Tecnologías de Tratamiento y Disposición Final de Residuos

ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICION FINAL DE
RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
INTRODUCCIÓN
En el manejo integral de los residuos sólidos domiciliarios existe una variada gama de
posibilidades para procesar los residuos Dentro de esas posibilidades se encuentran:
separación en diferentes componentes (en origen y en destino), reducción de volumen y/o
tamaño, tratamiento y disposición final. La adopción de una o más alternativas deberá tener
un fuerte respaldo técnico y económico que justifique la decisión, ya que en muchos casos,
involucran inversiones y costos de operaciones elevado.
Con frecuencia se ofrecen tecnologías que prometen terminar con el “problema de los
residuos”. Sin embargo, por lo general estas soluciones tecnológicas sólo se encargan de
algunos componentes de los residuos sólidos domiciliarios (RSD), sin indicar al usuario qué
hacer con los restantes componentes.
La presente pauta corresponde a un documento de referencia que entrega un análisis de
tipo técnico – económico de las plantas procesadoras de residuos más utilizadas en el
mundo y de algunas tecnologías emergentes que se están promoviendo en el mercado
durante los últimos años.
Además pretende entregar información básica respecto de estas tecnologías y proporcionar
un conjunto de preguntas claves a efectuar a quienes ofrecen estas plantas.
DICIEMBRE 2001
1
1. TIPOS DE TRATAMIENTOS O TECNOLOGÍAS PARA RESIDUOS SÓLIDOS
DOMICILIARIOS
En la actualidad son variadas las alternativas tecnológicas para tratar y/o procesar residuos,
las principales técnicas y procesos asociados se presentan a continuación:
1.1 Disposición Final
Relleno Sanitario
1.2 Tecnologías de Tratamiento Biológico y Químico
En estos procesos son utilizados para transformar la fracción orgánica de los residuos
sólidos domiciliarios en productos gaseosos, líquidos o sólidos. Los principales procesos
son:
Compostaje
Digestión Anaeróbica (para producir metano)
1.3 Tecnologías de Tratamiento Térmico
El procesamiento térmico de los residuos, puede definirse como la conversión de los
residuos sólidos en productos gaseosos, líquidos y sólidos, con la simultánea o subsiguiente
emisión de energía en forma de calor. Entre las tecnologías de procesamiento térmico se
encuentran los sistemas de:
Incineración (con o sin recuperación de energía)
Pirólisis
Gasificación
1.4 Tecnologías para Pre Tratamiento de Residuos
Estos tipos de tecnologías están diseñadas para modificar las características físicas de los
residuos. Dentro de esta categoría es posible encontrar las siguientes alternativas:
Reducción de tamaño (trituración)
Compactación o densificación de residuos
Separación por densidad (clasificadores neumáticos, por inercia, por flotación)
Separación por tamaño (cribas, trómeles)
Separación magnética (usada para separación de materiales férreos y no férreos)
DICIEMBRE 2001
2
Tanto en la Unión Europea como en Estados Unidos, se han adoptado jerarquías de
manejo de los residuos sólidos en que la primera opción es evitar producir el residuo, la
siguiente alternativa debe ser la recuperación de materiales (reutilización y reciclaje), la
tercera opción debe ser el tratamiento (compostaje e incineración con o sin recuperación
de energía), dejando como última opción los rellenos sanitarios.
2.1 ESTADOS UNIDOS
De acuerdo con un reporte de la agencia ambiental norteamericana (US EPA), durante el
año 1997 el destino de los residuos sólidos municipales (domiciliarios más otros tipos de
residuos no peligrosos) fue el siguiente: 55% fue dispuesto en rellenos sanitarios, el 28%
fue reciclado (incluido el compostaje) y el 17% fue incinerado.
Respecto a tendencias este mismo documento señala que el reciclaje (incluido el
compostaje) se ha incrementado de un 10% en los años 80 a un 28% en 1997, aunque se
indica que la tasa de crecimiento anual no es tan alta como a principios de los años 90.
Por otra parte, se muestra que la tendencia a emplear la incineración ha permanecido
constante, entre un 15 a 17% en los años 90, tras haber declinado considerablemente
durante los años 80. En cuanto a los rellenos sanitarios, la tendencia de la década de los
90 fue una disminución en cantidad de rellenos nuevos, pero un significativo aumento del
tamaño promedio de los mismos.
2.2 UNION EUROPEA
Durante el año 1995 el destino de los residuos sólidos municipales en la Unión Europea
(valor promedio entre los países miembros) fue el siguiente: 68% relleno sanitario, 5%
compostaje, 10% reciclaje y 17 % incineración.
