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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

358012 – SISTEMAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS

Autor: Ing. Esp. YULI IBARRA BURBANO

BOGOTÁ Agosto de 2011 1

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TABLA DE CONTENIDO

ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO .......................................... 8 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 9 UNIDAD 1. FUNDAMENTOS PARA EL TRATAMIENTO Y LA DISPOSICION FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS ...................................................................................................................... 11 CAPÍTULO 1. EL PANORAMA DE LOS RESIDUOS SOLIDOS ........................................... 11 Lección 1. Los Residuos Sólidos ............................................................................. 11 Lección 2. Manejo Integral y Desarrollo Sustentable............................................... 13 Lección 3. Gestión Integral de Residuos Sólidos...................................................... 16 Lección 4. Marco Normativo para la Gestión Integral de Residuos Sólidos ............... 18 Lección 5. Impactos Ambientales y de Salud Pública ............................................... 20 CAPÍTULO 2. CARACTERIZACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ..................................... 24 Lección 6. Generación de Residuos Sólidos ............................................................ 25 Lección 7. Composición típica de los residuos. ....................................................... 28 Lección 8. Clasificación.......................................................................................... 30 Lección 9. Propiedades ......................................................................................... 31 Lección 10. Método para la caracterización ........................................................... 36 CAPÍTULO 3. GENERALIDADES DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO Y DE LA DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS........................................................................................ 41 Lección 11. Los sistemas de tratamiento ................................................................ 42 Lección 12. Transformaciones físicas ..................................................................... 44 Lección 13. Transformaciones Biológicas y/o Químicas ........................................... 46 Lección 14. Transformaciones Térmicas y/o Químicas ............................................ 48 Lección 15. La Disposición Final ............................................................................. 52 UNIDAD 2. SISTEMAS CONVENCIONALES PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS54 CAPÍTULO 4. SISTEMAS DE TRATAMIENTO FISICO ..................................................... 55 Lección 16. Tamizado o Cribado ............................................................................ 55 Lección 17. Separación por Densidad ..................................................................... 57 Lección 18. Separación Magnética y por Campo Eléctrico ....................................... 59 2

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Lección 19. Triturado y Molido .............................................................................. 61 Lección 20. Densificación ...................................................................................... 65 CAPÍTULO 5. SISTEMAS DE TRATAMIENTO BIOLOGICO Y/O QUÍMICO ........................ 67 Lección 21. Compostaje Aerobio ........................................................................... 68 Lección 22. Lombricompostaje .............................................................................. 72 Lección 23. Otros organismos utilizados para transformación biológica ................... 74 Lección 24. Biodigestor, Biogasificación o Metanización ......................................... 77 Lección 25. Transformación Biológica del Estiércol ................................................. 79 CAPÍTULO 6. SISTEMAS DE TRATAMIENTO TÉRMICO Y/O QUÍMICO ........................... 82 Lección 26. Incineración ........................................................................................ 83 Lección 27. Pirolisis y Gasificación ......................................................................... 87 Lección 28. Antorcha de Plasma ............................................................................ 90 Lección 29. Generalidades para el tratamiento de Residuos Hospitalarios ............... 93 Lección 30. Desactivación de Residuos Hospitalarios .............................................. 95 UNIDAD 3. DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS EN RELLENO SANITARIO............. 99 CAPÍTULO 7. DISEÑO DE UN RELLENO SANITARIO ................................................... 100 Lección 31. Requisitos Preliminares ..................................................................... 100 Lección 32. Análisis Demográfico y de Producciones ............................................ 103 Lección 33. Volúmenes, Áreas y Taludes .............................................................. 106 Lección 34. Métodos de disposición .................................................................... 111 Lección 35. Lixiviados y Celdas de Operación ....................................................... 115 CAPÍTULO 8. CONSTRUCCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA DE UN RELLENO SANITARIO .............................................................................................................................. 119 Lección 36. Preparación del terreno .................................................................... 119 Lección 37. Infraestructura del Relleno ................................................................ 122 Lección 38. Obras Complementarias .................................................................... 125 Lección 39. Construcción de celda diaria típica ..................................................... 128 Lección 40. Plan de construcción ......................................................................... 131 CAPÍTULO 9. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO ........................................................ 133 Lección 41. Plan de operación y mantenimiento .................................................. 133 Lección 42. Maquinaria y Herramientas de Operación .......................................... 135 Lección 43. Control y Monitoreo ......................................................................... 139 3

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Lección 44. Clausura del Relleno Sanitario ........................................................... 142 Lección 45. Administración ................................................................................. 145 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ................................................................................... 148

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Residuos sólidos en las ciudades ........................................................................... 11 Figura 2. Situación de los residuos sólidos en Colombia ...................................................... 12 Figura 3. Manejo integral de residuos sólidos...................................................................... 14 Figura 4. Relación sociedad, naturaleza y capital ................................................................. 15 Figura 5. Modelo de gestión integral de residuos ................................................................ 17 Figura 6. Mejoramiento en la práctica de disposición final ................................................. 17 Figura 7. Efectos del manejo inadecuado de residuos sólidos ............................................. 21 Figura 8. Población expuesta a los residuos sólidos............................................................. 22 Figura 9. Plagas por residuos sólidos .................................................................................... 23 Figura 10. Paisaje urbano y rural deteriorado ...................................................................... 24 Figura 11. Separación en la fuente ....................................................................................... 26 Figura 12. Determinación composición física de los residuos ............................................. 39 Figura 13. Método del cuarteo para escoger una muestra .................................................. 39 Figura 14. Gestión diferenciada de residuos aprovechables y basuras ............................... 41 Figura 15. Planta de tratamiento de residuos orgánicos ..................................................... 42 Figura 16. Banda transportadora para la separación de residuos ....................................... 44 Figura 17. Compactación de plástico.................................................................................... 45 Figura 18. Trituración de materiales voluminosos ............................................................... 46 Figura 19. Acondicionador de suelo listo para aplicarse ...................................................... 47 Figura 20. Triángulo de la combustión. ................................................................................ 49 Figura 21. Ejemplo de horno pirolítico ................................................................................. 50 Figura 22. Gasificación .......................................................................................................... 51 Figura 23. Disposición final de residuos a cielo abierto ....................................................... 52 Figura 24. Operación de relleno sanitario ............................................................................ 53 Figura 25. Municipios que manejan sus residuos sólidos a través de plantas de aprovechamiento y rellenos sanitarios – Diagnóstico2010. ........................................ 54 Figura 26. Ejemplo de criba vibratoria ................................................................................. 56 Figura 27. Ejemplo de criba de trómel ................................................................................. 56 Figura 28. Diseños funcionales de clasificadores neumáticos utilizados para separar las fracciones ligeras y pesadas de los residuos sólidos. ................................................... 58 Figura 29. Separador magnético tipo cinta .......................................................................... 60 4

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Figura 30. Sistema separador por corriente de Foucault ..................................................... 60 Figura 31. Ejemplo de molino de martillos........................................................................... 63 Figura 32. Ejemplo de trituradora de tijeras ........................................................................ 64 Figura 33. Ejemplo de cuba trituradora ............................................................................... 64 Figura 34. Compactación estacionaria en vehículo recolector de basura ........................... 65 Figura 35. Compactación móvil con buldócer ...................................................................... 66 Figura 36. Planta de compost aerobio desarrollado en montón ......................................... 68 Figura 37. Factores condicionantes del proceso de compostaje ......................................... 69 Figura 38. Evaporación efecto de la temperatura en los silos y/o montones ..................... 70 Figura 39. Aireación manual en proceso de compostaje ..................................................... 71 Figura 40. Lombriz roja californiana ..................................................................................... 72 Figura 41. Residuos orgánicos en proceso de lombricompostaje ........................................ 73 Figura 42. Planta de tratamiento utilizando biotecnología agrocolombiana ...................... 75 Figura 43. Especies de escarabajos utilizadas para tratamiento de residuos orgánicos ..... 76 Figura 44. Proceso biológico de digestión anaerobia ........................................................... 77 Figura 45. Esquema básico de un biodigestor ...................................................................... 78 Figura 46. Proceso de compostaje con excretas de animales .............................................. 80 Figura 47. Producción de abono orgánico a partir de estiércol de pollos ........................... 81 Figura 48. Sistemas representativos del procesamiento térmico ........................................ 82 Figura 49. Combustión de Residuos Sólidos ......................................................................... 83 Figura 50. Sección de un incinerador utilizada para producir energía de alimentación continua y quemado en bruto típica. ........................................................................... 84 Figura 51. Emisiones Atmosféricas ....................................................................................... 87 Figura 52. Sistema de pirólisis .............................................................................................. 88 Figura 53. Gasificador de lecho fijo vertical ......................................................................... 89 Figura 54. Sistema de gasificación de desechos orgánicos .................................................. 90 Figura 55. Generación arco de plasma ................................................................................. 91 Figura 56. Vitrificación por antorcha de plasma .................................................................. 92 Figura 57. Clasificación de residuos hospitalarios y similares .............................................. 93 Figura 58. Incineración de residuos hospitalarios ................................................................ 96 Figura 59. Sistema de desactivación por microondas .......................................................... 97 Figura 60. Residuos hospitalarios después del tratamiento con microondas ..................... 98 Figura 61. Sistema de autoclaves para tratar residuos hospitalarios .................................. 99 Figura 62. Manejo paisajístico de celdas que cumplieron su vida útil ............................... 100 Figura 63. Preparación y utilización de material de cobertura .......................................... 101 Figura 64. Apiques realizados para estudio de suelos ....................................................... 102 Figura 65. Casos de estabilidad e inestabilidad del suelo y el material dispuesto ............ 109 Figura 66. Estabilidad de la construcción de celdas en terrazas ........................................ 110 Figura 67. Método de trinchera para disposición final ...................................................... 112 Figura 68.Método de área para disposición final ............................................................... 113 Figura 69. Combinación de los métodos área y trinchera.................................................. 114 Figura 70. Sección transversal de un canal trapezoidal ..................................................... 114 5

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Figura 71. Esquema de lagunas de estabilización anaerobia y facultativa ........................ 117 Figura 72. Ejemplo de lagunas de estabilización para tratamiento de lixiviado ................ 118 Figura 73. Limpieza y desmonte manual ............................................................................ 120 Figura 74. Preparación del suelo de soporte ...................................................................... 120 Figura 75. Conformación del talud en terreno natural ...................................................... 121 Figura 76. Construcción de vías internas............................................................................ 121 Figura 77.Esquema básico de una chimenea ..................................................................... 122 Figura 78. Ejemplos de construcción de chimeneas .......................................................... 123 Figura 79. Esquema de la interconexión de los sistemas de drenaje ................................ 123 Figura 80. Acondicionamiento de la chimenea para la quema del gas .............................. 124 Figura 81.Construcción de un filtro para drenaje de lixiviado ........................................... 124 Figura 82. Construcción de zanjas para la construcción de filtros ..................................... 125 Figura 83. Esquema de la construcción de un pozo de monitoreo .................................... 126 Figura 84. Instalación de cerco perimetral con Swinglea Glutinosa .................................. 127 Figura 85. Ejemplo de cartel de presentación .................................................................... 128 Figura 86. Celda de disposición diaria típica ...................................................................... 128 Figura 87. Conformación de celdas en trinchera ............................................................... 129 Figura 88. Pasos para la construcción de la celda diaria .................................................... 129 Figura 89. Contención de una celda sobre una terminada ................................................ 130 Figura 90. Esquema de la construcción de bloques de celdas ........................................... 131 Figura 91. Ejemplo de localización de zonas para manejo de residuos ............................. 132 Figura 92. Distribución del espacio de operación .............................................................. 132 Figura 93. Avance en la conformación de las celdas .......................................................... 133 Figura 94. Esquema de algunas herramientas ................................................................... 137 Figura 95. Pesaje de vehículos recolectores....................................................................... 139 Figura 96. Control de olores con cal ................................................................................... 140 Figura 97. Uso de pega para moscas .................................................................................. 141 Figura 98. Trampas para moscas ........................................................................................ 142 Figura 99. Actividades diferentes a la disposición sobre celdas clausuradas .................... 143 Figura 100. Configuración del uso futuro de un relleno sanitario ..................................... 143 Figura 101. Ejemplo de un plan de arborización ................................................................ 144 Figura 102. Algunos implementos de protección personal................................................ 146

ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 1. Leyes expedidas en Colombia en materia de residuos sólidos. .......................... 19 Cuadro 2. Resoluciones expedidas en Colombia en materia de residuos sólidos. .............. 19 Cuadro 3. Decretos expedidos en Colombia en materia de residuos sólidos. ..................... 20 Cuadro 4. Riesgos indirectos a la salud ................................................................................ 22 6

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Cuadro 5. Categorías típicas de residuos que se han utilizado para estudios de caracterización de residuos sólidos urbanos................................................................ 29 Cuadro 6. Clasificación de los residuos sólidos. ................................................................... 30 Cuadro 7. Continuación de la clasificación de los residuos sólidos. .................................... 31 Cuadro 8. Porcentajes típicos de humedad ......................................................................... 33 Cuadro 9. Poder calorífico por tipo de residuo .................................................................... 35 Cuadro 10. Clasificación de residuos orgánicos ................................................................... 36 Cuadro 11. Distribución de la muestra ................................................................................. 37 Cuadro 12. Determinación poder calorífico superior........................................................... 40 Cuadro 13. Opciones para la gestión integrada de residuos ............................................... 42 Cuadro 14. Procesos de transformación utilizados en la gestión de residuos sólidos ........ 43 Cuadro 15. Técnicas de separación de desechos sólidos ..................................................... 45 Cuadro 16. Factores a considerar para la selección del equipamiento de cribado ............. 55 Cuadro 17. Factores a considerar para la selección de equipos de reducción de tamaño .. 61 Cuadro 18. Tipos, modos y aplicaciones de equipo usado para la reducción mecánica de tamaño .................................................................................................... 62 Cuadro 19. Factores a considerar para la selección de equipos de compactación ............. 67 Cuadro 20. Características para un lombricompostaje de acuerdo al clima ....................... 73 Cuadro 21. Tiempo de retención según temperatura.......................................................... 79 Cuadro 22.Composición química de algunos abonos orgánicos .......................................... 80 Cuadro 23. Características de los residuos hospitalarios y similares no peligrosos ............ 94 Cuadro 24. Características de los residuos hospitalarios y similares peligrosos infecciosos ...................................................................................................................................... 94 Cuadro 25. Características de los residuos hospitalarios y similares peligrosos químicos .. 95 Cuadro 26. Asignación del nivel de complejidad................................................................ 104 Cuadro 27. Periodo de diseño de acuerdo al nivel de complejidad ................................... 104 Cuadro 28. Valores típicos de producción per cápita ........................................................ 105 Cuadro 29. Densidades típicas para diseño de celda diaria de operación ......................... 107 Cuadro 30.Talud en cortes y talud en terraplenes respectivamente ................................. 109 Cuadro 31. Métodos que podrían utilizarse para calcular el volumen lixiviado ................ 115 Cuadro 32. Algunos riesgos y medidas de mitigación. ....................................................... 136 Cuadro 33. Uso frecuente de las herramientas.................................................................. 137 Cuadro 34. Vehículos necesarios en rellenos sanitarios y su funcionalidad ...................... 138 Cuadro 35. Factores de costo a considerarse en la planificación y el diseño de un relleno sanitario ...................................................................................................................... 146

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ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO Yuli Ibarra Burbano, Ingeniera Sanitaria y Ambiental, especialista en Sistemas de Información Geográfica y candidata a Magíster en Desarrollo Sustentable y Gestión Ambiental, realizó una recopilación bibliográfica y de experiencias profesionales para diseñar el contenido didáctico del curso académico sistemas de tratamiento y disposición final de residuos sólidos. Para citar este material por favor hacerlo de la siguiente manera: Ibarra, Y. (2011). Sistemas de tratamiento y disposición final de residuos sólidos. Módulo didáctico. Bogotá: Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD.

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INTRODUCCIÓN

A través de la historia, la generación de residuos sólidos ha sido una consecuencia de las actividades del hombre; en épocas pasadas los residuos eran un producto de la supervivencia y podían reincorporarse y transformarse dentro de los ecosistemas; hoy en día, factores como el crecimiento de la población, el desarrollo económico y los hábitos de consumo, están haciendo de los residuos sólidos un problema de carácter global que al incorporarlo a los ecosistemas, los impacta y los devasta por las cantidades inmensurables que se generan diariamente y por la diversidad de su composición con potenciales características de peligrosidad. Los primeros impactos asociados al inadecuado manejo de residuos sólidos se presentaron en la edad media, cuando la proliferación de las ratas que se alimentaban de toda clase de desperdicios dispuestos en las calles causó una devastadora epidemia de peste bubónica. A pesar de que los controles sanitarios de ese entonces se dirigían a erradicar la enfermedad, las afectaciones en la salud pública fueron quizá, las primeras aproximaciones a la necesidad de manejar y evacuar adecuadamente los desechos. El propósito de este espacio académico es mostrar que aunque las sociedades actuales siguen pensando que los residuos son un desperdicio, un estorbo, algo inútil comúnmente llamado “basura” que impacta en la calidad ambiental y por tanto impacta también en la calidad de vida de los habitantes; es posible orientar el conocimiento sobre el manejo de residuos sólidos hacia la implementación de opciones de tratamiento y de adecuada disposición final. La preocupación creciente sobre el control y manejo eficiente de grandes volúmenes de residuos que se generan día tras día, ha fortalecido el mejoramiento y el desarrollo de sistemas de tratamiento de residuos sólidos y ha creado controles cada vez más rigurosos, sobre la disposición final de los mismos. La estructura de este documento se ha diseñado en 3 unidades, equivalentes a 9 capítulos y 45 lecciones; la lectura e interpretación de su contenido promoverá competencias relacionadas con el reconocimiento de las opciones de tratamiento de los residuos sólidos, la contextualización de estas opciones dentro del manejo integral, la identificación de los factores asociados a los sistemas y la cimentación teórica básica para proponer y diseñar alternativas de tratamiento o de disposición final de residuos sólidos. En la Unidad 1, el estudiante encontrará los fundamentos para el tratamiento y disposición final de residuos sólidos que le permitirán comprender con facilidad el contenido de las unidades posteriores. Además podrá identificar un marco normativo y las características básicas de los residuos, orientando el desarrollo de cualquier actividad de manejo integral y su vinculación dentro del desarrollo sustentable. 9

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En la Unidad 2, se exponen los sistemas convencionales de tratamiento de residuos sólidos, atendiendo a las características físicas, químicas y/o biológicas particulares de cada tipo de residuo; y finalmente en la Unidad 3, se construyen las bases teóricas y se contextualiza al estudiante en cuanto al diseño, operación y mantenimiento de un relleno sanitario como una opción técnica y eficiente para la disposición de residuos sólidos. ¡Bienvenidos!

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UNIDAD 1. FUNDAMENTOS PARA EL TRATAMIENTO Y LA DISPOSICION FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS CAPÍTULO 1. EL PANORAMA DE LOS RESIDUOS SOLIDOS Proveer materia y energía para procesos productivos, suministrar bienes y servicios para el bienestar de las comunidades, y servir como sumidero de residuos; son las funciones esenciales que se analizan del medio ambiente desde una perspectiva de crecimiento económico. Entonces, surge una preocupación global por la disponibilidad de recursos y la calidad ambiental relacionada específicamente con la emisión de desechos (André and Cerdá 2006). Figura 1. Residuos sólidos en las ciudades

Fuente. Imagen seleccionada de video disponible en http://www.youtube.com/watch?v=Hn0Gb7FvZmM&feature=related

Lección 1. Los Residuos Sólidos Un residuo sólido es un producto inevitable de cualquier actividad humana (León 2001); “son materiales, objetos, sustancias o elementos sólidos que no tiene valor de uso directo para quien los genera y por lo tanto, se descartan” (ICONTEC 1998). En el estudio sectorial de aseo 2006 - 2009 de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, se establece que los residuos sólidos pueden ser un objeto, material, 11

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sustancia u elemento que han prestado un servicio o utilidad, que han sido usados o consumidos perdiendo su valor inicial, algunos pueden tener susceptibilidad de aprovechamiento o transformación y su manejo desde la generación hasta la disposición final, es una responsabilidad integral entre diferentes actores como el gobierno central y local, las autoridades ambientales, las instituciones y la comunidad en general; todo esto dado porque sus impactos afectan el entorno y la salud pública. Los residuos pueden ser aprovechables si se utilizan como materia prima en las plantas de tratamiento, teniendo la posibilidad de ser manejados e integrados a un nuevo ciclo económico y productivo en forma eficiente, generando beneficios ambientales, sociales o económicos en el marco de la gestión integral de los residuos sólidos; y pueden ser no aprovechables cuando se confinan definitivamente en rellenos sanitarios (SSPD 2010). Ahora bien, los problemas asociados a la evacuación de residuos sólidos han persistido desde que los seres humanos se congregaban en tribus; y su acumulación ha llegado a convertirse en una consecuencia de la vida (Tchobanoglous et al. 1994). En épocas pasadas la relación del hombre con la naturaleza conservaba un equilibrio dinámico, la generación de una pequeña cantidad de residuos orgánicos se compensaba con su grado de descomposición natural (Campos Gómez 2003). Hoy en día, el panorama es desalentador, la cantidad de residuos crece desmesuradamente y el espacio disponible para disponerlos es cada vez más reducido y a medida que la producción aumenta, sus características tóxicas y peligrosas hacen más difícil su manejo.

Figura 2. Situación de los residuos sólidos en Colombia El escenario de la disposición final de residuos sólidos en el país para el año 2010

Fuente. SSPD, 2010. Estudio Sectorial de Aseo 2006 - 2009

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En Colombia con información disponible de 1.098 Municipios de los 1.112 existentes, se tiene que la producción nacional de residuos sólidos urbanos es de 24.603 toneladas diarias en promedio, con aproximadamente un incremento anual del 4 % en relación con la producción del año 2007. Actualmente, 22.998 toneladas diarias de residuos sólidos urbanos, correspondientes a la producción del 77 % de los Municipios del país, disponen sus residuos sólidos de forma adecuada, ya sea en relleno sanitario o en planta de tratamiento; y las 1.605 toneladas diarias restantes, correspondientes al 23 % del total de Municipios, disponen inadecuadamente sus residuos sólidos en botaderos a cielo abierto, cuerpos de agua, enterramientos y quemas (SSPD, 2010).

¡Buenos debates! Debate 1 y Debate 2

Lección 2. Manejo Integral y Desarrollo Sustentable El crecimiento demográfico, el desarrollo económico y los procesos de urbanización, incrementan el consumo de bienes y servicios por una población; que a la vez, genera mayor cantidad de residuos sólidos y por tanto, mayor presión sobre los recursos naturales (Gligo 2006). Esta situación crea la necesidad de adoptar medidas para el mejoramiento de la calidad de vida, combatiendo los problemas ambientales que se expanden e intensifican en los territorios (Campos Gómez 2003). Para resolver, mitigar y/o prevenir los problemas de carácter ambiental en busca de una mejor calidad de vida, es necesario adoptar medidas de gestión ambiental en las que se administre de forma eficiente los recursos naturales bajo un enfoque de desarrollo sustentable (Medina & Jiménez 2001). Minimizar los impactos y reciclar los residuos son actividades de gestión ambiental prioritaria para evitar altos costos ambientales (Gligo 2006). Sin embargo, las actividades también pueden dirigirse hacia la gestión integral del agua, del aire y de la biodiversidad (Medina & Jiménez 2001).

Manejo integral El manejo de los residuos sólidos es una combinación de métodos de generación, almacenamiento, recolección, transporte, transferencia, tratamiento y disposición final; que tienen una jerarquía establecida para la operatividad y para la toma de decisiones y definición de estrategias locales y nacionales (Medina & Jiménez 2001). 13

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Figura 3. Manejo integral de residuos sólidos

Fuente. Campos Gómez, I. 2003. Saneamiento ambiental.

Es importante resaltar que el manejo de los residuos sólidos va más allá del conocimiento técnico, requiere de la participación del sector público y privado, y de su integración a la salud, a la comunidad, al ambiente y a la disponibilidad de recursos económicos (Acurio et al. 1997). La armonización de todos estos factores es conocida como gestión integral de residuos sólidos (Medina & Jiménez 2001).

