UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ
FACULTA DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS C.A.P. DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL
PERFIL DE TESIS “TRATAMIENTO Y APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS GENERADOS EN LA CUIDAD DE AZANGARO” PRESENTADO POR: Luque Cansino Fiorela Mercedes
ASESOR (es):
JULIACA - PUNO - PERÚ 2015
I. ASPECTOS GENERALES 1.1 Título “TRATAMIENTO Y APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS GENERADOS EN LA CUIDAD DE AZANGARO”
1.2 Autor Luque Cansino Fiorela Mercedes
1.3 Fecha 7 de diciembre de 2015
II. EL PROBLEMA 2.1. Análisis de la situación problemática El aumento en la generación de residuos sólidos asociado al crecimiento poblacional y la globalización que genera cultura consumista; ha llevado a la aplicación de tecnologías apropiadas para la disposición final de residuos sólidos que permitan un control racional de los impactos producidos por los residuos, sin que se ponga en alto riesgo el medio ambiente y la salud pública. (1) La disposición indiscriminada de éstos residuos en rellenos sanitarios improvisados se traduce en pérdida de nutrientes y contaminación ambiental. Ésta, por las características fisicoquímicas de los residuos sólidos urbanos orgánicos y los procesos de descomposición que le son propios, se corresponde con la generación de gases y lixiviados con altas cargas contaminantes, creando la necesidad de sistemas de tratamiento costosos y complejos, necesarios para realizar la remoción de contaminantes que exige la normatividad, de tal manera que se evite un mayor deterioro de los recursos agua, aire y suelo. (1)
De igual manera, el no aprovechamiento implica que la vida útil de los lugares de disposición final se agote de manera más rápida. Se sabe hoy que sitios aptos para tal fin escasean y que además, el montaje y operación de estas infraestructuras es inductor de graves conflictos ambientales y sociales. Es claro que, desde el propósito de reducir el impacto ambiental inducido por la mala disposición de residuos sólidos, el aprovechamiento de orgánicos también configura una prioridad en materia de gestión ambiental en el país y en la región. La academia, los centros de investigación, las corporaciones autónomas regionales, algunas ONG y dependencias ambientales municipales han venido construyendo conocimiento en torno al aprovechamiento, comercialización y utilización de residuos sólidos orgánicos urbanos, en aras de contribuir a la racionalización de la gestión integral de estos desechos en el país. Sin embargo, porque dicha información se encuentra atomizada y dispersa, no es fácil acceder a ella, razón por la cual poco aporta a la gestión integral de los residuos sólidos. (2)
2.2. Definición del problema; tipo, nivel El total de residuos sólidos que genera la ciudad Azángaro consta principalmente de 2 componentes: Residuos
Reciclables y No reciclables;
recoge indistintamente ambos componentes y se desperdician
aquellos que
pueden volver al ciclo de producción. Sin embargo, esta cantidad de tonelaje podría reducirse, pero se mantiene igual porque no se separa los residuos reciclables para disminuir el nivel de carga, debido principalmente a que existe la creencia de que económicamente no es factible realizar este proceso. La falta de una alternativa de aprovechamiento de residuos sólidos conlleva a un desperdicio de potenciales recursos que se pueden obtener a partir de estos recursos.
2.3. Planteamiento del problema
¿Qué usos y técnicas se pueden utilizar para almacenar, clasificar y
aprovechar los residuos sólidos en cuidad de Azángaro? ¿Cuáles son los tipos de residuos sólidos que se generan en Azángaro? ¿Qué clase de impactos negativos se generan al ambiente por el manejo
de los residuos sólidos en Azángaro? ¿Qué usos y técnicas se utilizan para almacenar, clasificar y aprovechar los residuos sólidos en Azángaro?
III. OBJETIVOS 3.1. Objetivo General
Construir una alternativa de aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos en la cuidad de Azángaro realizando un análisis crítico y reflexivo de la información documental recopilada.
3.2. Objetivos Específicos
Identificar las categorías de análisis que organicen la información documental relacionada con el aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos.
Hacer un rastreo de la información documental relacionado con los residuos sólidos orgánicos, con su respectiva clasificación en las categorías de análisis definidas.
Realizar un análisis crítico y reflexivo sobre la eficiencia del aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos la cuidad de Azángaro.
IV HIPÓTESIS Y VARIABLES 4.1. Hipótesis General
Con la alternativa de aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos en la cuidad de Azángaro, se podrá tener un mejor manejo y una mejor disposición final de ellos.
4.2. Hipótesis Específicas
El rastreo de la información documental relacionado con los residuos sólidos orgánicos, con su respectiva clasificación en las categorías de análisis definidas ayudara al apropiado aprovechamiento y tratamiento de residuos sólidos.
Los análisis críticos y reflexivos sobre la eficiencia del aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos, ayudara a la selección de la alternativa optima en el aprovechamiento y tratamiento de residuos sólidos de la cuidad de Azángaro.
4.3. Operacionalización de variables e indicadores ESCALA DE
TIPODE VARIABLE
VARIABLES
MEDICION
INDICADORES
Residuos Actividades
generados.
Independiente
Kg/día
industriales, comerciales
sólidos
y
Tn/día
domesticas en la cuidad
de
Azángaro. Tratamiento
y
aprovechamiento de los residuos sólidos cuidad
en
Eficiencia Kg/día Tn/día Tn/mes
la Tn/año de
Azángaro.
V. MARCO TEÓRICO
tratamiento
del y Dependiente
aprovechamiento de los residuos sólidos.
5.1. Marco Teórico
MEDIO AMBIENTE Tablero, (2007) Define que el medio Ambiente es todo aquello que nos rodea y que debemos cuidar para mantener limpia nuestra ciudad, colegio, hogar, etc., en fin todo en donde podamos estar, también nos dice que es el conjunto de elementos abióticos (energía solar, suelo, agua y aire) y bióticos (organismos vivos) que integran la delgada capa de la Tierra llamada biosfera, sustento y hogar de los seres vivos.
PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES. Los problemas ambientales comienza con el avance tecnológico producido tras la edad media culminó en la Revolución Industrial, que trajo consigo el descubrimiento, uso y explotación de los combustibles fósiles, así como la explotación intensiva de los recursos minerales de la Tierra. Fue con la Revolución Industrial cuando los seres humanos empezaron realmente a cambiar la faz del planeta, la naturaleza de su atmósfera y la calidad de su agua. Hoy, la demanda sin precedentes a la que el rápido crecimiento de la población humana y el desarrollo tecnológico someten al medio ambiente está produciendo un declive cada vez más acelerado en la calidad de éste y en su capacidad para sustentar la vida.
Dióxido de carbono Uno de los impactos que el uso de combustibles fósiles ha producido sobre el medio ambiente terrestre ha sido el aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera. La cantidad de CO2 atmosférico había permanecido estable, aparentemente durante siglos,
pero
desde
1750
se
ha
incrementado
en
un
30%
aproximadamente. Lo significativo de este cambio es que puede provocar un aumento de la temperatura de la Tierra a través del proceso conocido como efecto invernadero. El dióxido de carbono atmosférico tiende a impedir que la radiación de onda larga escape al espacio
exterior; dado que se produce más calor y puede escapar menos, la temperatura global de la Tierra aumenta.
Acidificación Asociada también al uso de combustibles fósiles, la acidificación se debe a la emisión de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno por las centrales térmicas y por los escapes de los vehículos a motor. Estos productos interactúan con la luz del Sol, la humedad y los oxidantes produciendo ácido sulfúrico y nítrico, que son transportados por la circulación atmosférica y caen a tierra, arrastrados por la lluvia y la nieve en la llamada lluvia ácida, o en forma de depósitos secos, partículas y gases atmosféricos.
Destrucción del ozono
Los estudios muestran que la capa de ozono está siendo afectada por el uso creciente de clorofluorocarbonos (CFC, compuestos de flúor), que se emplean en refrigeración, aire acondicionado, disolventes de limpieza, materiales de empaquetado y aerosoles. El cloro, un producto químico secundario de los CFC ataca al ozono, que está formado por tres átomos de oxígeno, arrebatándole uno de ellos para formar monóxido de cloro. Éste reacciona a continuación con átomos de oxígeno para formar moléculas de oxígeno, liberando moléculas de cloro que descomponen más moléculas de ozono.
Hidrocarburos clorados
El uso extensivo de pesticidas sintéticos derivados de los hidrocarburos clorados en el control de plagas ha tenido efectos colaterales desastrosos para el medio ambiente. Estos pesticidas organoclorados son muy persistentes y resistentes a la degradación biológica. Muy poco solubles en agua, se adhieren a los tejidos de las plantas y se acumulan en los suelos, el sustrato del fondo de las corrientes de agua y los estanques, y la atmósfera. Una vez volatilizados, los pesticidas se distribuyen por todo el
mundo, contaminando áreas silvestres a gran distancia de las regiones agrícolas, e incluso en las zonas ártica y antártica.
Radiación
Aunque las pruebas nucleares atmosféricas han sido prohibidas por la mayoría de los países, lo que ha supuesto la eliminación de una importante fuente de lluvia radiactiva, la radiación nuclear sigue siendo un problema medioambiental. Las centrales siempre liberan pequeñas cantidades de residuos nucleares en el agua y la atmósfera, pero el principal peligro es la posibilidad de que se produzcan accidentes nucleares, que liberan enormes cantidades de radiación al medio ambiente.
Pérdida de tierras vírgenes
Un número cada vez mayor de seres humanos empieza a cercar las tierras vírgenes que quedan, incluso en áreas consideradas más o menos a salvo de la explotación. La insaciable demanda de energía ha impuesto la necesidad de explotar el gas y el petróleo de las regiones árticas, poniendo en peligro el delicado equilibrio ecológico de los ecosistemas de tundra y su vida silvestre.
Erosión del suelo
La erosión del suelo se está acelerando en todos los continentes y está degradando unos 2.000 millones de hectáreas de tierra de cultivo y de pastoreo, lo que representa una seria amenaza para el abastecimiento global de víveres. Cada año la erosión de los suelos y otras formas de degradación de las tierras provocan una pérdida de entre 5 y 7 millones de hectáreas de tierras cultivables. En el Tercer Mundo, la creciente necesidad de alimentos y leña han tenido como resultado la deforestación y cultivo de laderas con mucha pendiente, lo que ha producido una severa erosión de las mismas. Para complicar aún más el problema, hay que tener en cuenta la pérdida de tierras de cultivo de primera calidad debido a la industria, los pantanos, la expansión de las ciudades y las carreteras.
Demanda de agua y aire
Los problemas de erosión descritos más arriba están agravando el creciente problema mundial del abastecimiento de agua. La mayoría de los problemas en este campo se dan en las regiones semiáridas y costeras del mundo. 1.1.2. CONTAMINACION AMBIENTAL Garz, (1997) Define a la contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (Físico, Químico, Biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad para el bienestar de la población, también pueden ser perjudiciales para la vida vegetal o animal. 1.1.3. CAUSAS DE LA CONTAMINACION Van de Moortele, (2007) Las causas o contaminantes pueden ser:
Contaminantes Químicos
Se refieren a compuestos provenientes de la industria química. Pueden ser de efectos perjudiciales muy marcados, como los productos tóxicos minerales (compuestos de fierro, cobre, zinc, mercurio, plomo, cadmio), ácidos (sulfúrico, nítrico, clorhídrico), los álcalis (potasa, soda caústica), disolventes orgánicos (gasolina, aceites, colorantes, diesel), pesticidas (insecticidas, fungicidas, herbicidas), detergentes y abonos sintéticos (nitratos, fosfatos), entre otros.
Contaminantes Físicos.
Los contaminantes físicos se refieren a perturbaciones originadas por radioactividad, calor, ruido, efectos mecánicos.
