UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO Facultad de Química OISPOSICION FINAL DE LOS RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES EN EL PUERTO DE ACAPULCO T E s s Que para obtener el tftulo de INGENIERO OUIMICO presentan HERMILO LEAL LARA OSCAR ARMANDO MONROY HERMOSILLO / 1 e México, D. F. 1974 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Jurado asignado originalmente según el tema: Ing. Ing. Ing. Ing. Dr. Ramón Vi lchis Zimbrón Jorge Martínez Montes Osear Ruiz Carmona Jorge Mencarini Enrico Martínez Lugar donde se desarrolló el tema: Instituto de Geofísica, U.N.A.M. Puerto de Acapulco, Gro. Director de Tesis: Ing. Osear Ruiz Carmona Asesor: Dr . Humberto Bravo Alvarez A nuestras familias A la Facultad de Química y al Instituto de Geofísica Y sobre todo a quie nes sufren la injusticia de vivir en la basura Manifestamos nuestra a g radeci- miento al Dr. Humberto Bravo A. y al Ing. Osear Ruiz Carmona - por su valiosa ayuda T E M A R I O RESUMEN INTRODUCCION I. METODOS DE DISPOSICION FINAL DE RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES II. DESCRIPCION GENERAL DE LA CIUDAD DE ACAPULCO III. GENERACION, COMPOSICION, RECOLECCION Y DISPOSICION DE LOS RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES DE ACAPULCO, GRO. IV. ANALISIS PRELIMINAR Y SELECCION DE ALTERNATIVAS SUMARIO, RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA APENDICES: A). Tabla de clasificación de la basura E). Procedimientos C) . Análisis de la basura de Acapulco D). Producción de basura en Estados Unidos y Guam E). Cálculo de la Unidad de Pirólisis R E S U M E N • Este trabajo tiene como objetivo proponer un método para la disposición final de residuos sólidos en el Puerto de Acapul- co, Gro. Analiza la generación de basura, las causas que dan ori- gen a los tiraderos y la injusticia que sufren los que tienen -- que vivir en la basura. Se muestran también los diferentes métQ dos de disposición de basura; de los más sencillos a los más so- fisticados, especificando diagramas de flujo. Se hace un análi- sis de las diversas alternativas dividiendo estas en métodos ac- tualmente en proceso y métodos a nivel de experimentación en plantas piloto. Se llega a recomendar como solución, un sistema combinado de composta, incineración y relleno sanitario en una - primera etapa, añadiendo una unidad de pirólisis para una segun- da etapa. Se concluye que este trabajo teórico debe estar basado - en datos experimentales realizados para las condiciones específ~ cas del lugar y que los métodos de muestreo de la basura, aunque correctos, no son del todo válidos estadísticamente. i INTRODUCCION El problema particular y aislado de la generación y disposición de los residuos ~ólidos debe enmarcarse dentro de la ecología como - ciencia inaerdi sciplinaria , y yest a su vez debe tener su campo de - acción dentro del contexto económico , político y social que actual-- mente vivimos. El hecho de que una ciencia, hasta hace poco marginal, haya oc~ pado en muy pocos años el centro de enconadas controversias, se debe principalmente a la intervención de los medios de comunicación, que por medio de alarmantes ensayos han llevado a la opinión pública a - creer en el cercano fin del mundo. Todas las investigaciones de la ecología se han encaminado a una hipótesis futurista que puede formularse así: Las sociedades in dustriales producen contradicciones ecológicas que las conducen a su ruina en un tiempo previsible. Esta hipótesis se basa en lo siguieQ te: l. El aumento incontrolable de la población mundial, que tiene como origen parcial la industrialización, debido a la inducción de - población a los grandes con_lomerados urbanos al tiempo que hacen -- crecer las necesidades materiales de dicha población. 2. El proceso industrial agota la materia prima y las fuentes de energía. 3. El proceso industrial ha alcanzudo un grado tal de consumo ii de agua que ya no se puede abastecer el ciclo natural. Eso orilLa- ría a desalinizar el agua de mar, pero así se aceleraría el proceso de consumo de energía. 4. La producción limitada de alimentos, ya que no se puede multiplicar a discreción las áreas agrícolas aprovechables ni su -- rendimiento. 5. La contaminación del mundo que s e refiere a lo ~ des equ i li- brios y di s funciones de todo tipo que resultan del intercambio en-- tre la naturaleza y la sociedad humana como consecuencia involunta- rias del proceso industrial. 6. La contamin.ación psíquica producida por el ruido y la fal- ta de espacio. Existe un cierto concepto de que el proceso de industrializa-- ción tal como ahora se des arrolla conduce a la ruina, pero quedan - tres pregunta s sin re sponder. l. El momento de la catá s trofe. 2. El peso relativo de cada una de las variables . 3. ¿Qué debe entenders e por catástrofe ecológica; perturbaciones - crecientes, el fin de las sociedades industriales o la extinsión de la especie humana?. Esta pregunta es la más importante_, ya - que en función de ésta se responden las do~ anteriores. Los ec6logos, para dar su hipótesis, vacilan entre una teoría - científica y una visión totalizante de índole histórico filosófico - en .lo que los aspecto !: parciales del problema (como la transforma--- ci6r de basura, la contaminación atmosférica) se ubican fuera de COQ iii texto, dando co.mo absolutos estos resultados particulares, y por :¡_o - tanto dando una imagen falsa del problema. Un grupo de . estos ecólo-- gos es el de lo s tecnócratas { en todos los niveles del aparato esta- tal y en la industria), que trata de dar soluciones particulares a -- problemas particulares. Aquí es donde surge la amenaza de conflic--- to s sociales o económicos. Es ta gente sí puede considerarse parte del movimiento ecológico en el sentido de ser sus propios manipuladores y usufractarios. Sus motivos políticos e intereses son evidentes como en el ca so del "Club Roma". Otro grupo de "ecólogos", es el de los - ciudadanos ''conscientes y preocupados", típicos exponentes de la cla- se media, cuya actividad es aplftica por ser de cortos objetivos, no son conscientes de la ingenuidad de sus prácticas y son fáciles víctl mas de demagogos. Pueden llegar a ser un factor político de primer - orden que expresa sus necesidade s legítimas. En conclusión, se puede decir que en el movimiento ecológico se ha establecido una relación poco clara entre lo motivos científicos y una serie de ca usas e intereses económicos que engendran una situa- ción de clases sociales diferentes sostenidas por el poder político. La neutralidad social que pretende tener la argumentación ecológica es una ficción ya que hace 150 años, el proceso de industrialización había vuelto inhabitables ciudades y comarcas enteras; las condicio-- nes ambientales en los centros de trabajo y en los barrios proleta--- rios eran pesimas. Existe una gran cantidad de fuentes del SXIX non- de se puede constatar esto. La situación era propicia para que un o~ servador neutral iniciara reflexiones ecológicas, pero no fue sino iv hasta que los barrios y las condiciones de vida de la burguesía se vieron somet'idas a las perturbaciones ambientales que ·E!i proceso de industrialización traé ~onsigo, que dió comienzo el movimiento eco- Iógico. Así lo qúe más importa a los profetás ecÓlogos, · no es tan- to el fuerte desga'ste ecológico• presentes desde tiempos inmemoria- bles~ sino su generalización a las clases privi.legiadas. Lo que an- tes era privilegio, se vuelve pesadilla. Es claro que las élites de las clases ·dominantes pueden seguirse dando el lujo de escapar a la pesadilla (comprando playas, zonas residenciales). La pequeña y nu~ '10 burguesía no puede sarse ese lujo. Las clases oprimidas no mues- tran interés por · el medio ambiente, ya que su interés primordial con. siste en la subsiste.ncia . y mejoramiento de condiciones de trabajo. - Se podría concluir que la ecología es un problema ideológico de las élites dominantes inducido a la pequeña y nueva bu-rguesía. El hecho de que grandes capitalista, como el Club Roma, se hayan · convertido ~ en voceros de esta pequeña burguesía s·e explica, no por las condiciones de vida de ésta, sino para el sostenimiento de los in. tereses· capitalistas en el complejo ecoindustrial. Sin duda, · la lucha contra la devastación del medio ambiente, 11~ va siempre momentos anticapitalistas que los gobiernos han h·echo in.