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EVALUACIÓN Y SELECCIÓN DE

TECNOLOGÍAS PARA EL MANEJO,

TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE

LOS RSU DEL DISTRITO FEDERAL

Noviembre 2009

OBJETIVO

Caracterizar y evaluar las distintas opciones

tecnológicas para el tratamiento y la disposición

final de los residuos sólidos urbanos generados

en el Distrito Federal, mediante la aplicación del

Análisis Jerárquico Multicriterio.

2

ALCANCES

Los fines concretos del proyecto son:

• Definir el objetivo total de la solución del problema;

• Identificar las capacidades y los tipos de residuos a

manejar, por tecnología a evaluar;

• Establecer los criterios relevantes y/o subcriterios;

• Identificar y/o diseñar las alternativas de tratamiento;

• Construir un modelo del proceso analítico jerárquico

multicriterio.

3

4

HALLAZGOS

Situación Actual del Manejo de RSU en México

Existen 2,445 municipios

Más de 200,000 localidades

En las áreas metropolitanas se asienta casi el 50% población

Menos del 5% de los municipios han resuelto el problema asociado a los RSU en el país

5

Manejo de RSU

Proyección de la Generación de Residuos Sólidos Urbanos 2004-2020

Fuente: 1 Proyecciones de Población, 2000-2050.CONAPO, México, 2003. 2 Secretaría de Desarrollo Social, 2004.

Diagnóstico de RSU en México

Año

Número de habitantes 1

Generación Kg/hab/día

Toneladas

diarias

Toneladas

anuales (en miles)

2004 2005 2010 2015 2020

105’350,000 106’452,000 111’614,000 116’345,000 120’639,000

0.900 2 0.910 0.960 1.010 1.060

94,800 2 96,900 107,100 117,500 128,000

34,600 2 35,370 39,100 42,890 46,700

El Distrito Federal genera 12,000

toneladas diarias que representan

el 12.38% de los residuos que se

generan a nivel nacional

6

Composición de los RSU

Fuente: Secretaría de Desarrollo Social, 2004

1.1 Diagnóstico de RSU en México- Manejo de RSU

Orgánicos Potencialmente Reciclables Otros

53%19%

28%

7

Generación Per-capita por Entidad FederativaFuente: SEDESOL, 2004

Fuente: SEDESOL, 2005

Costo por Tonelada Recolectadas

9

Disposición Final AdecuadaFuente: SEDESOL, 2004

Diagnóstico de RSU en México- Manejo de RSU

28%

Cuadro XX. Matriz de Distribución Porcentual de Costos en diferentes Procesos del Manejo de Residuos Sólidos

Sitio no controlado

Relleno Sanitario

Relleno Sanitario con Transferencia

México

México

EUA

Recolección Barrido

95%

82%

53%

64%

Transferencia

- o -

- o -

29%

14%

Disposición Final

5%

18%

18%

22%

TOTAL

100%

100%

100%

100%

Fuente: SEDESOL, 2004.

Tratamientos aplicados a nivel nacional

• Las ciudades que realizan algún tipo de tratamiento a

los residuos sólidos urbanos son pocas:

– Guadalajara, Mérida y D.F., donde se lleva a cabo

compostaje.

– En el D.F., operan 8 plantas con diferentes

características y capacidades. (Capacidad máxima

instalada 200 ton/día)7 pequeñas instaladas en

las delegaciones Álvaro

Obregón, Azcapotzalco,

Cuajimalpa, Gustavo A.

Madero, Miguel Hidalgo,

Tláhuac y Xochimilco

• En Monterrey y el Distrito Federal, se recuperan

subproductos con procedimientos sistematizados con un

rendimiento de recuperación por tonelada de RSU del

5% en promedio.

Tratamientos aplicados a nivel nacional

• SEDESOL en el 2005 estimó, con base en una muestra de ocho

ciudades, que la recuperación es del orden de 2.5% en residuos

que ya llegaron al tiradero.

• Se estima que junto con la prepepena, los índices de

recuperación para el reciclado varían del 8 al 12%.

• El INARE reporto para 2001 una cifra de comercialización de poco

más de 9 millones de toneladas de los 30 millones de toneladas

anuales que se generan a nivel nacional.

Tratamientos aplicados a nivel

nacional

14

La gestión RSU en el DF está dispersa en muchas instancias,jurisdicciones o dependencias.

Cuellar, 2009

Actividad o etapa de la gestión

Dependencia o instancia

Recolección Delegaciones, Sindicato

Financiamiento Asamblea Legislativa, Secretaría de Finanzas

Administración de recursos

Delegaciones, Secretaría de Medio Ambiente, Secretaría de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos, Oficialía Mayor

Planeación y política de gestión

Jefatura de Gobierno, Secretaría de Gobierno, Secretaría de Medio Ambiente, Secretaría de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos,

Transferencia y disposición final de residuos

Secretaría de Medio Ambiente, Secretaría de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos

Reciclaje Dirección General de Servicios Urbanos, Gremios de pepenadores

Aprovechamiento (compostaje)

Delegaciones, Secretaría de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos

Educación ambiental Secretaría de Medio Ambiente, Dirección General de Servicios Urbanos

Planes de manejo de grandes generadores

Secretaría de Medio Ambiente

15

Diagnóstico de RSU en el DF

Marco Regulatorio

• Ley de Residuos del Distrito Federal

El objetivo más importante del programa es disminuir la generación de basura a través de medidas de separación de residuos desde la fuente.

• Reglamento de Residuos Sólidos DF

Objeto reglamentar la Ley de RS del DF, en materia de gestión integral de residuos sólidos no peligrosos y servicio de limpia.

