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TEMA 17

GESTIÓN DE RESIDUOS. RESIDUOSSÓLIDOS URBANOS

1. INTRODUCCIÓN

La actividad humana siempre ha llevado aparejada la producción de residuos, pero, mientrasque en otro tiempo el volumen y las características de los residuos permitían una asimilación por lanaturaleza, en la actualidad, se ha acelerado el proceso de tal manera que los residuos se han convertidoen una seria amenaza para el equilibrio en la biosfera. Como en décadas anteriores fueron losproblemas de la contaminación de las aguas y la contaminación atmosférica, a partir de los añosochenta, el problema de los residuos, especialmente los denominados residuos tóxicos y peligrosos, seha convertido en uno de los asuntos de mayor relevancia medioambiental y previsiblemente continuarásiéndolo en los próximos años.

Antes de abordar la problemática que plantean los residuos conviene tener claro qué se entiende porresiduos. La definición de residuo puede ser algo subjetivo, de forma que lo que es residuo para unapersona, puede ser un recurso valioso para otro. Los residuos se pueden clasificar en base a diferentescriterios. Una posibilidad consiste en ordenarlos en función de su forma o estado físico: líquidos,sólidos, gaseosos, lodos o polvos. El término de residuos sólidos se suele aplicar a materialesresiduales que no son líquidos (vertidos) o gaseosos (emisiones), sino sólidos o semisólidos, y quese destinan al abandono porque no tienen ningún valor para su propietario. También se suelendenominar en muchos casos en función de la procedencia, como son: residuos domésticos,comerciales, industriales, nucleares, de construcción, hospitalarios o agrícolas, o en función de suspropiedades: tóxicos, reactivos, ácidos, inertes, volátiles, cancerígenos, etc. La definición legal deresiduo en Europa (Directiva 75/442/CEE) hace referencia a: Cualquier sustancia u objeto del cualsu poseedor se desprenda o que tenga la intención o la obligación de desprenderse. A pesar de loanterior, a los efectos de su gestión suele ser más frecuente distinguir en dos grandes apartados:residuos sólidos urbanos, RSU y residuos industriales.

Entre los residuos producidos por las actividades industriales se encuentran aquellos a los que hayque prestar una mayor atención, los residuos que anteriormente se denominaban residuos tóxicos ypeligrosos (RTP) y hoy se conocen simplemente como residuos peligrosos (RP).

Hasta muy recientemente, la gestión y la normativa aplicable a ambos tipos de residuos secontemplaba en documentos diferentes: una ley de Residuos Urbanos ( la Ley 42/1975 de 19 deNoviembre de Recogida y Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos) y otra referente a RTP (la Ley20/1986 Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos, de 14 de Mayo), pero, en fechas muy recientesse ha promulgado la Ley 10/1998, de 21 de Abril, de Residuos, que abandona la distinción de dostipos de residuos. Dicha Ley, que es consecuencia de la Directiva Comunitaria 91/156/CEE, suponela asunción por la Unión Europea y los países miembros de la moderna concepción de la política deresiduos, consistente en establecer una normativa común para todo tipo de residuos.

TEMA 17. Gestión de Residuos. Residuos Sólidos Urbanos Ciencia y Tecnología del Medio Ambiente

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2. GESTIÓN DE RESIDUOS

Hasta hace poco tiempo el término gestión de residuos se refería únicamente al depósito entierra (en superficie o bajo tierra) o al vertido a los cursos de agua, realizados con escaso o nulocontrol. Sin embargo, la eliminación incontrolada genera serios incidentes, agravados por lascrecientes cantidad y toxicidad de los residuos, con consecuencias para el medio ambiente y los seresvivos que, en muchos casos, son difícilmente reparables.

