Análisis de ciclo de vida del sistema de gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México

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(1)INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY CAMPUS ESTADO DE MÉXICO. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DEL SISTEMA DE GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS DE LA CIUDAD DE MÉXICO.. TESIS PARA OPTAR EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS EN DESARROLLO SOSTENIBLE PRESENTA. CLAUDIA ROXANA JUÁREZ LÓPEZ. Asesor: Asesor Externo:. Dr. Mario Carranza Alvarado. Dra. Leonor Patricia Güereca Hemández.. Jurado:. Dr. Francisco Javier Chávez del Valle Dr. Javier Ramfrez Angulo Dra. Sylvie Turpin Marion Dra. Leonor Patricia Gilereca Hemández.. Atizapán de Zaragoza, Edo. Méx., Junio 2008.. Presidente Secretario Vocal Vocal.

(2) RESUMEN. El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) es una herramienta metodológica que determina los potenciales impactos ambientales asociados con un producto o servicio, desde la extracción de la materia prima hasta su disposición final y consta de cuatro etapas: definición del objetivo y alcance, análisis del inventario, evaluación del impacto y la interpretación del ciclo de vida El objetivo de este estudio es evaluar los potenciales impactos ambientales asociados a cada uno de los proceso del sistema de gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México, mediante la aplicación del software TEAM, se evaluó las siguientes categorías de impacto: acidificación, disminución del ozono estratosférico, eutrofización, gas efecto invernadero (directo, 100 años), formación de foto-oxidantes, toxicidad terrestre, efectos carcinogénicos, y uso de combustibles fósiles. Los resultados sugieren que el sistema de manejo de residuos sólidos de la Ciudad de México presenta impactos globales en los procesos de vertedero, tiraderos clandestinos y reciclado de vidrio, el proceso de compostaje se presenta como una opción favorable debido a que no presenta impactos ambientales significativos. El ACV realizado sugiere la siguiente jerarquía de tratamientos de residuos municipales: fabricación de compost, incineración, reciclaje y vertedero controlado (relleno sanitario). La peor alternativa son los tiraderos clandestinos (vertidos no controlados de residuos) debido a que se trata de superficies donde los residuos son depositados de forma clandestina y no cuentan con ningún tipo de control de la contaminación..

(3) ÍNDICE ,. INDICE DE TABLAS ................................................................................................................... 5 , INDICE DE FIGURAS ................................................................................................................. 6 AGRA.D ECIMIENTOS ................................................................................................................ 8 ,. INTRODUCCION ......................................................................................................................... 9 ANTECEDENTES ...................................................................................................................... 11 1. El crecimiento demográfico ................................................................................................... 11 2. El deterioro anibiental ........................................................................................................... 11 3. Las acciones ante el problema anibiental .............................................................................. 12 4. Análisis de Ciclo de Vida (ACV) .......................................................................................... 13 5. EL ACV y el manejo de residuos sólidos .............................................................................. 13 ,. JUSTIFICACION ........................................................................................................................ 15 OBJETIVOS ................................................................................................................................ 16 ,. METODOLOGIA ........................................................................................................................ 17 Capítulo 1....................................................................•................................................................. 18. l. GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS .................................................................................. 18 1.1 Residuos sólidos .................................................................................................................. 18 1.2 Tipo de residuos .................................................................................................................. 21 1.3 Legislación vigente .............................................................................................................. 22 1.4 Definición de gestión de residuos sólidos ........................................................................... 24 1.4.1 Elementos de un sistema de gestión de residuos .......................................................... 24 1.5 Sistema de Gestión Integral de Residuos Sólidos ............................................................... 25 1.5.1 Operación de un sistema de gestión integral de residuos sólidos ................................. 26 1.7 Jerarquía del manejo de residuos ......................................................................................... 28 1.8 Tendencias en gestión de residuos ...................................................................................... 30 Capíf1!1o 11 .................................................................................................................................... 32. 2. ANALISIS DE CICLO DE VIDA.......................................................................................... 32. 2.1 Estructura del ACV ............................................................................................................. 32 2.1.1 Definición del objetivo y alcance ................................................................................. 33 2.1.2 Análisis del inventario .................................................................................................. 33 2.1.3 Evaluación del impacto del Ciclo de Vida................................................................... 34 2.1.4 Interpretación............................................................................................. :.................. 35 2.2 La incertidumbre en el ACV ............................................................................................... 35 Capítulo 111................................................................................................................................... 37. 3. SISTEMA DE GESTIÓN DE RESIDUOS DE LA CIUDAD DE MÉXICO ..................... 37 3.1 Descripción del sistema de residuos .................................................................................... 37 3.1.2 Generación .................................................................................................................... 38 3.1.3 Recolección .................................................................................................................. 38 3.

(4) 3.1.3.1 Recolección Delegacional ..................................................................................... 38 3.1.3.2 Recogida Selectiva ................................................................................................ 38 3.1.3.3 Recogida General o Recogida No Selectiva .......................................................... 38 3.1.4 Pepena........................................................................................................................... 39 3.1.5 Transferencia ................................................................................................................ 39 3.1.5.1 Características de las plantas de transferencia del DF........................................... 40 3.1.6 Planta de composta ....................................................................................................... 43 3.1.6.1 Procesamiento por compostaje .............................................................................. 43 3.1.7 Plantas de Selección y Aprovechamiento ..................................................................... 48 3.1. 7.1 Materiales recuperados .......................................................................................... 49 3.1.8 Disposición final ........................................................................................................... 50 3.1.8.2 Características del Relleno Bordo Poniente: ......................................................... 52 3.1.9 Tiraderos clandestinos .................................................................................................. 53 3.1.1 O Procesos y cantidades del SGRS -2007 ...................................................................... 54 3.3 Programa de Gestión Integral de Residuos Sólidos del Distrito Federal ............................ 55 Capítulo IV ................................................................................................................................... 57. 4. ACV de la Gestión Integral de Residuos Sólidos de la Ciudad de México......................... 57 4.1 Definición de objetivos y alcance ........................................................................................ 57 4.1.1 Objetivo del ACV ......................................................................................................... 57 4.1.2 Alcance ......................................................................................................................... 57 4.1.3 Definición de la unidad funcional ............................................................................... 58 4.1.4 Descripción del sistema de SGIRS ............................................................................... 58 4.1.5 Descripción de los escenarios ...................................................................................... 59 4.2 Análisis del inventario ......................................................................................................... 66 4.2.1 Recogida No Selectiva.................................................................................................. 66 4.2.2 Recogida Selectiva ....................................................................................................... 68 4.2.3 Tiraderos Clandestinos ................................................................................................. 69 4.2.4 Transferencia ................................................................................................................ 70 4.2.5 Composta ...................................................................................................................... 70 4.2.6 Plantas de selección ...................................................................................................... 71 4.2. 7 Procesos de reciclaje ..................................................................................................... 72 4.2.8 Relleno Sanitario o vertedero (VER) ............................................................................ 75 4.2.9 Incineración .................................................................................................................. 80 4.3 Análisis del Impacto del Ciclo de Vida ............................................................................... 82 4.3.1 Selección de las categorías de impacto ......................................................................... 82 4.3.2 Descripción de las categorías seleccionadas ................................................................ 82 4.3.3 Software utilizado ......................................................................................................... 86 4.3.4 Métodos de evaluación de impactos ............................................................................. 87 4.4 Resultados caracterizados y discusión de la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida .... 88 4.5 Interpretación de la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida .......................................... 97 CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 100. REFERENCIAS ........................................................................................................................ 103. 4.

