República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular en Educación Superior
Universidad Bolivariana de Venezuela
Dirección General Académica
Apuntes
Gestión de los residuos sólidos y las aguas residuales
Febrero, 2009
INTRODUCCIÓN
Los desechos sólidos y las aguas residuales son sin duda alguna los principales problemas ambientales que tiene que enfrentar la sociedad moderna, el aumento exponencial en las tesas de generación de desechos sólidos y producción de aguas residuales superan en varios ordenes de magnitud la capacidad de procesamiento y genera costos astronómicos que pocos gobiernos o países pueden cubrir satisfactoriamente. Estas deficiencias están generando grandes daños ambientales expresados como: destrucción de habitas terrestres, contaminación de ecosistemas acuáticos y generación de enormes cantidades de gases de efecto invernadero con su consecuente potenciación del calentamiento del planeta.
En los países en desarrollo los problemas con la recolección, disposición de desechos sólidos y la falta de tratamiento de aguas residuales (que en promedio en América Latina apenas alcanza a 70% de los hogares) constituyen no solo los principales problemas ambientales, sino también la causa de muchísimos problemas sanitarios que incrementan las tasa de morbilidad y mortalidad de la población.
En el caso particular de la República Bolivariana de Venezuela estos problemas son responsables de una de las primeras preocupaciones de las comunidades, los diagnósticos que realizan los estudiantes Gestión Ambiental de la Universidad Bolivariana de Venezuela así lo revelan, por lo que se hace indispensable para la formación de nuestros estudiantes poner especial atención a los temas relacionados con estos problemas, claro sin llegar a desvirtuar la formación integral de nuestros estudiantes convirtiéndolos en especialistas o ingenieros en desechos sólidos y aguas residuales.
El Objetivo principal de estos apuntes es dar información relevante y pertinente que debe conocer un Gestor Ambiental para acometer mejor su trabajo junto a las comunidades en la orientación de la elaboración de un plan de Gestión Ambiental Comunitario, que aborde el papel protagónico que tienen los individuos y colectivos en la solución definitiva y sostenible de estos problemas.
Para finalizar es importante mencionar que el propósito de estas páginas no es servir de guía de estudios, sino facilitar a los estudiantes información actualizada que los oriente en sus investigaciones y diagnósticos, permitiéndoles de manera rápida y sencilla estimar situaciones partiendo de los datos mas comunes de que pueden disponer en el censo y diagnóstico comunitario.
APUNTES PARA LA GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS Y AGUAS RESIDUALES
GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS
Se considera residuo sólido todo bien cuyo valor o utilidad para el usuario a cesado y por lo tanto es descartado.
Pasos que integran la Gestión de Residuos Sólidos
1) Generación : es importante calcular y conocer la tasa de generación medida en Kg. Por Habitantes por día
Esta tasa depende de:
a) Capacidad económica de la población
b) Cultura y educación ambiental
c) Tiempo de vida útil de los bienes de consumo
d) Legislación sobre (generación de residuos sólidos, empaquetado)
2) Procesamiento de origen. Ya que en Venezuela no existen Plantas de tratamiento de residuos sólidos donde estos se separen para su reciclaje, todo el procesamiento que se realiza es en el origen, según la ONG VITALIS las estadísticas de reciclaje para Venezuela son:
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Tipo de desecho
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Porcentaje reciclado
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Cantidad producida TM/dia
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Cantidad Reciclada TM /dia
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Aluminio
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95%
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446
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423
|
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Hierro
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90%
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706
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636
|
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Vidrio
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30%
|
1376
|
412,8
|
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Papel y Cartón
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25%
|
4668
|
1167
|
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Plásticos
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20%
|
2083
|
416,6
|
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Materia Orgánica
|
3%
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6453
|
193,5
|
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Total
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17,46
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18600
|
3249
|
3) Recolección
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Año
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Toneladas recolectadas
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Porcentaje
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1994
|
3264860
|
77
|
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1995
|
3537621
|
82
|
|
1996
|
3578588
|
81
|
|
1997
|
3959945
|
88
|
|
1998
|
4347505
|
91
|
|
1999
|
4706991
|
96
|
|
2000
|
4355298
|
88
|
|
2001
|
4359975
|
85
|
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2002
|
4714171
|
83
|
|
2003
|
4883122
|
84
|
|
2004
|
5068016
|
85
|
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2005
|
4916328
|
81
|
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2006
|
5867586
|
93
|
3.1) Un Vehículo compactador de basura tiene capacidad para cargar 15m3
3.2) La densidad de residuo en el vehículo compactador es de 297Kg/ m3
3.3)Un Vehículo compactador puede transportar aprox. 4.455 Kg de desechos sólidos.