§_ ·trunientos de los i ·ntereses del capital. Esto se ve cuando las pro--- . testas ecológicas invocan ' al estado y 'este ·responde con reformismo y ... tecnocracia, cuando se ' ven en ' peligro los it1tereses del capital, o se'a cuando peligran la"s bases materiales de la producción (aire. sue- ' 10 y agúa) y al" hombre ·como factor de producción. ya que di.sminuye es- V ta capacidad. La intervención estatla, tiene como campo de acc'ióri la disputa 'd.el . principio de 'quien orÍgina el daño, r~ ·· regla~entación ju.rídica - 'del ~ - roblem~, el alcance de los controles estatales, etc. Todos es- tos a s pectos se pueden estudiar en los principios de la 'indtlstriali- zacicSn inglesa revelando una constante didna de atención. Las refo.!_ mas planeadas servían a los intereses de los industriales pro"curando la paz y el orden éntre los desposeidos. La fuerza de trabajo del - ' proletario no era explotada a lo último si las condiciones de su tr-2_ bajo no eran saneadas. O sea que desde un principio, los controles ecológicos industriales no pretendían controlar el proceso industrial, sino fomentarlo y asegurarlo. Ya es sabido que el capitalismo monopolista en su forma actual, neces ita resolver problema de distribución a través de despilfarros , del cons~~ y a costa de los presupue~tos públicos. Ahora · el control industrial del medio ambiente se convierte en un nuevo sector del cr!!_ cimiento cuyos costos de sociabilizan al cargarse a los precios, y a los impuestos (pagados por las clases menos favorecidas) mientras que los monopolios captan las ganancias. El complejo ecoindustrial, que tiende a desarrollarse con rapi-- dez, obtiene uria doble ganancia: a). Én el mercado tradic'ionál, ·donde ocasiona una creciente po- lución con técnicas de control financiadas públic-amente. -· i>or esta·s razonés·, los monopolios buscan i~fluir en el niOvimien- to ecoiógfco y. están' representados en las comisiones públicas . 6- p ' riv~ ·" ,. . .. vi das - ~~,r~ la p 1 ro~~<;ci6n cie.1 :t11edio ;:i~biente4 ... ,, ,Se .. nec . .e , sft~ , ~~ - ,ll-P... P:i;?ce,sp .9-e _ ~l~l_í.t_ica neces_aria, pa-ra ,saber los intereses. por_ lo < que se debe luchar. Un, pur;to esenci.al .. ~ 1 e _este tipo. de argumentacü:in ecol6gicC\ es la '. ;. metá ~ o:r;a _ de c ~ a nave esoaci<1l tierra, q -.1e c;onsi_dera al planeta como - un . sistema _ecológico. gl,.~bal, cerrado sobre sí m_ismo. Esta fórmulci que - parec:=~ , .. sensél;ta . oc':1lta "en r.eal idC\d un<;' falsa CQ!l.CiE:mcia. (No dls-- .t;;pgue ent¡:-e el trabajador en .el cuarto de máquinas y el capitá!l en - e+ puente de mando). En la prá<;tica, la globalizaci6n no . ~uede evi-- tarse ya que es objetivamente ineludible. , Pero es a la ,vez una glob~ • ~ • 1 ••• . . ~~zación precipita?a ya _que se , toma a , \ a ecología como una parte de - la ~iol:>gía. Es aquí donde radica el error, pues al . incluirse la es- · Pe~ie ~ hu¡n?I'J.a . dentr9 de.l análi is, la metodol:>gía de la ecología t;rad.!. . ~ .. ~ ciona ~ , debe .ca::¡iliiar. porque _ es el ::a so del h~rnb~e, la mediaciónf -:;ntre f' .; 1; - ~9 . P9 y : lp _ pa,rte_, , ~s social y no s6:;'? bi:>~6gica . Para entenderlo se ._;,, l PF ~F?- , sa .el _.µ_sp P,e , J.lna .. ela}?\)rada teorÍp soc . ~al ,Y de , cier ~ o~ " s?pues~os - básicos sobre el proceso histórico. / c e d.en . ..µs_Cl-f· pri..11ci.pal¡neaj:e ~9 ~ ~ed¡i.o!= de , l .a crí.t.ica .. de . la . ideología, que . '';' . ... . ~ l . ~-- 1,' .-: ~-.~ ~- 4 •. ,. .• _. >' . :..-. f '·'. -··-·.··"'.: • -· "":' .-· ~ solo tiene ;,, s~ n¿,t;} do p ~ ,.. es ~ .cons!=!.ente ~e dN.5 , p ~ 9p~_.ntradicciones entre las fuerzas productivas · y ~­ las i:-elaéiohes tle prbdu~ción, · llev6 á pensar que la . transtción al · sb=- " t:iaiismo · era fácilitada por- el desarrollo de las fuerzas productivas-; ·pero · la' praxis Ha·· deinóstrado qui! estás háñ sido formadas ·y modifiéa_.- ~ das tan profundamente por · ra-s -relacioni!!s .de producción, que . cualquier inténm por transfórmárlas d'ebé ha.casar si. héó se ha ""fansfemado ·-.. la tia-ti.lÍ'aleza de las ' relaciones pródu-c·ti vas, P.t>r 0tro latlbt a paf:tir .. de e'ierto motbent<> .• ' la·s fuerz·as· productivas se· manifiestan éamo"destrut:tJ:. ix vas; no sólo en el sentido específico de la producción militar •·y el deterioro artificial, sino en el proceso de industrialización que d~ .pende de estas fuerzas productivas deformadas. Se trata de una ri-- gueza que engendra miseria y que daña a presente y futuro, y sus VÍE, timas son los pueblos del Tercer Mundo. Si la hipótesis ecológica es cierta, entonces probablemente las sociedades capitalistas perdieron definitivamente la posibilidad de realizar el proyecto de Marx: La reconciliación del hombre con la - naturaleza. Las fuerzas productivas han sido rebasadas por las des- tructivas. Los países altamente industrializado ' de occidente no p~ garán solos el precio de la revolución que no alcanzaron a realizar. La lucha contra la escasez es una herencia que legan a toda la huma- nidad. Como corolario, podemos citar lo que escribió Karl Marx en -- su Manu ~ crito _económico-filosófico: La esencia humana de la natural~ za sólo existe para el hombre social, porgue sólo en este caso la na- turaleza es un vínculo con el hombre, la base de su existencia para - los otros y de la existencia de otros para él ••••. Así la sociedad - es la verdadera unión del hombre con la naturaleza, la verdadera res_!:! ·rrección de la naturaleza, _ el naturalismo realizado del hombre y el - humanismo reelizado de la naturaleza. ¿Cómo ubicar el problema de la basura en el contexto que acaba-- mes de describir?. Se tiene que: .l • . La basura es producida por el aumento en el consumo de materiales desechables. · 2. Pagamos lo·s costosos envases de la mercancía, y además, _ indirect~ X mente, por recolectar la basura. 3. Las compañías extranjeras usufructan por segunda vez con lo que - ya habían obtenido ganancia. Esto es, al vender en el mercado CQ mún y luego con los beneficio ' de las plantas procesadoras de ba- sura, o volviendo a comprar lo reutilizabl·e de la basura. 4. El problema de la basura no había afectado a la clase media, sino hasta que las compañías procesadoras de basura empezaron a ver un negocio en esto. 5. Existe una organización paramilitar entre los pepenadores con ob- jeto de sostener a sus explotadores directos. Esto imposibilita el mejoramiento real de las condiciones de vida de la comunidad. Ante esto, podemos decir que un método que disponga de los resi- duos s6lidos municipales en Acapulco, debe buscar un medio para solu- cionar íntegramente los problemas del pepenador. Esto se haría rom-- piendo sus actuales relaciones de producci6n y simultáneamente resol- viendo sus problemas de subsistencia. Se debe limitar la generación de basura desde su raiz. Esto se haría reduciendo los empaques s uperfluo~ de mercancía, los artículos desechables y las botellas de vidrio no reutilizables. Esto con obj~ to de frenar nuestra ya acelerada marcha hacia una sociedad basada en el desecho. El objetivo de esta tes~s es proponer un método técnico de dispQ sición de residuos s6lidos en Acapulco, Gro., pero tomando conciencia de que debe esear situada dentro de un marco contexto económico, so-- cial y político, y no únicamente técnico. 