La Unión Europea ha establecido una Directiva sobre rellenos sanitarios, que tiene como
objetivo prevenir o reducir los daños para el medio ambiente generados por el vertido de
residuos. La directiva fija que tipo de residuos no serán admitidos en los rellenos, entre los
cuales se encuentran los biodegradables, residuos líquidos, inflamables, explosivos,
hospitalarios, infecciosos, neumáticos usados (se fijan objetivos de reducción para los años
2002, 2005 y 2010). Por otra parte, establece exigencias para autorización, procedimientos
de control y de clausura. Por último establece la obligación de los Estados miembros de
presentar un informe trianual sobre el seguimiento de la directiva. Esta normativa común
ya está siendo aplicada por varios países miembros, manifestándose en la aplicación de
impuestos a los rellenos sanitarios y los incineradores. Estos impuestos tienen por objeto
reducir el uso de los rellenos sanitarios, y mantener el apoyo a otras opciones de manejo
como el compostaje, el reciclaje y la recuperación de energía. El valor de estos impuestos
varía de país en país, dependiendo del tipo de residuo, tipo de relleno sanitario y tipo de
incinerador, por ejemplo en Dinamarca oscilan entre los 28- 45 Euros, en Austria de 14 a
71 Euros y en el Reino Unido de 2.5 a 8.5 Euros.
DICIEMBRE 2001
3
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
2. TENDENCIAS EN TRATAMIENTOS Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS
SÓLIDOS DOMICILIARIOS
En las siguientes figuras se presenta el destino de los residuos domiciliarios en algunos
países desarrollados y la comparación entre costos de incineración y disposición en rellenos
sanitarios en Europa (sin considerar impuestos), durante 1998.
MANEJO DE RESIDUOS EN EUROPA
100%
6
6
90%
29
34
80%
3
10
23
7
5
2
70%
3
22
39
18
14
17
11
7
36
17
85
80
58
42
30%
49
20%
31
8
50%
40%
26
6
15
39
60%
1
8
1
6
54
74
45
62
35
30
10%
13
12
11
Relleno Sanitario
Incineración con recuperación de energía
Compostaje
U
K
Su
iz
a
Su
ec
ia
Es
pa
ña
H
ol
an
da
N
or
ue
ga
Ita
lia
Fr
an
ci
a
Al
em
an
ia
D
in
am
ar
ca
Au
st
ria
0%
Reciclaje
Figura 1. Manejo de Residuos en Europa
Fuente: Warmer Bulletin 72. Recycling Achievements in Europe(2000)
DICIEMBRE 2001
4
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
Tabla 1. Destino de Residuos Sólidos en Algunas Regiones y Países Desarrollados
Porcentajes de residuos por tipo de tratamiento y disposición final
PAIS O REGION
Incineración
Recuperación
de Materiales
Compostaje
Relleno
Sanitario
Reciclaje
Estados Unidos
17
4
24
55
Canadá
7
-
12
81
Unión Europea
17
5
10
68
Japón
63
3
20
14
REINO UNIDO
SUECIA
ESPAÑA
NORUEGA
HOLANDA
LUXENBURGO
LIECHTENSTEIN
IRLANDE
GRECIA
ALEMANIA
FRANCIA
FINLANDIA
DINAMARCA
BELGICA
AUSTRIA
INCINERACIO
N
RELLENO
Fuente: NRC, 1998. 1 Euro= 0.9 US$
Fig. 2 Promedio de precios (en Euros) para Relleno Sanitario e Incineración de residuos no
peligrosos en países de Unión Europea (excluyendo impuestos)
DICIEMBRE 2001
5
3.
CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS DE
TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS DOMICILIARIOS
Cuando se considera alguna tecnología para tratamiento de los residuos, las preguntas
claves a formularse son las siguientes:
I.
¿La tecnología propuesta es la que mejor cubre las necesidades específicas de su
comunidad?. La clave aquí es asegurarse que la elección sea condicionada por la
necesidad de mejoramiento del manejo de los residuos en la comuna y que no sea
guiada por la oferta que presente algún vendedor o empresa.
II.
¿Cuáles son los costos y los requerimientos de operación y mantenimiento del
sistema?, considerando los costos para el manejo de todos los residuos generados.
III.
¿Se está haciendo la mejor elección económica considerando el costo, riesgo de la
inversión y flexibilidad en la operación ante cambios futuros?.
Bajo cada una de las preguntas claves que se plantean, es posible realizar preguntas más
específicas, que pueden servir a quienes investigan tecnologías para tratamiento de
residuos por primera vez. Estas preguntas no necesitan de un conocimiento técnico
detallado, pero aún así solicitan información crucial que puede ser usada para evaluar y
comparar propuestas.
Un segundo conjunto de preguntas esta relacionado con la conveniencia de la tecnología y
la evaluación de comercial. Estas preguntas aportan antecedentes, de conocimientos
técnicos del procesamiento de los residuos. Empleando estas preguntas el encargado
municipal o un consultor pueden obtener información más detallada.
DICIEMBRE 2001
6
TIPO DE RESIDUO PROCESABLE: ¿Qué residuos o materiales pueden ser procesados
por la planta? .¿Qué se produce a partir del residuo?. ¿Qué opciones alternativas existen
dependiendo de la relación residuo procesado/subproducto del residuo?
PREPROCESAMIENTO: ¿Es necesario para la operación de la planta, que los residuos
sean preprocesados (separación de algunos componentes, trituración)?. ¿El procesamiento
será desarrollado en forma manual o mecanizada?
INSTALACIONES O PLANTAS EXISTENTES: ¿Cómo es la planta propuesta en relación
a otras existentes en funcionamiento considerando el tipo de residuo procesado, su
localización, vida útil, mecanismos de financiamiento de la compra, etc?. ¿Cuántas plantas
de este tipo está actualmente en operación?. ¿Esas plantas son proyectos piloto o
instalaciones a escala real?. ¿Qué tipos de problemas han presentado esas plantas?
