RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS
LOS RESIDUOS SÓLIDOSLos residuos generados por las actividades de producción y consumo se clasifican en función del estado físico en el cual se presentan. Por ello, tenemos por un lado los residuos gaseosos (emisiones de gases contaminantes) líquidos o efluentes (aguas residuales de industrias, de residencias –cloacal-, etc.) y los sólidos. Estos últimos pueden tener diferentes orígenes: Peligrosos, Hospitalarios, Mineros, Agronómicos, Forestales, entre otros, según cuál sea la actividad que los produce (Tchobanoglous, 1998). Entre esas actividades, si consideramos los generados en las ciudades o en asentamientos poblacionales, comúnmente suelen llamarse Residuos Sólidos Municipales o Urbanos (RSM o RSU) definiéndolos como todo aquel material que sea desechado por la población, pudiendo ser éste de origen doméstico, comercial, industrial, desechos de la vía pública y los resultantes de la construcción, y que no sea considerado peligroso en el marco de la Ley Nacional 24051 y sus decretos reglamentarios (Plan Nacional de Valorización de los RSU, SAyDS, 2001).
Se entiende por GIRSU al conjunto de actividades interdependientes y complementarias entre sí, que conforman un proceso de acciones para la administración de un sistema que comprende, generación, disposición inicial selectiva, recolección diferenciada, transporte, tratamiento y transferencia, manejo y aprovechamiento, con el objeto de garantizar la reducción progresiva de la disposición final de residuos sólidos urbanos, a través del reciclado y la minimización de la generación.
Proporción típica estimada de los RSU en Argentina
Fuente: Observatorio para la gestion de los RSU www.ambiente.gov.ar (2009)
La implementación de mejoras o diseño de sistemas de tratamiento de residuos sólidos en una localidad implica conocer las características de esos residuos en relación con la generación, composición y densidad, según el tipo de tratamiento que se pretenda dar a los mismos. La composición de los residuos, es una variable crítica para el proyecto, ya que de ella se desprenderá cuáles son los tipos de RSU factibles económicamente de ser recuperados. Por lo tanto, es importante realizar un muestreo de caracterización de residuos en cada ciudad, no siendo siempre conveniente la extrapolación de datos obtenidos en ciudades próximas o con características semejantes.
La importancia de realizar un muestreo con segregación en fuente y recolección diferenciada (puerta a puerta), surge en la obtención de datos significativos que contabilizan cantidades de residuos (no cuantificables mediante la caracterización en el sitio de disposición final a partir de la muestra de un camión recolector) que se desvían del circuito normal de recolección por las actividades de recolección informal (“cirujeo”) o aprovechamientos domiciliarios de alguna fracción o mala disposición en microbasurales, entre otras causas que establecen las diferencias entre los valores determinados.
Un muestreo puerta a puerta arroja datos más representativos dado que en disposición final muchos residuos son desviados (por cirujeo), otros son difíciles de separar al mezclarse los húmedos con los secos y además se suman los residuos comerciales.
EL PROBLEMA DE LOS RSU
aprovechamiento, de forma tal de prolongar el tiempo de vida útil del mismo. Esto significa que debe incorporarse la etapa de valorización1 de los residuos previa a su disposición final.
La fracción orgánica es la que conforma la mayor parte de la composición total de la producción de los RSU y la que mayores problemas ambientales ocasiona por la generación de lixiviados, por los malos olores generados al descomponerse y la que permite la reproducción de vectores de infecciones.
Un aspecto importante al momento de planificar una GIRSU, es el conocimiento de la composición de los residuos teniendo en cuenta la composición de los RSD, cabe destacar que básicamente entre las tantas clasificaciones existentes, la fundamental es la clasificación en:
Orgánico, que a su vez se dividen en:
Biodegradable o húmedos (restos de comida, cáscara de frutas verduras, residuos de jardines, hojarasca)
De degradación lenta o secos (papel2 y plástico3) Inorgánico (vidrio, metal ferroso y no ferroso),
Siendo estos últimos los secos (orgánico de degradación lenta e inorgánico) susceptibles de someterse a los procesos de reutilización y reciclaje. Mientras que la fracción orgánica biodegradable puede ser tratada a través de procesos biológicos. Los mismos son de carácter aeróbico, en presencia de oxígeno como el compostaje y el lombricompuesto o bien de carácter anaeróbico –en condiciones anóxicas- para generar biogás (energía renovable) y obtener un digerido con alto contenido de nutrientes (mejorador de suelo). El tratamiento de la fracción orgánica (FO) es muy importante en el marco de la gestión integral de residuos, debido a que generalmente esta porción representa, según características particulares de la población (clima, nivel socio-económico, estación del año-costumbres, entre otras), entre el 50 y 80 % del total de residuos (Tchobanoglous, 1998). Al ser la más abundante, su tratamiento previo tiene una doble función: disminuir la toxicidad -porque al descomponerse la FO ocasiona graves problemas ambientales y sanitarios- y también disminuir el volumen necesario en la disposición final, aumentando la vida útil de los vertederos (Verma, 2002).
TIEMPO DE DESCOMPOSICION DE ALGUNOS RESIDUOS
La gestión adecuada de los residuos se justifica aún mas si se tiene en cuenta cuanto tardan los mismos en descomponerse:
Lata de gaseosa: 10 años Vasos descartables: 1.000 años Colillas de cigarrillos: 1 a 2 años Botellas de plástico: 100 a 1.000 años Botellas de vidrio: 4.000 años
Envases tetra brick: 30 años
1
Se entiende por valorización a todo procedimiento que permita el aprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos, mediante el reciclaje en sus formas física, química, mecánica o biológica, y la reutilización. (Artículo 3°, Ley 25.916)
2
El papel está compuesto mayormente por carbohidratos (celulosa y hemicelulosa) pero con alto contenido de lignina que lo transforma en fracción orgánica de biodegradación lenta.
3
Corchos de plástico: Más de 100 años Bolsas de nylon: 150 años
Papel y cartón: 3 a 6 meses. Tela de Algodón: 1 - 5 meses Media de Lana: 1 año
Pedazo de madera: 13 años Lata de Hojalata: 100 años Trozo de chicle: 5 años
GESTIÓN DE RESIDUOS
La prevención y minimización en origen ocupa el primer lugar ya que es la forma preferente de disminuir la cantidad y/o la peligrosidad de los residuos que se generan actualmente, reduciendo al mismo tiempo los costes tanto ambientales como económicos que el tratamiento conlleva. Esta minimización de residuos puede realizarse de diversas formas: a través del diseño y tipo de envasado, vida útil más larga de los productos, utilización de material reciclaba en el envasado, etc.
Jerarquía de Gestión
En segundo lugar se encuentra la valorización, que engloba tanto la reutilización como el reciclaje y la recuperación. La reutilización es un sistema que permite volver a utilizar un objeto después de su limpieza y utilizarlo para el mismo fin para el que fue diseñado originariamente. El vidrio es, de momento, el único envase que permite la doble posibilidad de ser reciclable y reutilizable. Las botellas reutilizadas, por ejemplo, una vez "rellenadas" inician un segundo ciclo, que puede repetirse hasta 20-30 veces. Así, el aprovechamiento íntegro del material queda garantizado.
tratamientos de recuperación, hay que destacar los de procesamiento técnico, es decir la transformación de los residuos sólidos en productos gaseosos, líquidos y sólidos con la consiguiente emisión de energía en forma de calor. En este grupo se encuentran los diferentes sistemas de incineración, pirólisis y gasificación. Mientras que en el reciclaje se aprovecha la mayor parte del residuo generado, en la recuperación sólo se extraen del residuo aquellos componentes considerados valiosos y/o la energía que contienen.
