Un nuevo sistema para el manejo de residuos sólidos se basa en el tratamiento de aguas residuales

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Conacyt
Agencia informativa del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología México [ciencia+tecnología+innovación]
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El manejo de residuos sólidos urbanos (RSU) se ha convertido en un grave problema para la sociedad a nivel mundial. De acuerdo con datos (2007) reportados por la Secretaría de Desarrollo Social (Sedesol), se estima que en México se producen 94 mil 800 toneladas diarias, es decir, 34.6 millones de toneladas anuales.

En términos de generación per cápita de RSU, en México se estimaba que en 2004 cada mexicano aportaba 0.90 kilogramos diarios, cifra que en 2005 ascendió a 0.91 y para 2010 alcanzaba ya los 0.96. En 2015, la generación per cápita superó el kilogramo (1.01) y se estima que hacia el 2020 alcance 1.6 kilogramos diarios por habitante.

Ante ello, un equipo de investigadores en el Instituto Tecnológico de Orizaba (ITO) —que pertenece al Tecnológico Nacional de México (Tecnm)— se dio a la tarea de desarrollar un nuevo proceso de tratamiento de residuos sólidos municipales, cuyo desarrollo tecnológico podría adecuarse a las necesidades de los RSU.

Los retos

A decir de los especialistas, el reto va más allá de la mera recolección, pues el problema que experimentan las amas de casa al tener que esperar la visita del camión, es solo el principio de la cadena de problemas, los cuales se viven en todos los pasos del ciclo que debe cumplir la gestión de RSU.

Es decir, existen retos que van desde la generación, cuya dificultad es disminuirla; en la recolección, por la falta de capacidad para llevarla a cabo; en la recepción y compactación, cuyo reto inicia en la separación eficiente previo a este paso; el transporte, donde el equipo (camiones) en muchos casos es obsoleto; en la etapa final de separación se refleja el rezago que arranca en la recepción.

Y en la última etapa, es decir, la disposición final, la dificultad radica en el tratamiento adecuado de gases y el óptimo tratamiento de líquidos. Respecto a este paso, el mayor problema consiste en saber qué se hará con esos residuos y contar con la tecnología necesaria para darle el uso correcto.

En el marco de la Preconferencia Internacional sobre Gestión de Residuos Sólidos (PREGRAL), Pietro Luppi, técnico ambiental y experto en reciclaje, dijo que uno de los más grandes retos en el manejo de residuos sólidos tiene lugar en los costos.

La sostenibilidad económica de la gestión de RSU en América Latina (AL) es un problema debido a la gran cantidad de residuos que se genera (…) Aproximadamente 53 por ciento de la población en AL recibe el servicio de recolección entre dos y cinco veces por semana, mientras que solo 45 por ciento lo recibe diariamente. Entretanto, existe poco más de dos por ciento que recibe el servicio únicamente una vez a la semana”.

"La sostenibilidad económica de la gestión de RSU en América Latina (AL) es un problema debido a la gran cantidad de residuos que se genera"

Añadió que ello representa un gran reto al que se suman las formas de la disposición final. “América Latina todavía no cuenta con rellenos sanitarios de seguridad controlados, por ejemplo”.

La doctora Izarelly Rosillo Pantoja explicó que es desde la propia legislación relacionada con los residuos sólidos (urbanos y municipales) donde comienzan las deficiencias para su óptimo manejo. “Aun cuando la mayoría de los países de América Latina tiene una legislación relacionada con el manejo de RSU, solo México, Argentina y Perú agregan el enfoque de prevención en su generación”, dijo.

No obstante, señaló que existen aún vacíos legales, sobre todo los relacionados con la falta de medidas para fincarle responsabilidades a los infractores, es decir, aún no se contemplan disposiciones que permitan aplicar la medida “el que contamina paga”.

Al referir el caso particular de México, destacó que el país cuenta con la Ley General para la Prevención y la Gestión Integral de los Residuos (LGPGIR), publicada en el Diario Oficial de la Federación (DOF) en 2003. “El centro y corazón de la generación es la definición del generador, lo cual implica que el generador es el propietario del residuo y al serlo, rompe esquemas y monopolios en su manejo”.

Lo relevante es que esta ley da cabida a la llamada responsabilidad compartida. “Esto implica una fortaleza entre los tres ámbitos de gobierno para determinar las competencias de los residuos a la par con la clasificación de los mismos”.

Por último, señaló que contar con un esquema legislativo apropiado en torno a la recolección de RSU es importante porque a partir de ella se detonan cambios en la infraestructura. “Entretanto, en los países de AL donde se identifica un vacío jurídico, también se identifica un área de oportunidad en el fortalecimiento institucional, en el desarrollo de infraestructura e incluso en la innovación tecnológica”.

