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2. TECNOLOGIA DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS
2.1. CLASIFICACIÓN :
La clasificación de los sistemas de tratamiento se puede considerar como cuatro:
A-TRATAMIENTO FÍSICO:Estos métodos son apropiados para metales pesados,
con características de peligrosidad de moderada a baja como la estabilización,
solidificación, encapsulado, microencapsulado.Dado que estos métodos no
involucran interacción química, la selección del tipo de tratamiento corresponder
tanto a su forma de presentación como a sus propiedades físicas ! químicas,
evitando incompatibilidades físico químicas, entre estos métodos se tienen los
siguientes:
- Trituración: Es un tratamiento físico de muc"o uso, para diferentes tipos de
residuos sólidos, se usa para reducir el tama#o de partículas como etapas previas
para otro tipo de tratamiento como el compostaje donde la tama#o de partícula es
mu! importante para la degradación de la materia orgnica, otro ejemplo se refiere
a la trituración de material como plsticos, llantas previo a su reciclaje.
- Fitración: Esta operación unitaria se usa generalmente para separar dos fases
de los residuos un ejemplo del uso de este proceso es la eliminación de sólidossuspendidos en los aceites usados, otro ejemplo es la recuperación de solventes
en la industria grfica los que también suelen presentar muc"o material
suspendido. $e puede usar para la filtración de sólidos groseros o para partículas
finas. %omo en cualquier tipo de filtración es mu! importante el objeto del proceso
! el dimetro de partícula para escoger el material filtrante.
- S!i"i#icación $%! &'ta(ii)ación: Este proceso no involucra la interacción
química entre el residuos ! agentes solidificantes, pero si los enlazamecnicamente. Los sólidos ! líquidos aptos para este tipo de tratamiento son,
residuos líquidos, residuos sólidos con un contenido de ms de &'( de líquidos
residuos que presentan líquidos libres. Los geles, pastas, coloide, polímeros no
solidificados o cualquier otro tipo de residuos cu!a consistencia física no sea la
apropiada para manejar ese tipo de material en una celda de confinamiento. Estos
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procesos convierten al residuo en un material insoluble ! de características de
rocadura, ! se efect)an generalmente previo a la disposición de vertederos. La
conversión se logra mezclando el residuo con materiales como el cemento que le
dan una gran estabilidad, reducen su movilidad ! permiten su disposición final.
- Enca*'ua"!: Este método consiste en encapsular, mediante sustancias como
la adición de cementantes, lo cual asegura la inmovilidad de los contaminante en
una matriz específica, Este sistema se usa para residuos peligrosos con metales
pesados li*iviables con concentraciones superiores a los límites permisibles, que
son tratados con agentes precipitantes previo su tratamiento de encapsulado.
Entre los metales que puede estar contenidos en los residuos se encuentran:
+rsénico, plata, bario, selenio, plomo, cadmio, mercurio, níquel, cromo
"e*avalente.
+- TRATAMIENTOS ,UÍMICOS:
Los métodos de tratamiento químico se usan tanto para facilitar la completa
transformación de los residuos peligrosos en gases no tó*icos, así como también
para modificar las propiedades químicas del residuo por ejemplo para reducir la
solubilidad en agua o neutralizar acidez o alcalinidad-.
- Oi"ación u/0ica: %omo ejemplo de o*idación química se pude mencionar el
caso del %ianuro el cual es un residuo venenoso que se puede presentar en
soluciones liquidas o en #!r0a 'ói"a. Debido a que los residuos con cianuro se
pueden transformar fcilmente en productos notó*icos, e*iste poca necesidad de
verterlos en depósitos o vertederos
-r&ci*itación "& 0&ta&' *&'a"!': Los efluentes del tratamiento de metales, a
menudo contienen soluciones con distintos metales pesados tales como cobre,
níquel o zinc. Estos pueden ser removidos con un e*ceso de una solución de cal o
"idró*ido de sodio para precipitarlos como compuestos insolubles en agua.