Una gestión eficiente de los residuos pasa hoy por encontrar alternativas al simple enterramiento delos mismos. La elección de dichas alternativas requiere un conocimiento previo y exhaustivo delresiduo, de sus características físicas, químicas y toxicológicas. La siguiente jerarquía muestra lasalternativas óptimas en una estrategia de gestión de residuos:

1. Reducción en origen2. Recuperación3. Tratamiento

4. Depósito

La Reducción en origen es el primer procedimiento de prevención de la contaminación. Cualquierprograma eficaz de gestión de residuos implica en primer lugar un estudio de las diferentes manerasde minimizar los residuos en su origen. No producir residuos o reducir su producción es claramenteuna actuación con sentido común para resolver el problema. La prevención puede suponer lamodificación de procesos, la sustitución de materiales peligrosos por otros más inocuos o lasustitución de un producto, en cuya elaboración se produce una gran cantidad de residuos peligrosos,por otro que no tiene esos inconvenientes.

Si la reducción no es posible, la segunda opción a emplear pasa por la Recuperación, reutilizacióno reciclado de los residuos. El Reciclado se basa en la recuperación de materiales o subproductosexistentes en los residuos para que, una vez reprocesados, puedan ser comercializados de nuevo yempleados como materias primas en el mismo o en otro proceso, pero dentro del mismo ciclo deproducción. La Reutilización implica la recuperación sin necesidad de un tratamiento. La reutilizaciónimplica usar un producto más de una vez en la misma o en distintas aplicaciones. El propio términoRecuperación, se emplean también para indicar un intercambio de subproductos que pueden serutilizados en otras instalaciones de la propia empresa o en otras industrias.

Por Tratamiento se entiende cualquier proceso físico, químico, biológico o térmico, capaz de destruir,eliminar el carácter tóxico o neutralizar a los residuos peligrosos. También se denominan a vecestratamientos los procesos que buscan una reducción de volumen de los residuos o unacondicionamiento de los mismos que permita la recuperación, el almacenamiento o el transporte(pretratamientos).

Desde el punto de vista legal el término gestión de residuos se refiere normalmente a operaciones derecogida, transporte, almacenamiento, eliminación y/o valorización. Eliminación es otro término quese refiere a procedimientos de gestión que no conllevan ningún aprovechamiento, ni de materiasprimas, ni de la energía, en caso contrario de trata de una Valorización.


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En caso de que la producción de residuos no pueda evitarse y de que las sustancias peligrosas nopuedan ser recicladas, tratadas o destruidas, al final, el Depósito o Vertedero es la última posibilidaden la jerarquía antes mencionada. Probablemente siempre será necesario algún tipo de enterramientode los residuos, a pesar de que esto deba de evitarse siempre que sea posible. La deposición odepósito final de los residuos, se refiere a su almacenamiento a largo plazo en un sitio del que no sevan a mover. Incluso en los más modernos y sofisticados vertederos de seguridad existe el riesgo deque algunas sustancias contenidas en los residuos depositados, puedan migrar, produciéndose fugasdesde la instalación hacia el medio ambiente. Por ello, deben de desarrollarse hasta donde sea posiblela reducción de residuos y las tecnologías de tratamiento de los mismos antes de recurrir a la opcióndel depósito.

Otras consideraciones a tener en cuenta sobre la gestión de residuos se refieren por ejemplo aconsideraciones económicas o sociales. El control de los residuos muchas veces supone un coste quelos productores son reacios a asumir. Por otra parte, la creación de instalaciones para el tratamientode residuos, frecuentemente, provoca fuertes rechazos en la sociedad.

2.1 Minimización de residuos

El término minimización de residuos se refiere a la aplicación de tecnologíasmedioambientales limpias para reducir la producción de residuos peligrosos hasta unos límitesalcanzables, antes de que sea necesario su tratamiento y disposición final. Aunque también recibeotros nombres como reducción de residuos o prevención de la polución, el término simplemente serefiere a una optimización del proceso de producción. Según la OCDE, la minimización comprendelos siguientes tres elementos, en orden de prioridad:

1. Prevención y/o reducción de la generación de residuos en origen2. Mejora en la calidad de los residuos, es decir reducción de su peligrosidad3. Fomento de la reutilización, el reciclado y la recuperación

La minimización abarca pues dos grandes apartados en la jerarquía de la gestión de residuos antesmencionada: La Reducción en origen y la Recuperación.