1 I. METODOS DE DISPOSICION FJNAL DE RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES Ante el problema de las basuras urbanas, en la actualidad existen varios métodos que pueden ser aplicados para la disposi- ción de las mismas. Estos métodos va n desde los primitivos tir~ deros a cielo abierto, hasta procesos sumamente complicados , y - que requieren de un mayor desarrollo tecnológico, que haga posi- ble que sean operados eficientemente en un determinado lugar. Exi sten principalmente dos caracterí~ticas comunes a cual quier tipo de procesamiento de las basuras urbanas, que son, por un lado, la posibilidad de extraer de la basura los componentes- que sean susceptibles de volver a ser usados antes de su disposi ción final; por otro lado, la necesidad de someter la basura a - una fragmentación previa al proceso propiamente dicho. Características Gen_,L·ales de Fragmentación y Separación (1,2,3) La fragmentación consiste en la disminución del tamaño prQ medio de l os fragmentos de basura. Con esta operación, se obtie- ne un aumento de la homogeneidad, facilitando las operaciones de- manejo y empaque, por lo que la fragmentación constituye un paso- preliminar recomendado para cualquier procesamiento subsecuente. En l bs equipos donde se realiza la fragmentación, se hace- uso de .la acción de tres tipds de fuerzas: de tensión, de compre.!! sión y cort'antes~ Por las características de los diversos proce- sos de tratamiento de basura, es más conveniente considerar a los 2 equipos de fragmentación como secos -0 húmedos. Los e_q'uipos de - fragmentación más usados son los molinos de martillos, los cort~ dores, los pulverizadores de tambor, los molinos de disco, los - pulverizadores húmedos y otros más. La separación de la · b;sura municipal en sus diferentes -- componentes es un paso esencial en las operaciones de recupera-- ción, pero también es de utilidad para otras etapas de procesa-- miento, dado que permite un ajuste opcional de las condiciones - de ope-racic;in, tomando en cu.enta las variaciones en composición - de la basura a procesar. La operación de separación puede real~ zarse - ma~ual o mecánicamente. Cuando se real~za mecánic~mente,- es conveniente que, con anterioridad, se lleve a cabo la frag- - mentación para aumentar la limpieza de las partículas individua- les; por el contrario, cuando la separación es manual, ésta debe preceder a ia· · fragmentación. El método de separación más difun- dido es el manual, debido principalmente al alto costo dei equf- ' ' po mecánico. El equipo mecánico de separac.ión se basa, para su funcio- namiento, en las ·diferencias de características físicas entre -- los diferentes materiales que se encuentran en las basuras urba- nas. Las p~incipales características físicas usadas para dife-- renciar a los componentes de la basura son, principalmente, su - forma, densidad, brillantez, elasticidad, reflectancia, suscept~ bilidad magnética, conductividad eléctrica y absorci6n de radia- ción electromagnética. De una manera muy genera-1, las té-cnicas- 3 de separación mecánica se pueden dividir en: dimensionales, di- námicas, eléctricas, magnéticas y ópticas. cuando la separación se realiza mecánicamente, la fragmeQ tación debe antecederle, con lo que puede surgir antagonismo de- bido a la incompatibilidad de ambas operaciones. Como anterior- mente se mencionó, los equipos de reducción de tamaño son secos- º húmedos; los sistemas secos de reducción de tamaño son más fl~ xibles en su operación, permitiendo sistemas de separación mecá- nica, tanto secos como húmedos. Por otro lado, los equipos húm~ dos de reducción de tamaño no pueden ser acoplados a un sistema- seco de separación, ya que los costos de secado serían muy altos. Recuperación y Aprovechamiento de los Materiales de las Basuras- Municipales. Este aspecto comprende los diversos procesamientos a los- que se someten los productos de desecho para su uso posterior. - Para este fin, la basura municipal se puede clasificar en: (94)- madera, papel, textiles, parte orgánica, hule, plásticos, meta-- les y vidrio. Muchos de los productos -de desecho que se encuentran en - la basura pueden y son directamente usados, formando parte del - patrón cíclico de uso-reuso. (93,94) Para diseñar una opera- - ción a este nivel, es absolutamente necesario efectuar una inves tigación de mercado a priori. Metales Ferrosos.- Dentro de esta división,_ se encuen- - tran los envases de hojalata usados para la conservación de car- 4 nes, frutas y demás; en México, éstos constituyen la mayor parte de la fracción metálica de las basuras urbanas. Otras fuentes - productoras de estos materiales son los tallere s , plantas indus- / triales, industrias automotrices, etc., pero sus desechos no 11~ 1 gan usualmente a la basura urbana. Existen varios procesos para el tratamiento de este tipo- de desechos, pero en el caso ~e la hojalata, es absolutamente n~ ce s ario la e x t r acci ér. del es taño de la aleación por un proceso - alcalino (95). La h o jala t a es tratada con una solución caliente de sosa c~ustica,en presencia de un agente oxidante como nitrato o nitrito de sodio, el estaño de disuelve como estanato de sodio y, posteriormente, se recupera en forma metálica por electróli-- sis. Se presentan interferencias ai proceso causadas por Ía pr~ sencia de grasas, ceras o aceites; por lo que el u s o potencial de los botes de ho j~ lata por e ste método está en f unción de la - posibilida d d e c o nsegu ~ rl o s libr es de i mpure z as . ( 96 ) Después - de este p r imer paso ( l a extracción del estaño), se tienen tres - posibles 'tecnologías pá'ra la utilización de los materiales ferrQ sos. Una implica el uso de la lámina ya sin estaño, como hierro de precipitación en ia beneficiación del cobr~, por medio de un- proceso · de intercambio ·ión'ico f.ierro-cóbre. Otra tecnología· pa- ra su util'izáción,..: consiste en usarlos en la fabricación 'de nue-- vas ráminas de -ho.jalatá';· La· ferce.ra posibilidad· es' i.isarlos cómó materia prima para la f a bricación de acero. Siempre, el princi- .,· 5 pal problema radica en que la extracción del estaño de la hojala-- ta no es lo suficientemente efectiva. Metáles no ferrosos.- Dentro de este tipo de metales, el-- aluminio es el único que se encuentra en las basuras municipales-- en cantidades apreciables; principalmente se encuentra en la for-- ma de envases de bebidas gaseosas y de cerveza. En los Estados -- Unidos se reprocesa alrededor del 5% de su producción anual en la- fabricación de nuevos envases (97). El problema presente en este- caso radica en la obtención de los envases de la basura municipal, ya que los problemas de tecnología son mínimos. Vidrio.