Las tecnologías ambientales actuales tienden a imitar la eficiencia de la naturaleza al utilizar a la basura como una materia prima para generar energía u otros satisfactores, minimizando así el gasto de energía y agua, así como la generación de contaminantes. Además, tales procesos deben de ser rentables.
No obstante, hasta hace poco tiempo, a pesar de que se contaba con el conocimiento técnico de procesos similares a los naturales, estos no se habían podido desarrollar para satisficer mercados masivos, dadas condicionantes reguladoras y de inversión en las técnicas y procesos comúnmente utilizadas como son el confinamiento de la basura, su incineración o su aplicación al mejoramiento de suelos. Estos últimos presentan serias desventajas además de su potencial tóxico a futuro, especialmente en lo que se refiere a la recuperación de la inversión de la sociedad:
Relleno sanitario. También conocido como depósito o vertedero controlado. Fue el primer tipo de tecnología que se utilizó, y todavía está en boga. Su popularidad se puede relacionar a dos factores principales: la recuperación de las inversiones realizadas en esta tecnología o proceso de confinamiento y el divorcio entre el mundo la investigación y el de las compañías constructoras.
A continuación se analizan las principales características y limitaciones de este proceso.
Ubicación. A pesar que la selección del sitio es vital para el éxito, en la mayoría de los casos no se selecciona una zona geográfica y geológicamente adecuada sino que, por razones económicas, se ubica en el tiradero en uso o en terrenos de bajo valor comercial, sin tomar en consideración condiciones de permeabilidad: tarde o temprano se presentan problemas de lixiviación de contaminantes al subsuelo y posiblemente a mantos de acuíferos.
Control del biogás. Debe contar con pozos de capitación del biogás y utilizarlo en cogeneración o quemarlo para que no contamine la atmósfera (es un gas tóxico, de olor desagradable) y también para evitar explosiones espontáneas y la combustión incontrolada del basurero.
Mantenimiento del vertedero. El control del proceso es crítico para asegurar un porcentaje aceptable de humificación (transformación del material biodegradable en fracción orgánica de suelo).
Composteo. Esta técnica, se basa en la descomposición microbiana de la basura biodegradable. A pesar del éxito inicial y de sus bondades para mejorar suelos, se está abandonando ya que:
Clasificación previa. Se requiere de una separación de la basura orgánica de la inorgánica. Es esencial que se tenga un estricto control de los residuos peligrosos pues su presencia evita el proceso de composteo. Además, el plástico disminuye la calidad de la composta y, sobre todo, su aceptación.
Fertilizante pobre. El valor nutritivo de la composta es baja y, a pesar de que es un excelente mejorador de la textura de los suelos, no es aceptado por jardineros y campesinos cuando observan que no da los resultados de los fertilizantes comerciales (aprox. 1.5% de N).
Condiciones estrictas de composteo. El control del proceso es vital, pues en caso de no alcanzarse la temperatura, los microorganismos pueden sobrevivir y causar enfermedades a usuarios o vecinos. La descomposición microbiana es un proceso difícil de controlar, que depende de la composición de los desechos y también de la temperatura. De la misma manera, el control de humedad resulta crítico, ya que en tiempos de lluvias y durante torrenciales, la baja de la temperatura del proceso microbiano destruye la generación de biogás.
Relleno sanitario complementario. Hay que contar con un vertedero adicional pues el porcentaje de rechazos puede ser muy alto, dependiendo del tipo de basura (12% de la fracción orgánica y 47.3% de la inorgánica, por ejemplo, en el vertedero de Madrid, España.)
Requiere de apoyo parcial económico. Debido al costo de transporte y del proceso, en la mayoría de los casos no es totalmente rentable y requiere de fondos municipales.
Incineración. Esta técnica se basa en la combustión de los desechos que se transforman gases en sólidos residuales (escorias y cenizas volátiles), y gases a altas temperaturas. El calor residual de los gases puede ser utilizado para cogeneración.
Equipo complejo. Es una tecnología muy cara ya que requiere de equipos muy costosos para asegurar que las emisiones de CO2, partículas sólidas, HCl y orgánicos policlorados, no excedan los niveles permitidos por la legislación ambiental. Así mismo, cuando la temperatura del proceso disminuye, dada la irregularidad del insumo, se emiten a la atmósfera metales y compuestos orgánicos[1].
Confinamiento. No hay información sobre la composición de las cenizas sólidos, pero los fabricantes recomiendan manejarlas como peligrosas y confinarlas.
Apoyo parcial económico. La rentabilidad económica es muy relativa, inclusive si se utiliza la incineración para cogeneración, pues se gasta una gran cantidad de energía para lograr una temperatura mínima de 1000 oC durante un tiempo determinado; y únicamente se utiliza el calor residual de los gases para producir vapor y posteriormente electricidad.
NOTAS 1.
I.3 generación termoquímica
En la búsqueda de soluciones limpias para el manejo de la basura, se ha utilizado la información existente sobre termoquímica para desarrollar una tecnología económicamente viable. Las principales bondades del sistema son:
- Es rentable.