Desarrollo sustentable La sostenibilidad y en especial el desarrollo sostenible o sustentable, han sido dos conceptos especialmente controvertidos. La sostenibilidad puede ser variable, el interés puede radicar únicamente en sostener un determinado aspecto (social, ambiental ó económico); en cambio el desarrollo sostenible implica un cambio gradual y direccional, al requerir mejoras y transformaciones (Gallopín 3003). Harris (2000) señala que cuando la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo presentó el informe Nuestro Futuro Común en 1987, buscaba resolver el conflicto entre medio ambiente y desarrollo mediante el establecimiento del concepto de desarrollo sustentable: “Desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”. 14

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Sociedad, naturaleza y economía son tres elementos de sostenibilidad, que a pesar del amplio debate y de la utilización del concepto anteriormente expuesto, no ha sido posible integrarlos (Harris 2000). El desarrollo sustentable sólo se transformará en una propuesta seria, en cuanto sea posible reconocer las dimensiones económica, ambiental y social (Guimaraes 1994). Figura 4. Relación sociedad, naturaleza y capital

Fuente. El autor

Cortinas de Nava et al. (1999) señala que es complejo mitigar los impactos ambientales simultáneamente con la minimización de costos; encontrar un punto de equilibrio a generado debates, pero el objetivo es que a un costo social y económico aceptable se maximice tanto como sea posible, la reducción del impacto que para el caso, generan los residuos sólidos. La sustentabilidad se logra cuando independientemente del tipo y el número de opciones de manejo que se realicen (generación, tratamientos, disposición final); estás responden a una estrategia enmarcada dentro de una política ambiental, en la que se vinculan las necesidades y los contextos locales y regionales, buscando el máximo aprovechamiento de los recursos y la reducción de los impactos adversos. Gligo (2006) señala también, que en la búsqueda de un “desarrollo sustentable o sostenible” se pretende equilibrar las dimensiones económica, ambiental y social; pero el equilibrio no existe. El inevitable crecimiento económico y las necesidades sociales obligan a pagar un costo ecológico, y es entonces donde surgen estas estrategias, políticas, líneas de acción o proyectos, que bajo una racionalidad ambiental marginal dan viabilidad a las decisiones socioeconómicas. A pesar de que el manejo de desechos y el desarrollo sustentable son temáticas que se pueden tratar indistintamente, pueden ser complementarias si se considera que la gestión integral de residuos sólidos se vincula dentro de las estrategias de desarrollo sostenible (Flotats & Campos 2001). Los residuos sólidos urbanos constituyen un problema socio ambiental, que una vez son catalogados como basura, promueven una serie de problemas 15

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en cuanto a destinación de recursos económicos, impacto sobre los recursos naturales (contaminación de agua, aire y suelo) , pérdida de espacio (destinación de lugares para almacenamiento y disposición) y riesgos para la salud (Corral-Verdugo & EncinasNorzagaray 2001). Entonces, el desarrollo del concepto de sostenibilidad lleva a que debe avanzarse en la gestión integral e integrada de residuos de diferentes orígenes según la finalidad de éstos (Flotats & Campos 2001); con el fin de optimizar costos, minimizar impactos, reducir espacio y controlar efectos sobre la salud pública. Un indicador de sostenibilidad de la gestión sobre residuos sólidos, puede ser la huella ecológica medida para diferentes tipos de desechos de acuerdo a los consumos de energía, materias primas y combustibles requeridos para su manejo integral (Marañon et al. 2008). Además es posible implementar con dinámica de sistemas y programación, modelos que permitan simular el impacto de la gestión en el manejo de los residuos sólidos (Vásquez 2005). Artículo recomendado!!!

Lección 3. Gestión Integral de Residuos Sólidos “La gestión integral de residuos sólidos – GIRS, se define como la disciplina asociada al control de la generación, almacenamiento, recogida, transferencia y transporte, procesamiento y evacuación de los residuos de una forma que armonice con los mejores principios de la salud pública, de la economía, de la ingeniería, de la conservación, de la estética, y de otras consideraciones ambientales, y que también responde a las expectativas públicas” (Sáez & Galbán 2007). Un sistema eficaz de GIRS involucra un conjunto de actividades y decisiones locales que se implementan según el ciclo de vida de los residuos, de acuerdo al rendimiento de las tecnologías que se utilicen para su manejo y considerando los costos totales que demande el sistema. La GIRS debe mejorar continuamente, debe ser flexible para afrontar cambios y adaptarse a ellos; y, requiere de supervisión y evaluación para controlar el cumplimiento de sus objetivos y metas (Tchobanoglous et al. 1994). La Guía Técnica colombiana GTC – 86 señala que la gestión integral de residuos se debería realizar bajo la metodología de ciclo continuo PHVA (planear, hacer, verificar y actuar), con el fin de promover el mejoramiento continuo en dicha gestión (Ver figura 5); la introducción del concepto de mejoramiento en la gestión integral de residuos sólidos, puede apreciarse con facilidad en la evolución que ha tenido la disposición final (Ver figura 6). 16

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Figura 5. Modelo de gestión integral de residuos

Fuente. ICONTEC, 1998. Guía Técnica Colombiana GTC – 86.

Figura 6. Mejoramiento en la práctica de disposición final

Fuente. Jaramillo, 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

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Considerando los potenciales efectos negativos que los residuos sólidos pueden tener en el ambiente y en la salud pública, es preciso enfrentarlos para evitar que su acción se haga persistente. Para esto, es necesario implementar un sistema de acciones ambientales, sociales y económicas planificadas, que permitan manejar el residuo de acuerdo a sus características, desde su generación hasta su disposición final. Este sistema es lo que se denomina gestión integral y deberá consignarse en un plan de gestión integral de residuos sólidos, en el que se establezcan técnicas, tecnologías y programas que permitan el logro de los objetivos claros y el cumplimiento de metas específicas para el manejo de los residuos sólidos. El Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos puede ser muy variado, pero siempre debe adaptarse a las condiciones de la situación local y las posibilidades de cada municipio. Su contenido básico se describe en el artículo 9 del Decreto 1713 de 2002, mencionando que debe tener como mínimo la siguiente información.

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Diagnóstico sobre la generación y manejo de los residuos sólidos considerando variables ambientales, políticas y socioeconómicas. Identificación y análisis de factibilidad de las alternativas de manejo. Descripción de los programas y proyectos que componen el plan de gestión integral de residuos sólidos. Objetivos, metas, cronograma de actividades, presupuesto, responsables y medidas de contingencia.

Lección 4. Marco Normativo para la Gestión Integral de Residuos Sólidos La preocupación por la disponibilidad de recursos naturales en el mundo y el desenfrenado aprovechamiento y consecuente impacto que el hombre está generando sobre ellos, tiene sus orígenes desde hace ya muchos años; celebrándose el 16 de Junio de 1972 en Estocolmo, la primera conferencia mundial de la historia sobre asuntos ambientales a cargo de las Naciones Unidas. En Colombia, se reordena el sector público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales, orientando los fundamentos políticos entorno al desarrollo sostenible, con la expedición de la ley 99 de 1993 por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente. Las demás normas aplicables a la gestión integral de residuos sólidos, se mencionan en los siguientes cuadros. 18

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Cuadro 1. Leyes expedidas en Colombia en materia de residuos sólidos.

Fuente. Recopilación por el autor.

Cuadro 2. Resoluciones expedidas en Colombia en materia de residuos sólidos.

Fuente. Recopilación por el autor.

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Cuadro 3. Decretos expedidos en Colombia en materia de residuos sólidos.

Fuente. Recopilación por el autor.

Lección 5. Impactos Ambientales y de Salud Pública Los residuos sólidos son una mezcla de diversos productos orgánicos e inorgánicos que constituyen una poderosa fuente de contaminación sanitaria y ambiental; el manejo inadecuado de los residuos y su mala disposición final además de impactar los recursos naturales y la salud de las poblaciones, incide directamente en la afectación del paisaje (Montalvo 2001). En menor o mayor medida, todas las actividades de producción y consumo generan residuos que impactan en el bienestar de la comunidad y en el ambiente (Benvenuto 2008); ese bienestar puede determinarse según sea la situación de la salud pública de una población; entendiendo como salud al estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente a la ausencia de enfermedad y sufrimiento, señala Sendra (1997). 20

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Los impactos ambientales son los efectos que las actividades del hombre pueden causar en el medio ambiente y como consecuencia en la calidad de vida de una comunidad. En los impactos se trata los riesgos directos que atentan contra la salud de las personas, los riesgos indirectos constituidos por los vectores de enfermedades, y sobre los efectos ambientales que ocasionan deterioro paisajístico y algún tipo de contaminación de los recursos naturales (Sakurai 1983).

Figura 7. Efectos del manejo inadecuado de residuos sólidos

Fuente. El autor

Todos estos impactos que directa o indirectamente pueden afectar el bienestar, se presentan por la exposición de la comunidad, del personal operativo del servicio de aseo, de los trabajadores informales (generalmente recicladores), de la población que no tiene acceso al servicio, o que vive cerca a los sitios de disposición y en sí, por la exposición de la comunidad en general a condiciones ambientales potencialmente contaminadas o contaminantes (Acurio et al. 1997). Entre las potenciales afectaciones que la inadecuada acumulación y disposición de residuos sólidos presenta están: fragmentación por la pérdida y destrucción de hábitat generado al construir el relleno y sus obras complementarias, como vías, sistemas de tratamiento, entre otras (Quan & Hui-chao 2009); producción de gases efecto invernadero por la degradación de la materia orgánica ahí dispuesta (Simón & Cristina 2008); contaminación del suelo y del agua por el cambio de uso y la descarga de lixiviados respectivamente (Mueck & Nye 2006); presencia de plagas asociadas a la disponibilidad de alimento y a los ambientes favorables para reproducción (Kettunen & Vuorisalo 2005); bioacumulación de metales pesados en 21

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procesos de revegetación (Pastor et al. 2007); presencia de malos olores y muchas veces, desinterés institucional e ineficiente regulación normativa (Acurio et al. 1997). Riesgos de salud pública: La importancia de los residuos sólidos como causa directa de enfermedades no está bien determinada; sin embargo, se les atribuye una incidencia en la transmisión de algunas de ellas, por el contacto con residuos peligrosos; además por causas indirectas, es posible la transmisión de enfermedades por la proliferación de vectores (animales portadores de microorganismos infecciosos) (Jaramillo 2002).

Figura 8. Población expuesta a los residuos sólidos

Fuente. Registro fotográfico del autor

Cuadro 4. Riesgos indirectos a la salud

Fuente: Manual de saneamento e proteção ambiental para os municipios. 1995.

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Proliferación de vectores: La acumulación y la disposición de residuos pueden atraer principalmente; a un gran número de aves, roedores e insectos (Baxter 2000). Al ofrecer los recursos alimentarios de algunas especies, el material acumulado puede actuar para aumentar artificialmente el número y la densidad de sus poblaciones y por lo tanto alterar la ecología local (Mueck & Nye 2006) y la salud pública. Es posible que haya detrimento de la diversidad biológica nativa, y si el ecosistema pierde biodiversidad, perderá también su resistencia a la invasión (Pelley 2006). Las invasiones biológicas se consideran una de las amenazas del medio ambiente más difíciles de enfrentar (Parker 2000). Existen una serie de medidas de control para disuadir a las especies problema, sin embargo, la investigación sobre su eficacia en todos los sitios y para múltiples especies ha sido limitada (Cook et al. 2008). Figura 9. Plagas por residuos sólidos

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Deterioro estético y del paisaje: Es el efecto más evidente del inadecuado manejo de residuos sólidos, el impacto sobre el paisaje representado en el deterioro estético de las ciudades y del paisaje natural rural, es uno de los efectos fácilmente perceptibles por la población (Medina & Jiménez 2001). Contaminación del suelo y del agua: El impacto básicamente se refiere al cambio de uso de suelo que se le da al terreno donde se disponen los residuos sólidos con su consecuente desvalorización, y a los impactos que genera la descarga y la infiltración de lixiviados sobre los terrenos y los cuerpos de agua (superficial y/o subterránea), representando un riesgo potencial para la salud y los demás organismos vivos. La magnitud del impacto ocasionado por los lixiviados depende la concentración de los diversos elementos que lo componen. Recomendados Artículo 1 - Artículo 2 23

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Figura 10. Paisaje urbano y rural deteriorado

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Contaminación del aire: El manejo de residuos sólidos y la producción de gases efecto invernadero son dos problemas de carácter global y/o local (Plaza & Pasculli 2005), en todas las comunidades del mundo se genera basura, y está particularmente la de tipo orgánico que genera gases de efecto invernadero como producto de su acumulación natural e inevitable descomposición (Solórzano 2003). El biogás en condiciones determinadas puede llegar a ser tóxico y explosivo (Medina & Jiménez 2001). El relleno sanitario es la técnica más eficiente para la disposición final de residuos sólidos; sin embargo pese a sus bondades, es considerada como una de las principales fuentes antropogénicas de producción de gases efecto invernadero. Los gases que genera un relleno sanitario son uno de sus principales productos, y están compuestos de óxido nitroso, dióxido de carbono y especialmente de metano (Börjesson et al. 2000).

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CAPÍTULO 2. CARACTERIZACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS El objetivo de la caracterización es realizar un estudio que permita identificar las principales características (componentes, propiedades y producciones) de los residuos sólidos para poder definir, planificar y/o implementar mejoras y acciones de los sistemas de manejo (López 2009). Según el Decreto 838 de 2005 (Art. 1), la caracterización de residuos sólidos se refiere a: 24

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“Determinación de las características cualitativas y cuantitativas de los residuos sólidos, identificando sus contenidos y propiedades”. Entre los principales métodos para la caracterización de residuos sólidos están; el análisis de pesada total, el análisis de peso - volumen, el análisis de balance de masas y el análisis por muestreo estadístico (Runfola & Gallardo 2009).

Lección 6. Generación de Residuos Sólidos La generación de residuo sólidos “comprende las actividades poco controlables en las que los materiales, sustancias o elementos sólidos son identificados como sin ningún valor comercial, y son desechados o recolectados para procesos de aprovechamiento, tratamiento o disposición final. Controlar la generación requiere de la modificación de comportamientos altamente consumistas reafirmados cada día por las características de las ciudades” (Rodríguez et al. 2008). Existen diferentes factores que pueden influenciar la generación de los residuos sólidos en cuanto a tipo y cantidad; entre ellos están la estaciones del año (influye en los hábitos y costumbres de la población), los hábitos de la población, acontecimientos especiales (fiestas patronales, desastres naturales); y en general, las actividades y condiciones socioeconómicas (López 2009).

Separación en la fuente De acuerdo a la Guía Técnica de ICONTEC GTC – 24, la separación en la fuente se refiere a la “operación que debe realizar el generador de residuos sólidos para seleccionarlos y almacenarlos en recipientes de diferente color, según sean o no aprovechables”. Según lo establecido en el Decreto 1713 de 2002 (Art. 1), la separación en la fuente “es la clasificación de los residuos sólidos en el sitio donde se generan para su posterior recuperación”.

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Uno de los pilares fundamentales para el manejo integral de residuos sólidos es la vinculación del generador en el proceso, mediante técnicas de separación y/o clasificación en origen. Es importante conocer las habilidades proambientales de separación y depósito 25

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de residuos sólidos, utilizando campañas informativas a cargo de la administración pública dirigida a concienciar al ciudadano sobre las ventajas ambientales de implementar estas conductas (Martimportugués Goyenechea et al. 2007). Una campaña informativa que aumente la cantidad de residuos reciclados y/o reutilizados, tiene una incidencia significativa en el volumen de residuos en los rellenos sanitarios y en los costos asociados a la producción, recolección y disposición final (Vásquez 2005).

Figura 11. Separación en la fuente

Fuente. Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Reducir La reducción en la fuente o minimización de residuos sólidos en el origen, es una iniciativa de gestión integral que precede al manejo de los residuos sólidos; ya que dependerá de la cantidad y tipo de residuos que se generen, para determinar las opciones de manejo. Con la reducción se busca prevenir una excesiva producción de residuos sólidos, generar conciencia en la población y contribuir con la minimización de desechos dispuestos en relleno sanitario (Cortinas de Nava et al. 1999); además, reducir la cantidad de residuos promueve directamente la disminución de los costos asociados a su manipulación y a los impactos ambientales que generan (Medina & Jiménez 2001). Ejemplo: Llevar menos bolsas plásticas cuando se compre el mercado.

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Reutilizar Es la utilización directa de un material sin cambiar su forma y función básica, cuantos más materiales dentro de los residuos se puedan volver a utilizar, menos basura se produce. Según lo establecido en el Decreto 1713 de 2002 (Art. 1), reutilizar se refiere a: “Prolongar y adecuar la vida útil de los residuos sólidos recuperados y que mediante procesos, operaciones o técnicas devuelven a los materiales su posibilidad de utilización en su función original o en alguna relacionada, sin que para ello requieran procesos adicionales de transformación”. Ejemplo: Utilizar las bolsas plásticas del mercado como bolsas de basura.

Reciclar Reciclar significa volver a utilizar materiales como el papel o el vidrio, para fabricar nuevos productos, antes de esta actividad es importante reducir y reutilizar. De acuerdo al Decreto 1713 de 2002 (Art. 1), el reciclaje es: “Proceso mediante el cual se aprovechan y transforman los residuos sólidos recuperados (que pueden someterse a un nuevo proceso de aprovechamiento) y se devuelve a los materiales su potencialidad de reincorporación como materia prima para la fabricación de nuevos productos. El reciclaje puede constar de varias etapas: procesos de tecnologías limpias, reconversión industrial, separación, recolección selectiva, reutilización, transformación y comercialización”.

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Cortinas de Nava et al. (1999) afirma que el reciclaje a pesar de que ofrece como principales beneficios; la conservación de los recursos naturales, la participación de la comunidad en la actividad, la valorización de los desechos y la minimización de residuos dispuestos en relleno sanitario; la posibilidad de que este contribuya en el manejo de los residuos sólidos puede ser aparente debido a que esta actividad es un proceso complejo que además de consumir recursos, también genera desechos. El reciclaje puede adoptarse como una estrategia dentro del manejo integral de residuos sólidos; y puede promoverse, cuando el mejoramiento ambiental alcanzado sea económica y socialmente aceptable. El beneficio ambiental se incrementa dependiendo de la limpieza, disponibilidad y cantidad 27

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de los materiales valorizables, comúnmente los de origen comercial, industrial e institucional constituyen un aporte importante en las tasas de reciclaje; y los domiciliarios, a pesar de contener sus materiales mezclados, con un buen programa de separación en la fuente pueden aportar pequeñas cantidades.

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Estimación de la Producción Per Cápita La producción per cápita, que en su sigla se conoce como PPC, puede considerarse como una variable que depende del tamaño de la población y de la generación de residuos sólidos dada por condiciones socioeconómicas especificas para cada centro poblado. La generación per cápita es una proporción entre la cantidad de residuos sólidos recolectados y la población atendida por este servicio (Medina & Jiménez 2001). La producción de residuos sólidos se puede medir en valores unitarios como kilogramos por habitante por día, kilogramos por vivienda por día, kilogramos por cuadra por día, kilogramos por tonelada de cosecha o kilogramos por número de animales por día (Jaramillo 2002). Se puede calcular aplicando la siguiente fórmula:

Para las actividades de manejo integral tales como recolección, tratamiento y disposición final, es determinante conocer la cantidad de residuos sólidos generados y recolectados; convirtiéndose así, en una condición crítica para alcanzar las metas de gestión (Tchobanoglous et al. 1994).

Lección 7. Composición típica de los residuos. La composición es un término que se utiliza para describir los componentes individuales que constituyen el flujo de residuos sólidos y su distribución relativa, usualmente basada en porcentajes por peso (Tchobanoglous et al. 1994). Al igual que en la generación, son diversos los factores que influyen en la composición de los residuos; además de conocer la cantidad de basura generada en las ciudades, es 28

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necesario analizar su composición, porque esto contribuirá con la adopción de opciones de manejo integral, especialmente para definir sistemas tratamiento. La composición de los residuos es muy heterogénea, cada vez se torna más voluminosa y con altos contenidos de elementos contaminantes que dificultan su manejo (Moreira & Santiago 2008). Cuadro 5. Categorías típicas de residuos que se han utilizado para estudios de caracterización de residuos sólidos urbanos.

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

Tchobanoglous et al. (1994) señala que la distribución porcentual de los componentes de los residuos es muy variada; depende de factores como la localización, el clima, características socioeconómicas, entre otras. Entre los procedimientos para determinar la composición de los residuos sólidos urbanos en trabajos de campo, están:

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Para residuos sólidos urbanos domésticos (ver lección 8) se analiza una carga determinada de áreas residenciales, por medio del cuarteo (ver lección 10) se 29

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selecciona una muestra de 90 Kg que independientemente de la descomposición de los materiales, permita medir todos los componentes.

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Para residuos sólidos industriales y comerciales (ver lección 8) los componentes se identifican tomando la muestra directamente en el origen y no de una carga del vehículo recolector, se realiza sobre la generación total de residuos y no de los del proceso.

Además de reconocer el porcentaje en peso disponible de cada componente (orgánico, plástico, cartón, etc); es necesario identificar también, la porción volumétrica.

Lección 8. Clasificación De alguna forma es la primera característica de los residuos sólidos que se debe conocer para definir el tratamiento y manejo. En el siguiente cuadro se establece un consolidado de los diferentes tipos de residuos de acuerdo al tipo de clasificación. Cuadro 6. Clasificación de los residuos sólidos.

Fuente. Decreto 1713 de 2002; Decreto 2676 de 2000; GTC – 24 de 1998; López, 2009; Sáez & Galbán, 2007; y http://www.greenpeace.org/espana/es/

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Cuadro 7. Continuación de la clasificación de los residuos sólidos.

Fuente. Decreto 1713 de 2002; Decreto 2676 de 2000; GTC – 24 de 1998; López, 2009; Sáez & Galbán, 2007; y http://www.greenpeace.org/espana/es/

Lección 9. Propiedades Según sean las propiedades físicas, químicas y biológicas de los residuos sólidos, se ha de seleccionar los procesos de transformación del mismo tipo. Las propiedades son elementos fundamentales para las actividades de manejo integral (Saéz & Galbán 2007). Propiedades físicas De acuerdo a Tchobanoglous et al. (1994), entre las propiedades físicas de los residuos se encuentran: 31

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Peso específico: Definido como el peso de un material por unidad de volumen (ejemplo Kg/m3). Para gestionar los residuos es necesario identificar tanto el peso como el volumen, generalmente esta propiedad está dada para los residuos sueltos (no compactos); y dependiendo de factores tales como: localización geográfica, clima, y tiempo de almacenamiento se puede estimar una densidad desde 178 Kg/m3 hasta 415 Kg/m3, siendo el valor típico de 300 Kg/m3 (Tchobanoglous et al. 1994). En el caso de los países de América Latina y el Caribe, el peso específico o densidad alcanza valores de 125 a 250 kg/m3 (Jaramillo 2002). Contenido de humedad: Puede expresarse de dos formas; con el método de medición de peso – húmedo frecuentemente utilizado, en el que la humedad se expresa como un porcentaje del peso del material húmedo; y con el método de medición de peso – seco, referido a un porcentaje del peso del material seco (Tchobanoglous et al. 1994). En el caso de los países de América Latina y el Caribe, los residuos tienen un mayor contenido de materia orgánica y una humedad que varía de 35 a 55% (Jaramillo 2002). La ecuación para encontrar el contenido de humedad con el método peso – húmedo está dada por:

Donde; : Contenido de humedad en porcentaje. : Peso en Kg, de la muestra recolectada. : Peso en kg, de la muestra después de secarse a 105 °C.

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Tamaño de partícula y distribución del tamaño: Tchobanoglous et al. (1994) afirma que esta propiedad es importante especialmente en la recuperación de materiales con medios mecánicos como cribas, tromel y separadores magnéticos; en donde el tamaño del componente puede definirse por:

Donde; : Tamaño del componente (mm) : Largo (mm) : Ancho (mm) : Altura (mm) 32

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Cuadro 8. Porcentajes típicos de humedad

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

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Capacidad de campo: Se refiere a la cantidad de humedad que puede ser retenida por una muestra de residuo sometida a la acción de la gravedad, es de gran importancia para determinar la formación del lixiviado en sitios de disposición final. Puede variar con el grado de presión aplicado y el estado de descomposición de la muestra (Tchobanoglous et al. 1994). Permeabilidad de los residuos compactados: Tchobanoglous et al. (1994) señala que este tipo de permeabilidad se refiere a la conductividad hidrológica con que se da el movimiento de líquidos y gases en los residuos en el sitio de disposición final. El coeficiente de permeabilidad puede determinarse mediante:

Donde; : : : : :

Coeficiente de permeabilidad Constante sin dimensiones o factor de forma Tamaño medio de los poros Peso específico del agua Viscosidad dinámica del agua 33

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Permeabilidad intrínseca, depende de las propiedades del material sólido incluyendo distribución de los tamaños de poro, complejidad, superficie específica y porosidad. Para residuos compactados los valores típicos están entre 10-11 y 10-12 m2 en dirección vertical; y en dirección horizontal 10-10 m 2.