(5) ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.1. Cronología de la gestión de los residuos sólidos en la Ciudad de México ................ 19. Tabla 1.2. Resumen de la legislación vigente ............................................................................. 23. Tabla 3.1. Toneladas operadas por estación de transferencia...................................................... 42. Tabla 3.2. Toneladas transferidas por estación a las plantas de composta .................................. 43. Tabla 3.3. Principales características de las plantas de selección............................................... 48. Tabla 3.4. Porcentajes por tipo de material recuperado en el 2005 ............................................. 49. Tabla 4.1. Procesos que integran el sistema de gestión actual del DF ........................................ 58. Tabla 4.2. Descripción de los escenarios analizados .................................................................... 64. Tabla 4.3. Parámetros asumidos para la estimación del combustible en recogida no selectiva.. 67. Tabla 4.4. Parámetros asumidos para la estimación del combustible en recogida selectiva....... 68. Tabla 4.5. Parámetros asumidos para la estimación del combustible en tiraderos clandestinos. 69. Tabla 4.6. Parámetros asumidos para la estimación del combustible en planta de composta..... 71. Tabla 4.7. Parámetros asumidos para la estimación del combustible en plantas de selección.... 71. Tabla 4.8. Porcentajes de materiales reciclados del 2005 ........................................................... 72. Tabla 4.9. Consumos de energía eléctrica y productos obtenidos en el reciclaje ........................ 73. Tabla 4.1 O Parámetros asumidos para la estimación del combustible de selección a reciclaje ... 74 Tabla 4.11 Parámetros asumidos para estimar combustible gastado de transferencia a relleno .. 75 Tabla 4.12 Parámetros asumidos para estimar combustible gastado de rechazo a relleno .......... 76 Tabla 4.13 Combustible requerido para cada proceso involucrado en el Relleno ....................... 76 Tabla 4.14 Composición de biogás producido en vertederos ....................................................... 77 Tabla 4.15 Emisiones al aire por tratamiento de biogás mediante antorcha ................................ 78 Tabla 4.16 Composición de los lixiviados en vertedero ............................................................... 79 Tabla 4.17 Composición de los residuos que entran a incineración............................................. 80 Tabla 4.18 Factores de emisión por materiales incinerados ......................................................... 81 Tabla 4.19 Categorías de impacto consideradas en el AICV ....................................................... 82 Tabla 4.20 Comportamiento de los procesos de reciclaje en las categorías de impacto .............. 98. 5.

(6) ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1. Jerarquía de Manejo de Residuos .............................................................................. 28. Figura 1.2. Elementos de la Gestión Integral de Residuos .......................................................... 29. Figura 2.1. Fases de un ACV ....................................................................................................... 32. Figura 2.2. Elementos del impacto ambiental del ciclo de vida.................................................. 34. Figura 3.1. Estructura del Sistema Integral de Gestión de Residuos ........................................... 37. Figura 3.2. Ubicación de las estaciones de transferencia y plantas de selección del DF............ 39. Figura 3.3. Camiones recolectores realizando el trasvase de los residuos .................................. 40. Figura 3.4. Tractocamiones ......................................................................................................... 40. Figura 3.5. Inspector de la operación de trasvase de residuos ..................................................... 41. Figura 3.6. Aspecto fisico de la estación de transferencia de Iztapalapa, ................................... 41. Figura 3.7. Camión recolector con caja separadora..................................................................... 42. Figura 3.8. Molino de martillo .................................................................................................... 44. Figura 3.9. Operación del molino de martillo y residuos triturados y homogenizados ............... 44. Figura 3.10 Línea de picado ......................................................................................................... 45 Figura 3.11 Tractocamión proveniente de la CEDA, .................................................................... 45 Figura 3.12 Residuos impropios ................................................................................................... 46 Figura 3.13 Pilas de compostaje ................................................................................................... 47 Figura 3.14 Proceso de descomposición aeróbico ........................................................................ 47 Figura 3.15 Línea de separación de residuos ................................................................................ 48 Figura 3.16 Croquis del relleno sanitario de Bordo Poniente ....................................................... 50 Figura 3.17 Tractocamiones con desechos del sistema de transferencia ...................................... 51 Figura 3.18 Frente de operación para disposición de desechos del sistema de transferencia ...... 51 Figura 3.19 Proceso de compactación de residuos ....................................................................... 51 Figura 3.20 Construcción drenes para la captación de lixiviados ................................................ 52 Figura 3.21 Construcción de pozos de biogás ............................................................................. 53 Figura 3.22 Diagrama de flujo de residuos, cantidades y procesos 2007 ..................................... 54 Figura 3.23 Programa de separación de los residuos .................................................................... 55 Figura 3.24 Parque vehicular de recolección ............................................................................... 56 Figura 4.1. Diagrama de flujo de los residuos, escenario E 1 ...................................................... 59. Figura 4.2. Diagrama de flujo de los residuos, escenario E2 ...................................................... 60. Figura 4.3. Diagrama de flujo de los residuos, escenario E3 ...................................................... 61. 6.

(7) Figura 4.4. Diagrama de flujo de los residuos, escenario E4 ...................................................... 62. Figura 4.5. Diagrama de flujo de los residuos, escenario E5 ...................................................... 63. Figura 4.6. Diagrama de comportamiento de los residuos por cada proceso de los escenarios.. 65. Figura 4. 7. Diagrama de comportamiento de los residuos por proceso de reciclaje .................. 65. Figura 4.8. Contribuciones a la categoría de acidificación.......................................................... 88. Figura 4.9. Contribuciones a la categoría de disminución del ozono estratosférico ................... 89. Figura 4.1 O Contribuciones a la categoría de eutrofización ......................................................... 90 Figura 4 .11 Contribuciones a la categoría de cambio climático................................................... 91 Figura 4.12 Contribuciones a la categoría de formación de foto-oxidantes ................................. 92 Figura 4.13 Contribuciones a la categoría de toxicidad terrestre ................................................. 93 Figura 4.14 Contribuciones a la categoría de efectos carcinogénicos .......................................... 94 Figura 4.15 Contribuciones a la categoría de efectos respiratorios .............................................. 95 Figura 4.16 Contribuciones a la categoría de extracción de combustibles fósiles ....................... 96. 7.

(8) INTRODUCCIÓN. El crecimiento y concentración de la población en los grandes centros urbanos y el avance industrial y comercial derivados del desarrollo científico y tecnológico han generado problemas de contaminación en el aire, agua y suelo de los sistemas naturales y humanos, generando como consecuencia un deterioro de la salud humana y afectación de los ecosistemas. Una de las causas que originan problemas de contaminación, es el inadecuado manejo de los residuos sólidos urbanos, a través del servicio de limpia, el cual tiene una influencia directa sobre la salud de la población y la calidad del ambiente. El creciente volumen de residuos sólidos generados trae diversas problemáticas como la dificultad en su recolección y el agotamiento rápido de la vida útil de los rellenos sanitarios; por lo que ha sido necesario el desarrollo de investigaciones tendientes a implementar nuevas estrategias de manejo y disposición que minimicen la generación de los residuos y sus efectos dañinos al medio ambiente. Estas nuevas estrategias de manejo involucran acciones de tratamientos tanto biológicos como térmicos, o una combinación de ambos; los tratamientos biológicos de los residuos orgánicos, como una opción de gestión de residuos "amigable con el ambiente" y la incineración, objeto de críticas debido principalmente a la emisión de metales pesados, dioxinas y otros compuestos organoclorados. Sin embargo, los beneficios ambientales y los potenciales inconvenientes de los distintos tratamientos de residuos sólidos deben de ser evaluados en profundidad antes de optar por uno de ellos o una combinación de varios. El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) es una herramienta metodológica que determina los potenciales impactos ambientales asociados con un producto o servicio, desde la extracción de la materia prima hasta su disposición final y consta de cuatro etapas: definición del objetivo y alcance, el análisis del inventario del ciclo de vida, la evaluación del impacto del ciclo de vida, y finalmente la interpretación del ciclo de vida.. 9.