4) Vertido Final
4.1) Vertedero: Esta es la situación mas generalizada en el país, en un vertedero los desechos se disponen sin ningún tratamiento previo o con poco o ningún tratamiento posterior, a lo sumo los residuos se disponen en capas intercaladas con capas de tierra. En el caso de Nueva Esparta El vertedero del Piache esta en esta última categoría, para el año 2006 se reporto que fueron depositados 330 Tm/dia , los cuales solo se organizaron en capa, por esta razón, con alta frecuencia el vertedero sufre de incendios incontrolables que causan efectos contaminantes atroces en las populosas comunidades vecinas. Existe otro vertedero en la Península de Macanao en terrenos aledaños a la población del Horcón ocupando los espacios de una salineta aledaña e a la costa, este vertedero ocupa unas 35 hectáreas, donde se encuentran depositadas aproximadamente TM de desechos sólidos sin ningún tipo de tratamiento y sometidos a frecuentes quemas.
Problemas:
a) Contaminación de suelos, acuíferos (Por precolación de lixiviados), contaminación del aire (continua incineración intencional o espontánea).
b) Destrucción del Hábitat.
c) Proliferación de plagas, moscas, roedores.Etc., que trasmiten enfermedades a las personas y demás seres vivos.
d) Contaminación visual, destruye la belleza escénica del lugar y áreas aledañas.
4.2) Plantas de tratamiento Pueden separar eficientemente entre el 40% y 60% de los residuos sólidos
1) Los residuos son pasados por gigantescos imanes que atrapan todos los desechos ferrosos.
2) Los desechos son pasados por una correa vibratoria inclinada que separa las partículas por peso y tamaño
3) Los residuos son pasados por inmensos ventiladores que separan componentes más livianos ( papel, cartón,, plásticos.
4) Los residuos paran por enormes electroimanes que separan elementos metálicos aluminio etc.,
5) Los residuos pasan por una correa donde un grupo de personas separa desechos por tipo (metal, plástico, vidrio.
6) Los residuos orgánicos son incinerados en hornos pirolíticos.
7) Los restos que no pudieron separarse son trasportados hasta un relleno sanitario.
4.3) Rellenos sanitarios: es el sistema de vertido final mas utilizado consiste de una instalación debidamente preparada para depositar desechos sólidos, organizados en estratos con previsión para la captura de lixiviados y la ventilación de gases inflamables.
Elementos que integran un relleno Sanitario
1)Terrazas de deposito: el terreno generalmente presenta pendiente y es de forma de anfiteatro los desechos sólidos son depositados en terrazas que a medida que se van llenando se clausuran y se continua con la siguiente.
2) Malla geotextil impermeable: es una maya especial impermeable que no permite la precolación al suelo de los lixiviados cubre el fondo de las terrazas y generalmente se acompaña con una capa de arcillas muy finas (también impermeables).
3)Tubería para la captura de gases (Metano): sistema de tuberías perforadas que permiten ventilar las terrazas del gas que se genera por la descomposición de los desechos orgánicos.
4) Planta de procesamiento de Metano: Algunos rellenos sanitarios además de atrapar y ventilar el gas Metano lo procesa y transforman en combustible para la generación de energía eléctrica.
5) Tanque de lixiviados: estructura resistente e impermeable donde se capturan los lixiviados generados por la descomposición de los desechos orgánicos.
Los rellenos sanitarios tienen múltiples características dependiendo esencialmente de la topografía del terreno, tipo de suelo, sistema de escorrentía, sin embargo, en general los elementos antes señalados son comunes en todos los casos.