Reducción en origen

Un control adecuado de materias primas, productos intermedios y finales, y de corrientes residualesasociadas (Gestión de inventario), supone una importante técnica de reducción de residuos, ya queen muchos casos los residuos no son más que productos caducados o que no cumplenespecificaciones, materias primas innecesarias o contaminadas, residuos de fugas y escapes oproductos finales deteriorados. Entre otras medidas de control de inventario se encuentra la deconseguir que el departamento de compras adquiera sólo las cantidades necesarias de materiales, encontenedores de tamaño apropiado.

La reducción de volumen se refiere al uso de técnicas para separar residuos peligrosos y residuosrecuperables de una corriente residual total. Las técnicas disponibles van desde una simplesegregación de residuos en su fuente original, hasta complejas tecnologías de concentración. Laseparación de los residuos peligrosos de los que no lo son supone una reducción de volumen ynormalmente una considerable reducción de los gastos de gestión.


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La mejora en el proceso de producción suele suponer una significativa reducción en la generaciónde residuos (Modificación del proceso productivo). Las técnicas de reducción correspondientes a estacategoría pueden referirse a: una operación y mantenimiento mejorados, un cambio de materiales omodificaciones en los equipos. Las pérdidas de materiales se pueden reducir grandemente mediantemejoras en la operación de los procesos, en el mantenimiento de equipos y con un entrenamientoadicional de los empleados, con lo que muchas fugas, escapes y vertidos pueden ser evitados.

Muchas veces pueden reemplazarse productos químicos peligrosos por otros materiales menospeligrosos o no peligrosos. Los cambios pueden referirse a:

! Sustitución de combustibles como carbón o fueloil por gas natural! Sustitución de disolventes orgánicos en tintas y pinturas por agua! Sustitución de disolventes orgánicos clorados por otros no clorados

La generación de residuos puede reducirse mediante la instalación de equipos de proceso máseficientes o por modificación de los equipos existentes, que al procesar los materiales máseficazmente, reducen la producción de residuos. Adicionalmente, cuanto mejores sean los equiposmás se reduce el número de productos rechazados por no cumplir especificaciones.

En este apartado debe incluirse también la utilización de tecnologías más limpias, sin residuos o conmenos residuos, es decir aquellos procesos de fabricación en los que las materias primas y la energíase utilizan de la manera más racional e integrada en el ciclo productivo, de manera que el impactoambiental sea mínimo. La aplicación de nuevas tecnologías suele implicar cambios drásticos en losprocesos de producción, por lo que estas técnicas son más fácilmente aplicables en plantas nuevas.

Recuperación

La recuperación y el reciclaje de residuos son una alternativa de gestión de residuos que puede incidirefectivamente en los costes. Pueden eliminarse los costes debidos a la deposición de los residuos,reducir los costes de materias primas y además proporcionar algún ingreso por la venta de materialesresiduales. La recuperación de residuos puede realizarse dentro o fuera de la instalación productora.En muchos casos, los residuos deben de someterse a algún proceso de purificación (de tipo físico oquímico), antes de que puedan ser reutilizados.

En la mayoría de los casos el mejor sitio para recuperar residuos de procesos es en las propiasinstalaciones. Entre los residuos candidatos a esta modalidad de recuperación se encuentran p.e.materias primas contaminadas. Además, la recuperación de residuos dentro de la instalación reducela posibilidad de mezcla involuntaria de residuos, así como los riesgos derivados del manejo ytransporte.