Nuevo tratamiento para residuos sólidos municipales

En ese contexto, en el Instituto Tecnológico de Orizaba (ITO) se gesta un proyecto para dar un mejor tratamiento a los residuos sólidos municipales y cuya tecnología, a decir del profesor Alejandro Alvarado Lassman, en un futuro podría aplicarse para los RSU a gran escala.

En entrevista exclusiva con la Agencia Informativa Conacyt, el profesor investigador del ITO, quien lidera el proyecto, explicó que surge luego de identificar los problemas que enfrentan los gobiernos municipales para dar un buen manejo a los residuos sólidos municipales.

Alejandro Alvarado Lassman.

“Esto nació hace algunos años, en 2008, debido a una problemática que nos expresó el gobierno del estado, el cual tenía problemas para el manejo de los residuos sólidos urbanos. Ante ello, nos dimos a la tarea de adecuar un proyecto que de manera inicial surge para atender el manejo de aguas residuales y que evolucionó hacia el manejo de los residuos sólidos”.

–Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cómo se adaptó el proyecto?

Alejandro Alvarado Lassman (AAL)El nuevo enfoque surgió luego de tomar la parte líquida de los residuos sólidos y darle el mismo tratamiento que se le daba a las aguas residuales, es decir, separamos la parte líquida (más de 80 por ciento) y le aplicamos un tratamiento en reactores de alto desempeño.

Ello facilita la degradación de los residuos sólidos, acelera el proceso y reduce el espacio necesario para llevarla a cabo. Se trata de un proceso totalmente nuevo que conlleva innovación tecnológica y que incluso derivó en un trámite de patente de un reactor anaerobio híbrido (Mx/a/2011/014043).

La parte innovadora de este proceso radica en el uso de biopelículas para realizar la degradación de la fracción líquida de los residuos sólidos municipales. Son precisamente esas biopelículas las que ayudan a acelerar la degradación de los residuos.

"El nuevo enfoque surgió luego de tomar la parte líquida de los residuos sólidos y darle el mismo tratamiento que se le daba a las aguas residuales"

–AIC: ¿Es la aceleración del proceso la única parte innovadora del proyecto?

–AAL: No en realidad, básicamente los residuos sólidos alrededor del mundo son tratados como un todo y generalmente se utiliza la digestión anaerobia —el mismo proceso que utilizamos— a través de grandes cámaras donde se concentra el residuo.

No obstante, nosotros separamos la parte sólida de la líquida y les aplicamos el mismo proceso, pero ya no requerimos de esas grandes cámaras, sino de nuestros reactores de alto desempeño que cuentan con biopelículas en su interior, lo que reduce drásticamente el tamaño y el tiempo de procesamiento.

El desarrollo tecnológico

Montada en el ITO se ubica una planta piloto desarrollada por el investigador y su grupo de trabajo, la cual consta de un triturador que ayuda a separar la parte sólida de la fase líquida. “Son generalmente residuos que recibimos de los mercados locales, los cuales cuentan con un gran contenido de residuo orgánico. Se hace una separación previa de lo orgánico e inorgánico”.

Posteriormente se realiza un proceso de filtración para recuperar la fase líquida en un tanque de almacenamiento. “La parte sólida se recupera en una criba, ya que también es propicia de ser aprovechada, pero eso lo trabajaremos en otra fase del proyecto”.

Ya en el tanque se somete a un proceso previo de hidrólisis en un reactor anaerobio. Después de ello el líquido se divide en dos partes, una que va a un reactor tradicional de tipo EGSB y otra al reactor que nosotros desarrollamos que funciona con base en un lecho fluidizado inverso en configuración híbrida.

“El reactor EGSB cuenta con una cama de lodos anaerobios que trata el líquido mediante un proceso de descomposición de la materia orgánica. A través de ese proceso se genera biogás. Del otro lado de la planta se encuentra nuestro reactor que está en fase de prototipo”.

Añadió que dicho reactor, en la parte superior cuenta con un lecho fijo a partir de biopelículas. “Los dos reactores cuentan con la misma función; no obstante, el de lecho fluidizado, a pesar de ser más pequeño, tiene la misma capacidad de tratamiento, pero en menor tiempo".

Finalmente, Alvarado Lassman señaló que la siguiente fase del proyecto será su escalamiento a nivel industrial y que se buscará su implementación a nivel de las comunidades, es decir, para el tratamiento de RSU. “Se trata de procesos más pequeños al que estamos implementando pero el sistema puede adaptarse a las necesidades de los hogares”.

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