(9) El ACV nos presenta los posibles impactos ambientales potenciales a lo largo de la vida del producto, en el caso de los residuos sólidos desde el punto de generación (recolecta) hasta su disposición final en un relleno o la incineración. Por lo anterior, el objeto de esta tesis es proveer un diagnóstico de las interacciones del manejo actual de los residuos de la Ciudad de México con el ambiente e identificar y evaluar los potenciales impactos ambientales asociados al Sistema de Gestión de Residuos Sólidos, así como comparar el sistema actual con otros cuatro escenarios diferentes de gestión. El presente documento de tesis se compone de cuatro capítulos, una sección previa con los antecedentes de la gestión de residuos y el Análisis del Ciclo de Vida (ACV), los objetivos de la tesis y su justificación, así como una sección posterior con las conclusiones y recomendaciones de la misma, a continuación se describen los cuatro capítulos que estructuran la tesis: El capítulo 1 contiene definiciones de residuos sólidos, tipos de sistemas de gestión, e información sobre los procesos sobre la gestión de residuos sólidos, con diversos elementos, como lo es la composta, el reciclaje y el tratamiento de residuos en plantas de incineración. El capítulo 2 presenta el estado del arte de la herramienta del Análisis del Ciclo de Vida (ACV), sus limitaciones y elementos. El capítulo 3 describe el sistema de gestión integral de residuos sólidos de la ciudad de México, la generación, recolección, transferencia, recuperación de residuos en plantas de selección para su reciclaje, composta y finalmente la disposición final en el relleno sanitario. El capítulo 4 contiene el ACV de la gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México con datos 2007, y se compara con 4 escenarios alternativos. Aquí se da cumplimiento a cada una de las etapas del ACV y se obtienen los impactos potenciales de cada escenario para las categorías de acidificación, eutroficación, toxicidad terrestre, cambio climático, disminución de la capa de ozono, formación de foto-oxidantes, efectos carcinogénicos, efectos respiratorios y extracción de combustibles fósiles.. 10.

(10) ANTECEDENTES La Ciudad de México (Distrito Federal) es el centro político, histórico y cultural de los Estados Unidos Mexicanos, tiene una superficie de 1,485 lmi2, lo que representa 0.08% de la superficie total del país y una población de 8. 7 millones de habitantes. (INEGI, 2005). l. El crecimiento demográfico La dinámica poblacional del Distrito Federal se explica en función del desarrollo que ha tenido la zona metropolitana del Valle de México (ZMVM) como una unidad dinámica que rebasa los límites político-administrativos de esas entidades. Diversos factores han incidido en el crecimiento de la Ciudad de México: por una parte, el crecimiento natural de su población, que hasta la década de los setenta tuvo una participación preponderante en esta dinámica; la migración del campo a la ciudad, que fue el principal impulso al crecimiento de 1940 a 1970; y la expansión fisica con la incorporación de localidades aledaiias del Distrito Federal (SEDESOL, 2001). Este crecimiento demográfico estuvo asociado a una alta producción de bienes y servicios, producto entre otras cosas, de un alto proceso de desarrollo tecnológico-industrial.. 2. El deterioro ambiental Entre los problemas ambientales más serios se encuentra el referente al aumento excesivo de residuos sólidos. En nuestro país es cada vez más frecuente observar la acumulación de basura alrededor de ciudades, carreteras, caminos rurales y cuerpos de agua superficiales, a tal grado que se ha calculado que una persona contamina hasta 4 veces más el ambiente por los residuos que genera, que por las aguas negras que desecha (SEDESOL, 2001). La generación de residuos en la Ciudad de México ha ido cambiando en las últimas décadas: en 1950 se generaba diariamente 0.37 kilogramos por persona, en 1987 este valor ascendió a 0.960 kg/hab./día. En 1994 el volumen aumentó 20%.. 11.

(11) En la actualidad se estima que cada habitante genera un promedio de 1.4 kg de residuos, es decir aproximadamente 12,000 toneladas de residuos al día. Si se considera el total de residuos de la zona conurbada del Estado de México, el volumen asciende a 21,000 toneladas diarias de residuos (Jiménez, 2001). Esta enorme cantidad de residuos es causa de graves desequilibrios ambientales que para la mayoría de los habitantes de la ciudad son desconocidos. Por otro lado, el manejo de estos grandes volúmenes de desperdicios representa problemas de dificil solución y enormes costos económicos para los gobiernos de la ciudad (GDF, 2008). La generación de basura, vista desde su origen, trae consigo: el gasto de energía y de materiales que son utilizados en la elaboración de los envases y productos que después desecharemos, energía y materiales que con frecuencia provienen de recursos que no son renovables como petróleo y minerales. El agua superficial se contamina por la basura que se concentra en ríos y cañadas, en estos confinamientos o depósitos de basura se filtran líquidos conocidos como lixiviados que contaminan el agua del subsuelo. Los suelos se contaminan, cuando los residuos sólidos cambian la composición química del suelo y obstruye la germinación y crecimiento de vegetación; y la contaminación del aire, se da por la putrefacción de la materia orgánica, los frecuentes incendios y por los residuos y bacterias que son dispersados por el viento.. 3. Las acciones ante el problema ambiental Como parte de las acciones generadas a raíz de dicha problemática, desde hace veinticinco años se han iniciado programas, se han establecido normas, reglamentos y leyes para el manejo de los residuos sólidos en el país. En el Distrito Federal, hasta hace poco no existía un manejo integral de los residuos, estos se recolectaban y se enviaban directamente al relleno. Entendiéndose como "manejo integral de residuos" a las diferentes fases del ciclo de vida de los residuos desde que se generan, almacenan, transportan, tratan y se disponen en algún sitio. En el 2002 se publicó la Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal, conteniendo una serie de medidas con el objetivo de reducir la disposición de residuos sólidos, medidas como el compostaje y reciclaje. Sin embargo, antes de implementar técnicas, estrategias y tratamientos nuevos de manejo de residuos (biogasificación, incineración con recuperación de energía), o una combinación de todas al mismo tiempo, éstas se deben planificar y estudiar para que sean parte de una estrategia que responda a los principios básicos de la sustentabilidad que deriven en beneficios ambientales, optimización económica y aceptación social.. 12.