- Su porcentaje dentro de las basuras urbanas ha a~ mentado sensiblemente en los últimos tiempos, debido principalmen- te al adv enimiento de las botellas no retornables (1). En 1960, - la v ida promedio de una botella oscilaba entre 35 y 40 viajes re-- dondos. Actualmente, para botellas normales, el promedio es de ocho viajes, mientras que las no retornables efectúan un solo via- je (98). Para fines de reutilización, se pueden considerar dos ti pos de vidrio: uno es el de las botellas y envases similares, y - el otro es el vidrio laminado que es principalmente un desecho de- tipo industrial. Se presentan problemas en reprocesamiento de vidrio proce-- dente de la basura municipal, debido a características inherentes- ª proceso de fabricación del vidrio (99). Los principales consti- tuyentes ·del vidrio son sílica (70%) y cal; el color y la calidad- 6 del vidrio dependen de la composición exacta del mismo, el color es producido en el horno de fundición por la reacción de los óxi .dos de azuf . r~, d,e carbón, de cromo y de fierro; ya una vez en el vidrio, es muy costoso quitarlo. Como e~ mismo color es produci do por vario.s compuestos, no se puede predecir el efecto produci do al agregar vidrio procedente de la basura a una carga ya ha-- lanceada. Una característica necesaria para el procesamiento del vi drio implica su separación con un alto grado de pureza. Existen varios métodos industriales para lograrlo (1). También exist.en otros usos que se le pueden dar al vidrio y no requieren de una tecnología tan desarroll~da. Los princip~ :es son: como adhesivo en materiales de construcción y en asfal- to, en las pinturas l'Ulllinescentes usadas para las carreteras, en abrasivos, en materiales refractarios, como aislante, ya sea en- ferma de fibra mineral o como espuma con características inodo-- ras impermeables. No obstante todos los · posibles usos, muchos - son ya practicados, el volumen de vidtio en la basura urbana es- tan grande que sólo es posible reprocesar · una fracción pequeña - del total. Una solución para disminuir sensiblemente el volumen de desperdicio en vidrio en las basuras urbanas es atacando el - problema de los envases no retornables. Plásticos.- Por el momento, constituyen una fracqión p~- . queña de las basuras municipales, que se espera que aumente con- siderablemente dentro de muy poco tiempo, ocasionado por el uso- 7 muy difundido que tienen los plásti.cos como material de empaque. - Los plásticqs se dividen en termoplásticos y termoestables. Hasta el momento, los únicos plásticos susceptibles de ser someti- dos a reprocesamiento son los termoplásticos, los cuales pueden ser fundidos, fabricándose con ello nuevos productos. Se usan principalmente en la manufactura de enseres domésticos económicos, juguetes, cubiertas de alhambre, empaques, botellas, tubos, etc. - Los principales termoplásticos dentro de la basura urbana son el - polietileno, el cloruro de polivinilo y el poliestireno. Los plásticos termoestables no son susceptibles de reproce- samiento, ya que en su estructura molecular contienen enlaces cru- zados entre las diferentes cadenas de polímeros que, de este modo, se unen entre sí en todos s us puntos de cruce; en esta caracterís- tica estructural radica su resistencia al calor y a los solventes- químicos. No obstante, existe el hecho de que los plásticos term.Q_ estables sometidos a una destilación pirolítica se descomponen en- polímeros de cadena corta. En base a lo anterior, es posible que- en un futuro muy próximo su aprovechamiento sea justificable. Plásticos típicos terrnoestables son la bakelita, la melanima y, en general, los derivados de urea forrnaldehido. Por el momento, el principal problema en la reu1;,ilización - del plástico de los desechos urbanos radica en la inexistencia de- una tecnología adecuada para el reprocesamiento de plástico mezcl~ do (tal y como se encuentra en la basura); no obstante, en México- existe cierta de.manda por es.tos materiale.s con un buen precio de - compra, con la condición de que sea de buena calidad, y sin canta- _ stico debe ser de un solo tipo.- Textiles.- De manera general, la separación de los texti---— les de los desechos municipales presenta dificultades por la pre--- sencia de contaminantes y por la dificultad para separar las fi- -- bras naturales de las sintéticas, aungue esta última dificultad es- únicamente importante en el caso de pretender usar a los textiles-- de algodón en la fabricación de papel fino de escritura (96). En la actualidad, la mayor parte de los textiles recupera--- dos son usados en la fabricación de colchones, de estopas y produc- tos similares en México. En menor escala, son también usados in--- dustrialmente como trapos de limpieza o de secado. Papel.- Los productos de papel son el componente más gran-- de dentro de las basuras urbanas en los países con sociedades de -- consumo más acentuadas. En los Estados Unidos, su porcentaje es de 40 a 50%. En países como el nuestro, su porcentaje no es tan alto, pero no deja de ser considerable. No obstante estas grandes canti dades de desperdicio de papel, la mayoría de papel sujeto a reproce samiento es de origen industrial; una razón para ello es el alto -- grado de impurezas que provienen con el papel en la basura munici-- pal, así como la falta de plantas de tratamiento integrál de los -- desechos urbanos. : La última novedad en el campo de desperdicios de papel es un proceso de destintado (Garden St. Paper Co., Garfield, N.J.) (100), . en él se obtiene papel de alta calidad para la impresión de periódi cos a partir de papel periódico usado. Con este mismo fin, ante- - riormente se procesaban libros y revistas, pero éstas últimas presen 8 minante:s y.,. :además, -el material -pl~stico be r e n al - . - extiles.- e . crnera eneral, aración e s xti--- s e s sechos unicipales r senta· i lt des or re - cia e. . t inantes or i i ltad ara arar s i- - ras aturales e s téticas, que sta l a i i ltad s- , i ente portante l so e r t nder sar s tiles - e ón ri ción e - apel o e critura 6). n t alidad, ayor arte e s tiles pera- - os n dos ri ción e l hones, e t pas produ~­ s ilares éxico. n enor scala, n bién sados - stri ente o os e pieza e ado. -ape.1.- os -productos e apel n l ponente ás ran - e entro e s asuras r anas s aíses n i ades e s o ás ntuadas. n s st dos nidos, rcentaje s e 0 "fe. n aíses o l uestro, rcentaje o s n lto, ero o eja e r nsiderable. o stante stas r des nti ades e sperdicio e apel, ayoría e apel jeto reproc~ iento s e ri en ustrial; na ón ara llo s l lt - r do e purezas e r vienen n l apel n asura unici-- al, sí o lta e l .ntas e ·t ie;,to t gral · é s dese~hQs r anos. a l a · vedad l po e s etdi·C:ios i apel s n r ceso e esti t do árdén t. aper o·., arfield, .J".j 00), l e ti ne apel e l ta ·calidad ara. ·1a presión e r 6 _i es · artir · e apel eri dico sado. on ste is o , te- ente s ¡m . r s istas, ero stas l as e!!_ 9 tan ya grandes dificultades causadas por el aumento de adhesivos y otros contaminantes empleados en su manufactura . Otro posible uso del papel de desecho es como substituto de - la pulpa, usándolo como elemento decorativo o bien comprimiéndolo, lo que solo requiere de un procesamiento sencillo. El uso del pa- pel en lugar de la pulpa natural, está siempre condicionado a fac- tores de tipo económico; es decir, se usa solo cuando los costos - del procesamiento sean menores que en el caso de que se usara pul- pa natural. La mayor parte del papel reprocesado actualmente, se usa en - la fabricación de cartón en todas sus variantes: productos de pul- pa moldeada (cartones de huevos), cartón corrugado, papel corrien- te, etc. Solo en el último caso así como en la fabricación de mat~ riales de construcción, es factible que pudieran ser empleados ca- si la totalidad del papel que se encuentra en los desechos urbanos, fuera de e s to y especialmente en la fabricación de papel para impr~ sión y escritura, únicamente se puede procesar periódico limpio y - papel de empaque sin que se tengan muchos problemas. Hule. Desde 1839 en que se creó el hule vulcanizado, no exis- tían métodos prácticos para el reprocesamiento de desperdicios de - hule hasta en 1944 en que se desarrolló el proceso de desvulcaniza- ción (101). En la actualidad la reutilización del hule posee dos - factores importantes, no asociado en otro material dentro de los -- desperdicios urbanos (1): Uno es la existencia de un método prácti_ co de recuperación, el otro es que para este reprocesamiento la ca- lidad del desecho no es un factor determinante. 