/recipitantes alternativos para metales pesados inclu!en sulfuro de sodio, tiourea
! ditiocarbonatos todos los cuales producen precipitados insolubles de sulfuro.
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0sualmente la precipitación con sulfuros se usa como proceso final después de
una precipitación inicial con cal o soda custica.
- R&"ucción u/0ica: El cido crómico es un material corrosivo ! altamente
tó*ico usado profusamente en el tratamiento de superficies de metales ! en elcromado de metales. $e pude reducir químicamente a un estado relativamente no
tó*ico de cromo 111-. Diferentes productos químicos pueden servir como agentes
reductores, inclu!endo2 dió*ido de sulfuro $34-, sales de sulfito $3&4-, sales de
bisulfito 5$3&- ! sales ferrosas 6e74-. 0n proceso típico es el siguiente:
48a4%r39 7 6e$39 7 ;54$39
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producto denominado compost, adecuado para la agricultura.
>entajas
/ermite reducir la cantidad de basura entre 4?( ! ?'(.
$e obtiene un producto que es comercial ! que se aplica como abono.
@educe la cantidad de gases ! li*iviados que se producen en los rellenos
sanitarios.
Es una estrategia mu! usada ! probada para la disposición de residuos orgnicos.
Desventajas
/roducción de malos olores ! gases. $olo permite tratar los residuos orgnicos !
es necesario combinar esta técnica con otras tecnologías o métodos de
disposición. La presencia de materiales como vidrios o plstico en la materia
orgnica afecta la calidad del compost.
- R&&n! 'anitari!
%onsiste en enterrar los residuos sólidos para dejar que estos se descompongan
allí de manera natural, mientras que los li*iviados son conducidos a una piscina !
son tratados.
>entajas
El relleno sanitario es la técnica ms usada ! probada en el mundo.
Es la tecnología de disposición de residuos ms económica2 sin embargo requiere
que se combine con otras técnicas para mitigar el impacto ambiental, las cuales
generan costos e*tra. 0sualmente se combina con el reciclaje o la gasificación
producción de energía a partir del gas-.
$i se combina con las tecnologías adecuadas o con una agresiva campa#a de
reutilización ! reaprovec"amiento de los residuos sólidos, puede ser un método
mu! efectivo.
$e puede producir una porción peque#a de energía a través de los gases.
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- Desventajas
Es una de las técnicas que ms genera los gases que causan el efecto
invernadero. 8o obstante, si se inclu!e una planta para producir energía a través
del gas, se reducen tales emisiones.
El impacto ambiental por los malos olores, los gases ! líquidos que se producen.
Estos, sin embargo, se pueden mitigar con la a!uda de otras técnicas.
Aran rec"azo entre la comunidad, especialmente entre las personas que viven
cerca al relleno sanitario.
D- Trata0i&nt!' t4r0ic!': $e tratan de "ornos de alta eficiencia para la
incineración de residuos, se debe aclarar que este método sirve para aplicar a
residuos no orgnicos ! residuos peligrosos, cu!as características sean
identificadas antes de su procesamiento. Entre ellos est el mezclado para
combustibles alternos coprocesamiento, 1ncineración.
ir!i'i'
La pirolisis se define como la degradación térmica de una sustancia en ausencia
de o*ígeno o con una cantidad limitada del mismo, donde los residuos sólidos se
transforman en gases, líquidos ! cenizas. Es una técnica relativamente nueva.
>entajas
/uede ser una forma eficiente de generación de energía.
/osibilidad de reciclar una gran cantidad de residuos en todo el proceso.
$e considera una tecnología muc"o ms limpia que la incineración.
El uso de altas temperaturas permite un sistema efectivo para otros tipos de
residuos.
$e puede combinar con otras técnicas.
La maquinaria necesaria es relativamente peque#a.
Desventajas
+unque en teoría es una técnica ms limpia, puede "aber una percepción negativa
de la comunidad porque se asemeja a la incineración.