Propiedades químicas Conocer las propiedades químicas de los residuos sólidos permite aceptar o rechazar algún tipo de tratamiento con el que puedan ser procesadas (Collazos Peñaloza & duque Muñoz 1998). Tchobanoglous et al. (1994) afirma que el éxito del tratamiento de residuos por incineración depende de sus características químicas y considerando que son una combinación de materiales semihúmedos combustibles y no combustibles. Dentro de las propiedades químicas de los residuos que van a utilizarse como combustible, están:

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Análisis físico: Incluye los ensayos de humedad (pérdida de humedad cuando se calienta a 105 °C durante una hora), material volátil combustible (pérdida de peso adicional con la ignición a 950 °C en un crisol cubierto), carbono fijo (rechazo combustible dejado después de retirar la materia volátil), y ceniza (peso del rechazo después de la incineración en un crisol abierto) (Tchobanoglous et al. 1994). Punto de fusión de la ceniza: Temperatura de transformación por fusión y aglomeración en que la ceniza proveniente de la incineración de residuos sólidos se convierte en sólido o escoria. Temperaturas típicas de fusión entre 1100 y 1200°C (Tchobanoglous et al. 1994). Análisis elemental: El análisis elemental de los componentes de residuos sólidos implica determinar el porcentaje de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y ceniza (Tchobanoglous et al. 1994); entre otros análisis químicos de elementos, comúnmente utilizados están el fósforo y potasio (Collazos Peñaloza & duque Muñoz 1998). Tchobanoglous et al. (1994) afirma que dentro del análisis elemental se incluye la determinación de halógenos para evitar la emisión de compuestos clorados durante la combustión; la composición química de la materia orgánica de los residuos y la relación C/N apta para los procesos de transformación biológica pueden definirse con los resultados del análisis.

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Contenido energético: llamado también poder calorífico y se refiere a la capacidad de 34

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la basura para producir energía calorífica; se determina generalmente en laboratorio, utilizando un calorímetro adiabático (bomba de Mahler o de Parró), ó con un cálculo teórico aproximado si se conoce su composición elemental (poder calorífico superior e inferior, ver lección 10) (Collazos Peñaloza & duque Muñoz 1998).

Cuadro 9. Poder calorífico por tipo de residuo

CEPIS, 2009 - Método sencillo de análisis de residuos sólidos. Citado por López.

Para los tratamientos biológicos de la fracción orgánica de los residuos sólidos es importante conocer la fracción de nutrientes esenciales y otros elementos tales como fósforo, potasio, zinc, calcio, magnesio, entre otros (Tchobanoglous et al. 1994). Las propiedades químicas de los residuos los pueden caracterizar como combustibles, pero también como peligrosos corrosivos, reactivos, explosivos, tóxicos, inflamables y patógenos; a todos estos se los ha denominado como CRETIP, y constituyen un grupo de desechos de especial importancia precisamente por el peligro que representan en el ambiente y en la salud pública.

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Propiedades biológicas Según Tchobanoglous et al. (1994) la característica biológica más importante de los residuos orgánicos, es que casi todos sus componentes son susceptibles de tratamiento biológico; la putrefacción de este tipo de residuos puede generar olores y moscas. Si se excluye el plástico, la goma y el cuero; la fracción orgánica de los residuos se puede clasificar según lo descrito en el siguiente cuadro. 35

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Cuadro 10. Clasificación de residuos orgánicos

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

Lección 10. Método para la caracterización La caracterización de los residuos sólidos se realiza para un determinado número de viviendas o usuarios (del servicio de aseo), que deberán ser una muestra representativa del universo de los generadores. Generalmente la metodología aplicada en los estudios de caracterización es la diseñada por el doctor Kunitoshi Sakurai, para los países de América Latina y del Caribe (Cantanhede et al. 2009). Además, este método sencillo para el análisis de residuos sólidos es recomendado por el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente CEPIS. López (2009) describe que para realizar un estudio de caracterización de residuos sólidos se pueden seguir los siguientes pasos:

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Zonificación del área de estudio: Se busca delimitar áreas con características similares; en zonas urbanas se pueden diferenciar de acuerdo con sus unidades de procedencia tales como: residencial, comercial, industrial, barrido de calles y áreas públicas (Tchobanoglous et al. 1994). Identificar la población actual: Esta información puede ser consultada en los planes de desarrollo y en los PGIRS de cada Municipio; ó también, en las bases de datos del Departamento Administrativo Nacional de Estadística DANE. 36

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Número de muestras: Cantidad de muestras por zonas representativas que pueden ser determinadas según la fórmula diseñada por Sakurai (Pacheco et al. 2009).

Donde: : Tamaño de la muestra. Es necesario incrementar un 10% por pérdida de muestras. : Tamaño de la población (número total de viviendas) : Varianza de la población (0,04 gr/hab/día) : Coeficiente de confianza (1.96 con un grado de confianza del 95%) : Error permisible en la estimación de la producción per cápita

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Distribución de la muestra: La distribución total de la muestra se realiza según la zonificación de áreas y con una asignación aproximada en número de muestras.

Cuadro 11. Distribución de la muestra

Fuente. Pacheco, H., B. Karen, et al. (2009). "Caracterización de Residuos Domiciliarios del Distrito de Matucana”.

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Determinar el punto de muestreo: Cada muestra debe asignarse a una manzana y a un generador específico que deberá estar comprometido con la realización del estudio. Preferiblemente hay que ubicar en un mapa los puntos de muestreo resaltando el área a la que pertenecen. 37

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Capacitar a la población a muestrear: Es importante dar instrucciones a todos los generadores de los puntos de muestreo seleccionados. La capacitación está dirigida hacia como clasificar (orgánicos, reciclables, inorgánicos) y almacenar los residuos (bolsas o recipientes de colores). Toma de muestras: Antes de recolectar la muestra es necesario conocer de los puntos de muestreo la información general sobre los usuarios (productores de residuos), su percepción y propuestas de mejora al servicio de aseo, y las formas almacenamiento y recolección de sus residuos sólidos. Una vez se hayan recolectado los residuos clasificados de cada área, estos deberán ser pesados (excluyendo el peso del recipiente que los contenga) y registrados diariamente durante los ocho días que dure aproximadamente el muestreo. Determinar la producción Per Cápita (PPC): Los kilogramos diarios de producción de residuos sólidos se pueden obtener para cada punto de muestreo, para cada área y por habitante. Determinar la densidad: Se conoce también como peso específico y se refiere al peso de un material por unidad de volumen. Para encontrar el volumen es necesario; aforar un recipiente cilíndrico, seleccionar una muestra por área del material clasificado, registrar en un formato la selección, introducir el material en el recipiente hasta el borde, levantar varias veces el recipiente a unos pocos centímetros del suelo, registrar en un formato el volumen no compactado de los residuos y aplicar la fórmula de la densidad.

Los valores de masa y volumen de residuos sólidos son datos importantes para seleccionar y definir actividades de manejo.

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Determinar la composición física de los residuos: Con las muestras seleccionadas se separan y clasifican los componentes de acuerdo a las categorías típicas de los residuos que se han utilizado para estudios de caracterización (Ver cuadro 5). El Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente recomienda que de los residuos recolectados por área de estudio se toma una muestra de 1 m 3 y 38

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se los vierte el piso limpio, los materiales gruesos se cortan a un tamaño máximo de 15cm, se mezcla la muestra y se recoge una pequeña (50 kg o menos) después de realizar el cuarteo las veces que sea necesario.

Figura 12. Determinación composición física de los residuos

Fuente. CEPIS, 2009 - Método sencillo de análisis de residuos sólidos. Citado por López.

El peso y volumen de los residuos clasificados por componentes se registran en un formato por cada área de estudio. Estos datos contribuyen a la selección de tratamientos y/o formas de aprovechamiento (López 2009).

Figura 13. Método del cuarteo para escoger una muestra

Fuente. Sakurai, Kunitoshi. (1983). "Método sencillo para el análisis de residuos sólidos”. CEPIS.

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Establecer el contenido de humedad: Con la contraparte de residuos obtenida del cuarteo se homogeniza una muestra hasta de 50 litros, se deposita en recipientes de 20 litros perforados y pesados previamente (W1), se pesan cada recipiente con los 39

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residuos (W2), se colocan sobre una superficie que irradie calor, y después de cuatro días se vuelve a pesar (W3) (CEPIS 2009). El contenido de humedad (peso – húmedo) se expresa como porcentaje del peso del material húmedo con la siguiente fórmula :

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Determinar el poder calorífico: Para calcularlo teóricamente se debe adoptar los valores de cada componente en seco (Ver cuadro 9), se calcula el poder calorífico superior de la basura (Ps) y finalmente se calcula el poder calorífico inferior (Pi).

Cuadro 12. Determinación poder calorífico superior

Fuente. CEPIS - Método sencillo de análisis de residuos sólidos. Citado por López (2009).

Entonces; (Kcal/kg)

(Kcal/kg)

Artículo recomendado!!! 40

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CAPÍTULO 3. GENERALIDADES DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO Y DE LA DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS El tratamiento incluye la selección y aplicación de tecnologías apropiadas para el control y transformación de los residuos o de sus constituyentes, su principal objetivo es reducir el volumen de los residuos que requerirán disposición final y obtener un producto de nueva utilidad o un producto que se deseche sin ningún tipo de riesgo. Respecto a la disposición final la alternativa comúnmente utilizada es el relleno sanitario.

Figura 14. Gestión diferenciada de residuos aprovechables y basuras

Fuente. Ministerio de Medio Ambiente, 2002. Guía para la selección de tecnologías de manejo integral de residuos sólidos.

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Cuadro 13. Opciones para la gestión integrada de residuos

Fuente. Ministerio Medio Ambiente, 2002. Guía para la selección de tecnologías de manejo integral de residuos sólidos.

Lección 11. Los sistemas de tratamiento El tratamiento de los residuos sólidos puede ser físico, químico y/o biológico, y pueden darse con la intervención del hombre o por procesos naturales; dentro de la transformación de residuos además de los diferentes procesos aplicables, se debe considerar los posibles resultados, todo esto de importancia significativa para la gestión integral. Básicamente el tratamiento busca mejorar la eficacia de las operaciones y sistemas de gestión, recuperar materiales reutilizables y reciclables; y recuperar productos de conversión y energía (Tchobanoglous et al. 1994).

Figura 15. Planta de tratamiento de residuos orgánicos

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Según lo establecido en el Decreto 1713 de 2002 (Art. 1), y en la Guía Técnica Colombiana GTC - 24, el tratamiento para los residuos sólidos se refiere a: 42

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“El conjunto de operaciones, procesos o técnicas físicas, químicas, biológicas o térmicas; mediante las cuales se modifican las características de los residuos sólidos incrementando sus posibilidades de reutilización o para minimizar los impactos ambientales y los riesgos para la salud humana”. Los residuos necesitan previo al tratamiento, la implementación de actividades de separación (pretratamiento de tipo físico); y así, con los residuos clasificados será posible definir uno o varios procesos de tratamiento de acuerdo a sus propiedades físicas, químicas o biológicas. En el siguiente cuadro se detallan los procesos de transformación más utilizados.

Cuadro 14. Procesos de transformación utilizados en la gestión de residuos sólidos

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

Ahora bien, cuando los residuos son de tipo peligroso y requieren un manejo específico y especial, podría considerarse la reutilización; por ejemplo en el caso de las arenas de 43

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fundición, es posible reincorporarlas en el proceso productivo para minimizar la cantidad de residuos a disponer en cavas de canteras (Miguel & Unicen 2005); de los residuos mineros y de canteras, se utilizan los residuos provenientes del lavado de arenas silíceas para la fabricación de cerámicas de construcción, para esto se puede utilizar también, residuos con contenido energético como los provenientes de la minería del carbón, los residuos industriales que incorporan aceites minerales y los residuos vegetales; entre otros (Martínez 1996). Para los residuos peligrosos de tipo hospitalario puede darse reutilización, pero lo más utilizado es el tratamiento químico y/o térmico para inactivar sus riesgos potenciales.

Lección 12. Transformaciones físicas Tchobanoglous et al. (1994) señala que a diferencia de los tratamientos químicos y biológicos, el tratamiento físico no implica un cambio de estado de los materiales (por ejemplo de líquido a gas). Entre los principales se encuentran:

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Separación de componentes: Se realiza de forma manual y/o mecánica, con este tratamiento se pretende transformar residuos heterogéneos en un conjunto de materiales más homogéneos. La separación de componentes es indispensable, hace parte del proceso de generación de residuos sólidos y puede darse para reducir, reutilizar y/o reciclar, ya sea en origen o en plantas con sistemas de tratamiento implementadas exclusivamente para esta operación.

Figura 16. Banda transportadora para la separación de residuos

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=xKL95iQrH_A

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Cuadro 15. Técnicas de separación de desechos sólidos

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theissen, and R. Eliassen. 1982. Desechos Sólidos-Principios de Ingeniería y Administración. CIDIAT Serie Ambiente y Recursos Naturales Renovables.

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Reducción mecánica de volumen: Se denomina también densificación y se refiere a la reducción del volumen de residuos mediante una presión ejercida sobre ellos. Un claro ejemplo de este tipo de tratamiento es la compactación realizada por el vehículo recolector de basura para incrementar la cantidad de residuos recogidos por viaje. Figura 17. Compactación de plástico

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=WafOij47bW8&feature=related

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Apoyo audiovisual!!!

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Reducción de tamaño mecánica: Este tratamiento busca obtener materiales más pequeños que su forma original, con una razonable uniformidad; este tipo de transformación no implica necesariamente una reducción de volumen.

Figura 18. Trituración de materiales voluminosos

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=Dext6sNhpUo&NR=1

Apoyo audiovisual!!!

Una noticia interesante!!!

Lección 13. Transformaciones Biológicas y/o Químicas Estas transformaciones hacen referencia a los procesos biológicos y/o químicos que pueden desarrollarse para dar tratamiento a los residuos sólidos. La fracción orgánica de los residuos sólidos es la que tiene la posibilidad de someterse a procesos de transformación biológica. Este tipo de transformaciones tienen entre sus objetivos la reducción de volumen y del peso del material, producir un acondicionador del suelo y producir metano para su aprovechamiento (Tchobanoglous et al. 1994); para lograr dichos objetivos es necesario involucrar la disponibilidad de nutrientes que permitirá el desarrollo de bacterias y demás organismos que faciliten la biodegradabilidad de los productos orgánicos; además del tipo de metabolismo microbiano y las exigencias ambientales (Tchobanoglous et al. 1994). 46

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Figura 19. Acondicionador de suelo listo para aplicarse

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Tipos de organismos Tchobanoglous et al. (1994) señala que los principales organismos implicados en las transformaciones biológicas de residuos orgánicos son bacterias, hongos, levaduras y actinomicetos. Los organismos producen transformaciones fundamentales en la naturaleza de los residuos, y dependiendo de su presencia o ausencia, los productos tendrán una dinámica de parámetros muy variados.

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Bacterias: Organismos unicelulares relativamente sencillos, pueden encontrarse en ambientes aerobios y/o anaerobios, y tienen la facilidad de sostener su crecimiento de diversos compuestos orgánicos e inorgánicos. Hongos: Protistas multicelulares no fotosintéticos, heterotróficos, aerobios, crecen en condiciones deficientes de humedad, toleran un pH entre 2 y 9, y tiene la capacidad de de degradar variados compuestos orgánicos en diversas condiciones ambientales. Levaduras: hongos unicelulares, que pueden ser naturales o cultivados. Actinomicetos: Se parecen a los hongos (formación de colonias) pero se relacionan más estrechamente con las bacterias, son los responsables del olor a tierra del producto final obtenido de la transformación biológica.

Metabolismo aerobio y anaerobio Dependiendo de la disponibilidad de oxígeno, la transformación puede ser aerobia o anaerobia, estas difieren en la naturaleza del producto obtenido, y en que la primera 47

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requiere de aireación para poder desarrollarse. Dependiendo del metabolismo del microorganismo, estos se clasifican en: Aerobios obligados (no pueden crecer o sobrevivir en ausencia de oxígeno), anaerobios obligados (cuando no pueden sobrevivir en presencia de oxígeno) y facultativos (capaces de crecer en presencia o ausencia de oxígeno, poseen sistemas metabólicos aerobio y anaerobio y pueden cambiar de un sistema a otro en respuesta a la presencia de oxígeno; ó también tienen solamente un sistema metabólico anaerobio pero son insensibles a la presencia de oxígeno) (Tchobanoglous et al. 1994).

Necesidades nutricionales Tchobanoglous et al. (1994) menciona que para que los microorganismos puedan crecer y funcionar normalmente, deben tener todos los nutrientes orgánicos e inorgánicos necesarios para sintetizar y mantener su tejido celular. Este soporte nutricional hace referencia a:

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Sustratos: Se refieren a las fuentes de carbono y energía para la síntesis de nuevo tejido celular. La energía se suministra con la luz (para organismos fotótrofos) o con una reacción química de oxidación (para organismos quimiótrofos); y las fuentes más comunes de carbono son el dióxido de carbono (para organismos autótrofos) y el carbono orgánico (para organismos heterótrofos). Nutrientes orgánicos e inorgánicos: Hacen referencia a factores de crecimiento (aminoácidos, vitaminas y, purinas y pirimidinas) y a elementos como el nitrógeno, fosforo, potasio, entre otros; respectivamente. Nutrición microbiana: No todos los residuos orgánicos pueden ofrecer los nutrientes orgánicos e inorgánicos necesarios para el proceso de transformación biológica, requiriendo la incorporación adicional de nutrientes.

Exigencias ambientales Condiciones del ambiente que permiten la supervivencia y crecimiento de los organismos; entre estas; pH, temperatura, humedad y ausencia de toxicidad.

Lección 14. Transformaciones Térmicas y/o Químicas Los procesos de transformación química y/o térmica se utilizan para reducir el volumen y el peso de los residuos que requieren disposición final; y para recuperar energía en forma 48

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de calor (Barradas Rebolledo 2009). Implican normalmente un cambio de estado; como de sólido a líquido, sólido a gas, etc. Para reducir el volumen y/o recuperar productos de este tipo de transformaciones usualmente se conocen la combustión, la pirolisis y la gasificación; los tres clasificados como procesos térmicos (Tchobanoglous et al. 1994).

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Combustión: En presencia de oxígeno, diversos elementos se pueden combinar y producir óxidos. La combustión es una rápida reacción química entre el oxígeno y el material orgánico de los residuos sólidos, que desprende simultáneamente energía lumínica estable y calórica. Es un proceso altamente exotérmico (es decir que desprende calor) (Tchobanoglous et al. 1994). García (2001) señala que para que la combustión se lleve a cabo deben coexistir tres factores: El combustible (residuos sólidos), el comburente (oxígeno) y la energía de activación (generada por una chispa o la llama de un fósforo, es la temperatura más baja con la que se inicia la combustión para seguir ardiendo). Los tres factores pueden representarse en el llamado triángulo de combustión, en donde si falta alguno de los vértices la combustión no puede llevarse a cabo.

Figura 20. Triángulo de la combustión.

Fuente. El autor.

Para asegurar la combustión total se usa oxígeno en exceso. Los productos derivados de la combustión son gases calientes y residuos no combustibles, compuestos por los productos que describe la siguiente ecuación; además, dependiendo de las características de los residuos se puede obtener también amoníaco (NH3), dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y otros gases (Tchobanoglous et al. 1994).

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Destilación destructiva: Proceso conocido también como pirólisis; permite convertir los residuos sólidos en fracciones gaseosas, líquidas y sólidas mediante una combinación de cracking térmico (reducción de la masa molar y del tamaño molecular por acción del calor y de altas presiones) y reacciones de condensación (Tchobanoglous et al. 1994). Es un proceso altamente endotérmico (es decir que absorbe calor), que se desarrolla en un ambiente libre de oxígeno y en el que se necesita una fuente de combustible externa para conducir las reacciones endotérmicas (Medina & Jiménez 2001).

Figura 21. Ejemplo de horno pirolítico

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=05rUl7acQi4&feature=related

Tchobanoglous et al. (1994) establece que las principales características de los compuestos que resultan de la pirólisis son: una corriente de gas que contiene hidrógeno, metano, monóxido y dióxido de carbono y otros gases, dependiendo del material pirolizado; una fracción líquida de alquitrán y/o aceite con contenido de ácido acético, acetona y metanol; y coque inferior (carbonilla) que consiste en carbono casi puro más cualquier material inerte que hace parte del proceso. La pirólisis se ha usado ampliamente en procesos industriales, sobre todo del sector de hidrocarburos; sin embargo, para residuos sólidos no ha sido muy exitosa por la alimentación no uniforme del sistema (Medina & Jiménez 2001). Apoyo audiovisual!!!

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Gasificación: Proceso altamente exotérmico que se usa también para convertir los residuos sólidos en fracciones gaseosas, líquidas y sólidas, no requiere fuentes 50

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externas de calor, utiliza aire u oxígeno como oxidante y un combustible carbonoso (que genera un combustible rico en gas con altos contenidos de monóxido de carbono, hidrógeno y algunos hidrocarburos saturados, principalmente metano) para la combustión parcial de los residuos (Medina & Jiménez 2001).

Figura 22. Gasificación

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=NoSz8ctMaD4

En condiciones de oxígeno adicional, el gas combustible puede quemarse en un motor de combustión interna, turbina de gas o en una caldera (Barradas Rebolledo 2009). Entre los productos finales del proceso están: la carbonilla que contiene carbono y materiales inertes del combustible, líquidos similares al aceite pirolítico, y gas de bajo poder calorífico (con CO2, CO, H2, CH4 y N2) (Tchobanoglous et al. 1994).

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Otros procesos: además de los procesos de transformación anteriormente descritos están la neutralización de residuos peligrosos, la antorcha de plasma para destrucción de residuos tóxicos, la hidrogenación y la hidrólisis. Hidrogenación: La celulosa es el componente más abundante de la fracción orgánica de los residuos sólidos, y puede transformarse en productos orgánicos combustibles con la utilización de diversos catalizadores. Esta tecnología utiliza monóxido de carbono, agua a temperaturas de 350 a 400 °C y presiones próximas a 300 atmósferas (Matas et al. 1980). Hidrólisis: Es de gran interés para tratar residuos con alto contenido de celulosa, la hidrólisis permite transformar este tipo de residuos en azúcares fermentables, mediante el empleo de ácidos a temperatura elevada; de este proceso de fermentación se obtiene alcohol etílico y ácido cítrico, entre otros compuestos (Matas et al. 1980). 51

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Lección 15. La Disposición Final La eliminación definitiva de la basura se ha constituido como uno de los problemas más complejos que tienen que enfrentar la salud pública y la calidad ambiental. En las comunidades latinoamericanas se sigue encontrando prácticas de disposición de desechos en cuerpos de agua superficial, quemas incontroladas o simplemente disposición a la intemperie, generando vertederos a cielo abierto y focos de infecciones y proliferación de vectores (Sakurai 1981).

Figura 23. Disposición final de residuos a cielo abierto

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Por una parte, es necesario adoptar medidas para combatir esta situación de potenciales riesgos sanitarios y ambientales; y por otra, considerando que la disposición final es la última etapa del manejo integral de los residuos sólidos, y que es en donde se ha dado fin al ciclo de vida de los desechos; el método y/o medida de disposición más utilizado es el relleno sanitario. Diferentes autores afirman que algunos sistemas de tratamiento pueden considerarse como sistemas de disposición final, pero generalmente estos no son definitivos, generan residuos que finalmente van a un relleno sanitario.

Apoyo audiovisual!!!

Considerando lo establecido en el Decreto 838 de 2005 (Art. 1), la disposición final de residuos sólidos se refiere a “el proceso de aislar y confinar los residuos sólidos en especial los no aprovechables, en forma definitiva, en lugares especialmente seleccionados y 52

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diseñados para evitar la contaminación, y los daños o riesgos a la salud humana y al ambiente”; y un relleno sanitario se describe como “El lugar técnicamente seleccionado, diseñado y operado para la disposición final controlada de residuos sólidos, sin causar peligro, daño o riesgo a la salud pública, minimizando y controlando los impactos ambientales y utilizando principios de ingeniería, para la confinación y aislamiento de los residuos sólidos en un área mínima, con compactación de residuos, cobertura diaria de los mismos, control de gases y lixiviados, y cobertura final”.