10 4 '• . Inclusive, el reprocesamiento de desechos de hule presenta ve~ tajas adicionales, ya que este es más fácilme?te masticado mecánic~ mente· que el hule crudo y la mayoría de los hules sintéticos, obte- niéndose a veces mejo·r n~l~ que el natural dependiendo de los adi ti vos agregados. Otra técnica desarrollada con éxito ultimamente es la pirolisis de llantas, obteniéndose carbono activado que posee_ un amplio uso en el tratamiento de aguas. El porcentaje de hule en la basura municipal es bajo (0.5-15%), constituido principalmente por botellas, zapatos y otros enseres dQ mésticos que contienen partes de hule, y ocasionalmente llantas de hule pero su vía de recolección no es por medio de la basura urbana. Una conclusión de los conceptos anteriormente expresados, sobre la separación de los materiales potencialmente valiosos de las bas}! ras municipales con su posterior procesamiento para obtención de nuevos artículos, compite desventajosamente con los pro:esos de transformación como son la pirolisis, la incineración con generación de energía, la biodegradaci6n, y la compostación en el caso de los- países al taro.ente industrializados. No obstante que estos últimos - procesos necesitan que la basura sea previ~ente separada de sus -- partes indeseables para dichos procesos (metales, _vidrio, plásticos y hules . generalmente) • La posición desv~ntajosa para el reciclaje de ~os ~omponentes de la basura, se puede explicar porque en la ac- tualidad todavía existe un suministro adecuado y a bajo costo, de - la Jl!ayorí~ . de las materias primas .. que pudie _ ra~ .. ser reemplazadas por >. :-. 11 los diversos componentes de la basura; una segunda razón es la alta pureza requerida en los materia1es extraidos de la basura para que puedan ser reprocesados, no obstante que este obstáculo es técnica- mente posible de ser superado. En países como el nuestro características _especiales como mano de obra barata y alto grado de desempleo, así como un nivel de in--_ dustrialización incipiente, el uso de materiales de desecho es una realidad, con la ventaja de que estos materiales tienen buenos pre- cios en el mercado, con lo que su venta puede reportar grandes ben~ ficios a una planta integral de tratamiento de basura. Tiradero a Cielo Abierto. Este es el s istema más antiguo, más rudimentario, más económi- co al mismo tiempo más insalubre, y por lo tanto no recomendable. Las basuras urbanas están constituidas por materiales muy het~ rogéneo, mál olientes y de fácil putrefacción que constituyen un m~ dio ideal para el desarrollo de toda clase de microorganismos pató- genos, que en un momento dado pueden representar una grave amenaza a la salud pública sobre todo cuando no se observan, como general-- mente ocurre, las medidas sanitarias más elementales. Es también - necesario recorda·r que en las basuras municipales provienen desechos de hospitales, c~ínicas y similares, que lógicamente son el princi- pal medio , de inoculación de microbios patógenos de máxima peligrosi dad; este problema se ve enormemente acrecentado en las zonas tropi cales donde las condiciones de humedad y temperatura son muy favor-ª. bles para ello. 12 Los microorganismcis que proliferan en las basuras urbanas, OG:.2_ sionan que las materias orgánicas contenidas en la· basura sufran una fermentación y putrefacción. Dependiendo del grado de humedad, esta transformación de la materia orgánica termina después de varios años en una mineralización total de lugar, teniéndose un conjunto - de polvo mineral con restos de cristales, metales y plásticos. El agua proporcionada por la lluvia es muy poca ya que se evapora rápi damente, sin penetrar mucho en la masa de basura debido a las altas temperaturas existentes en el interior de la masa de basuras (caus.2_ das por la actividad microbiana), con esto la transformación es leQ 1 ta persistiendo el riesgo de contaminación por mucho tiempo. Gran cantidad de los microorganismos patógenos que existen en los tiraderos, son transportados en el polvo arrastrado por los vientos, por las moscas y otros insectos, por roedores y también por las aguas de lluvia que infiltrándose por el subsuelo llegan a los mantos freáticos subterráneos convirtiendolos en otro vector de microbios patógenos. Los tiraderos por lo general se encuentran lejos de ~a zona u_E bana y los caminos de acceso son muy defectuosos, con lo cual los - camiones recolectores de basura' ocupan un tiempo mayor en el reco-- rrido de sus rutas con el ' cons~guiente aumento en el costo de com-- bustibles, de trabajo y mantenimiento, as·í como un acelerado dete-- rioro de los equipo~. El mayor problema e ~ istente al hablar de los tiraderos es el problema social que traen aparejados. Todos los problemas referen-- 13 tes a la insalubridad son resentidos en grado superlativo por el -- grupo marginado de los pepenadores, ya que toda su vida transcurre en ese sitio. Los efectos visibles (mal nutrición, inf~cción y pa- rasitismo crónico y endémico) que estas gentes presentan son alar-- mantes, pero más alarmantes todavía son los efectos no visibles a - simple vista, como es el gran daño psíquico causado en ellos por -- las condiciones infrahumanas en que viven, en contraste con ' las in- sultantes fastuosidadade s presentes a unos cuantos kilómetros de -- distancia. Para saber la cuantía de este tipo de daño sería necesa- rio un estudio profundo hecho por especialistas. No obstante, con las lógicas limitaciones los autores pudieron darse cuenta, del efecto causado a estos núcleos de población por las condiciones de vida en que se des envuelven; carecen de motivaciones culturales y - sociales saludables, la vida es para ellos un pozo o un círculo del cual no es posible salir y por lo mismo carecen de cualquier afán - de superación personal (no del de superación económica sino del sa- no afán de superación como Seres Humanos) • Los niños en lugar de - ir a la escuela tienen que trabajar en la basura y sus únicos jugu_g_ tes y distracciones son cosas que encuentran entre los desperdicios. Relleno Sanitario. Este método consiste en colocar la basura en la menor área po- sible y menor volumen posible cubriéndola con capas de tierra sin - causar molestias al medio ambiente. 