(12) En cuanto a los beneficios ambientales, el creciente interés de la importancia en la protección del medio ambiente y los posibles impactos asociados con el ciclo de vida de productos y procesos, ha aumentado el interés en el desarrollo de métodos para identificar y reducir estos impactos. Un método para estimar el impacto ambiental de un producto o un proceso durante toda su vida, es el Análisis de Ciclo de Vida (ACV), que evalúa el impacto ambiental desde la extracción de las materias primas hasta su disposición final o su reutilización, mediante la cuantificación del uso de recursos ("entradas" como energía, materias primas, agua) y emisiones medioambientales ("salidas" al aire, agua y suelo) asociados con el sistema que se está evaluando.. 4. Análisis de Ciclo de Vida (ACV) La primera evaluación del ciclo de vida fue llevada a cabo por Coca-Cola en 1969, en la elección de los envases de las bebidas. En los años 70, la mayor preocupación era la referida a los sistemas de suministro de energía. Esto demuestra que la técnica se puede aplicar también a los servicios y a las actividades, y no simplemente a los aparatos (Kiely, 1998). Durante los años 80, el problema creciente de lo limitado de la capacidad de los vertederos hizo centrar la atención sobre los problemas de eliminación asociados con las "sociedades de desperdicios" en general y con el embalaje, en particular. Las investigaciones sobre el ciclo de vida se incrementaron y tenemos consecuencias tangibles de ello en las restricciones de embalaje en Alemania y en la UE. Desde 1990, el interés por esta técnica ha sido enorme. En Europa la aparición del etiquetado ecológico y la preocupación del marketing ambiental por más puntos de venta al por menor exige que cada empresa esté al corriente de esta técnica y de las implicaciones necesarias para su supervivencia (Kiely, 1998).. S. EL ACV y el manejo de residuos sólidos A diferencia de los ACV de productos, en donde los estudios se enfocan en sólo algunos materiales determinados, el ACV de la gestión de residuos se caracteriza porque estudia toda la gama de materiales que son producidos y utilizados en la sociedad (Güereca, 2006). El Análisis de Ciclo de Vida en la evaluación de estrategias de gestión de residuos sólidos ya se ha probado su utilidad. A continuación se mencionan los principales trabajos del análisis del ciclo de vida de la gestión integral de los residuos sólidos urbanos. Bjarnaddottir et al. (2002) desarrollan una guía de ACV para la gestión de residuos para los países nórdicos, que ayuda a la toma de decisiones de los directivos en el manejo de los residuos municipales al realizar un ACV y usar los resultados en el proceso de toma de decisiones. Presenta alternativas de tratamiento con plantas de recuperación de energía (plantas de incineración o incinerando el gas de vertedero de basura coleccionado o el biogás).. 13.

(13) Finnveden et al,. (2004) evalúan la jerarquía de residuos para el tratamiento de los residuos sólidos en Suecia, mediante ACV, la incineración con recuperación de calor y el vertido de residuos reciclables, el objetivo es identificar las ventajas y desventajas de los diferentes métodos para el tratamiento de los residuos sólidos, vertederos, incineración, el reciclaje, el compostaje y la digestión. Los resultados sugieren promover el reciclaje de papel y materiales de plástico, de preferencia en combinación con las políticas de fomento en la utilización de plásticos para sustituir a los plásticos hechos de materiales vírgenes, lo que conduce a la reducción del uso total de energía y las emisiones de gases que contribuyen al calentamiento global. Güereca (2006) realizó una evaluación de los potenciales impactos ambientales asociados al sistema actual de manejo de residuos municipales en Catalufia y el análisis de siete escenarios alternativos establecidos con base en los objetivos de gestión de residuos de Cataluña. Las categorías de impacto evaluadas fueron: acidificación, disminución de ozono estratosférico, eutrofización, cambio climático, formación de foto-oxidantes y toxicidad terrestre. Los resultados le sugieren la siguiente jerarquía de tratamientos: 1) Reciclaje de materiales, 2) Metanización, 3) Incineración, 4) Fabricación de compost, 5) Vertido en balas plastificadas y 6) Vertedero controlado.. 14.

(14) JUSTIFICACIÓN. En el enfoque del desarrollo sustentable la meta de cualquier estrategia de manejo de residuos sólidos debe ser económicamente viable y socialmente aceptable, con mínimos impactos ambientales, que pudieran derivar de dicho manejo. Es por ello que se pretende realizar un Análisis de Ciclo de Vida de la gestión actual de residuos sólidos de la Ciudad de México y conocer qué impactos tiene sobre el entorno dicho manejo, de esta manera se identificaran los aspectos relevantes ambientalmente de diferentes estrategias de manejo. La selección de las combinaciones de diferentes formas de manejo de los residuos y de su prioridad para implementarlas, requiere hacerse con base en un diagnóstico que permita conocer la situación actual, por lo anterior primeramente se determinarán los impactos ambientales del sistema actual y posteriormente se comparará con cuatro distintos escenarios (estrategias de gestión) basados en los objetivos planteados en el "Programa de Gestión Integral de Residuos para el Distrito Federal 2004-2008" (GDF, 2004) y en el Plan Federal de Gestión de Residuos de Austria (Güereca, 2006). Así con el ACV se tendrá una herramienta para la toma de decisiones en la implementación de estrategias de gestión de residuos al permitir de una manera efectiva la inclusión de los aspectos ambientales.. 15.

(15) OBJETIVOS En esta tesis se plantea el siguiente objetivo general:. Determinar los impactos ambientales del sistema actual de la gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México y compararlo con cuatro escenarios distintos por medio de un Análisis de Ciclo de Vida.. Objetivos específicos: • Definir objetivo y alcance para el análisis del inventario de ciclo de vida (EICV) de la gestión de residuos de la Ciudad de México. • Desarrollar cuatro escenarios (planes de gestión), basándose en el Programa de Gestión de Residuos para el Distrito Federal 2004-2008 y en el Plan Federal de Gestión de Residuos de Austria. • Realizar el inventario de ciclo de vida para el sistema de gestión de residuos de la Ciudad de México (Distrito Federal). • Determinar los impactos ambientales de la gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México, actual. • Proponer una jerarquía de procesos/tratamientos para el sistema de gestión integral de residuos sólidos para la Ciudad de México. 16.

(16) METODOLOGÍA Este trabajo se presenta con dos principales apartados un marco teórico y el desarrollo de la tesis en sí. a) El marco teórico presenta el estado del arte de la gestión de residuos y de la herramienta del Análisis del Ciclo de Vida (ACV) descritos en el capítulo I y capítulo II de esta tesis, respectivamente. b) El desarrollo de la tesis consiste en una descripción del Sistema de Gestión de Residuos de la Ciudad de México, y en el ACV de dicho sistema, descritos en los capítulos 111 y IV de la misma. Para llevar a cabo el desarrollo de la tesis se realizaron las siguientes actividades:. • Recopilación de información La información se sustenta en los datos reportados y otorgados por la Secretaría del Medio Ambiente del Distrito Federal y por la Dirección General de Servicios Urbanos del Distrito Federal. • Investigación de campo Se realizaron visitas a las estaciones de transferencia de Iztapalapa e lztacalco, la Planta de Composta y la Planta de Selección de Bordo Poniente, así como al Relleno Sanitario de Bordo Poniente. Contando con la descripción del sistema actual de gestión de residuos (año base 2007), y el inventario. • Estancia de investigación. Se realizó una estancia de investigación en el marco del Programa de Doctorado de Ingeniería Ambiental de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Campus de Terrassa (Barcelona), dentro del Departamento de Proyectos de Ingeniería de la UPC durante 2 meses (del 9 de febrero al 15 de abril de 2008). Durante la estancia se realizó el ACV del sistema de gestión de residuos de la Ciudad de México, el análisis del inventario; la evaluación del inventario, para ello se utilizó el programa TEAM; la interpretación de los resultados y presentación de las conclusiones y recomendaciones en cumplimiento a los objetivos aquí propuestos.. 17.