Figura 24. Operación de relleno sanitario

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Entonces se tiene que el relleno sanitario es una técnica de disposición final de residuos sólidos en el suelo, que hace parte de las responsabilidades de la administración pública en el marco de la gestión integral de residuos, y se refiere a una obra de saneamiento básico que utiliza principios de ingeniería para confinar la basura (Jaramillo 2002). A pesar de las bondades de la técnica en materia de salud pública, empiezan a surgir los problemas en cuanto a los impactos negativos que el relleno sanitario puede generar en el ambiente.

Apoyo audiovisual!!!

En el año 2005 el Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial prohíbe la disposición inadecuada de residuos sólidos (es decir la disposición en botaderos a cielo abierto, cuerpos de agua, quemas y enterramientos) con la expedición de la Resolución 1390. Durante estos últimos años, el estudio sectorial muestra el alcance de importantes avances en materia de reglamentación y mejoramiento de los sistemas de disposición existentes; los resultados del estudio describen logros en cuanto a la integralidad entre la 53

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prestación del servicio de aseo y el aseguramiento de la calidad de vida, con la minimización de los impactos sanitarios y ambientales que los residuos sólidos ocasionan. Figura 25. Municipios que manejan sus residuos sólidos a través de plantas de aprovechamiento y rellenos sanitarios – Diagnóstico2010.

Fuente. SSPD, 2010.

La mejora significativa en el comportamiento de los sistemas de disposición final de residuos sólidos en Colombia, se observa por la relación obtenida entre los datos desde el año 2.007 al 2.010, mostrando un incremento aproximado del 40 % en rellenos sanitarios (municipales y regionales) y plantas de tratamiento, y un decremento del 34 % en sistemas de disposición inadecuados (SSPD, 2010). La información obtenida por las publicaciones de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, se basa en los reportes que cada Municipio carga en el Sistema Único de Información – SUI; y por tanto, esta información puede no reflejar la calidad con que se desarrollen las actividades de manejo integral de residuos sólidos; y el panorama sobre estos pese a la intervención gubernamental, puede tornarse en una grave situación de degradación del entorno.

Una noticia interesante!!!

Escuchemos esta nota!!!

UNIDAD 2. SISTEMAS CONVENCIONALES PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS Existen diferentes tipos de tratamiento, algunos se vienen desarrollando por décadas de forma tradicional o con la implementación de diversas tecnologías; es importante mencionar que para el desarrollo de la presente unidad se trataran los sistemas 54

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convencionales (los más conocidos) para el tratamiento de residuos sólidos, de acuerdo al tipo de transformaciones descritas en el capítulo 3.

CAPÍTULO 4. SISTEMAS DE TRATAMIENTO FISICO Este tipo de tratamiento busca cambiar las propiedades físicas de los residuos en cuanto a homogenización de sus componentes y disminución de tamaño y/o de volumen. Se utilizan procedimientos manuales o mecánicos que favorecerán posteriores tratamientos y/o disposición final. El tratamiento físico de los residuos puede desarrollarse en el origen o en plantas dotadas para tal fin.

Lección 16. Tamizado o Cribado Mediante el tamizado, la mezcla de materiales de diferentes tamaños que componen los residuos sólidos, pueden separarse en dos o más porciones. Dependiendo del tamaño requerido, este proceso se realiza utilizando una o más superficies de criba. La separación por tamaño puede realizarse por vía seca o húmeda, siendo la primera la más común para procesar residuos sólidos. Las cribas más utilizadas son las de mallas vibradoras y las de trómel, aunque existen también las de discos; su uso puede darse antes y después de un proceso de trituración (Tchobanoglous et al. 1994).

Cuadro 16. Factores a considerar para la selección del equipamiento de cribado

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

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Cribas vibratorias: Su funcionamiento se basa en un mecanismo de vibración que hace que los materiales caigan por gravedad según sea su tamaño y los orificios de la malla. Las mallas vibradoras se colocan de forma horizontal una encima de otra.

Figura 26. Ejemplo de criba vibratoria

Fuente. http://www.hbm-crusher.es/5-Vibrating/3-1d.jpg

Apoyo Visual!!!

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Cribas de trómel: Versátil para el procesamiento de residuos sólidos. La criba trómel o tambor de malla giratoria consiste en un cilindro que gira sobre un eje horizontal, los materiales se introducen por una tolva que los conduce al tamiz rotatorio

Figura 27. Ejemplo de criba de trómel

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=RECX_Hs7Hus&feature=related

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Cribas de discos: Son un tipo de criba vibratoria formada por discos giratorios, entrelazados y paralelos; los materiales que no alcanzan a caer por entre los espacios del disco, se llevan por encima de estos como en una cinta transportadora. Pueden ajustarse y tienen la capacidad de autolimpieza (Tchobanoglous et al. 1994).

Lección 17. Separación por Densidad La separación por densidad es una separación de materiales realizada basándose en su densidad y en sus características aerodinámicas; se aplica a residuos triturados en base a dos componentes: la fracción ligera (papel, plásticos y orgánicos), y la fracción pesada (metales, madera y otros materiales inorgánicos que son relativamente densos). Entre las aplicaciones más conocidas están la clasificación neumática, stoners, flotación y separación de medios densos (Tchobanoglous et al. 1994).

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Clasificadores neumáticos: Tchobanoglous et al. (1994) afirma que han sido ampliamente utilizados, pero ya que no es conveniente la trituración de residuos no seleccionados, se usan poco en la actualidad. En los dispositivos más sencillos de clasificación neumática los residuos sólidos son vaciados en un ducto vertical, el aire que asciende desde el fondo del conducto a velocidad constante se utiliza para transportar los materiales más livianos hasta la descarga por la parte superior de la columna vertical. Los materiales más pesados caen al fondo debido a que el flujo de aire ascendente es insuficiente para elevarlos. El control porcentual de las fracciones liviana y pesada se realiza variando la carga de residuos, la tasa de flujo de aire y la sección transversal del ducto. Para introducir los residuos al clasificador se requiere un mecanismo de compuerta neumático. Entre otros tipos de clasificador neumático están: Clasificador neumático zigzag: Por sus deflectores internos en zigzag, el flujo de aire crea turbulencias que hacen dar vueltas a los materiales permitiendo fácilmente su disgregación. Clasificador neumático de aire pulsado: Puede ser activo o pasivo; la velocidad del flujo de aire es variable, la rapidez con que cae la partícula está en función del tiempo en que se alcanza la velocidad límite. Corrientes variables de aire mantienen a las 57

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partículas cayendo en un rango de velocidad, permitiendo separarlas completamente con velocidades límites similares.

Figura 28. Diseños funcionales de clasificadores neumáticos utilizados para separar las fracciones ligeras y pesadas de los residuos sólidos.

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

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Separadores inertes: También llamados stoner, constan de una parrilla porosa que vibra en línea recta en sentido ascendente. El aire a baja presión sube por la parrilla y se suministra en el material a separar; que se estratifica por las diferencias de la velocidad límite entre las partículas. El material ligero sube por el aire de suministro y circula hacia abajo, el pesado se queda sobre la parrilla y asciende por acción vibratoria de la misma. La operación del stoner depende de la inclinación de la parrilla y los volúmenes de aire; y los residuos que alimentan el dispositivo se sitúan sobre la parrilla. Estos equipos se crearon inicialmente para separar piedras, funcionan únicamente como separadores de densidad dentro de una gama precisa de distribución, esto dado porque el criterio de separación es la velocidad límite, y no la densidad o el peso (Tchobanoglous et al. 1994). Flotación: Operación básica que utiliza la diferencia de densidades para separar dos componentes en un fluido. Los residuos se sumergen en agua en un tanque adecuado, los materiales densos se precipitan hacia el fondo y los más livianos flotan y pueden retirarse de la superficie. Los dos tipos de residuos pueden someterse a otro tipo de procesamiento, o en su defecto, deberán ser dispuestos en relleno sanitario. Este 58

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procedimiento puede realizarse para separar la madera de los residuos de construcción (Tchobanoglous et al. 1994).

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Separación de medios pesados: Proceso desarrollado para una alimentación de residuos triturados con alto contenido de aluminio, principalmente en la industria de recuperación automotriz. En este proceso, un material fragmentado rico en aluminio, es lanzado a una corriente líquida que tiene un peso específico alto. El nivel de la gravedad específica permite la flotación del aluminio mientras otros materiales se mantienen sumergidos. Para implementar este proceso se requiere de una alimentación diaria de 2.000 a 3.000 toneladas de material a procesar (Tchobanoglous et al. 1994).

La principal limitante asociada a estos sistemas es el alto costo de adquisición, operación y mantenimiento; sin embargo, manejan buenas eficiencias de funcionamiento, ahorran costos de mano de obra, el impacto ambiental sobre el componente biofísico y de salud pública es bajo.

Lección 18. Separación Magnética y por Campo Eléctrico El proceso de separación magnética se usa generalmente para separar metales férreos de los no férreos (Tchobanoglous et al. 1994). El mecanismo funciona de acuerdo a la susceptibilidad magnética (comportamiento de los materiales en un campo magnético), esta propiedad se debe especialmente al hecho de que los materiales contienen algún compuesto de hierro en forma magnética (ferro magnéticos), además según esta característica, se dividen en dos grupos: Los paramagnéticos (que se atraen a los puntos de mayor intensidad magnética) y los diamagnéticos (se repelen hacia los puntos de menor intensidad) (Min Ambiente 2002).

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Para la separación magnética se usan comúnmente tres imanes permanentes o electroimanes, en un sistema de cintas multietapa. El primer imán atrae el metal, el segundo (de transferencia) se utiliza para llevar el material atraído a través de una curva y agitarlo; cuando este llega a una zona sin magnetismo, cae libremente con el metal no férreo atrapado contra la cinta por el metal férreo, seguido a esto, el tercer imán atrae nuevamente el metal férreo y se descarga a otra transportadora o a contenedores de almacenamiento (Tchobanoglous et al. 1994). 59

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Figura 29. Separador magnético tipo cinta

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

En los residuos puede encontrarse aluminio, cobre, plomo, zinc y aleaciones, estos metales no son magnéticos y la forma más moderna de separación es por corrientes de Foucault; esta técnica utiliza campos magnéticos variables para inducir corriente Foucault en metales no férreos y separarlos por repulsión (Rueda Páramo 2011). Probablemente su aplicación principal es la separación de residuos de carrocerías de automóviles triturados, por ser el aluminio el material más sencillo de separar; la principal causa de las impurezas en el metal separado, puede ser el arrastre de partículas no conductoras y no magnéticas (Min Ambiente 2002).

Figura 30. Sistema separador por corriente de Foucault

Fuente. http://www.mastermagnets.com/content/view/52/lang,es/

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Según sean las características de carga superficial de los materiales, y su propiedad de carga eléctrica; se puede realizar separación por campo eléctrico. Los campos electrostáticos de alto voltaje pueden utilizarse para separar vidrio, plástico y papel (residuos no conductores) de los metales (residuos conductores). En base a diferencias de permisividad o de retención de carga eléctrica es posible separar también, papeles de plásticos y diferentes tipos de plástico (materiales no conductores unos de otros) (Tchobanoglous et al. 1994). Los métodos de separación descritos son eficaces y ahorran costos en mano de obra; sin embargo, implican significativos consumos de energía, requieren de mantenimiento y operación compleja, y generan ruido y emisiones atmosféricas; para los dispositivos de corriente foucault y electrostáticos se tiene además, que son tecnologías emergentes (de ensayo en plantas piloto) (Min Ambiente 2002).

Lección 19. Triturado y Molido Ya sea con molinos o con trituradoras, el objetivo es reducir el tamaño de los residuos. El proceso de triturar y moler los desechos depende de los materiales contenidos en ellos y del objetivo que se quiera alcanzar; Tchobanoglous et al. (1994) señala que este tratamiento se desarrolla según las necesidades de reducción de tamaño de procesos posteriores, ya sea para el procesamiento directo del producto (material triturado para compost) o como parte de un planta de recuperación de materiales.

Cuadro 17. Factores a considerar para la selección de equipos de reducción de tamaño

Fuente. (Tchobanoglous et al. 1994; Tchobanoglous et al. 1982)

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Los dispositivos para reducción de tamaño pueden llegar a ser potencialmente peligrosos si los procedimientos de diseño y operación no se realizan correctamente; entre los accidentes más comunes está la trituración de materiales explosivos o combustibles. Las medidas de seguridad para evitar esta situación radican en un proceso de separación e inspección previo a la trituración. Adicionalmente, entre otras medidas de seguridad están el aislamiento del equipo, el control de las instalaciones eléctricas y la instalación de de sistemas automáticos contra fuego y explosiones (Tchobanoglous et al. 1994). Entre los tipos de equipo más comúnmente usados para la reducción mecánica del tamaño de los residuos sólidos, están:

Cuadro 18. Tipos, modos y aplicaciones de equipo usado para la reducción mecánica de tamaño

Tchobanoglous, G., H. Theissen, and R. Eliassen. 1982. Desechos Sólidos-Principios de Ingeniería y Administración. CIDIAT Serie Ambiente y Recursos Naturales Renovables.

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Molino de martillos: Efectivo para materiales frágiles. Es un dispositivo de impacto en el que un número de martillos flexibles se ajustan a un eje o disco que gira a velocidades de 700 a 1200 rev/min. Debido a la fuerza centrífuga los martillos se 62

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extienden radialmente desde el eje central; cuando los residuos ingresan al molino, son golpeados con una fuerza suficiente para aplastarlos y con una velocidad tan alta que no les permite adherirse a los martillos. Adicionalmente puede seguir reduciendo el tamaño de los residuos, el molino posee unas placas rompedoras que golpean el material, y unas barras cortantes que lo cortan hasta alcanzar el tamaño deseado. Los molinos pueden ser de dos tipos de eje horizontal o de eje vertical, siendo los primeros los de mayor confiabilidad (Tchobanoglous et al. 1994). En los molinos de martillo por la alta velocidad, es de rutina la reconstrucción frecuente y reemplazo de los martillos y placas de ruptura, debido a la naturaleza resistente y abrasiva de muchos materiales encontrados en los desechos sólidos. Los molinos de martillo de eje horizontal se usan con más frecuencia para reducir el tamaño de desechos sólidos en grandes operaciones comerciales (Tchobanoglous et al. 1994).

Figura 31. Ejemplo de molino de martillos

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=Aja7gcgRMJU&feature=relmfu

Apoyo Visual: Video 1 - Video 2

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Trituradoras cortantes: Utiliza dos cuchillas opuestas que giran en sentido contrario para cortar materiales flexibles con una acción de tijera. Son dispositivos que operan a una velocidad de 60 a 120 rev/min, y generalmente operan con un motor hidráulico que puede dar marcha atrás cuando las fracciones de desechos sólidos sean materiales duros que bloquen el equipo (Tchobanoglous et al. 1994). 63

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Figura 32. Ejemplo de trituradora de tijeras

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=z8r8jx-nt4U

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Cuba trituradora: Utilizada ampliamente para residuos de jardín, de construcción y troncos de árboles. Es un dispositivo que se utiliza para triturar materiales in situ; es decir, es un molino de martillos móvil. Tiene una sección de gran tamaño para la alimentación de residuos que son conducidos a un molino de martillos de eje horizontal, la salida del material se hace por una cinta transportadora y algunos modelos están provistos de sistema de cargue con grúa (Tchobanoglous et al. 1994).

Figura 33. Ejemplo de cuba trituradora

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=Si8eKx2Mri0&NR=1

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Lección 20. Densificación La densificación hace referencia a la compactación de los residuos sólidos para disminuir los espacios vacios entre los residuos, incrementar su densidad y así reducir el volumen que ocupan. Este tratamiento permite el desarrollo y operación eficaz de otras actividades de manejo integral de residuos sólidos, como el almacenamiento y el transporte (Tchobanoglous et al. 1994).

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Compactadoras estacionarias o móviles: Tchobanoglous et al. (1994) describe que son tipos de equipamiento para compactar residuos sólidos. Es estacionario, cuando los residuos se llevan y se cargan hasta donde se encuentra la compactadora manual o mecánica usualmente de baja presión (menos de 100 lb/pg2). Un ejemplo para este tipo de operación son vehículos equipados con mecanismos de compactación para la recolección de residuos.

Figura 34. Compactación estacionaria en vehículo recolector de basura

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=-rRNaPfjzG0&feature=related

La compactación estacionaria puede darse en vehículos de transporte, en contenedores con sistemas de compactación interna, en contenedores de acero que pueden movilizarse manual o mecánicamente, en cámaras de acero que comprimen y entregan el material en bloques sueltos o atados antes de ser removidos o 65

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transportados. También pueden ser de trabajo ligero (residuos domésticos y/o comerciales), de trabajo pesado (industria), de comercio e industria ligera, y de estación de transferencia (baja y alta presión (más de 100 lb/pg2)). La compactación es móvil cuando el equipamiento especializado se mueve para ejercer la función de comprimir los residuos in situ, este tipo de operación generalmente se utiliza para compactar los residuos dispuestos en relleno sanitario y pueden ser equipos con ruedas o con orugas.

Figura 35. Compactación móvil con buldócer

Fuente. Registro fotográfico del autor

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Empacamiento: Es una alternativa con un mecanismo de empaque, que compacta los residuos en bloques y los asegura con ataduras de alambre o plástico. Opera con altas presiones y su utilización se centra en el empacamiento de residuos reciclados (cartón, papel, plástico, aluminio) para facilitar su cargue y transporte. Peletización: Es un proceso de aglomeración que se da por el calor que origina la fricción de los materiales que se extruyen. La producción de pelets gruesos o finos leñosos se usan como combustible densificado (derivado de residuos) que se quema en sistemas de incineración, gasificación o pirólisis. Además, son estructuralmente estables y pueden ser almacenados por largos periodos de tiempo.

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Cuadro 19. Factores a considerar para la selección de equipos de compactación

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

El peso de los residuos compactados, depende del peso específico inicial y de la humedad. La densificación además de ahorrar espacio, evita la propagación de organismos vectores, disminuye costos de recolección y transporte, incrementa la vida útil de rellenos sanitarios y reduce costos en la incineración; sin embargo, implica altos costos en energía y mantenimiento, produce ruidos, olores, lixiviados y emisiones atmosféricas (Min Ambiente 2002).

CAPÍTULO 5. SISTEMAS DE TRATAMIENTO BIOLOGICO Y/O QUÍMICO

Aplicar en el suelo acondicionadores orgánicos obtenidos por transformación biológica, puede ser una técnica eficaz (aunque transitoria) para incrementar en este recurso los niveles de materia orgánica y la microflora edáfica; y así, permitir el restablecimiento de los procesos biogeoquímicos, la recolonización vegetal y la minimización a la exposición de proceso erosivos. Experimentos en la aplicación superficial de diversos residuos orgánicos en diferentes suelos afectados por incendios forestales muestran la veracidad de sus beneficios (Guerrero et al. 2003).

¡Interesante! Noticia 1 - Noticia 2 -

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Entre los tratamientos biológicos más utilizados y de los cuales se ha obtenido un producto eficiente para acondicionar suelos están: el compostaje en sus diferentes métodos, el lombricompostaje, entre otros.

Lección 21. Compostaje Aerobio El compostaje consiste en la transformación bioquímica de los residuos sólidos orgánicos en un material similar al humus durante un periodo aproximado de ocho meses, este proceso se realiza en condiciones aerobias y por la acción de organismos como las bacterias y los hongos que se alimentan de los materiales a transformar. Esta tecnología es considerada como una opción sencilla y útil para tratar los desechos orgánicos; además el producto obtenido según sea su contenido de nutrientes puede ser un buen acondicionador de suelos. El compost es un material de color marrón oscuro y de olor a mantillo de bosque (Min Ambiente 2002).

Figura 36. Planta de compost aerobio desarrollado en montón

Fuente. Registro fotográfico del autor.

El compostaje permite reducir hasta en un 50% el peso y volumen de los residuos que van a ser dispuestos en relleno sanitario; mejora las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo donde sea aplicado el producto; puede desarrollarse en montón, en silos o en superficie, puede clasificarse según el origen de su materia prima; y sus principales ingredientes son el nitrógeno, el carbono, el oxígeno y el agua, que proveen el ambiente idóneo para la actividad microbiana, permitiendo la biodegradación de la materia orgánica (Salinas 2006). 68

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Factores condicionantes del proceso Para obtener un buen producto de la transformación de residuos orgánicos con la técnica del compostaje, es necesario controlar varios factores que son causas y consecuencias del proceso, y que están estrechamente relacionados, como lo son:

Figura 37. Factores condicionantes del proceso de compostaje

Fuente. Manual Para la Formación en Medio Ambiente. 2008

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Humedad. Salinas (2006) señala que es un factor que debe balancearse con la aireación, porque el aire en exceso puede secar el material en proceso de compostaje. Si la pila o montón tiene un alto contenido de humedad se dificultará la circulación de oxígeno, la temperatura y la acción de los microorganismos se reduce, y se generan condiciones de putrefacción (anaerobias). La humedad debe fluctuar entre el 50 y 60%, por fuera del rango se genera condiciones aptas para el crecimiento de hongos y bacterias indeseables, y aptas para la pérdida de nutrientes del compost (Aguirre 2004). Para controlar este factor se puede airear el montón o utilizar materiales secos cuando hay exceso de humedad; y cuando haya déficit, regar con agua o tapar el montón para evitar evaporación (Salinas 2006). En campo es posible determinar este factor con la conocida prueba del puño; apretando una porción del material con la mano, el guante debe quedar húmedo (no debe escurrir agua entre los dedos) para que indique un buen contenido de este factor (Aguirre 2004). pH. A pesar de que existen grupos fisiológicos adaptados a valores extremos, los cercanos al neutro (6,5 a 7,5) ya sean ligeramente ácidos o ligeramente alcalinos, 69

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aseguran el desarrollo favorable de la gran mayoría de los grupos fisiológicos. Durante el proceso se da una sucesión natural del pH (6,5 a 8,0), que es necesaria para el proceso y está acompañada por una sucesión de grupos fisiológicos. El pH ácido se puede neutralizar con la adición de piedra caliza y/o carbonato de calcio de uso agronómico (Sztern & Pravia 1999).

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Temperatura. Diversos autores mencionan que el compostaje se desarrolla bajo una sucesión natural de microorganismos caracterizados por la diferencia en sus necesidades nutricionales. La actividad de estos marca una evolución de temperatura que establece unas etapas para el proceso. Mesolítica: Microorganismos mesófilos se multiplican rápidamente; la temperatura se eleva de 10 a 40 °C, y se producen ácidos orgánicos que hacen bajar el pH. Termofílica: Se alcanza una temperatura de 40 a 75 °C, los microorganismos termófilos transforman nitrógeno en amoníaco y el pH del medio se hace alcalino. De enfriamiento: Los nutrientes se agotan y la actividad microbiana empieza a disminuir dando curso a un descenso en la temperatura. A menos de 40 °C reaparecen microorganismos mesófilos que utilizan como nutrientes materiales resistentes a la biodegradación. De maduración: Requiere meses a temperatura ambiente, se producen reacciones secundarias de condensación y polimerización del humus.

Figura 38. Evaporación efecto de la temperatura en los silos y/o montones

Fuente. Castro, Luis Orlando. Exposición biotecnología agro - colombiana.

Para garantizar las etapas del proceso determinadas por la temperatura, hay que procurar que el material que se está transformando este protegido del viento, del sol 70

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directo y de la lluvia (Aguirre 2004). Además, los desechos deben acondicionarse en pilas o montones de 2 a 3 metros de ancho, de 1,5 a 2 metros de alto y de largo la distancia que sea necesaria.

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Oxígeno. Elemento esencial para la descomposición aerobia; si este factor llega a ser deficiente, se afecta la supervivencia de los microorganismos y se promueve una descomposición anaerobia (fermentación), que va ser más lenta y va a desprender olores desagradables. La incorporación de aire puede lograrse volteando el material de la pila ya sea manual o mecánicamente, con aireación forzada utilizando tubería en la mezcla, ó formando una pila con materiales de diferentes tamaños que formen microtúneles entre el ambiente del exterior e interior de la pila (Salinas 2006). Cuando se vaya a manejar tamaños del material a compostar es necesario tener en cuenta que partículas muy grandes hacen lento el proceso de biodegradación, y partículas muy pequeñas generan tendencia a la pudrición (Aguirre 2004); se pueden utilizar chimeneas perforadas en la pila para ayudar a la aireación por microtúneles.

