Gestión de Residuos Industriales: Estrategias y Tecnologías para un Futuro Sostenible

1. Las políticas en la gestión de residuos industriales son tendientes a reducir el volumen de residuos y su peligrosidad y/o toxicidad.

b.- Estas políticas se basan en los principios de prevención, minimización y valorización, amparadas por unas leyes normativas y sancionadoras.

2. El componente mayoritario de las cenizas procedentes de la incineración de los residuos sólidos urbanos es por lo general: c.- Óxidos de silicio

3. Simplificadamente, ¿Cuál de las siguientes reacciones es la propia de los microorganismos aerobios? c) materia orgánica + O2———–CO2+H2O

4. Respecto a los lodos de las depuradoras y los residuos orgánicos aportados al suelo: a) Suelen ser, una vez estabilizados, excelentes fertilizantes.

5. Los métodos más empleados en el proceso de deshidratación de los fangos son: a) La centrifugación y la filtración.

6. Los procesos de desinfección incluyen la ozonización y la cloración: a) La ozonización es un proceso desinfectante y oxidante que convierte moléculas grandes poco biodegradables en otras más pequeñas y más biodegradables. b. La ozonización es más eficaz que la cloración para eliminar virus y esporas. c. En las instalaciones normales se trabaja alejado del punto de ruptura donde hay compuestos de cloro estable pero poco activos. d. Todas las respuestas son correctas.

7. La fitoenmienda constituye una alternativa muy satisfactoria para la recuperación de suelos contaminados. No obstante, ofrece una serie de inconvenientes. ¿Cuál de los siguientes no es correcto? c) Su empleo está limitado a unos pocos contaminantes.

8. Entre las técnicas de la fitoenmienda: a.- La fitovolatilización solo funciona con éxito en contaminantes volátiles. b.- La fitoextracción permite la eliminación de metales pesados en aguas contaminadas sin soporte de suelo. c.- La fitodegradación, además de llevar a cabo el proceso de extracción del suelo, las plantas son capaces de degradar los contaminantes metálicos. d.- Todas las anteriores son falsas.

9. ¿Qué compuestos de la siguiente lista son biodegradables? c.- la glucosa, los lípidos y la sacarosa.

10. Una posible secuencia de la línea de fangos de una depuradora puede ser: a.- Espesamiento, estabilización, deshidratación y destino final.


11. En los tratamientos aeróbicos por fangos activos, la aireación forzada mediante turbinas flotantes o difusores permite garantizar la presencia suficiente de oxígeno en todo el tanque de aireación. a.- Normalmente, dicho tanque se acompaña de un decantador secundario del que una parte de los fangos se recirculan al tanque de aireación para mantener el ritmo de la actividad biológica.

12. Las operaciones básicas utilizadas normalmente en el tratamiento primario son: sedimentación, flotación y floculación. a) Con estas operaciones se elimina la materia orgánica en suspensión, tanto sedimentable como no sedimentable. c) La flotación puede utilizarse también en la separación de las grasas. d) Las respuestas a y c son correctas.

13. Los residuos sólidos urbanos presentan una serie de características. b) El costo que representa incinerar una cantidad determinada de residuos aumenta a medida que este residuo tiene un poder calorífico menor.

14. Ante la llegada de un cargamento de RSU a una planta de transferencia se plantean varias alternativas específicas para su tratamiento o eliminación. c.- Vertido controlado, incineración, recuperación y compostaje.

15. El tratamiento de los residuos sólidos urbanos puede realizarse mediante varios sistemas, uno de ellos es el vertido: d) Las zonas en las que llueve con frecuencia presentan más inconvenientes para la instalación de vertederos que las zonas secas.

16. En los vertederos se generan varios productos: b) El biogás generado por la fermentación de las basuras puede utilizarse para generar energía.