- Minimiza el gasto de energía.
- No produce emisiones a la atmósfera por ser un circuito cerrado.
- No requiere de una separación previa de la basura. No obstante, es posible separar aquellos componentes que representen valor para la comunidad (papel, vidrio, etc.)
- Procesa basuras industriales de uso doméstico como son los plásticos, llantas, aceites y algunos otros residuos considerados peligrosos, previo análisis en laboratorio de la planta termoquímica.
- El volumen original se puede reducir hasta en un 90%, cuando se instrumenta un programa de reciclado.
- El proceso genera menor cantidad de cenizas que la incineración, y estas ultimas son inertes.
- Las cenizas se utilizan para fabricar ladrillos, bloques, o mejorador de arcillas, ya que los metales durante el proceso se transforman a especies muy estables.
Esta tecnología se basa en la transformación química de la basura a sustancias gaseosas, utilizando energía calorífera procedente de la combustión de la propia basura (temperatura). Durante el proceso se controla la cantidad de aire (condiciones oxireductoras), para que la basura reaccione y forme compuestos con alta energía interna, especialmente CH4 (combustible). Mediante un motor de combustión interna o una caldera, se genera energía eléctrica, además puede recuperarse calor y diversos subproductos como: amoniaco, nitrógeno, hidrógeno, etc.
Cuando hay llantas, se puede generar diesel, materiales asfálticos, etc.
Es una tecnología inteligente, cuyo principio es similar al que utiliza la naturaleza. Por ejemplo, cuando la energía solar es transformada a energía química por las plantas, la almacenan como azúcares que, al ser ingeridos por los organismos superiores, se transforma la energía en movimiento (energía cinética) y calor.
El gasificador termo generador puede procesar prácticamente cualquier tipo de sólido o suspensión que presenten un contenido calórico mínimo de 5,000 BTU/libras. Los desechos que han sido probados son los municipales, agrícolas, papel, madera y aserrín, lodos de plantas de tratamiento, llantas, partes automovilísticas no metálicas, pinturas, gasolinas, aceites, y hasta suelos contaminados con hidrocarburos.
La característica más relevante es que el gas producido con bajo contenido de BTU, puede ser operado como ya se comentó, con motores de combustión interna. El gasificador puede operar a presiones desde 500 libras/hora (aproximadamente 300 kWh) hasta 600 libras por hora (aproximadamente 2000 kWh), por lo que el proceso es rentable.
No emite gases a través de chimeneas como es el caso de los incineradores. Las emisiones resultantes del motor de combustión interna, turbinas o calentadores son significativamente menores que las de un motor automotriz, pues el termogás es un combustible limpio. Este proceso está sujeto a la normatividad de un motor de combustión interna .
Los desechos municipales sólidos (DMS), normalmente están compuestos por residuos residenciales, comerciales y de centros de servicio tales como hospitales y mercados. También, se debe considerar la posibilidad de que, ocasionalmente, se van a recibir algunos materiales procedentes de micro industrias. Para obtener una basura con mayor contenido calórico se separan los metales, componentes inorgánicos y residuos peligrosos como los acumuladores. Este hecho permite que los "pepenadores" puedan recuperar los materiales que tienen un valor comercial, como es el caso del vidrio, metales, papel, cartón, etc.
El material orgánico con alto contenido calórico se denomina "combustible derivado de desecho" (CDD). Contiene un valor calórico aproximado de 8,000 BTU/libra, y cuando se gasifica produce de 8 a 12% de cenizas, en comparación con la incineración en donde la cifra es de 15 a 20%. Las emisiones que resultan del motor de combustión interna, turbinas o calentadores son menores a las de una chimenea.
Se pueden adicionar al CDD otros residuos, como son las llantas, aserrín, y lodos de tratamiento del agua. Las llantas se pulverizan, para lo cual se les quita el cinturón metálico, reduciendo su tamaño a partículas de 5 cm. Los lodos de las plantas de tratamiento contienen un mínimo de 80% de humedad, por lo que es necesario secarlos hasta un 25% de humedad. La energía para estos procesos procede de la misma generación química.
Los metales presentes en este tipo de desechos se transforman a especies más estables que pueden ser encapsuladas mediante la fabricación de bloques, confinadas o transformadas a ladrillos mediante calor y presión.
Los desechos de madera procedentes de los aserraderos, carpinterías, construcciones, demoliciones, constituyen un excelente material para el proceso. Su contenido calórico es de 6,000 a 8,000 BTU/libra y genera solamente de 1 a 3% de cenizas. Conviene adicionar este tipo de desechos a los lodos de tratamiento de agua, para disminuir la humedad y aumentar el valor calórico.
Los desechos agropecuarios, también pueden utilizarse, aunque debe mezclarse con materiales de mayor contenido calórico para asegurar una eficiente operación del gasificador.
http://www.ecoportal.net/Temas_Especiales/Basura_-_Residuos/El_manejo_de_la_basura
WEN BOLGS....
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