La eliminación adecuada de los residuos que no puedan valorizarse se realiza mediante el vertido o depósito de los residuos. Este es el sistema más habitual de gestión de residuos, consistente en colocarlos sobre el terreno, extendiéndolos y compactándolos con el fin de reducir el volumen.
Un aspecto muy relevante en la gestión de los residuos consiste en conocer los impactos ambientales de las diferentes prácticas de gestión existentes. El aumento en la generación de residuos producida en los países europeos durante los últimos años supone que las actividades de producción y consumo están incrementando las cantidades de materiales que, cada año le devuelven al medio ambiente de una forma degradada, amenazando potencialmente la integridad de los recursos renovables y no renovables. Además, la gestión de residuos posee una amplia variedad de potenciales impactos sobre el medio ambiente, ya que los procesos naturales actúan de tal modo que dispersan los contaminantes y sustancias peligrosas por todos los compartimentos ambientales. La naturaleza y dimensión de estos impactos depende de la cantidad y composición de los residuos así como de los métodos adoptados para su deposición.
En los vertederos incontrolados, la lixiviación de los residuos puede contaminar el suelo y el agua subterránea con sustancias tales como metales pesados, compuestos nitrogenados, compuestos clorados u otros compuestos orgánicos como hidrocarburos. Los lixiviados de residuos orgánicos pueden tener altas concentraciones en amonio que pueden causar una grave contaminación de las fuentes de agua potable y la eutrofización de las aguas superficiales en las áreas circundantes. La biodegradación de materia orgánica en los vertederos también genera gases peligrosos. El metano, uno de los principales componentes de los gases de vertederos, es explosivo a concentraciones entre el 5 y 15%,en volumen en el aire. Otros gases, tales como el sulfuro de hidrógeno, son tóxicos; e importantes gases de vertedero, CO2 y metano, contribuyen a la producción del efecto invernadero.
La incineración no controlada de residuos sólidos puede contribuir a la emisión de metales pesados como mercurio, cadmio y plomo que están contenidos en los productos de consumo. Además, este tipo de incineración libera a la atmósfera compuestos orgánicos producidos en los procesos de combustión que son conocidos como productos de combustión incompleta. Entre estos productos se pueden encontrar las dioxinas y los furanos, los cuales se sabe que son altamente tóxicos. Los hidrocarburos poliaromáticos (PAHs), tales como el benzopireno, son otras sustancias muy tóxicas que pueden formarse durante la combustión.
Es aconsejable clasificar en origen los residuos, esto es en las casas de familia, en las escuelas, en bancos, en industrias, en hoteles, etc., debiendo atenderse por separado cada fracción clasificada. Esta metodología también permite disminuir el volumen de residuo a disponer, reciclando y/o reusando los mismos. Las fracciones más importantes constituyentes de la basura son: papel, vidrio, orgánico, plástico, metales y residuos peligrosos.
Al disponer cada fracción por separado, podemos controlarla con mayor eficacia.
No obstante es necesario tener en cuenta las siguientes componentes al analizar la disposición de residuos:
2. Estabilización orgánica 3. Energía recuperable
4. Tiempo de almacenamiento
Recuperación de material: Se lo practica generalmente por tres diferentes métodos. 1) Recuperar material directamente en línea a disposición final. 2) Separación en origen y 3) Planta de procesamiento central.
1. La recuperación en línea es desarrollada en vanos países tales como México, Egipto, India, China, etc., este método se lo considera ilegal en la mayoría de los países desarrollados del oeste.
2. La clasificación en origen requiere que las familias y las firmas comerciales separen ciertos materiales ya sea para reciclarlos o ser tratados en forma discriminada. Esta clasificación puede realizarse voluntariamente o reglamentarse en forma obligatoria. El programa puede fracasar si la población no se encuentra decidida a cooperar.
3. El tercer método de procesamiento central, donde se recuperan los residuos con cierto valor antes producidos.
Los principales componentes presentan las siguientes características frente al reciclado:
PLÁSTICOS
Los materiales plásticos son productos petroquímicos pues es el petróleo su principal materia prima y algunos tardan cientos de años en degradarse.
Químicamente son polímeros sintéticos orgánicos (homopolímeros y copolímeros) livianos no atacables por humedad y más económicos que otros, cuya fabricación e incineración producen dioxinas y otras sustancias muy nocivas.
Los homopolímeros constituyen las siguientes sustancias: polietileno (etileno) láminas, bolsas, juguetes,etc poliestireno (estireno) recipientes para alimentos policloruro de vinilo (cloruro de vinilo) botellas, filmes, y los copolímeros:
baquelita (fenol + formaldehido) enchufes, interruptores
poliamida (ácido adípico + hexametilamina) piezas eléctricas, tubos, etc.
Fabricación y Consumo de Plásticos
Para la fabricación de productos plásticos, se parte del petróleo crudo, que al ser refinado produce Plásticos y Carburantes, entrando ambos en competencia, por lo que el aumento de la producción de plásticos, implica producir menos combustibles. La industria de los plásticos sólo emplea el 4% del petróleo crudo extraído, ya que el 96% restante, se transforma por razones de la estructura refinadora, en combustibles, asfaltos, etc. En el caso de polietileno, el plástico de uso doméstico más común, es necesario destilar 18.7 Ton de petróleo crudo para obtener 3,4 Ton de nafta, de las que finamente se producirá 1 Ton del polímero. De aquí, la importancia de reciclar el plástico (CEP Centro Español de Plásticos, 1988).
Clasificación de Plásticos
Puede moldearse bien por extrusión, soplado y termoconformado. Se refuerza con la fibra de vidrio, cargas minerales y otros agentes, obteniéndose un material (RPET) con mejores propiedades. Su poder calorífico es alto: 49.000 kj/kg. De inusitada demanda, su consumo creció fuertemente en los últimos tres años. Si bien sus cualidades físicas son importantes (gran transparencia, brillo, resistencia al impacto, etc.), su costo energético es casi el doble que el PVC (3,5 frente a 2 Tep/Ton de botella terminada), y depende en un 100 % de la petroquímica, frente al 44 % del PVC. Otro factor importante es que la energía necesaria para fabricar el PVC es en un 35% eléctrica, frente al 19 % para el PET, es decir que el precio de la energía eléctrica juega un papel muy importante en la decisión de fabricación. Se lo emplea en las botellas plásticas de soda, bebidas gaseosas, potes de manteca y otros envases, relleno bolsas de dormir.
2- Polietileno alta densidad (PE ad ó HDPE): Se obtiene a partir de un monómero (etileno). Es sólido, incoloro de traslúcido a opaco, inodoro e insípido, no es tóxico, es muy oxidable durante el procesado, es moldeable con todas las técnicas aptas para los termoplásticos: extrusión, inyección, soplado, vacío, estirado, calandrado, compresión, etc.; puede ser cortado, fresado, taladrado, etc. Y coloreado con facilidad. Es más rígido y resistente a los agentes químicos. permite la esterilización y es muy impermeable a líquidos y vapores. La densidad es de 0,94 a 0,96 g/cm3. Su poder calorífico es alto: 46.000 kj/kg. Se utiliza en envolturas termocontraíbles y bolsas de plástico para leche, basura, venta de ropas, etc., menajes, juguetes, tuberías poliextrusión, botellas de agua, aceite, detergentes, aceites para motores, etc. Es el más identificable de los plásticos en los vertederos de basuras.
3-PVC (cloruro de polivinilo): Se obtiene a partir del cloruro de vinilo Y sus propiedades dependen directamente de las condiciones y el método de polimerización y de los aditivos empleados. Su densidad es elevada 1,33 g/ cm3. Su poder calorífico es bajo: 19.000 kj/kg. Es inestable al calor, a la radiación UV por lo que se debe agregar estabilizantes en su procesado (sales de ácidos orgánicos con metales y anti UV). El PVC es el segundo en orden de consumo dentro de los termoplásticos comerciales y su transparencia e irrompibilidad lo hacen superior al PS dentro de los envases. Se utiliza en tarjetas de crédito, botellas de shampoo, aceites comestibles, agua, etc.