Contaminantes Biológicos.
Son los desechos orgánicos, que al descomponerse fermentan y causan contaminación. A este grupo pertenecen los excrementos, la sangre,
desechos de fábricas de cerveza, de papel, aserrín, de la industria forestal, desagües. 1.1.4. TIPOS DE CONTAMINACION AMBIENTAL Van de Moortele, (2007) La contaminación se manifiesta de diversas formas como:
Contaminación del Agua.
La contaminación del agua es la alteración de sus características naturales principalmente producida por la actividad humana que la hace total o parcialmente inadecuada para el consumo humano o como soporte de vida para las plantas y animales (ríos, lagos, mares). Dentro de ello las principales fuentes de contaminación pueden ser: o o o o
Descarga de desagües domésticos e industriales. Arrojo de residuos sólidos domésticos e industriales. Arrojo de aceites usados. Derrames de petróleo Contaminación del Suelo.
Es el desequilibrio físico, químico y biológico del suelo que afecta negativamente a las plantas, animales y a los seres humanos. Principales fuentes de contaminación del suelo: o o o o o
Arrojo de residuos sólidos domésticos e industriales. Derrame de aceites usados, petróleo. Uso indiscriminado de agroquímicos. Deforestación. Relaves mineros. Contaminación de Aire.
Consiste en la presencia de sustancias extrañas en el aire que alteran su calidad y afectan a los seres vivos y al medio en general. Principales fuentes de contaminación del Aire: o Emisión de gases industriales (Cemento, yeso, concentrado de minerales y otros).
o o o o
Humos de las chimeneas de las fábricas. Humos de los tubos de escape de los carros. Quema indiscriminado de la basura. Incendios forestales, erupciones volcánicas. Contaminación Visual.
Pueden ser: o o o 1.1.5.
Exceso de avisos publicitarios e informativos. Luces y colores intensos Cambios de paisaje natural por actividades humanas. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL.
Van de Moortele, (2007) La contaminación ambiental afecta a la salud cardiovascular. Se comprobó que existe una relación directa entre el aumento de las partículas contaminantes del aire de la ciudad y el engrosamiento de la pared interna de las arterias, que es un indicador comprobado de arterosclerosis. El efecto persistente de la contaminación del aire respirado, en un proceso silencioso de años, conduce finalmente al desarrollo de afecciones cardiovasculares agudas, como el infarto. Al inspirar partículas ambientales con un diámetro menor de 25,5 micrómetros, ingresan en las vías respiratorias mas pequeñas y luego irritan las paredes arteriales. Otro de los efectos es el adelgazamiento de la capa de ozono, que lo protege a los seres vivos de la radiación ultravioleta del sol, debido a la destrucción del ozono estratosférico por Cl y Br
procedentes de la
contaminación. La revención de la contaminación ambiental.
Controlar el uso de fertilizantes y pesticidas No botar basura en lugares inapropiados Regular el servicio de aseo urbano Crear conciencia ciudadana Controlar los derramamientos accidentales del petróleo y derivados Controlar los relaves mineros (formales e infórmales) Controlar a las industrias, que tengan su planta de tratamiento de aguas, de acuerdo a su producción.
1.1.6. RESIDUOS SOLIDOS
Tchobanoglous, George (1994), Denomina residuos solidos a aquellas sustancias, productos o sub productos en estado solido que se producen por las actividades del hombre, Material que no representa una utilidad o un valor económico para el dueño, el dueño se convierte por ende en generador de residuos. Se estima que en los últimos años las naciones del mundo industrializado han
cuadruplicado
su
producción
de
desechos
domésticos,
incrementándose hasta cifras de dos o tres por ciento al año. El volumen de producción de desechos es inversamente proporcional al nivel de desarrollo del país que se trate, diariamente consumimos y tiramos a la basura gran cantidad de productos de corta duración, desde los pañales hasta los periódicos; Se estima que los envases de los productos representa el 60% de la basura domestica, siendo nocivos para el medio ambiente. El residuo se puede clasificar de varias formas, tanto por estado, origen o característica
Clasificación por estado
Un residuo es definido por estado según el estado físico en que se encuentre. Existe por lo tanto tres tipos de residuos desde este punto de vista sólidos, líquidos y gaseosos, es importante notar que el alcance real de esta clasificación puede fijarse en términos puramente descriptivos o, como es realizado en la practica, según la forma de manejo asociado : por ejemplo un tambor con aceite usado y que es considerado residuo, es intrínsecamente un liquido, pero su manejo va a ser como un sólido pues es transportado en camiones y no por un sistema de conducción hidráulica.
Clasificación por origen
Se puede definir el residuo por la actividad que lo origine, esencialmente es una clasificación sectorial. Esta definición no tiene en la práctica límites en cuanto al nivel de detalle en que se puede llegar en ella.
Tipos de residuos más importantes:
•
Residuos municipales: La generación de residuos municipales varía en función de factores culturales asociados a los niveles de ingreso, hábitos de consumo, desarrollo tecnológico y estándares de calidad de vida de la población. Los sectores de más altos ingresos generan mayores volúmenes per cápita de los residuos, y estos residuos tienen un mayor valor incorporado que los provenientes de sectores más pobres de la población.
•
Residuos industriales: La cantidad de residuos que genera una industria es función de la tecnología del proceso productivo, calidad de las materias primas o productos intermedios, propiedades físicas y químicas de las materias auxiliares empleadas, combustibles utilizados y los envases y embalajes del proceso.
•
Residuos mineros: Los residuos mineros incluyen los materiales que son removidos para ganar acceso a los minerales y todos los residuos provenientes de los procesos mineros. En Chile y en el mundo las estadísticas de producción son bastante limitados. Actualmente la industria del cobre se encuentra empeñada en la implementación de un manejo apropiado de estos residuos, por lo cual se espera en un futuro próximo contar con estadísticas apropiadas.