La recuperación de residuos en una empresa suele implicar alguno de estos casos:

! Aprovechamiento los residuos como fuente de energía! Recuperación de componentes que pueden ser separados y utilizados en la propia empresao en otras instalaciones! Transferencia del residuo íntegro, cuando pueda ser utilizado directamente por otrasempresas (bolsa de intercambio de residuos/subproductos)


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3. RESIDUOS. PUNTO DE VISTA EUROPEO COMUNITARIO

Desde hace unos veinte años, la Comunidad Europea ha tratado de reducir la generación deresiduos y de mejorar su gestión, con resultados no del todo satisfactorios. En 1990 las dos vías degestión mayoritarias para los residuos eran el vertido (69%) y la incineración (18%). A pesar de losesperanzadores resultados obtenidos con respecto al reciclado de vidrio y papel, la producción deresiduos ha continuado creciendo de manera imparable.

De todas las opciones de tratamiento de residuos el vertido es la más barata y po ello la más utilizadaen los países desarrollados. De acuerdo con datos de 1995 el porcentaje de residuos destinados avertedero en diferentes países oscilaba entre el 100% de Grecia y el 12% de Suiza. La siguienteoperación de tratamiento era la incineración con valores que llegan hasta el 75% en Japón oLuxemburgo, mientras que países como Grecia, Irlanda o Portugal declaraban no utilizar en absolutodicha alternativa.

Para una mejor gestión de los residuos, los países comunitarios han adoptado unos principios clavecomunes:

1. Principio de reducción. Se tomarán medidas en origen para limitar la producción deresiduos.

2. Principio de responsabilidad, o el que contamina paga. El coste del tratamiento debe serasumido por el productor.

3. Principio de precaución, anticipándose a problemas potenciales.4. Principio de proximidad. Los residuos deben tratarse lo más cerca posible de la fuente.5. Principio de autosuficiencia. Se anima tanto a la Comunidad como a los países miembros

para que sean autosuficientes por lo que respecta a la gestión de los residuos en su propio territorio,sin tener que acudir a la exportación de residuos.

La estrategia europea para la gestión de los residuos tiene hoy las siguientes líneas maestras:

1. Prevención (Minimización)2. Recuperación de materiales3. Recuperación de energía3. Mejora de las condiciones de vertido4. Regulación del transporte de residuos

Para llevar a la práctica dicha estrategia, en el Quinto programa de Acción Comunitaria para el medioambiente se formulaban una serie de objetivos concretos, plasmados en diferentes DirectivasComunitarias, algunos de los cuales han resultado imposibles de cumplir. Así, a pesar del objetivode mantener la producción al nivel de 1985, desde dicho año hasta el año 2000 se ha producido uncrecimiento del 30%.

4. RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

Los asentamientos humanos siempre han sido una fuente de residuos, pero como ya se hamencionado anteriormente, el problema se ha agudizado en los últimos tiempos. Las causasprincipales de este fenómeno son: el rápido crecimiento demográfico, la concentración de la


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población en centros urbanos, un mayor nivel de vida y un estilo de vida consumista que implica lautilización de bienes materiales de rápido envejecimiento y el uso cada vez más generalizado deenvases sin retorno fabricados con materiales no biodegradables.

Los residuos sólidos urbanos se definen como aquellos producidos como consecuencia de lassiguientes actividades:

- Domiciliarias- Comerciales y de servicios- Limpieza viaria, zonas verdes y recreativas- Abandono de: animales muertos, muebles, enseres y vehículos- De construcción: residuos y escombros de obras menores y reparaciones domiciliarias

La Ley de Residuos 10/1998 se refiere a los residuos sólidos urbanos o municipales como aquellosgenerados como consecuencia de las actividades antes señaladas, siempre que no tengan lacalificación de peligrosos.

4.1 Producción, composición y tendencias

La producción de residuos de un país refleja el tamaño de la población, su nivel de desarrolloeconómico y la importancia de los distintos sectores (agricultura, industria, etc). Las estimacionesde producción y los datos sobre tendencias son fundamentales para una planificación eficiente yeconómica de la gestión de residuos a largo plazo, ya que dichas estimaciones sirven para determinarel tipo, tamaño y la ubicación de las instalaciones de tratamiento y disposición final. Para estimar lacantidad de residuos producidos y su composición se recurre a cuestionarios dirigidos a losproductores y al análisis directo de los residuos.

