Generalidades, conceptos y origen de los residuos

El residuo y la importancia de su generación y distribución; se contextualizaran en el marco de los distintos vectores ambientales, enfatizándose, y tecnologías anticontaminantes, siempre se contabiliza una aumento de residuos. Es decir cuánto más se depura, mayor es el volumen de residuos generados.

El residuo generado por la producción de una tonelada de acero, pasta de papel o fibra artificial se ha reducido sustentablemente en los últimos años.

El avance tecnológico afortunadamente, en la gran mayoría de los casos, va a favor de una mayor eficiencia productiva e incluso los nuevos equipos y factorías.

Lo único que puede dar freno a esta dirección proviene de tres aspectos:

-la garantía sanitaria. En este sector no permite el uso de determinados subproductos recuperados

-sistemas productivos abastecedores y productores que generen basura con el cambio de producción

-controles destructivos para verificar la calidad

MEDIO AMBIENTALES

El medio ambiente se puede definir como el conjunto de sistemas físico y biológicos que aparecen como resultado de la interacción del hombre moderno con el habitad que lo rodea.

Le complejidad y alcance del valor asociado con el medio ambiente se requiere de un análisis multidisciplinario, que contemple las facetas sociedad/medio

Tomado como punto de partida la reciente historia contemporánea, dicha relación persona/medio. El último siglo de la humanidad ha conseguido un indudable nivel de bienestar a base de una potente industrialización, que ha desplazado a gran parte de la población hacia las ciudades. Hay tres factores importantes los cuales han alterado profundamente la sociedad/medio:

-Demografía

-Densidad de población

-industrialización

Los vectores contaminantes

Los diferentes impactos ambientales, es decir los posibles efectos negativos que se producen al medio ocasionados por materia prima, energía o emisiones, a esto se la estructurado en varios factores los cuales se le puede llamar “vectores contaminantes“

Aire: la calidad del aire es básico para la evaluación de la vida, en el término aire se engloba todos los contaminantes que se emanan ya sea de tráfico, la generación de electricidad, la industria etc.,

Agua: la contaminación de agua puede tener un origen difuso, o bien proviene de los vertidos de aguas residuales

Residuos: actúan como vectores de todo tipo, siendo el ultimo eslabón de cualquier actividad, ya sea doméstica, industrial, agrícola etc.

Utilización de la energía: el nivel de desarrollo de un país es generalmente función de este parámetro, puesto que la energía interviene en la inmensa mayoría de procesos de fabricación, transporte climatización, etc.

Un estudio llevado a cabo por el banco mundial presenta como resultado que la mala gestión ambiental derivada de prácticas ilegales u corrupción es los aspectos de manejo forestal y biodiversidad provoca daño económico mundial cercano a las 30000 millones de dólares.

Introducción a la contaminación atmosférica

La atmosfera es un espacio ambiental muy extenso y constituye el destino de la mayor parte de los contaminantes que arroja el hombre.

Se puede decir como la contaminación atmosférica como presencia en el aire de sustancias, o formas de energía, que impliquen riesgo, daño o molestia grave para personas.

Emisión o inmisión

En términos muy sencillos no puede definirse como la cantidad de contaminantes que un foco fijo, una chimenea, o un automóvil puede lanzar a la atmosfera.

La inmisión puede definirse como el defecto que produce sobre las personas las dispersiones atmosféricas de las emisiones.

Los contaminantes atmosféricos

Una breve referencia a los principales grupos de contaminación atmosféricos comprendería:

-dióxido de carbono

-óxidos de azufre

-monóxido de carbono

-Óxidos de nitrógeno

-sulfuro de nitrógeno

-metano

-ozono

-hidrocarburos

-partículas

-humos (el color dl humo está en relación con la cantidad y cualidad de contaminantes)

Otros contaminantes presentes en el aire son los metales, aunque la cantidad siempre suele ser pequeña, sus efectos son muy tóxicos. Algunos de ellos proceden de actividades industriales, tráfico de la minería, de la incineración de residuos, etc. Cabe resaltar algunos:

-mercurio

-arsénico

-plomo

-cadmio

-níquel

-cromo

El EPER (registro inventario europeo de emisiones contaminantes)

La intención del EPER es que la propia población, que podrá realizar consultas por cada sector industrial, por sustancia emitida y localización geográfica, puede ejercer una cierta presión sobre las industrias más contaminantes para que implementen medidas de reducción y minimización de la contaminación con el objetivo de proteger el medio ambiente.