(17) Capítulo l.. l. GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS. 1.1 Residuos sólidos. Los residuos sólidos comprenden todos los "residuos" que provienen de actividades humanas y que son desechados porque carecen de valor, son inútiles o superfluos. La Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección Ambiental (LGEEPA), en su artículo 3° fracción XXXI y la Ley Ambiental del Distrito Federal, en su artículo 5°, definen el termino residuo de la siguiente forma: Residuo: Cualquier material generado en los procesos de extracción, beneficio, transformación, producción, consumo, utilización, control o tratamiento cuya calidad no permita usarlo nuevamente en el proceso que lo generó.. La inadecuada gestión de los residuos sólidos tiene efectos negativos directos en la salud. La fermentación incontrolada de basura es una fuente de alimento y un hábitat para el crecimiento bacteriano. En el mismo ambiente proliferan insectos, roedores y algunas especies de pájaros, que actúan como portadores pasivos en la transmisión de algunas enfermedades infecciosas. Los residuos son un subproducto que se generan a partir de las actividades humanas o de los animales, por lo anterior los residuos siempre se han producido, y con ello se ha incrementado el problema de su manejo a través de la historia, ya que conforme la población y los hábitos de consumo crecieron se tuvieron que tomar medidas para tratar de frenar la problemática. En la tabla 1.1. Se detallan los orígenes y evolución del espacio territorial y su relación con el manejo de los residuos sólidos en la hoy conocida Ciudad de México y sus alrededores. 18. •.

(18) Tabla 1.1 Cronología de la gestión de los residuos sólidos en la Ciudad de México y la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM).. Año-Etapa Etapa Lítica (30000-2000 A. C.). Acontecimiento El territorio estaba ocupado por grupos de cazadores-recolectores nómadas. Al final del periodo aparecen grupos sedentarios que empiezan a practicar la agricultura. No existía el concepto de lo que hoy se denomina desechos, ya que todos los materiales se aprovechaban. Aparecen las primeras sociedades agrícolas. Los residuos generados, eran de carácter orgánico, aprovechándose en su totalidad.. Preclásico Temprano y Medio (2500 -400 A. C.) Preclásico Tardío La generación de residuos era mínima, aprovechándose en gran medida (400 A. C.-200 D. C.) y eliminándose el residual mediante el enterramiento y la quema eventual. "Por lo menos en cada calle, andaban 1,000 hombres barriéndola y regándola, poniendo de noche grandes braceros de fuego". "Las calles Posclásico Tardío estaban tan limpias y barridas, que no había cosa con qué tropezar y las (1350 - 1519 D. C.) basuras se incineraban, pues no se contaba con terrenos secos dónde depositarlas". Epoca Colonial La basura se arrojaba a las puertas de las casas, después en baldíos, (A partir de 1519) corrales y sembradíos; más tarde en las calles y acequias, junto con animales muertos, aguas negras y fetos. Siglo XVI, Virreinal Posteriormente, la basura se recogía en carretones y se trasladaba a basureros generales, que en este siglo se ubicaban en lo que fue el señorío de lztapalapa Epoca Colonial Por el crecimiento de la ciudad, se incrementa el número de tiraderos Siglo XVII, Virreinal públicos. A mediados de ese siglo, existían 63 muladares menores y 17 mayores. Epoca Colonial Se crea el Juzgado de Policía, que tenía como funciones, entre otras Siglo XVIII, Virreinal cosas, señalar los sitios para el depósito de la basura, vigilar el depósito clandestino de "ésta" y aplicar las multas correspondientes a los infractores. Se ordena que desaparezcan los muladares menores, se modernizan operacionalmente y se incrementa el número de carretones y limpia. Se establecieron 14 tiraderos. México Durante las tres primeras décadas del Siglo XIX, la basura se utilizó Independiente ( 181 O - para nivelar calles y para construir bordos de protección contra 1860) inundaciones. Después de la invasión norteamericana, era tal la miseria, que mucha gente hurgaba entre la basura acumulada en las calles, objetos que les pudieran ser útiles. Tal vez ese fue el principio de los pepenadores. Tiempos de la Durante el Imperio Mexicano, se delegó la responsabilidad a los alcaldes y se creó una administración para la limpieza de la ciudad. reforma Se fortaleció el servicio, adquiriendo mayor número de vehículos y (1860 -1880) mejorando las condiciones de trabajo de los empleados. Se incrementó el número de tiraderos.. 19.

(19) México durante Porfiriato (1880- 1910). México revolucionario posrevolucionario (1910 - 1940). El desequilibrio México moderno (1940 -1985). LA ETAPA CORRECTIVA (de 1985 a 1995). LA CRISIS ACTUAL (de 1995 a 2006). el En julio de 1881, se publicó el primer Código Sanitario del país. El servicio de aseo, se transfirió de la Comisión de Policía, a la Comisión de Limpia. Se pretendió instalar un incinerador en el año de 1894, desechándose la idea, por el alto costo de su adquisición y de su operación, para incinerar residuos de mercados, establos y mataderos. En los tiraderos, se aprovechaba con cierta intensidad, el vidrio, las y excretas, la cola y el carbón. Se empezaron a utilizar equipos motorizados para el barrido de las calles y para la recolección de la basura. En 1925, se generaban más de 375 toneladas diarias de basura. Durante un tiempo, se utilizaron góndolas para transportar la basura fuera de la ciudad (15 kilómetros de distancia). del El 8 de mayo de 1941, se promulgó el Reglamento de Limpia del Distrito Federal. En la década de los 60's, la basura generada en la ciudad, se disponía principalmente en los tiraderos de Santa Cruz Meyehualco y Santa Fe, así como en los de San Lorenzo Tezonco, Ajusco, Tláhuac, Milpa Alta y Vaso de Texcoco. Mientras que la basura generada en los mun1c1p1os conurbados a la ZMCM (Tlalnepantla, Naucalpan, Ecatepec y Chimalhuacán), se disponía en las colindancias con el DF. Inicia operaciones el Relleno Sanitario de Bordo Poniente en 1985; 4 años después, el vertedero controlado de Prados de la Montaña. Se construyen 4 Estaciones de Transferencia de 3ª Generación (Tlalpan, Alvaro Obregón, Iztapalapa y Gustavo A. Madero). Se rehabilitan y modernizan las otras 1OEstaciones de Transferencia. Se fortalece el parque vehicular de la Ciudad, con programas de rehabilitación y Adquisición de Unidades (800 unidades). Se habilita y opera por 3 años, el Incinerador de San Juan de Aragón. Se construyen 3 Plantas de separación, donde son colocados los pepenadores. Se clausuran los vertederos de Prados de la Montaña y Sta. Catarina, Tlalnepantla, Atizapán y Ecatepec, entre otros. Entra en operación la 4º etapa del Relleno Sanitario de Bordo Poniente. Hace crisis su funcionamiento. Se publica la Ley de Residuos Sólidos del D. F., en el 2004. Se instala una planta de reciclaje de residuos de la construcción en el D. F., en el 2005. Fuente: Elaboración propia a partir de Sánchez, J. (2007).