La extensión y costos de construcción y operación dependerán de la población que se quiera servir y la vida útil que se planifique para el relleno, generalmente están entre los 15 y 20 años, para el año 2007 en el país se estaba realizando una inversión de 44.6000 millones de Bolívares en la construcción de 39 rellenos sanitarios lo que nos promedia alrededor de unos 12 millones de BsF por relleno sanitario que puede alcanzar una extensión de 35 a 40 hectáreas y dar servicio a unas 200.000 personas con una capacidad de 125 a 130 TM de basura por día.
Esquema de un relleno sanitario
4.4) Nuevas tecnologías (Plasmagasificación)
¿Qué es la gasificación de plasma? La gasificación de plasma es una nueva recogida de basuras solución usando la tecnología de plasma. Este proceso de recogida de basuras es autónomo y convierte la basura en electricidad. Aunque la tecnología de plasma ha sido de alrededor de los años, su aplicación a la recogida de basuras nunca fue considerado seriamente, porque el enfoque convencional de utilizar los vertederos era menos costoso (incluso con tasas de depósito y los gastos de transporte). No fue sino hasta hace poco - con los escasos vertederos en la oferta y con los gastos de combustible en un constante aumento - que plasma el proceso de gasificación ha merecido la consideración más profunda.
Tecnología de Plasma
Los fundamentos de la tecnología de plasma son sencillos. Una alta tensión actual se pasa entre dos electrodos para crear una alta intensidad de arco, lo que a su vez rips electrones desde el aire y convierte el gas en plasma o un campo de la intensa y energía radiante.
Este es el proceso detrás de fluorescentes y de neón donde la iluminación de bajo voltaje de electricidad que pasa entre los electrodos en un tubo de vidrio sellado que contiene un gas inerte excita los electrones en el gas. Las emisiones del gas y la energía radiante de arco eléctrico de soldadura o de corte, lo que la electricidad que pasa entre los electrodos de plasma crea que puede fundir el metal.
La gasificación de plasma
En primer lugar, se alimenta de basura en una barrena, una máquina que tiras en trozos más pequeños. Estos se incorporan después en una cámara de plasma - un recipiente cerrado, de acero inoxidable buque lleno de nitrógeno, ya sea ordinario o aéreo. A 650 voltios de corriente eléctrica se pasa entre dos electrodos, lo que rips electrones desde el aire y crea plasma.
Un flujo constante de electricidad a través del plasma mantiene un campo de energía muy intensa lo suficientemente poderoso para desintegrar el desmenuzado de basura en los elementos que lo componen. Los subproductos son un vidrio-como la sustancia utilizada como materia prima para la alta resistencia del asfalto o del hogar azulejos y "gas de síntesis".
Gas de síntesis es la mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono y que pueden convertirse en combustibles como el hidrógeno, gas natural o etanol. Gas de síntesis (que deja el convertidor a una temperatura de alrededor de 2200 grados Fahrenheit) es alimentado en un sistema de refrigeración que genera vapor. Este vapor se utiliza para impulsar las turbinas que producen electricidad - una parte de los cuales se utiliza para el convertidor de energía, mientras que el resto se pueden utilizar para la planta de calefacción eléctrica o necesidades, o se venden de nuevo en la utilidad de la red.
Por lo tanto, aparte de la primera fuente de alimentación de la comunidad de la red eléctrica, toda la máquina puede producir la electricidad que necesita para las operaciones. También produce materiales que se pueden vender para uso comercial así, en algún momento, la gasificación de plasma sistema generará beneficios para sus usuarios.
Las actuales y futuras aplicaciones
Las ventajas del sistema son evidentes. Es autónomo después de que la primera carga eléctrica se utiliza, es el medio ambiente, y produce materiales que tienen aplicaciones comerciales o el uso y, por tanto, pueden generar beneficios.
Aparte de la eliminación de la basura recién producida, el sistema también puede utilizarse para disponer de vertederos de basura acumulada para que la recuperación de tierras sea totalmente posible. Otra aplicación prevista es utilizando el gas de síntesis como base para producir hidrógeno en cantidades comerciales, que será utilizado como combustible de hidrógeno para vehículos con motor.