El EPER solo afecta a las siguientes actividades:

1. Industrias energéticas: instalaciones de combustión mayores de 50MW2. Producción y trasformación de metales: industrias de metal e instalaciones de

calcinación3. Industria de trasformación de minerales: instalaciones de fabricación de cemento,

materiales minerales o productos cerámicos4. Industria química: fabricación de productos organismo e inorgánicos 5. Gestión de residuos: instalaciones para la valorización y eliminación de residuos 6. Fabricación de materias de papel a partir de una madera o de otros materiales fibrosos7. Curtido de cueros 8. Tratamiento previo de fibras o productos textiles 9. Industrias agroalimentarias y explotaciones ganaderas10. Tratamiento de superficie de materiales de objetos o productos disolventes orgánicos 11. Fabricación de carbono y grafito

Impactos atmosféricos y efectos colaterales

Se considera un impacto de tipo global cuando su efecto se extiende a grandes distancias, alejado del foco de emisión.Los impactos regionales y locales estan localizados cerca de las fuentes de emisión, afectando indistintamente a aire, agua y suelos a causa de la presencia de sustancias contaminantes en estos tres medios.Existen diversas actividades humanas que contribuyen al calentamiento global al emitir grandes cantidades de CO2. entre ellas cabe destacar el uso de energía eléctrica y térmica, y el transporte.

Contaminación de aguas En la tierra habitan actualmente unos 6000 millones de personas, de las cuales, cerca del 20% viven en 50 países que contienen graves insuficiencias de este vital líquido.Además de los problemas de cantidad hay que añadir los referentes a su calidad, especialmente en los aspectos microbiológicos.

Consumo de agua per cápita

La organización mundial de la salud considera que la cantidad adecuada de agua para el consumo humano es de 50 L/hab-dia. A estas cantidades debe sumarse al aporte necesario para la agricultura, la industria y por supuesto, la conservación de los ecosistemas acuáticos, fluviales y en general, dependientes del agua dulce.Mundialmente se extraen en la actualidad unos 3600 km3 de agua dulce para la actividad humana es decir, 1600 L/hab-dia, de los cuales aproximadamente la mitad no se consumen y de la otra mitad para el mundo más industrializado.

El ciclo del agua Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) además de cumplir con su objetivo básico de obtener agua de calidad idónea para su vertido, actúan en la práctica como grandes fábricas de fangos residuales.En los tratados sobre depuración de aguas contaminadas se suele distinguir entre:-Aguas residuales urbanas-Aguas residuales industriales -Las aguas y lixiviados de residuos solidos

Tratamientos de fango EDAR

Tratamiento de fangos: los fangos resultado último de la depuración de las aguas ya sea de proceso primario como secundario. El tratamiento general de los fangos se divide en:Espesamiento, que es la operación que tiene lugar en los decantadores-espesadores.La operación siguiente es la deshidratación y su objetivo es aumentar el contenido en solidos hasta un valor medio del 25%.

Según datos proporcionados por la AC la generación de fangos prevista para el 2005 será de 15000 t(MS).La estabilización es una operación que se realiza para eliminar la posible actividad bioquímica remanente en el fango.

En la UE la vía en el tratamiento de fangos de EDAR muestra claramente la tendencia al incremento de la valorización energética.

La reutilización del agua residual

La reutilización de agua en particular procedentes del terciario de depuradas urbanas representa una aplicación que se ira imponiendo debido al incremento del consumo por una parte y al progresivo agotamiento de las fuentes de abastecimiento por otra.La reutilización de las aguas es una opción sanitariamente complicada pero necesaria en la mayoría de los países. La elección de realización debe hacerse conjuntamente con la selección de los procesos de tratamiento del agua residual.