16

Origen y destino de los RS en el DF

Fuente: Secretaría de Obras y Servicios. Inventario de RS del DF, 2007

III. DIAGNÓSTICO DEL MANEJO DE LOS RSU

EN LA CD DE MÉXICO

Fuente: Secretaría de Obras y Servicios, Dirección Técnica, 2008. 17

GENERACIÓNTOTAL

12,439 ton/día

•DOMICILIARIOS5,851 ton/día 47.04%

•COMERCIOS1,892 ton/día 15.21%

•MERCADOS1,300 ton/día 10.45%

•SERVICIOS1,891 ton/día 15.20%

•CONTROLADOS356 ton/día 2.86%

•DIVERSOS534 ton/día 4.30%

FUENTES

11,824 ton/día

CEDA585 ton/día 4.70%

AEROPUERTO30 ton/día 0.24%

RECOLECCIÓNPARTICULAR CON

PAGO DE DERECHOS98

DGSU.

386

RECOLECCIÓNDELEGACIONAL

10,690

BARRIDO MANUALDELEGACIONAL

1,000

(ESTIMADO)

PREPEPENA534

(ESTIMADO)

ESTACIONES DETRANSFERENCIA

10,791

PLANTAS DESELECCIÓN

4,761

SISTEMA DE DISPOSICIÓN

FINAL13,371

SISTEMA DETRATAMIENTODE ORGÁNICOS

112

RECUPERACIÓN DESUBPRODUCTOS

320

RECOLECCIÓN ESTADO DE MÉXICO Y

PARTICULARES2,516

9,7669,690

1,000 534

1122,516585

390

386

8,886100

30 320

44

TRANSF. DELEG.54

Flujo de residuos en el D. F. 2008Esquema actual (ton/día)

Con rechazo de plantas de selección

PBP 1,373

PSJA 1,469

PSC 1,599

4,441

PBP 491

PSJA 382

PSC 852

1,725

RECOLECTORES G.A.M.

ESTACIONES DE TRANSFERENCIA

RELLENO SANITARIO

3,300

RESIDUOS DE LAINDUSTRIA DE LACONSTRUCCIÓN

3,300

ESTACIONES DE TRANSFERENCIA

405

TRATAMIENTOS Y DE DISPOSICIÓN FINAL DE LOS RSU

TRATAMIENTOS FISICOS

TRATAMIENTOS BIOLOGICOS

TRATAMIENTOS QUÍMICOS

• Reducción de tamaño (trituración)

• Separación manual

• Separación mecánica‾ por gravedad –densidad-,

‾ por tamaño –cribado-,

‾ magnética y por campo eléctrico.

• Compactación


• Composta

• Vermicomposta

• Digestión Anaerobia


• Hidrólisis

• Oxidación

• Vitrificación

• Mineralización

18

TRATAMIENTOS Y DE DISPOSICIÓN FINAL DE LOS RSU

TRATAMIENTOS TÉRMICOS

TECNOLOGÍA DE

DISPOSICIÓN FINAL

ESQUEMAS TECNOLÓGICOS

COMBINADOS

• Incineración

• Pirolisis

• Microondas

• Esterilización

• Gasificación

• Plasma

• Relleno Sanitario Convencional

• Relleno Metanogénico

• Relleno Seco


• Mecánico Biológico

• Plantas de recuperación

(separación, trituración, compactación…)

• ArrowBio

19

1. Datos Generales del entrevistado (Nombre, Cargo, Teléfonos entre otros)

Los resultados se darán de forma anónima.

2. ¿Cuál es su experiencia en el tema de residuos sólidos urbanos? Currículo, años de experiencia, área de experiencia –

3. Desde su punto de vista, ¿Cuál es el o los problemas más crítico(s) que usted identifica en el

manejo de los RSU en el Distrito Federal?

4. En su opinión, ¿Cuáles son las soluciones tecnológicas o de gestión integral que

ayudarían a solucionar el problema que representan los RSU en el GDF?

5. Desde su perspectiva, ¿cuáles son las variables más importantes o críticas que identifica

para elegir la mejor propuesta tecnológica o sistema de manejo de los RSU para el DF?

6. ¿Cuáles son los principales obstáculos que identifica para la implementación y ejecución

de estas opciones tecnológicas en el DF?

7. ¿Cuál debe ser el papel de la sociedad en estas opciones?

8. ¿Qué información considera que deben tener los tomadores de decisiones para elegir la

mejor opción o sistema tecnológico?

Cuestionario realizado a Especialistas, Funcionarios y Académicos

20

TECNOLOGÍAS UTILIZADAS PARA EL MANEJO INTEGRAL DE RSU (FICHAS DE LAS TECNOLOGÍAS CON CRITERIOS DE EVALUACIÓN)

• En el ámbito internacional se han desarrollado o en su caso consolidado diversos

métodos y tecnologías orientadas a:– En principio a la contención de los grandes volúmenes de RSU generados,

– La valorización de los materiales y residuos

– Mejorar las condiciones de disposición de los residuos que no pueden ser

aprovechados.

• La selección de una o más tecnologías deberá basarse en criterios sólidos

fundamentados sobre bases científicas, técnicas, sociales y económicas, considerando

las siguientes premisas:

– Que sean tecnológicamente factibles,

– Económicamente viables y

– Socialmente aceptables.

• Es importante que las soluciones tecnológicas seleccionadas respondan a la realidad de

la problemática local que se busca resolver –soluciones hechas a la medida, bajo las

características propias de cada lugar o región.

• Ese ofrecen tecnologías que prometen terminar con el “problema de los residuos” –

muchas espejos- por lo general desarrolladas para condiciones y problemas distintos.

21

V. COMPOSTEO.

Trat. Bioquímico.

Principio:

El compostaje es el

proceso de

descomposición

aeróbica de materia

orgánica mediante el

cual se produce un

material estable

semejante al humus.

Consiste en la

fermentación

controlada y acelerada

de los residuos

utilizando el contenido

microbiano presente.

Esquema:

22

V. COMPOSTA

Factores y/o requerimientos para la selección de la tecnología:

-Técnico/Económico:

1. Naturaleza de los residuos a tratar: Define 2 o más características de RSU

- % humedad: entre 30 y 60%

- Relación C/N: 30/1

- Temperatura: entre 60 a 70°C

- pH: entre 5-8

- Aireación: entre el 28 y 55% de oxígeno

2. Estatus de la tecnología: Escala comercial

3. Experiencia de uso: Experiencia en Latinoamérica

4. Legislación: Hay regulación sustentada en la LGPGIR, Ley de residuos

de GDF y otras entidades federativas, Norma en EDOMEX.