$e genera un peque#o residuo que tendría que ser dispuesto en alg)n lugar.
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@equiere un pretratamiento e*tensivo2 es decir, que "a!a separación previa de los
residuos.
Es ms cara que la incineración con valor energético.
Es una tecnología nueva que casi no se "a aplicado en el mundo, por lo que "a!
dudas sobre su viabilidad en el mediano plazo.
E-TRATAMIENTOS DE RESIDUOS +IOCONTAMINADOS U 5OSITALARIOS
EN NUESTRO AIS
En nuestro país, a la fec"a solamente se utilizan el tratamiento por autoclave ! la
incineración.
Trata0i&nt! *!r aut!ca6&: Bediante esta tecnología los residuos
biocontaminados son depositados en una cmara "erméticamente cerrada, en la
cual se realiza la esterilización a presiones que fluct)an entre & a ? atmósferas !
temperaturas de C4'% a C'% por periodos de operación que varían de &' a '
minutos, al finalizar el tratamiento los residuos son inertes biológicamente,
debido a que durante el proceso, se eliminan todos los microorganismos !
esporas de bacterias, en este sistema de tratamiento se estima una reducción
apro*imada del C?( en volumen del residuo inicial. La incin&ración: /roceso de o*idación química en el cual los residuos son
quemados bajo condiciones controladas para o*idar el carbón e "idrógeno
presentes en ellos, destru!endo con ello cualquier material con contenido de
carbón, inclu!endo los patógenos, proceso mediante el cual los residuos
biocontaminados son incinerados en equipos que funcionan a temperaturas no
menores de C4'' % en la 4 cmara, Los residuos al finalizar la operación
disminu!en "asta C' veces su volumen inicial.
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CARACTERÍSTICAS T7CNICAS DEL E,UIO:
Los equipos de incineración cuentan con una cmara principal de acero, con
resistencia a las temperaturas altas, esta cmara se encuentra re 4' =ecnologías
de =ratamiento de @esiduos $ólidos de Establecimientos de $alud vestida con
ladrillos refractarios, cu!a finalidad es la de retener el calor producido por los
quemadores. Los quemadores, de los que pueden e*istir uno o ms seg)n el
tama#o de la cmara o las temperaturas que se desean alcanzar, consisten en
unas boquillas donde se pulveriza el combustible en una mezcla con aire a
presión, el cual se encender mediante una c"ispa producida por un sistema
eléctrico parte del equipo. +lgunas cmaras primarias cuentan con sistemas para
insuflar aire con la finalidad de mantener una combustión completa de los
productos que se estn incinerando ! mantener la temperatura de operación
adecuada sin eluso de combustible, )nicamente con la quema de los mismos
desec"os sólidos. Las temperaturas de operación de la cmara primaria deben
oscilar entre '' ! ;?'%. La cmara secundaria, de menor tama#o que la
primera, consiste también en una estructura de acero, la cual se encuentra
revestida de ladrillo refractario que soporta ma!ores temperaturas, en ésta, los
gases producto de la combustión de material sólido de la primera cmara son
incinerados mediante un quemador adicional. Las temperaturas que deben
alcanzar son superiores a los C4''%.
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8Cu9n"! utii)ar&0!' a incin&ración c!0! trata0i&nt!' "& r&'i"u!'
*&ir!'!'
La incineración debe ser implementada sólo en el caso de que el pro!ecto no sea
viable con otro tipo de tratamiento. De implementarse la incineración, se debern
tomar en cuenta las siguientes características:
a- Deber contar con dos cmaras de combustión, en la primera cmara la
temperatura de operación deber estar entre ?'% ! ;?'% ! en la cmara
secundaria no deber ser menor a C4''%.
b- Deber contar con un sistema de lavado ! filtrado de gases.