En la mayoría de los casos el agua después de ser sometida a un tratamiento en una EDAR bilógica convencional, se procede a un tratamiento terciario. Esta agua regenerada, en función del nivel de depuración, puede ser nuevamente aplicada para:-agricultura-campos de golf-riego de parques, jardines, cisternas para la extinción de incendios- balsas de recarga de acuíferos o su infiltración directa en el subsuelo para este mismo fin-Actividades industriales: procesos industriales como refrigeración, limpieza.

Generación de residuos En el capo de la generación de residuos es importante resaltar lo que acontece con los RSU y los RIP’s (residuos tóxicos y peligrosos)Es evidente que para prevenir el colapso de los medios de producción y del propio planeta, no se puede perseguir con este ritmo de generación de residuos, debiendo reducir su generación, o en último caso, mitigarla mediante el fenómeno de la reutilización y del reciclaje.

La jerarquización en la gestión de residuos

La generación de residuos es tan elevada que las autoridades ambientales han tenido que fijar, un orden en la gestión de los mismos ya sean industriales, mineros o RSU, que esencialmente consiste en tres fases:Minimización: a estos nuevos procesos, que generan menos residuos y consumen menos energía, están dirigidas a la BAT`s.

Valorización: usando cualquier tipo de tecnología que permita volver a emplear el residuo

Tratamiento: o disposición final en vertederos. Ya sea directamente o previo pre tratamiento.

La reutilización consiste en recoger los materiales e introducirlos de nuevo en los procesos de producción y consumo, en lugar de destinar estas sustancias a las corrientes de residuos.El mismo concepto se aplica a reciclaje, aunque este concepto implica separación y tratamiento de materiales.

Noción de residuo cero La ecología es una disciplina que intenta reproducir en los ciclos industriales lo que la naturaleza realiza en los ecosistemas naturales.

RSU un experiencia global de residuo cero

En el caso de la RSU en los últimos años se han venido desarrollando programas municipales tendentes a reducir la cantidad de RSU.Algunos ejemplos se citan siguientemente:

-Toronto, Canadá redujo en un 30% la cantidad de basura para enterrar.-En el 2001 Nueva Zelanda se convirtió en primer país regido por un programa de basura cero-Seattle, Washington, Estados Unidos, propuso reducir un 75% la basura para el 2010

Los límites de reciclaje

El reciclaje de materiales, como cualquier otra actividad, tiene límites técnicos. Al margen de estos, existen unos límites económicos que, habitualmente obedecen a otras razones o intereses difíciles de concretar.

Límites impuestos por la cantidad de contaminantes

Los compuestos y elementos contaminantes, en mayor o menor cantidad siempre están presentes en las materias primas y obviamente, en lo residuos.La posibilidad del reciclaje suele ser una función de la naturaleza del contaminante y del material que se desee obtener. Unos ejemplos ayudaran a clarificar os conceptos:

Papel: si este papel vuelve a procesarse para convertirse en papel prensa, no existirá, en la práctica, ningún peligro por la presencia del metal

Vidrio: los contaminantes, óxidos de metales pesados, permanecerán en la estructura del vidrio sin ninguna posibilidad de salir al exterior por más veces que se recicle.

Composites

Se llaman así a los materiales compuestos de dos o más elementos. Cada elemento confiere una característica especial y el conjunto permite la confección de una forma geométrica especial.La parte negativa de estos materiales compuestos surge a la hora del reciclaje. Es decir, de qué manera se separan y recuperan los diversos componentes o, bien como se reciclan sin separar.

La clasificación más usual de los materiales distingue los metales y sus aleaciones, los polímeros orgánicos y las cerámicas y vidrios.

Metales y aleaciones

Los metales se basan en red cristalina de un elemento metálico, en la cual pueden mezclarse cantidades variables de uno o más metales diferentes u otros compuestos.

Las propiedades más destacadas de estos materiales son: densidad relativamente elevada, resistencia mecánica alta, rigidez elevada, buena ductivilidad y estabilidad química frente a agentes agresores.