SERVICIO DE RECOLECCION EXISTENTE: ¿Cómo se relaciona la planta propuesta con
el sistema de recolección de residuos actualmente existente en su comuna? ¿Es necesario
realizar recolección selectiva de materiales?.
OPERACIÓN/MANTENIMIENTO: ¿Qué grado de conocimientos/experiencia laboral
requiere el personal que operará el sistema?. ¿Cuánta gente es necesaria?
OPERACIÓN/CONDICIONES LOCALES: ¿Representa el clima (temperatura, humedad,
precipitaciones, vientos, etc) de la zona, algún tipo de problema para el óptimo
funcionamiento de la planta? . ¿Cuántas plantas del tipo propuesto, están localizadas en
climas similares al de su comuna/región?
MERCADOS: ¿Existe mercado disponible para los productos que genere la planta? (si
corresponde) ¿Qué experiencia tiene el vendedor, en el marketing de esos productos?
FINANCIAMIENTO: ¿Cómo obtuvieron financiamiento plantas similares propuesta por la
misma empresa?. Proporcionar nombre y números telefónicos de contactos en esas
plantas.
RESIDUOS: ¿Qué residuos (por ejemplo residuos sólidos no procesados, cenizas, lodos y
otros sólidos recolectados por equipos de control de contaminantes) son producidos por la
planta propuesta? ¿Alguno de esos residuos debe ser tratado como residuo peligroso?
¿Quién será responsable por la disposición de estos residuos? ¿Qué costo estimado
tendrá esta actividad?
IMPACTOS AMBIENTALES: ¿Cuáles son los impactos ambientales asociados a este tipo
de planta o tratamiento? ¿De qué forma, plantas similares han abordado el tema de los
impactos ambientales negativos? ¿Qué experiencia tiene el vendedor en el cumplimiento
de normas ambientales aplicables a plantas similares a la propuesta?
DICIEMBRE 2001
7
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
PREGUNTAS CLAVES PARA EVALUAR UNA TECNOLOGIA
PREGUNTAS CLAVES PARA EVALUAR UNA TECNOLOGIA
LOCALIZACION: ¿Qué tan apropiada es la localización propuesta de la planta? En caso
de que sea necesario adquirir terrenos ¿Cuál es el plan para compra? ¿Están todos los
elementos necesarios para el funcionamiento de la planta (agua potable, electricidad,
alcantarillado, teléfono) disponibles en el sitio?
PERMISOS: ¿Qué permisos requiere la planta para ser construida, en el lugar propuesto?
¿Quién se responsabiliza por la obtención de los permisos para construir y operar la
planta?
FALLAS: ¿Qué sucederá con los residuos si parte o toda la planta presenta una falla que
no le permita operar? ¿Cuáles son las consecuencias financieras esperadas?
DISEÑO DE LA PLANTA: ¿Qué edificios u otro tipo de construcciones serán parte de la
planta? (estacionamientos, parques)
CRECIMIENTO FUTURO: ¿Cómo se adaptará la planta al futuro crecimiento de la
cantidad de residuos a ser procesados? Por ejemplo, tiene espacio suficiente para agregar
nuevas unidades o equipamiento o la construcción ha sido diseñada para acomodarse
fácilmente ante una expansión.
PROPIEDAD: ¿Quién será el propietario de la planta? Si el municipio no será el dueño
¿Cuál es la propuesta base de negociación al fin del período de servicio contratado?
DURACION DEL CONTRATO: ¿Cuál es la duración propuesta para el contrato? ¿Cuál es
el precio que se garantiza sobre este período?
DICIEMBRE 2001
8
A continuación se presentan fichas explicativas de algunas tecnologías de tratamiento y
disposición final de residuos sólidos domiciliarios. Las fichas aparecerán en el siguiente
orden:
1. Planta Recuperadoras de Materiales Reciclables
2. Plantas de Compostaje
3. Plantas de Conversión Biológica para producir biogas
4. Plantas de Incineración de Residuos
5. Pirólisis
6. Gasificación
7. Rellenos Sanitarios
8. Estación de Transferencia
Las fichas contienen la siguiente información:
Tipo Tratamiento
Objetivo
Principales componentes de Planta
Características residuo a tratar
Localización y Necesidad de Espacio
Potenciales Impactos Ambientales
Ventajas y Desventajas
Costo Inversión
Costo por Tonelada Procesada
DICIEMBRE 2001
9
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
4. TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RSD
PLANTA RECUPERADORA DE MATERIALES RECICLABLES
TIPO TRATAMIENTO
Corresponde a un pre-tratamiento o pre-procesamiento de
materiales reciclables
provenientes de los residuos, por lo general en estas plantas se realiza separación de los
reciclables y en algunos casos se aplica otros procesos físicos como por ejemplo:
compactación, trituración, etc.
OBJETIVO
En estas instalaciones se efectúa la separación de materiales, desde los residuos sólidos,
que pueden ser utilizados como materia prima para la elaboración de otros productos
(reciclaje). Las plantas más utilizadas en la actualidad son aquellas que emplean
separación manual, además de separación magnética para los metales férreos. En
algunos casos, estas plantas cumplen una doble función, empleándose también como
centro de acopio de materiales reciclables o estaciones de transferencia.