5. Naturaleza de los residuos o emisiones post-tratamiento: Mediana

emisión de contaminantes, riesgo moderado. (Mal operada genera: fauna

nociva -cucarachas, roedores, etc., malos olores, lixiviados-)

6. Requerimientos físicos de instalaciones: 1.8 Ha para 100 ton/día.

23

V. COMPOSTA

24

7. Pre-tratamiento de los residuos a tratar. Requiere pre-tratamiento físico

con equipo (Reducción del tamaño y acondicionamiento del material).

8. Vida media de la tecnología: entre 7 y 8 años

9. Eficiencias (rendimiento) de tratamiento (de diseño y operación): 80-90

% eficiencia de tratamiento

10. Capacidad de tratamiento (Ton/día): Entre 100 y 300 ton/día

11. Costos de inversión y amortización (dólares,USD): 20,000 – 40,000 / ton

12. Costos de tratamiento por tonelada (dólares,USD): 20 - 40 / t

13. Costos de operación y mantenimiento (USD/Ton): 7 - 10 / ton

14. Nivel de personal técnico requerido: Mediano nivel de especialización

15. Plus/subproductos del tratamiento: Valorizable económicamente y como

mejorador de suelo.

24

V. COMPOSTA

Ambiente: Moderado riesgo de contaminación.

Potenciales impactos ambientales.

- Mal olor.- Causado por la humedad excesiva mala calidad de la composta.

- Olor a amoniaco.- Causado por la compactación excesiva y la falta de aire.

- Presencia de vectores.- moscas, hormigas y roedores: causado por la

presencia carne y residuos grasos.

- Ruidos: Causado por los vehículos de transporte

- Material particulado

- Lixiviados

- Aportación de Gas efecto Invernadero CO2 en el proceso de degradación

aerobia no cuantificada claramente.

Social: Socialmente aceptado con condiciones

25

V. COMPOSTA

Ventajas:

- Permite recuperación de recursos

naturales.

- Permite la reutilización y reciclaje de

un porcentaje de los residuos.

- Reduce en aproximadamente 50% el

volumen original de los residuos

alimentados, por ende, Disminuye

volúmenes de residuos en rellenos

sanitarios.

- Producción de regenerador o

mejorador de suelos.

- Potencial transformación de suelos

estériles (arcillosos, arenosos) en

suelos productivos.

- Elimina microorganismos patógenos.

- Ayuda a disminuir emisiones de

metano en rellenos sanitarios.

Desventajas:

- Requiere personal especializado para

operación y mantenimiento.

- Requiere medidas y sistemas de control

de olores, polvos y lixiviados.

- Requiere control de calidad estricto, ya

que el proceso es sensible a la

contaminación por presencia de materiales

como plásticos y metales por lo que es

necesaria una separación cuidadosa.

- Los consumidores se resisten a cambiar

los abonos artificiales por la composta.

- Riesgo por emisión de metano no

apropiadamente manejadas

- Instalaciones a gran escala tienen altos

costos de capital

- Mercado para el producto final no

desarrollado.

26

V. COMPOSTA

Ejemplos comerciales de tecnologías:

- Filipinas, Barangay Sun Valley [Fuente: GAIA, 2004] En esta ciudad viven alrededor de

31.360 personas en 5.600 viviendas. Aproximadamente 3.000 de estas viviendas ya

participan en el programa de reciclado y compostaje, lo cual re-direcciona cerca del 70% de

los residuos. Los materiales compostables separados en origen. Los costos del programa

son mínimos, siendo el costo del compostaje alrededor de 0,04 dólares por kg, se vende

entre 0,06 y 0,1 dólares por kg.

- Para el 2005 en México se habían instalado aproximadamente 10 plantas industriales de

composteo pero algunas no fueron proyectos exitosos debido a problemas de mercado,

debido a la falta de estudios técnicos orientados a determinar su viabilidad en la región de

interés. [SEDESOL, 2005]

- En el DF se cuenta con plantas que convierten en composta los residuos orgánicos, para ser

empleada como mejorador de suelo. [SEDESOL, 2005] La planta de Bordo Poniente tiene

una capacidad instalada de 200 ton/día, actualmente la capacidad real es de 112 ton/día.

[GDF, 2008]

Empresas que venden esta tecnología: Komptech: distribución en Austria, Alemania y Gran

Bretaña con sucursales propias; Empresa ETS MENART SPRL; ECOCELTA Biof. y Gestión

ambiental, TAIMWESAR; CICSA.

27

V. COMPOSTA

Comentarios de Expertos (GSF y otros):

- En el DF se cuenta con plantas de composteo aerobio para la fracción orgánica,

- Algunos especialistas (23%) lo consideran como una opción de tratamiento en el DF, e

implementando la recolección selectiva se pueden procesar la fracción orgánica, para lo que es

necesario asignar presupuesto a las plantas de composta. Aun haría falta crear mercados para

que se cubra todo el ciclo.

Fuentes consultadas:

- Comisión Medio Ambiente, Gobierno de Chile, 2001.

- Curso de Diseño Composta. FEMISCA. 2009

- Laboratorio Central de Biología Ambiental. (2004). GDF. México

- TCHOBANOGLOUS G y THEISEN H., 1996, Volumen II Gestión integral de residuos sólidos,

McGraw Hill, México.

- JICA-GDF, Mayo 1999

- Grupo de expertos, funcionarios y académicos.

- RODRÍGUEZ M. y CÓRDOVA A., 2006, Manual de compostaje municipal Tratamiento de

Residuos Sólidos Urbanos, INE y GTZ

28

XII. INCINERACIÓN

(Tratamiento térmico -

oxidación térmica-)

Principio: Es el

procesamiento térmico de los

residuos sólidos mediante

oxidación química con

cantidades estequiométricas o

en exceso de oxígeno.

(Tchobanoglous, 1994)

Proceso ingenieril que

consiste en una combustión

de flama controlada para

degradar térmicamente

residuos. (Brunner, 1984).

