibilizar a los responsables políticos y a la
opinión pública sobre el impacto social positivo
de la explotación de vertederos para obtener
MPS