PRINCIPALES COMPONENTES PLANTA
Sistema de control de acceso
Sistema de pesaje
Oficinas administrativas
Instalaciones para el personal
Bodegas y talleres
Patio de descarga de camiones recolectores
Depósito de acopio
Sistema de cintas transportadoras
Regulador de residuos sobre la cinta
Equipos para el almacenamiento temporal y transporte del material recuperado
Electroimán
Bodega para el material recuperado
Sistema de manejo de emisiones líquidas
Sistema de manejo de emisiones gaseosas
Sistema de salida de los residuos no separados
CARACTERÍSTICAS RESIDUO A TRATAR
Residuos sólidos domiciliarios, provenientes de recolección convencional o selectiva.
DICIEMBRE 2001
10
De acuerdo al Plan Regulador Metropolitano de Santiago, estas plantas pueden ubicarse
en zonas de uso industrial exclusivo para industria molesta.
En Estados Unidos su localización se encuentra restringida, debido a la generación de
olores, polvo, ruidos y problemas con el tráfico vehicular, estableciéndose una distancia
mínima de 80 metros a residencias particulares, centros de salud, escuelas, parques o
sitios de uso público y establecimientos comerciales.
Las necesidades de terreno en las plantas separadoras dependen en gran medida del
espacio para almacenar los materiales que han sido separados y de sí cumplirá otra
función como por ejemplo servir de estación de transferencia. Una planta que sirva
exclusivamente para separar materiales y que reciba aproximadamente unas 500
toneladas diarias requiere entre 1.5 y 2.0 Ha. de terreno.
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
Polvo y material particulado (producto del transporte de residuos)
Olores (producto de residuos de origen orgánicos o provenientes de recolección
convencional)
Ruidos (transporte y operación de planta)
Residuos líquidos(provenientes de operación de planta)
Residuos Sólidos (operación de planta)
VENTAJAS
Reduce la demanda por recursos
naturales
Reduce el volumen total de residuos
que va a disposición final
Crea nuevas fuentes de trabajo
DESVENTAJAS
Impactos de transporte y recolección
pueden ser altos.
Requiere de un mercado estable para
materiales reciclables
Potenciales impactos locales por ruido.
COSTO INVERSIÓN
Información internacional indica que los costos de este tipo de plantas oscilan entre los 3
y 6 millones de dólares. Estos valores incluyen: adquisición del terreno, proyecto de
ingeniería, equipamiento y construcción.
COSTO POR TONELADA PROCESADA
De acuerdo con información CEPIS/OPS, el costo en Estados Unidos (año 1993) es de
US$120/ton, en 8 ciudades Europeas (1994) está entre US$ 100-220 por tonelada
Edmonton Canadá (1994) US$ 200/ton y en Sao Paulo (1994) US$ 460/ton.
DICIEMBRE 2001
11
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
LOCALIZACIÓN Y NECESIDAD DE ESPACIO
PLANTAS DE COMPOSTAJE
TIPO TRATAMIENTO
Tratamiento bioquímico
OBJETIVO
El compostaje es el proceso de descomposición aeróbica de materia orgánica mediante el
cual se produce un material estable semejante al humus.
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA PLANTA
Es posible distinguir 2 tipos principales de plantas: cerradas (reactores) y abiertas (pilas
aireadas). En general las partes principales son:
Control de ingreso y pesaje
Área o unidad de recepción de residuos y almacenamiento temporal
Área o Unidad de separación de materiales reciclables o reutilizables
Área o bodega de materiales recuperados
Área o Unidad de compostaje y maduración del material orgánico putrescible
Areas de almacenamiento del producto final
Áreas de almacenamiento temporal del material no compostable o de rechazo
Áreas de Oficina, bodegas, talleres y comodidades para el personal
Laboratorios
Unidades de control de emisiones (olores, líquidos, material particulado)
CARACTERÍSTICAS RESIDUO A TRATAR
Residuos de origen orgánico de tres tipos: provenientes de jardín, de ferias, de casa
(cocina). Con los restos de podas, hojas y otros residuos de jardín se obtiene el compost
de mejor calidad. Con los otros elementos contenidos en la fracción orgánica de los RSD,
como por ejemplo, restos de alimentos (residuos provenientes de las cocinas de los
hogares), aunque este compost es de menor calidad.
LOCALIZACIÓN Y NECESIDADES DE ESPACIO
Respecto a restricciones de localización estas plantas pueden ubicarse dentro de zonas de
uso industrial exclusivo (área urbana) o en áreas restringidas al desarrollo urbano
específicamente en zonas de interés silvoagropecuario mixto, según el Plan Regulador
Metropolitano de Santiago.
En tanto que la legislación estadounidense recomienda: no localizarse en zonas con riesgo
de inundación, no construirse dentro de una distancia de 60 metros de colegios, centros
de salud, residencias particulares, parques o zonas de uso público y deben contar con
espacio suficiente para manejar los lixiviados que se produzcan.
DICIEMBRE 2001
12
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
Polvo y material particulado (producto de transporte de residuos y operación de planta)
Olores (provenientes de planta)
Ruidos (provenientes de transporte)
Residuos Líquidos (provenientes de operación planta)
Residuos Sólidos (provenientes de operación planta)
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Permite la reutilización y reciclaje de un
porcentaje de los residuos.