4- LDPE (polietileno de baja densidad): El polietileno de baja densidad (PE bd o LDPE) se obtiene a partir de un monómero (etileno). Es sólido, incoloro, de traslúcido a opaco, inodoro o insípido, no es tóxico, es muy oxidable durante el procesado, es moldeable con todas las técnicas aptas para los termoplásticos: extrusión, inyección, soplado, vacío, estirado, calandrado. compresión, etc; puede ser cortado, fresado, taladrado, etc. Y coloreado con facilidad. Es permeable a varios gases (CO2, O2, etc.). En su transformación se emplean antioxidantes, lubricantes, y según su uso, estabilizantes térmicos y para la radiación UV. La densidad es de 0,93 g/ cm3. Su poder calorífico es alto: 46.000 kj/kg. Se utiliza en envolturas termocontraíbles y bolsas de plástico para leche, basura, venta de ropas, etc., menajes, juguetes, tuberías por extrusión, botellas de agua, aceite, etc.
en su procesado para evitar su fotodegradación. Se utiliza además en tapas de botellas de plástico, pajitas, envases de yoghurt y queso cremoso.
6- Poliestireno y espuma de poliestireno (PS): Se obtiene a partir del estireno. Es más denso: 1,05 a 1,07 g/ cm3. Es rígido, duro y frágil; posee muy buenas propiedades ópticas: gran capacidad de transmisión de la luz; tiene estabilidad dimensional baja absorción del agua y su conductividad térmica es muy baja. Estas últimas propiedades hacen que en forma de espuma sea un material aislante de muchas aplicaciones. Se mezcla y copolimeriza bien y se moldea igual que el PE. Su poder calorífico es alto: 46.000 kj/kg. Se utiliza en envases de comida bandejas de carne, tazas, etc. Es uno de los plásticos más antiguos y está siendo cada vez menos demandado, por lo que es uno de los menos encontrados en los vertederos de basuras. Su reciclado en muy dificultoso.
7-Plástico mezcla: Son varios tipos mezclados juntos o en capas intermedias.
Los materiales plásticos se utilizan ampliamente debido a que son prácticos, ligeros, aislantes, seguros, inertes, comunes, originales y reciclabas, siendo característica para su denominación, el mineral que le corresponde.
Los plásticos se clasifican para su reciclaje en:
Termoendurecidos: Poseen estructura compleja en las que las moléculas se encuentran vinculadas entre sí en las tres dimensiones. Una vez sintetizados no se ablandan por el calor, por lo que no son reciclables (se trozan y se usan como material de relleno).
Termoplásticos: Materiales con moléculas vinculadas entre si en forma bidimensional que se ablandan con el calor, son reciclables.
El plástico reciclado, cualquiera fuere su origen, no puede emplearse en la fabricación de nuevos envases para alimentos por razones sanitarias.
Las razones para reciclar comprenden: económicas
ahorro de materia prima y energía (petróleo recurso no renovable) ecológica
El consumo energético en la fabricación del plástico varía según el tipo del mismo. Para el PET se calcula en 2,1 0 Tep/ton, y para el PVC 1,79 Tep/Ton. La energía total consumida varía entre 1,71 a 2,5 Tep/ton. Por el contrario, para la fabricación de Granza, producto del reciclado, varía entre 0,08 y, 0, 17 Tep/ton. Además, al reciclar se consume menos agua y menos sustancia tóxicas que para el peIlets o granza virgen.
El proceso de reciclado comprende las siguientes etapas:
Separación de los termoplástico (identificación visual, observación de la coloración de la llama, olor y humo desprendido)
Enfardamiento Almacenamiento Molienda
Lavado Secado Aglutinación
Enfriamiento rápido (contracción molecular, formación de gránulos) Extrusión (transformación en tiras)
Comercialización
El proceso se realiza según el uso que se dará al producto y comprende distintos reciclados.
Reciclado primario: Se reprocesa a la misma aplicación del artículo original, es importante homogeneidad y granulometría parecida al material de base (cajas de botella a nuevas o filmes)
Reciclado secundario: El material recuperado se reprocesa para dar un objeto diferente al original, el cual tiene menor calidad, se utiliza mezcla de plásticos con otro tipo de desechos, por ejemplo papel o madera. (PETE)
Reciclado terciario: Es cuando los productos plásticos son convertidos en no plástico. por ejemplo cera, aceites, grasas y energía.
Los residuos plásticos pueden minimizarse mediantes diferentes métodos Utilizando menos cantidad de plásticos en los envases y envoltorios. Dando nuevos usos a los objetos de plásticos.
Recuperándolos mediante reciclado mecánico, valorización energética y recuperación de los constituyentes básicos (reciclado químico).
Los plásticos son altamente combustibles como demuestran sus poderes caloríficos: Polietileno (plástico film y plástico rígido): 5.273,4 kcal/kg
Envase larga vida 5.922 kcal/kg (producto de combustión= CO2, CO, alúmina sólida) PETE 5640 kcal/kg (CO2, CO, acetaldehído, ácido benzoico)
Estos valores justifican su aprovechamiento como combustible en la incineración considerando las temperaturas y control emisiones requeridas.
VIDRIO
solución de óxidos en distintas proporciones, lo que determina sus propiedades físicas y químicas.
El vidrio es ampliamente utilizado por sus propiedades características, para guardar distintos productos, entre ellos alimentos, sustancias químicas, perfumes, bebidas, etc. Sus propiedades características son:
Dureza, resistencia al rayado, lisura Inercia química, capacidad refractaria
Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y dieléctricas Límites amplios de colores permanentes
Centelleo, lustre elevado, transparencia Amplitud de formas de trabajo
Trasmisión elevada de calor, falta de porosidad Los tipos de vidrio más conocidas son:
sódico-cálcico (llamado vidrio a la cal), conocido desde la antigüedad de plomo, descubierto en 1675
de borosilicato, conocido desde 1910
con alto porcentaje de sílice, fabricado en 1939 de sílice, preparado en 1910
En la fabricación de 1 tonelada de vidrio se consume: 603 kg de arena
196 kg de cloruro de potasio 196 kg de cal
68 kg de feldespato 44545 kwh de energía
y se genera:
174 kg de desechos
13 kg de contaminantes de aire
Para reciclar el vidrio se lo separa por color y se tritura (calcín), luego se funde en un horno alrededor de 950 °C.
En la fabricación de vidrio a partir de las materias primas, se debe fundir a 1500 °C. Reciclando y reusando el vidrio, disminuye la producción de residuos un 50% y el consumo de energía un 40%.
Es importante destacar que la sustitución de los envases de vidrio por botellas, de plástico se debe primordialmente a que el peso de una botella de 3/4 It. es de 650 g, lo que comparativamente encarece el costo de transporte, además del alto riesgo laboral y operativo del manipuleo.
ALUMINIO (Al)
Es uno de los metales más abundantes en la tierra, (como Oxido, más del 8 % de la Corteza Terrestre). Metal liviano, de peso específico 2,1 kg/dm3, Punto de fusión de 660°C. La Bauxita, su materia prima, se encuentra a 12 m de profundidad y es importante la superficie a desmontar para la extracción.
Se comercializa como:
Aluminio puro (99,99 %)
La producción posee las siguientes características:
Partiendo de 5 tn Bauxita (55 - 60 %Al), lo que corresponde, 1 tn Al: Se funde a 1. 500 °C
Consume 18.000 Kw-h de Energía Eléctrica
Proceso comprende la transformación de la bauxita con NAOH en una Sal triple de Al, Na, Fe.