17. La pirolisis es un sistema de incineración utilizado con frecuencia cuando los residuos tienen un origen hospitalario: a) Consiste en una combustión lenta y controlada de los residuos generando unos gases que, posteriormente, son totalmente oxidados en una cámara de post-combustión. b. Mediante este sistema se consigue minimizar la cantidad de elementos contaminantes. c. Es un procedimiento térmico de valorización energética, con lo que se pueden aprovechar los gases calientes de salida para la producción de electricidad. d. Todas las afirmaciones anteriores son correctas.

18. En una Incineración con recuperación de calor: d.- Los gases procedentes de la combustión se recalientan en un recalentador y de esta forma, se aprovechan para calentar el agua de una caldera y producir vapor a alta presión, el cual puede expandirse en una turbina y mover alternadores para producir electricidad.


RESIDUOS

Causas que provocaron un boom alarmante en relación a la producción de residuos:

  • Rápido crecimiento demográfico.
  • Concentración de la población en centros urbanos.
  • Aumento de necesidades energéticas y materiales.
  • Uso de materiales y productos de rápido envejecimiento o no reutilización.

Residuo: Cualquier material que resulta de un proceso de fabricación, transformación, uso, consumo o limpieza, cuando su propietario lo destina al abandono (3 tipos: RSU, industriales y rurales).

Gestión de residuos:

  1. 3R: Reducción, reutilización y reciclaje.
  2. 5 estrategias básicas: Prevención – Reciclaje y reutilización – Optimización de la eliminación final – Regulación del transporte – Acciones correctivas sobre los espacios contaminados.

Futuro de residuos -> 3 líneas básicas de actuación: Prevención – Recuperación – Eliminación segura.

RSU

Def: Residuos domésticos, de comercio, oficinas, servicios y otros residuos, que por su naturaleza o composición, pueden asimilarse a los residuos domésticos.

Cant generada depende de:

  • Nivel de vida.
  • Localización.
  • Variación estacional.

Características:

  • Composición (materia orgánica, vidrio, papel y cartón, metales, etc.).
  • Densidad (capacidad de los sistemas de recogida y de eliminación de residuos; mayor densidad -> mejor selectividad).
  • Poder calorífico –PC- (calor desprendido en la combustión del residuo; optimización de los costos de incineración: más P.C. -> menos costo).
  • Humedad (mayor grado de humedad -> mayor peso específico -> dificulta recogida y tratamiento).
  • Relación C/N (indicador de la calidad de la materia orgánica que contiene y del comportamiento en posible fermentación controlada para obtener abono orgánico –proceso de compostaje-).

Gestión de RSU: 1. Pre-recogida (recipientes para servicio rápido, higiénico y económico). 2. Recogida (fase más importante, debe ser rápida y eficaz). 2a. Selectiva (organización para cada elemento). 2b. De transferencia (planta central de descarga antes de la de tratamiento o eliminación). 3. Tratamiento (operaciones encaminadas a 3a o 3b). 3a. Aprovechamiento. 3b. Eliminación.


Imagen

Posibles tratamientos de RSU: 1) Vertido controlado (VC) 2 Incineración (PI) 3 Reciclaje de materiales (RM) Compostaje de materia orgánica (C).

VERTIDO CONTROLADO (VC)

Def: Zona de almacenamiento de RSU sobre el terreno, dispuesta de forma tal que se eviten molestias y riesgos para la salud pública durante las operaciones de vertido y después de su clausura. Los residuos son colocados en capas de poco espesor y son compactados para disminuir su volumen.

Ventajas: 1. Fácil implementación. 2. Costo reducido de instalación y funcionamiento. 3. Escaso impacto ambiental.

Desventajas: 1. Necesidad de grandes superficies de terreno. 2. Ubicación alejada (costos de transporte). 3. Imposibilidad de aprovechamiento de recursos contenidos en la basura.

Componentes VC: 1. Entrada. 2. Cunetas perimetrales. 3. Capa impermeable inferior/capa drenaje lixiviación/balsa recogida de lixiviados. 4. Red de drenaje de gases. 5. Barrera perimetral. 6. Depósito diario. 7. Ubicación. 8. Zona clausurada.

