Evaluación de los impactos ambientales generados por la gasificación y la incineración como tratamientos de gestión de residuos sólidos para la Ciudad de México

Texto completo

(1)INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY. EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES GENERADOS POR LA GASIFICACIÓN Y LA INCINERACIÓN COMO TRATAMIENTOS DE GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS PARA LA CIUDAD DE MÉXICO TESIS QUE PARA OPTAR EL GRADO DE MAESTRA EN CIENCIAS EN DESARROLLO SOSTENIBLE PRESENTA. BERTHA PAULINA LÓPEZ JUÁREZ Asesor:. Comité de tesis:. Dra. LEONOR PATRICIA GÜERECA HERNÁNDEZ.. Dr. PEDRO AVILA PEREZ Dr. JOSÉ LUIS CUEVAS. Jurado:. Dr. PEDRO AVILA PEREZ. Presidente. Dr. JOSÉ LUIS CUEVAS. Secretario. Dra. LEONOR PATRICIA GÜERECA. Vocal. HERNÁNDEZ. Atizapán de Zaragoza, Edo. Méx., Noviembre de 2010..

(2) ¿Por qué he de preocuparme? No es asunto mío pensar en mí. Asunto mío es pensar en Dios. Es cosa de Dios pensar en mí.. Simone Weil. ii.

(3) AGRADECIMIENTOS. Agradezco primeramente a CONACYT (Consejo Nacional de Ciencias y Tecnología) por el apoyo recibido a lo largo de mis estudios de maestría, sin éste hubiese sido imposible concluirlos.. Agradezco a la Dra. Leonor Patricia Güereca Hernández por asesorarme a través de esta investigación, por su motivación y entusiasmo a seguir a delante y buscar siempre más.. Al Dr. Pedro Avila Pérez por todo su apoyo y sus horas invertidas en este trabajo, gracias por sus consejos me han sido de gran utilidad.. Le doy gracias a la M.C. Gladys Juárez Rojop por ser mi inspiración y mi sustento, por sus consejos y palabras de aliento, gracias madre porque he llegado hasta aquí por querer ser como tú.. Gracias padre por ser ejemplo en orden, disciplina y carácter, por no dejarme dar por vencida por nadie y por nada, por impulsarme siempre a realizar mis metas, ¡gracias!. A la M.C. Gabriela Cabral, directora de la Maestría, por ayudarme a cumplir con todos los requisitos y siempre estar al pendiente durante la realización de mis estudios. A Ignacio Zarate por su apoyo incondicional, sus palabras, su paciencia, su presencia y toda su ayuda en la presentación de este trabajo, ¡muchas gracias por estar siempre ahí y por alentarme a ser excelente!. Gracias a Dios por su don inefable.. iii.

(4) RESUMEN La búsqueda de tecnologías para la disposición de los residuos sólidos generados por la vida cotidiana se ha convertido últimamente en uno de los tópicos más abordados. La Ciudad de México con su 9 millones de habitantes genera alrededor de 12 500 toneladas diarias de residuos sólidos. Aproximadamente el 87% de estos, son dispuestos en el único relleno sanitario disponible, Bordo Poniente; el cual carece de tecnología adecuada para el tratamiento de estos residuos. Esto origina emisiones incontroladas de biogás y lixiviados, los cuales incrementan los gases de efecto invernadero, contaminación del agua y la contaminación terrestre, como la salud humana. Países dentro de la Unión Europea han optado por implementar acciones para el manejo de los residuos, como la fabricación de compost, el reciclaje y el aprovechamiento de los residuos para la generación de energía. Uno de los procesos más utilizados a nivel mundial para el tratamiento de residuos sólidos es la incineración, proceso mediante el cual estos residuos se someten a una combustión para generar calor. Otro en menor escala es la gasificación, proceso termoquímico que convierte la biomasa en un gas combustible. El objetivo de esta investigación es el de evaluar los impactos ambientales generados por la gasificación y la incineración como tratamientos de gestión de residuos sólidos para la Ciudad de México. Para esta evaluación se utilizó un análisis de ciclo de vida basado en las normas ISO 14040 y 14044, utilizando un software TEAM™ . Se analizaron tres diferentes escenarios; uno se refiere a la situación actual en la gestión de residuos de la Ciudad de México y los otros dos por cada tecnología propuesta. Las categorías de impacto evaluadas fueron acidificación del aire, toxicidad del agua, gases de efecto invernadero, toxicidad humana, toxicidad terrestre, formación de foto-oxidantes, disminución del ozono estratosférico y eutrofización. Los resultados muestran que para la toxicidad del agua el escenario actual emite 12 108 gramos de 1,4 diclorobenceno, mientras que para la gasificación y la incineración es de 1 171 gramos y de 5 626.6 gramos respectivamente. Con respecto a los gases de efecto invernadero la gasificación presenta menor impacto con 241.8 gramos de CO2 en comparación a los 989 gramos generados por la incineración y 4 509.7 gramos por la situación actual. La toxicidad terrestre es de 17.4 gramos de 1,4 diclorobenceno para la situación actual, 10.2 gramos para la gasificación y 37.6 gramos para la incineración. El proceso con mayor impacto es el de relleno sanitario por la fuga del biogás generado por los residuos, estas emisiones incontroladas se ven reflejadas en las altas concentraciones de gramos de CO2 emitidos por este mismo proceso. Así la recolección de todos los residuos contribuye en todas categorías y en los tres escenarios por el uso de combustibles fósiles para el transporte de estos residuos. El escenario que contribuye al ahorro en ocho de las nueve categorías a evaluar es el escenario 2, el que incorpora a la gasificación como una tecnología para el tratamiento de los residuos sólidos orgánicos. Esta tecnología no sólo ayuda a la disminución de los impactos generados por el sistema actual de gestión de residuos, sino que tiene como producto un gas con un poder calorífico de 5.4 MJ/Nm3, lo cual haciendo una estimación de la cantidad de gas generado por el total de residuos destinados a dicha tecnología da como resultada la cantidad de energía necesaria para abastecer la demanda de energía anual en la Zona de Oaxaca.. iv.

(5) ÍNDICE. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 11 OBJETIVOS....................................................................................................................................... 4 Objetivos específicos.......................................................................................................................... 4 1. ÁREA DE ESTUDIO ..................................................................................................................... 5 1.1. CIUDAD DE MÉXICO .............................................................................................................. 5 1.2. BASURA EN LA CIUDAD DE MEXICO................................................................................. 8 1.2.1. BARRIDO .......................................................................................................................... 15 1.2.2 RECOLECCIÓN ................................................................................................................. 19 1.2.3 TRANSFERENCIA ............................................................................................................ 20 1.2.4 PLANTA DE COMPOST BORDO PONIENTE................................................................ 22 1.2.5 PLANTAS DE SELECCIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS ................................................ 22 1.2.6 BORDO PONIENTE ......................................................................................................... 25 1.2.7 PLANTAS DE TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS......................................................... 28 1.3.1 TENDENCIAS INTERNACIONALES EN LA GESTIÓN DE RESIDUOS .................... 31 2. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................... 33 2.1. RESIDUOS SÓLIDOS.............................................................................................................. 33 2.2 TECNOLOGÍAS PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS .......... 35 2.2.1 GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS ........................................................................... 36 2.2.2 TRATAMIENTOS DE LOS RESIDUOS.......................................................................... 36 2.2.2.1 RECICLAJE ................................................................................................................. 37 2.2.2.2 COMPOSTAJE ........................................................................................................... 38 2.2.2.3 INCINERACIÓN ........................................................................................................ 38 2.2.2.4 DISPOSICIÓN FINAL EN RELLENOS SANITARIOS ........................................... 39 2.2.2.5 DISPOSICIÓN FINAL EN RELLENOS DE SEGURIDAD ...................................... 39 2.2.2.6 TECNOLOGÍA RESIDUO CERO .............................................................................. 39 2.2.2.7 TRATAMIENTO MECÁNICO BIOLÓGICO ............................................................ 40 2.2.2.8 PIRÓLISIS ................................................................................................................... 40 v.