Figura 39. Aireación manual en proceso de compostaje

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Relación C/N equilibrada. El carbono y el nitrógeno son elementos esenciales para la nutrición de organismos vivos, permiten conseguir energía y sintetizar proteínas respectivamente (Salinas 2006); además, son los dos constituyentes básicos de la materia orgánica. Para desarrollar un buen proceso de tratamiento y obtener un buen compost es necesario que la relación Carbono/Nitrógeno este entre 0 y 25; por la misma razón, la relación DBO/DQO debe ser aproximadamente de 1,5 (Collazos Peñalosa & Duque Muñoz 1998). Cuando el valor de la relación es alto indica que hay demasiado carbono y que el desarrollo del proceso es lento; y es rápido, cuando la relación es baja indicando un alto contenido de nitrógeno. Los extremos en las 71

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concentraciones de los elementos indican pérdida de cada uno de ellos en forma de dióxido de carbono o de amoniaco (Salinas 2006).

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Lección 22. Lombricompostaje La lombricultura es una técnica utilizada para tratar residuos sólidos orgánicos con acción de las lombrices, ya sea para apoyar el proceso de compostaje o para realizarla como una técnica específica de transformación biológica. Se puede utilizar lombrices de tipo Lumbricus Rubellus, Eisenia Foetida, Eisenia Andrei, entre otras (Röben 2002).

Figura 40. Lombriz roja californiana

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Este tipo de transformación consiste en que la lombriz ingiere grandes cantidades de materia orgánica descompuesta, y de esta, aproximadamente el 60 % se excreta en humus de lombriz, lombricompuesto o vermicompuesto; considerado como un sustrato inodoro, rico en nitratos, fosfatos y demás nutrientes fácilmente asimilables por las plantas. Puede desarrollarse sobre montones de materia orgánica ó en lechos que permitan controlar con facilidad los factores condicionantes, el ingreso de alimento y la extracción del humus (se realiza utilizando nuevo alimento, las lombrices se van en dirección de la basura cruda, abandonando el producto listo) (Röben 2002).

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Figura 41. Residuos orgánicos en proceso de lombricompostaje

Fuente. Registro fotográfico del autor

Las lombrices son animales invertebrados del tipo anélidos (gusanos segmentados), son hermafroditas, fotofóbicas (prefieren ambientes oscuros) y depositan sus huevos protegidos en una cápsula llamada cocón. La especie más utilizada es la Eisenia Foetida o comúnmente conocida como roja californiana; este tipo de lombriz se adapta al cautiverio, en estado adulto mide entre 3,5 y 13 cm, su peso oscila entre 0,4 y 0,6 gramos, su diámetro promedio es de 5 a 8 mm, son inmunes a enfermedades y tienen altas capacidades prolíficas y longevas (Aguirre 2005).

Cuadro 20. Características para un lombricompostaje de acuerdo al clima

Fuente. Röben, E. 2002. Manual de compostaje para municipios. Loja, Ecuador: DED, Ilustre Municipalidad de Loja.

Factores que condicionan el proceso Röben (2002) y Aguirre (2005), afirman que para poder desarrollar eficientemente la transformación biológica de residuos orgánicos utilizando lombrices, es necesario tener presente que: 73

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El principal alimento es la materia orgánica degradada aeróbicamente, esto dado porque las lombrices no pueden desarrollarse bajo condiciones anaerobias. Antes de inocular con lombrices el material, este debe sufrir una etapa de pretratamiento con compostaje (aproximadamente un mes), las altas temperaturas ayudarán a estabilizar los compuestos orgánicos y a eliminar microorganismos patógenos. Aunque las lombrices toleran temperaturas de 4 a 30 °C, el rango recomendable para este tipo de tratamiento deberá permanecer entre 20 y 25 °C. El proceso puede desarrollarse con un pH entre 3 y 8, pero el óptimo está entre 6 y 7. Las lombrices necesitan un ambiente húmedo, aproximadamente entre un 70 y 80%. Los lixiviados que genera la descomposición de la materia orgánica pueden incorporarse al material que se está tratando para garantizar las condiciones de humedad (esto también puede utilizarse en el compostaje). Los enemigos naturales más importantes de la lombriz son los sapos, las aves, las hormigas, las ratas y los ciempiés.

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Lección 23. Otros organismos utilizados para transformación biológica En Colombia se han venido desarrollando e implementando sistemas de tratamiento de residuos orgánicos en los que además de utilizar la comúnmente conocida lombriz roja californiana, también se usan otro tipo de organismos que contribuyen a la biotransformación de los desechos y a la obtención de un acondicionador orgánico, que en muchos casos puede llamarse bioabono.

Biotecnología agrocolombiana Considerando diversas publicaciones de los diarios del país, se puede afirmar que esta técnica de transformación biológica es el producto de una investigación científica durante 74

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muchos años (aproximadamente doce), a cargo del Doctor Luis Orlando Castro. No es un proceso de compostaje, se refiere a la bioestabilización y mineralización de la materia orgánica utilizando ocho especies de microorganismos presentes en el proceso de compostaje, pero que han sido seleccionadas experimentalmente según su tolerancia al oxígeno atmosférico y las altas temperaturas.

Figura 42. Planta de tratamiento utilizando biotecnología agrocolombiana

Fuente. Castro, Luis Orlando. Exposición biotecnología agro - colombiana.

El producto obtenido es un bioabono libre de patógenos con alto contenido de micronutrientes requeridos en cultivos. En cuanto a la aplicación de este material se tiene que ha aumentado considerablemente los rendimiento en la producción agrícola, ha disminuido significativamente el consumo de agua, el uso de fungicidas y abonos químicos, ha recuperado suelos salinos, desérticos y finalmente ha permitido obtener productos biológicos con sello verde.

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Microorganismos eficaces En la guía de uso de la tecnología de Microrganismos Eficaces - EM publicada por Acción social en el 2006, se muestra que este sistema de tratamiento es conocido así por la abreviación de Effective Microorganisms (microorganismos eficaces), fue desarrollado por el Doctor Teruo Higa, profesor de la Universidad de Ryukyus en Okinawa, Japón. Su 75

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aplicación sobre residuos orgánicos permite sintetizar y transformar la materia orgánica incrementando su capacidad fertilizante; promueve la transformación aeróbica de los desechos, contribuyendo a la minimización de olores desagradables y acelerando el proceso de compostaje. Apoyo Audiovisual Video 1 - Video 2

Tratamiento biológico usando escarabajos Utilizando escarabajos de la familia Scarabaeidae se ha venido desarrollando una investigación que ha tenido importantes avances y que se ha ido consolidado como un tipo de tratamiento de residuos sólidos orgánicos. El procedimiento y funcionamiento del sistema no es muy conocido; sin embargo, teniendo en cuenta la información publicada en http://www.insectariumvirtual.com/reportajes/residuos/htm/residuos.htm en marzo del 2003, se puede describir de forma general esta técnica. La biotransformación de residuos sólidos con escarabajos, inicia con la adaptación biológica de los individuos para que logren metabolizar desechos de cualquier naturaleza, posteriormente son instalados en camas de biotransformación compuestas de residuos sólidos orgánicos, aditivos biológicos logrados en condiciones de laboratorio y cepas biológicas reproducidas de cepas originales de los hábitats naturales de los escarabajos (estas cepas se reproducen usando los mismos residuos sólidos).

Figura 43. Especies de escarabajos utilizadas para tratamiento de residuos orgánicos

Fuente. http://tierraescarabajos.galeon.com/productos2080828.html

Se ha probado la eficiencia del bioabono obtenido de los escarabajos en: fríjol, tomate, pepino, haba, maíz, arveja, hortalizas (repollo lechuga y zanahoria), pastos y frutales 76

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(durazno, pera, naranja, mandarina y piña). El sistema de transformación se ha desarrollado en diferentes localidades colombianas bajo diversas condiciones ambientales. La técnica puede implementarse bajo temperaturas que oscilan entre los -2 y 43 °C, y permite obtener entre el 60 y 90 % de bioabono por cada tonelada de residuos. Recomendados Artículo 1 - Artículo 2

Lección 24. Biodigestor, Biogasificación o Metanización La biogasificación ó metanización es otra técnica de transformación biológica de residuos orgánicos que utiliza generalmente como sistema de tratamiento el biodigestor, en este se desarrolla la digestión anaeróbica como un proceso en el cual los materiales se descomponen en un ambiente libre de oxígeno.

Figura 44. Proceso biológico de digestión anaerobia

Fuente. Modificado de Herrero, J. M. 2008. Biodigestores familiares: Guía de diseño y manual de instalación.

Durante los últimos treinta años la digestión anerobia de altas cargas orgánicas se ha venido implementando con procesos cada vez más eficientes, tanto para la gasificación como para la reducción de impactos ambientales. Con el desarrollo de la hidrólisis, acidificación y metanización (procesos bioquímicos consecutivos); esta técnica permite el tratamiento y el aprovechamiento energético de los residuos sólidos (Reina Hernández & Pérez 2009). Recomendados Artículo 1 - Artículo 2 77

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El biodigestor es un depósito completamente cerrado, donde los residuos orgánicos y/o excrementos de animales se fermentan sin oxígeno para producir gas metano y un abono líquido rico en nutrientes (Aguirre 2004). Básicamente funciona llenando el tanque con una mezcla de materiales orgánicos y agua, que permanecen en este depósito retenidos por un tiempo determinado para que se produzca una fermentación que conlleve a la generación de gas (biogasificación) metano (metanización), que puede utilizarse para generar calor y/o electricidad (dependiendo de las cantidades de material tratado) (Roselló & Cazali 2009).

Figura 45. Esquema básico de un biodigestor

Fuente. Herrero, J. M. 2008. Biodigestores familiares: Guía de diseño y manual de instalación.

Para diseñar un biodigestor es necesario considerar la cantidad disponible de material orgánico a tratar continuamente, y la temperatura del sitio donde se vaya a instalar el sistema (a menor temperatura, menor actividad bacteriana y por tanto mayor tiempo de retención hidráulica). Además, considerando la adaptabilidad de este tipo de tratamiento, es necesario considerar algunos criterios como la necesidad de combustible y los requerimientos de fertilización (Herrero 2008).

Temperatura y tiempo de retención En un biodigestor la acción de diferentes poblaciones de bacterias requiere de una temperatura óptima de digestión anaerobia, que a la vez depende directamente de la temperatura ambiente. Con bacterias metanogénicas el mayor rendimiento se alcanza a los 70 °C (habría que calentar el lodo), pero con otro tipo de bacterias se puede alcanzar entre los 30 y 35 °C; la actividad de las poblaciones bacterianas depende de si la temperatura del reactor está por encima o por debajo de los rangos óptimos de rendimiento (Herrero 2008). 78

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Cuadro 21. Tiempo de retención según temperatura

Fuente. Herrero, J. M. 2008. Biodigestores familiares: Guía de diseño y manual de instalación.

Para que las bacterias puedan digerir los compuestos orgánicos y producir biogás, requieren de un tiempo de retención del material en el biodigestor, según sea la temperatura de trabajo. Además, tanto la actividad bacteriana como las producciones obtenidas del sistema, dependen adicionalmente del volumen del biodigestor, considerado este como el espacio suficiente para albergar componentes líquido, sólidos (lodos) y gaseosos (Herrero 2008). Roselló & Cazali (2009) señalan que el biodigestor como sistema de tratamiento presenta ventajas y desventajas entre las cuales se puede mencionar:

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Pueden conectarse a inodoros que funcionen con agua. Utilizar el potencial de los desechos para producir abonos y energía sin ocasionar impacto en el entorno. La obtención de gas prácticamente no genera costos. Obtener dos valiosos productos (gas y abono) de los desechos. Y como desventajas; la inversión inicial puede demandar gastos elevados. La alimentación del sistema requiere una frecuencia diaria, demandando una cantidad considerable de residuo orgánico a tratar.

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Lección 25. Transformación Biológica del Estiércol Actividades industriales como la del sector avícola por ejemplo, producen grandes cantidades de residuos orgánicos, específicamente los relacionados con las heces de los 79

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animales. Implementar un sistema de tratamiento para este tipo de residuos es indispensable por el impacto que ocasionaría su disposición final. La transformación biológica del estiércol puede desarrollarse utilizando cualquiera de los tratamientos anteriormente descritos; sin embargo, se clasifica o se denomina según sea el tipo de estiércol que se haya procesado.

Cuadro 22.Composición química de algunos abonos orgánicos

Fuente. Álvarez, J. E. 2002. Pastos y forrajes para el trópico colombiano. Universidad de Caldas.

Figura 46. Proceso de compostaje con excretas de animales

Fuente. Degiovanni, B., et al. 2010. Motta Producción eco-eficiente del arroz en América Latina. Ciat.

Entre los abonos obtenidos del estiércol, el más común es la gallinaza, que se refiere al producto obtenido por la transformación biológica de las excretas de las aves, generalmente gallinas; aunque cuando el estiércol es de polIos de engorde, se le ha denominado pollinaza. Este tipo de estiércol generalmente se encuentra mezclado con aserrín, viruta de madera y/o cascarilla de arroz (materiales utilizados para el acondicionamiento del piso de los galpones), estos componentes con alto contenido de nitrógeno hace que se reduzcan las pérdidas de nitrógeno; su contenido de humedad depende del sistema de producción avícola (tipo de pisos, de techos y de bebederos para aves) (Murillo 1999). 80

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Artículo recomendado!!! Murillo (1999) afirma que la gallinaza además de utilizarse como abono orgánico, puede servir de alimento para animales rumiantes y como un recurso energético, al tener un contenido calórico neto de 13.5 GJ/tonelada, aproximadamente (la mitad del carbón mineral). También, es la principal fuente de nitrógeno en la elaboración de abonos fermentados (Restrepo 2001).

Figura 47. Producción de abono orgánico a partir de estiércol de pollos

Fuente. Galería de google imágenes.

Además de la gallinaza, también está el abono proveniente del estiércol porcino o porquinaza, que es una mezcla del material utilizado en la cama de las porquerizas, con las heces fecales, orina, residuos de alimento y otros residuos del sistema de producción porcícola. Para el estiércol de bovinos o vacaza el proceso de transformación biológica es retardado gracias a que sus compuestos sufren un proceso de degradación lenta (los microorganismos no pueden actuar con facilidad en el material pulverizado); sin embargo su función en el suelo, es básicamente estructural (Degiovanni et al. 2010).

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Existe también la cuyinaza (estiércol de cuyes) y el estiércol de ovinos, este pese a que se parece al típico estiércol bovino y de gallinaza, posee altos contenidos de nitrógeno y potasio, y puede aplicarse como una enmienda orgánica de amplio espectro remanente en el suelo (Degiovanni et al. 2010). 81

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CAPÍTULO 6. SISTEMAS DE TRATAMIENTO TÉRMICO Y/O QUÍMICO Tchobanoglous et al. (1994) describe que este tipo de tratamiento por sus alcances en cuanto a la reducción del volumen de los residuos y la recuperación de energía, se ha catalogado como un elemento importante dentro de diferentes sistemas de gestión de residuos sólidos. Como ya se había mencionado, estos sistemas se clasifican según sean sus requerimientos de oxígeno en: Combustión estequiométrica: Cuando la cantidad de oxígeno es la exactamente necesaria para la combustión total. Las reacciones básicas de este tipo de combustión son: Para carbono Para hidrógeno Para azufre Combustión con exceso de aire: Combustión realizada con oxígeno en exceso sobre las necesidades estequiométricas. Para asegurar que el aire llegue a todas partes en los residuos, se incrementa la mezcla y las turbulencias del mismo, con el uso adicional de oxígeno. Gasificación: Combustión parcial bajo condiciones subestequiométricas. Pirólisis: Procesamiento térmico de residuos en ausencia completa de oxígeno.

Figura 48. Sistemas representativos del procesamiento térmico

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill.

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Lección 26. Incineración Es una tecnología usada con frecuencia. Se refiere al procesamiento térmico de los residuos sólidos, en el que se desarrolla una combustión controlada que transforma los residuos mediante oxidación química con cantidades de oxígeno estequiométricas o en exceso de aire (Tchobanoglous et al. 1994). Con este proceso se consigue una reducción significativa del peso (70%) y del volumen (80 – 90%) de los residuos sólidos tratados; sin embargo, para seleccionarla como método de tratamiento es necesario chequear el poder calorífico inferior de la basura ( ); en cuanto a, si la incineración se realiza sin combustible auxiliar, el deberá ser mínimo de 1.000 Kcal/kg y si la incineración es para recuperación de energía, el deberá ser no menor de 1.500 Kcal/kg (CEPIS 2009).

Figura 49. Combustión de Residuos Sólidos

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=aOf_9mdKKis

La incineración no es un sistema de eliminación total, sus productos finales incluyen gases calientes de combustión, compuestos principalmente de nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua (gas de chimenea) y rechazos no combustibles (ceniza) (Tchobanoglous et al. 1994); que son materiales inorgánicos óptimos para rellenos, pavimentación de calles y/o usos similares (Barradas Rebolledo 2009).

Recomendado Artículo 1 - Artículo 2 Un horno incinerador de residuos sólidos puede operar con dos tipos de combustible, residuos en masa no seleccionados (o en bruto) y/o residuos procesados (combustible 83

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derivado de residuos- CDR). El sistema de incineración de combustión en bruto es una tecnología ampliamente escogida; está diseñado con un mecanismo de parrillas en el que se puede tratar cualquier tipo de material dentro del flujo de residuos, incluyendo objetos voluminosos, no combustibles, o peligrosos; por lo que el contenido energético de los residuos quemados en bruto puede ser extremadamente variable. Los sistemas de incineración alimentados por CDR utilizan un mecanismo de parrilla móvil, logran ser de calidad porque el combustible puede cumplir con especificaciones de energía, humedad y de contenido de cenizas; y pueden controlar la combustión y la contaminación aérea, dada la naturaleza homogénea del CDR; el combustible derivado de los residuos se presenta en forma triturada (fibras) o en pelets, y aunque es fácil de transportar y almacenar, su producción es costosa (Tchobanoglous et al. 1994).

Descripción del proceso Considerando a Tchobanoglous et al. (1994) y lo descrito por Min Ambiente (2002); las operaciones básicas involucradas en la incineración de residuos sólidos se muestran en la figura 50, y se resumen en los siguientes pasos:

Figura 50. Sección de un incinerador utilizada para producir energía de alimentación continua y quemado en bruto típica.

Fuente. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill

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Entrada, pesado y descargue de residuos en fosa de almacenamiento. Selección de residuos para la introducción en el horno a través de la tolva o conducto de alimentación. Caída del material a incinerar, sobre parrillas ó sobre un lecho fluidizante. Control de la incineración y la temperatura del horno con flujos de aire y suministro de oxígeno; se puede utilizar un ventilador de tiro inducido. Incineración de residuos en cámaras de combustión (en la figura, horno) y de postcombustión (en la figura, cámara de combustión). La temperatura mínima del horno es de 850°C según la Resolución 0058 de 2002 (Combustión óptima en el horno: 980°C) y en la cámara de combustión secundaria (postcombustión) a más de 1200°C para evitar olores, generación de dioxinas, furanos, material partículado y gases de combustión. Los límites máximos permisibles de emisiones y los mínimos de temperaturas de operación, son restablecidos en la Resolución 0886 de 2004. Recuperación de calor de gases calientes para la conversión del calor en electricidad. Se utiliza tubos con agua en las paredes de la cámara de postcombustión, una caldera que produce vapor y un generador de turbina que lo transforma en electricidad. Control de la contaminación del aire. Puede utilizarse amoniaco para óxidos de nitrógeno, una depuradora seca para azufre y gases ácidos, y un filtro de mangas para material partículado. Emisión de gases a través de una chimenea, tratamiento de cenizas (neutralización y/o encapsulamiento de los materiales provenientes de la combustión de los residuos), de cenizas volantes (provenientes del filtro de mangas) y rechazos no quemados.

Entonces, el proceso básicamente consiste en secar la basura dentro del horno (elevar la temperatura de la misma hasta el grado de incineración), introducir el aire necesario para la combustión y por último, evacuar cenizas y escorias (Barradas Rebolledo 2009). Este sistema tiene la posibilidad de tratar residuos sólidos urbanos y peligrosos; y su diseño depende del tipo de residuos y las cantidades a tratar (Seoánez Calvo 2000). 85

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Este tipo de sistemas de tratamiento deben cumplir con unos estándares mínimos en el control de la contaminación que producen, ya sea por las emisiones atmosféricas o por los residuos sólidos y líquidos que puedan generarse durante el proceso, sumando esto a los requisitos de la combustión, la incineración es una tecnología que demanda elevados costos de adquisición, operación y mantenimiento. Además, según lo establecido en el Decreto 948 de 1995, existen también restricciones para su localización (Min Ambiente 2002).

Incineración con lecho fluidizado Es una opción diferente a los sistemas convencionales de incineración. Consiste en un lecho de arena o alúmina fluidizado con aire a presión dentro del cual se inyecta el residuo mientras el lecho se encuentra en suspensión, la acción hirviente del lecho favorece la mezcla provocando turbulencias que transfieren calor al combustible. Su forma generalmente es cilíndrica y vertical, y su estructura consta de paredes de acero recubiertas con material refractario (Tchobanoglous et al. 1994). Estos sistemas funcionan para gases, líquidos y sólidos que no sean irregulares, ni de gran tamaño y que tampoco contengan compuestos aromáticos halogenados (Min Ambiente 2002).

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Recuperación de energía En plantas de recuperación de calor se puede recuperar la energía térmica liberada por la combustión de residuos, procedente de los gases calientes de dicha combustión (Tchobanoglous et al. 1994). Entre los diferentes usos de esta energía están las producciones de energía eléctrica, de agua caliente sanitaria y de vapor para la industria.

Artículo recomendado!!! Efectos en el ambiente y en la salud Aunque muchas plantas de incineración cumplen con los requisitos más estrictos, aún continúa la preocupación por el control de la contaminación que originan las emisiones atmosféricas (Tchobanoglous et al. 1994); y sus potenciales efectos en el ambiente y en la salud pública. 86

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Figura 51. Emisiones Atmosféricas

Fuente. Galería de google imágenes.

Recomendado Artículo 1 - Artículo 2

Lección 27. Pirolisis y Gasificación Como ya se había mencionado con anterioridad, La pirólisis es el procesamiento térmico de los residuos en ausencia de oxígeno, y la gasificación es un proceso de combustión parcial en el que se quema un combustible a propósito con menos aire que el estequiométrico. Aunque tanto la pirólisis como la gasificación son tecnologías termoquímicas que convierten a los residuos sólidos en combustibles gaseosos, líquidos y sólidos, la diferencia radica en el tipo de reacciones (endotérmica y exotérmica respectivamente), la ausencia o no de oxígeno y los aportes o no de energía externa (Tchobanoglous et al. 1994). Recomendado Artículo 1 - Artículo 2

La aportación de calor en los sistemas de pirólisis, los divide en alotérmico (la transmisión de calor es indirecta, se lleva a cabo por conducción y radiación de las paredes) y en autotérmicos (proceso de calentamiento directo, la combustión de la carga proporciona la energía) (Castells 2005). Además, las temperaturas que maneja este tipo de procesamiento emiten menos sustancias contaminantes que las que emite la combustión completa; la temperatura que se alcance y los productos del proceso, están en función de la proporción alcanzada entre el aire y el combustible (Velsco 2009). 87

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Figura 52. Sistema de pirólisis

Fuente. http://video.google.com/videoplay?docid=1370449721262847722

Antes de comenzar el proceso de pirólisis es necesario eliminar aquellos materiales no combustibles como el metal, la tierra, entre otros (Velsco 2009); pero la otra opción de alimentación del sistema con residuos sólidos, es que estos sean solo la fracción orgánica (Bravo 2007); o en su defecto sean un tipo específico de residuo, como es el caso del tratamiento ampliamente utilizado para plásticos o neumáticos usados (Velsco 2009).

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Apoyo Audiovisual!!!

Velsco (2009) señala que para el proceso pirolítico más simple, las temperaturas de trabajo son inferiores a 600°C y la destilación pasa por cuatro etapas a saber:

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Eliminación de la humedad a temperaturas entre 100 y 120 °C. Emisión de gases y líquidos (N, CO, CO2, ácido acético y metanol) alrededor de los 275 °C. Los líquidos condensados se pueden separar y procesar hasta obtener metanol; además, Bravo (2007) afirma que la naturaleza y composición de los productos finales puede clasificarse según las propiedades de los residuos tratados, según la temperatura y presión en la que se opere el sistema y según el tiempo que permanezca el material en la unidad de pirólisis. Formación de una mezcla de productos químicos (aldehídos, cetonas, fenoles, ésteres, CO2, CO, CH4, C2H6 y H2) por las reacciones exotérmicas que se dan entre los 88

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280 a 350 °C. Catalizadores como el ZnCL2, consigue que estas reacciones se produzcan a temperaturas más bajas.