El reciclado ofrece las siguientes ventajas: Con 1,10 tn Al se obtiene 1 tn Al reciclado Ahorra 5 tn Bauxita, 90 % Energía
El reciclado funde a 600 °C
LATAS DE ACERO
Llamada comúnmente "Hojalata". Contiene 0,002 % C, 0,2 % Sn, 0,007 % Cr. Espesor de hoja: 0,14 a 0,38 mm. Posee un baño de Estaño o Barniz que le confiere estabilidad a la Oxidación.
La degradación del envase se completa en 2 y hasta en 4 años. Se los utiliza comúnmente como envases de:
Aceites comestibles, conservas, leche en polvo: 72,5 % Pinturas, productos químicos: 14,5 %
Aceites lubricantes: 2,4 %
Tapas metálicas- 8,7 %y otros: 1, 8 % Bebidas Carbonatadas: 0,1 %
Para producir una tn de acero se necesita: 894 kg de mineral de hierro
359 kg de carbón mineral 206 kg de caliza
8497 kw-h de energía
Reciclarlo representa las siguientes ventajas:
1 tn de acero reciclado evita el corte de 65 árboles, ahorrando un 70% de energía y se reduce la contaminación. Argentina importa el mineral de hierro de Bolivia, Brasíl y Chile. Una vez acopiada y clasificada, las latas deben prensarse y enfardarse para despachar a las acerías
Se procesan en un horno eléctrico de fusión donde funde a 1550 °C y se puede usar infinitas veces sin perder sus propiedades
PAPEL
Su nombre viene de "Papiro" fibra vegetal usada por los fenicios hace miles de años. Prensaban y secaban la pulpa de papiro en forma de hoja. En Siglo XVIII comienza a elaborarse a partir de la madera.
El consumo de papel mide el poder adquisitivo de una sociedad. En los países de Europa, el 30 del total de los RSU (Residuos Sólidos Urbanos), corresponde a papeles y cartones, mientras que los Estados Unidos, es el 37 % de los PSU.
La materia prima del papel comprende:
Maderas blandas de coníferas (pino), eucaliptus, sauce, álamo. Arboles mayores de 7 años. En Argentina, el más usado es el Pino Paraná (en extinción)
yute, lino, algodón
trapos de algodón y de hilo papel usado: Reciclado
Una tonelada de papel producido a partir del bagazo de caña de azúcar requiere: 2.000 kg. de bagazo y 7.600 Kw.h de e.e..
100 a 200 kg. de fibra larga de madera de pino.
150.000 lts de agua. (El proceso requiere 250.000 lts, reciclándose un 40 %
Caolín, sulfato de aluminio, antiespumante, blanqueador óptico, algodón, resinas emulsionantes, etc.
Oxido de Titanio si se desea un blanco muy intenso.
ENVASES
Los nuevos modelos de desarrollo deberán basarse en tecnologías do producción sin residuos, o con un mínimo de ellos. Los envases de alimentos se presentan en un variado espectro de formas, tamaños y calidad, siendo mayoritariamente utilizados los plásticos. La recuperación y reciclado de envases se ha planteado como una estrategia seria de una política de gestión de residuos que a su vez, presenta algunos inconvenientes: costo de recuperación, precio del transporte, nuevas líneas de comercialización e inferior calidad de los productos regenerados.
La acumulación de residuos sólidos se ve especialmente impactada por la concentración de envases plásticos como consecuencia de su baja densidad que los hace especialmente visibles.
Las posibles vías de reutilización de los plásticos son varias y de muy diferente naturaleza, abarcan desde su incineración, con posible recuperación energética, hasta su transformación en productos más nobles, el denominado reciclado químico, tales como gas de síntesis, fracciones petrolíferas o incluso, los propios monómeros de partida. La selección del procedimiento más adecuado para el reciclado de un determinado material no es fácil ni generalista, se deben contemplar aspectos tan diferentes como composición, legislación ambiental, subvenciones o ayudas de autoridades gubernamentales o locales, proximidad a refinerías, densidad de población, precio de materias vírgenes, etc.
TÉCNICAS DE REDUCCION EN ORIGEN
Las versiones de reducción en origen se traducen a cualquier versión de menos material. Es axiomático que produciendo menos envases y más pequeños inevitablemente se minimizan la producción de residuos y su impacto ambiental. Los esfuerzos para llevar a cabo la reducción en origen deben presentarse desde la elección del diseño de los envases y pueden incluir:
Eliminación: El modo de aplicar la reducción es no empaquetar en modo alguno. Los ambientalistas apuntan que muchos artículos duraderos, tales como destornilladores, cacerolas, etc., deberían comercializarse con una etiqueta simple y sin envoltorio de ninguna clase. Así también en muchos productos agrícolas se puede evitar el preempaquetado.
Productos concentrados: La concentración es una excelente vía para una reducción de las causas importante en, el envasado. La clave del éxito de los diseños concentrados es su mayor comodidad. Si a los consumidores se les pide que diluyan o mezclen contenidos. como en los jugos concentrados, sopas secas, o mezclas de bebidas, el díseñador del recipiente se enfrenta a un reto añadido, hacerlo como si no costase esfuerzo limitando el empleo de materiales a un mínimo, E¡: el jugo de naranja concentrado congelado debería expenderse con su cáscara como la tapa superior, y el hueco pueden emplearse como contenedor, medidor de agua.
Tamaños grandes: El cambio de envases a tamaños mayores puede representar una reducción de residuos generados en origen importante, por ejemplo el detergente en polvo de una marca se expende en envase plásticos de 400 y 800 gs. La utilización de los paquetes actuales de 5kg de detergente en polvo, empleando un quinto del material. El caso de las servilletas de papel que hoy día se venden en paquetes de grandes cantidades, desplazando a las que se venden en bolsas de plásticos o las empaquetadas en cajas de cartón.
Empaquetado simple: Los diseñadores necesitan reevaluar la utilidad de ejecuciones de sobreempaquetados o empaquetaduras innecesarias, tal es el caso de artículos expandidos listos para regalo. El consumidor debería tener la opción de hacer sus propios envoltorios.
Retornables: Los envases de productos como la leche o las bebidas gaseosas que se transportan cortas distancias y se llenan localmente, pueden ser reutilizados por el productor. Para ello se necesita contar con una línea de transporte y limpieza. El empleo de retornables está creciendo gradualmente, así como el empaquetado industrial.
PROGRAMA DE MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS
Existen básicamente dos estrategias para minimización de residuos: reducción en fuente y reciclaje, Sin embargo existe una terminología muy generalizada que se puede adoptar:
REDUCIR: Disminuir la cantidad de residuos producido. Consumir solo lo necesario. REUTILIZAR: Dar nueva utilidad a materiales que consideramos inútiles.
RECICLAR: Dar nueva vida a materiales a partir del reprocesado de su materia prima para fabricar nuevos productos.
Reducción en fuente
La reducción en fuente consiste en la reducción o eliminación de la generación de un residuo.
Reducción en fuente de Residuos Domiciliarios
Se desarrolla a través de campañas de difusión y, educación. Se informa a la población de las distintas alternativas para producir menos residuos tales como evitar el sobre-empaquetamiento, no desperdiciar comidas, reutilizar papeles, consumir lo menos contaminante, etc.
Así, los docentes pueden convertir a la institución a la que pertenecen en un modelo donde la comunidad en general puedan aprender a participar en un plan de minimización de residuos
Reciclaje
de los órganos estatales. El correcto transporte, tratamiento y disposición final, representa un costo que en algunos casos pueda ser bastante elevado, por lo que si el industrial encuentra una forma de aprovechar o vender esos residuos estar solucionando el problema y obteniendo una fuente de renta adicional. Desde el punto de vista de los órganos estatales de protección del ambiente la práctica del reciclaje es muy conveniente, debido a que disminuye la cantidad de residuos lanzados al ambiente, además de contribuir a la conservación de los recursos naturales, minimizando la utilización de recursos naturales no renovables.