Los datos de producción de RSU varían con el paso del tiempo. En España, en los últimos años seha producido un ritmo de crecimiento de un 5-6% anual. En 1986 se producían es España 0,744kg/hab/día (en Andalucía 0,667), mientras que en 1991 la cifra era de 0,917 kg/hab/día (en Andalucía0,850). Una estimación para la producción de RSU en Andalucía en el año 2015, cifra el valor en1,82 kg/hab/día. La cantidad de residuos producidos por una comunidad y su composición dependede diversos factores como son:

- Zona de producción: rural, núcleo urbano, zona residencial o de servicios- Clima y estación del año: En verano hay más residuos de tipo orgánico y más inertes(escorias y cenizas) en invierno- Modo y nivel de vida de la población

Los RSU suelen ser materiales muy heterogéneos. Es frecuente englobar los distintos componentesen tres grandes grupos: Inertes, Fermentables y Combustibles. Como inertes se consideran metales,vidrio, restos de reparaciones domiciliarias, tierra, escorias y cenizas. Son fermentables los residuosorgánicos putrescibles (restos de comida, restos vegetales), mientras que combustibles son el papel,cartón, plásticos, maderas, textiles y otros varios. En España algo menos de un 50% de los RSU sonde naturaleza orgánica.

Para establecer el sistema de tratamiento más adecuado de los RSU es preciso conocer cuatrocaracterísticas básicas:


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1. Densidad. La densidad puede oscilar entre 100-400 kg/m3 (un valor típico puede estar en 200-300kg/m3). En zonas comerciales, donde predominan embalajes ligeros y voluminosos, suele ser baja.La densidad, sobre todo tras someter a compactación a los residuos, es útil para prever el volumende los mismos, una vez depositados en un vertedero.

2. La Humedad es una característica importante para ciertos tratamientos como son la incineracióno la transformación biológica de las materias fermentables (compostaje). En España la humedad sueleoscilar entre 40-50%, lo que depende fundamentalmente de la proporción de orgánicos fermentables,siendo máxima la humedad en residuos procedentes de mercados y mínima en los procedentes deáreas comerciales. Otro factor influyente es el clima.

3. El poder calorífico inferior (PCI). El PCI suele oscilar entre 1000-2000 kcal/kg y es el parámetromás importante cuando se trata de incinerar un RSU. El PCI suele ser alto en residuos que contienenpapel, cartón o plásticos, mientras que disminuye cuando es alto el contenido de materia orgánicafermentable y por tanto la humedad.

4. La relación C/N es un índice de gran importancia en los procesos de compostaje e indica lacapacidad mineralizadora del nitrógeno. El intervalo adecuado se sitúa entre 15 y 25, ya que paraotros valores la transformación es muy lenta.

Otra característica interesante de los RSU es la que se refiere al análisis elemental. El análisiselemental de un residuo implica normalmente, la determinación de los porcentajes en peso de C, H,O, N, S y, a veces, cuando se piensa en la posible incineración del residuo, se incluye ladeterminación de halógenos. El análisis elemental puede además servir para estimar el contenidoenergético de los RSU, cuando se emplean fórmulas para el poder calorífico, en función de losporcentajes elementales, como la fórmula de Dulong (en la que C, H, O y S se refiere a losrespectivos porcentajes en peso):

PCS (kcal/kg) = 78,49AC + 339,24A(H - 0,125AO) + 22,13AS

# Problema. A partir del siguiente análisis elemental (en base seca, libre de cenizas) correspondientea una muestra de RSU: 38,1% C, 7,7% H, 0,5% N, 0,1% S y resto oxígeno, determine: a) Podercalorífico superior PCS (en kcal/kg), de los residuos tal como se reciben, sabiendo que la humedady el contenido de cenizas de dicho residuo representan un 21% y un 5% respectivamente. (Debeutilizar la fórmula de Dulong). b) Calcule una fórmula empírica para dichos residuos.DATOS: C=12, H=1, O=16, N=14 y S=32 R. 2466 kcal/kg C1058H2567O1117N12S