(20) 1.2 Tipo de residuos El ténnino "residuo sólido" comprende tanto la masa heterogénea de los desechos de la comunidad urbana como la acumulación homogénea de residuos agrícolas o industriales (Tchobanoglous et al., 1994). Por lo anterior la gran diversidad y heterogeneidad de los RSM dificulta el establecimiento de criterios claros de clasificación y por tanto, de manejo de los mismos. Considerando la homogeneidad de los residuos sólidos, estos se pueden clasificar de acuerdo a varios criterios: uso original (residuos de envases, alimentos, etc.), tipo de material (vidrio, papel), propiedades fisicas (combustibles, biodegradables, reciclables), origen (doméstico, comercial, agropecuario, industrial, etc.), o nivel de seguridad (peligrosos o no peligrosos) (McDougall et al., 2004). La Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal; establece en su artículo 3º fracción XXXI, XXXII, XXXIII y XXXIV, clasifica y define a cuatro tipos de residuos: Residuos urbanos: Los generados en casa habitación, unidad habitacional o similares que resultan de la eliminación de los materiales que utilizan en las actividades domésticas, de los productos que consumen y de sus envases, embalajes o empaques, los provenientes de cualquier otra actividad que genere residuos sólidos con características domiciliarias y los resultantes de la limpieza de las vías públicas y áreas comunes, siempre que no estén considerados por esta Ley como residuos de manejo especial. Residuos Orgánicos: Todo residuo sólido biodegradable. Residuos Inorgánicos: Todo residuo que no tenga características de residuo orgánico y que pueda ser susceptible a un proceso de valorización para su reutilización y reciclaje, tales como vidrio, papel, cartón, plásticos, laminados de materiales reciclables, aluminio y metales no peligrosos y demás no considerados como de manejo especial. Residuos sólidos: El material, producto o subproducto que sin ser considerado como peligroso, se descarte o deseche y que sea susceptible de ser aprovechado o requiera sujetarse a métodos de tratamiento o disposición final.. Otra clasificación de los residuos es a través de las fuentes generadoras, las cuales se agrupan en función de las actividades que llevan a cabo, dando origen a residuos que presentan cierta semejanza en cuanto a sus propiedades fisicoquímicas y/o biológicas.. 21.

(21) 1.3 Legislación vigente La gestión de los residuos sólidos tiene implicaciones políticas a nivel local, regional, estatal y federal, en la legislación vigente mexicana existen diversos ordenamientos relacionados con la gestión de residuos sólidos.. Ámbito federal La Ley General de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, publicada el 28 de enero de 1988 en el Diario Oficial de la Federación, establece las reglas de distribución de competencias entre los tres órdenes de gobierno, para participar en la creación de leyes como en la gestión de residuos y regula algunos aspectos de gestión con alcance federal. El articulo 5º fracción IV, de esta ley, menciona las facultades de la federación, que son: "La regulación y el control de las actividades consideradas como altamente riesgosas, y de la generación, manejo y disposición final de materiales y residuos peligrosos para el ambiente o los ecosistemas, así como para la preservación de los recursos naturales, de conformidad con esta Ley, otros ordenamientos aplicables y sus disposiciones reglamentarias". La Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 8 de octubre de 2003, se refiere a la protección al ambiente en materia de prevención y gestión integral de residuos, en el territorio nacional. Sus disposiciones tienen por objeto garantizar el derecho de toda persona al medio ambiente adecuado y propiciar el desarrollo sustentable a través de la prevención de la generación, la valorización y la gestión integral de los residuos peligrosos, de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial; prevenir la contaminación de sitios con estos residuos y llevar a cabo su remediación.. Ámbito Local En 1996, fue publicada la Ley Ambiental del Distrito Federal, este ordenamiento tiene por objeto regular la competencia de las autoridades de la Administración Publica del Distrito Federal en materia de gestión de residuos sólidos considerados no peligrosos. En el 2003, fue publicada la Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal, la cual tiene por objeto regular la gestión integral de los residuos sólidos considerados como no peligrosos, así como la prestación del servicio público de limpia. En materia de gestión de residuos municipales, se cuenta con bandos y reglamentos, un ejemplo de ellos es el bando municipal de Atizapán de Zaragoza, en su artículo 57º sobre los servicios Públicos Municipales, menciona: "El H Ayuntamiento organizará, administrará, prestará y proveerá la conservación y funcionamiento de los Servicios Públicos Municipales, los cuales de manera enunciativa y no limitativa son los siguientes:.... Limpia y Recolección, Traslado, Tratamiento y Disposición final de los Residuos Sólidos Urbanos. " 22.

(22) En cuanto a normas oficiales mexicanas, la NOM-083-SEMARNAT-2003 regula la disposición final de los residuos sólidos urbanos, los de manejo especial y los sitios destinados a la ubicación de tal infraestructura, así como su diseño, construcción, operación, clausura, monitoreo y obras complementarias, que se lleven a cabo de acuerdo a los lineamientos técnicos que garanticen la protección del medio ambiente. En el cuadro 1.2 se muestra un resumen cronológico de la legislación vigente a nivel Federal y local, es decir de la Ciudad de México (Distrito Federal).. Tabla 1.2 Resumen de la legislación vigente.. Fecha de publicación. Ordenamiento. 28 de enero de 1988. La Ley General de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente. 9 de julio de 1996. Ley Ambiental de Distrito Federal.. 3 de diciembre de 1997. Reglamento de la Ley Ambiental del Distrito Federal.. 22 de abril de 2003. Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal.. 8 de octubre de 2003. Ley General para la Prevención y Gestión Integral los Residuos. 20 de octubre de 2004. Norma 083-SEMARNAT-2003. 30 de noviembre de 2006. Reglamento de la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos. Aunque cada entidad Federativa tiene una estructura única de "autoridades y/o secretarías" que llevan a cabo la planificación de la gestión de residuos, también tienen similitudes en cuanto a las funciones que realizan y en las responsabilidades que adquieren. En la Ciudad de México las autoridades competentes son: el Jefe de Gobierno, la Secretaría de Gobierno, la Secretaría de Medio Ambiente, la Secretaría de Obras y Servicios, la Secretaría de Salud, la Procuraduría Ambiental y de Ordenamiento Territorial y las Delegaciones Políticas.. 23.

(23) 1.4 Definición de gestión de residuos sólidos El proceso de manejo de los residuos sólidos 90mprende las actividades desde la generación, almacenamiento, transporte y tratamiento, hasta su disposición en algún sitio, todo ello con el objetivo principal de proteger la salud de la población, reduciendo su exposición a lesiones, accidentes, molestias y enfermedades causados por el contacto con los desperdicios.. 1.4.1 Elementos de un sistema de gestión de residuos. Tchobanoglous et al., (1994), consideran 6 elementos en el manejo de residuos y los agrupa en: 1) generación de residuos-origen; 2) manipulación y separación de residuos; 3) recogida; 4) separación y procesamiento; 5) transferencia y 6) disposición final.. Generación de residuos Es la actividad en que los materiales son identificados sin ningún valor o cuando cualquier persona u organización cuya acción cause la transformación de un material en un residuo. Una empresa se vuelve generadora cuando su proceso genera un residuo, cuando lo desecha o cuando no utiliza más un material.. Manipulación, separación, almacenamiento y procesamiento de residuos en el origen. La manipulación involucra las actividades asociados con la gestión de residuos hasta que estos son colocados en los contenedores para su recogida. La separación es uno de los componentes más importantes, ya que el mejor lugar para separar los materiales residuales para la reutilización y reciclaje, es en el punto de generación. El almacenamiento se da debido a las preocupaciones por la salud pública y por consideraciones estéticas. El procesamiento en el origen incluye actividades como la compactación y compostaje de residuos de jardinería (Tchobanoglous et al., 1994).. Recogida Son las actividades que incluyen la recolección de los residuos sólidos, el transporte de estos materiales, desde su lugar de origen hasta el lugar en donde se vacía el vehículo de recolector, este lugar puede ser una planta de transferencia, una planta de composta, las instalaciones de procesamiento de material reciclable, o un relleno sanitario.. Separación y procesamiento La separación, la recuperación de materiales y el procesamiento de los componentes de los residuos aptos para reciclar, generalmente se realiza en plantas de selección y/o plantas de composta. El procesamiento incluye: separación de objetos voluminosos; la separación de 24.