14 Consiste en cuatro operaciones básicas: se depositan los residuos sólidos en un área designada y -- preparada; esparcir y compactar los residuos sólidos en capas delgadas; cubrir diariamente o con mayor frecuencia . si es necesario - con capas de tierra de 20 cm de espesor; compactar esta tierra diariamente. Ciertamente este método de disposición de basura es barato y -- además aprovecha un terreno antes inútil. El diseño, construcción y operación de un relleno sanitario es un proyecto de ingeniería basa- 'do en hidrología, geología e ingeniería sanitaria. Existen dos métodos básicos. En el método · trinchera se cava una zanja, se esparce, se compacta y se cubre con tier ra al final de cada operación. Esta operación se repite hasta que la zanja se ha - completado. Como se ve, este método puede ser usado en lugares con mantos freáticos bajos y con una capa de tierra profunda y suave pa- ra poder hacer la excavación con facilidad. El otro método, el de área, es el de relleno en la superficie y se aplica en lugares donde existen depresiones tales como cañadas, - pequeñas fallas, etc. En este caso, nos evitamos el cavar la zanja, pero nos obliga a tener que traer material de ·relleno de otro lugar. ; En ambos casos, lo que se fo:tman son celdas de basura sobrepue~ tas, separadas por la capa de tierra. Al terminar todo _el relleno, se cubre con una capa final de sesenta cm de espesor de tierra. Las principales desven~ajas del relleno sanitario son: posible 15 contaminación de mantos freáticos. Se deben tener precauciones para disponer de Los gases de descomposición, dentro de ellos el metano que es explosivo; el volumen rellenado sufre un asentamiento del relleno; oposición de la gente, a quien se le causará molestias en un principio. Sus principales ventajas sobre otros métodos son: el relleno sanitario es el método más económico de disposi-- ción, teniendo como renglón importante una baja inversión -- inicial; el relleno sanitario puede recibir cualquier clase de resi-- duos sólidos; es una forma de disposición muy flexible, ya que los aumen-- tos de cantidad de basura se pueden absorber fácilmente; existen terrenos en zonas marginadas que pueden ser acondi- cionados por este método, para parques. Para efectuar un relleno sanitario, se tienen que seguir los si guientes pasos: l. Selección del sitio 2. Diseño 3. Operación. Para la selección del sitio, es necesario ~ tener en cuenta: cantidad y calidad de residuos sólidos; distancia al lugar donde se efectúa la recolección; V 16 \ - accesib-ilidad de los camiones reéolectores en toda época - del ai'lo; todas las cuestiones relacionadas con el terreno; como la propiedad, vecinos, uso actual del terreno, etc. facilidad para adquirir el material de recubrimiento; la geología del terreno, para determinar las propiedades - de la tierra y de los mantos freáticos; facilidades para control de incendios. Para el diseño es necesario saber el uso que tendrá el área - una vez terminado el relleno, para así poder planear los siguien-- tes trabajos de _ingeniería: planos detallados sobre la topografía del terreno, el dre- naje, caminos interno y de acceso, cercas, señales, serví- cios para los trabajadores; especificaciones sobre materiales de construcción, equipo, número de trabajadores y en general las especificaciones - de operación; como el pesado de basuras, el área de cada celda y el gro- sor del recubrimiento, etc. Para la operación de un relleno sanitario es necesario tener una buena supervisión, datos de operación y escoger el método. El equipo a usarse en un relleno sanitario dependerá de la cantidad ae residuos sólidos, del método, del terreno, del tipo de tierra. Un tractor de ruedas o de cremalleras puede llevar a cabo 17 todas las operaciones; esparcir la basura, compactarla, cubrirla, excavar y aún transportar la tierra. (Ver Tabla I). TABLA I.l EQUIPO EMPLEADO EN RELLENO SANITARIO Tonelaje diario cantidad Equipo Accesorios tiEO tamaño en Kg o - 46 1 Tractor 5000 a Navaja dozer de oru- hoja de relle- ga o de 15000 no. Cargador 1 llanta frontal 1 a 2 ro 46 - 155 1 Tractor 15000 a Navaja dozer de oru- hoja de relle- ga o de 60000 no. 2 llanta Cargador fron- Grúa e1!: tal cavado- (2 a 4 m) ra o r~ cortado ra 155 - 310 2 Tractor 15 o más Navaja dozer de oruga hoja de relle- o de no 3 llanta Cargador fron- Grúa e1!: tal cavado- ( 2 a 4 m) o reco.!_ ta dora 310 o más 2 Tractor 27500 Navaja dozer de oru- hoja de relle- ga o de no 4 llanta Cargador fron- Grúa e1!: tal cavado- (2 a 4 ro) ra o r~ cortad_Q ra 18 Los parámetros que se deben observar en un material de relle- no son: l. La relación humedad, densidad, que nos da una idea sobre las - características de compactación. 2. La permeabilidad, que gobierna la velocidad a la cual pueden - salir gases y entrar agua. 3. La contracción al secarse, que nos indica la tendencia a la -- fractura. 4. Tendencia a encenderse; que nos da una medida indirecta de su contenido orgánico y de la . facilidad para iniciar y mantener una combustión. No se debería seleccionar una sola ~lase de tierra para relle- no en toda la operación, sino que se debe hacer una selección de -- varias clases, para cada etapa de construcción con sus característ.!_ cas particulares se seleccionará tierra con características comple- mentarias. Con la siguiente tabla se podrán relacionar las funciones del material de relleno con las características que debe poseer. 19 TABLA I.2 CARACTER.ISTICAS DE LA TIERRA (7) Función Control de vectores Control de humedad Control de gases* Control de combustión espontánea Control de povaredas Para mantener cualquier tipo de vegetación Características de la Tierra Altamente cohesiva, bien compactada bajo índice de contracción, capa -- profunda Baja permeabilidad, bajo índice de contracción, bien compactado Alta o baja permeabilidad, alta o baja densidad Baja permeabilidad,· bien compacta- do Textura uniforme, lo suficiente pa ra evitar ser levantada por el aire Suficientes nutrientes, gran capa- cidad para retener humedad (*) Dependiendo del destino que s e quiera dar al gas; que se dispe~ se uniformemente en la celda o que sea una barrera de gases. Los desperdicios enterrados como relleno sanitario sufren caro- bios físicos y químicos como resultado de una actividad biológica, de reacciones químicas y de cambios físicos en el medio ambiente. - La actividad biológica en la basura (8) produce sólidos, líquidos y gases por la acción de microorganismos aeróbicos, anaeróbicos y fa- cultativos que utilizan materiales orgánicos e inorgánicos para la degradación. Unos microorganismos, al hidrolizar y oxidar parcialmente carbohidratos, proteinas y lípidos producen ácidos grasos, alcoho-- 20 les y cetonas (9). Para la ·descompos·ición de ba!:'bohidratos, estos tienen que es- tar en forma de mono o disacáridos, lo que se logra con las aminas extracelulares llamadas hidrolazas que hidrolisan a estos carbohi- dratos para que puedan difundirse por la membrana celular y metabQ lizarse. Por ejemplo, la amilqzk hidrolisa al almidón para darnos la maltosa. Esta amilasa la pueden sintetizar el bacilo subtilis, clostridium perfringes, etc. Después, la maltosa hidrolisa a la - maltosa hasta glucosa, y ésta por glicólisis pasa a alcoholes (9), ácidos orgánicos, aldehidos y cetonas, dióxidos de carbono y meta- no dependiendo de los microorganismos presentes y las condiciones ambientales. Los ácidos grasos menores parecen ser los intermediarios en la descomposición de carbohidratos antes de la formación del met~ no. En la descomposición de los lípidos se realiza también una - hidrólisis por medio de la lipasa. Los ésteres glicéricos de los ácidos esteárico, palmítico y oleico constituyen el grueso de las grasas y aceites en los desechos de comida y son de importancia - en la descomposición del entiero. La descomposición anaeróbica - de la porción glicérica del libido es similar al metabolismo de - los carbohidratos por la producción de ácido pirúvico y su degra- dación (.9) . La degradación de la porción. de ácidos grasos sigue- aparentemente, la ruta de la oxidación en la mi tocondria de la s::é.