Gestion de Residuos caso Caso municipio de Puebla

Instroducción

Teziutlán, Puebla es uno de los 217 municipios del Estado de Puebla, tiene una extensión territorial de 84.20km², las cifras del Comité Estatal de Información Estadística y Geográfica del Estado de Puebla señalan que en el municipio tiene una población de 92,246 personas, siendo el promedio 3.99 personas por hogar, la escolaridad promedio es de 8.51 años y el grado de marginación es bajo.

Problemática

En el estado de puebla 14 municipios generan el 54% de los RSU, entre ellos se encuentra el municipio de Teziutlán, en 2012, se inauguró un relleno sanitario en el municipio, sin embargo, para este año, el Regidor de Teziutlán Benigno Ramos, señalo en un diario llamado “Municipios” el pasado 26 de abril que “…que el relleno sanitario, en donde diariamente se depositan 90 toneladas de desechos, ya llegó a su máxima capacidad a tal grado que funciona como tiradero a cielo abierto y los lixiviados ya afectan los terrenos de cultivo…” (Municipios, 2016), el trabajo de caracterización, indica como problemas principales los siguientes:

Contaminación de ríos; Generación de malos olores; Acumulación de gases tóxicos y problemas de salud en la población.

 

Caracterización de los RS del municipio

Para realizar la caracterización de los RS, se tomó como base lo señalado en las normas oficiales:

·         NMX-AA-061-1985 (Muestreo de residuos sólidos municipales)

·         NMX-AA-015-1985 (Método de cuarteo de residuos sólidos municipales)

·         NMX-AA-019-1985 (Peso volumétrico de residuos sólidos municipales - ¨in situ¨)

·         NMX-AA-022-1985 (Selección y cuantificación de subproductos de residuos sólidos municipales)

El muestreo, se basó en las seis rutas de recogida de los RSU, haciendo una muestra (en este caso no se indica el procedimiento de muestreo)

El resultado de la producción per capta de las seis rutas indica que la máxima producción se da en la ruta 2 con 3.38 kg*habitante*día y la mínima es 1.87 kg*habitante*día, obteniendo una promedio de producción de 2.49 kg*habitante*día.

Por lo tanto y considerando el número de pobladores del municipio, la producción diaria de RSU, se puede calcular mediante la siguiente operación aritmética.

229,538.8 Kgs

Donde

Pt = producción total en el municipio en Kilos.

N = Número de Habitantes.

Pm = promedio de la producción per cápita en kilos.

El resultado equivale a casi 230 toneladas por día.

De los RSU, se indican los resultados porcentuales de 26 subproductos y uno correspondiente a “otros” estos se presentan en porcentajes, el análisis de la tabla nos indica que la columna “Total Rutas” es el promedio porcentual de las seis rutas en cada subproducto, los valores absolutos que se calculan para este trabajo arrojarían en base a esta tabla los siguientes Resultados:

	Orgánicos	Inorgánicos	Otros
%	33.92	62.97	3.11
TOTAL TON	77.86	144.54	7.14

De acuerdo a la NOM-AA-22-1985 identificación física de los residuos, donde se describe la forma de ir separando los subproductos que componen la basura, las características físicas, se clasifican los residuos en base a su vocación (Tabla 1), donde se incorporan criterios basados en la protección del ambiente, disminución del impacto ambiental siendo esta:

Tabla 1 Clasificación de los residuos sólidos en base a sus posibles usos

Reciclaje	Manufacturas	Composta	Recuperación de Energía	DISPOSICIÓN FINAL
Cartón Envases de cartón Lata Material ferroso Material no ferroso Papel bond y periódico Plástico de película Plástico rígido Vidrio de color Vidrio transparente	Loza y cerámica Material de construcción Papel bond Papel periódico Plástico de película Plástico rígido	Hueso Residuos alimenticios Residuos de jardinería	Algodón Cartón Cuero Envases de cartón Fibra dura vegetal Fibra sintética Hule Madera Pañal desechable Poliestireno expandido Poliuretano Trapo	Otros

Fuente: PACHECO YAÑEZ JOSE LUIS, 1994. REUSO DE RESIDUOS SOLIDOS. TESIS UNAM, FAC. DE INGENIERIA. MEXICO. (Pacheco, 1994)

Independientemente de la valoración de los RS, con la información de la tabla de porcentajes del trabajo que se está analizando y los datos que se aportan podemos inferir que de los RS caracterizados, el 33.92% pueden ser trasformados en composta estos es 77.86 toneladas; se pueden reciclar el 33.64% equivalente a 77.2 toneladas; procesar mediante recuperación energética el 29.33% que representan 67.3 toneladas, estas tres alternativas suman en total el 96.9% del total de RS que pueden ser revalorados y trasformados, quedando solo una fracción del 3.1% equivalente a 7.1 toneladas a gestionar bajo otros métodos que necesariamente no serían el relleno sanitario.