(24) componentes de residuos, utilizando cribas o de separación manual; la reducción de tamaño, mediante trituración; la separación de materiales férreos, utilizando imanes; la reducción del volumen por compactación o incineración (Tchobanoglous et al., 1994).. Transferencia-transporte. Este proceso de transferencia se realiza en las llamadas "estaciones de transferencia". El cual comprende dos pasos: 1) la transferencia de residuos del vehículo de recogida pequeño a un transporte más grande (tractocamiones) y 2) transporte (trayecto recorrido por los tractocamiones) de las estaciones de transferencia a lugar de procesamiento o disposición final.. Disposición final Comúnmente la disposición de los residuos sólidos es mediante los rellenos controlados, un relleno controlado no es un basurero, es una instalación de ingeniería ultimada para la disposición final de los residuos sólidos en el suelo o dentro del manto de la tierra sin crear incomodidades o peligros para la salud humana o la salud pública, tales como la reproducción de ratas o insectos y la contaminación de aguas subterráneas. El manejo de los residuos implica implementar un sistema efectivo de gestión integral de residuos que se producen de forma inevitable (McDougall et al., 2004).. 1.5 Sistema de Gestión Integral de Residuos Sólidos Los sistemas de gestión de residuos deben asegurar la salud y la seguridad humana, debe ser seguros para los trabajadores y salvaguardar la salud pública mediante la prevención de la transmisión de enfermedades. Además debe ser un sistema sustentable de gestión de residuos, es decir, ambientalmente efectivo, económicamente costeable y socialmente aceptable (McDougall et al., 2004). Cuando los elementos funcionales del sistema de gestión de residuos sólidos han sido evaluados para su uso, y han sido agrupados para una mayor eficacia y rentabilidad, entonces se ha desarrollado un sistema de gestión integral de residuos sólidos (SGIRS). Tchobanoglous et al., (1994) definen a la gestión integral de residuos sólidos como: la selección y aplicación de las técnicas, tecnologías y programas idóneos para lograr metas y objetivos específicos de gestión de residuos. Entonces, la gestión integral de residuos sólidos puede ser definida como la disciplina asociada al control de la generación, almacenamiento, recogida, transferencia, transporte y disposición de los residuos sólidos de una forma que armonice con los mejores principios de salud pública, de la economía, de la ingeniería y que también respondan a las expectativas públicas. 25.

(25) 1.5.1 Operación de un sistema de gestión integral de residuos sólidos Un Sistema Integral de Gestión de Residuos Sólidos(SGIRS) debe incluir: acciones de reducción en el origen, un sistema optimizado de recolección de residuos, una separación y clasificación eficiente, así como acciones de reciclaje de materiales, tratamiento biológico, tratamiento térmico y una disposición final, en un sitio bien diseñado en términos de ingeniería (McDougall et al., 2004). Algunas de las operaciones del SGIRS son:. Reducción en el origen. Es una técnica de minimización de residuos o reducción en el origen es una actividad poco controlable, en algunos estados se llega a cumplir bajo amenaza de sanción económica (Tchobanoglous et al., 1994). Sin embargo, en México aún no se han establecido políticas para ejercer mayor control en la generación. Una forma de generar menos residuos es introducir modificaciones en los procesos productivos para adoptar prácticas de reciclaje y establecer medidas en la reducción de empaques en los productos finales de la industria. En cuanto a la generación de residuos domésticos, en algunas comunidades de Estados Unidos y en Alemania los costos al consumidor depende del volumen que se genera o en su caso de la masa. El costo de acuerdo a la generación podría conducir a que se generaran menos residuos domésticos, siempre y cuando pudiera prevenirse que se desechen los residuos en tiraderos clandestinos (McDougall et al., 2004).. Reciclaje Una buena gestión de residuos debe favorecer el reciclaje y la utilización de materiales recuperados como fuente de energía o materias primas a fin de contribuir a la preservación y uso racional de los recursos naturales. El reciclaje debe entenderse como una estrategia de gestión de residuos sólidos e implica las siguientes actividades (Lund, 1996). • • • •. Identificación de los residuos. Separación y recogida de materiales residuales, Preparación de estos materiales para la reutilización, procesamiento y transformación. Reutilización, procesamiento y transformación en nuevos productos.. El proceso de reciclaje es muy importante pues permite reducir en un 15 a 20% el volumen de residuos que se genera, además de que esta alternativa de manejo de residuos sólidos representa un ahorro mundial de materias primas y de energía; es decir, la recuperación de papel y cartón usados para convertir estos residuos en pulpa celulósica reutilizable, evita el corte de árboles, de los cuales originalmente se obtuvieron las materias primas para la industria papelera. Además. 26.

(26) como el proceso original de producción de pulpa celulósica genera contaminación a los ríos, teóricamente también hay una disminución de este efecto nocivo para el medio ambiente. Tal es el caso también de la producción de aluminio que requiere para su elaboración una gran cantidad de energía eléctrica. El reciclamiento del aluminio permite al país ahorrar energía en forma muy importante y destinarla para otras necesidades (SEDESOL, 2001).. Composta Este método es utilizado para procesar la parte orgánica de los residuos sólidos municipales que, generalmente, representa el 40-60% del volumen total. Consiste en la fermentación controlada y acelerada de los residuos utilizando el contenido microbiano presente, en medio oxigenado. El resultado es un producto estabilizado que se emplea como abono orgánico o mejorador de suelos, sin llegar a nivel de fertilizante. Las primeras plantas de composta producida a partir de residuos sólidos datan de los años 1925 a 1930 en la India y Holanda. Los países que más usan esta tecnología actualmente son España, Francia y Suecia (SEDESOL, 2001).. Incineración Es una tecnología compleja y costosa pero efectiva de tratamiento térmico de los residuos sólidos urbanos. La incineración exige que los residuos tengan un poder calorífico superior a 1200 kcal/kg y las plantas incineradoras incluyen los sistemas de recuperación de energía en forma de vapor y electricidad. Los países que más emplean esta tecnología son Japón, Suiz.a, Suecia, Alemania, Francia y Estados Unidos de Norteamérica. También hay plantas incineradoras en Italia, España, Canadá y Gran Bretaña. En el caso de América Latina, la incineración se ha orientado principalmente al control de los residuos biológico infecciosos (SEDESOL, 2001).. Disposición final El objetivo principal de la disposición final en un sistema integral es la disposición segura de los residuos a largo plazo, no solamente en términos de salud humana sino ambientalmente, por lo que se requiere de un sitio bien diseñado que por lo menos minimice la contaminación. No en todos los casos la "disposición final" implica el relleno "sanitario" en terrenos, en países como Gran Bretaña llevan a cabo el relleno en minas agotadas y de arcilla, en Japón la disposición final se realiza mediante "rellenos marinos", en donde los materiales se utilizan para construir islas artificiales (McDougall et al., 2004). La Sociedad Norteamericana de Ingenieros Civiles, ASCE, define: "Relleno sanitario es una técnica para la disposición de los residuos en el suelo sin causar perjuicios al ambiente y sin 27.