•
Residuos hospitalarios:
Actualmente el manejo de los residuos hospitalarios no es el mas apropiado, al no existir un reglamento claro al respecto. El manejo de estos residuos es realizado a nivel de generador y no bajo un sistema descentralizado. A nivel de hospital los residuos son generalmente esterilizados. La composición de los residuos hospitalarios varia desde el residuo tipo residencial y comercial a residuos de tipo medico conteniendo substancias peligrosas.
Clasificación por tipo de manejo
Se puede clasificar un residuo por presentar algunas características asociadas a manejo que debe ser realizado: Desde este punto de vista se pueden definir tres grandes grupos:
Residuo peligroso.
Son residuos que por su naturaleza son inherentemente peligrosos de manejar y/o disponer y pueden causar muerte, enfermedad; o que son peligrosos para la salud o el medio ambiente cuando son manejados en forma inapropiada.
Residuo inerte.
Residuo estable en el tiempo, el cual no producirá efectos ambientales apreciables al interactuar en el medio ambiente. 1.1.7. MANEJO DE RESIDUOS SOLIDOS Tchobanoglous, George (1994), Es el conjunto de procedimientos y políticas que conforman el sistema de manejo de los residuos sólidos. La meta es realizar una gestión que sea ambiental y económicamente adecuada.
Desde el inicio del primer relleno sanitario en especial, en aquellos aspectos vinculados al medio ambiente y que tienen relación con el manejo de los líquidos percolados y el biogás. Aun cuando los resultados obtenidos son satisfactorios, desde el punto de vista sanitario, ambiental y económico, esto no ha sido suficiente como para evitar que esta actividad encuentre oposición en la comunidad. La forma en que se ha manejado la disposición final de residuos sólidos urbanos en el área metropolitana de Santiago de Chile, ha sido la resultante de un proceso lógico en el cual se han tratado de concentrar dentro del marco legal vigente, los recursos económicos y la tecnología disponible. Es así como el primer paso dado fue pasar de basurales ubicados al interior o en las inmediaciones del radio urbano a rellenos sanitarios. Este logro puede considerarse importante si se tiene en cuenta que a la fecha de estos cambios (1977 - 1979) las municipalidades no tenían dentro de su presupuesto un ítem para la disposición final adecuada a sus residuos sólidos. Durante la década de los 80 los rellenos sanitarios experimentan substanciales mejoras en relación con la protección del medio ambiente. Se realizan estudios que permiten un manejo técnico de los líquidos percolados y el biogás y se comienzan a desarrollar programas de uso de los suelos ya recuperados, que dan inicio a la creación de áreas verdes para el sector urbano.
Sistema de manejo de residuos sólidos
Básicamente el sistema de manejo de los residuos se compone de cuatro sub sistemas: a)
Generación: Cualquier persona u organización cuya acción cause la transformación de un material en un residuo. Una organización usualmente se vuelve generadora cuando su proceso genera un residuo, o cuando lo derrama o cuando no utiliza más un material.
b)
Transporte: Es aquel que lleva el residuo. El transportista puede transformarse en generador si el vehículo que transporta derrama su carga, o si cruza los limites internacionales (en el caso de residuos peligrosos), o si acumula lodos u otros residuos del material transportado.
c)
Tratamiento y disposición: El tratamiento incluye la selección y aplicación de tecnologías apropiadas para el control y tratamiento de los residuos peligrosos o de sus constituyentes. Respecto a la disposición la alternativa comúnmente más utilizada es el relleno sanitario.
d)
Control
y
supervisión:
Este
sub
sistema
se
relaciona
fundamentalmente con el control efectivo de los otros tres sub sistemas. Riesgo asociado al manejo de los residuos sólidos Gestión negativa: o Enfermedades provocadas por vectores sanitarios: Existen varios vectores sanitarios de gran importancia epidemiológica cuya aparición y permanencia pueden estar relacionados en forma directa con la ejecución inadecuada de alguna de las etapas en el manejo de los residuos sólidos. o Contaminación de aguas: La disposición no apropiada de residuos puede provocar la contaminación de los cursos superficiales y subterráneos de agua, además de contaminar la población que habita en estos medios. o Contaminación atmosférica: El material particulado, el ruido y el olor representan las principales causas de contaminación atmosférica o Contaminación de suelos: Los suelos pueden ser alterados en su estructura debida a la acción de los líquidos percolados dejándolos inutilizada por largos periodos de tiempo o Problemas paisajísticos y riesgo: La acumulación en lugares no aptos de residuos trae consigo un impacto paisajístico negativo, además de tener en algunos casos asociados un importante riesgo ambiental, pudiéndose producir accidentes, tales como explosiones o derrumbes. o Salud mental: Existen numerosos estudios que confirman el deterioro anímico y mental de las personas directamente afectadas.
Gestión positiva: a)
Conservación de recursos : El manejo apropiado de las materias primas, la minimización de residuos, las políticas de reciclaje y el manejo apropiado de residuos traen como uno de sus beneficios principales la conservación y en algunos casos la recuperación de los recursos naturales. Por ejemplo puede recuperarse el material orgánico a través del compostaje.
b)
Reciclaje: Un beneficio directo de una buena gestión lo constituye la recuperación de recursos a través del reciclaje o reutilización de residuos que pueden ser convertidos en materia prima o ser utilizados nuevamente.
c)
Recuperación de áreas: Otros de los beneficios de disponer los residuos en forma apropiada un relleno sanitario es la opción de recuperar áreas de escaso valor y convertirlas en parques y áreas de esparcimiento, acompañado de una posibilidad real de obtención de beneficios energéticos (biogás)
1.1.8. CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS RESIDUOS SOLIDOS Tchobanoglous, George (1994), Básicamente se trata de identificar en una base másica o volumétrica los distintos componentes de los residuos. Es necesario conocer alguna de las propiedades de los residuos para prever y organizar los sistemas de pre recogida y tratamientos finales de recuperación o eliminación y para decidir sistemas de segregación en el caso de los residuos que generan riesgos especiales para el medio ambiente. Dentro de las propiedades físicas de los residuos solidos urbanos destacan la humedad, peso específico y granulometría.