Los materiales orgánicos

Los polímeros se basan en macro moléculas orgánicas resultado de la polimerización de uno o más monómeros.Desde el punto de vista de los materiales el polímero tiene limitadas aplicaciones prácticas e industriales puestos que carecen de resistencia macanica y poca estabilidad.Los enlaces que configuran las macromoléculas son de tipo covalente, lo que no facilita la conductividad eléctrica ni térmica. Los materiales basados en polímeros incluyen los plásticos, los elastómeros y muchos componentes de los materiales compuestos.Las propiedades generales más destacadas son: densidad baja, rigidez baja o muy baja, buena ductilidad, conductividad eléctrica y térmica.

Cerámicas y vidrios

Las cerámicas se basan en compuestos químicos de composición fija, formados por óxidos metálicos y no metales. Tiene una gran variedad de composiciones químicas que se refleja en una gran diversidad de estructuras cristalinas.Las propiedades más destacadas son densidad relativamente baja, resistencia mecánica moderadamente elevada, rigidez muy elevada, gran fragilidad, conductibilidad eléctrica térmica y estabilidad química muy elevada.

Los superconductores

Se denominan así aquellos materiales que al pasar la electricidad a través de ellos no se calienta por efecto joule. El conductor eléctrico industrial por excelencia es el cobre.Los cables superconductores se caracteriza por su elevadísima densidad de corriente y mínimas perdidas.Desde el punto ambiental su empleo supone un gran ahorro de energía y un ahorro de materiales.

Los nanos materiales

Los nano materiales son aquellos materiales cuyos cristales se miden en nanómetros (10-9 metros) y deben ser menores de 100mm.Los materiales metálicos y cerámicos son generalmente poli cristalinos, el cambio de escala de micrómetros a nano altera una serie de propiedades físicas (básicamente debido a que el aumento de la superficie especifica derivada de la reducción de tamaño, provoca la presencia de mayor cantidad de átomos en la superficie que en el interior del cuerpo.

El verdadero nacimiento de la nano ciencia y la nanotecnología se produce con la invención de microscopio de efecto túnel en 1981 por Bining y Rohrer.

En la actualidad, las principales aplicaciones de la nano ciencia se encuentran en:

Instrumentación: nuevas generaciones de microscopios

Ciencia de los materiales: esencialmente en el reforzamiento de los materiales

Electrónica: los nanotubos de carbono en realidad variedades alotrópicas del carbono como el grafito o el diamante, parecen ser el futuro de la electrónica

Ciencia de la vida: la nano ciencia tendrá un gran impacto en la medicina, sistemas diagnósticos, detección precoz de enfermedades, ingeniería de transportes de fármacos en nano partículas.

Construcción: hormigones reforzados, cementos de nuevas propiedades, asfaltos más duraderos, nuevos tratamientos a la corrosión etc.

Metalurgia: revestimientos de gran resistencia y flexibilidad mejorada tejidos

Textil: anti manchas, antiarrugas, aislantes etc.

Los organismos modificados genéticamente (OMG)

La OMG se debe diferenciar de acuerdo con las formas de conseguirlos:

Modificación de gen o genes existentes, tal sería el caso de suprimir el gen responsable de la aparición de cuernos en el ganado vacuno o el gen que regula el ablandamiento de los tomates.Los últimos avances en ingeniería genética han llevado a los científicos a conocer el mapa genético de las plantas y poder así incidir sus características.Las diferentes opciones de la nueva tecnología se usan profusamente y puede dar lugar a confusiones, por ello es conveniente aclara las definiciones básicas:

-La biotecnología está definida por la OCDE desde 1982 como la aplicación de organismos, sistemas y procesos biológicos a la producción de bienes y vienes en beneficio del hombre

-La ingeniería genética Es el conjunto de técnicas que permiten modificar el genoma de los seres vivos

Noción de ecología industrial

La ecología industria definida como la reproducción industrial de los procesos de la naturaleza, proporciona a los científicos grandes fuentes de investigación