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Con temperaturas superiores a los 350 °C, se da la eliminación de sustancias volátiles, la formación de mayor cantidad de H2 y CO; y la formación de residuos sólidos de carbón vegetal y cenizas.

Ahora bien, si el objetivo es conseguir productos en su mayor parte gaseosa, el proceso aplicable es la gasificación; en donde una sustancia sólida o líquida con alto contenido en carbono y moderado poder calorífico es transformada en una mezcla combustible gaseosa mediante oxidación parcial a temperatura elevada. Con este sistema, la energía química contenida en un sólido se convierte en energía química contenida en un gas, denominado de síntesis (Castells 2005). Apoyo Audiovisual Video 1 - Video 2

Tchobanoglous et al. (1994) describe que existen cinco tipos de gasificadores básicos; el de lecho fijo vertical, de lecho fijo horizontal, de lecho fluidizado, de hogar múltiple y de horno rotatorio. Entre los más utilizados se describe:

Figura 53. Gasificador de lecho fijo vertical

Fuente. Castells, X. E. 2005. Tratamiento y valorización energética de residuos. Ediciones Díaz de Santos.

Lecho fijo vertical: Requiere de un combustible homogéneo como el CDR densificado. 89

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Lecho de flujo horizontal: conocido como incinerador de aire restringido, podría afirmarse que es un sistema con dos cámaras de gasificación a diferentes niveles de oxígeno. Lecho fluidizado: Es el mismo sistema utilizado en incineración, solo que se opera como gasificador al manejar una combustión en condiciones subestequimétrica.

Figura 54. Sistema de gasificación de desechos orgánicos

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=dAVDXbcd3XQ

En este tipo de sistemas la oxidación parcial puede llevarse a cabo utilizando aire, oxígeno, vapor ó una mezcla de estos; cuando la gasificación se realiza con oxígeno ó con hidrógeno, el poder calorífico del gas caliente es medio, y es bajo, cuando la gasificación se realiza con aire. Todo esto debido a que el potencial energético de los residuos sólidos es considerado como moderado. El responsable de gran parte del contenido energético del gas es el metano, aunque suele formarse en pequeñas cantidades. El rendimiento energético de la gasificación dependerá del tipo de gasificador y del agente oxidante, y la composición del gas obedecerá tanto a los componentes del residuo tratado como a la operación del gasificador (Castells 2005).

Lección 28. Antorcha de Plasma El plasma es conocido también como el cuarto estado de la materia (Castells 2005). Es un tratamiento térmico desarrollado a partir de los conocimientos obtenidos en los estudios de vuelos espaciales que requerían altas temperaturas de laboratorio para simular las condiciones de reentrada en la atmósfera de la nave espacial (Nemerow & Dasgupta 1998). El plasma es un gas de átomos y electrones fuertemente ionizados que se 90

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encuentra a temperaturas muy altas y separado del recipiente mediante campos eléctricos y magnéticos, en el se logra un posible proceso de fusión y se libera un gran potencial energético; Nemerow & Dasgupta (1998) señalan que la energía eléctrica de alto voltaje se transforma en energía calorífica de gran eficiencia, entre el 85 y 90 % y no produce materiales radiactivos (Barrow 1975).

Figura 55. Generación arco de plasma

http://www.youtube.com/watch?v=aFDR0ihuf2M&NR=1

Entre las propiedades fundamentales del plasma están, las condiciones de temperatura y densidad energética superiores a las de técnicas convencionales, altas concentraciones de energía (aún cuando el volumen de plasma permanece a temperatura ambiente) y tiempos de reacción muy inferiores a otros sistemas. En consecuencia, la alta densidad de energía y la baja inercia del plasma son usadas para romper los enlaces moleculares de los desechos, obteniendo como producto final partículas constitutivas, gases no tóxicos y sólidos estériles (Pacheco et al.). Este sistema de tratamiento alcanza temperaturas de entre 20.000 y 24.000 °C por medio de un arco eléctrico, con la que garantiza la disociación del compuesto. Es un tratamiento muy caro y tan solo se utiliza para ciertas categorías especiales de residuos peligrosos (como los residuos clorados, que son aquellos materiales desechados que dentro de su estructura tienen uno o más átomos de cloro) (Garrido 1998). Artículo recomendado!!! Dado que el plasma es eléctricamente neutro, para transformar un gas en plasma se requiere de un gran aporte de energía que se pueda obtener con un campo eléctrico de alta potencia; la transformación de gas a plasma es gradual, a temperaturas elevadas 91

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miles de grados es posible alcanzar la ionización completa. Ahora bien, la naturaleza de la corriente eléctrica puede ser alterna o continúa. El arco eléctrico generador de plasma puede formarse entre los electrodos o terminales del campo eléctrico; ya sea, con arco no transferido a través del ambiente gaseoso o con arco transferido, en donde una carga de material interpuesta se desea cargar térmicamente (Ortega 1992).

Apoyo Audiovisual!!! Al comparar esta tecnología con otros tipos de tratamiento como la incineración, gasificación y pirólisis, la diferencia radica en que el plasma no involucra procesos de combustión, sino de atomización de la materia; los productos finales del tratamiento con plasma no involucran emisiones contaminantes a la atmósfera, ni residuos líquidos; constan básicamente de gases simples y un sólido inerte vitrificado. En la figura 56 se muestra el esquema de una planta de tratamiento de residuos con antorcha de plasma, en la que el objetivo es la inertización de los materiales formando un (Castells 2000).

Figura 56. Vitrificación por antorcha de plasma

Fuente. Castells, X. E. 2000. Reciclaje de Residuos Industriales: Aplicación a la fabricación de Materiales para la construcción. Ediciones Díaz de Santos

Apoyo Audiovisual!!! 92

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Lección 29. Generalidades para el tratamiento de Residuos Hospitalarios Según el Decreto 2676 de 2000 los residuos hospitalarios y similares se definen como “las sustancias, materiales o subproductos sólidos, líquidos o gaseosos, generados por una tarea productiva resultante de la actividad ejercida por el generador (que para el caso son los que el artículo 2 del presente Decreto describa)”. Ahora bien, el tratamiento de este tipo residuos se define por el mismo Decreto como el “proceso mediante el cual los residuos hospitalarios y similares provenientes del generador son transformados física y químicamente, con objeto de eliminar los riesgos a la salud y al medio ambiente”. Para determinar los sistemas de tratamiento de residuos hospitalarios es necesario conocer como estos particularmente se clasifican, en la siguiente figura se observa los tipos de residuos que conforman este conjunto de desechos.

Figura 57. Clasificación de residuos hospitalarios y similares

Fuente. Resolución 1164 de 2002.

En la Resolución 1164 de 2002 se describe la clasificación de residuos hospitalarios y similares, se conceptualiza cada tipo de residuo, se le asigna un color dependiendo del riesgo (para clasificación en origen) y se menciona sus posibles tratamientos. En el siguiente cuadro se resumen estas características. 93

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Cuadro 23. Características de los residuos hospitalarios y similares no peligrosos

Fuente. Resolución 1164 de 2002.

Cuadro 24. Características de los residuos hospitalarios y similares peligrosos infecciosos

Fuente. Resolución 1164 de 2002.

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Cuadro 25. Características de los residuos hospitalarios y similares peligrosos químicos

Fuente. Resolución 1164 de 2002.

Muchos autores señalan que el tratamiento más utilizado para residuos hospitalarios es la incineración; sin embargo existen tecnologías que pueden inactivar el riesgo potencial que representan este tipo de residuos, especialmente los de tipo peligroso. Para incinerar residuos hospitalarios es importante conocerlos y establecer sus principales características, esto porque muchos residuos contienen compuestos de pvc, han tenido contacto con hipocloritos, entre otras; que hacen que con la incineración se produzcan dioxinas y furanos, o que durante los procesos de combustión se generen reacciones peligrosas (explosiones por ejemplo). Apoyo Audiovisual!!!

Lección 30. Desactivación de Residuos Hospitalarios Según el Decreto 2676 de 2000 la desactivación es el “método, técnica o proceso utilizado para transformar los residuos hospitalarios y similares peligrosos, inertizarlos, si es el caso, de manera que se puedan transportar y almacenar, de forma previa a la incineración o envío al relleno sanitario, todo ello con objeto de minimizar el impacto ambiental y en 95

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relación con la salud. En todo caso, la desactivación debe asegurar los estándares de desinfección exigidos por los Ministerios del Medio Ambiente y Salud”. El tratamiento de residuos hospitalarios de tipo peligroso - infeccioso (biosanitarios y/o cortopunzantes) es generalmente la incineración; pero también pueden utilizarse métodos de desactivación que se clasifican según el nivel de eficiencia en, métodos de esterilización o de desactivación de alta eficiencia y en métodos de desinfección o desactivación de baja eficiencia. Figura 58. Incineración de residuos hospitalarios

Fuente. Galería de google imágenes.

Desactivación Química Considerando lo establecido en la Resolución 1164 de 2002, la desactivación química es un proceso de desinfección previo a la incineración o a la desactivación de alta eficiencia (como tratamientos definitivos), con el que se busca neutralizar características infecciosas de los desechos para brindar seguridad en actividades de manejo integral como son el almacenamiento y el transporte. El tratamiento se basa en el uso de desinfectantes químicos o germicidas, entre los cuales están:

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Amonio cuaternarios (cloruro de benzalconio, cloruro de etil benzilo, cloruro de dodecil dimetil amonio): Esencialmente bactericida, pero también presentan actividad fungicida y virucida; son poco activos con bacterias gramnegativas como la pseudomona y tienen un gran uso como detergentes. Formaldehído, formalina o formol: Desinfectante que puede ser líquido o gaseoso, su actividad es bactericida, fungicida, virucida, tuberculicida, y esporicida; su poder aumenta con temperatura y humedad relativa. 96

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Glutaraldehído: Su actividad es biocida, altera ADN y sintetiza proteínas. Es tóxico y se aconseja para la desinfección de equipos médicos. Yodóforos: Combinación de yodo y una sustancia solubilizante, libera yodo orgánico que puede destruir proteínas, bactericida de potencia intermedia de escasa actividad frente a micobacterias. El más conocido de este tipo es la yodopovidona. Peróxido de hidrógeno: activo frente a bacterias vegetativas, hongos, virus, micobacterias y esporas bacterianas. Su actividad biocida se debe a la destrucción de la membrana celular y ADN. Derivados clorados: Puede ser el hipoclorito de sodio o de calcio, actúan inhibiendo reacciones enzimáticas y desnaturalizando proteínas. Tiene extenso espectro de actividad.

Microondas Es un sistema de tratamiento de alta eficiencia que consiste en la utilización de microondas para conseguir un efecto biocida. Combina el triturado de los residuos hospitalarios con el calentamiento interno de los mismos, que se logra con la aplicación de microondas y la inyección de vapor de agua (para que garantice la absorción uniforme del calor) (Vértice 2008).

Figura 59. Sistema de desactivación por microondas

Fuente. AGE, 2007. Propuesta técnico – económica de American Global Energy.

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El tratamiento presenta bajo riesgo de emisiones y contribuye con la reducción del volumen del residuo en un 80 % (Vértice 2008). El periodo de calentamiento dura alrededor de 30 minutos a una temperatura de hasta 95°C (GAIA 2005) y el equipo o dispositivo que permite el tratamiento puede ser portátil o fijo (Arcos 1994).

Figura 60. Residuos hospitalarios después del tratamiento con microondas

Fuente. AGE, 2007. Propuesta técnico – económica de American Global Energy.

Autoclave de calor húmedo Este sistema de tratamiento opera con calor húmedo para esterilizar los residuos infecciosos; la hidratación, coagulación é hidrólisis de las albúminas y proteínas de las bacterias se produce por el vapor que actúa como agente germicida. Generalmente las temperaturas de operación oscilan entre 121 a 132°C a una presión de 15 libras (Ildefonso & Briceño 2009). La resolución 1164 de 2002 establece que “los residuos con grasa y materia orgánica voluminosa actúan como barreras obstaculizando el proceso de desinfección, razón por la cual este método no es eficiente para la desinfección de residuos anatomopatológicos y de animales”. Las variables que influyen en el tratamiento son la presión de vapor, la temperatura y el tiempo de residencia que aseguren la eliminación de todos los microorganismos patógenos, en cumplimiento a los estándares de desinfección establecidos por la normatividad vigente. Recopilación de la Unidad 98

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Figura 61. Sistema de autoclaves para tratar residuos hospitalarios

Fuente. Galería de google imágenes.

Es importante resaltar que los residuos hospitalarios no son los únicos desechos que requieren de tratamiento específico, están también aquellos residuos peligrosos de tipo reactivo, corrosivo, inflamable, entre otros. Todos estos, dependiendo de la actividad que los genere y de sus propiedades físicas y químicas, pueden someterse a tratamientos térmicos, biológicos, químicos y físicos; y su disposición final puede realizarse en las celdas de seguridad de un relleno sanitario. En los siguientes links se tiene acceso a la información que facilita la contextualización al respecto.

Documento 1 - Documento 2

UNIDAD 3. DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS EN RELLENO SANITARIO La disposición final de residuos sólidos es la última etapa operacional del servicio público de aseo; además, es la etapa con que se culmina el manejo integral de los mismos. Hasta la fecha, se conoce al relleno sanitario como la alternativa técnica más económica que permite dar una disposición definitiva a los desechos. Las consideraciones técnicas que se describirán en esta unidad se desarrollan bajo el contexto de un relleno sanitario manual. Apoyo Audiovisual!!!

Artículo recomendado!!! 99

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CAPÍTULO 7. DISEÑO DE UN RELLENO SANITARIO Un relleno sanitario puede ser mecanizado, semimecanizado o manual, depende de la cantidad de residuos sólidos que haya que manejar, la extensión del terreno y los equipos e infraestructura con que se opere (Jaramillo 2002).

Lección 31. Requisitos Preliminares Los requisitos se refieren a necesidades de información básica para poder diseñar y operar un relleno sanitario, además de las acciones necesarias para poder llevar a cabo su construcción. Considerando lo descrito por Jaramillo (2002) se tiene entre los principales requisitos:

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Planificación: Se refiere a la evaluación de criterios para seleccionar el sitio, para la localización, diseño, construcción, operación, mantenimiento, monitoreo y clausura. Facilita información respecto a población beneficiada; procedencia, cantidad y calidad de los residuos, uso futuro del terreno, recursos para financiamiento, asesoría técnica, y sobre la vinculación de la comunidad. Uso futuro del terreno: Culminada la vida útil del relleno sanitario, es necesario integrar la zona intervenida al ambiente natural; preferiblemente se realiza con fines de restauración paisajística (plantas de raíces cortas) y/o social (construcción de espacios recreativos).

Figura 62. Manejo paisajístico de celdas que cumplieron su vida útil

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=DENzvMvpuo4&feature=player_embedded

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Selección del sitio: Hay que considerar que los impactos ambientales negativos no sean significativos, que la construcción no demande muchos gastos, que se ahorren problemas operacionales y que no se afecte el bienestar de la población. La selección debe hacerse de común acuerdo con autoridades competentes, administración local y la comunidad del sector donde se va a ejecutar el proyecto (se involucra durante la formulación y ejecución del proyecto). Adicionalmente hay que tener en cuenta aspectos técnicos (plan de ordenamiento territorial para determinar usos de suelo y zonas aptas para el proyecto; y, localización para que no se vaya a crear conflicto con la expansión urbanística), un análisis preliminar (hay que tener sitios tentativos para visitar con las autoridades competentes), una investigación de campo (vías de acceso, condiciones hidrogeológicas – estudio de suelos, posible vida útil, disponibilidad de material de cobertura, recursos naturales susceptibles, condiciones climáticas, propiedad del terreno y costos del proyecto).

Artículo recomendado!!!

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Material de cobertura: Es de uso diario, y por tanto es de vital importancia su disponibilidad. Cubrir los residuos que han sido dispuestos permitirá disminuir, la presencia de vectores, los olores, la incidencia de la lluvia en la basura, además de evitar incendios, mejorar la apariencia del sitio, orientar los gases hacia las chimeneas, favorecer el crecimiento de vegetación y servir de base para vías internas.

Figura 63. Preparación y utilización de material de cobertura

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Reacciones: Dadas por los procesos internos que se dan en la basura enterrada y compactada; esta reacciones pueden ser físicas (movimiento de gases y de líquidos, asentamientos por compactación y degradación de la materia orgánica), químicas (conversión biológica, evaporación de compuestos químicos y agua) y biológicas (digestión aerobia y anaerobia); todas estas que conllevan a la generación de líquidos y gases. Cronograma de actividades: Permite orientar y programar las actividades de diseño, construcción, operación y mantenimiento del relleno sanitario. Características del terreno: Una vez se haya adquirido el predio es necesario realizar un estudio de suelo que permitirá identificar la geología y características específicas del terreno (preferiblemente suelos no permeables); con dicho estudio se podrá determinar la incidencia de deslizamientos, de infiltraciones de agua, la presencia de aguas subterráneas, aguas superficiales susceptibles a contaminarse, de capacidad portante y de la posibilidad de utilizar el material removido para material de cobertura.

Figura 64. Apiques realizados para estudio de suelos

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Además, es indispensable realizar un levantamiento topográfico que facilitará definir las zonas y el método de disposición. Los planos del levantamiento deberán mostrar como mínimo los linderos, terrenos vecinos, vías y caminos, y demás características que se puedan señalar en él. 102

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

 

Características de los residuos: Las entidades territoriales deben diseñar un documento llamado Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos (PGIRS) en el que se debe consignar el conjunto de operaciones y disposiciones frente al manejo de los residuos sólidos; seguramente este plan puede suministrar la información sobre las características de los residuos en torno a las producciones según el origen, su composición fisicoquímica y el número de usuarios (residenciales, comerciales, institucionales, entre otros). Características climáticas: Entre los principales datos climatológicos que se deben considerar tanto para el diseño como para la operación del relleno sanitario están: La precipitación, evaporación, temperatura y dirección de los vientos. Normatividad: Un relleno sanitario es un proyecto de ingeniería para el cual se deben considerar regulaciones normativas. Las actividades de diseño, construcción, operación y mantenimiento del relleno están obligadas con las autoridades competentes a cumplir con restricciones respecto a distancias mínimas, descarga de contaminantes, entre otras.

Lección 32. Análisis Demográfico y de Producciones Tanto la producción de residuos sólidos como el número de habitantes, es información indispensable para el diseño de un relleno sanitario. Estos dos factores permitirán calcular la cantidad de residuos sólidos a disponer diaria o anualmente.

Proyección de población Se identifica la población beneficiada con el servicio de aseo, generalmente es aquella que habita en la cabecera municipal (sector urbano) del Municipio; pero también pueden sumarse zonas adicionales que estén habitadas en las zonas de expansión establecidas en el POT. Para poder realizar la proyección de la población se debe tener disponible al menos, la información censal de 15 años; con la población del último censo determino el nivel de complejidad; con este, y según lo establecido en el Título F del reglamento de agua potable y saneamiento básico RAS 2000, identifico cuales de los métodos de cálculo (exponencial, wappaus, gráfico, detallar por zonas o densidades, geométrico) puedo aplicar para el diseño. 103

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Cuadro 26. Asignación del nivel de complejidad

(1) Proyectado al periodo de diseño, incluida la población flotante. (2) Incluye la capacidad económica de población flotante. Debe ser evaluada según metodología del DNP.

Fuente. RAS 2000.

Ahora bien, utilizando las expresiones matemáticas establecidas en la Guía RAS se realiza un análisis de sensibilidad para determinar cuál de todos los métodos aplicables, es el que permitirá hacer la mejor proyección; se estima una tasa de crecimiento y finalmente se realiza la proyección de la población para el periodo de diseño, con el método de cálculo previamente establecido.

Cuadro 27. Periodo de diseño de acuerdo al nivel de complejidad

Fuente. RAS 2000.

Después de realizar la proyección, hay que comprobar el nivel de complejidad tanto para el año actual (que no necesariamente puede ser el del último censo), como para el último año del periodo de diseño. Si las tasas de crecimiento difieren considerablemente de un método a otro, se recomienda adoptar la tasa proyectada por el DANE para el departamento específico.

Producción per cápita Como se había mencionado con anterioridad, la producción per cápita es una relación entre la cantidad de residuos producidos y el número de habitantes y/o generadores; sin 104

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embargo para efectos de cálculo y diseño, deben considerarse dos factores: el tiempo en que se da la producción (día, mes o año) y la cobertura del servicio (porque es posible que a un grupo de habitantes o generadores no se les preste el servicio de recolección). Entonces, se calcula la producción per cápita en kilogramos de basura por habitante al día, hay que tener en cuenta la densidad de la basura suelta (200 – 300 Kg/m3), la cantidad de residuos sólidos producidos en el municipio y la cobertura del servicio. Según Jaramillo (2002), esta producción se puede obtener globalmente utilizando:

Donde; : Producción per cápita (Kg/Hab/día) : Cantidad de residuos sólidos municipales recolectados en una semana (Kg/Sem) : Población total atendida (Habitantes) : Días de la semana : Cobertura del servicio público de aseo (%), es el resultado de la razón entre la población atendida y la población total.

Cuadro 28. Valores típicos de producción per cápita

Fuente. RAS 2000.

Producción total Dada generalmente en kilogramos de basura al día, resulta del producto entre la población total y la producción per cápita. La producción total de residuos sólidos permitirá decidir respecto a equipos para su manejo, personal operativo, rutas y frecuencias de recolección, áreas y volúmenes de disposición y costos asociados (Jaramillo 2002). í

ó 105

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El cálculo anteriormente descrito se deberá realizar para cada año de proyección de población, durante el periodo de diseño. Considerando que a medida que las poblaciones crecen, los índices de producción también aumentan; entonces, hay que definir un método de cálculo de esta variación o en su defecto, cuando las poblaciones son menores a 40.000 habitantes podría estimarse un incremento anual de la producción per cápita entre 0.5 y 1% (Jaramillo 2002).

Lección 33. Volúmenes, Áreas y Taludes Según sea la cobertura de recolección de residuos, la densidad de los mismos, su producción total, la cantidad de material para cubrirlos (de 20 al 25% del volumen compactado de RSM), la profundidad o altura del relleno sanitario (estimada según la topografía del sitio) y el área de construcciones auxiliares; se puede determinar los requerimientos de espacio en el terreno que ha sido destinado para construir el relleno (Jaramillo 2002).

Volumen de residuos sólidos Jaramillo (2002) señala que para obtener el volumen diario y anual de los residuos sólidos compactados y estabilizados se tiene:

^ Donde; : Volumen diario de residuos compactados (m3/día). : Cantidad de residuos sólidos producidos (Kg/día). : Densidad de los residuos sólidos compactados y/o estabilizados (Kg/m 3). : Volumen de residuos sólido en un año (m3/año). : Días equivalentes a un año.

Volumen del material de cobertura El material de cobertura equivale del 20 al 25% del volumen de los residuos sólidos recién compactados; entonces:

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Donde; : Volumen del material de cobertura (m3/año). : Volumen anual compactado (m3/año) : Factor de material de cobertura de 1.2 a 1.25

Cuadro 29. Densidades típicas para diseño de celda diaria de operación

Fuente. (Jaramillo 2002), (Röben 2002).

Volumen del relleno sanitario El volumen del relleno sanitario se calcula para cada año y se puede obtener el total de este volumen, realizando una suma acumulada hasta el final de la vida útil o periodo de diseño.

Donde; : Volumen relleno sanitario : Volumen anual estabilizado

Área requerida para disposición Según lo descrito por Jaramillo (2002), una vez obtenido el volumen y con la profundidad ó altura que tendría el relleno, se puede estimar el área requerida para su construcción.

Donde; 107

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: Área relleno sanitario (m3/año). : Volumen rellenos sanitario (m3). : Profundidad media del relleno sanitario (m) establecida de acuerdo a la topografía del terreno. Generalmente es la altura de la celda de operación; es decir la altura que van alcanzar los residuos en el espacio diario que se va a utilizar para disponerlos. Según Röben (2002) es un factor volumen/área, calculado como 10 m3 de residuos por 1 m2 de área.