(6) 2.2.3.1 DE BIOMASA A ENERGÍA ...................................................................................... 41 2. 3 GASIFICACION ....................................................................................................................... 43 2.3.1 HISTORIA DE LA GASIFICACION................................................................................. 43 2.3.2 EL PROCESO ..................................................................................................................... 43 2.3.3 ZONAS DEL PROCESO .................................................................................................... 47 2.3.4 PROPIEDADES DEL GAS ................................................................................................ 49 2.3.4.1 TEMPERATURA DEL GAS. ..................................................................................... 54 2.3.5 APLICACIONES DEL GAS COMBUSTIBLE ................................................................. 54 2.3.6 TIPOS DE GASIFICADORES .......................................................................................... 56 2.3.6.1 LECHO FIJO................................................................................................................ 57 2.3.6.2 LECHO FLUIDIZADO ............................................................................................... 59 2.3.7 BIOMASA COMO MATERIA PRIMA ............................................................................ 62 2.3.7.1 CARACTERÍSTICAS DE LA BIOMASA COMO COMBUSTIBLE........................ 63 2.3.7.2 PREPARACIÓN DE LA BIOMASA COMO COMBUSTIBLE ................................ 67 2.4 INCINERACIÓN ....................................................................................................................... 69 2.4.1 EL HORNO Y LA COMBUSTIÓN .................................................................................. 69 2.4.2 TIPOS DE HORNOS .......................................................................................................... 71 2.5 ANALISIS CICLO DE VIDA ................................................................................................... 75 2.5.1 ANTECEDENTES DEL ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA ........................................... 76 2.5.2 CATEGORÍAS DE IMPACTO .......................................................................................... 77 3.. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................................................ 80. 3.1 TIPOS DE INVESTIGACIÓN .................................................................................................. 80 3.2 MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN .......................................................................................... 80 3.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ......................................................................................... 81 3.3.1 INVESTIGACIÓN BIBILIOGRÁFICA ............................................................................ 83 3.3.2 ESTUDIO DE CASOS ........................................................................................................ 83 3.3.4 ANALISIS DE CICLO DE VIDA ...................................................................................... 84 3.3.4.1 DESCRIPCIÓN DE LOS ESCENARIOS ................................................................... 85 3.3.4.2 ANÁLISIS DE INVENTARIO .................................................................................... 90 3.3.5 INSTRUMENTOS ............................................................................................................ 105 4.. DISCUSIÓN Y RESULTADOS ............................................................................................ 107 vi.

(7) 4.1 ESCENARIO BASE ................................................................................................................ 107 4.2 ESCENARIO 2 ........................................................................................................................ 108 4.3 ESCENARIO No. 3 .................................................................................................................. 110 4.4 ACIDIFICACIÓN DEL AIRE ................................................................................................. 112 4.5 TOXICIDAD DEL AGUA ...................................................................................................... 114 4.6 DISMINUCIÓN DEL OZONO ESTRATOSFÉRICO ............................................................ 115 4.7 EUTROFIZACIÓN .................................................................................................................. 115 4.8 EFECTO INVERNADERO ..................................................................................................... 116 4.9 TOXICIDAD HUMANA ......................................................................................................... 118 4.10 FORMACIÓN DE FOTO-OXIDANTES .............................................................................. 119 4.11 TOXICIDAD TERRESTRE .................................................................................................. 120 4.12 INTERPRETACIÓN DE LA EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE CICLO DE VIDA ..... 121 4.13 GENERACIÓN DE ENERGÍA ELECTRICA ...................................................................... 123 5.. CONCLUSIONES.................................................................................................................. 125. 6.. REFERENCIAS ..................................................................................................................... 128. vii.

(8) LISTA DE FIGURAS Figura 1. Mapa del Distrito Federal.. ................................................................................................. 6 Figura 2. Sectores y Sub-sectores de la fuente de residuos.. ............................................................ 13 Figura 3. Gráfica de la generación de basura por delegación. .......................................................... 14 Figura 4. Diagrama de flujo de Residuos Sólidos en el Distrito Federal, 2008. .............................. 15 Figura 5. Operación del Sistema de Transferencia.. ......................................................................... 20 Figura 6. Gestión Integral de Residuos en México. ......................................................................... 30 Figura 7. Estrategia propuesta para el manejo de los residuos sólidos dentro de la Ciudad de México.............................................................................................................................................. 31 Figura 8. Comparativa de la Ciudad de México con otras ciudades del mundo respecto al tema del aprovechamiento de residuos. .......................................................................................................... 32 Figura 9. Recuperación de energía.. ................................................................................................. 37 Figura 10. Procesos de aprovechamiento energético de la biomasa................................................. 42 Figura 11. Proceso de la gasificación. .............................................................................................. 44 Figura 12. Proceso de la gasificación directa e indirecta.. ............................................................... 45 Figura 13. Opciones en la conversión del gas de síntesis................................................................. 50 Figura 14. a) Gasificador de flujo ascendente y descendente. b) Gasificador de lecho fluilizado burbujeante y circulante. .................................................................................................................. 62 Figura 15. Diagrama de un incinerador.. .......................................................................................... 70 Figura 16. Horno Giratorio típico con cámara de postcombustión.. ................................................ 74 Figura 17. Análisis de Ciclo de Vida (ACV).. ................................................................................. 76 Figura 18. Diseño de la investigación empleada. ............................................................................. 81 Figura 19. Diagrama de flujo de la gestión de residuos actual en la Ciudad de México. ................. 87 Figura 20. Flujo de residuos dentro del Escenario 2. ....................................................................... 88 Figura 21.Flujo de los residuos en el escenario 3. ............................................................................ 89 Figura 22. Impactos ambientales del Escenario base (No. 1) ......................................................... 108 Figura 23. Impactos ambientales del Escenario No.2. ................................................................... 110 Figura 24. Impactos ambientales del Escenario No.3. ................................................................... 112 Figura 25. Resultados graficados correspondientes a la acidificación del aire. ............................. 113 Figura 26. Resultados graficados correspondientes a la toxicidad del agua.................................. 114 Figura 27. Resultados graficados correspondientes a la disminución del ozono estratosférico. .... 115 Figura 28. Resultados graficados correspondientes a la eutrofizacón. ........................................... 116 Figura 29. Resultados graficados correspondientes al efecto invernadero. .................................... 117 Figura 30. Resultados graficados correspondientes a la toxicidad humana. .................................. 118 Figura 31. Resultados graficados correspondientes a la formación de foto-oxidantes................... 119 Figura 32. Resultados graficados correspondientes a la toxicidad terrestre. .................................. 120. viii.