Horno de parrillas para

incineración de RSU: En este

caso se preselecciono el

horno de parrillas, debido a

que son los más conocidos y

los más extendidos debido a

su empleo por su versatilidad

y capacidad de tratamiento.

Esquema:

29

XII. INCINERACIÓN



1. Naturaleza de los residuos a tratar: Define 2 o más características de RSU

- % humedad: entre 15 y 25 %

- % orgánicos: entre 14 – 20 %

- % valorizables: 15 – 71

- Poder calorífico: 1671,92 kcal/kg

- Temperatura: 800°C – 1200°C

- Tiempo de residencia: 20 ton/hr

- % inertes:


3. Experiencia de uso: Experiencia en Latinoamérica (Ecuador y Brasil)

4. Legislación: Hay regulación sustentada en la LGPGIR, Normas (nacionales

y locales)

5. Naturaleza de los residuos o emisiones post-tratamiento: Emisión de

contaminantes tóxicos y alto riesgo, si es mal operada.

30

XII. INCINERACIÓN

6. Requerimientos físicos de instalaciones: 2 a 3 Ha (300 ton/día)

7. Pre-tratamiento de los residuos a tratar: No requiere pre-tratamiento.

8. Vida media de la tecnología: entre 10 y 15 años

9. Eficiencias (rendimiento) de tratamiento (de diseño y operación): 99 %

10. Capacidad de tratamiento (Ton/día): 400

11. Costos de inversión y amortización (dólares,USD): US$ 100,000 – 200,000 /

ton instalada/día

12. Costos de tratamiento por tonelada (dólares,USD): US$ 100 - 200 / ton

13. Costos de operación y mantenimiento (USD/Ton): US$ 90 - 130 / ton

14. Nivel de personal técnico requerido: Alto nivel de especialización

15. Plus/subproductos del tratamiento: Recuperación de energía y

valorizables.

31

XII. INCINERACIÓN

Ambiente: Alto riesgo de contaminación al aire si es mal operada.

Potenciales impactos ambientales.

- Una serie de materia contaminante es emitida en el proceso de combustión y

deben ser objeto de tratamiento para cumplir las normas sobre calidad de aire.

Entre los componentes más importantes que son emitidos se encuentran:

o Emisiones gaseosas (funcionamiento de planta), D&F, CO2, SO2, sulfuros de

hidrogeno, material particulado conteniendo metales tóxico (con un sistema

deficiente de tratamiento de gases).

o Ruidos (asociados al transporte de los residuos y no al funcionamiento propio de

la planta)

o Emisiones Líquidas (ácidos)

o Residuo Sólido (cenizas de fondo y volantes)

Social: Socialmente no aceptada.

32

XII. INCINERACIÓN

Ventajas:

- Permite la reducción del peso y el volumen de los

desechos sólidos hasta en un 90%.

- Alcanza eficiencias de tratamiento hasta de un 99.9999%

- Tecnologías modernas permiten tener un mayor control

de las emisiones a la atmósfera

- La recuperación de la energía calorífica generada durante

la combustión de los residuos sólidos (en forma de calor,

agua caliente o electricidad.) la cual se puede emplear en

la generación de electricidad, calefacción y otros usos.

- Requiere menor extensión de terreno en relación aun

relleno sanitario

- No depende de variaciones climáticas.

- Cenizas residuales (las de fondo o escorias) pueden ser

recicladas como material de construcción

- Disminuye la cantidad de residuos hasta en un 90% en

peso y volumen que van a relleno sanitario

- Tiempo de tratamiento (residencia) cortos

- Experiencia del uso de la tecnología ampliamente

probada.

Desventajas:

- Si hay un mal proceso se generan

emisiones contaminantes (Dioxinas,

mercurio, hidrocarburos halogenados,

gases ácidos);

- Altos costos de capital;

- Necesidad de efectuar una separación

en origen de la materia orgánica a

procesar, pérdida de energía;

- Algunos materiales requieren un secado

previo para ser incinerados, como es el

caso de los residuos sólidos

domiciliarios.

- No ayuda a reducir la producción de

residuos

- Desaprobación del público por

emisiones producidas

- Requiere de personal altamente

especializado

- Requiere de un marco legal especifico

33

XII. INCINERACIÓN


- El proceso de incineración de los RSU fue utilizado inicialmente en la Gran Bretaña,

extendiéndose su aplicación a otros países europeos como Alemania, Francia, España, etc., así

como a los Estados Unidos de América, Canadá y Japón. En Japón donde existe el mayor número

de plantas incineradoras (más de 6000).

- Planta de Reno-Nord en Dinamarca: La planta es una empresa intermunicipal de gestión de

residuos, situada en la cuarta ciudad más grande de Dinamarca, Aalborg; trata 160.000 toneladas

anuales, y se diseñó para el tratamiento de 20 t/h.. Una de sus principales características es que la

planta alcanza una eficiencia eléctrica del 27% y una eficiencia térmica total del 97%; todo esto

con niveles de emisión muy por debajo de los requerimientos actuales de la UE. [2007]

- Planta de Næstved en Dinamarca: La planta es dimensionada para atender a una población

equivalente de 200.000 habitantes, tiene una capacidad de tratamiento de alrededor de 100.000

toneladas anuales. La producción bruta anual de calor, estimada en unos 200.000 MWh, es

vendida a la Cía de Calefacción Urbana de Næstved, que suministra calefacción a cerca de

17.000 consumidores. Los 40.000 MWh/año producidos son vendidos a la red pública. [2007]

Empresas que venden esta tecnología: INCOL (Mundial); Jpa Ingenieria (América Látina y Central);

EURO Combustión (Latinoamerica); EquipNet (EUA, Mundial); IFZW (Mundial), Maxon

Corporation (Alemania- Mundial).

34

XII. INCINERACIÓN

Comentarios de Expertos (GDF y otros):

- Algunos de los especialistas entrevistados (23%) recomienda la incineración, como un método de

tratamiento viable para el manejo de los RSU en el DF.

- En las condiciones de los RSU del DF se requiere una recolección selectiva o evaporar el agua de los

residuos, para que los residuos tengan un mayor poder calorífico.