Recuperar un residuo por reciclaje depende de los siguientes factores: Proximidad de instalaciones de reprocesamiento
costos de transporte de residuos
volumen de residuos disponibles para el reprocesamiento
costos de almacenamiento del residuo en el punto de generación o fuera del local de origen
Asimismo un determinado material podrá ser recuperado si su precio de venta sea menor o igual al precio de mercado, o sea más barato recuperarlo que transportarlo, tratarlo o disponerlo adecuadamente.
Recipientes para recolección segregada de residuos
RECOLECCION Y TRANSPORTE
Los primeros vehículos de recolección de residuos fueron carros empujados por el hombre y carretas tiradas por caballos. Después de la aparición del motor de explosión, los camiones de recolección se desarrollaron desde simples Pick Ups modificados, hasta grandes camiones.
Tomando la historia, en EEUU, en 1940 emplearon camiones abiertos con una escalera posterior. El recolectar subía la escalera y volcaba tambores de 100 a 200 litros. La primera automatización la constituyó una plataforma mecánica que reemplazó a la escalera.
El sistema mecanizado de carga lateral aparece en 1970. Este fue un avance importante que permite la recolección domiciliaria con un solo operador.
Como resultado de los movimientos ecologistas, a partir de 1980 los equipos fueron diseñados para recolección diferenciada de reciclados. A partir de 1995, circulan equipos combinados que recogen residuos orgánicos y reciclables simultáneamente.
Equipos recolectores compactadores
Constituyen los equipos básicos de Limpieza Urbana y pueden clasificarse según el sistema de carga:
Carga Trasera: Requieren en general como mínimo un chofer y dos operarios recolectores. Puede operar en forma manual o con contenedores, ya sea de Sistema Americano o Europeo. También operan Volquetes hasta 5 m3.
que acomoda los ganchos o mordazas de enganche para carga automática. Opera contenedores cilíndricos americanos y todos los del sistema europeo.
Carga Frontal: Tienen su principal aplicación en la recolección industrial. Si bien con algunos artificios son usados como mono operadores en recolección domiciliaria.
En función de sus capacidades estos equipos se pueden clasificar en Minicompactadores de 5 a 10 m3
Compactadores medios 12 a 15 m3.
Grandes compactadores de 16 a 28 m3
y 50 m3.
Según la función que desarrolla en la recolección, estos equipos se pueden clasificar en: Nodriza o camión madre
Equipo satélite con o sin compactación
Este sistema es utilizado cuando las distancias a los puntos de descarga son importantes, ó si las condiciones de espacio en la ciudad así lo requieren ( ciudades antiguas europeas con calles angostas).
Equipos de recolección con reciclado
Se desarrollaron según si el sistema de separación es en origen por materiales, o si es en seco húmedo.
En el caso de la separación de materiales en origen, son de uso frecuente equipos tipos volcadores divididos en compartimentos diferenciados de volumen variable según los productos recolectados (papel, plásticos, vidrio, etc.).
La tendencia moderna es la recolección diferenciada en seco y húmedo. Para ello se usa en la recolección dos sistemas:
Uso de equipo standard de compactación en frecuencias distintas para ambas recolecciones.
Un mismo equipo compactador dividido en dos o tres compartimentos y la recolección se hace simultánea.
Otros productos como el vidrio, por su peso y características no requieren compactación, por lo que se hace un sistema independiente, el más difundido es el uso de Campanas operadas por hidrogrúas en cajas volcadoras o Rool Off. También esto se hace extensivo a los papeles y cartones en algunos casos.
Organización y Planificación de los Recorridos
La cantidad de unidades recolectaras de residuos, sea diferenciado o no, dependerá del tamaño y de las características morfológicas y topográficas de la ciudad. Para ordenar el sistema de recolección, se establecen zonas o circuitos, a los que se les recoge los residuos para llegar a una Estación de Transferencia o Vertedero final. Cada circuito es servido en la frecuencia que se establece en el contrato de recolección generalmente con una sola unidad móvil y su correspondiente personal.
Cada unidad recolectora sirve a varios circuitos por jornada de trabajo. La cantidad de circuitos atendidos en el tiempo asignado, fija la base principal para determinar el parque móvil necesario, al que se debe adicionar las unidades de relevo por mantenimiento y/o accidentes.
ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS
La recuperación, reutilización y/o transformación de los residuos en insumos útiles a los sectores productivos es una opción con posibilidades, en la medida que las alternativas surjan como consecuencia de un diagnóstico objetivo de la problemática ambiental de cada sector. Las alternativas seleccionadas, deben ser adecuadas técnicamente a las características locales, viables económicamente y sustentables ecológicamente. Sobre estas bases es posible validar, adecuar y promover tecnologías de alternativa que representen una solución efectiva y ajustada a cada realidad. Las alternativas que se han manejado con mayor o menor resultado para la reutilización y/o reconversión han sido:
los residuos como fuente de alimento animal los residuos como fuente energética
los residuos orgánicos como fuente abonos
Los residuos como fuente de alimento animal
La utilización de los residuos orgánicos de la actividad agropecuaria como fuente de alimento animal, así como la aplicación directa en el suelo de los mismos como abonos, son quizás las alternativas de reutilización de mayor data histórica. La actividad agroindustrial genera una gran cantidad y diversidad de residuos susceptibles de ser transformados en forrajes y piensos para animales.
Algunos residuos de la industria de frutas y legumbres, cerealera, láctea y azucarera pueden ser utilizados en forma directa como alimento animal. Otros, como es el caso de la melaza se emplea para la preparación de ensilados. Muchos desechos de la industria frigorífica e industria del pescado, son la materia prima para la producción de componentes de raciones por citar algunos ejemplos: harinas de sangre, hígado, hueso pescado, S.V.C. (silo de vísceras, sangre y contenido ruminal), ensilado de pescado, etc.
Los restos de origen biógeno presentan una composición que se caracteriza por el predominio de macromoléculas orgánicas con un alto potencial energético almacenado como energía química de enlace. Si artificialmente degradamos estas macromoléculas rompiendo estos enlaces, es posible liberar la energía química de enlace. A los recursos de origen biógeno como fuente de energía se le denomina Biomasa, definiendo a esta con fines energéticos como la masa de material biológico que es soporte de dicha energía. Cals Coelho, 1984, establece dos categorías de biomasa como fuentes energéticas:
Fuentes Primarias y Fuentes Secundarias.
Fuentes Primarias: Es aquella biomasa cuya utilidad es la producción energética y que no constituye residuo de alguna actividad agroindustrial o utilización humana.
Fuentes secundarias: Biomasa que siendo subproducto de una primera utilización, es susceptible de ser sometida a una conversión energética adecuada.
En segundo término es necesario contar con los procedimientos técnicos que permitan la transformación de la energía contenida en la biomasa en formas de energía compatible con los equipamientos existentes, diseñados para el consumo de combustibles derivados de hidrocarburos. La extracción de la energía de enlace químico contenida en la biomasa se puede realizar por diversos procedimientos técnicos. Stout (1980), clasifica estos procedimientos en dos grandes grupos: procedimientos por vía seca y por vía húmeda.
Procedimientos por vía seca: Procesos físico-químicos basados en la transformación de los materiales a altas temperaturas: combustión directa, carbonización, pirólisis, gasificación.
Procedimientos por vía húmeda: Procesos bioquímicos en el medio acuoso mediados por microorganismos. En este grupo se destacan la biodigestión anaerobia y la fermentación alcohólica.
Los residuos orgánicos como materia prima para la producción de abonos orgánicos Parece oportuno en este capítulo, discutir algunas definiciones referentes a lo que se entiende por abonos, bioabonos o biofertilizantes. Entendemos genéricamente por abonos todas aquellas sustancias o compuestos de origen abiógeno o biógeno que presentan alguna propiedad positiva para los suelos y cultivos.