HUMEDAD:
Esta presente en los residuos urbanos y oscila alrededor del 40% en peso, con un margen que puede situarse entre el 25 y el 60%. La máxima aportación la proporcionan las fracciones orgánicas y la mínima los productos sintéticos. Esta característica debe tenerse en cuenta por su importancia en los procesos de compresión de residuos, producción de lixiviados, transporte, proceso de transformación, tratamientos de incineración y recuperación energética y proceso de separación de residuos en planta de reciclaje CUADRO Nᵒ 01 HUMEDAD DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS COMPONENTE
HUMEDAD EN PORCENTAJE (%) SIN MEZCLA MEZCLADOS Orgánicos 68 65 papel y cartón 12 24 Plásticos 1 2 Madera 20 24 Textil 12 19 Vidrio 2 3 Metales 2 2 FUENTE: ENCICLOPEDIA DEL MEDIO AMBIENTE P −P f %Humedad= i ∗100 Pi
Donde:
Pi=Peso en base húmeda(kg) Pf =Peso en base seca( kg)
PESO ESPECÍFICO El peso específico de los residuos solidos urbanos es un valor fundamental para dimensionar los recipientes de pre recogida tanto de los hogares como de la vía publica. Igualmente es un factor básico que marca los volúmenes de los equipos de recogida y de transporte, tolvas de recepción, cintas, capacidad de vertederos, etc. Este valor soporta grandes variaciones según el grado de compactación a que están sometidos los residuos. La reducción de volumen tiene lugar en todas las faces de la gestión de los residuos y se utiliza para optimizar la
operación, ya que el gran espacio que ocupan es uno de los problemas fundamentales en estas operaciones. Primero al hogar al introducirlo en una bolsa, después dentro del contenedor al estar sometidos al peso de otras bolsas, mas tarde en los vehículos recolectores compactadoras y por ultimo en los tratamientos finales. CUADRO Nᵒ 02 PESO ESPECIFICO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS URBANOS COMPONENTE
VARIACION EN kg/m3
TIPICO EN kg/m3
131 - 481
291
RESIDUOS ORGANICOS En hogares En
mercados 475 - 97 Residuos de Jardín 59 - 225 Madera 131 - 320 Papel y Cartón 42 - 131 Plástico 42 - 131 Textiles 42 - 101 Vidrios 160 - 481 Latas de hojalata 50 - 160 otros metales 65 - 151 FUENTE: GESTION INTEGRAL SOLIDOS Pe =
m V Donde: m= Masa del residuo Solido (kg) V= Volumen (m3)
GRANULOMETRIA
DE
540 101 237 50 65 65 196 89 280 RESIDUOS
El grado de segregación de los materiales y el tamaño físico de los componentes elementales de los residuos urbanos, constituyen un valor imprescindible para el dimensionado de los procesos mecánicos de separación y en concreto para definir cribas, tromeles y elementos similares que basan su separación exclusivamente en el tamaño. Estos valores también deben tomarse con cautela, ya que las operaciones de recogida afectan al tamaño por efecto de la compresión o de mecanismos triturados. En cada caso concreto es preciso efectuar la realidad de cada circunstancia al objetivo propuesto.
PODER CALORIFICO Se define como la cantidad de calor que puede entregar un cuerpo. Se debe diferenciar entre poder calorífico interior y superior. El poder calorífico superior no considera corrección por humedad y el poder calorífico interior en cambio si. Se mide en unidades de energía por masa, [cal/kg], [Kcal/kg], [BTU/lb]. Se mide utilizando un calorímetro. También se puede conocer a través de un cálculo teórico, el cual busca en la bibliografía valores típicos de poder calorífico por componentes y se combina con el conocimiento de la composición de los residuos. PC=n0∗PC 0+ n1∗PC 1 +…+ nn∗PC n
Donde: ni=Porcentaje en peso del componente PC i=Poeder calorifico de i
1.1.9.
CARACTERISTICAS QUIMICAS DE LOS RESIDUOS SOLIDOS
Tchobanoglous, George (1994), Las propiedades químicas de los residuos urbanos
son
factores
condicionantes
para
algunos
procesos
de
recuperación y tratamiento final. El poder calorífico es esencial en los procesos de recuperación energética, al igual que el porcentaje de ceniszas producido en los mismos. Otras características como la eventual presencia de productos toxicos, metales pesados, contenido de elementos inertes, etc.
COMPOCISION QUIMICA. Como consecuencia de la enorme variabilidad que experimenta la composición de los residuos solidos urbanos, la composición química resultante de su conjunto también es muy variable. Es necesario conocer la
composición
de
un
residuo
concreto
para
determinar
sus
características de recuperación energética y la potencialidad de producir fertilizantes con la adecuada relación carbono/nitrógeno. También es conveniente conocer la presencia y concentración de residuos tóxicos y peligrosos para evaluar el riesgo de su manejo, tratamiento, reprocesado y reutilización, puedan aportar a la salud humana y al medio ambiente. Arsénico, Cadmio, Mercurio, disolventes clorados, elementos con características de inflamación, corrosividad, reactividad, toxicidad o cualidades cancerígenas, mutagénicas o
teratológicas, suelen estar
presentes en los residuos urbanos, normalmente procedentes de actividades industriales y hospitales.