- La incineración es rentable, solo para residuos con alto valor calorífico y para que sea viable, requiere el

aprovechamiento energético del calor y vapor.

- Sería importante realizar estudios que determinen el poder calorífico de los RSU generados en el DF con

el objeto de recoger los RSU de manera separada, aquellos con altos valores calóricos como en caso de

zonas ricas de los que tienen bajos PCI.



- Curso de Diseño Composta. FEMISCA. 2009

- Laboratorio Central de Biología Ambiental. (2004). GDF. México

- TCHOBANOGLOUS G y THEISEN H., 1996, Volumen II Gestión integral de residuos sólidos, McGraw

Hill, México.

- JICA-GDF, Mayo 1999

- Grupo de expertos, funcionarios y académicos.

- RODRÍGUEZ M. y CÓRDOVA , 2006, Manual de compostaje municipal Tratamiento de Residuos Sólidos

Urbanos, INE y GTZ

35

XXI. PLANTA

RECUPERADORA DE

MATERIALES

(separación, trituración,

compactación…)

Principio: (esquema

tecnológico combinado)

Corresponde a un pre-

tratamiento o pre-

procesamiento de

materiales reciclables

provenientes de los

residuos, por lo general en

estas plantas se realiza

separación de los

reciclables y en algunos

casos se aplica otros

procesos físicos como por

ejemplo: compactación,

trituración, etc.

Esquema:

36

1. Patio de descarga de la planta

de Segregación de los Materiales

2. Tolvas de descarga y bandas

de separación de sub-productos

5. Bodega de almacenamiento

de material recuperado

4. Patio de empaquetado y embalado

de los materiales recuperados

3. Patio de selección final de

subproductos reciclados

XXI. PLANTA RECUPERADORA DE MATERIALES



1. Naturaleza de los residuos a tratar: Residuos sólidos mezclados.


3. Experiencia de uso: Experiencia en Latinoamérica

4. Legislación: Sustentado en la LGPGIR.

5. Naturaleza de los residuos o emisiones post-tratamiento: Mediana emisión de

contaminantes. No produce emisiones considerables a la atmósfera, sin

embargo se pueden generar:

─ polvo y material particulado,

─ olores,

─ residuos líquidos y

─ residuos sólidos.

6. Requerimientos físicos de instalaciones: 2 a 3 Ha (300 ton/día)

7. Pre-tratamiento de los residuos a tratar: No requiere pre-tratamiento.

37


8. Vida media de la tecnología: 10 años

9. Eficiencias (rendimiento) de tratamiento (de diseño y operación): 20-30 %

10. Capacidad de tratamiento (Ton/día): 200 a 2000 ton/día

11. Costos de inversión y amortización (dólares,USD): entre 3 y 6 millones de

dólares (incluyen: adquisición del terreno, proyecto de ingeniería, equipamiento y

construcción).

- Costo de inversión planta de capacidad de 300 ton/día: US$ 3’864,999.90, US $

12,883.00 por ton/día.

- El costo del equipo para una Planta de Reciclaje de 300 toneladas/día esta

aproximadamente en $ 1´682 US/DLS.

12. Costos de tratamiento por tonelada (dólares,USD):

- Estados Unidos es de US$120/ton (1993),

- 8 ciudades Europeas está entre US$ 100-220 por tonelada (1994)

- Edmonton Canadá US$ 200/ton (1994) y

- Sao Paulo US$ 460/ton (1994)

13. Costos de operación y mantenimiento (USD/Ton):

- $ 92,400 M.N. /mes (CIHEM 2009).

- Otras fuentes: Operación y mantenimiento: US$ 15.00 por tonelada. US$ 1’642,000.50

38


14. Nivel de personal técnico requerido: Mediano nivel de especialización

15. Plus/subproductos del tratamiento: : Valorizables: papel, cartón, plástico,

aluminio, vidrio, metales,… etc

Ambiente: Moderado riesgo de contaminación. Las Plantas de recuperación de materiales mitigan la escasez de recursos naturales vírgenes,

disminuye los riesgos de enfermedades y de alteración de ecosistemas, reduce la demanda de

espacio en tiraderos, generalmente involucra ahorros en el consumo de energía, contribuye a

reducir el impacto ambiental de la disposición de desechos sólidos, las emisiones a la atmósfera, la

generación de lixiviados y los malos olores. Sin embargo, esta actividad tiene también efectos

negativos sobre el ambiente, principalmente por la energía usada en la recolección y la clasificación

de los residuos, además de que el reprocesamiento y utilización de estos materiales conlleva

impactos en el entorno.

Potenciales impactos ambientales:

- Polvo y material particulado (producto del transporte de residuos)

- Olores (producto de residuos de origen orgánicos o provenientes de recolección convencional)

- Ruidos (transporte y operación de planta)

- Residuos líquidos(provenientes de operación de planta)

- Residuos Sólidos (operación de planta).

Social: Socialmente aceptado.

39


Ventajas:

- Reduce la demanda por recursos naturales.

- Reduce el volumen total de residuos que va a

disposición final, por lo tanto aumenta la vida útil

de los rellenos sanitarios.

- Crea nuevas fuentes de trabajo.

Desventajas:

- Impactos de transporte y recolección

pueden ser altos.

- Requiere de un mercado estable para

materiales reciclables

- Potenciales impactos locales por ruido


- D.F. México: 3 Plantas de Selección: Bordo Poniente, San Juan de Aragón, Santa Catarina - en

promedio se recuperan el 6.72% - [GDF, 2008]

- Planta en Roma, Italia, posee instalaciones para 600 toneladas/día de desechos que separa

mecánicamente papel, cartón, lata, restos de comida, plásticos, lámina, etc. El papel es

transformado en pulpa celulósica; el plástico es recuperado e industrializado hasta la obtención

de bolsas nuevas para el almacenamiento de los residuos domiciliarios; parte de la materia

orgánica (restos de comida), es transformada en acción animal y parte en composta (abono); el

material ferroso es limpiado mediante un horno rotatorio y posteriormente prensado, formándose

grandes fardos que son luego llevados a las siderúrgicas.[Medina, 2004]

Empresas que venden esta tecnología: ECOLOGÍA Y RECICLAJE (México), ECOLTEC (México),

INDUMENTAL RECYCLING (España-), SABIN (EUA-Mundial), BIOAGRI (Brasil), INCO

AMBIENTAL (Colombia), CEROCON (Argentina), INCOL (Mundial)

40

http://www.monografias.com/trabajos/roma/roma.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtml



- Algunos de los especialistas entrevistados (23%) recomienda la incineración, como un método de

tratamiento viable para el manejo de los RSU en el DF.