c- =ener instalaciones ! accesorios técnicos necesarios para su adecuada
operación, monitoreo ! evaluación permanente del sistema. +dicionalmente a ello
ser importante que se realice un monitoreo de emisiones ! efluentes, cu!as
concentraciones debern estar por debajo de los estndares nacionales de
calidad de aire ! los límites permisibles establecidos en la Le! Aeneral de +guas
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2.2. TECNOLOGIAS LIMIAS EN ELTRATAMIENTO DE RESIDUOS
SOLIDOS
El objetivo esencial de una empresa es transformar la materia prima en un
producto comerciable. La generación de residuos ! emisiones durante el proceso
productivo puede ser considerada como una pérdida del proceso ! un mal
aprovec"amiento de la materia prima empleada, por lo tanto, representa un costo
adicional del proceso productivo. + su vez, la generación de residuos origina
impactos económicos importantes asociados a los costos de tratamiento !
disposición final de estos.
/roducción limpia es: ;La a*icación c!ntinua "& una &'trat&ia int&ra"a "&
*r&6&nción a0(i&nta a !' *r!c&'!' $ a !' *r!"uct!'< c!n & #in "& r&"ucir
!' ri&'!' a !' '&r&' =u0an!' $ a 0&"i! a0(i&nt&.; La producción ms
limpia se consigue mediante la aplicación de los conocimientos, la mejora de la
tecnología ! el cambio de actitudes. Es una opción de gestión ambiental que "a
demostrado ser, la etapa previa a las alternativas correctas de tratamiento o
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disposición con las cuales no es incompatible. La /roducción Limpia invierte o
reorienta la jerarquía de gestión de los contaminantes, considerando las
oportunidades de prevención de la contaminación:
F @educción de los residuos en el origen
F @eutilización ! reciclado
F =ratamiento o control de la contaminación
A- La &'tión $ 0an&3! "& r&'i"u!' 'ói"!':
La gestión de residuos juega un rol importante en la preservación del medio
ambiente, sobre todo si se tiene en cuenta el sostenido aumento en su generación
por "abitante. 0n eficaz reciclado de los materiales secundarios incide
positivamente sobre la calidad ambiental, debido a que favorece el uso sostenible
de las materias primas, en tanto que la recuperación de energía a partir de los
residuos contribu!e a la conservación de la energía primaria, disminu!endo la
utilización de combustibles fósiles. En relación al manejo de residuos e*isten tres
grandes alternativas de gestión ambiental para la empresa, "abiéndose
demostrado en la prctica, que "a! una clara jerarquización respecto del orden en
que estas deben aplicarse, de acuerdo a sus ventajas ! desventajas. En orden de
conveniencia, es posible distinguir las siguientes alternativas:
@educción de @esiduos en el 3rigen, que involucra cambios en los productos
! cambios en los procesos productivos sustitución de materias primas e
insumos, cambios tecnológicos ! la aplicación de buenas prcticas en la
gestión de operaciones-. @eciclaje reuso de materiales o residuos-. =ecnología de %ontrol, que se aplica al final del proceso ! que comprende el
tratamiento de los residuos ! su disposición final.
La gestión de los residuos sólidos entendida como recolección, el procesamiento
! la disposición final de los desec"os tiene "o! en día el mismo objetivo que "a
tenido desde los tiempos pre"istóricos en que se inició: preservar la salud p)blica.
El actual nivel de concientización que la sociedad tiene sobre la ecología e*ige
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que la gestión de los residuos también proteja el medio ambiente2 el p)blico
demanda cada vez ma!ores ! mejores controles ! reglamentaciones. 0n objetivo
adicional de gran importancia es que la gestión de los residuos contribu!a a
reducir el uso de materias primas ! a a"orrar energía.
+- RINCIIOS DE LAS TECNOLOGIAS LIMIAS:
/or lo general los cambios tecnológicos son promovidos por el surgimiento de
nuevas e*igencias en los mercados ! la necesidad de obtener una ventaja
competitiva. 8o obstante, en ocasiones son también resultado de requerimientos
normativos ms estrictos o limitaciones en la oferta de algunas materias primas.