CONTENIDO ENERGETICO. Las Propiedades calorimétricas de los residuos urbanos son los parámetros sobre los que se diseñan las instalaciones de incineración y de recuperación energética. Su valoración, fruto de la propia variabilidad de la composición, viene marcada por el poder calorífico de cada producto. En términos generales, puede indicarse que el poder calorífico de la totalidad de los residuos solidos urbanos esta entre 1,500 y 2,200 Kcal/kg. Otro valor que interesa conocer es la temperatura a la que se funden y solidifican las cenizas de la combustión de estos materiales. El
punto de fusión de las cenizas esta en 1,200 ᵒC, y las escorias obtenidas son utilizadas en algún proceso de tratamiento para reducir emisiones y para manejar de manera mas controlado estos restos últimos de la incineración. CUADRO Nᵒ 03
CONTENIDO ENERGETICO DE LOS RESIDUOS
SOLIDOS URBANOS CENIZA Y COMPONENETE
PCI EN KCAL/Kg VARIACION
OTROS RECHAZOS
TIPICO
(%)
Residuos de comida madera Papel y cartón Plástico Textiles Vidrio Metales FUENTE: GESTION
600 4000 2400 6200 3000
-
800 5000 4000 7200 4000
INTEGRAL
700 4600 2500 6600 3400
DE
RESIDUOS
8 2 12 31 61 98 98 SOLIDOS
(VALORACION SOBRE BASE)
1.1.10.
OPCIONES PARA LA GESTION INTEGRADA DE RESIDUOS
SOLIDOS La gestión integral de residuos solidos utiliza una variedad de tecnologías para tratar y deshacerse de sus residuos. En el cuadro siguiente señala las opciones Para los componentes generales para los residuos solidos. Desde una variación cualitativa, la minimización de residuos debe aparecer en el primer lugar, sin embargo, en la actualidad no es posible minimizar hasta cero. En el periodo de intervención, el programa ideal debería contener las siguientes prioridades:
Minimizar todas las fracciones de los componentes de los
residuos. Reciclar todo lo posible de papel, cartón, vidrio, metales no ferrosos y productos textiles.
Reutilizar todo tipo de plásticos, metales ferrosos y vidrio. Convertir en biogás o Compost las fracciones alimenticias de los
residuos solidos. Incinerar solo los plásticos o alimentos restantes. Evacuar a vertedero solo el 20% restante
CUADRO Nᵒ 04: OPCIONES PARA LA RECUPERACION DE RESIDUOS SOLIDOS Compone Minimizac Recicl Reús Incinerac Compo Biog Vertid nte
ión de
aje
o
ión
st
ás
o
V
V
C
B
V
V
V
residuos Alimento sy Orgánico
A
s Papel y cartón Plástico Vidrio Metales F Metales
A
B
C
V
A A
V B
B C
C
A
NF Textil Otros FUENTE: Kiely,
B
A B C A B C V A Fundamentos, entornos, Tecnologías y
sistemas de gestión
A
: Opción mas deseable
B
: Siguiente opción mas deseable
C
: Menos deseable
V
: Posible pero no deseable
V
C V V
IMPACTOS ASOCIADOS AL MANEJO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS
Impactos negativos: 1. Contaminación de aguas: La disposición no apropiada de residuos puede provocar la contaminación de los cursos especiales y subterráneos de agua, además de contaminar la población que habita en estos medios. 2. Contaminación Atmosférica: El material en partículas, el ruido y el olor
representan
las
principales
causas
de
contaminación
atmosférica. 3. Contaminación de suelos: Los suelos pueden ser alterados en su estructura, debido a la acción de los líquidos percolados dejándolos inutilizada por largos periodos de tiempo. 4. Problemas paisajísticos y riesgo: La acumulación en lugares no aptos de residuos trae consigo un impacto paisajístico negativo, además de tener en algún caso asociado un importante riesgo ambiental, pudiéndose
producir
accidentes,
tales
como
explosiones
o
derrumbes. 5. Salud mental y enfermedades: Existen numerosos estudios que confirman el deterioro anímico y mental de las personas directamente afectadas.
Impactos positivos: 1. Conservación de recursos: El manejo apropiado de las materias primas, la minimización de residuos, las políticas de reciclaje y el manejo adecuado de residuos traen como uno de sus beneficios principales la conservación y en algunos casos la recuperación de los recursos naturales. 2. Reciclaje: Un beneficio directo de una buena gestión lo constituye la recuperación de recursos a través de reciclaje o reutilización de residuos que pueden ser convertidos en materia prima o pueden ser utilizados nuevamente. 3. Recuperación de Áreas: Otro de los beneficios de disponer los residuos en forma apropiada un relleno sanitario es la opción de
recuperar áreas de escaso valor y convertirlas en parques y áreas de esparcimiento acompañado de una posibilidad real de obtención de beneficios energéticos (biogás).
5.2. Marco Conceptual -
Basura: Conjunto de elementos heterogéneos resultantes de desechos o desperdicios del hogar y de la comunidad
-
en general. Basura orgánica: Es de cualquier naturaleza que se puede descomponer en procesos naturales dentro de un periodo razonable son los derivados de la preparación de alimentos, restos de comidas, desechos de mercados,
-
animales muertos, etc. Basura doméstica: Se origina en los hogares y esta formada por residuos de alimentos, cenizas, polvo, papeles, cartones, madera, huesos, vidrios, trapos, restos de verduras, frutas, flores y algunas veces excretas humas y de animales domésticos, etc.
-
Botadero: Acumulación inapropiada de residuos sólidos en vías y espacios públicos, así como en áreas urbanas, rurales que generan riesgos sanitarios o ambientales.