Potenciales problemas de generación de
olores y lixiviados
Disminuye volúmenes de residuos en
rellenos sanitarios
El
proceso
es
sensible
a
la
contaminación
por
presencia
de
materiales como plásticos y metales por
lo que es necesaria una separación
cuidadosa
El proceso genera un producto que
permite acondicionar suelos
Potencial transformación de suelos
estériles (arcillosos, arenosos) en suelos
productivos
Ayuda a disminuir emisiones de metano
en rellenos sanitarios
Riesgo por emisión de metano no
apropiadamente manejadas
Instalaciones a gran escala tienen altos
costos de capital
Mercado para el producto final no
desarrollado
COSTO INVERSIÓN
De acuerdo con la OPS (Organización Panamericana de la Salud), los costos de
inversión por tonelada instalada* están en un rango de US$ 20.000 a US$ 40.000.
En Chile, Región Metropolitana una planta de compostaje de residuos vegetales
provenientes de ferias, con capacidad para procesar 2.500ton/mes tiene un costo de
inversión de US$ 95.000
COSTO POR TONELADA PROCESADA
De acuerdo con la OPS (Organización Panamericana de la Salud), los costos de
operación por tonelada oscilan entre US$ 20 y US$ 40
*Costo por tonelada instalada corresponde a la sumatoria de los costos estudio previos, desarrollo de proyecto
de instalación, compra terreno; divididos por las toneladas /día capaz de operar la planta. Corresponde a un
rango de valores ya que no existe un sistema estándar y algunas plantas pueden incluir más o menos unidades
respecto de otras de igual capacidad de operación.
DICIEMBRE 2001
13
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
En cuanto al espacio necesario, una planta con separación y aireación manual se requieren
entre 1.6 y 1.8 Ha. por cada 100 ton recibidas diariamente, mientras que una planta con
separación y aireación mecanizada la necesidad de terreno oscila entre1.4 y 1.6 Ha. por
cada 100 ton. Por último una planta con separación
mecánica y utilización de
biodigestores requiere aproximadamente 1 Ha. por cada 100 ton tratadas diariamente.
PLANTAS BIOLÓGICAS PARA PRODUCIR BIOGAS
TIPO TRATAMIENTO
Tratamiento bioquímico
OBJETIVO
La finalidad de estas plantas es producir la estabilización de la fracción orgánica contenida
en los residuos domiciliarios, obteniendo como resultado del proceso un lodo digerido que
puede ser utilizado como acondicionador agrícola, en tanto que la cantidad de biogás
producido puede ser empleado como un recurso energético.
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA PLANTA
Las unidades que constituyen estas plantas son variadas dependiendo de la fracción
inorgánica contenida en los residuos y los efluentes del digestor. Lo normal es una
separación de los residuos reciclables y envío de material rechazado a relleno sanitario. Los
componentes clásicos son:
Sistema de control y acceso
Sistema de pesaje
Oficina administrativa
Instalaciones para el personal
Bodegas y talleres
Patio de descarga
Depósito de acopio
Planta separadora
Trituradora y sistema de alimentación del digestor
Digestor Anaeróbico
Depósito de lodo
Sistema de alimentación de lodo
Sistemas de salida de los efluentes del digestor
Deshidratación del material sólido
Almacenamiento
Gasómetro para biogás
CARACTERÍSTICAS RESIDUO A TRATAR
Fracción orgánica presente en residuos sólidos. Se necesita que estos sean previamente
separados. También puede procesar lodos y residuos agrícolas.
DICIEMBRE 2001
14
Debe considerarse como una instalación de tipo industrial.
Considerando los componentes clásicos de una planta de este tipo, se estima que para una
instalación con capacidad para 1000 ton/día son necesarias entre 4 a 6 Ha.
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
Ruidos(transporte de vehículos)
Olores (provenientes de los residuos)
Material Particulado
Residuos Líquidos(producto del proceso de digestión)
Residuos Sólidos(producto del proceso de digestión)
VENTAJAS
Reduce el volumen de residuos que va a
disposición final
Requiere poco espacio
Planta Compacta por lo que son
reducidos olores e impactos locales
Producción de energía a partir de
generación de metano
Lodo generado puede usarse como
mejorador de suelo.
DESVENTAJAS
Sólo trata la materia orgánica
Residuos potencialmente contaminantes
Tecnología más cara que el compostaje
Mercado inexistente para producto final
COSTO INVERSIÓN
En Reino Unido, una planta para 30.000 ton/año tiene un costo de US$ 37.000.000
COSTO POR TONELADA PROCESADA
En Inglaterra el costo asciende a US$115/ton
DICIEMBRE 2001
15
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
LOCALIZACIÓN Y NECESIDADES DE ESPACIO
PLANTAS DE INCINERACIÓN DE RESIDUOS
TIPO TRATAMIENTO
Tratamiento térmico
OBJETIVO
Consiste en procesar materiales de origen orgánico contenida en los residuos sólidos, a alta
temperatura y en presencia de oxígeno logrando de este modo la oxidación de los
compuestos y elementos combustibles presentes con lo que se disminuye el volumen de
los residuos pudiendo eventualmente generarse energía eléctrica mediante un
aprovechamiento del calor o vapor producido por el sistema.