# Problema. Calcule el poder calorífico inferior medio de los residuos urbanos, RSU, en un paíseuropeo, al que se refieren los datos de la siguiente Tabla:

Componente % enpeso

Poder calorífico inferior(MJ/kg)

Residuos 35 4,2


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Papel 30 15,2Cartón 5 26,2

Plásticos 6 32,7Otros combustibles 8 18,3

Vidrio 8 0,2Metales 4 0,7

No combustibles 4 0

A partir de dicha información determine la producción eléctrica (MW) de una incineradora conrecuperación de energía que quema dichos RSU, a una tasa de 20 t/h, suponiendo una eficiencia enla conversión de energía térmica a eléctrica del 35%. R. 21 MW

4.2 Gestión de RSU

La necesidad de gestionar los RSU adecuadamente es una consecuencia de los problemas quesuelen producirse cuando se abandonan o se gestionan mal. Algunos de estos problemas son:

Riesgos sanitarios: En las acumulaciones de basura suelen existir roedores e insectos, que son agentesportadores de enfermedades.

Contaminación ambiental: Deterioro del suelo y contaminación de las aguas subterráneas e inclusode las superficiales.

Malos olores: Olores molestos para las poblaciones, producidos por la fermentación de la materiaorgánica.

Riesgos de incendios: La mayoría por autoignición, provocada por las altas temperaturas que alcanzanlos montones de residuos en su interior al producirse la fermentación. También hay que contabilizarlos incendios provocados con objeto de disminuir el volumen de los RSU, ya que suelen producirhumos y un notable incremento de la contaminación atmosférica.

Alteración del paisaje: Impacto visual producido por papeles, plásticos, etc., en el entorno de losvertederos incontrolados.

La nueva Ley de Residuos 10/1998 adjudica a los Ayuntamientos competencias y responsabilidaden materia de gestión de RSU, desde su abandono por los productores (recogida y transporte) hastasu eliminación. Esto implica un conjunto de operaciones encaminadas a dar a los residuos producidosen la zona de influencia, el destino más adecuado desde el punto de vista ambiental y sanitario,teniendo en cuenta sus características, volumen, procedencia, coste del tratamiento, posibilidades derecuperación y directrices administrativas existentes.

La gestión comprende las siguientes fases: Pre-recogida, Recogida y Transporte, y Tratamiento.

4.3 Reciclado de RSU y Compostaje

Los residuos urbanos tienen una serie de componentes que pueden ser separados fácilmente


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en origen o en la planta de tratamiento. Una parte muy importante de los RSU la componen residuosde embalaje, papel y cartón, latas de bebida de aluminio, vidrio, plásticos, latas de acero deconservas, bidones de plástico o de metal, madera, tablas y otros contenedores empleados en lossectores comercial e industrial que son susceptibles de reciclado (la nueva Directiva de residuos deenvases y embalajes se plantea un objetivo de reciclado del 25-45% para el año 2001). En Andalucíase recogieron en 1996 uno 4 kg de vidrio por habitante.

El término compostaje se refiere a la transformación rápida, mediante una degradación aerobia, dela materia orgánica y gérmenes patógenos presentes en los residuos, en un producto apto para serusado como fertilizante, el compost, especialmente adecuado como corrector de suelos pobres enmateria orgánica. Los residuos que pueden ser sometidos a este proceso son sólidos agrícolas,urbanos o los de la industria alimentaria.

El vertedero es la opción de tratamiento de RSU más adecuada en la mayoría de los casos, por subajo coste, por la disponibilidad de vertederos y por su aplicabilidad a una amplia gama de residuos.Además en aquellos sitios en los que el gas del vertedero producido por la biodegradación naturalde los residuos puede ser utilizado para la recuperación de energía, el vertido resulta ser la una de lasmejores opciones desde el punto de vista ambiental. Sin embargo, la mayoría de los vertederosantiguos no están preparados para recoger el biogás y recuperar energía. Otra opción de gestión deRSU que contempla la recuperación de energía es la incineración.

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