+unque no en todos los casos, el avance tecnológicoestatambién usualmente
ligado a procesos productivos ms eficientes en los que aumenta la productividad.
En este conte*to, la tecnología estíntimamente asociada a la competitividad de
las empresas ! es un factor fundamental para la supervivencia de las mismas en
el largo plazo. Los cambios de tecnología modifican los equipos o procesos de
producción. Estos cambios pueden mejorar la calidad de los productos, aumentar
la capacidad deproducción, reducir el consumo de materias primas, reducir la
cantidad de residuos generados o "acer un uso ms eficiente de agua ! energía.
=ambién pueden reducir los tiempos de producción, las necesidades de
mantenimiento o la intervención "umana a través de la automatización,
aumentando la certidumbre en el desempe#o de los procesos ! mejorando la
capacidad de respuesta de las empresas. Los principios bajo los cuales se
desarrollan ! operan las tecnologías limpias estn a menudo interrelacionados !
son esencialmente los siguientes:
- +u&na' *r9ctica' "& 0anu#actura: El cuidado de las condiciones bajo las
cuales se llevan a cabo las diferentes actividades de la empresa que tienen quever con sus procesos de producción es una primera condición para "acerlo
eficiente. La observancia de las recomendaciones de los proveedores de
sustancias químicas ! equipos, la aplicación de procedimientos para la realización
de las operaciones del proceso, el establecimiento de controles, el mantenimiento
preventivo ! el manejo cuidadoso de las instalaciones ! el programa de
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producción son algunos de los aspectos que favorecen el a"orro de materias
primas, agua ! energía, así como reducen ! evitan los desperdicios innecesarios
! los costos asociados a ellos.
- Si0*i#icación "& *r!c&'!': La simplificación de procesos busca reducir eln)mero de pasos o etapas de un proceso de producción eliminando aquellas que
no son estrictamente necesarias para obtener el producto final con la calidad
requerida. =ambién inclu!e el redise#o del proceso en forma tal que permita la
reducción de consumo de energía ! un menor desperdicio de materias primas.
- C!ntr! "& !' *r!c&'!': %ontrol de los procesos a través del conocimiento
preciso de las operaciones de los mismos, la medición de sus parmetros,
dosificaciones adecuadas ! mecanismos de corrección de desviaciones con el fin
de reducir el consumo de materiales, agua ! energía, ! mejorar la calidad de los
productos ! la certidumbre en el proceso de producción.
- Su'titución "& 0at&ria&'< c!0(u'ti(&' $ #u&nt&' "& &n&r/a u& '&
utii)an &n & *r!c&'!: La utilización de materias primas de ma!or calidad !
pureza mejora la calidad de los productos, evita la generación de residuos no
deseados, incrementa la eficiencia de los procesos ! aumenta la vida )til de los
equipos. =ambién la sustitución de materias primas por otros materiales menos
contaminantes o peligrosos propiciarG en la generación de residuos menos
contaminantes ! reducirG los costos de tratamiento o disposición de los mismos.
+dems en algunos casos ofrece la oportunidad de tener acceso a ciertos
mercados con e*igencias ambientales, como el de la 0nión Europea. La
sustitución de combustibles puede en ocasiones reducir los costos de operación
de la empresa ! también mejorar su desempe#o ambiental. Entre las alternativas
también se puede sustituir la fuente de energía.
- R&u'! $ r&cica"! "& 0at&ria&'< r&'i"u!' $ &n&r/a:El reusó ! reciclamiento
de materiales ! residuos que se generan durante el proceso de su producción, !a
sea en este mismo o en otros procesos. Esto es aplicable también al agua de los
procesos, el vapor ! la energía. Esto permite reducir en forma significativa el
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consumo de algunas materias primas, agua ! energía con los consiguientes
beneficios económicos para la empresa. En la misma forma que el principio de
sustitución de materiales, el reuso ! reciclaje pueden adems disminuir en forma
considerable los requerimientos para el tratamiento !Ho disposición final de
residuos ! aguas residuales que salen del proceso de producción ! que con
frecuencia deben cumplir con requerimientos específicos contemplados en
legislaciones locales. El principio de reciclado es )til también para la energía
térmica del proceso, en la recuperación de calor para el precalentamiento de aire
de combustión o del agua de alimentación en las calderas.