(9) LISTA DE TABLAS Tabla 1. Detalles de las delegaciones dentro del Distrito Federal. ..................................................... 7 Tabla 2 Composición de la basura (%) en México, 2000. ................................................................ 10 Tabla 3. Composición física porcentual de los residuos sólidos en el Distrito Federal. .................. 11 Tabla 4. Fuentes de generación de residuos. .................................................................................... 12 Tabla 5.Modelos de equipo de barrido mecánico de las Delegaciones Políticas del Distrito Federal. .......................................................................................................................................................... 17 Tabla 6. Número de rutas, colonias y parque vehicular en las Delegaciones Políticas. ................... 19 Tabla 7. Toneladas transferidas por día en las estaciones de transferencia del DF, 2008. ............... 21 Tabla 8. Características de las plantas de selección. ........................................................................ 23 Tabla 9. Resumen de la operación en las plantas selección. ............................................................ 24 Tabla 10. Clasificación de productos que entran a las plantas de selección..................................... 24 Tabla 11. Etapas del relleno sanitario Bordo Poniente..................................................................... 26 Tabla 12. Características del relleno sanitario Bordo Poniente. ....................................................... 26 Tabla 13. Matriz del flujo de residuos dentro del Distrito Federal................................................... 27 Tabla 14. Proceso de la gasificación. ............................................................................................... 46 Tabla 15. Contaminantes del gas de síntesis .................................................................................... 49 Tabla 16. Características deseables del gas de síntesis para diferentes aplicaciones. ...................... 52 Tabla 17. Composición del gas producido por varios combustibles. ............................................... 53 Tabla 18. Características en el proceso de selección del reactor. ..................................................... 57 Tabla 19. Características de la gasificación de varios combustibles. ............................................... 65 Tabla 20. Procesos que integran el sistema de gestión actual de la Ciudad de México (2008). ...... 85 Tabla 21. Parámetros asumidos para la estimación de combustible en la recolección selectiva. ..... 91 Tabla 22. Parámetros asumidos para la estimación de combustible en la recolección general. ....... 92 Tabla 23. Parámetros asumidos para la estimación del combustible de transporte a la planta de composta........................................................................................................................................... 93 Tabla 24. Composición de lixiviados. .............................................................................................. 94 Tabla 25. Parámetros asumidos para la estimación del combustible de transporte a las plantas de selección. .......................................................................................................................................... 96 Tabla 26. Composición de los residuos entrantes a las plantas de selección. .................................. 97 Tabla 27. Ahorros en el consumo de energía por el reciclaje........................................................... 97 Tabla 28. Parámetros asumidos para la estimación del combustible de transporte a las empresas reciclado ........................................................................................................................................... 98 Tabla 29. Parámetros asumidos para estimar el consumo de combustibles desde las estaciones de transferencias. ................................................................................................................................... 99 Tabla 30. Parámetros asumidos para estimar el consumo de combustibles desde las plantas de selección. ........................................................................................................................................ 100 Tabla 31. Composición de biogás. ................................................................................................. 100 Tabla 32. Composición de los residuos. ......................................................................................... 102 ix.

(10) Tabla 33. Composición de los residuos. ......................................................................................... 103 Tabla 34. Factores de emisión (kg/tonelada de residuo). ............................................................... 104 Tabla 35. Categorías de impacto consideradas en el ACV............................................................. 104 Tabla 36. Impactos ambientales resultantes dentro del Escenario base (No.1). ............................. 107. x.

(11) INTRODUCCIÓN A través de la historia el ser humano ha mejorado su calidad de vida buscando siempre diferentes maneras de hacer su vida más fácil. Pero conforme los avances se han dado, han surgidos diversos problemas afectando en diferentes maneras el entorno. La quema de combustibles fósiles en vehículos, plantas de generación de energía, embarcaciones, calderas, entre otros, son varias de las causas de problemas ambientales globales e.g. calentamiento global, agotamiento de la capa de ozono, smog foto químico, lluvia ácida y contaminación del aire local. En los primeros años la vida no era como se conoce hoy en día, los conceptos de abundancia, bienestar, riqueza eran diferentes y se podría decir más sencillos; como dijera Thomas Hobbes, la vida del hombre era "solitaria, pobre, sucia, brutal y corta" (Leviatán, 1651). No se desperdiciaba nada, porque se hacía difícil hacerse de cualquier cosa, gracias a esto la gente misma disponía de la basura en la calle, podemos recordar a Londres antes de la revolución industrial. Dicho suceso efectuó un cambio notorio en la manera de vivir de los humanos. Por primera vez se pudieron crear bienes, herramientas, armas, entre otras cosas de manera rápida y masiva. Por consiguiente, el tema de la basura empezaría por ser un problema; la generación de desechos por las industrias eran muchos mayores a los procesos artesanales y el fácil acceso a las mercancías hacían que la cantidad de productos echados a la basura fuera mayor. Como el mundo se va volviendo más y más civilizado, más y más basura es producida. La disposición de los residuos es un problema mayor en los países desarrollados en particular y en el resto del mundo de manera general debido a que el bajo poder adquisitivo en países de desarrollo obliga a la población a usar menos productos industrializados y con ello generar menor cantidad de recursos, aunque los gobiernos tampoco cuentan con recursos para dar tratamiento integral y adecuado a los residuos generados en éstas naciones. En Europa, con referencia a datos proporcionados por la Unión Europea, en promedio un 62.2% del total de los residuos es depositado en rellenos sanitarios, 21.9% es incinerado, con el 4.5% se fabrica compost y el 11 % es reciclado. Un ejemplo se puede encontrar en Holanda, la cual destina un porcentaje. 1.

(12) menor al 5 % de sus residuos al relleno sanitario, el resto es reciclado, utilizado en compost y aprovechado en la implementación de una de las tecnologías más avanzadas. De la cual el 33% de energía utilizada dentro de este país proviene del uso de dicha técnica (Coordinación General para la Gestión Integral de los Residuos Sólidos, 2007). Inglaterra y Gales (Departamento del Medio Ambiente, Transporte y Las Regiones, 2000), Escocia (SEPA, 1999) e Irlanda del Norte (Departamento de Medio Ambiente) publicaron sus estrategias de manejo de residuos para hacer frente a la Dirección de Rellenos Sanitarios (Landfill Directive, en inglés). Se prevé que potencialmente 3.03 millones de toneladas de residuos municipales biodegradables serán desviados de los rellenos en el 2020. Todo esto lleva a la interrogante sobre la situación actual de la República Mexicana. ¿Se está haciendo lo necesario para dar una solución al problema de residuos dentro del país?, ¿Se están implementando las diferentes tecnologías para el aprovechamiento de residuos? La gestión de residuos fermentables dentro de la República Mexicana se ha vuelto obsoleta e ineficiente. Cada vez esta problemática crece día con día, dejándonos una única opción, la urgente necesidad de buscar nuevos mecanismos para su manejo. Uno de los más grandes retos se presenta en la ciudad de México donde se encuentra una cuarta parte de todos los residuos del país. Actualmente se generan 12 500 ton/día; se estima que el 6% de los residuos es reciclado anualmente dentro de la ciudad metropolitana. El 87% restante de los residuos diarios es depositado en el relleno sanitario. El Relleno Sanitario Bordo Poniente es el principal relleno para la ciudad, al menos por ahora; ya que éste, debido a la enorme cantidad (12 500 ton/día) de basura está llegando a su límite (DGSU, 2008). En enero del año 2009 el gobierno nacional decidió clausurarlo; pero debido a la falta de otro relleno se extendió su vida por otros 5 años más, contando con este tiempo para la investigación e implementación de una nueva gestión de residuos. El depósito de basura Bordo Poniente recibe aproximadamente 4 380 000 a 5 110 000 toneladas de basura anuales (el cual lo hace el basurero más grande del continente). Emite dos millones de toneladas de dióxido de carbono por año a la atmósfera, lo que representa el 15 por ciento de los gases de efecto invernadero que produce esta ciudad de nueve millones de habitantes; sólo detrás de los automóviles. Cerrarlo equivale a retirar de circulación unos 500 000 automóviles (La Republica, 2008). Se estima que existen unos 130 vertederos de basura no autorizados en barrancas, zonas verdes y predios baldíos de esta urbe y unos 6 000 similares en los límites de la capital. En. 2.