- En las condiciones de los RSU del DF se requiere una recolección selectiva o evaporar el agua de los

residuos, para que los residuos tengan un mayor poder calorífico.

- La incineración es rentable, solo para residuos con alto valor calorífico y para que sea viable, requiere el

aprovechamiento energético del calor y vapor.

- Sería importante realizar estudios que determinen el poder calorífico de los RSU generados en el DF con

el objeto de recoger los RSU de manera separada, aquellos con altos valores calóricos como en caso de

zonas ricas de los que tienen bajos PCI.


- Juan M. Muñoz. Giresol. Eviro Pro. Disposición Final de RS en la Ciudad de México. 2008.

- Inventario de RSU del DF, Delegaciones Políticas, 2007.

- SEDESOL. Tratamiento de los Residuos Sólidos Urbanos, 2005.

- Medina D. Ricardo. El reciclaje es la solución, 2004.

http://www.monografias.com/trabajos61/reciclaje/reciclaje5.shtml

- Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal. 22 abril 2003.


- GTZ, Análisis del Mercado de los Residuos Sólidos Municipales reciclables y evaluación de su potencial

de desarrollo. Noviembre 1999.

- Grupo de expertos, funcionarios y académicos.- Pág. web: Waste Management World41

FICHAS DE LAS TECNOLOGÍAS CON CRITERIOS DE EVALUACIÓN

TECNOLOGÍA: principio Esquema:


Técnico/Económico:

1. Naturaleza de los residuos a tratar: a)Define 2 o más característ. de RSU b)Cuenta con al menos una caract. c) No cuenta con informac.

- % humedad, % orgánicos, % inertes, % valorizables, % de inorgánicos, Poder Calorífico, Temperatura, Tiempo de residencia…

2. Estatus de la tecnología: a) Escala comercial b) Escala semi-comercial c) Escala Piloto

3. Experiencia de uso: a) Experiencia en Latinoamérica b) Experiencias en países en vías de des. c) Experiencia en países desarrollados

4. Aplicabilidad de la legislación: a) Sustentada en la LGPGIR, Normas b) Sustentada en la LGPGIR c) No hay legislación referente

5. Emisiones post-tratamiento –Naturaleza de los residuos-: a) Baja o nula emisión de contaminantes b) Mediana emisión de

contaminantes, riesgo moderado c) Emisión de contaminantes tóxicos y alto riesgo

6. Requerimientos físicos de instalaciones: a) hasta 2 Ha b) De 3 a 10 Ha c) > 10Ha

7. Pre-tratamiento de los residuos a tratar: a) No requiere pre-trat. b) Requiere pre-trat. físico manual c) Requiere pre-trat. Fís. con equip.

8. Vida media de la tecnología: a) > 10 años b) entre 5 y 10 años c) < 5 años

9. Eficiencias (rendimiento) de tratamiento (de diseño y operación): a) > 80% b) entre 40 al 80% c) < 40 %

10. Capacidad de tratamiento(Ton/día): a) > 400 b) entre 100 a 400 c) < 100

11. Costos de inversión y amortización (US $): a) < 50, 000 b) entre 50,000 y 100,000 c) > 100,000

12. Costos de tratamiento por tonelada tratada (US $): a) < 20 b) entre 20 a 80 c) > 80

13. Costos de operación y mantenimiento (US $/Ton): a) <20 b) entre 20 y 40 c) > 40

14. Nivel de personal técnico requerido: a) De bajo a mediano nivel de especialización b) Mediano nivel de espec. c) Alto nivel de especializ.

15. Plus /subproductos del tratamiento: a) Recuperación de energía y valorizables b) Valorizables c) Sin plus

Ambientales: a) Bajo riesgo de contaminación b) Moderado riesgo de contaminación c) Alto riesgo de contaminación al aire, agua y suelos

Sociales: a) Socialmente aceptado b) Socialmente aceptado con condiciones c) Probablemente socialmente no aceptado

Ventajas: Desventajas:




42

43

Determinación de los criterios

• Criterios más representativos en la

bibliografía internacional

• Consideran los aspectos más relevantes

de las tecnologías (Legal, técnico,

económico, ambiental y social)

• Son consideradas por expertos nacionales

• Consideran las particularidades de la

realidad nacional

Asignación de valores a cada criterio de

evaluación

44

No. Variable Medida Calif.

1 Naturaleza de los residuos a tratar

a) Define 2 o más características de RSU

b) Cuenta con al menos una característica

c) No cuenta con información

75

50

25

2 Estatus de la tecnología (Uso)

a) Escala comercial

b) Escala semicomercial

c) Escala piloto

75

50

25

3 Experiencia de uso

a) Experiencia en Latinoamérica

b) Experiencias en países en vías de desarrollo

c) Experiencia en países desarrollados

75

50

25

4 Legislación

a) Sustentada en la LGPGIR, Normas (nacionales y locales)

b) Sustentada en la LGPGIR

c) No hay legislación referente

75

50

25

5 Naturaleza de los residuos o emisiones post-tratamiento

a) Baja o nula emisión de contaminantes

b) Mediana emisión de contaminantes, riesgo moderado

c) Emisión de contaminantes tóxicos y alto riesgo

75

50

25

6 Requerimientos físicos de instalaciones

a) hasta 2 Ha

b) De 3 a 10 Ha

c) < a 10Ha

75

50

25

7 Pre- tratamiento de los residuos a tratar

a) No requiere pre-tratamiento

b) Requiere pre-tratamiento físico manual

c) Requiere pre-tratamiento físico con equipamiento

75

50

25

44

45

8 Vida media de la tecnología

a) > 10 años

b) entre 5 y 10 años

c) < 5 años

75

50

25

9Eficiencias (rendimiento) de tratamiento (de diseño y

operación)