Área requerida para infraestructura auxiliar En un relleno sanitario se necesitan áreas adicionales para, el tratamiento de aguas lixiviadas, para plantas de tratamiento (si así se requiere), vías de acceso y vías internas, caseta de vigilancia y de registro, zona de pesaje, patio de maniobras, cerco perimetral (sea vivo o con postes artificiales), bodega de insumos y dotaciones, instalaciones sanitarias; y si son rellenos de gran operación, laboratorios de análisis (gases y aguas) e infraestructura administrativa (Röben 2002). Jaramillo (2002) recomienda un factor de área adicional entre el 20 y 40%; pero según sean las necesidades, se debe hacer cálculos considerando la topografía y las características específicas del sitio y del proyecto, señala Röben (2002).

Área total requerida para el relleno sanitario Se refiere al total del área requerida para realizar la disposición de los residuos, afectada por un factor de aumento que contempla el área requerida para infraestructura auxiliar.

Donde; : Área requerida para el relleno sanitario (m2). : Factor de aumento para infraestructura auxiliar.

Taludes Puede ser una superficie en el terreno natural o en la basura que ya está dispuesta. Jaramillo (2002) describe que un talud es una superficie que delimita una explanación lateralmente. 108

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Cuadro 30.Talud en cortes y talud en terraplenes respectivamente

Fuente. Jaramillo, 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Para describir el talud generalmente se utiliza el número de unidades en sentido horizontal por una unidad en sentido vertical. Para la conformación del talud en las celdas (como en terraplenes) se usa generalmente una relación 3:1, y para terreno de 1.5:1; sin embargo, es preciso analizar la necesidad de realizar un estudio de estabilidad.

Estabilidad del material dispuesto Röben (2002) afirma que para garantizar la estabilidad de los residuos sólidos dispuestos tanto en el fondo como en los taludes, hay que considerar la inclinación del terreno (del piso) y la inclinación de la celda. En las siguientes figuras se muestran algunos casos de estabilidad, conjugando estos dos tipos de inclinación.

Figura 65. Casos de estabilidad e inestabilidad del suelo y el material dispuesto

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

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Figura 65. Continuación

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

Figura 66. Estabilidad de la construcción de celdas en terrazas

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

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Capacidad volumétrica del sitio El volumen total disponible del terreno para recibir y almacenar la basura y el material de cobertura, es lo que se conoce como capacidad volumétrica del sitio. Para calcularlo se pueden aplicar dos métodos; el de volúmenes de gran longitud y poca anchura (usando la regla de Simpson, la del prismoide ó a partir del método de áreas extremas) y el de volúmenes de gran extensión (usando el método de la retícula o a partir de las curvas de nivel) (Jaramillo 2002).

Lección 34. Métodos de disposición La conformación del terreno original obtenida a partir del levantamiento topográfico del lote, permite determinar una configuración inicial y final del sitio; con la proyección de esta distribución y considerando dichas condiciones topográficas, el estudio de suelo y la profundidad del nivel freático se adopta el método de disposición para las zonas a operarse. Es importante señalar sobre el mapa del terreno (obtenido por levantamiento topográfico) las zonas de operación, enumerando el orden a ser utilizadas; además de localizar las demás instalaciones que se proyecte construir. Jaramillo (2002) menciona los métodos de disposición, que se describen a continuación.

Método de trinchera o zanja Utilizado en regiones planas, consiste en excavar periódicamente zanjas en donde los residuos se depositan y acomodan dentro de la trinchera para luego compactarlos y cubrirlos con la tierra excavada. Requiere del control de aguas lluvias (canales perimétricos para captarlas y desviarlas) y para su construcción preferiblemente hay que seguir las curvas de nivel para optimizar el uso del terreno y facilitar la excavación. Dentro de los cálculos de espacio requerido para la construcción de zanjas se debe vincular un factor de áreas adicionales que contemple la separación entre zanjas, vías internas, entre otras. Volumen de la zanja Para conocer el volumen de la zanja o trinchera, es indispensable establecer su vida útil a partir del año que pretenda operarse y sobre el área del terreno que se proyecte construir. 111

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Donde; : Volumen de la zanja (m3) : Tiempo de vida útil (días) : Cantidad de RSM recolectados (kg/día) : Material de cobertura (20-25% del volumen compactado) : Densidad de los RSM en el relleno (kg/m3)

Figura 67. Método de trinchera para disposición final

Fuente. Jaramillo, 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Dimensiones de la zanja Para determinar las dimensiones básicamente se debe conocer; el volumen de la zanja, el ancho (de acuerdo al frente de trabajo) y la altura condicionada a la profundidad del nivel freático, tipo de suelo y del equipo y costos de excavación. 112

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Donde; : Largo o longitud de la zanja (m) : Volumen de la zanja (m3) : Ancho (m) : Altura (m)

Método de área Se aprovecha la superficie del terreno (con algunos cortes como acondicionamiento) o se usa algunas depresiones o canteras abandonadas. El material de cobertura se extrae de la capa superficial de terreno o se acarrea desde otros sitios.

Figura 68.Método de área para disposición final

Fuente. Jaramillo, 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Combinación de área y trinchera Combinar área con trinchera permitiría aprovechar mejor el terreno y el material de cobertura. 113

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Figura 69. Combinación de los métodos área y trinchera

Fuente. Jaramillo, 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Intercepción de aguas de escorrentía Si las aguas de escorrentía logran ingresar a las zonas de operación del relleno sanitario, la cantidad de lixiviado producido se incrementará considerablemente. Por tanto, mediante la construcción de un canal perimetral, se podrá interceptar y desviar el escurrimiento del agua lluvia (Jaramillo 2002).

Figura 70. Sección transversal de un canal trapezoidal

Fuente. Jaramillo, 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

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Jaramillo (2002) señala que los factores que influyen para la construcción del canal son las condiciones de precipitación local, el área tributaria, las características del suelo, la vegetación y la pendiente del terreno.

Lección 35. Lixiviados y Celdas de Operación Los sistemas de drenaje se utilizan para captar y evacuar los residuos líquidos y los gases que produce la degradación de los residuos orgánicos; y la celda diaria, que es aquella unidad básica que sustenta la operación y la estructura de un relleno sanitario.

Estimación de la producción de lixiviado El lixiviado se genera como consecuencia de la humedad de la basura y la infiltración y percolación de aguas lluvias (Borzacconi et al. 1996). También inciden otros factores como la evapotranspiración, el grado de compactación de los desechos y la capacidad de campo del suelo y los residuos para retener humedad (Jaramillo 2002). Muchos autores han descrito diferentes métodos para calcular el caudal lixiviado que puede producir un relleno sanitario; Jaramillo (2002) por ejemplo, describe un método suizo que permite estimar de manera rápida y sencilla este tipo de caudal, también está Borzacconi et al. (1996) que cita un método de balance hídrico, entre otros.

Cuadro 31. Métodos que podrían utilizarse para calcular el volumen lixiviado

Fuente. (Jaramillo 2002), (Borzacconi et al. 1996)

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Artículo recomendado!!!

Drenaje de aguas de escorrentía Las aguas lluvias que caen, pueden atravesar las capas de basura y aumentar el volumen de lixiviados en una proporción mucho mayor que la que produce la misma humedad de los desechos; con el fin de atenuar la producción de lixiviado, se interceptará y/o desviará las aguas de escorrentía localizando canales de canalización y evacuación rápida de las escorrentías superficiales, en vías internas y terraplenes de basura.

Sistema de drenaje para lixiviado Mediante un sistema de filtros se recoge y se evacua hacia un sistema de tratamiento los lixiviados producidos en las zonas de disposición de basura; estos filtros también cumplen una función de almacenamiento contribuyendo con la evaporación del líquido (generalmente se construye en ellos pantallas de retención,). Jaramillo (2002) señala que el volumen y la longitud de los filtros pueden calcularse utilizando:

Donde; : Volumen de lixiviado que será almacenado (m3) : Caudal medio de lixiviado o líquido percolado (m3/mes) : Número máximo de meses con lluvias consecutivas (mes)

Hay que considerar que la longitud de cada filtro se puede definir en terreno de acuerdo a la adecuación que se realice en la zona donde se pretende disponer los residuos. Sin embargo, se puede aplicar:

Donde; : Longitud de las zanjas de almacenamiento (m) : Volumen de lixiviado que será almacenado durante los periodos de lluvia (m3) : Área superficial de la zanja (m2) 116

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Sistemas de tratamiento La masa líquida contaminante que produce la acumulación de los residuos depende de la concentración de los elementos en el lixiviado y del volumen del mismo generado en el tiempo (Carrasco Cantos & Vadillo 2005).

Artículo recomendado!!!

Existen diferentes técnicas para tratar las aguas lixiviadas de un relleno sanitario. Las lagunas de estabilización generalmente son la alternativa más económica y además es un proceso muy eficaz; los costos de inversión son muy bajos, y casi no existen costos operativos (Oakley 2005). Las consideraciones técnicas para el diseño y selección de este tipo de lagunas se encuentran en el Título E del RAS 2.000. Según sea el carácter de los procesos biológicos que se desarrollen y las condiciones que predominen durante su operación (suministro de oxígeno) pueden ser aerobias, anaerobias, facultativas y de maduración.

Figura 71. Esquema de lagunas de estabilización anaerobia y facultativa

Fuente. Oakley, S. M. 2005. Lagunas de Estabilización en Honduras. Manual de Diseño, Construcción, Operación y Mantenimiento, Monitoreo y Sostenibilidad.

Existen varios factores que afectan las condiciones hidráulicas y biológicas de las lagunas que pueden tenerse en cuenta para el diseño, entre ellos están los factores no 117

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controlables (fenómenos naturales) como los vientos, temperatura, precipitación, radiación solar y evaporación.

Figura 72. Ejemplo de lagunas de estabilización para tratamiento de lixiviado

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Cálculo de celda diaria Los residuos sólidos y el material de cobertura son básicamente lo que conforman la celda diaria, y su dimensionamiento se realiza con el fin de optimizar espacios de trabajo y material de cobertura.

Donde; : Volumen de la celda diaria (m3) : Cantidad de residuos sólidos producidos por día (kg/día) : Días hábiles o laborables en una semana : Densidad de los residuos recién compactados (kg/m3) : Factor por material de cobertura

Para el dimensionamiento de la celda se determina el área y la longitud de la celda.

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Donde; : Área de la celda (m2/día) : Altura de celda (m). Considerar estabilidad y fechad de construcción de terraplenes.

Donde; : Ancho en metros para el frente de trabajo necesario para la descarga de los vehículos de recolección.

Celda de seguridad Se refiere al espacio acondicionado para la disposición de residuos de tipo peligroso, que exigen mayor control y monitoreo.

CAPÍTULO 8. CONSTRUCCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA DE UN RELLENO SANITARIO

Es la etapa de ejecución del proyecto que le sigue al diseño. Para construir un relleno sanitario se involucra la localización de las obras, la configuración inicial del sitio y sus modificaciones, los detalles de las obras de infraestructura y todas las áreas y volúmenes previamente establecidos.

Lección 36. Preparación del terreno Para poder realizar la disposición de residuos sólidos y las demás obras complementarias de un relleno sanitario, inicialmente hay que preparar el terreno; esto implica el desarrollo de actividades prioritarias y sencillas que pueden ejecutarse rápidamente (Jaramillo 2002). Entre ellas están:

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Limpieza y desmonte: Se realiza de acuerdo al avance del relleno, y consiste en retirar arboles o arbustos y demás cobertura vegetal que pueda interferir con la disposición de los residuos. 119

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Figura 73. Limpieza y desmonte manual

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Suelo de soporte: El piso donde van a disponerse los residuos debe recibir un tratamiento de protección. Inicialmente se cubre con material preferiblemente arcilloso (el espesor depende del grado de permeabilidad del suelo natural), se nivela con pendientes entre el 2 y el 3% hacia el sistema de drenaje para que los lixiviados puedan escurrir con facilidad; posteriormente, se impermeabiliza con geomembrana para garantizar que no haya infiltración de lixiviados en el suelo natural.

Figura 74. Preparación del suelo de soporte

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Cortes en el terreno: Dependen de la topografía del sitio, la altura a la que haya que realizarlos y el tipo de suelo; deben generar estabilidad y evitar erosión. Con cortes de 120

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baja altura (< 5m) se recomienda un único talud, para alturas mayores la recomendación es construir taludes diferentes. En terraplenes se deberá manejar pendientes del 2% con respecto a taludes internos, esto permitirá escurrir el lixiviado y aguas lluvias a los canales de drenaje.

Figura 75. Conformación del talud en terreno natural

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Vías de acceso: La vía principal y las vías internas deben estar acondicionadas para garantizar un flujo vehicular; a pesar de que la distancia es un factor condicionante para construir un relleno sanitario, tiene mayor peso el tiempo que gastaría el vehículo si las vías estuviesen en malas condiciones.

Figura 76. Construcción de vías internas

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Su construcción o acondicionamiento incluye las obras de alcantarillas y/o canales de aguas lluvias.

Lección 37. Infraestructura del Relleno Básicamente la infraestructura del relleno hace referencia a la construcción de los sistemas de drenaje de lixiviados y evacuación de gases y a la construcción de las áreas a disponer según el método previamente establecido (área, trinchera ó ambos).

Recomendados Artículo 1 - Artículo 2

Evacuación de gases Para la evacuación de los gases se utiliza un sistema de drenaje conocido como chimeneas, estas consisten en un sistema de ventilación de piedra con tubería perforada que atraviesan en sentido vertical las celdas de residuos ya dispuestos.

Figura 77.Esquema básico de una chimenea

Fuente. Exposición Héctor Collazos.

Su construcción se realiza a medida que avanza el relleno; se instalan cada 20 ó 50m; el diámetro está entre 50cm y 1m; pueden ser de dos tipos, utilizando malla de gallinero y cuatro puntales de madera o con tanques cilíndricos perforados, los dos se llenan con el mismo material de los filtros (Röben 2002). 122

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Figura 78. Ejemplos de construcción de chimeneas

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Para alcanzar eficiencia en los sistemas de drenaje, las chimeneas deben proyectarse hasta la superficie, desde la conexión en el fondo con el drenaje de lixiviados (Jaramillo 2002).

Figura 79. Esquema de la interconexión de los sistemas de drenaje

Fuente. Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Cuando finalice la operación de la celda, se utiliza un tubo perforado para captar los gases a evacuar; seguido a este, se usa un tubo (sin perforaciones) acondicionado con una caperuza metálica y un mechón para que el gas metano pueda ser quemado (Jaramillo 2002). Es más fácil incinerar los gases en una chimenea que se encuentra en una celda terminada, pero posible incinerar los gases en una celda en operación (Röben 2002). 123

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Figura 80. Acondicionamiento de la chimenea para la quema del gas

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

Drenaje de lixiviados Los filtros o el sistema de drenaje de lixiviados busca evitar que estos contaminen el suelo natural y posibles aguas subterráneas; pretenden además, almacenarlos, captarlos y conducirlos hasta un sistema de tratamiento.

Figura 81.Construcción de un filtro para drenaje de lixiviado

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Figura 82. Construcción de zanjas para la construcción de filtros

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Jaramillo (2002) recomienda que para su construcción se requiere trazar una red horizontal en forma de espina de pescado, excavar zanjas de al menos 0.6 x 1m; interrumpir el eje principal con pantallas, dejando un borde libre mínimo de 30 cm para rebose; acondicionar el suelo con la pendientes y la impermeabilización respectiva; acomodar en el fondo de la zanja la tubería perforada para recoger el agua residual, llenar las zanjas con piedras de diámetro entre 4 y 6 pulgadas; cubrir el filtro con geotextil no tejido para impedir el paso de finos (por costos se puede utilizar sacos o costales de polipropileno o bien ramas secas de helecho y/o pasto).

Lección 38. Obras Complementarias Las obras complementarias son aquella infraestructura y/o construcciones que se requieren en la operación de un relleno sanitario, pero que no se involucran directamente con el área de disposición.

Pozos de monitoreo y/o de inspección Su objetivo es identificar la posibilidad de contaminación de agua subterránea; se puede construir con excavación manual, instalando material granular con tubería de 8 pulgadas una vez se encuentre el nivel freático y tapando estos materiales con el suelo excavado. Este acondicionamiento permitirá la toma de muestras de agua (Jaramillo 2002). 125

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Figura 83. Esquema de la construcción de un pozo de monitoreo

Fuente. Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Cuando no exista la posibilidad de encontrar agua subterránea en el sitio, en la zona más baja del terreno se puede construir un piezómetro como factor de seguridad. Por otra parte, se requiere construir dos pozos ó cámaras de inspección adicionales, una a la entrada y otro a la salida del sistema de tratamiento de lixiviados; esto para facilitar el control y monitoreo del caudal de lixiviado, además de la facilidad para la toma de muestras de análisis fisicoquímicos y microbiológicos.

Cerco perimetral Utilizando postes de madera rolliza de 1.5 metros de altura y alambre galvanizado de púas, se puede encerrar todo el terreno para darle seguridad y disciplina a la obra. Para restringir el acceso se puede instalar un portón; y adicionalmente hay que contemplar la posibilidad de instalar junto a la cerca muerta, una barrera de árboles como cerca viva que se utilice adicionalmente como zona de amortiguamiento (de los efectos negativos que la basura pueda ocasionar en los predios vecinos) o como mecanismo para mejoramiento del paisaje.

Zona Administrativa Dependiendo de los costos y las necesidades, la construcción de una zona administrativa en un relleno sanitario podría tener: 126

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Figura 84. Instalación de cerco perimetral con Swinglea Glutinosa

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Control de ingreso y recepción: Lugar que consta de la oficina del supervisor, la recepción y la secretaría de atención al público. Bodegas: Tiene la función de almacenar herramientas y materiales que se vayan requiriendo en la operación del relleno, como insumos químicos requeridos para el control de insectos y roedores. Cocineta: Espacio disponible para calentar alimentos o prepararlos en caso de que se extiendan las jornadas laborales. Instalaciones sanitarias: Para asegurar la comodidad y el bienestar del personal que ahí labora y/o de visitantes. Generalmente incluye el suministro de agua potable y/o no potable; tanque séptico, trampa de grasas y filtro para garantizar el tratamiento de aguas residuales grises y negras; y una batería sanitaria o espacio donde los obreros se puedan asear, cambiar y guardar su ropa. Laboratorio: Se puede tener disponible para el análisis primario del lixiviado.

Patio de maniobras Es un área despejada que se deja disponible para que los vehículos puedan maniobrar, parquear y someterse a limpieza y revisión mecánica. 127

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Cartel de presentación Con el fin de identificar la obra se debe instalar una valla generalmente metálica en la que se presentará el nombre del municipio y del relleno sanitario, se brindará una breve descripción del proyecto y el monto que se vaya invirtiendo, además de una leyenda que promueva la protección del medio ambiente (Jaramillo 2002). Figura 85. Ejemplo de cartel de presentación

Fuente. Exposición Héctor Collazos.

Lección 39. Construcción de celda diaria típica Con las dimensiones de la celda calculadas en el diseño, la construcción requiere del desarrollo ordenado de procedimientos sencillos (Meléndez 2004). Figura 86. Celda de disposición diaria típica

Fuente. Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

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Método constructivo La conformación de las celdas se empieza a desarrollar dependiendo del método de disposición (área o trinchera) que se haya seleccionado para la zona específica que se pretende operar.

Figura 87. Conformación de celdas en trinchera

Fuente. Sakurai, 1983. Disposición final. CEPIS

Pasos para la construcción En la siguiente gráfica se describe los pasos ordenados para la conformación de una celda típica de residuos sólidos, utilizando el área como método constructivo.

Figura 88. Pasos para la construcción de la celda diaria

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Fuente. Meléndez, C. E. 2004. Guía práctica para la operación de celdas diarias en rellenos sanitarios pequeños y medianos.

Al iniciar la construcción de las celdas, siempre se le deberá proporcionar contención al relleno, apoyando cada una de ellas en el talud del terreno natural o en las paredes de la celda ya terminada.

Figura 89. Contención de una celda sobre una terminada

Fuente. Meléndez, C. E. 2004. Guía práctica para la operación de celdas diarias en rellenos sanitarios pequeños y medianos.

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Es importante considerar que el esparcimiento de los residuos se realiza en capas sucesivas de 20 a 30 cm, se compacta el material (pasando varias por encima de la celda con el equipo o maquinaria utilizada para compactar) y se le da la inclinación (pendiente de 3:1 ó 2:1) para el drenaje superficial. Cuando la celda cumple su vida útil, el material de cobertura utilizado es de mayor espesor (de 30 a 60 cm como mínimo).

Figura 90. Esquema de la construcción de bloques de celdas

Fuente. Sakurai, 1983. Disposición final. CEPIS

Lección 40. Plan de construcción La construcción del relleno sanitario debe planearse de manera que se pueda controlar su avance de conformidad con su diseño y uso futuro. Para planear el desarrollo de la construcción del relleno sanitario se requiere identificar de forma general (y particular también):

  

Localización de las diferentes zonas de disposición y demás instalaciones donde se proyecta construir. Diseños, inversión, materiales y mano de obra requeridos para construir la infraestructura de cada una de las zonas. De las obras complementarias y/o adicionales, la infraestructura básica que se requiera construir para que no afecte la operación del relleno. Existen instalaciones 131

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que se pueden ir construyendo a medida que avanza el relleno ó en el transcurso de su operación (por no ser prioritarias).



Distribución de los métodos a utilizarse en la zona de disposición final de residuos.

Figura 91. Ejemplo de localización de zonas para manejo de residuos

Fuente. Registro gráfico del autor.



El espacio a utilizar por año de operación (u otro tiempo que el diseñador así lo estime), y que por tanto se requiere construir. Adicionalmente la distribución de ese espacio en el periodo de tiempo establecido (un año ó más).

Figura 92. Distribución del espacio de operación

Fuente. Registro gráfico del autor.

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

La construcción y el avance en la conformación de celdas, cada terraza corresponderá a una fase de la construcción del relleno.

Figura 93. Avance en la conformación de las celdas

Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

CAPÍTULO 9. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Las etapas de operación y mantenimiento son parte integral de un relleno sanitario, se puede afirmar que son la carta de navegación que les permite a los operadores alcanzar el cumplimiento de los diseños y proyecciones previstas. Estas etapas describen procedimientos periódicos que permiten revisar y ajustar constantemente el sistema de disposición final (Meléndez 2004).

Lección 41. Plan de operación y mantenimiento Adicionalmente al diseño del relleno sanitario se debe formular un plan o manual para la operación y mantenimiento de toda la infraestructura y equipos con los que contará el sistema de disposición final. Estos manuales son una secuencia ordenada de procedimientos que permiten el transcurso normal de la disposición; y son también, la guía para enfrentar situaciones de emergencia (Jaramillo 2002). Entre las principales actividades que debe contemplar el plan de operación y mantenimiento están:



Asignación de responsabilidades y competencias: La planta de personal operativo y administrativo, debe estar estructurada según las funciones asignadas para que el relleno opere eficientemente. La planta de personal requerirá como mínimo un supervisor residente (manejo técnico y continuo del relleno sanitario), un verificador 133

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operativo (coordinar y controla las operaciones), cuadrilla de topografía (estudios topográficos para avances de operación), operador buldócer (disposición y compactación de residuos y material de cobertura), auxiliar de maquinaria (control de tiempos y movimientos de la maquinaria), operador vehículo recolector (descarga de residuos en el área de disposición), mecánico (mantenimiento correctivo y preventivo de maquinaria pesada y equipos), auxiliar administrativo (registro actividades que se desarrollen en el relleno), operarios (actividades que demanden mano de obra), vigilancia (seguridad del sitio, de las instalaciones, de los equipos y herramientas).