(13) estos sitios prolifera fauna nociva, y los líquidos de la descomposición de materia orgánica (lixiviados) se filtran a cauces de agua (La Republica, 2008). Al Bordo Poniente, de 375 hectáreas, ha llegado la mayor parte de los residuos de la Ciudad de México desde los años 80. Noventa por ciento de las más de 12 000 toneladas diarias de basura --la mitad doméstica--, se entierra, y el resto es vendido y reciclado. Se estima que la generación de basura crece 5% anualmente. Siendo así, para el 2012 se generarán 16 mil 250 toneladas al día (DGSU, 2008). Debido a esta problemática, que no sólo es evidente en México sino en todo el mundo, durante los últimos 25 años los sistemas de destrucción térmica han sido una alternativa cada vez más deseable a los métodos tradicionales de eliminación de residuos (Esperanza, 2000). Se cree que los combustibles fósiles se extinguirán en un futuro no muy lejano. Al igual existe una inmensa presión legal para la búsqueda de nuevas maneras sustentables para la producción de energía eléctrica. La producción de energía renovable y la utilización de energía sustentable es necesaria para impulsar el sector energético internacional hacia un grado más de sustentabilidad. La biomasa contiene menos Nitrógeno y Azufre por lo que las emisiones de NOx y SOx son menores. Al igual la biomasa es una fuente de energía con ciclo de CO2 neutro. Por lo que la gasificación de residuos sólidos (biomasa) para la generación de energía es la mejor técnica disponible. No sólo produce energía sino que también se deshace de los residuos. Compitiendo con la combustión en que está produce menos contaminantes, como las dioxinas y furanos, compuestos tóxicos. Así como también proporciona una segura disposición de los residuos sólidos y reduce problemas ambientales por disminuir las emisiones de metano, el cual es gas de efecto invernadero con un poder de impacto muy alto, proveniente de los rellenos sanitarios. La gasificación es un proceso termoquímico el cual permite la conversión de un combustible sólido tal como la biomasa en combustible gaseoso, mediante un proceso de oxidación parcial. El gas pobre (nombre que se le da al gas resultante de este proceso) puede ser utilizado en turbinas de gas o en motores de combustión interna para la generación de energía. Históricamente la gasificación ha sido llevada a cabo con aire para generar energía; tal es el caso del gasógeno, dispositivo utilizado para producir gas a partir de carbón y fue muy utilizado en España después de la Guerra Civil Española por la escasez de petróleo. Aproximadamente el 40% de las emisiones de gases de efecto invernadero proviene del transporte y la generación de energía. Como se mencionó anteriormente, la gasificación no 3.

(14) sólo ofrece una mejora en la gestión de residuos, sino el aprovechamiento de estos para la generación de energías limpias, tales como la mecánica y la eléctrica. La implementación de estos mecanismos para el manejo de la basura en países de la Unión Europa, tales como Holanda, uno de los países con un porcentaje alto en el aprovechamiento de sus residuos, ha sido uno de las mejores vías para la generación de energías limpia y bajar sus emisiones contaminantes de gases de efecto invernadero. "Esta solución ofrece un alto rendimiento energético, procesos optimizados y un diseño que, por sus reducidas dimensiones, permite su instalación en el punto donde se encuentra la biomasa, por lo que los costos de transporte son prácticamente inexistentes" (Taim Weser, 2008).. 4.

(15) OBJETIVOS Por lo que dentro de esta investigación el objetivo es: “evaluar los impactos ambientales generados por la gasificación y la incineración como tratamientos de gestión de residuos sólidos para la Ciudad de México.”. Objetivos específicos   . Determinar la cantidad de residuos sólidos aprovechables para la gasificación que se genera en la Ciudad de México. Simular los posibles impactos ambientales de los dos sistemas propuestos con base en un análisis de ciclo de vida. Estimar la generación de energía eléctrica utilizando los gases producidos en el proceso de la gasificación.. 4.

(16) 1. ÁREA DE ESTUDIO. 1.1. CIUDAD DE MÉXICO. La ciudad de México es el centro político y económico del país. Su área, es la novena más poblada del mundo (Ranking de las ciudades más pobladas del mundo) y la más poblada de Norteamérica (INEGI, 2010). Ocupa una décima parte del Valle de México en el centro-sur del país, en un territorio que formó parte de la cuenca lacustre del lago de Texcoco. La ciudad de México es la ciudad más rica y poblada del país, con más de ocho millones de habitantes en el 2005 (INEGI, 2005) y ocupa el segundo lugar como entidad federativa, solamente detrás del estado de México. En su crecimiento demográfico, la ciudad de México fue incorporando a numerosos poblados que se encontraban en las cercanías. A mediados del siglo XX, su área metropolitana desbordaba los límites territoriales del Distrito Federal, y se extendía sobre 40 municipios del estado de México y un municipio del estado de Hidalgo, según la definición oficial de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (ZMCM), elaborada en el 2003 por los gobiernos locales, estatales y federal (Bush y Gómes, 1998). La ZMCM estaba habitada en el 2005 por 19 331 365 personas, casi el 20 por ciento de la población total del país. De acuerdo con las proyecciones del Consejo Nacional de Población (CONAPO); para el 1 de julio de 2007 se estimaba una población de 8 193 899 habitantes para la ciudad, y de 19 704 125 habitantes para toda la Zona Metropolitana. El ingreso per cápita del Distrito Federal ascendía en 2008 a 281 110 pesos mexicanos, lo cual equivalía en dólares nominales de septiembre de 2008 a 25 258 dólares (Banamex, 2010) cifra similar a la de países como la República Checa o Corea del Sur. El territorio capitalino se divide en 16 delegaciones. Cada una es encabezada por un jefe delegacional desde el año 2000, elegido por sufragio universal. A diferencia de los municipios, las delegaciones no tienen cabildos. En su lugar, la Ley de Participación Ciudadana del Distrito federal contempla la conformación de Comités Ciudadanos por unidades territorial (López Obrador, 2004).. 5.

(17) Cada delegación está integrada por pueblos, barrios y colonias. Pueblos y barrios son denominaciones que corresponden a unidades vecinales de gran antigüedad, algunos de ellos datan de la época prehispánica. Las colonias nacieron a partir de la expansión de la zona urbana de la ciudad de México en los terrenos aledaños.. Delegaciones del Distrito Federal El Distrito Federal se encuentra dividido en 16 delegaciones, la cuales se describen en la figura 1 y la tabla 1.. Figura 1. Mapa del Distrito Federal. Fuente: DGSU, 2008.. 6.

(18) Tabla 1. Detalles de las delegaciones dentro del Distrito Federal.. Población (2005). Distrito Federal. Superficie km2. 1.479,00. Álvaro Obregón. 706 .567. 96,17. Azcapotzalco. 425.298. 33.66. Benito Juárez. 355.017. 26,63. Coyoacán. 628.063. 54,40. Cuajimalpa. 173.625. 74,58. Cuauhtemoc. 521.348. 32,40. Gustavo A. Madero. 1.93.161. 94,07. Iztacalco. 395.025. 23,30. Iztapalapa. 1.820.888. 117,00. La Magdalena Contreras. 228.927. 74,58. Miguel Hidalgo. 353.534. 46,99. Milpa Alta. 115.895. 228,41. Tláhuac. 344.106. 85,30. Tlalpan. 607.545. 340,07. Venustiano Carranza. 447.459. 33,40. Xochimilco Fuente: INEGI, 2005.. 404.458. 118,00. 7.