- M!"&rni)ación "& &ui*!': %uando e*iste esa posibilidad, casi siempre es
bueno optar por la modernización de los equipos con los que se cuenta. En el
caso de aquellos en los que se requieren motores eléctricos, estos pueden ser
sustituidos por motores de alta eficiencia, los de transferencia de materiales
también suelen mejorar su eficiencia. Los equipos modernos también suelen tener
menores requerimientos de mantenimiento, ! suelen ofrecer mejores condiciones
para el control ! la automatización de las operaciones.
C-+UENAS R>CTICAS EN EL MANE?O DE RESIDUOS SOLIDOS:
La implementación de buenas prcticas para la gestión de residuos sólidos debe
contener los siguientes elementos:
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+u&na a"0ini'tración: 0na buena administración es necesaria en el manejo
integral de residuos sólidos, como en cualquier otro negocio. La toma de
decisiones a corto ! largo plazo debe basarse en datos confiables. @i'ión: Es fundamental que una persona o un equipo tengan una estrategia a
largo plazo clara ! bien definida de cómo llevar a cabo el sistema de manejo de
residuos sólidos. E'ta(ii"a": 6acilita el desarrollo de una estrategia a largo plazo ! se requiere
tanto en los departamentos de residuos sólidos como en el marco de referencia
político de la autoridad local. Ec!n!0/a "& &'caa: Esencial para el desarrollo de infraestructura ! para
asegurarse que cantidades suficientes de, por ejemplo, materiales reciclados,
compostaje, biogs, estén disponibles para que se establezcan los sistemas. R&cur'!' &c!nó0ic!': La disponibilidad de recursos económicos, a través de
donaciones, subsidios, sociedades o acuerdos de cooperación es primordial
para desarrollar obras ma!ores de infraestructura ! mejorar la infraestructura
actual. L&i'ación: $us efectos pueden ser positivos o negativos. Las legislaciones
de fomento mejoran la fle*ibilidad ! promueven estrategias integrales de
manejo integral de residuos. O*inión*(ica: El apo!o p)blico es crucial para que funcionen los sistemas
de recolección ! para que el desarrollo de infraestructura se lleve a cabo. $e
debe llevar a cabo una comunicación a través de campa#as educativas,
consultas p)blicas ! dilogos para incrementar la concientización ! la
comprensión sobre el manejo de los residuos sólidos. C!ntr! "& t!"!' !' r&'i"u!' 'ói"!': Es indispensable que un sistema de
manejo integral de residuos sólidos inclu!a todos los residuos. De otra manera,
puede suceder que un sistema económicamente viable deje de serlo, al forzar
la operación de las instalaciones de tratamiento a una capacidad por debajo de
su dise#o. Esto incrementa el costo por tonelada del sistema en su totalidad.R&'*!n'a(ii"a" c!0*arti"a: El principio Iel que contamina pagaI establece que
el costo de los impactos ambientales debe ser pagado por aquellos que causan
la contaminación. Este principio es también conocido como Iresponsabilidad
compartidaI. @esponsabilidad compartida significa que los residuos generados
en cada etapa de los productos e*tracción de materia prima, proceso,
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fabricación, distribución ! consumo- son responsabilidad del due#o del producto
en cada etapa. La responsabilidad compartida resulta en un sistema en donde
las responsabilidades de cada individuo en la cadena de abasto estn
claramente definidas ! los costos se asignan con base en la cantidad ! tipos de
residuos generados. 5a! un incentivo financiero para reducir la cantidad de
residuos sólidos generados en cada etapa del ciclo de vida.