Por abonos minerales se entienden sustancias o compuestos químicos que pueden pertenecer al campo de la química inorgánica u orgánica. Son inorgánicos todos los abonos potásicos y fosfatados; entre los nitrogenados, algunos, como la urea y el amoníaco, pertenecen a la química orgánica.
Por contraposición, los abonos orgánicos o bioabonos, son aquellas sustancias o compuestos de origen biógeno vegetal o animal que pertenecen al campo de la química orgánica, y que son en general incorporados directamente al suelo sin tratamientos previos. La aplicación de estiércoles y purines es una práctica tradicional de abonado orgánico. En esta categoría se puede incluir los abonos verdes.
Pero ¿es bueno aplicar directamente los residuos vegetales o animales al suelo?
razonable, que para aprovechar el potencial que los desechos orgánicos tienen como abonos, estos deben pasar por un proceso previo antes de su integración al suelo, de forma tal que, el material que definitivamente se aporte, haya transcurrido por los procesos más enérgicos de la mineralización, se presente desde el punto de vista de la biodegradación de la forma más estable posible, y con los macro y micro nutrientes en las formas más asimilables posibles para los productores primarios.
Unas de las técnicas que permite esta biodegradación controlada de la materia orgánica previa a su integración al suelo es el Compostaje y el producto final es conocido como Compost .
COMPOSTAJE
Proceso biológico aerobio que degrada materia orgánica, generando dióxido de carbono, vapor de agua y calor. Tiene un doble propósito. En primera instancia permite la estabilización química y biológica de los residuos, por lo que reduce considerablemente su impacto ambiental como contaminante orgánico. El segundo aspecto de la compostación se refiere a su aplicación agronómica dado que suministra al suelo con vocación agrícola una importante reserva energética, estructura y estabilidad contribuyendo finalmente a restituir su valioso componente orgánico.
En una pila de material en compostaje, si bien se dan procesos de fermentación en determinadas etapas y bajo ciertas condiciones, lo deseable es que prevalezcan los metabolismos respiratorios de tipo aerobio, tratando de minimizar los procesos fermentativos y las respiraciones anaerobias, ya que los productos finales de este tipo de metabolismo no son adecuados para su aplicación agronómica y conducen a la pérdida de nutrientes.
Residuos adecuados para la elaboración del Compost
RESIDUO CARACTERÍSTICAS
Cenizas Aportan minerales al compost
Pelos, lana Descomposición muy lenta
Hojas Aportan carbono. Descomposición lenta por
presencia de lignina
Estiércol animal Rico en nitrógeno, buen activador. Usar solo estiércol de animales herbívoros
Paja, heno Aportan carbono. Humedecer antes de añadirlo
Restos de verduras y frutas Aportan nitrógeno y carbono, además de potasio y fósforo. Descomposición rápida
Cáscaras de huevos Aportan calcio. Descomposición lenta
Papel y cartón Aportan carbono. Agregar troceados en pequeñas cantidades
Restos de café e infusiones No generan problemas
Restos de podas Descomposición lenta, se deben añadir troceados y en pequeñas cantidades. Favorecen la aireación
Descripción general del proceso
en el proceso. Durante la evolución del proceso se produce una sucesión natural de poblaciones de microorganismos que difieren en sus características nutricionales (quimioheterotrofos y quimioautotrofos), entre los que se establecen efectos sintróficos y nutrición cruzada.
Debemos distinguir en una pila o camellón dos regiones o zonas:
1) la zona central o núcleo de compostaje, que es la que está sujeta a los cambios térmicos más evidentes, y
2) la corteza o zona cortical que es la zona que rodea al núcleo y cuyo espesor dependerá de la compactación y textura de los materiales utilizados.
El núcleo actúa como zona inductora sobre la corteza. No obstante, todos los procesos que se dan en el núcleo, no alcanzan la totalidad del volumen de la corteza.
Etapas del compostaje
Desde que se coloca el material orgánico a compostar hasta que resulta el compost
final, se producen en la masa de residuos cambios físicos-químicos que van
señalando el avance del proceso. Estos cambios se controlan en la practica de
manera de verificar que el compostaje se está realizando adecuadamente.
La forma mas sencilla y económica de controlar el proceso de compostaje es medir la temperatura en el núcleo de la pila de residuos.
Podemos diferenciar las siguientes etapas:
Etapa de latencia: es la etapa inicial, considerada desde la conformación de la pila hasta que se constatan incrementos de temperatura, con respecto a la temperatura del material inicial. Esta etapa, es notoria cuando el material ingresa fresco al compostaje. Si el material tiene ya un tiempo de acopio puede pasar inadvertida. La duración de esta etapa es muy variable, dependiendo de numerosos factores. Si son correctos: el balance C/N, el pH y la concentración parcial de Oxígeno, entonces la temperatura ambiente y fundamentalmente la carga de biomasa microbiana que contiene el material, son los dos factores que definen la duración de esta etapa. Con temperatura ambiente entre los 10 y 12 ºC, en pilas adecuadamente conformadas, esta etapa puede durar de 24 a 72 hs.
Etapa mesotérmica: (10-40ºC): en esta etapa, se destacan las fermentaciones facultativas de la microflora mesófila, en concomitancia con oxidaciones aeróbicas (respiración aeróbica). Mientras se mantienen las condiciones de aerobiosis actúan Euactinomicetos (aerobios estrictos), de importancia por su capacidad de producir antibióticos. Se dan también procesos de nitrificación y oxidación de compuestos reducidos de Azufre, Fósforo, etc. La participación de hongos se da al inicio de esta etapa y al final del proceso, en áreas muy específicas de los camellones de compostaje. La etapa mesotérmica es particularmente sensible al binomio óptimo humedad-aireación. La actividad metabólica incrementa paulatinamente la temperatura. La falta de disipación del calor produce un incremento aún mayor y favorece el desarrollo de la microflora termófila que se encuentra en estado latente en los residuos. La duración de esta etapa es variable, depende también de numerosos factores.
patógenos, hongos, esporas, semillas y elementos biológicos indeseables. Si la compactación y ventilación son adecuadas, se producen visibles emanaciones de vapor de agua. El CO2 se produce en volúmenes importantes que difunden desde el núcleo a la corteza. Este gas, juega un papel fundamental en el control de larvas de insectos. La corteza y más en aquellos materiales ricos en proteínas, es una zona donde se produce la puesta de insectos. La concentración de CO2 alcanzada resulta letal para las larvas. Conforme el ambiente se hace totalmente anaerobio, los grupos termófilos intervinientes, entran en fase de muerte. Como esta etapa es de gran interés para la higienización del material, es conveniente su prolongación hasta el agotamiento de nutrientes.
Etapa mesotérmica 2: con el agotamiento de los nutrientes, y la desaparición de los termófilos, comienza el descenso de la temperatura. Cuando la misma se sitúa aproximadamente a temperaturas iguales o inferiores a los 40ºC se desarrollan nuevamente los microorganismos mesófilos que utilizarán como nutrientes los materiales más resistentes a la biodegradación, tales como la celulosa y lignina restante en las parvas. Esta etapa se la conoce generalmente como etapa de maduración. Su duración depende de numerosos factores. La temperatura descenderá paulatinamente hasta presentarse en valores muy cercanos a la temperatura ambiente. En estos momentos se dice que el material se presenta estable biologicamente y se da por culminado el proceso.
Las etapas mencionadas, no se cumplen en la totalidad de la masa en compostaje, es necesario, remover las pilas de material en proceso, de forma tal que el material que se presenta en la corteza, pase a formar parte del núcleo. Estas remociones y reconformaciones de las pilas se realizan en momentos puntuales del proceso, y permiten además airear el material, lo que provoca que la secuencia de etapas descripta se presenta por lo general más de una vez.