a) > 80%

b) entre 40 al 80%

c) < 40 %

75

50

25

10 Capacidad de tratamiento (Ton/día)

a) > 400

b) entre 100 a 400

c) < 100

75

50

25

11 Costos de inversión y amortización (dólares,USD)

a) < 50, 000

b) entre 50,000 y 100,000

c) > 100,000

75

50

25

12 Costos de tratamiento por tonelada tratada (dólares, USD)

a) < 20

b) entre 20 a 80

c) > 80

75

50

25

13 Costos de operación y mantenimiento (USD/Ton)

a) <20

b) entre 20 y 40

c) > 40

75

50

25

14 Nivel de personal técnico requerido

a) De bajo a mediano nivel de especialización

b) Mediano nivel de especialización

c) Alto nivel de especialización

75

50

25

15 Plus/subproductos del tratamiento

a) Recuperación de energía y valorizables

b) Valorizables

c) Sin plus

75

50

25

16 Social

a) Socialmente aceptado

b) Socialmente aceptado con condiciones

c) Probablemente socialmente no aceptado

75

50

25

17 Ambiente

a) Bajo riesgo de contaminación

b) Moderado riesgo de contaminación

c) Alto riesgo de contaminación al aire, agua y suelos

75

50

25

45

45

46

Escenario:

caso actual

del manejo

de residuos

del GDF

Aspecto Variables de GDF Medidas

Jurídico Legislación: Ley de Residuos Sólidos a) Separación en dos fracciones: Orgánicos e Inorgánicos

Manejo

Generación de RSU (Ton/día)

12,439a) Domicilios 47.04%b) Comercios 15.21%c) Mercados 10.45%d) Servicios 15.20%e) Controlados 2.86%f) Diversos 4.30%

Recolección separada (Ton/día estimado)

Nota: No obstante el volumen de recolección separada,

al final todo va para disposición final

3100

Transferencia (Ton/día) 10,791

Planta de composta (Ton/día) 112

Selección (Ton/día) 4,761

Recuperación de subproductos (Ton/día)

320a) Plástico 46.40%b) Papel 16.62%c) Cartón 9.69%d) Lámina 7.64%e) Vidrio 6.38%f) Cháchara 6.29%g) Fierro 2.37%

Disposición final (Ton/día) 13,371

Características Fisicoquímicas

a) Mercadosa) Humedad (%) entre 80 a 90%b) Cenizas (%) entre 0.6 a 3.6

b) Unifamiliar (UF),

Plurifamiliar (PF),

comercios (CO),

Mercados (ME) y

Oficinas públicas (OP)

Parámetro UF PF CO MEa) Humedad (%) b) Cenizas (%) c) Carbono (%) d) Hidrógeno (%)e) Oxígeno (%)f) Nitrógeno (%)g) Materia orgánica (%)h) PCI (Kcal/Kg)

49.9318.6240.614.72

29.082.0

78.733,575

48.2710.4744.255.08

25.201.33

76.292,824

27.803.40

30.033.45

14.493.80

51.573,439

76.6312.3848.373.33

13.903.60

69.951,349

c) Sitio de disposición

final

a) Humedad (%) 32.84b) Cenizas (%) 29.22c) Carbono (%) 5.60d) Materia volátil (%) 32.15e) PCI (Kcal/Kg) 2,185f) PCS (Kcal/Kg) 2400

Composición

a) Unifamiliar (UF),

Plurifamiliar

(PF), comercios

(CO) y Mercados

(ME)

Nota: Los valores de

expresan en

Toneladas

Subproducto UF y PF CO ME OPa) Algodónb) Cartónc) Fibra sintéticad) Latae) Material ferrosof) Papelg) Papel sanitarioh) Pañal desechablei) Plástico películaj) Plástico rígidok) Residuo alimentosl) R. jardineríaVidrio de colora) Vidrio

transparenteb) Residuo fino

125.04

311.72

83.16

91.89

80.84

300

510.62

195.99

362.9

251.82

2015

297.7

232.6

394

70.37

1.35

212.6

5.35

5.70

47.78

200

35.84

2.53

99.35

72.86

715.3

2.7

32.68

96.0

1.26

14.25

91.01

15.37

2.06

1.29

110

73.52

ND

25.75

50.88

1084

0.88

5.11

7.6

68.25

17.87

66.96

1.44

1.67

0.9

290

11.90

ND

0.9

5.26

127

1.79

1.56

4.54

0.06

46

47

Priorización de los criterios en base a

escenario y fichas técnicasVariables mayor peso Peso Var Mediano peso Peso Var Bajo peso Peso Var

Naturaleza de los residuos a

tratar75

Estatus de la tecnología (Uso)75

Costos de operación y

mantenimiento (USD/Ton)75

Experiencia de uso 65

Naturaleza de los residuos o

emisiones post-tratamiento 65

Requerimientos físicos de

instalaciones45

Vida media de la tecnología55

Legislación 50

Eficiencias (rendimiento) de

tratamiento (de diseño y

operación)

55

Costos de inversión y

amortización (dólares, USD)30

Capacidad de tratamiento

(Ton/día)35

Nivel de personal técnico

requerido 45

Costos de tratamiento por

tonelada tratada (dólares,

USD)

25

Social 25

Pre- tratamiento de los

residuos a tratar25

Ambiente 49

Plus/subproductos del

tratamiento35

75 50 25

48

Análisis Mult-criterio

ALCANCES

Los fines concretos del proyecto son:

• Definir el objetivo total de la solución del problema;

• Identificar las capacidades y los tipos de residuos a

manejar, por tecnología a evaluar;

• Establecer los criterios relevantes y/o subcriterios;

• Identificar y/o diseñar las alternativas de tratamiento;

• Construir un modelo del proceso analítico jerárquico

multicriterio.