(19) 1.2. BASURA EN LA CIUDAD DE MEXICO. De todo el mundo, México con sus más de 30 millones 733 mil toneladas al año -84200 toneladas diarias- ocupaba en el año 2000, el décimo lugar entre los países que más basura generan en el mundo. Estados Unidos ocupa el primero. (Noticieros televisa; 2003) La basura generada en el país se distribuye de la siguiente manera: 31 % residuos alimenticios; 14.2 % papeles y cartón; 9.8 % desechos de jardinería; 6.6 % vidrio; 5.8% plástico y; 32.6% otros residuos no especificados (La jornada. 2001). Del total de la basura obtenida, sólo el 77% de los residuos se recolecta oportunamente, y de éstos, únicamente 50% se dispone o recicla de manera segura, el resto -57 mil toneladas diarias de basura en todo el país- queda abandonada a cielo abierto en cañadas, caminos, lotes baldíos y cuerpos de agua, así como en tiraderos clandestinos. El 53% de la basura se dispone en rellenos sanitarios y tiraderos controlados ya existe un déficit del 68% en infraestructura moderna y adecuada para la separación, recolección, transporte, tratamiento, reciclaje y disposición final segura de residuos municipales. (Semarnat. 2004) Por regiones, la zona centro con el Distrito Federal genera 62 % del total de los residuos del país. En cuanto al tipo de materiales que componen los desechos hay un cambio sustancial: hace medio siglo, 5% de la basura era material no biodegradable, y en la actualidad estos representan 50%. Datos oficiales afirman que en 1997 la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM)1 generaba 20 mil 166 toneladas de residuos sólidos, 11 mil 140 en el Distrito Federal y 9 mil 26 en los municipios metropolitanos del Estado de México, que corresponden a 1.04 kilogramos por habitante cada día. Los desechos estaban divididos de la siguiente manera: 40% era orgánica, 15% papel, 4% cartón, 8% vidrio, el 3% de la basura son pañales desechables y el resto es plástico, lámina, aluminio, loza, madera, cuero, trapo y chácharas. Para recolectar esa enorme cantidad de basura se requería de la participación de 20 mil trabajadores entre barrenderos, choferes y ayudantes que limpian con mil 727 vehículos, 193 tracto camiones los 17 mil kilómetros de vías. (Álvarez. 2000). En este mismo año, 1997, se generaron en el Distrito Federal cerca de 4 millones 222 mil 366 toneladas de residuos con una producción de basura por persona de 1.3 kilogramos al día. 8.

(20) En la Zona Metropolitana del Valle de México habitan más de 19 millones de habitantes en una superficie menor a tres mil quinientos kilómetros cuadrados de los cuales 115 km2 corresponden al área urbana. La Zona Metropolitana del Valle de México se divide en dos principales sectores el Distrito Federal, con 1 500 km2 y la zona conurbada con 1728 km2. Los desperdicios domiciliarios1 representaban la principal fuente de generación de basura con el 40.13% del volumen total y los comerciales2, servicios3, especiales4 y otros5 representaban el 51.87%. Este total era transportado a dos sitios de disposición final después de pasar por las trece estaciones de transferencia. (JICA/GDF.1999) Se afirmaba que la Ciudad de México generaba en dos días unas 22 mil 840 toneladas, equivalentes al peso de la torre de Latinoamérica. (Álvarez, 2000) Actualmente -2009- el único sitio de disposición final en el Distrito Federal es el relleno Bordo Poniente, una vez cerrados los rellenos sanitarios de Prados de la Montaña julio de 1994) y el sitio de disposición final de Santa Catarina (segundo semestre de 1995). El Distrito Federal genera más de 12 500 toneladas de residuo sólidos diarios producidos por 8, 720,916 habitantes más la población flotante (estimada en unos 3 millones) que ingresa de municipios de la Zona Metropolitana del Valle de México, de los cuales 60% corresponde a residuos de tipo inorgánico y 40% a orgánicos. La principal fuente generadora de residuos son los domicilios con 47%, seguida del comercio con 29%, los servicios con 15%, y el restante 9% corresponde a los llamados diversos y controlados. La tabla 2 detalla la composición de la basura.. 1. Los residuos domiciliarios se dividen en dos grandes grupos: los orgánicos y los inorgánicos. Los orgánicos son todos aquellos de origen biológico, que en algún momento tuvieron vida. Los inorgánicos con todos aquellos productos (empaques, papel sanitario, muebles, polvo) que nunca tuvieron vida (JICA, 1999). 2 Los residuos comerciales están compuestos por los desperdicios de los mercados y centros comerciales. 3 Los residuos de servicios comprenden los sobrantes de los restaurantes y bares, centros de espectáculo y recreación, servicios públicos, hoteles, oficinas públicas y centros educativos. 4 Estos están compuestos por los desechos de las unidades médicas, laboratorios, veterinarias, terminales terrestres, aeropuertos, habilidades y centros de readaptación social. 5 Los residuos otros toman en cuenta las basuras de la áreas verdes, centros de readaptación social, materiales de construcción y reparación, objetos voluminosos, y menores (JICA, 1999).. 9.

(21) Tabla 2 Composición de la basura (%) en México, 2000.. Concepto Residuo de alimentos Papel y Cartón Desechos de Jardinería Vidrio Plástico Otros. Cantidad (%) 31.18 14.12 9.8 6.6 5.8 32.6. Fuente: La jornada, 2001 en aguayo, Sergio. Almanaque. Editorial Grijalbo, 2000.. Al igual el Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal en coordinación con las principales instituciones de Educación Superior públicas realizaron un estudio sobre la composición física porcentual de los residuos sólidos en las trece estaciones de transferencia, la cual se muestra en la tabla 3.. 10.

(22) Tabla 3. Composición física porcentual de los residuos sólidos en el Distrito Federal.. Fuente: Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal, 2009.. 11.

(23) La tabla 4 muestra las diferentes fuentes de generación de los residuos sólidos en la Ciudad de México, así como la cantidad y porcentaje de los mismos.. Tabla 4. Fuentes de generación de residuos.. Concepto Domicilios Comercios Mercados Servicios Controlados Diversión Central de abastos TOTAL. ton/día 5,672 1,869 1,249 1,829 374 557 450 12 000. % 47 16 10 15 3 5 4 100. Fuente: Secretaria de Obras y Servicios, 2004.. La DGSU ha investigado acerca de la composición de los residuos generados en los diferentes sectores y subsectores del D.F, como lo muestra la figura 2. Estos residuos se clasifican en 35 tipos.. 12.

(24) Figura 2. Sectores y Sub-sectores de la fuente de residuos. Fuente: JICA, 1999.. La generación de residuos sólidos urbanos en el Distrito Federal, es variable en cada Delegación: Milpa Alta produce la menor cantidad, 102 ton/día, e Iztapalapa, con la mayor generación: 2 584 ton/día. Dentro de este rango se encuentran las otras delegaciones.. 13.

(25) Figura 3. Gráfica de la generación de basura por delegación. Fuente: Secretaría de Obras y Servicios, 2008.. El flujo de residuos dentro de la ciudad se detalla en la figura 4. En este diagrama de flujo se estiman las cantidades de residuos generada en cada una de las etapas del manejo en el DF.. 14.

(26) Figura 4. Diagrama de flujo de Residuos Sólidos en el Distrito Federal, 2008. Fuente: CIIEMAD, IPN SMA, SOS 2009.. 1.2.1. BARRIDO Barrido es la actividad de recolección manual o mecánica de los residuos sólidos en la vía pública. El Gobierno del DF realiza el servicio de barrido mediante dos ámbitos de atención: 1) a través de las delegaciones políticas, quienes tienen la facultad de realizar esta actividad en las vías secundarias, empleando para ello barrido manual y mecánico; y 2) a través de la DGSU quien se encarga del mantenimiento y limpieza urbana de la red vial primaria de la ciudad.. 15.