Desde el punto de vista microbiológico la finalización del proceso de compostaje se tipifica por la ausencia de actividad metabólica. Las poblaciones microbianas se presentan en fase de muerte por agotamiento de nutrientes. Con frecuencia la muerte celular no va acompañada de lisis. La biomasa puede permanecer constante por un cierto período aún cuando la gran mayoría de la población se haya hecho no viable. Las características descritas, corresponden a un compost en condición de estabilidad. Esta condición se diagnostica a través de diversos parámetros. Algunos de ellos, se pueden determinar en campo (temperatura, color, olor), otras determinaciones se deben realizan en laboratorio.
SISTEMAS DE COMPOSTAJE
Existen varios sistemas de compostaje, no obstante, el objetivo de todos es además de transformar los residuos en Compost, conseguir las condiciones consideradas letales para patógenos, parásitos y elementos germinativos (semillas, esporas).
· Sistema en Camellones o Parvas
Parvas, camellones o pilas es la denominación que se le da a la masa de residuos en compostaje cuando la misma presenta una morfología y dimensiones determinadas. A los sistemas donde se procesa el material mediante la conformación de estas estructuras se le denomina Sistema en Parvas o Camellones.
De acuerdo al método de aireación utilizado, este sistema se subdivide además en: Sistema en Parvas o Camellones Móviles, cuando la aireación y homogeneización se realiza por remoción y reconformación de las parvas y Sistema de Camellones o Parvas Estáticas cuando la aireación se realiza mediante instalaciones fijas, en las áreas o canchas de compostaje (métodos Beltsville y Rutgers), que permiten realizar una aireación forzada sin necesidad de movilizar las parvas.
Parva móvil
El método Beltsville, consiste en colocar en el suelo dos tuberías de 15 cm de diámetro perforadas a todo lo largo con agujeros de 0,25 pulgadas y conectadas entre sí por sus extremos. Estas tuberías se cubren con una capa de unos 30 cm de triturado vegetal o compost sin cribar.
La mezcla a compostar de lodo de depuradora junto con material vegetal triturado, que actuará como estructurante, se hace en una relación volumétrica de 1:3. Con esta mezcla se constituye, sobre las tuberías cubiertas, una pila de 12 metros de largo, 6 de ancho y 2,5 de altura, cubriéndose a continuación con una capa de 30 cm de un compost cribado con una luz de malla de 10 mm.
Parva estática
Sistema en Reactores
Otros procesos de compostaje, no se basan en la conformación de parvas Los residuos orgánicos son procesados en instalaciones que pueden ser estáticas o dinámicas, que se conocen como Reactores. Básicamente los reactores, son estructuras por lo general metálicas: cilíndricas o rectangulares, donde se mantienen controlados determinados parámetros (humedad, aireación), procurando que los mismos permanezcan en forma relativamente constante. Los reactores móviles además, posibilitan la mezcla continua de los desechos mediante dispositivos mecánicos, con lo que se logra un proceso homogéneo en toda la masa en compostaje.
Tanque industrial para compostaje
Compostaje en silos
Se emplea en la fabricación de compost poco voluminosos. Los materiales se introducen en un silo vertical de unos 2 a 3 metros de altura, cuyos lados están calados para permitir la aireación. El silo se carga por la parte superior y el compost ya elaborado se descarga por una abertura que existe en la parte inferior.
Composteras domesticas en silos
CARACTERÍSTICAS DE LOS RESIDUOS A COMPOSTAR
Se describirán aquellas características que se consideran relevantes de los residuos, y que inciden en forma directa en la evolución del proceso y en la calidad del producto final. A saber:
Relación Carbono-Nitrógeno (C/N) Estructura y Tamaño de lo Residuos Humedad
El pH Aireación
Relación Carbono-Nitrógeno (C/N)
es un elemento necesario para la síntesis proteica. Una relación adecuada entre estos dos nutrientes, favorecerá un buen crecimiento y reproducción.
Una relación C/N óptima de entrada, es decir de material "crudo o fresco" a compostar es de 25 unidades de Carbono por una unidad de Nitrógeno, es decir C(25)/N (1) = 25.
En términos generales, una relación C/N inicial de 20 a 30 se considera como adecuada para iniciar un proceso de compostaje. Si la relación C/N está en el orden de 10 nos indica que el material tiene relativamente más Nitrógeno. Si la relación es de por ejemplo 40, manifiesta que el material tiene relativamente más Carbono. Un material que presente una C/N superior a 30, requerirá para su biodegradación un mayor número de generaciones de microorganismos, y el tiempo necesario para alcanzar una relación C/N final entre 12-15 (considerada apropiada para uso agronómico) será mayor. Si el cociente entre estos dos elementos es inferior a 20 se producirán pérdidas importantes de nitrógeno. Los residuos de origen vegetal, presentan por lo general una relación C/N elevada. Las plantas y montes, contienen más nitrógeno cuando son jóvenes y menos en su madurez. Los residuos de origen animal presentan por lo general una baja relación C/N.
Existen tablas, donde es posible obtener las relaciones de estos elementos para diferentes tipos de residuos. A título orientativo, adjuntamos la siguiente tabla. Si se desconocen estas relaciones en el material a compostar, lo aconsejable es realizar en un laboratorio las determinaciones correspondientes.
Puede suceder que el material que dispongamos no presente una relación C/N inicial apropiada para su compostaje. En este caso, debemos proceder a realizar una mezcla con otros materiales para lograr una relación apropiada. Este procedimiento se conoce como Balance de Nutrientes. A título de ejemplo, supongamos que disponemos de aserrín y excreta bovina, un balance adecuado se lograría mezclando 3 partes de excreta bovina con una parte de aserrín, obteniendo una relación C/N de entrada de aproximadamente 20. Cuando nos referimos a partes, las mismas pueden estar representadas por unidades ponderales (Kg, Ton) o Volumétricas (lts, m 3 ). Desde el punto de vista práctico es aconsejable manejarse con medidas volumétricas por ej. m 3 . Para este ejemplo, mezclaríamos 3 m 3 de excreta con 1 m 3 de aserrín. Con respecto al Balance de Nutrientes podemos sacar las siguientes reglas básicas:
1. Utilizando materiales con una buena relación C/N, no es necesario realizar mezclas. 2. Los materiales con relativo alto contenido en Carbono deben mezclarse con materiales con relativo alto contenido en Nitrógeno y viceversa.
· Estructura y Tamaño de lo Residuos
es el caso de materiales leñosos y fibras vegetales en general. En este caso la superficie de contacto entre el microorganismo y los desechos es pobre, no olvide el carácter osmótrofo de la gran mayoría de las bacterias.
Cuando se presenta una situación de este tipo, por ejemplo disponemos de restos de podas de pequeño diámetro, debemos mezclar estos residuos con otros de diferente estabilidad estructural, de forma tal que aumente la superficie de contacto. Una opción sería la mezcla de estos restos de poda con excretas en proporciones tales que aseguremos una buena relación C/N de entrada.
Ante el caso de no disponer, de excretas u otro material de diferente estructura física, debemos recurrir al procesamiento del mismo, para lograr un tamaño adecuado y un proceso rápido. Las alternativas para este tipo de materiales leñosos y de gran tamaño es la utilización de trituradoras o chipeadoras. Para un diámetro medio máximo de partículas de 20 mm resulta un incremento significativo de la biodisponibilidad y del tiempo de compostaje cuando se compara con partículas mayores a 80 mm, por lo que el tamaño indicado de 20 mm a 10 mm es aconsejable para este tipo de materiales.
