CAMBIO DE RUTA PARA LOS RESIDUOS ORGÁNICOS

FACULTAD DE QUÍMICA, UNAM

Departamento de Ingeniería Química

Octubre 2012

UNAM

FACULTAD DE QUÍMICA

P. I.Q. Angulo Correa Víctor Manuel; M. en I. Gutiérrez Lara Ma. Rafaela; Dr. Durán Moreno Alfonso

¿Qué son los residuos sólidos urbanos?

Son los residuos generados en casa habitación y los que

provienen de cualquier otra actividad dentro de

establecimientos o en la vía pública con características

domiciliarias.

(LGPGIR, 2003)

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Residuos orgánicos

• Se considera residuo orgánico a todo aquel residuo sólido biodegradable. (LRSDF, 2003)

Los residuos orgánicos tienen distintas características dependiendo del clima, época del año y hábitos de los habitantes de la zona.

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(Rapport, Current Anaerobic Digestion Technologies Used for Treatment of Municipal solid Waste, 2008).

Problemática • Las ciudades siguen creciendo

y los sitios adecuados para disposición final de residuos tienen tiempo de vida limitado.

• El costo de transporte asociado a nuevos sitios se eleva.

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• Pese a la recolección diferenciada las alternativas de tratamiento siguen siendo limitadas.

Tiraderos de residuos sólidos a cielo abierto

Un tiradero a cielo abierto se considera como un sitio que por diversos motivos se convierte en un punto de acumulación de residuos sólidos.

• Por efecto de la lluvia los contaminantes presentes en los residuos se filtran al suelo y subsuelo inutilizándolo para actividad agrícola o doméstica.

• Inutiliza los residuos orgánicos para compostaje al estar mezclados con el resto de los residuos sólidos.

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Rellenos sanitarios

• Generan el 97.8% de las emisiones de metano de la ZMVM , con un potencial de calentamiento global 21 veces mayor que el dióxido de carbono.

• Inutiliza los residuos orgánicos para compostaje al estar mezclados con el resto de los residuos sólidos.

(GDF SMA, Inventario de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero, 2008) 7

Compostaje

• Existen nueve plantas de compostaje para la zona metropolitana del valle de México.

• Las instalaciones de compostaje actuales experimentan diversos problemas operativos.

• Se utiliza menos del 50 % de la capacidad instalada.

(Palacios, Tesis licenciatura, 2011)

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Manejo actual de los residuos sólidos en el D. F. (ton/d)

(GDF SMA, Inventario de residuos sólidos del Distrito Federal ,2010)

5,917

6,672

2,445

Residuos domiciliarios

Mercados, empresas,

establecimientos mercantiles,

industriales y de servicios

Estado de México y

particulares

Red de recolección, transporte y selección de

residuos sólidos

Recuperación de subproductos

Relleno sanitario “Bordo Poniente”

Planta de composta “Bordo

Poniente”

Plantas de composta

delegacionales

Pre-pepena (estimado)

12,020

127

9

538

474

7.7%

1%

91.3%

9

Generación de residuos orgánicos

• De las más de 12,500 toneladas de residuos sólidos generados en el Distrito Federal, el 40 % corresponde a residuos orgánicos.

(GDF SMA, Agenda Ambiental de la Ciudad de México, 2007)

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Objetivo

• Proponer un cambio en los procesos para disposición de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos.

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Cambio de ruta para los residuos orgánicos

Propuesta técnica para la valorización de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos

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Digestión Anaerobia

Compostaje

1 4 2

3

1. Separación en el origen

• Industrias, mercados y hogares pueden lograr en el corto plazo una adecuada separación de los residuos sólidos en orgánicos e inorgánicos.

• Actualmente existen varias rutas de recolección diferenciada.

(GDF SMA, Inventario de residuos sólidos del Distrito Federal, 2010)

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2. Recolección diferenciada de poda de parques y jardines

• Los residuos de poda tienen características muy distintas a los domiciliarios e industriales.

(GDF, Manual técnico para la Poda, Derribo y Trasplante de Árboles y Arbustos de la Ciudad de México, 2000)

(Rapport, 2008)

• La poda periódica de parques y jardines respalda la posibilidad de recolección diferenciada.

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3. Compostaje de residuos de poda de parques y jardines

• Es adecuado para tratar los residuos de poda de parques y jardines mediante compostaje.

• Esta fracción de los residuos orgánicos se degrada muy lentamente mediante digestión anaerobia debido a la presencia de ciertos compuestos como la lignina.

O2 CO2

Abono 15

4. Proceso de digestión anaerobia

• Este proceso consiste en la degradación de la materia orgánica mediante la acción de microorganismos en la ausencia de oxígeno en cuatro etapas principales.

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(Rapport, 2008)

Hidrogenotrófica

Materia orgánica compleja

Hidrólisis, Acidogénesis

Moléculas orgánicas solubles

Acetoclástica

Acetogénesis

CO2 , H2

Ácido acético

CH4 , CO2 Metanogénesis

Proceso de la Digestión Anaerobia

(Modificado de Hannes Partl, 2007)

Principales ventajas de utilizar el proceso de digestión anaerobia

• Reducir la cantidad de material que se dispone en el relleno sanitario.

• Estabilizar el material orgánico antes de su disposición en orden de reducir su futuro impacto ambiental en emisiones de aire y agua.

• Recuperación de energía.

(Rapport, Current Anaerobic Digestion Technologies Used for Treatment of Municipal solid Waste, 2008).

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Beneficio potencial del uso de la tecnología de digestión anaerobia: Rendimiento de

generación eléctrica

En un promedio estimado de distintas tecnologías en operación se obtiene un rendimiento de 243 kWh de electricidad por tonelada procesada.

(RW Beck, Anaerobic digestion Feasibility Study, 2004)

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Comparando con datos de operación del metro de la Ciudad de México, con el volumen de residuos orgánicos generados en el Distrito Federal podría abastecerse casi el 40% de la energía consumida por la red diariamente.

Conclusiones

• Es posible aumentar la vida útil de los rellenos sanitarios aprovechando la fracción orgánica de los residuos sólidos.

• Se puede obtener energía eléctrica de los residuos orgánicos, para incorporarla a las redes de suministro

• Alternativas como la digestión anaerobia permiten soluciones a largo plazo, que mitigan la problemática de los rellenos sanitarios.

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Conclusiones

• Un manejo integral de los residuos sólidos, como el que se propone, genera mejores condiciones de urbanización, lo que repercute en la calidad de vida de los habitantes de la región.

• El manejo de los residuos sólidos orgánicos mediante estas nuevas rutas permitirá aumentar la capacidad de tratamiento de la fracción inorgánica

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GRACIAS!!!

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FACULTAD DE QUÍMICA, UNAM DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA

Proyecto

GENERACIÓN DE UN SISTEMA PILOTO DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS

MUNICIPALES Facultad de Química; CONACYT

Dr. Durán Moreno Alfonso FQ, UNAM;

M. en I. Gutiérrez Lara Ma. Rafaela FQ, UNAM; P. I. Q. Angulo Correa Víctor Manuel FQ, UNAM

alfdur@unam.mx; rafaelag@unam.mx victor_angcorr@hotmail.com

Tel: (55) 56 22 52 93 y (55) 56 22 53 51