Tecnologías de tratamiento

La problemática que representan los RSU en el municipio, está relacionada con el número mayor cada vez mayor de personas que se integran a vivir en los centros urbanos aunado a los hábitos de consumo a consecuencia del desarrollo industrial que ha tenido el país, ocasionando una sobre producción de residuos sólidos y contaminantes que dañan el ambiente.

Los avances en el reciclaje y tratamiento de los contaminantes aun no es el adecuado, se carece de infraestructura, tecnología y, sobre todo, la aplicación de tratamientos adecuados de contaminantes, en México son escasos los resultados de éxito en los procesos de tratamiento, sin embargo, existen en cada estado y municipio, programas integrales de gestión de residuos sólidos cuya finalidad es lograr el propósito de “Basura Cero”, como una nueva forma de gestión de los RSU, con la idea de responsabilidad compartida entre los gobiernos estatales, gobiernos municipales, las empresas y la sociedad civil, centrando la solución del problema desde su origen, no sólo en el tratamiento de la basura para ser reciclada, sino también en la recuperación de la materia orgánica y un mejor diseño de los productos para mejorar su vida útil.

Existe actualmente gran cantidad de tipos de tratamientos de los RSU en lo que se refiere al tratamiento, la separación y aprovechamiento de diversos subproductos y a la disposición final de los residuos, siendo las más usadas en el país son los rellenos sanitarios, la incineración y el composteo, según datos de SEDESOL. (SEDESOL, 2006)

en el caso de los RSU del municipio de Teziutlán, los métodos de tratamiento responden al análisis de la información proporcionada en el caso para lo cual usaremos como criterio sus propiedades físicas o bien el propósito de tratamiento, considerando que el reciclaje, es de gran importancia en el tratamiento de los residuos, lo más comunes que pueden recuperarse son: el papel, cartón, plástico, vidrio, metales ferrosos, aluminio y otros metales residuales no ferrosos, en este caso el 33.64% equivalente a 77.2 toneladas están listos para ser reciclados según los datos de la caracterización.

Procesos Físicos

·         Separación (manual o mecanizada).

·         Separación magnética * Compactación.

Separación (manual o mecanizada).- este método es muy usada para la recuperación de papel, cartón, vidrio, metales y otros productos que son sujetos de comercialización, como materias primas para diversas industrias, la separación manual debe ser practicada en las fuentes generadoras, en los camiones recolectores de residuos sólidos como en los tiraderos de residuos sólidos, los casos de éxito documentados para la separación magnética a nivel industrial en la separar materiales ferrosos los encontramos en Mérida, Yucatán y en la Ciudad de México donde existen plantas procesadoras de residuos con separación mecanizada.

La obligación de los ciudadanos de separar las basura en tres tipos: sanitaria, orgánica e inorgánica, ha reportado avances en la capital del Estado de Yucatán reportando que del total de RSU que se generan menos del 65% se transporta de al relleno sanitario. (SEDUMA)

En el caso del municipio, es recomendable realizar el proceso de separación de origen y en los sitios de trasferencia, realizar la separación manual esto debido a que el 40% de los residuos pueden ser recuperados el 40% de los RSU.

Los procesos mecánicos que deben usarse en estos casos deben ser:

1.- Separación de Tamaño, se debe separar los materiales según sus características de forma y tamaño, normalmente mediante el uso de cribas.

2.- Los materiales separados se deberán reducir en tamaño, mediante la compactación usando:

1) Molinos de martillos, para la trituración de los RSU no seleccionados;

2) Trituradores cortantes, este proceso se realiza posterior a la separación manual.

No se prevé otro tipo de separación como la magnética para los residuos ferrosos debido a que esta es una fracción muy pequeña y los costos de inversión mayores a la recuperación.

Recuperación energética:

Para considerar a la basura como una fuente de energía, se deben tomar en cuenta dos aspectos básicos: la cantidad que se genera y su contenido energético, del análisis de la caracterización, determínanos que la fracción para recuperación energética es del 29.33% (67.3 toneladas), además de 33.92% (77.86 toneladas) correspondientes a residuos orgánicos, por lo tanto de la suma de estas dos fracciones representan el 63.25%, lo que da como resultado la posibilidad de establecer alguno de los dos procesos de conversión energética, ya sea de tipo biológico o térmico.

El municipio cuenta con un Relleno Sanitario, mismo que debe cumplir con lo establecido en la Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-083-SEMARNAT-2003, donde se indica que este debe estar formado por una trinchera natural o artificial que debe ser preparada mediante compactación, impermeabilización y nivelación, de tal manera que se puedan instalar los sistemas de drenaje, bombeo de lixiviados, extracción y captura de biogás, siendo este una mezcla de gases que contiene un 50% de metano, 45% de bióxido de carbono y en menores cantidades: oxígeno, nitrógeno, vapor de agua y ácido sulfhídrico, así como una gran variedad de gases en cantidades traza.