Establecimiento VC: Debe cumplir condiciones adecuadas -> 1. Geográficas y topográficas. 2. Paisajísticas. 3. Geológicas e hidrogeológicas. 4. Climatológicas.

Funcionamiento VC: 3 operaciones básicas: 1. Camiones descargan residuos en plataforma de trabajo. 2. Residuos se extienden en capas delgadas y se compactan. 3. Capas de residuo se recubren con tierra.

Métodos básicos: Trinchera y área.

Gestión de lixiviados: Minimizarlos: 1. Construir cunetas perimetrales (pre-construcción). 2. Dar pendiente adecuada a la masa de residuos (pre-construcción). 3. Situar el vertedero en zonas de baja pluviosidad (pre-construcción). 4. Dilución (post-construcción). 5. Re-circulación –seca y húmeda- (post-construcción). Clausura VC: Recubrirlo con capa totalmente impermeable de espesor considerable (~1,5m) y con cierta pendiente para evitar acumulación de aguas lluvia y con esto la formación de lixiviados por percolación.


INCINERACIÓN

Ventajas: 1. Reducción en peso y volumen de las basuras. 2. Ahorro de transporte. 3. Posibilidad de utilizar el calor desprendido.

Desventajas: 1. Elevada inversión para su instalación. 2. Alto costo operacional. 3. Posibles problemas de contaminación atmosférica.

Factores en la implementación de PI: 1. Superficie necesaria para la instalación (~150k hab -> 15k m2). 2. Volumen de residuos a incinerar (PC>1000Kcal/Kg). 3. Poder calorífico de las basuras (autocomb: humedad 25% y cenizas 60%)>50%; 4. Composición química de cenizas: 44,8% SiO2; 5. 13,3% CaO; 14,85% Pérdida de fuego; 8,65% Al2O3.

Sistema de depuración y evacuación de gases:

Calor desprendido puede aprovecharse para: Producir electricidad, vapor y transformación del vapor en electricidad.

Factores que influyen en la elección de recuperar energía: 1. Cantidad de residuos disponibles. 2. PC de residuos disponibles. 3. Posible uso de energía producida. 4. Precio de venta de esta energía.

Elección de emplazamiento: 1. Terreno de un polígono industrial. 2. Superficie necesaria (~150k habitantes -> 2-3,5k m2 si es superficie cubierta y 8-10k m2 si es superficie total).

VALORIZACIÓN PLANTA DE RECICLAJE

Objetivo: Recuperación de forma directa o indirecta de los componentes que contienen los RSU (deshacerse de las basuras y aprovechar lo recuperable). 1. Ahorro de energía. 2. Ahorro de Recursos Naturales (RN). 3. Disminución del volumen de residuos a eliminar. 4. Protección del medio ambiente.

Formas de reciclar: 1. Recogida selectiva. 2. Plantas de reciclaje.

Etapas: 1. Separación de objetos de gran volumen. 2. Separación de latas y materiales ferrosos (imán magnético). 3. Separación de papel y cartón (manualmente). 4. Separación de vidrios por color (manualmente). 5. Separación de materiales textiles. 6. Quedan restos orgánicos (compostaje o eliminación).

Ventajas: 1. Aprovechamiento de materias primas. 2. Economía energética. 3. Uso racional de los RN.

Desventajas: 1. Alta inversión inicial necesaria. 2. Exigencia de vertedero complementario. 3. Requiere correcta mentalidad de ciudadanos (reciclaje).


VALORIZACIÓN PLANTAS DE COMPOSTAJE

Def: Proceso de descomposición biológica aerobia, bajo condiciones controladas, de la materia orgánica que se encuentra en los RSU y rurales, y en menor medida, en los industriales.

Formas: 1. Forma natural al aire libre. 2. Forma forzada mediante uso de digestores.