PRINCIPALES COMPONENTES
Unidad de Recepción, pesaje y almacenamiento de los residuos
Unidad de Pretratamiento o acondicionamiento de los residuos (Trituración, secado)
Sistema de Alimentación(Por gravedad, mecánico o tornillo)
Cámara de Combustión (Horno Rotatorio, Parrillas, Lecho Fluidizado)
Cámara de Post Combustión
Unidad de Extracción de cenizas y escorias
Unidad de Refrigeración y Tratamiento de gases
CARACTERÍSTICAS RESIDUO A TRATAR
Fracción orgánica de residuos sólidos domiciliarios, industriales o peligrosos. Dependiendo
del poder calorífico que tengan los residuos domiciliarios es necesario un secado previo
para llevar a cabo el proceso de incineración. Algunos sistemas requieren que los residuos
sean acondicionados previamente (triturados, pelletizados).
LOCALIZACIÓN Y NECESIDADES DE ESPACIO
La localización de este tipo de plantas está restringida a áreas de tipo industrial.
Una planta con capacidad para 100 ton de residuos al día requiere entre 1 y 2 Ha de
terreno, mientras que una de 300ton/día necesitará entre 2 y 3 Há
DICIEMBRE 2001
16
Una serie de materia contaminante es emitida en el proceso de combustión y deben ser
objeto de tratamiento para cumplir las normas sobre calidad de aire.
Entre los componentes más importantes que son emitidos se encuentran:
Emisiones gaseosas (funcionamiento de planta)
Ruidos (asociados al transporte de los residuos y no al funcionamiento propio de la
planta)
Emisiones Líquidas
Residuo Sólido (cenizas)
VENTAJAS
Reduce el peso y volumen de los residuos
(aprox.90% volumen)
La reducción de los residuos es inmediata
Es posible generar energía en forma de
calor, agua caliente o electricidad.
Cenizas residuales pueden ser recicladas
como material de construcción
Disminuye la cantidad de residuos que
van a relleno sanitario
DESVENTAJAS
Altos costos de Capital
Necesidad de efectuar una separación
en origen de la materia orgánica a
procesar.
Algunos materiales requieren un secado
previo para ser incinerados, como es el
caso
de
los
residuos
sólidos
domiciliarios.
Emisiones de contaminantes al aire
Desaprobación del público por emisiones
producidas
No ayuda a reducir la producción de
residuos
COSTO INVERSIÓN
De acuerdo con información de CEPIS/OPS, los costos de inversión por tonelada
instalada están entre US$125.000 y US$ 160.000
En el Reino Unido, las plantas incineradoras con recuperación de energía con
capacidad de 200.000 a 400.000 ton/año tiene un costo entre 59 y 118 millones de
dólares .
COSTO POR TONELADA PROCESADA
Los países de la Unión Europea presentan costos promedio por tonelada incinerada de
residuos sólidos no peligrosos que oscilan entre los US$30 y US$ 125.
En Estados Unidos(1996) costo promedio: US$ 60/ton
*Costo por tonelada instalada corresponde a la sumatoria de los costos deestudio previos, desarrollo de
proyecto de instalación, compra terreno; divididos por las toneladas /día capaz de operar la planta.
Corresponde a un rango de valores ya que no existe un sistema estándar y algunas plantas pueden incluir más
o menos unidades respecto de otras de igual capacidad de operación.
DICIEMBRE 2001
17
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
PLANTA DE PIRÓLISIS
TIPO TRATAMIENTO
Tratamiento termoquímica
OBJETIVO
La pirólisis es una serie de complejas reacciones químicas, que se inician cuando un
material es calentado (entre 400°C – 800°C), en ausencia de oxígeno para producir una
mezcla de vapor (condensable o no condensable) y residuos sólidos. El calor rompe las
moléculas del residuo, convirtiéndolo en líquido o gases, que pueden ser usados como
combustibles.
PRINCIPALES COMPONENTES DE PLANTA
Los principales componentes de una planta de pirólisis son:
Unidad de Recepción de Residuos
Unidad de Preprocesamiento y Selección de residuos
Reactor de Pirólisis
Sistema de Recirculación
Unidad de limpieza o lavado de líquido combustible (“combustible pirólisis”)
Sistema de Combustión y Generación de Energía (Vapor o Electricidad)
CARACTERÍSTICAS RESIDUO A TRATAR
Este tipo de plantas opera con los siguientes tipos de residuos:
Lodos deshidratados
Plásticos Trirurados
Residuos Agrícolas
Residuos Municipales de origen orgánico seleccionados: residuos de cocina, pulpa de
papel y residuos de jardines
LOCALIZACIÓN Y NECESIDADES DE ESPACIO
Se considera una localización similar que para las plantas incineradoras es decir, en zonas
destinadas exclusivamente a la actividad industrial.
El espacio requerido es de 2 a 4 hectáreas, aunque estos valores corresponden a plantas
piloto ya que no existen plantas con capacidad industrial en operación.
DICIEMBRE 2001
18
Emisiones Gaseosas
Material Particulado
Residuos Sólidos (Cenizas)
Impacto Vial por transporte de residuos
Olores(producto de los residuos)
VENTAJAS
Potencial uso de residuos para generar
combustibles y energía eléctrica.
Disminución de la cantidad de residuos
que van a relleno sanitario.
DESVENTAJAS
Cenizas con potenciales características
de residuo peligroso.
Tecnología
no
desarrollada
para
Residuos Domiciliarios
Plantas existentes sólo a escala piloto o
de demostración.