- lula hasta ácido acti·co. A o <> en -- ¿7CH2-COSCOA o m4 «—— CHz-(CH,),-CH=CH-COSCOA qp-3=> CHz-(CH,) , -CH-CH-C-SCOA comedo 3 2n IA 3 2.nNOHH O NADA==a FADH) 5” CH3- (CH) p"S-CH2-C-5COA-——+CH3=(CH2) pOC-SCOA + CH -C-SCOA La carne y las levaduras son compuestos nitrogenados debido a su composición protéica. La descomposición de las proteinas - se puede llevar a cabo de diferentes maneras; la deaminación hi- drílitica, descarboxilación, deaminación reductora, formación de amoniaco sin reducción (9). Se puede decir que bajo condiciones anaeróbicas, los cambios putrefascibles forman compuestos malolientes como mercaptanos, -- aminas, fenoles, ácido sulhídrico, amoniaco. Dependiendo del tipo y caracter de los materiales de desper- dicio la humedad del lugar, su temperatura, pH, el proceso de de- gradación será lento o rápido. Podemos dividir el proceso de descomposición en dos fases: - la primera, que es aeróbica dándonos dióxido de carbono, agua, ni tritos y nitratos. A medida que se consume el oxígeno, los micro organismos facultativos y anaeróbicos empiezan la descomposición de los productos orgánicos a una velocidad menor, y nos dan como- productos de descomposición ácidos orgánicos, nitrógeno, amoniaco, sulfuros de fierro, manganeso, hidrógeno y metano. Hay que tomar en cuenta gue el agua arrastrará los contaminantes. Este movi--- miento de agua se lleva a cabo por filtración desde la superficie 21 c graso+ ATP + CoASH____. AMP + CH3-(CH2ln - CH2-CH2-COSC0A~ '-11' ._..... c -(c )n- - OSCoA H~cH 3 -(cH 2 )n-g~-~H-g-scoA NA~ H 2 .,...., _____ CH 3 -(C 2ln-C-CH2-C-SCoA---.CH3-(CH2)n - oA C - oA ~ADH 2 O O O O a rne s duras n puestos i ados bido posición rotéica. a posición e s r teinas e ede ar bo e i rentes aneras; inación i- rílitica, scarboxilación, inación uctora, ación e oniaco i cción ). e ede ecir ue ajo ndiciones aeróbicas, s bios trefascibles an puestos alolientes o ercaptanos, - inas, oles, i o l ídrico, oniaco. ependiendo el o racter e s ateriales e esper- icio edad el ar, peratura, , l r ceso e e- r ación rá to ido. de os i idir l r ceso e posición n os ses: ri era, ue s r bica donos i xido e r ono, ua, i s itratos. edida ue e s e l ígeno, s icrg_ i os ultati os aeróbicos piezan posición e s r ductos r ánicos na l cidad enor, os an o- r ductos e posición i os r ánicos, i eno, oniaco, lf ros e rro, anganeso, i r eno etano. ay ue ar n enta que l ua rr strará s nta inantes. ste ovi--- iento e ua e a bo or r i n sde erfi i 22 · ~·- ~ P.O.r intrusión, . ~e agua subterránea. Por esto se tiene que saber _,..,.. las condiciones hidrogeológicas del sitio para diseñar adecuada-- mente el relleno sáni·tario. El diseño del relleno debe tener en cuenta un plan especí- fico que considere las - condiciones normales y anormales de opera- ción y los costos. El Servicio de Salud Pública de los E.U.A. (7), (10), estimó en 1970 los costos que resultaron de$ 47.50 por tonelada para relleno con una capacidad de SO toneladas dia-- rias, $ 30.00 para 300 toneladas diarias y $ 12.50 para capacida- des arriba de mil toneladas. Principalmente hay que tener en cuenta el uso que se le dará al relleno una vez terminado. Una vez que está en operación el re l leno, se debe llevar - un control adecuado como calidad, peso, tipo y origen de la basu- ra, t opografía que va adquiriendo el terreno, gases desprendidos. Todo esto se hace para determinar la compactación, eficiencia de 1 operación, uso del terreno y algún asentamiento por descomposi--- ción. El relleno sanitario, una vez terminado puede servir para- parques y lu.gares de recreo como el Parque Balboa en San Diego -- California (7) ·y Riverview en Detroit en Estados Unidos. Aunque se le pueden dar otros usos, . la tendencia hacia parques es fuerte debido a que la , gente no pa·sa todo el día en ellos. No es reco-- mendable construir o plantar o construir en un relleno terminado, debido a la cantidad de contaminantes y a que en un principio no existe un buen asentamiento en el terreno. En 5 años se logra 23 aproximadamente un 90% del asentamiento. Es necesario recalcar la importancia de saber el uso del relleno sanitario para que en función de esto, y teniendo en cuenta todas las particularidades tanto desfavorables como favo- rables, se tomen todas las medidas necesarias para tener un lu-- gar seguro y agradable para los futuros usuarios. Disposición Marina La s experiencias actuales con un registro de niveles al- tos de contaminantes en los océanos, son el principal argumento contra de este método, sobre todo después de observar los efectos desastrosos (irreversibles muchas veces) causados a la flora y -- fauna marina, cuando se producen choques entre barcos petroleros principalmente. Otros contaminantes de los océanos sumamente pe- ligrosos son los metales pesados y algunos hidrocarburos clorados (principalmente los usados como insecticidas) ya que como son pr.Q. duetos no de origen natural causan modificaciones substanciales - al ecosistema. Todo lo anterior ha reformado la idea de que es - posible arrojar impunemente al mar una cantidad infinita de cont~ minantes, ya que una vez que · alguno de estos entra a la cadena alimenticia, se concentra gradualmente en el último consumidor d~ bido a la imposibilidad de metabolizarlos (1). Por otro lado, ciertas basuras y las urbanas entre ellas, al depositarlas en el mar .pueden actuar como fertilizantes y aumen tar la productividad del mar (11). De esta manera se puede obte-- 24 ner una utilización altamente efectiva del vasto espacio marino - por medio de una disposición marina controlada (12), seleccionan- do y acoplando las combinaciones más apropiadas entre tipos de b~ sura y áreas oceánicas; por ejemplo, en el fondo marino existen - fallas donde en forma periódica ocurren plegamientos tectónicos - con lo que se cubriría la basura depositada en ese lugar. Asimi~ mo, en las aguas templadas ocurre una biodegradación rápida del - material orgánico de manera similar a como ocurre en los rellenos sanitarios (13). Existe también un factor importante para fomen- tar la disposición oceánica de objetos voluminosos no compactos - (como carros usados), ya que favorecen la proliferación de la fl.Q ra marina y ofrecen un habitat a especies marinas pequeBas. En los Estados Unidos este es un método bastante usado prin cipalmente para disposición de basuras industriales, estando bajo reglamentación ~bernamental (14,15) • Actualmente se operan dos métodos para la disposición oceánica de residuos (1). En ambos casos, la basura es transpor- tada mar adentro por lanchones autopropulsados con capacidades en tre mil y cinco mil toneladas. En un método (16), la basura es - transportada en el lanchón tal y como se recibe del sistema muni- cipal de recolección y la descarga se efectúa con el lanchón en - movimiento, a una velocidad de descarga que varía entre 4 y 20 tQ ~eladas por minuto. En el segundo método la basura es densifica- da por medio de una compactación realizada antes del embarque,con lo que se logra una inmersión rápida y segura (17). 25 Compactación La compresión o compactación de las basuras municipales es el método más directo para obtener su reducción de volumen. Actua.!_ mente esta operación se lleva a cabo a dos niveles; siendo la más extendida la compactación a bajo nivel realizada por compactadores estacionarios, los mismos camiones recolectores poseen dispositi-- vos para este tipo de compactación. La compactación a altas presiones de los desechos urbanos - fue popularizada en 1967 por la compañía Japonesa Tezuka Kozan Co. (18), pero también existen otras tecnologías (19,20, 21). Los métodos de compactación poseen ciertas característi--- cas que les son comunes (22), las más importantes de las cuales -- son: l. La densidad del producto compactado (bala) depende de las ca-- racterísticas de los sólidos (composición y humedad) y de la - presión ejercida por el martillo hidráulico. 