(27) BARRIDO MECÁNICO. El servicio de barrido es de competencia de la Secretaria de Obras y Servicios (por sus siglas, SOS) se realiza atreves de la Dirección General de Servicios Urbanos (DGSU). Esta actividad se realiza en horario nocturno en la red vial primaria, misma que tiene una longitud de 930 kilómetros, y está integrada por 9 vías rápidas, 29 ejes viales y 37 avenidas principales. Para la prestación de este servicio, actualmente la DGSU cuenta con 17 barredoras; 15 para las grandes vialidades y 2 más para el Centro Histórico. Estas barredoras limpian un promedio diario de 1 998 km, adicionalmente, se estima que en el Centro Histórico se, barren 44.7 km de forma mecánica. La cantidad y modelos de las barredoras propiedad de la DGSU son:  7 barredoras, modelo 2000  1 barredora, modelo 2002  9 barredoras, modelo 2007 Para apoyar este servicio la DOSU contrata a dos empresas privadas; en donde alrededor de 103 trabajadores prestan el servicio, pero de los cuales 21 se encuentran adscritos a la DGSU y 82 pertenecen a empresas contratadas. DELEGACIONAL En cuanto a las 16 Delegaciones Políticas del DF, éstas proporcionan el servicio de barrido mecánico en la red vial secundaria, misma que tiene una longitud aproximada de 9 557 km lineales esta cantidad no considera los perfiles de barrido. Para la prestación de este servicio, las Delegaciones cuentan con una gran variedad de barredoras mecánicas, tales como: mecánicas, hidrostáticas mecánicas, hidráulica con eje triciclo y tolva, sistema compresor, centrifugo de cepillos laterales, dual, mini barredora y de succión. En total las demarcaciones cuentan en su conjunto con 110 barredoras para el barrido mecánico; de las cuales el 39% del equipo tiene una antigüedad mayor a 20 años, tabla 5.. 16.

(28) Tabla 5.Modelos de equipo de barrido mecánico de las Delegaciones Políticas del Distrito Federal.. Fuente: Delegaciones políticas del Distrito Federal, 2009.. BARRIDO MANUAL. Dirección General de Servicios Urbanos. La DGSU realiza la limpieza diaria mediante barrido manual y mecánico en 26 vialidades primarias. El barrido de forma manual, se efectúa de la siguiente manera: se barren en promedio 1 700 km en 15 horas. Estas actividades se realizan con 1 200 trabajadores aproximadamente y 96 vehículos de recolección, distribuidos en 5 zonas de la ciudad. Los residuos recolectados en las jornadas de barrido nocturno, son transportados y depositados en cualquiera de las ocho estaciones de transferencia (Álvaro Obregón, Azcapotzalco, 17.

(29) Central de-Abasto, Coyoacán, Cuauhtémoc, Gustavo A. Madero, Miguel Hidalgo y Venustiano Carranza). Para el barrido manual, a diferencia de las delegaciones, la DGSU utiliza escobas de plástico, mijo y palma para lograr un mejor arrastre de polvos y residuos, acción que se conoce como barrido fino. El barrido mecánico se hace en los carriles de alta velocidad de las vías primarias, mientras que en las laterales de éstas, se realiza de manera manual. Las áreas verdes ocupan una superficie de 190 mil metros cuadrados, con diversa vegetación de plantas de ornato, flores, árboles, setos y pasto, cajetes y jardineras; Así mismo, 41.78 kilómetros de vialidades y 110 mil metros cuadrados de andadores. El mantenimiento se realiza cotidianamente para la limpieza integral, poda deshierbe, levantamiento de fuste, plantas de temporada (cempazuchitl y nochebuena), retiro de planta, cultivo, volteo y nivelación de tierra, aplicación de composta y riego 3 veces por semana con agua tratada. Labora una fuerza de trabajo de 103 jardineros, profesionales y ayudantes, todos los días del año. Posterior a los múltiples eventos, se realiza la reforestación y el lavado general. DELEGACIONAL. Las Delegaciones para la prestación del servicio en las calles, emplean en mayor proporción el barrido manual, para lo cual se cuentan con un plantilla de personal operativo de 9 661 trabajadores, mismo que se encuentra organizado en cuadrillas. A cada trabajador se le dota de las herramientas necesarias que básicamente son: escobillón (de fibras cortas y duras que puede ser de ramas o de plástico), escoba de perlilla, carrito de mano (con base de ruedas y uno o dos tambos cilíndricos), recogedor y pala en algunas ocasiones. Actualmente las Delegaciones cuentan con 7 827 carritos para dicha actividad.. 18.

(30) 1.2.2 RECOLECCIÓN. Las delegaciones políticas, son las entidades responsables de realizar la recolección de los residuos sólidos y su posterior transporte a las estaciones de transferencia. En su conjunto recolectan 10 760 toneladas de residuos por día. El servicio de recolección en la Ciudad de México, se lleva a cabo en 1 766 rutas con 2 260 vehículos que cubren en su recorrido a 1 525 colonias, tabla 6. Tabla 6. Número de rutas, colonias y parque vehicular en las Delegaciones Políticas.. Fuente: Delegación Política de DF, 2009.. A partir de la publicación de la Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal (2004) y del Programa de Gestión Integral de Residuos Sólidos 2004-2009, se contempló la sustitución del parque vehicular y la recolección en dos fracciones orgánica e inorgánica. Las delegaciones adquirieron vehículos de doble compartimento para realizar la recolección selectiva, de los cuales actualmente se cuenta con 173 mismos que representan el 8% del total. 19.

(31) 1.2.3 TRANSFERENCIA La Ciudad de México por su extensión y complejidad cuenta con 13 estaciones de transferencia, ubicadas en puntos intermedios entre las diversas fuentes generadoras de residuos sólidos y el sitio de disposición final. El objetivo de las estaciones de transferencia es incrementar la eficiencia del servicio de recolección y con ello reducir el tiempo de traslado de los vehículos, así como la disminución del tiempo de descarga de los residuos. El horario de operación de la estaciones es de 6:00 a 22:00 horas, aunque en sólo en tres estaciones se cuenta con un horario de 24 hs, tal es el caso de la estación de transferencia de Iztapalapa 1 (Central de Abastos), Coyoacán y Cuauhtémoc. Actualmente, existen 238 tractos, cada uno con caja para el traslado la transferencia de los residuos sólidos distribuidos en las 13 estaciones de transferencia. El servicio de estos se encuentra sub contratado por la DGSU. Para la recepción de los residuos orgánicos se dispone específicamente de tolvas verdes para la descarga de esta fracción, efectuándose previamente el barrido del interior de la caja. En la figura 5, se observa el proceso de operación que se lleva dentro de las 13 estaciones de transferencia.. Figura 5. Operación del Sistema de Transferencia. Fuente: Secretaría de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos, 2009.. 20.

(32) La eficiencia de las estaciones de transferencia en la recepción de los residuos sólidos urbanos es del 100%, transfiriendo el total de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial, ya sea a las plantas de selección y compost, o bien, al sitio de disposición final. En la tabla 7 se muestra la cantidad de residuos transferidos por día a cada una de las estaciones de transferencia. Tabla 7. Toneladas transferidas por día en las estaciones de transferencia del DF, 2008.. Fuente: Secretaría de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos, 2009.. 21.

(33) 1.2.4 PLANTA DE COMPOST BORDO PONIENTE. La planta de composta mecanizada de Bordo Poniente se encuentra dentro del Sitio de Disposición Final y está a cargo de la DGSU es catalogada la planta de mayor capacidad en México, aunque el porcentaje de residuos que trata es mínimo. En el 2008 ingresó a la planta un total de 6 692 toneladas de residuos orgánicos domiciliarios; así como 15 099 toneladas dentro de los programas coordinados por la DGSU, siendo estos residuos de podas, mercados, CEDA (Central de Abasto), Jamaica, Merced, dando un total de 21 791 toneladas durante este año. Ocasionalmente se tiene un bajo rendimiento en la planta de compost, debido a que cuando la maquinaria presenta deterioro (consecuente a su antigüedad); ocasiona que los costos de operación y mantenimiento incrementen considerablemente, esto hace que la planta deje de funcionar o pare labores.. 1.2.5 PLANTAS DE SELECCIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS. Para el tratamiento de los residuos sólidos, el Distrito Federal cuenta con 3 plantas de selección de residuos sólidos urbanos (Santa Catarina, Bordo Poniente- y San Juan de Aragón), se realiza la recuperación de materiales valorizables. Las plantas son propiedad del Gobierno del Distrito Federal; su administración y mantenimiento se encuentra a cargo de la DGSU, mientras que la cuestión operativa es llevada a cabo por los gremios de selectores. Es decir, la DGSU proporciona los servicios de mantenimiento preventivo, correctivo y emergente a los equipos e instalaciones, así como la transportación de los residuos sólidos desde las estaciones de transferencia y el traslado del rechazo hacia el relleno sanitario Bordo Poniente. Los gremios de selectores por su parte, se encargan de la selección manual de los materiales o subproductos, así como de su comercialización, de cuyo producto se paga la nómina de estos. En la tabla 8 se muestran los rasgos generales de las plantas de selección.. 22.