La tecnología de conversión a biogás proporcionaría un potencial estimado en 165 MW provenientes de la basura ya depositada en rellenos sanitarios, la tecnología de conversión parte de un proceso de tipo biológico, consistente en la digestión anaerobia, para descomponen de manera natural la parte orgánica de la basura en ausencia de aire, para lo cual es necesario contar con un tanque donde se acelera el proceso, ahí, mediante la mezcla de gases (biogás compuesto principal es el metano CH₄), y gas natural, este es conducido hacia la central eléctrica, compuesta generalmente por módulos de 1 MW de capacidad, a través de tuberías que son conectadas a sopladores que extraen el biogás de los pozos construidos en el relleno sanitario. (Saldaña Méndez, 2006)

Lo que requiere la instalación de reactores en condiciones controladas, para lograr mayor eficiencias en la producción de metano en el menor tiempo posible mediante:

Hidrólisis Proceso mediante el cual se rompen los enlaces moleculares de los residuos agregando reactivos que pueden ser ácidos, bases, o enzimas. Los productos de la molécula rota pueden ser inocuos o bien requieren ser tratados posteriormente y con más facilidad para reducir su toxicidad. Este método se utiliza para el tratamiento de residuos peligrosos.

Oxidación.- Esta tecnología está basada principalmente en el uso de agentes oxidantes tales como Peróxido de Hidrógeno, Ozono o Hipoclorito de Calcio para oxidar la materia orgánica. La oxidación con aire húmedo es un tratamiento que rompe enlaces presentes en los compuestos orgánicos e inorgánicos oxidables, se realiza a altas temperaturas con grandes presiones, desarrollado originalmente para tratar lodos residuales.

En México existe un caso exitoso de esta tecnología, situado en el municipio de Salinas Victoria, Nuevo León. Este proyecto se puso en operación en mayo de 2003, con una capacidad de generación inicial de 7.4 MW, en 2008 se amplió a 12.7 MW y actualmente se encuentra en proceso de una nueva ampliación a 16.9 MW, y se espera llegar a 25 ó 30 MW en los próximos años. (Dávila, 2009)

La energía que produce esta planta se suministra a los municipios de la zona metropolitana de Monterrey, para uso en alumbrado público, en el Sistema de Transporte Colectivo Monterrey, para el DIF de Nuevo León, las oficinas de Agua y Drenaje de Monterrey, así como para el Gobierno de Nuevo León.

Otra de las tecnologías de conversión que se presentan, con la salvedad de que requieren mayor inversión económica a cambio de mayores beneficios en la obtención de energía eléctrica es mediante la combustión limpia y controlada de los residuos.

En este caso el municipio genera más del 10% de plásticos tienen un mayor valor calórico que la mayoría de los componentes de los RSU, resultando ser un ingrediente vital en el proceso que transforma a los RSU en energía por su alto valor calorífico no sólo contribuye significativamente al proceso de recuperación energética sino que también reduce la necesidad de adicionales combustibles fósiles no renovables.

El potencial de recuperación energética de plásticos usados, particularmente en los RSU, es significativo.

Conclusiones

Teziutlán significa “Lugar junto al cerro lleno de granizo” ubicado en la Sierra Norte de Puebla, que a su vez es una sección de la Sierra Madre Oriental. La Sierra Norte o Sierra de Puebla está formada por sierras más o menos individuales, paralelas, comprimidas las unas a las otras y que suelen formar grandes o pequeñas altiplanicies intermontañas que aparecen frecuentemente escalonadas hacia la costa, separadas por los valles y que en Teziutlán están separadas por los ríos El Calvario, Xólolt y Xoloco, que son los ríos que bajan y desembocan al Golfo de México, estos datos nos permiten establecer que las tecnologías que se empleen deben estar ligadas al consumo del menos espacio posible o bien usar aquellos que están disponibles como lo es el relleno sanitario construido en 2012, sin detrimento de los recursos naturales existentes en la zona o alterar aquellos que por sus características sean vulnerables por la implementación de tecnologías para resolver los problemas de los RSU.

Convertir la basura municipal en fuente de energía es una concepción que enfrenta a la actual situación energética basada en el petróleo y sus derivados, lo que motiva a la especialistas en nuevas tecnologías a la búsqueda de fuentes alternas de energía que se caractericen por ser renovables, sustentables y compatibles con el medio ambiente, siendo los RSU de Teziutlan los que cumple con estos atributos, ya que por un lado se genera en cantidades suficientes y con el contenido energético necesario para su conversión a energía, al mismo tiempo de proteger al medio ambiente.

En este trabajo se indicaron básicamente dos procesos para convertir  la  basura  a  energía,  estos  son el biológico y el térmico. Las tecnologías derivadas de estos procesos fundamentalmente, los rellenos sanitarios con captura del biogás que genera para ser convertido a electricidad y calor, y la incineración en sus diferentes variantes, siendo  la  más  usada  la  de  calderas  de parrilla inclinada con tratamiento intensivo de los gases de combustión, también se analizaron los casos de éxito, encontrando en que se indica la capital del Estado de Nuevo León y que como modelo a seguir se ´puede implementar en el municipio de Teziutlán a la escala de producción requerida.