-
Carecen de autorización sanitaria Densidad: En este caso representa la relación del peso de la basura respecto a su volumen, masa o cantidad de materia de un determinado residuo, contenida en una
-
unidad de volumen, en condiciones especificas. Desperdicio: Residuo que no se puede aprovechar o se
-
deja utilizar por descuido. Disposición final: Procesos u operaciones para tratar o disponer en un lugar los residuos sólidos como última etapa de su manejo en forma permanente, sanitaria y
-
ambientalmente segura. Follaje: Conjunto de las hojas de los árboles y otras plantas verdes. Las hojas recién desprendidas que han caído a la hojarasca del suelo todavía se consideran follaje,
-
hasta
que
no
empiecen
el
proceso
de
humificación. Generador: (Según ley general de residuos sólidos No. 27314). Persona natural o jurídica que en razón de sus actividades genera residuos sólidos, sea como productor, importador, distribuidor, comerciante o usuario. También se considerara como generador al poseedor de residuos sólidos peligrosos, cuando no se pueden identificar al generador real y a los gobiernos municipales a partir de
-
las actividades de recolección. Gestión de residuos sólidos: Toda actividad técnica administrativa
de
planificación,
coordinación,
concertación, diseño, aplicación y evaluación de políticas, estrategias, planes y programas de acción de manejo apropiado de los residuos sólidos del ámbito nacional, -
regional y local. Manejo de residuos sólidos: Toda actividad técnica operativa de residuos sólidos que involucre manipuleo, acondicionamiento,
transporte,
transferencias,
tratamiento, procedimiento -
disposición técnico
final
operativo
o
cualquier
utilizado
otro
desde
la
generación hasta la disposición final. Minimización: Acción de reducir al mínimo posible el volumen y peligrosidad de los residuos sólidos, a trabes de cualquier estrategia preventiva, procedimiento, método
-
técnica utilizadas en la actividad generadora. Producción por puesto de venta: Es la cantidad promedio de basura en función de su peso producida por
-
un puesto de venta en un día (Kg-día/puesto). Recolección: Acción de recoger los residuos para transferirlos mediante un medio de locomoción apropiado y luego continuar su posterior manejo, en forma sanitaria,
-
segura y ambientalmente adecuada Residuos sólidos: Los residuos sólidos son aquellas sustancias, productos o subproductos en estado sólido o semisólido. Para efectos de la ley y su reglamento, se clasifican en: residuos domiciliarios, comerciales, de limpieza y espacios públicos, de establecimientos de atención de salud, industrial, de las actividades de construcción,
-
agropecuarios
y
de
actividades especiales (DIGESA, 2000). Segregación: Acción de agrupar
instalaciones
o
determinados
componentes o elemento físicos de los residuos sólidos para se manejados en forma especial.
VI. MATERIAL DE ESTUDIO 6.1. Análisis de Estudio La ciudad de Azángaro es una localidad con de generación de residuos sólidos claramente notorios y que al no contar con un Plan de gestión y manejo, agrava aún más su situación.
6.2. Unidad de Estudio
Característica de los residuos sólidos generados en la cuidad de Azángaro.
VII. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
7.1. Tipo de Investigación El tipo de investigación a utilizar para la determinación de la mejor metodología para aprovechar y tratar los residuos sólidos de la cuidad de Azángaro es aplicada - experimental.
7.2. Técnicas e Instrumentos Técnicas Para el tratamiento de los residuos sólidos orgánicos se empleara la metodología del programa municipal de compostaje dada por la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales México.
Instrumentos -
Bolsas de Polietileno Mesa de trabajo Fichas de caracterización de RS y encuestas a expendedoras Balanza 25 Kg Tableros de campo Guantes profilácticos Barbijo y casco de protección Cámara fotográfica.
7.3. Procedimientos Componentes del programa municipal de compostaje Un programa de compostaje tiene cinco componentes básicos: separación, recolección, tratamiento, distribución y utilización. La separación, el tratamiento y la utilización se pueden hacer a pequeña escala, domiciliaria, o a gran escala, en una operación a nivel municipal. También existe la escala intermedia para edificios departamentales o unidades habitacionales. Cuando se instrumenta una operación a mediana o gran escala, cobran importancia los componentes de recolección (de los residuos a compostar) y la distribución (de la composta). La separación: Consiste en segregar residuos orgánicos (como restos de alimentos y papel), factibles de descomponerse biológicamente vía un proceso de compostaje, de otros residuos no compostables (como vidrio, metal y plásticos). Entre más cercana al origen de la generación se realice esta separación, más puros (menos contaminados) estarán los residuos y, consecuentemente, mayor será la calidad de la composta terminada. La calidad de los residuos no compostables o inorgánicos recuperados también se verá incrementada por una correcta separación en el origen y esto incrementará las posibilidades de reciclaje de los mismos. En otras palabras, el éxito de un programa de reciclaje tanto para materiales orgánicos como inorgánicos, depende de una correcta separación en el origen ya que aumentará la pureza de cada tipo de residuos y la eficiencia del tratamiento (incluyendo productividad de los trabajadores). Al nivel doméstico, esta separación se puede realizar desde la cocina y el jardín, tal y como se explicará en el capítulo de compostaje doméstico. Al nivel municipal, esta separación puede ocurrir en la recolección domiciliaria (con un programa de separación domiciliaria) así como en la recolección de residuos municipales (parques y jardines, mercados, rastros, caballerizas) o de grandes generadores (restaurantes, hoteles, etc.).
La recolección: A medianas y grandes escalas, la eficiencia de la recolección está íntimamente asociada a una correcta separación. El equipo y los vehículos de recolección Deben ser adecuados y suficientes para los volúmenes recolectados. Asimismo, las frecuencias de recolección y las rutas deben ser bien planeadas y bien comunicadas a los usuarios. Debido al mayor número de actores en un programa de gran escala, el control de la calidad en la separación requiere de mayor seguimiento (atención), esto puede lograrse con una efectiva campaña de educación para la separación. Un nuevo sistema de recolección debe estar diseñado con base en el equipo existente más que en la adquisición de nuevo equipo. El equipo de recolección es una fuerte inversión y ordinariamente no hay recursos suficientes para renovarlos o acondicionarlos. Lo ideal es seleccionar sólo uno o solo algunos vehículos al inicio y, en función de las características de éstos, elaborar el programa de recolección. Los vehículos pueden ser de dos tipos: aquéllos que cuentan con compartimientos para diferentes fracciones y aquéllos que no los poseen. El tratamiento: Es el proceso de compostaje en sí. Los ingredientes principales del compostaje son nitrógeno, carbono, oxígeno y agua. Estos factores proveen el ambiente idóneo para la actividad microbiana de degradación de la materia orgánica. A través del control y el monitoreo de los cuatro factores mencionados, se puede favorecer, e incluso acelerar, el proceso de degradación. Los diversos grados de control llevan a varias técnicas de compostaje. A mayores escalas (municipal), el compostaje se puede realizar en pilas, tanques o naves cerradas. La forma más empleada es mediante pilas ya que no requiere más que el acondicionamiento del terreno. Esta estructura es muy versátil y permite adecuar el proceso según las necesidades del clima, la materia prima o los recursos económicos disponibles. En contraste las naves cerradas aíslan el proceso de los efectos del clima, permiten mayor control del proceso y también permite un diseño versátil. Dentro de un tanque, el control del proceso es más estricto y se circunscribe a los parámetros de diseño, por lo que disminuye la variabilidad del proceso. Esta
forma de producción es mucho más elaborada y con un costo inicial más elevado, sin embargo, los costos unitarios del producto final son más bajos y la calidad del producto final puede ser altamente controlada La distribución y la utilización: La distribución es el traslado de la composta producida a los sitios en donde se va a utilizar. En el caso de grandes operaciones, es necesario identificar a los usuarios y las formas de acceder a ellos para la entrega de la composta o bien los horarios y mecanismos para que los usuarios la recojan en la misma planta. Para la distribución deben considerarse los vehículos, las rutas, los contenedores, los empaques, la frecuencia, así como las necesidades de los usuarios finales.