(34) Tabla 8. Características de las plantas de selección.. Año establecimiento Área del sitio Duración Sistema de pesaje. Bordo Poniente de Julio/1994. Capacidad Número de líneas de selección Capacidad por línea Horas de trabajo. San Juan de Aragón Julio/1994. Santa Catarina Marzo/1996. 9 500 m2 15 años Báscula. 8 000 m2 15 años Báscula. 2 000 ton/día 4 líneas. 2 000 ton/día 4 líneas. 5 600 m2 15 años Número de vehículos (no hay báscula instalada) 1 500 ton/día 3 líneas. 500 ton/día 24 horas/3 turnos Lunes a viernes Asociación de Selectores de Desechos Sólidos de la Metropoli, A.C.” 42 personas/línea. 500 ton/día 24 horas/3 turnos Lunes a viernes “Unión de Pepenadores del DF Rafael Gutiérrez Moreno, A.C.” 62 personas/línea. Papel, cartón, plástico, vidrio, lamina de acero, aluminio, cobre, hierro, tortilla, hojalata, colchones, llantas, ropa.. Papel, cartón, plástico, vidrio, lamina de acero, aluminio, cobre, hierro, tortilla, hojalata, colchones, llantas, ropa.. 500 ton/día 24 horas/3 turnos Lunes a viernes Organización laboral “Frente único de Pepenadores, A.C.”. Número trabajadores selección Materiales recuperados. de 42 personas/línea para Papel, cartón, plástico, vidrio, lamina de acero, aluminio, cobre, hierro, tortilla, hojalata, colchones, llantas, ropa.. Fuente: DGSU, 2008.. Los residuos que ingresan a las plantas de selección, en su mayoría provienen de las estaciones de transferencia, recolectores, particulares y del Estado de México. La cantidad de residuos que recibió cada planta, así como su eficiencia de recuperación para el 2008, se presenta en la tabla 9.. 23.

(35) Tabla 9. Resumen de la operación en las plantas selección.. Fuente: Secretaría de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos, 2009.. Entre los materiales recuperados están el plástico (pet, puc, pead, pebd, vinil); el vidrio (separado por verde ámbar y transparente, completo y pedacería), cartón, papel, materiales ferrosos y no ferrosos, trapo, llanta, hueso, pan, tortilla, árboles de Navidad, acumuladores, chácharas y colchones (GDF, 2008) . La Dirección Técnica de Servicios Urbanos menciona que los porcentajes de recuperación por tipo de material no ha variado en los últimos años, por lo que la esta investigación utiliza los datos reportados en el 2005. Dichos datos se observan en la tabla 10.. Tabla 10. Clasificación de productos que entran a las plantas de selección.. SUBPRODUCTO Papel y Cartón cartón Archivo Archivo color Periódico Papel envoltura. Bordo Poniente ton/año 3 768 238 1 034. San Juan Aragón ton/año 10 532 1 242 6 988. Santa Catarina ton/año 2 962 1 074 1 638. Total ton/año. Porcentaje. 17 262 2 554 9 660. 42.72. 264 200. 688 4 266. 3 408 996. 4 360 5 462 24.

(36) Plástico. Metal. Vidrio Madera Suma. Bolsa Vinil Mica Polietileno duro Envase PET Lámina Aluminio Bronce Cobre Vidrio Otros. 1 082. 1 270. 1 590. 668 186 12 2 958. 5 992. 3 020 186 12 10 540. 7 952. 3 204. 12 556. 23 712. 5 230. 42 242 4 628 70 21 110. 3 794 2 32 266 4 950 144 21 110. 9 024 2 264 572 12 194 234 99 058. 1990 64 2 616 20 39 932. 34.78. 9.96. 12.31 0.24 100.00. Fuente: Dirección Técnica, Secretaria de Servicios Urbanos 2007.. 1.2.6 BORDO PONIENTE. Ubicado en el municipio de Netzahualcóyotl en la Ciudad de México recibe diariamente de 12,000 a 14,000 toneladas de residuos sólidos provenientes de la Ciudad, de algunos municipios del Estado de México, así como de plantas de construcción, de selección, entre otros.; por lo que el relleno sanitario ha llegado a su límite hace unos siete años y no se cuenta con algún plan alterno para la disposición de toda esta basura. Cuando se escogió el sitio actual en 1985, el DF estaba bajo administración federal y el relleno sanitario se ubicó en la zona Federal del lago de Texcoco bajo administración de la Comisión Nacional del Agua (CNA), destinándose para ello una superficie total de 1,000 Ha, en las cuales se inicio la disposición en una sección denominada Zona 1; se continuo en las etapas 2 y 3, con una superficie acumulada por las 3, de 260 Has. A partir de 1995, se inicio la disposición en la denominada 4 etapa, con una superficie de 420 Ha. La superficie utilizada por las 4 etapas suma 680 de las 1 000 Ha concesionadas. Las primeras 3 etapas tienen una disposición cuya altura fluctúa entre 4 y 6 m de altura, mientras que la 4 etapa tiene actualmente 12 m. En la tabla 11 se muestra las diferentes etapas de este relleno sanitario, así como el periodo en que estas fueran utilizadas, superficie y la cantidad de residuos depositados. 25.

(37) Tabla 11. Etapas del relleno sanitario Bordo Poniente.. Etapa. Periodo. Superficie (hectáreas). Residuos depositados. I II III IV. 1985-1992 1986-1991 1992-1994 1995-2008. 75 80 105 420. 3,323,247 3,659,368 5,819,892 30,002,556. Fuente: Secretaria de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos, 2004.. Otras características del relleno Bordo Poniente se detallan en la tabla 12. Tabla 12. Características del relleno sanitario Bordo Poniente.. Recepción de 12,500 toneladas diarias residuos Protección del suelo Geomembrana de polietileno de alta densidad con espesor de 1mm. 8.5 metros Altura de las celdas Método de la Zanja hasta 1.5 metros y área hasta 8 metros. operación 900 kg a 1 tonelada por m3 Compactación Equipo marca BOMAG, modelo BC 671, con peso de 32 Maquinaria toneladas y motor de 350 h.p. utilizada 250 pozos de venteo Control de Biogás Control de Drén perimetral para captación, cárcamos de bombeo, tinas de evaporación y proyecto piloto de reinyección Lixiviados Costo directo de 4.5 dólares por tonelada operación Otras características Barda perimetral, zona de amortiguamiento, control de acceso, báscula para control de ingresos de residuos. Fuente: Secretaria de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos, 2004.. 26.

(38) Tabla 13. Matriz del flujo de residuos dentro del Distrito Federal.. Fuente: Secretaria de Obras y Servicios, Dirección General de Servicios Urbanos, 2004 .. 27.