    

   

Acceso al sitio: Tanto del personal autorizado como de los vehículos particulares y de recolección de residuos. Se debe establecer el mecanismo de control del ingreso. Derechos de propiedad y responsabilidad: Sobre los residuos sólidos, Establecer el encargado de disposición, aprovechamiento y/o valorización. Riesgos: Asociados a los accidentes que pueden presentarse en la disposición de residuos sólidos. Definir las medidas de seguridad industrial y ocupacional. Horario de funcionamiento: Se establece para el conocimiento de empleados y del público en general la apertura y cierre del relleno sanitario y de las demás instalaciones que junto a este sitio se encuentren. Tipo de residuos: Aquellos residuos que puedan disponerse en el relleno sanitario (urbanos, comerciales, institucionales, de barrido y limpieza de áreas públicas, de mercado, desechos de construcción, lodos de tratamiento aguas servidas, peligrosos tratados). Registro de ingreso: Particularmente para los vehículos recolectores. Es importante conocer datos de tipo de residuo, de donde provienen, responsable, tarifa de descarga, cantidad, fecha y hora de entrada, número de placa del vehículo. Limpieza y trazo de las áreas: Descripción de la forma en cómo se van a ir destinando y estableciendo las áreas para la disposición a medida que avanza el relleno. Suelo de soporte: Se describe los procedimientos (estableciendo las medidas respectivas) para preparar el piso donde se van a disponer los desechos. Celda diaria: Se describe la construcción de celda diaria de acuerdo al método de disposición y según el área asignada para la disposición. 134

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     

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Gases y lixiviados: Establece el avance en la construcción de los sistemas de drenaje, incluyendo medidas y localización. Material de cobertura: Incluye la obtención, acarreo, almacenamiento, el tipo de material a utilizar y la frecuencia de su uso. Residuos expuestos: Manejo de los desechos que no alcanzan a quedar enterrados, que vuelan a predios vecinos o que se acumulan sin ningún manejo generando contaminación. Infraestructura vial: Tanto interna como externa. Describe las actividades de conservación, mejoramiento y manejo de cunetas, alcantarillas, taludes y material de piso. Método constructivo: Describe el método de disposición de residuos a implementarse a lo largo del tiempo. Maquinaria y equipos: Se establece una ficha técnica u hoja de vida para cada dispositivo, y se asigna horarios de operación y periodos de mantenimiento preventivo, se registra el mantenimiento correctivo. Incluye la descripción de la actividad, costos, y de las partes removidas y/o cambiadas. Actividades de control: Referida al control del impacto que el sistema de disposición pueda tener sobre los recursos. Incluye permeabilidad de los suelos, cambios abruptos de los elementos climáticos, caudal y concentración de lixiviados (generalmente después del tratamiento), residuos dispuestos (cantidad y tipo), gases (CO2 y metano), presencia de vectores. Medidas de contingencia: Atención de las modificaciones introducidas en el sistema de trabajo, que han ocasionado desequilibrio en la operación normal (Ver cuadro 32).

Lección 42. Maquinaria y Herramientas de Operación Según sea el número de trabajadores y la capacidad de disposición (cantidad de residuos) del relleno sanitario, se establecen el tipo y número de herramientas y maquinaria para la operación (Jaramillo 2002). La figura y cuadro siguientes muestran las herramientas más utilizadas y sus usos frecuentes. 135

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Cuadro 32. Algunos riesgos y medidas de mitigación.

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Figura 94. Esquema de algunas herramientas

Fuente. Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Cuadro 33. Uso frecuente de las herramientas

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

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Por otra parte, los vehículos y maquinaria que pueden utilizarse en la operación de un relleno sanitario se describen en el Cuadro 34. Para estos es necesario que en el plan de operación y mantenimiento se establezca su rendimiento, sus necesidades de combustible, requerimientos de protección y su capacidad máxima (Röben 2002).

Cuadro 34. Vehículos necesarios en rellenos sanitarios y su funcionalidad

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

En rellenos sanitarios medianos y grandes es preciso que se instale una balanza que permita determinar el peso de los residuos que se van a disponer, con el registro del pesaje de cada vehículo a la entrada y salida del relleno. El registro puede ser manual o electrónico (Röben 2002).

Apoyo Visual!!! 138

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Figura 95. Pesaje de vehículos recolectores

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

Lección 43. Control y Monitoreo Jaramillo (2002) afirma que es importante que antes, durante y después de construir un relleno sanitario se tome una serie de medidas relacionadas con la prevención de riesgos potenciales para la calidad del ambiente. Sin embargo, las medidas pueden adoptarse siempre y cuando se desarrolle un control y monitoreo sobre los potenciales impactos al ambiente.

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  

Calidad de agua superficial y/o subterránea: Como causa de la afectación en la calidad del agua puede estar la permeabilidad del suelo, siendo entonces este uno de los parámetros a controlar; sin embargo, se puede analizar muestras de agua de las dos fuentes para detectar si hay contaminación. Los parámetros analizarse en ellas dependen de las exigencias normativas. Salida de gases: Hay que verificar constantemente la evacuación de los gases desde el interior del material dispuesto. Contaminación visual: el aspecto del relleno sanitario no debe deteriorar el paisaje, se debe construir en armonía con el paisaje natural. Quemas e incendios: En caso de presentarse deben controlarse de inmediato; en los residuos hay diversos materiales combustibles e inflamables que junto a la generación de gas metano pueden generar graves accidentes en presencia de fuego. 139

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  

Asentamientos diferenciales: Debe controlarse la estabilidad, los agrietamientos o las depresiones en la superficie. Estabilidad de taludes: Utilizando indicadores como la pérdida de cobertura, el afloramiento de basura, el abultamiento de la superficie del talud o el avance del terraplén en su base inferior; se puede controlar y monitorear la estabilidad. Control de olores: Fácilmente corregible con el cubrimiento diario; sin embargo, es posible utilizar una aspersión de cal doméstica diluida en agua.

Figura 96. Control de olores con cal

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Control de vectores: Adopción de medidas permanentes de tipo preventivo (evitar en todo momento la entrada de plagas al relleno) o correctivo (eliminar aquellas plagas que logren entrar).

Mecanismos para el control de vectores El manejo integrado de plagas y vectores, es un sistema en el contexto ambiental, asociado al control de la dinámica poblacional de especies. Jaramillo (2002) señala que la mejor forma de control es el cubrimiento diario con tierra; sin embargo, para combatirlos hay que utilizar preferiblemente productos biológicos, ya que los agentes químicos contaminan el ambiente y generan al largo plazo, resistencia en los organismos. 140

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Adoptando las respectivas medidas de seguridad, entre los productos que se recomienda utilizar están:

  

Biolarvicida: Insecticida biológico para el control de larvas de mosquitos, actúa por ingestión sobre las larvas de insectos dípteros. Insecticida para rastreros (cucarachas por ejemplo) y voladores. Pega para moscas: Es un método físico para el control de mosca, mosquitos y demás insectos voladores. Se adhiere a superficies donde fácilmente se pueda localizar el insecto. Figura 97. Uso de pega para moscas

Fuente. Registro fotográfico del autor.

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Cebo: Hay de varios tipos, uno de ellos por ejemplo se usa para atraer a la mosca y se utiliza conjuntamente con trampas. Otros, se utilizan para el control de roedores, el cebo se coloca atado a un cebadero (que puede ser un tubo de pvc) y se distribuye por el perímetro de la zona de operación y por depresiones que faciliten el acceso al agua. Trampas: Estructura en alambre galvanizado, se usa para el control físico de mosca doméstica y otras especies de dípteros. Al no poder las moscas volar hacia abajo quedan atrapadas y mueren por deshidratación e inanición después de dos días. 141

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Figura 98. Trampas para moscas

Fuente. Registro fotográfico del autor.

Lección 44. Clausura del Relleno Sanitario Se refiere al cierre definitivo del sitio de disposición final porque ha culminado la vida útil del relleno sanitario. Jaramillo (2002) señala que para la clausura del sitio de disposición de residuos sólidos se deben desarrollar algunas actividades entre las que se destacan:

     

Divulgación de la clausura: Es necesario informar tanto a las autoridad ambientales como a la comunidad en general (en especial aquellos que viven en zonas aledañas) sobre la clausura del relleno sanitario y la apertura del nuevo sitio de disposición. Vincular a la población que utiliza el relleno sanitario como un medio de subsistencia, en nuevos programas de aprovechamiento y/o tratamiento de residuos sólidos. Implementar acciones correctivas: Impedir el acceso al sitio que ya no está operando, instalar un cartel informativo, recoger materiales dispersos, implementar un programa de exterminio de roedores, nivelar y compactar la nueva superficie. Instalar drenajes para gases y lixiviados cuando sea necesario dar mayor estabilidad a las celdas clausuradas. Construir muros de contención en gaviones en la base de los taludes del terraplén de basura, esto en caso de que haya riesgo de deslizamiento del material. Construir y realizar las adecuaciones pertinentes para configurar en el sitio el uso futuro que se había proyectado en el diseño. 142

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Figura 99. Actividades diferentes a la disposición sobre celdas clausuradas

Fuente. http://www.youtube.com/watch?v=DENzvMvpuo4&feature=player_embedded

Artículo Recomendado!!! Uso futuro Una vez concluida la vida útil del relleno sanitario, el terreno se integrará al ambiente natural y se armonizará con el entorno teniendo consideraciones estéticas y paisajísticas. A medida que se vaya alcanzando el nivel máximo de relleno, sobre la cobertura final compactada de 60cm de espesor, se instalará vegetación de raíces cortas mientras los residuos se estabilizan; se sembrará arbustos, pastos, grama ornamental y especies de jardinería que permitan diseñar un paisaje lleno de color que evite la erosión y el aumento de lixiviado. Figura 100. Configuración del uso futuro de un relleno sanitario

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Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

La arborización es un trabajo que inicia durante la construcción del relleno y continúa durante todo el periodo operativo. Con la clausura del sitio de disposición también se termina el proceso de arborización sobre todas las celdas cerradas (Röben 2002).

Figura 101. Ejemplo de un plan de arborización

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

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Lección 45. Administración Para que se cumplan los objetivos propuestos con el proyecto de construcción, operación, mantenimiento y cierre de un relleno sanitario, es necesario que este cuente con una adecuada administración. Considerando que el servicio público de aseo se encarga del manejo integral de residuos sólidos y que la disposición final es la última actividad de este manejo, seguramente la empresa del servicio se encargará de la administración de este sistema (Jaramillo 2002). Dentro de las responsabilidades para la disposición de residuos sólidos están las obligaciones del administrador, entre las que se destacan:

     

Planificar la disponibilidad de talento humano capacitado; además de la planificación del abastecimiento de materiales y los demás recursos económicos necesarios para la operación. Supervisión: Dirigida directamente hacia la gestión externa y el cumplimiento de los requerimientos de las entidades de control. Velar por la eficiencia y la calidad del servicio. Salud y seguridad: Es responsabilidad del administrador, mantener protegido a todos los empleados. Establecer indicadores que midan el rendimiento y mejoramiento alcanzado en las distintas actividades, y que midan también el aprovechamiento y los gastos de los recursos disponibles. Evaluar periódicamente el desarrollo y/o implementación del sistema; realizando controles sobre la construcción, la operación, los costos (inversión, operación, mantenimiento y clausura – ver Cuadro 35), el ambiente y el sistema de tarifas.

Salud ocupacional y seguridad industrial Jaramillo (2002) describe que las causas de riesgo pueden ser por condiciones inseguras de trabajo (recoger residuos con las manos, trabajar en jornadas excesivamente largas, no usar ropa adecuada, no usar elementos de protección, ingerir alimentos en el frente de trabajo, no realizar el aseo personal al terminar la jornada de trabajo, no lavarse las manos con agua y jabón) y/o por negligencias del propio trabajador (no usar ropa ni equipo de protección personal, ingerir bebidas alcohólicas en el trabajo, levantar en forma 145

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indebida objetos pesados, quemar los desechos, usar residuos como alimento de animales, no fumar en el sitio de trabajo, entre otras).

Figura 102. Algunos implementos de protección personal

Fuente. Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú.

Cuadro 35. Factores de costo a considerarse en la planificación y el diseño de un relleno sanitario

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Cuadro 35. Continuación

Fuente. Röben, E. 2002. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador.

Para enfrentar situaciones inseguras, es necesario evaluarlas cuidadosamente y a partir de esta evaluación, adoptar las medidas preventivas, elaborar unas normas de seguridad para el sitio de trabajo, proveer al personal de los elementos de protección, capacitar para el uso de equipos, maquinaria u herramientas; suministrar un ambiente de trabajo saludable, establecer un programa de exámenes médicos para identificar y enfrentar posibles enfermedades, garantizar la calidad de maquinaria, equipos y herramientas de trabajo, registrar los accidentes y contingencias laborales (Jaramillo 2002).

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Acción Social, 2006. Guía de Uso de la Tecnología Microorganismos Eficaces - EM. Acurio, G., I.-A. D. B. E. Division, and P. A. H. Organization 1997. Diagnóstico de la situación del manejo de residuos sólidos municipales en América Latina y el Caribe. División de Medio Ambiente, Departamento de Programas Sociales y Desarrollo Sostenible, Banco Interamericano de Desarrollo. Aguirre, S. P. 2004. Granja integral autosuficiente: manual. Editorial San Pablo. Aguirre, S. P. 2005. Manual cría de la lombriz de tierra: una alternativa ecológica y rentable. Editorial San Pablo. Alvarez, J. E. 2002. Pastos y forrajes para el trópico colombiano. Universidad de Caldas. André, F. J., and E. Cerdá. 2006. Gestión de residuos sólidos urbanos: análisis económico y políticas públicas. Cuadernos económicos de ICE:71-91. Arcos, P. 1994. La gestión de los residuos sanitarios. Pedro Arcos González. Barradas Rebolledo, A. 2009. Gestión integral de residuos sólidos municipales: estado del arte. Barrow, G. M. 1975. Química general. Reverté. Baxter, A. 2000. Use of distress calls to deter birds from landfill sites near airports. International Bird Strike Committee IBSC25/WP-AV9 401:409. Börjesson, G., B. Galle, J. Samuelsson, and B. Svensson. 2000. Emisiones de rellenos sanitarios: opciones para el monitoreo y control. Pages 31-40. Borzacconi, L., I. López, and C. Anido. 1996. Metodología para la estimación de la producción y concentración de lixiviado de un relleno sanitario. Bravo, A. S. 2007. Ciudades, medio ambiente y sostenibilidad. ArCiBel Editores. Campos Gómez, I. 2003. Saneamiento ambiental. Cantanhede, A., G. Monge, L. Sandoval Alvarado, and C. Caycho Chumpitaz. 2009. Procedimientos estadísticos para los estudios de caracterización de residuos sólidos. Revista AIDIS 1. 148

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Sistemas de Tratamiento y Disposición Final de Residuos Sólidos

Carrasco Cantos, F., and I. Vadillo. 2005. Estimación del volumen de lixiviado generado en el vertedero de residuos sólidos urbanos de La Mina mediante balance hídrico. Geogaceta:139. Castells, X. E. 2000. Reciclaje de Residuos Industriales: Aplicación a la fabricación de materiales para la construcción. Ediciones Díaz de Santos. Castells, X. E. 2005. Tratamiento y valorización energética de residuos. Ediciones Díaz de Santos. CEPIS, 2009 - Método sencillo de análisis de residuos sólidos. Collazos Peñaloza, H., and R. Duque Muñoz. 1998. Residuos sólidos. Cook, A., S. Rushton, J. Allan, and A. Baxter. 2008. An Evaluation of Techniques to Control Problem Bird Species on Landfill Sites. Environmental Management 41:834-843. Corral-Verdugo, V., and L. Encinas-Norzagaray. 2001. Variables disposicionales, situacionales y demográficas en el reciclaje de metal y papel. Medio ambiente y comportamiento humano 2:1. Cortinas de Nava, C., Y. Ordaz Guillén, I. Jiménez, J. A. Medina, I. Aguirre, and A. Cebrián. 1999. Minimización y manejo ambiental de los residuos sólidos. Degiovanni, B., M. Víctor, V. Degiovanni, R. Martínez, P. César, and O. Motta. 2010. Producción eco-eficiente del arroz en América Latina. Ciat. Flotats, X., and E. Campos. 2001. Hacia la gestión integrada y co-tratamiento de residuos orgánicos. GAIA, A. G. A. I. A. 2005. Aportes para un futuro libre de contaminantes. Gallopín, G. 2003. Sostenibilidad y desarrollo sostenible: un enfoque sistémico. Serie medio ambiente y desarrollo 64. García San José, Ricardo. 2001. Combustión y combustibles. Garrido, S. 1998. Regulación básica de la producción y gestión de residuos. Fundacion Confemetal.

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Sistemas de Tratamiento y Disposición Final de Residuos Sólidos

Gligo, N. 2006. Estilos de desarrollo y medio ambiente en América Latina, un cuarto de siglo después. United Nations Pubns. Guerrero, C., J. Mataix-Solera, F. Rodríguez, F. García-Orenes, I. Gómez, and R. Moral. 2003. Carbono microbiano edáfico en suelos afectados por el fuego y enmendados con diferentes residuos orgánicos. Edafología 10:185-190. Guimaraes, R. 1994. El desarrollo sustentable:¿ Propuesta alternativa o retórica neoliberal? Revista Eure 20:41–56. Harris, J. M. 2000. Basic principles of sustainable development. Tufts University. Herrero, J. M. 2008. Biodigestores familiares: Guía de diseño y manual de instalación. Jaime Marti Herrero. ICONTEC, 1998. Guía Técnica Colombiana GTC – 24, para la separación en la fuente. ICONTEC, 2003. Guía Técnica Colombiana GTC – 86. Ildefonso, V. D., and C. B. Briceño. MANUAL DE BIOSEGURIDAD Y MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS. Jaramillo, J. 2002. Guía para el diseño, construcción y operación de rellenos sanitarios manuales. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente–Perú. Kettunen, M., and T. Vuorisalo. 2005. History and development of Finnish landfill research: impacts of legislative changes and EC policies. Resources, Conservation and Recycling 44:51-71. León, J. M. P. 2001. Medio ambiente y desarrollo sostenido. Univ Pontifica de Comillas. López, J. L. F. 2009. ESTUDIO DE CARACTERIZACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS. Matas, I. H. S., R. R. Acosta, J. P. L. Garrido, J. L. Garrido, and J. P. Martínez 1980. Eliminación de los residuos sólidos urbanos. Reverte. Manual de saneamento e proteção ambiental para os municipios. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, DESA/UPMG. Fundação Estadual do Meio Ambiente. FEMA/MG. 1995.

150

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Marañón, E., G. Iregui, J. Doménech, Y. Fernández-Nava, and M. González-Arenales. 2008. Propuesta de índices de conversión para la obtención de la huella de los residuos y los vertidos. Revista OIDLES 1:1-22. Martimportugués Goyenechea, C., J. Canto Ortiz, and M. Hombrados Mendieta. 2007. Habilidades pro-ambientales en la separación y depósito de residuos sólidos urbanos. Medio ambiente y comportamiento humano 8:71-92. Martínez, S. 1996. Reciclaje y tratamiento de residuos. Acta Geologica Hispanica 30. Medina, J. A., and I. Jiménez. 2001. Guía para la gestión integral de los residuos sólidos municipales. Subsecretaría de Gestión para la Protección Ambiental-SEMARNAT. México DF Disponible en: http://www. gtz. org. mx/segem/publicaciones-segem. htm [2005, 20 de marzo]. Meléndez, C. E. 2004. Guía práctica para la operación de celdas diarias en rellenos sanitarios pequeños y medianos. Miguel, R., and F. UNICEN. 2005. RESIDUOS DE ARENAS DE FUNDICIÓN. BASES PARA LA GESTIÓN SUSTENTABLE. International Solid Waste Association. Hacia un sistema integral de gestión de residuos sólidos urbanos. Copenhagen, ISWA, 2005, p. 1-9 Ilus., tab. Ministerio de Medio Ambiente, 2002. Guía para la selección de tecnologías de manejo integral de residuos sólidos. Ministerios del Medio Ambiente y de Salud, 2000. Decreto 2664 por el cual se reglamenta la gestión integral de los residuos hospitalarios y similares. Ministerio del Medio Ambiente, 2002. Resolución 1164 por la cual se adopta el Manual de Procedimientos para la Gestión Integral de los residuos hospitalarios y similares. Montalvo, L. F. E. 2001. Manejo de los residuos sólidos domiciliarios: Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. Plaza y Valdes. Moreira, S., and J. Santiago. 2008. Determinación de la Producción de Residuos Sólidos Domésticos y sus Principales Componentes en Riobamba. Murillo, T. 1999. Alternativas de uso para la gallinaza. Nemerow, N. L., and A. Dasgupta 1998. Tratamiento de vertidos industriales y peligrosos. Diaz de Santos. 151

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Oakley, S. M. 2005. Lagunas de Estabilización en Honduras. Manual de Diseño, Construcción, Operación y Mantenimiento, Monitoreo y Sostenibilidad. Ortega, F. R. 1992. Introducción a la recuperación y reciclado de los metales no férreos. Instituto Tecnológico Geominero de España. Pacheco, H., B. Karen, and A. Matos Chamorro. 2009. Caracterización de Residuos Domiciliarios del Distrito de Matucana. Pacheco, J., M. Pacheco, R. Valdivia, F. Ramos, M. Durán, M. Hidalgo, A. Cruz, J. Martínez, R. Martínez, and S. De la Cruz. Tratamiento de residuos tóxicos con reactores de plasma centrífugo deslizante (PCD). Parker, I. M. 2000. Invasion dynamics of Cytisus scoparius: a matrix model approach. Ecological Applications 10:726-743. Pastor, J., A. M. Aparicio, A. Gutierrez-Maroto, and A. J. Hernandez. 2007. Effects of two chelating agents (EDTA and DTPA) on the autochthonous vegetation of a soil polluted with Cu, Zn and Cd. Science of The Total Environment 378:114-118. Pelley, J. 2006. Biodiversity: Friend or foe of invasive species? Environmental science & technology 40:10-10. Plaza, G. D. C., and M. Pasculli. 2005. Gestión integral de residuos sólidos municipales para mitigar el cambio climático en la provincia de Salta. Pages 19-27. Sztern & Pravia. 1999. Manual para la Elaboración de Compost Bases Conceptuales y Procedimientos. Quan, H., and T. Hui-chao. 2009. Ecological restoration and sustainable landscape design of landfills [J]. Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences) 1. Reina Hernández, J., and I. Pérez. 2009. Estudio de la producción de biogás a partir de residuos de mercado usando como inocuo el lixiviado generado en vertedero. Residuos 19:46. Restrepo, J. 2001. Elaboración de abonos orgánicos fermentados y biofertilizantes foliares: experiencias con agricultores en Mesoamérica y Brasil. Agroamerica. Röben, E. 2002a. Diseño, construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios municipales. Municipalidad de Loja. Ecuador. 152

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Sistemas de Tratamiento y Disposición Final de Residuos Sólidos

Röben, E. 2002b. Manual de compostaje para municipios. Loja, Ecuador: DED, Ilustre Municipalidad de Loja. Rodríguez, G. A., B. L. Toro, and G. J. H. Carrascal 2008. Ciudades ambientalmente sostenibles. Universidad del Rosario. Rosselló, F., and R. Cazali 2009. Medio Ambiente y Salud. Fuencisla RossellÓ Portmann. Rueda Páramo, A. 2011. Tipología de áridos reciclados en Cataluña y su aplicabilidad. Runfola, J., and A. Gallardo. 2009. Análisis comparativo de los diferentes métodos de caracterización de residuos urbanos para su recolección selectiva en comunidades urbanas. Sáez, L. Y. G., and M. P. A. Galbán. 2007. GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS SÓLIDOS. Sakurai, K. 1981. Disposición Final. Sakurai, K. 1983. Método sencillo del análisis de residuos sólidos. Hojas de divulgación técnica:[1]. Salinas, M. A. R. 2006. Manual de Compostaje Municipal. Instituto Nacional de Ecología. Seoánez Calvo, M. 2000. Tratado de reciclado y recuperación de productos de los residuos. Simón, M. C. C., and M. Cristina. 2008. Estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de los vertederos de Castilla y León. Residuos: Revista técnica 18:72-83. Solórzano, G. 2003. Aportación de gases de efecto invernadero por el manejo de residuos solidos en México. Gaceta ecológica:7. SSPD, 2007. Informe anual de servicios públicos en Colombia de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios. SSPD, 2010. Estudio Sectorial de Aseo 2006-2009 de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios. Tchobanoglous, G., H. Theisen, and S. Vigil 1994. Gestión integral de residuos sólidos. McGraw-Hill. 153

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Tchobanoglous, G., H. Theissen, and R. Eliassen. 1982. DESECHOS SÓLIDOS-PRINCIPIOS DE INGENIERÍA Y ADMINISTRACIÓN. CIDIAT Serie Ambiente y Recursos Naturales Renovables. Vásquez, O. 2005. Modelo de simulación de gestión de residuos sólidos domiciliarios en la Región Metropolitana de Chile. Revista de dinámica de sistemas 1:27-52. Velsco, J. G. 2009. Energías renovables. Reverte. Vértice, 2008. P. Gestión medioambiental: manipulación de residuos y productos químicos. Publicaciones Vértice.

154