COSTOS DE INVERSION
De acuerdo con un informe de “Renewable Energy Information Office” del Reino Unido, los
costos de inversión por tonelada al año oscilan entre los US$ 210- 340. Es decir una planta
para 30.000 ton/año tendrá un costo de inversión de entre US$ 6 y 10 millones.
COSTOS DE OPERACION
De acuerdo con la literatura los costos de operación oscilan entre los 30 y 70 dólares por
tonelada.
DICIEMBRE 2001
19
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
PLANTA DE GASIFICACIÓN
TIPO TRATAMIENTO
Conversión termoquímica
OBJETIVO
En este proceso reaccionan sustancias orgánicas con oxígeno o vapor para producir un gas
combustible. El gas puede ser limpiado o quemado en un motor a gas o una turbina, o
puede ser usado en calderas para generar vapor y a su vez producir electricidad
PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA PLANTA
Las unidades principales que constituyen este tipo de plantas son:
Unidad de Recepción y Separación de Residuos
Unidad de Preprocesamiento (trituración, secado de residuos)
Unidad de Gasificación
Unidad de Limpieza del Gas Combustible(Syngas)
Unidad de Recirculación
Unidad de Combustión
Sistema de generación de electricidad
CARACTERÍSTICAS RESIDUO A TRATAR
Para este proceso generalmente se han usado biomasa, como por ejemplo madera
chipeada, residuos agrícolas, plásticos y neumáticos. Sin embargo, la experiencia práctica
de gasificación de RSD es pequeña y aún se encuentra en plena etapa de investigación y
estudios.
LOCALIZACIÓN
Se debe localizar en zonas de actividad industrial exclusiva. El espacio requerido por las
plantas en operación (piloto/demostrativas para residuos domiciliarios), está entre las 2 y
3 Ha.
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
Emisiones de contaminantes atmosféricos como dioxinas y gases ácidos
Olores
Ruidos e Impacto vehicular por el transporte de residuos.
Residuos Líquidos (proceso gasificación)
Residuos Sólidos (Cenizas)
DICIEMBRE 2001
20
Generación de un gas combustible
(syngas) y alcohol combustible (etanol),
con los que se puede producir energía.
Disminuye la cantidad de residuos que
va a relleno sanitario.
DESVENTAJAS
El gas producido debe ser tratado para
remover los contaminantes antes de ser
combustionado.
Proceso con un alto consumo de agua
(unidades de enfriamiento)
Costos de Inversión Elevados
Tecnología no desarrollada para RSD
COSTO INVERSIÓN
Los costos por tonelada al año están entre US$200 – US$350
COSTO POR TONELADA PROCESADA
De acuerdo con la literatura los costos de operación oscilan entre los US$40 y US$85 por
tonelada.
DICIEMBRE 2001
21
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
VENTAJAS
RELLENOS SANITARIOS
OBJETIVO
Un relleno sanitario es una obra de ingeniería destinada a la disposición final de los
residuos sólidos municipales, los cuales son confinados en el suelo, en condiciones
controladas que minimizan los efectos adversos sobre el medio ambiente y la salud de la
población.
TIPOS DE RELLENOS SANITARIOS
Los rellenos sanitarios pueden clasificarse de acuerdo a varios criterios, pero el criterio
más usado es el de método de construcción, y bajo este punto es posible distinguir:
Relleno de zanja o Trinchera
Relleno de excavación progresiva
Otro categoría importante dentro de los rellenos sanitarios son los “Rellenos Sanitarios
Manuales”. Estos rellenos son operados exclusivamente por fuerza humana, aunque
ocasionalmente puede intervenir maquinaria para apoyar la construcción de obras
mayores, como por ejemplo abertura de zanjas. Se asume que funcionan con 2 operarios
en terreno, para atender una población de hasta 10.000 habitantes, aunque también se
sostiene que estos rellenos pueden atender localidades con un máximo de 50.000
habitantes.
PRINCIPALES COMPONENTES DE INSTALACIÓN
RELLENO
CONVENCIONAL
COMPONETE
RELLENO MANUAL
Vías de Acceso
x
x
Cierre Perimetral
Área de Depositación
Sistema de impermeabilización
Caseta de Control
Báscula
Oficina, bodegas y similares
Instalaciones de servicios básicos
Patio de Maniobra de Camiones
Caminos internos
Estacionamientos
Muro de contención
Instalaciones de vigilancia
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
DICIEMBRE 2001
22
RELLENO
CONVENCIONAL
COMPONETE
Estanques de almacenamiento de aguas
lluvias
Sistemas de manejo y control de biogas
Sistema Control drenaje superficiales
Control de Lixiviados
Tratamiento de Lixiviados
Pozo monitoreo aguas subterráneas
Área Amortiguamiento – Cordón verde
RELLENO MANUAL
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
CARACTERÍSTICAS RESIDUO A TRATAR
Residuos domiciliarios o asimilables.
LOCALIZACIÓN Y NECESIDADES DE ESPACIO
Para la localización de los rellenos sanitarios tanto manuales como convencionales), es
necesario considerar múltiples aspectos como: criterios técnicos, económicos, sociales,
políticos y riesgos ambientales. De acuerdo con el Plan Regulador Metropolitano de
Santiago, pueden ubicarse en las zonas excluidas del desarrollo urbano, en áreas de
interés silvoagropecuario mixto.