(39) 1.2.7 PLANTAS DE TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS. La Etapa IV del relleno Bordo Poniente genera anualmente una lámina de lixiviados de espesor variable entre 7 y 11 cm, en promedio 9 cm. Está lámina por la superficie se traduce en 337 500 m3 por año. Existen 2 plantas de tratamiento de lixiviados dentro del Relleno Sanitario: 1. La planta de tratamiento de lixiviados que se encuentra en la etapa III consiste en un tratamiento fisicoquímico, el cual radica en la adición de diferentes sustancias químicas y el control del pH por medio del la coagulación-floculación, sedimentación y oxidación química. 2. La planta que se encuentra localizada en la IV etapa del relleno sanitario Bordo Poniente es una planta móvil y automática, su tratamiento se basa en el principio de osmosis inversa con membrana vibratoria. La planta es utilizada para el tratamiento de los lixiviados, tiene una capacidad instalada de 5,000 l/h, actualmente sólo se están tratando 20 000 l/día. En un principio se contrató a una empresa para llevar la operación y supervisión de la planta, pero debido a la falta de recursos ahora es operada por la DGSU. El agua tratada resultado de la operación de la planta es utilizada para el riego de las áreas verdes del propio relleno sanitario; los análisis que se le realizan al agua tratada están basados en el cumplimiento de la NOM-001-ECOL- 1999.. 28.

(40) 1.3 LEGISLACIÓN MEXICÁNA. La legislación actual acerca de la gestión de residuos en México se basa en los siguientes puntos:    . Enfoque de Higiene y Salud, basándose en servicios municipales y rellenos sanitarios. Residuos no tiene valor. Responsabilidad de generadores pero no de productores. Municipalidades son responsables de casi todos los residuos.. Algunas de las tendencias propuestas modernas para la legislación son las siguientes:    . Adoptan un enfoque preventivo. Distribuyen la responsabilidad entre todos los sectores de la sociedad de manera diferenciada. Inducen a la adopción de procesos sustentables de producción y consumo. Promueven el manejo seguro y ambientalista adecuado de los recursos.. 29.

(41) Figura 6. Gestión Integral de Residuos en México. Fuente: Proceso de Construcción del Proyecto LGIR, Rolando Castro Córdoba, 2007.. Dentro de la ciudad de México se han contado con diversos programas para la gestión de Residuos. Se han organizado algunas comisiones como la Coordinación General para la Gestión Integral de los Residuos Sólidos, en donde se han elaborado algunas leyes como la Ley General para la Gestión de Residuos Sólidos (publicada en la Diario Oficia de la Federación el 8 de octubre del 2003). En la figura 7 se ilustra la estrategia básica para el manejo de los residuos propuesta dentro de la ciudad de México.. 30.

(42) Figura 7. Estrategia propuesta para el manejo de los residuos sólidos dentro de la Ciudad de México. *Los datos son un aproximado dependiendo de las tendencias de los últimos años. Fuente: Coordinación General para la Gestión Integral de Residuos, 2007.. Aunque se cuenta con diversos proyectos y planes para esta gestión de residuos, dentro de México no existen compañías que presten servicios para el aprovechamiento de los residuos. Podemos encontrar diversas compañías que se dedican al reciclaje, más comúnmente localizadas al norte del país, por la gran cantidad de industrias situadas en esos lugares; pero en cuanto a las empresas dedicadas a la conversión de los residuos para la generación de energía, México se encuentra muy atrasado.. 1.3.1 TENDENCIAS INTERNACIONALES EN LA GESTIÓN DE RESIDUOS Las grandes líneas en las que los diversos acuerdos internacionales y las conferencias mundiales sobre el Medio Ambiente se han movido son las siguientes:   . Reducir el origen en la producción de residuos. Tratar adecuadamente los residuos producidos. Promover la cooperación internacional.. 31.

(43) El aprovechamiento de los residuos sólidos en otras partes del mundo es cada vez más evidente. Gracias a esto las tecnologías son mejores y de más fácil acceso para el resto del mundo. La figura 8 nos muestra una comparativa de distintos países y los resultados de sus sistemas de gestión de residuos.. Figura 8. Comparativa de la Ciudad de México con otras ciudades del mundo respecto al tema del aprovechamiento de residuos. Fuente: Coordinación General para la Gestión Integral de los Residuos Sólidos, 2007.. 32.

(44) 2. MARCO TEÓRICO. 2.1. RESIDUOS SÓLIDOS. Para entender lo que es gestión de residuos se debe definir lo que es un residuo, que es "cualquier sustancia, objeto o materia del cual su poseedor se desprenda o tenga la intención o la obligación de desprenderse independientemente del valor del mismo” (McDougal et al., 2004). Otra definición de esto mismo se refiere a la carencia de uso o valor, o a "residuos inútiles" (Concise Oxford Dictionary). Los residuos constituyen subproductos provenientes de la actividad humana. Dentro de una zona urbana se generan diferentes tipos de residuos, estos pueden clasificarse de la siguiente manera:    . por su naturaleza física: secos o húmedos - sólidos, líquidos o gases por su composición química: orgánicos e inorgánicos por sus potenciales riesgos: peligrosidad alta, media o baja por su origen: domésticos, de podas y limpieza de la ciudad, residuos especiales como aceites, pilas, neumáticos, residuos hospitalarios y de centros de salud, residuos generados en las industrias y residuos provenientes de obras civiles (escombros).. Una de las razones por las cual el abordar el manejo de los Residuo Sólidos Municipales es importante, es que a estos residuos son los que están en contacto con el público en general; este manejo tiene una alta implicación política. Además los residuos domésticos son una de las fuentes de residuos más difíciles de manejar de manera efectiva. Su composición viene de una amplia y diversa gama de material (vidrio, metal, papel, plástico, residuos orgánicos) mezclados entre sí totalmente. Esta composición también varía tanto geográficamente como estacionalmente de un país a otro, así como las áreas urbanas y rurales. A diferencia de los residuos industriales, comerciales y algunos otros tienden a ser más homogéneos, conteniendo cantidades más grandes de cada material. 33.

(45) En los últimos años las naciones del mundo industrializado han cuadriplicado su producción de desechos domésticos, incrementándose esta cifra en un dos o en un tres por ciento por año. El volumen de producción de desechos es inversamente proporcional al nivel de desarrollo del país que se trate. Uno de los problemas que ha tomado importancia crítica en los últimos años con respecto a las necesidades futuras es la generación de contaminación y residuos que rebasan la capacidad de los reservorios naturales del planeta para absorberlos y convertirlos en compuestos inocuos. Actualmente en México la gestión de residuos es insuficiente y mal enfocada. Solamente en la Ciudad de México se destinan 200 millones de pesos anuales para la recolecta, distribución y selección de los residuos producidos diariamente, es importante mencionar que este servicio es poco eficiente ya que únicamente se recolectan el 86%, mientras que el 14% queda disperso6. (Mora, 2004). Así mismo el Gobierno del Distrito Federal (GDF, por sus siglas) cubre con 100 millones de pesos anuales la limpieza de drenajes y presas, debido a que en épocas de lluvias la basura tapan las coladeras y redes de drenaje (Comisión de Salud y Asistencia Social de la ALDF, 2002). Otro de los problemas ocasionados por la mala gestión de residuos actualmente -se puede decir una falta de esta- es la falta de aprovechamiento de los materiales descartados como inútiles y tratados como basura. Mientras en nuestro país la basura es dispuesta en las calles, depositada en tiraderos, rellenos sanitarios, en otros países esta es aprovechada para la elaboración de los mismos o diferentes productos. En la mayoría de los casos esto constituye en un ahorro económico por parte de la obtención de la materia prima, recursos como energía y/o combustibles. Por ejemplo, exportamos basura a Europa, Japón, Estados Unidos y Canadá de manera secreta y perfecta a través de los productos como la cerveza. El vidrio, cartón y aluminio que contiene, luego de ser reciclado se convierte en cerveza Heineken o Saporo, con materia prima regalada en calles de la Ciudad de México. Esta materia prima, recolectada por los millones de ciudadanos y las delegaciones o municipios, las empresas la adquieren a bajo. 6. A nivel nacional, el servicio de recolección de basura cubre en promedio a 78% de la población. Aunque en las grandes zonas urbanas el porcentaje de los ciudadanos atendidos se estima en 95%, en las ciudades medias va de 70 a 85%, y en las pequeñas áreas urbanas está entre 50 y 70%. (Instituto Nacional de Ecología). 34.