49

Estructura jerárquica del análisis multicriterio

Selección de tecnología

Aspectos de

prioridad 2Aspectos de

prioridad 1

Aspectos de

prioridad 3

c(1,6)

c(1,5)

c(1,4)

c(1,3)

c(1,2)

c(1,1)

Costos de

tratamiento por

tonelada tratada

Capacidad de

tratamiento

Eficiencias

(rendimiento) de

tratamiento (de

diseño y

operación)

Requerimientos

físicos de

instalaciones

Experiencia de

uso

Naturaleza de los

residuos a tratar

c(2,6)

c(2,5)

c(2,4)

c(2,3)

c(2,2)

c(2,1)

Social


requerido


amortización

Vida media de la tecnología


emisiones post-tratamiento

Estatus de la tecnología (Uso)

x1x2 x3

c(3,3)

c(3,2)

c(3,1)

Pre- tratamiento

de los residuos a

tratar

Legislación

Costos de

operación y

mantenimiento

50

Cálculo de la importancia o score

de cada tecnologíaI (tec 1)= X1 [ C(1,1) Cali (1,1)+…+C(1,n)Cali(1,n)] +

X2 [ C(2,1) Cali (2,1)+…+C(2,m)Cali(2,m)] +

X3 [ C(3,1) Cali (3,1)+…+C(3,s)Cali(1,s)]

Selección de tecnología

Aspectos de

prioridad 2Aspectos de

prioridad 1

Aspectos de

prioridad 3

c(1,6)

c(1,5)

c(1,4)

c(1,3)

c(1,2)

c(1,1)

Costos de

tratamiento por

tonelada tratada

Capacidad de

tratamiento

Eficiencias

(rendimiento) de

tratamiento (de

diseño y

operación)

Requerimientos

físicos de

instalaciones

Experiencia de

uso

Naturaleza de los

residuos a tratar

c(2,6)

c(2,5)

c(2,4)

c(2,3)

c(2,2)

c(2,1)

Social


requerido


amortización

Vida media de la tecnología



Estatus de la tecnología (Uso)

x1x2 x3

c(3,3)

c(3,2)

c(3,1)

Pre- tratamiento

de los residuos a

tratar

Legislación

Costos de

operación y

mantenimiento

Donde C y X pasan

previamente por un

proceso de

normalización

51

Guía de Calificación de TecnologíasNo. Variable Medida Calif.

1 Naturaleza de los residuos a tratar

a) Define 2 o más características de RSU

b) Cuenta con al menos una característica

c) No cuenta con información

75

50

25

2 Estatus de la tecnología (Uso)

a) Escala comercial

b) Escala semicomercial

c) Escala piloto

75

50

25

3 Experiencia de uso

a) Experiencia en Latinoamérica

b) Experiencias en países en vías de desarrollo

c) Experiencia en países desarrollados

75

50

25

4 Legislación

a) Sustentada en la LGPGIR, Normas (nacionales y locales)

b) Sustentada en la LGPGIR

c) No hay legislación referente

75

50

25

5Naturaleza de los residuos o


a) Baja o nula emisión de contaminantes

b) Mediana emisión de contaminantes, riesgo moderado

c) Emisión de contaminantes tóxicos y alto riesgo

75

50

25

6Requerimientos físicos de

instalaciones

a) hasta 2 Ha

b) De 3 a 10 Ha

c) < a 10Ha

75

50

25

52

Criterium DecisionPlus

53

Programación y Diseño de Aplicación

54

Sist MultCrit Evaluacion Tecnologias RSU ICyTDF Preliminar.xls

55

Calificación de las tecnologías

57

Grafico Resultado

0.0560

0.0556

0.0555

0.0545

0.0538

0.0525

0.0510

0.0500

0.0457

0.0452

0.0432

0.0418

0.0411

0.0405

0.0401

0.0398

0.0390

0.0368

0.0359

0.0353

0.0345

0.0265

0.0000 0.0100 0.0200 0.0300 0.0400 0.0500 0.0600

Compactación

Separación mecánica

Separación manual

Reducción de tamaño

Valorización (recuperación de materiales)

Relleno sanitario

Composta

Relleno seco

Incineración

Mecánico-biológico

Tecnología 23

Vermicomposta

Bio-arrow

Digestión anaerobia

Gasificación

Pirolisis

Plasma

Mineralización

Esterilización

Vitrificación

Microondas

Oxidación

58

Conclusiones y recomendaciones (1)

• Se establece un metodología técnica

científica para evaluar tecnologías.

• Se aportan los criterios de evaluación de cada

tecnología.

• Existe la flexibilidad de integrar nuevas

tecnologías.

• Pueden modificarse la información en la

aplicación informática según establezca el

caso especifico de estudio.

59


• De acuerdo a la evaluación realizada con el

escenario actual y las calificaciones en el

presente estudio:

– Se visualiza que no existe “la tecnología” más bien es una

combinación de varias de ellas

– Según los hallazgos, los métodos térmicos, físicos

acompañados de los biológicos son altamente recomendables

60


• La incineración con recuperación energética

es una tecnología factible combinada con

otras tecnologías, como son recuperación de

materiales o valorización, composta y relleno

sanitario.

• Si se acepta que se recolecta de manera

separada el 30%, entonces podría utilizarse

la incineración y métodos biológicos para su

aprovechamiento (considerando el PCI y

condiciones de degradabilidad)

61


• Se recomienda considerar hacer una aplicación

informática (robusta) que simule diferentes

escenarios

• Se recomienda hacer corridas de la aplicación

por experto, y una vez teniendo un conjunto de

evaluaciones, ponderarlas y obtener un

resultado final por institución

• El método Multicriterio se puede implementar

con otras alternativas de evaluación y

comparación (LCA, entre otras)

62

¡Muchas Gracias!Por la atención

Proyecto Desarrollado por La Federación

Mexicana de Ingeniería Sanitaria y Ciencias

Ambientales A.C. (FEMISCA, A.C.)

http://www.femisca.org.mx/

[email protected]

http://www.femisca.org.mx/

mailto:[email protected]

evaluaciÓn y selecciÓn de tecnologÍas … · • separación mecánica ‾ por gravedad...

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