Los rellenos sanitarios requieren de grandes extensiones de terreno. En la Región
Metropolitana, los rellenos tienen una superficie total superior a 200Ha, pero sólo
alrededor de 70Ha son usadas para la obra de relleno sanitario.
En cuanto al espacio requerido por rellenos manuales, este es considerablemente menor al
de los rellenos convencionales, pudiendo en algunos casos alcanzar a un par de hectáreas.
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
Durante la etapa de operación se identifican los siguientes impactos ambientales:
Impactos por incremento de tráfico vehicular
Olores
Ruidos(transporte de residuos)
Material Particulado
Emisiones gaseosas (metano)
Potencial contaminación de aguas (líquidos percolados)
Alteración del Suelo.
Los impactos de rellenos manuales esperables son los mismos que se presentan en le
punto anterior, aunque dada la pequeña cantidad de residuos que manejan estos rellenos
los impactos probables son reducidos.
DICIEMBRE 2001
23
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
PRINCIPALES COMPONENTES DE INSTALACIÓN
VENTAJA
DESVENTAJA
RELLENO CONVENCIONAL
RELLENO CONVENCIONAL
Técnica Probada
Se logra la recuperación de terrenos
inservibles y su transformación en
suelo apto para parques, campos
deportivos, terrenos agrícolas u otros.
Potencial recuperación de metano para
producir energía
RELLENO MANUAL
Manejo Ambiental adecuado de los
residuos generados en comunidades
pequeñas
Potenciales problemas de olores y ruido
Impactos negativos sobre flujo vehicular
Requiere importantes áreas de terreno
No ayuda a reducir la producción de
residuos.
RELLENO MANUAL
Operación restringida por la cantidad de
operarios y medios tecnológicos con que
cuentan.
COSTO INVERSIÓN
En Chile
Relleno Sanitario Convencional para 6 comunas (V región): US$ 4.000.000
Relleno Sanitario Convencional45.000 ton/mes (R.M): US$ 40.000.000
Relleno Sanitario Convencional60.000ton/mes (R.M): US$ 21.000.000
Relleno Sanitario Intercomunal con Operación Manual (2 comunas X región,
aproximadamente 20.000 habitantes) : $8.000.000.
COSTO POR TONELADA PROCESADA
Chile, Región Metropolitana: Entre US$ 6 y US$ 8 por tonelada
Estados Unidos, Columbia: US$ 29.94/ton (1997)
DICIEMBRE 2001
24
TIPO TRATAMIENTO
No corresponde a una tecnología de tratamiento. Sin embargo, su funcionamiento está
vinculado a la operación de rellenos sanitarios y de plantas incineradoras.
OBJETIVO
Este tipo de plantas tiene por objeto transferir los residuos sólidos desde los vehículos
recolectores a vehículos de mayor capacidad, con el propósito de disminuir los costos y
optimizar el transporte hasta el relleno sanitario.
PRINCIPALES TIPOS Y COMPONENTES DE UNA PLANTA
Los principales tipos de estaciones de transferencia son:
Estaciones de descarga directa (vaciado por gravedad desde vehículos recolectores
a un trailer descubierto).
Estaciones de Descarga Indirecta (descarga des vehículos recolectores a una fosa
de almacenamiento o sobre plataforma donde posteriormente son cargados a
vehículos de transferencia con equipos auxiliares).
Estaciones combinadas.
Los componentes principales de este tipo de plantas son:
Oficinas
Taller
Caseta de Control
Acceso y Salida para vehículos recolectores
Estacionamiento de vehículos de transferencia
Báscula
Patio de Maniobras de Vehículos de transferencia
Patio de Carga
CARACTERÍSTICAS RESIDUO A TRATAR
Residuos sólidos domiciliarios
LOCALIZACIÓN Y NECESIDADES DE ESPACIO
Estas plantas deben localizarse en zonas industriales exclusivas o de acuerdo con las
exigencias del plan regulador vigente.
Respecto del espacio necesario para su instalación, en la Región Metropolitana una
estación de transferencia con capacidad de 2.000 a 3.000 ton/día posee una superficie de
4Ha. Estaciones de transferencia más simples para unas 100 ton/día requieren como
mínimo 0.5 Ha.
DICIEMBRE 2001
25
ANTECEDENTES
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
ESTACION DE TRANSFERENCIA
POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
Aumento de tráfico vehicular
Generación de ruidos (producido por vehículos)
Olores (provenientes de los residuos sólidos)
Residuos líquidos(producto del lavado de vehículos e instalaciones)
Residuos sólidos (producto del funcionamiento de planta)
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Disminución de costo de transporte de
residuos.
Limitada capacidad de recepción de
residuos
Disminución de tiempos transporte y
tiempos ociosos de mano de obra y
equipos.
Poca
flexibilidad
ante
aumentos
imprevistos en la cantidad de residuos.
Mayor eficiencia
recolección.
del
sistema
de
COSTO INVERSIÓN
En la Región Metropolitana, el costo de inversión de una estación de transferencia de
40.000/mes es US$5.000.000
COSTO POR TONELADA PROCESADA
En la Región Metropolitana, los costos oscilan entre US$ 4 y US$ 6.
DICIEMBRE 2001
26