7.4. Población y Muestra El tamaño de muestra se calculó mediante muestreo por proporciones:
Z2 p*q n E2 Donde: n=Tamaño de muestra Z=Límite de confianza (1.96) p q=Campo de variabilidad de aciertos y errores (p:0.5; q:05) E=Nivel de precisión (0.10) Reemplazando:
1.962 (05 * 0.5) n 96.04 0.102 Corrección para poblaciones finitas: Cuando se conoce el tamaño de la población en estudio se corrige la muestra, en nuestro caso la población es 767 puestos de venta, entonces:
n0
n n 1 1 N
Donde: n0=Tamaño de muestra ajustada n=Valore de la muestra inicial N=Población (767)
n0
96 85 96 1 1 767
Expresado en porcentaje 85 es el 11% del total, tomándose dicho porcentaje por mercado.
7.5. Matriz de Investigación
Título del
Determinación
proyecto
del problema de
Objetivos
Hipótesis
Variables
investigación
DEL MATERIAL PARTICULAD
General:
General:
distrito de Caracoto
-Analizar la influencia del
La presencia de las dos
se
material
fuentes,
desconoce
la
particulado
concentración y/o el
sedimentable (MPS) en la
grado
calidad ambiental del aire
de
contaminación
del distrito de Caracoto.
O
atmosférica
SEDIMENTA
material particulado
-Cuantificar
BLE EN LA
sedimentable
CALIDAD
existente,
DEL AIRE EN
por
Específicos: el
material
Variable Cemento
Sur
S.A. y la carretera 3s (longitudinal de la sierra
nte: -Actividades
EL DISTRITO
desconoce
la
DE
composición
del
-Identificar y caracterizar
CARACOTO
mismo
se
la
EN EL AÑO
emite conllevando a
material
un desconocimiento
sedimentable presente en
-El material particulado
total del grado y
el atmosfera del distrito de
que se encuentra en el
tipo
Caracoto.
aire de inmisión, por la
principal
fuente
emisión
de
presentes
de material
de (MPS)
en
el
atmosfera del distrito de Caracoto.
presencia
emisión
receptoras.
*día
que
se
observacional y
-hi-vol.
*día
del
“Cemento sur S.A.” es la
el
placas
y discontinuos.
-mg/m3
atmosfera
del distrito de Caracoto.
y
métodos pasivos
síntesis
automovilístic
la
se
población
deductivo, y
experimental
en
mismo
-Identificar las fuentes de
Cuasi
sedimentable
método activo.
Caracoto.
al
particulado
-mg/m2
(científico
la
-La planta de cementos
que está sujeto la
-Estaciones de
el
en
presente en el atmosfera
contaminación
- Monitoreo por
flujo
influyen
así
de
-Inductivo,
concentración de (MPS)
sur)
de
las
dos
fuentes supera los límites máximos permisibles de
Variable dependient e: -Niveles de Concentració n.
-m/s -°c -°k
aire
de
inmisión.
cuantitativo) -Monitoreo meteorológico.
-Calidad ambiental del
-Manejo de datos
aire
meteorológicos de modelos
-m
climáticos globales (GFS 0.25°). -Manejo de software GIS con capacidad de
la calidad de aire del
interpolación de
medio ambiente del
particulado sedimentable
distrito de Caracoto.
datos (Arc GIS,
distrito.
(MPS)
Nulo
presente
en
el
QGIS).
atmosfera del distrito de
-La
concentración
Caracoto.
(MPS) fuentes
proviene
de de
naturales
aledañas a la zona de estudio.
Instrumentos
ón -Material
-Monitoreo por
Distrito de
2015”
Técnicas
estadísticos
Especifico
particulado
Diseño de Investigación
encuentra en
particulado sedimentable
del
Tipo de Investigaci
industriales y
o en el
composición
-kg/dia
independie
distrito de Caracoto.
que
Indicadores
ones
En el ámbito del
“INFLUENCIA
Dimensi
-Anemómetro. -software GIS. -GPS. -Termómetros. - Balanza
VIII. PRESUPUESTO
8.1. Calculo de Presupuesto
8.2. Financiamiento
IX. CRONOGRAMA
X. ESTRUCTURA TENTATIVA DEL INFORME FINAL
XI.
Bibliografía 1. Problemática de los residuos sólidos en el Perú. ambiente, Ministerio del. 002, Lima : s.n., 2012. 2. 2. PROPUESTA DE PROGRAMA PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS EN LA PLAZA DE MERCADO DE CERETE, CEREABASTOS – CORDOBA. Rivera, Natalia Clelia López. 01, Cordoba : s.n., 2009, Vol. 01. 01.
XII. ANEXOS