Trituraciones, chipeados y posteriores moliendas donde se obtengan diámetros inferiores a aproximadamente 3 mm, no son aconsejables, ya que la acumulación de materiales con estos diámetros tienden a compactarse en los asentamientos de las parvas, con lo que disminuye en forma importante la capacidad de intercambio gaseoso.
No debe confundirse lo antedicho con la vieja usanza de pasar por molino los residuos sólidos urbanos en "crudo", pretendiendo luego procesarlo como compost, lo cual está totalmente contraindicado. Se obtenía un producto con alto contenido de impurezas inorgánicas que dificultaban su aplicación y convertían en peligrosa su manipulación por la presencia de vidrios y metales. Aun hoy, en algunos lugares de España, los campesinos dicen "si la tierra brilla después del compost, no sirve", por la presencia de vidrio molido que alteraba sus propiedades.
· Humedad
El contenido en humedad de los desechos orgánicos crudos es muy variable, tal es el caso de la excretas y estiércoles, donde el contenido en humedad está íntimamente relacionado con la dieta. Si la humedad inicial de los residuos crudos es superior a un 50 %, necesariamente debemos buscar la forma de que el material pierda humedad, antes de conformar las pilas o camellones.
Este procedimiento, podemos realizarlo extendiendo el material en capas delgadas para que pierda humedad por evaporación natural, o bien mezclándolo con materiales secos, procurando mantener siempre una adecuada relación C/N.
buena aireación). Humedades superiores a los valores indicados producirían un desplazamiento del aire entre las partículas de la materia orgánica, con lo que el medio se volvería anaerobio, favoreciendo los metabolismos fermentativos y las respiraciones anaeróbicas. Si la humedad se sitúa en valores inferiores al 10%, desciende la actividad biológica general y el proceso se vuelve extremadamente lento.
El carácter osmótrofo de la gran mayoría de grupos fisiológicos, implica que con humedades inferiores al 20%, las poblaciones pasen a fases estacionarias o en condiciones extremas a fase de muerte, retardando o deteniendo el proceso de compostaje. La humedad adecuada para cada etapa, depende de la naturaleza, compactación y textura de los materiales de la pila. Los materiales fibrosos y finos retienen mayor humedad y aumentan la superficie específica de contacto.
· El pH
El rango de pH tolerado por las bacterias en general es relativamente amplio, existen grupos fisiológicos adaptados a valores extremos. No obstante pH cercano al neutro (pH 6,5-7,5, ligeramente ácido o ligeramente alcalino nos asegura el desarrollo favorable de la gran mayoría de los grupos fisiológicos. Valores de pH inferiores a 5,5 (ácidos) inhiben el crecimiento de la gran mayoría de los grupos fisiológicos. Valores superiores a 8 (alcalinos) también son agentes inhibidores del crecimiento, haciendo precipitar nutrientes esenciales del medio, de forma que no son asequibles para los microorganismos. Durante el proceso de compostaje se produce una secesión natural del pH, que es necesaria para el proceso y que es acompañada por una sucesión de grupos fisiológicos.
No es habitual que nos enfrentemos a desechos orgánicos agrícolas que presenten un pH muy desplazado del neutro (pH= 7). Puede ser el caso de algunos residuos provenientes de actividades agroindustriales. Este tipo de residuos, se caracteriza por su estabilidad (resistencia a la biodegradación), y en general se trata de desechos con pH marcadamente ácido. De presentarse una situación de este tipo, debemos proceder a determinar el valor del pH y posteriormente realizar una neutralización mediante la adición de Piedra Caliza, Calcáreo o Carbonato de Calcio de uso agronómico.
La Aireación
La aireación es conjuntamente con la relación C/N uno de los principales parámetros a controlar en el proceso de Compostaje Aeróbico. Como hemos mencionado al comienzo de este capítulo nuestro objetivo es favorecer los metabolismos de respiración aerobia. Cuando como consecuencia de una mala aireación la concentración de Oxígeno alrededor de las partículas baja a valores inferiores al 20% (concentración normal en el aire), se producen condiciones favorables para el inicio de las fermentaciones y las respiraciones anaeróbicas.
En la práctica, esta situación se diagnostica por la aparición de olores nauseabundos, producto de respiraciones anaeróbicas (degradación por la vía de putrefacción, generación de dihidruro de azufre SH2) o fuerte olor a Amoníaco producto de la Amonificación. En una masa en compostaje con una adecuada C/N, estas condiciones de anaerobiosis se producen por exceso de humedad o bien por una excesiva compactación del material. En estas situaciones, se debe proceder de inmediato a suspender los riegos y a la remoción del material y a la reconformación de los camellones.
LOMBRICOMPOMPOSTAJE
autóctonas previamente seleccionadas y clasificadas de la especie Eisenia foetida foetida (lombriz roja californiana)
DIGESTION ANAEROBICA
El proceso de digestión anaeróbica ocurre naturalmente y es el responsable de la degradación de la materia orgánica en ambientes donde el oxígeno no esta presente y existe actividad de microorganismos anaeróbicos.
Diversas experiencias a nivel internacional, históricamente, han demostrado que la digestión anaeróbica es una tecnología atractiva para el tratamiento de los residuos orgánicos (Ten Brummeler, 1993). La primera planta de digestión anaeróbica funcionó en Bombay en 1859 (Verma, 2002). Tradicionalmente el tratamiento anaeróbico fue aplicado en suspensiones diluidas (1-5% ST) como las aguas cloacales e industriales o material particulado (lodo primario o lodo activado, estiércol de distintos ganados como el vacuno o porcino) (Ghosh y Lall, 1988). En 1895, el biogás era recuperado de las plantas de tratamiento de efluentes cloacales para combustible de las lámparas públicas en Exeter- Inglaterra (Verma, 2002). Cuando se da inicio a la investigación del tratamiento anaeróbico para residuos sólidos, su uso estaba limitado a las concentraciones semejantes a las cloacales (McCarthy, 1982) por lo tanto, los mencionados estudios fueron encarados hacia la trituración y dilución del sólido para preparar el lodo a utilizarse en la digestión convencional (húmeda). Keefer y Kratz en 1934, Barbit et al. y Bloodgood en 1936 difundieron intentos exitosos que combinaban el tratamiento anaeróbico de los residuos sólidos con aguas residuales. Esta tecnología representaba varios inconvenientes, como ser la necesidad de grandes volúmenes de reactor y de agua (residual o no), gasto de energía para calentar los digestores, bombeo de lodos, agitación permanente, secar y realizar la disposición final de efluentes, entre otros. Todos estos requerimientos lo hacían inviable económicamente y quizás sea la causa de la existencia de muchas investigaciones a nivel laboratorio y muy pocas a grandes escalas (Ten Brummeler, 1993). Posteriormente, se sumó otra causa, el bajo rendimientos obtenido debido al cambio en la composición de los residuos. Cada vez eran mayores los restos de embalajes y envoltorios, surgiendo el problema de la separación para preparar el sustrato (Pfeffer, 1978).
En los setenta, la llamada “crisis energética” que afectó a Europa impulsó nuevamente el interés en la aplicación de la digestión anaeróbica para obtener energía de los residuos (Ten Brummeler, 1993). Insistentemente, con los avances tecnológicos de la separación mecánica, se continúo investigando el tratamiento anaeróbico combinado de residuos municipales líquidos y sólidos. Sin embrago, el problema de la necesidad de grandes volúmenes de reactor y el costoso post tratamiento de resultaba un obstáculo por lo que surge el interés en digerir sustratos sólidos con concentraciones elevadas de sólidos totales (alta carga orgánica). A partir de entonces, fueron desarrollados varios procesos considerando residuos secos agrícolas (Jewell et al, 1982) y residuos sólidos municipales secos y semisecos (Pffefer, 1974; Six y De Beare, 1991; Ten Brummeler, 1993; Cecchi et al., 1996), tanto en sistemas continuos como de tipo batch.