(27) causar molestias o peligro para la salud y seguridad pública; este método utiliza principios de ingeniería para confinar los residuos en la menor área posible, reduciendo su volumen al mínimo practicable y cubriéndolos con una capa de tierra en la frecuencia necesaria o por lo menos al fin de cada jornada" (SEDESOL, 2001). El relleno sanitario puede considerarse como el eje de un manejo racional de los residuos sólidos urbanos siempre y cuando cumpla con una serie de criterios que aseguren la preservación del medio ambiente, no provoque daños en la salud y conserve la calidad de vida de las poblaciones humanas cercanas.. l. 7 Jerarquía del manejo de residuos Los procesos descritos dentro de un SGIRS se basan en la 'jerarquía de tratamientos de manejo de residuos" (figura 1.1) que implica el siguiente orden de preferencia: minimización en el origen, reuso, reciclaje de materiales, tratamiento biológico, tratamiento térmico con recuperación de energía, tratamiento térmico sin recuperación de energía, y disposición final.. Minimización de residuos Reuso Reciclaje de materiales y tratamiento biológico Tratamiento térmico (con recuperación de energía) Tratamiento térmico (sin recuperación de energía) Relleno Sanitario. Figura 1.1 Jerarquía de Manejo de Residuos.. McDougall et al., (2004) mencionan limitaciones importantes a considerar, con respecto a la 'jerarquía del manejo de residuos": • La jerarquía carece de bases científicas o técnicas que justifique que el reciclaje deba tener preferencia con respecto a los tratamientos con recuperación de energía. • La jerarquía no aborda aspectos de costos, y por lo tanto no es útil para evaluar la factibilidad económica de los sistemas de manejo de residuos. • La jerarquía es útil como "un listado mental", pero no siempre indica la opción más Sustentable de Manejo de Residuos para flujos de residuos específicos". • Así mismo menciona que la Unión Europea parece apoyar la conclusión que "la jerarquía de residuos es demasiado simplista y que una adopción ciega de sus preceptos puede conducir a pérdidas de bienestar". 28.

(28) Por lo anterior, McDougall et al., (2004) proponen un enfoque holístico en la gestión de residuos como lo muestra la Figura 1.2, en el que se puede identificar la recogida y selección de materiales como el centro del sistema, y alrededor una variedad de tratamientos que se pueden utilizar, dependiendo de las características específicas de la región.. Tratamiento Biológico. Reciclaje de Materiales. Compostaje. Quema de combustible Incineración sin. recuperación de energía. - - - -. Uso de gas generado en relleno sanitario. Quema de masa. Tratamiento térmico. Recuperación de energía. Figura 1.2 Elementos de la Gestión Integral de Residuos. Fuente: McDougall et al., (2004).. Este enfoque no "predice" cual será el "mejor" sistema, por lo tanto, la selección para la implementación de los distintos tratamientos o la combinación de varios, así como el porcentaje de residuos tratados dependerá de la situación local. El objetivo fundamental es el de optimizar el sistema en su conjunto para lograr un sistema ambientalmente y económicamente sustentable, y socialmente aceptable, para alcanzar dicho objetivo (dentro de la optimización en el aspecto ambiental) se puede utilizar, como un apoyo, la herramienta del Análisis de Ciclo de Vida (ACV).. 29.

(29) 1.8 Tendencias en gestión de residuos.. El Capítulo 21 de la Agenda o Programa 21 (ONU, 2003) establece las bases para un manejo integral de los residuos sólidos municipales como parte del desarrollo sostenible. Considera que el manejo de los residuos debe contemplar la minimización de la producción de residuos, el reciclaje, la recolección, el tratamiento y disposición final adecuados. El Instituto Nacional de Ecología (2001) menciona que en Europa se han identificado una serie de factores que han propiciado el desarrollo de sistemas de manejo integral de residuos sólidos (MIRS): entre esos factores quizás el más importante sea la Responsabilidad compartida. El principio "el que contamina paga" establece que el costo de los impactos ambientales debe ser pagado por aquellos que causan la contaminación. Este principio es también conocido como "responsabilidad compartida". Responsabilidad compartida significa que los residuos generados en cada etapa de los productos (extracción de materia prima, proceso, fabricación, distribución y consumo) son responsabilidad del dueiio del producto en cada etapa. La responsabilidad compartida resulta en un sistema en donde las responsabilidades de cada individuo en la cadena de abasto están claramente definidas y los costos se asignan con base en la cantidad y tipos de residuos generados. Finalmente, hay un incentivo financiero para reducir la cantidad de residuos sólidos generados en cada etapa del ciclo de vida. Otro factor de éxito es el sistema de "Pago variable", el cual se refiere a un sistema en el que el cargo que se hace a cada domicilio depende de la cantidad de residuos sólidos que generan. El servicio eléctrico, el gas y el agua se miden y se cobran con base en el consumo, siguiendo este mismo enfoque, los cobros por concepto de manejo y tratamiento de residuos sólidos puede realizarse con base en la cantidad de residuos que se generan. Mientras más residuos se generen en alguna casa, ésta deberá pagar una cantidad mayor por el manejo y tratamiento de esos residuos y viceversa, quien genere menos residuos pagará menos por el servicio de su manejo y tratamiento (INE, 2001). De acuerdo con Acurio et al., (1997) en un análisis de la situación que guarda el tratamiento de los residuos sólidos en América Latina y el Caribe, describe que actualmente en el mundo hay una tendencia de la utilización de la incineración y el compostaje, debido a la carencia y alto costo de los terrenos para el desarrollo de los rellenos sanitarios. En México, desde hace muchos años, las autoridades desarrollan acciones tendientes a controlar los residuos, pero en muchos casos no han sido las más adecuadas y el problema ambiental y posiblemente de salud persiste en varios lugares con una tendencia a su agravamiento. En ocasiones, el desinterés, la ineficiencia, además de otros intereses de algunas municipalidades, han limitado la modernización de los servicios, aunque también hay casos exitosos en el país.. 30.

(30) SEDESOL (2005) reporta que en el 2004 la generación de este tipo de residuos en todo el país fue de 94,800 toneladas diarias, equivalentes a 34.6 millones de toneladas anuales. El desarrollo de tratamientos (térmico o biológico) de los residuos sólidos ha sido mínimo en México, pues los procesos por incineración, aprovechamiento de subproductos y producción de composta, no han tenido en México el resultado esperado. Por ejemplo para la composta, en la mayoría de los casos, se debe a un insuficiente desarrollo del mercado, del producto terminado y/o su mala calidad debido a una tecnología inadecuada, altos costos de operación y dificultades en la comercialización por parte de los municipios (SEDESOL, 2005). Con el objeto de elegir el sitio mas adecuado para llevar a cabo un proyecto de aprovechamiento de biogás en México, se realizó un estudio de prefactibilidad en el año 1999, que consideró aspectos técnicos, geográficos, climáticos y administrativos en un universo de 28 ciudades. El estudió concluyó con la selección del relleno sanitario de la Zona Metropolitana de Monterrey, Nuevo León, para llevar a cabo dicho sito de proyecto piloto de captura y uso del gas metano para la generación de energía eléctrica. El proyecto significó un costo total de 13.25 millones de dólares con una capacidad instalada de 7.4 Megavatios de energía eléctrica, que se aprovechan en alumbrado público y bombeo de agua potable en la Zona Metropolitana de Monterrey. Sus beneficios en materia ambiental son significativos, ya que se estima una reducción de emisiones contaminantes equivalentes a un millón de toneladas de C02 (Gutiérrez, 2006).. 31.