Ventajas: 1. Incrementa la capacidad de retención de agua por el suelo. 2. Aporta elementos nutritivos al suelo. 3. Favorece el abonado químico al evitar la percolación.

Factores influyentes: 1. Factores ambientales. 2. Naturaleza del sustrato. 3. Población microbiana existente y su actividad.

Etapas fundamentales: 1. Mineralización o biodegradación de la materia orgánica fresca de las basuras. 2. Humificación de la materia orgánica dando lugar a compuestos húmicos.

Producto final: Compost: Excelente acondicionador del suelo y de una gran utilidad en la agricultura.

Tendencias a futuro en la gestión de RSU: Implementación de sistemas integrados que permitan esta gestión. Deben considerar: 1. Minimización de costos. 2. Recuperación de materiales con calidad adecuada. 3. Potenciación y desarrollo de mercados para estos materiales recuperados. 4. Aprovechamiento de instalaciones existentes.

RSU especiales: Requieren ser gestionados con criterios diferentes debido a sus características especiales. Generalmente contienen sustancias tóxicas y peligrosas. Ejemplo: Residuos hospitalarios: deben ser depositados en recipientes con características específicas según el residuo, transportados en camiones exclusivos y eliminados mediante incineración.

RESIDUOS INDUSTRIALES 1. Un residuo industrial es cualquier sustancia u objeto resultante de un proceso de producción, de transformación, de utilización, de consumo o de limpieza cuyo poseedor se desprenda de él. 2. Según la legislación actual, los residuos industriales se pueden clasificar en dos grandes grupos: a. residuos industriales inertes y asimilables a urbanos. b. residuos industriales especiales. 3. La gestión de los residuos industriales puede realizarse mediante: a. comercialización. b. valorización. c. tratamiento: físico-químico, inertización u oxidación húmeda. d. rechazo: incineración, inertización o vertido. 4. Las tendencias de futuro de gestión de los residuos industriales apuntan a reducir su volumen y reducir su peligrosidad.

RESIDUOS RURALES 1. Los residuos rurales pueden dividirse en residuos agrícolas y ganaderos. 2. Dentro de los residuos agrícolas se distinguen los siguientes: a. residuos orgánicos: que pueden reutilizarse en forma de abono verde o para el compostaje. b. residuos asimilables a urbanos. c. residuos de plaguicidas y fertilizantes. 3. Los residuos ganaderos pueden dividirse en orgánicos e inorgánicos. Los purines son los residuos ganaderos que actualmente presentan una eliminación más problemática.


19. La depuración aerobia es más utilizada que la anaerobia. El tratamiento aerobio se caracteriza por: a. Permitir una velocidad de crecimiento de los microorganismos mayor, por lo que el tratamiento del agua es más rápido y se genera menos fango. b. Realizarse en ausencia de oxígeno, lo que hace que su puesta en marcha sea más lenta. c. Ser muy útil en la depuración de aguas con una muy alta carga contaminante. d. Las respuestas anteriores son falsas.

20. Realice una lista de tecnologías de eliminación de residuos peligrosos, y de una breve explicación de cada una de ellas, además explique por qué es importante el riesgo sísmico en la selección y ubicación de los rellenos sanitarios.

  • Tratamiento físico-químico: se incluye todas aquellas operaciones orientadas a la reducción o neutralización.
  • T de estabilización: procedimientos que se realizan para la fijación de los compuestos solubles.
  • T de oxidación húmeda: es la descomposición de compuestos orgánicos por la acción de oxígeno a temperaturas y presiones.

Para realizar la deposición de los residuos en vertederos controlados es necesario realizar la inertización de lodos y cenizas, para así asegurar un escaso impacto ambiental.
Ya que todos los vertederos tienen como desventajas los problemas de inestabilidad, entonces para su ubicación se debe considerar este factor para su instalación.

21. En qué principios se basan las políticas de gestión de residuos industriales tendientes a reducir el volumen y su peligrosidad y/o toxicidad.

Prevención, minimización y valorización.

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