2. Con basuras urbanas se ha visto que los mejores resultados se obtienen con una presión de 180 atmósferas, ya que a presiones mayores las balas s·e expanden al salir del compresor. 3. El producto compactado más estable se obtiene cuando el conte- nido de humedad de la basura a compactar es de 25%. Con una - humedad mayor del 30% las balas carecen de la consistencia ne- cesaria, de igual forma, los materiales muy secos no son tan - estables como cuando la humedad es del 25%; no obstante, cier- tos materiales completamente secos se comprimen muy bien como 26 es el caso del papel. 4. Las balas obtenidas por este método resisten caídas de hasta 6 rn. sin sufrir alteraciones notables. 5. La descornposici6n de las balas es de tipo aerobio, por lo que se produce solamente bi6xido de carbono y no metano, con lo que de- saparecen los riesgos de incendio y la presencia de malos olores. Entre las principales ventajas que presenta este método de di~ posici6n de basuras, se pueden enumerar las siguientes: l. Es posible efectuar el procesamiento de todo tipo de basuras in- cluyendo las no cornbustible·s y los plásticos. 2. La reducci6n de volumen obtenida es mayor que la lograda en otros métodos tradicionalmente usados , corno es el. caso de la incinera-- ci6n. 3. La inversión inicial es aproximadamente 10 veces menor que la re- querida en un proceso de incineraci6n, y los costos de operaci6n de la cornpactaci6n se encuentran entre un tercio y la mitad de -- los costos de operaci6n del sistema de incineraci6n. 4. La operaci6n del equipo de cornpactaci6n no es muy complicada. 5. La contarninaci6n de agua o aire es insignificante. 6. El producto es fácil de manejar, transportar y enterrar sanita-- riarnente, permitiendo una futura recuperaci6n de los materiales de basura. No obstante lo anterio~, este método se encuentra en desvent~ ja ante otras tecnologías que consideran a la basura, no corno un de~ perdicio sino corno una fuente de recursos, corno es el caso de la pi- ÓN a pr o o Y ooo o ¡Cinera ción con aprovechamiento de la energía desprendida, ya que por su - naturaleza, la compactación impide cualquier generación de recursos en su operación. INCINERACION La incineración es un proceso de oxidación controlada de -- los materiales combustibles de las basuras, la mayor parte de los - cuales son convertidos teóricamente a bióxido de carbono, agua y re siduos sólidos. Los residuos sólidos de este proceso consisten en principalmente de cenizas, metales, vidrio y combustibles no comple tamente destruidos; estos residuos deben ser eliminados lo cual se hace generalmente con un relleno sanitario. Incineración en Pozo Abierto Este sitema de incineración es sumamente sencillo, está --- constituido por un pozo con paredes de concreto reforzado y mate--- rial refractario sobre las mismas y el piso. El pozo tiene como me didas teóricamente óptimas 3.45 m. de altura, 2.65 m. de amcho y -- 5.30 m. de largo (23,24). La basura es cargada pas un lado del pozo (a lo largo), en - el extremo opuesto se tienen una serie de boquillas colocadas cerca una de otra, inyectándose por medio de ellas aire a alta velocidad el que crea una acción envolvente sobre la zona de quemado. De es- ta forma se regresan partículas y gases no quemados a la zona de -- combustión, con lo que dismínuye la producción de humo (con una ope ración apropiada, el humo producido raramente excede el valor de 1 27 rolisis, la compostación, la biodegradación e inclusive la inciner~ i n n echamiento e ergía sprendida, a e or at raleza, pactación pide alquier eración e rsos n eración. CION a ración s n ceso e i ación ntrolada e - s ateriales bustibles e s asuras, ayor arte e s ales n nvertidos ente i xido e r ono, ua r~ os li os. os os li os e ste r ceso nsisten r i l ente e nizas, etales, i rio bustibles o compl~ ente estruidos; t s os ben r i ados al ace eral ente n n l o nitario. i eración ozo bierto ste a e i ración s amente nci lo, stá - nstit ido or n zo n redes e ncreto r ado ate- - · ri~l ctario bre s is as l iso. l zo e o m~ i as ente ti as . 5 . e lt ra, . 5 . e cho . 0 . e o ,24). a sura s r ada or n o el zo o), l t o uesto en na rie e oquillas l cadas rca na e tra, ct dose or edio e ll s ire lta l ci ad l e rea na ción volvente bre na e e ado. e s- a resan artí ulas ases o ados na e - bustión, n ue inuye r u ción e o n na op~ i n r piada, l o ucido ente cede l alor e 1 28 en la tabla de Ringelmann) , , La capacidad de operación está en función del1 val'or del: cont~ nido calorífico de la substancia combustible a~imentada, del volumen de aire inyectado por el arreg1.o de bQgp·illas' del tamaño y configu- ración del pozo así como del método de carga. Usualmente se opera - con un 300% de aire en exceso a un flu·jo recomendado de 24 metros c~ bicos por minuto, considerando que se quema basura urbana típica (2780 calorías por gramo) (25). Este sistema soluciona el problema del alto flujo de calor al eliminar la estructura cerrada, disipándose el calor por convección directa y por radiación; con ello se obtienen varias características deseables corno, altas velocidades de combustión y tiempos de resideQ cía grandes lográndose con ello una combustión y tiempo completa. -- Por otro lado, debe hacerse notar que la concentración de partículas suspendidas en el aire es un poco mayor cuando se usan este tipo de incineradores que para cuando se usan los incineradores convenciona- les de cámara cerrada (26), 57.l rnicrograrnos por centímetro cúbico cbntra 45.7 micrograrnos por centímetro cúbico respectivamente. No - obstante, en incineradores de este tipo actualmente en operación, se / registra una concentración de partículas un poco alta dentro de un - radio de 61 m., pero fuera de este, la concentración de partículas-- suspendidas en el aire disminuye a los niveles aceptables, por las - normas de calidad del aire vigentes en los Estados Unidos (27) • . \ La inversión inicial requerida para este proceso es comparati varnente baja, con un valor promedio de $ 800,000 pesos para una uní- 29 1 ¿(}------- de la combustión (SO, 51). Las partes principales del sistema es .un compresor, una cámara. de combustión, un sistema de separación de partículas y la turbina accionada por los gases de combustión, el gas todavía ca-- li_ente se pasa por un interca_mbiador para producir vapor que a su vez producirá electricidad. El sistema se encuentra a altas pre-- siones (7-12 atmósferas) • La turbina de gas genera suficiente ene_!: gía : ~ara mant~ner el proceso, pero no obstante se pueden ver v:arios puntos donde hay problemas potencialmente importantes. Uno de es-- tos problemas és la operación de colectores electrostáticos a 800ºC que seguramente resultaría muy problemática (1). Debido a que ac-- tualmente es impqsible que la producción de cenizas llegue a cero, se puede asegurar que los costos de mantenimiento por la erosión de las hojas de la turbina será_n considerables. Deben también tomarse medidas contra las posibles fugás de aire del sistema, ya que con - una fuga mínima se perdería casi toda la capacidad del sistema. Comúnmente la elección de un sistema de incineración es de- terminado por la dificultad de reali·zar un relleno sanitario, el -- cu'al'' es ún. método más barato y más fácilmente de realizar técnica-- mente hablando. No· obstante, este tipo de incineración presenta v~ Yias ventajas, entre las que se pueden mencionar las siguientes: (52) l. L~ - reducción de volumen obtenida .oscila entre 50 y 80 %, con lo / que el producto .de la incine~ación representa . una cantidad me-- nor de material que se necesite dispoher por l!ledio. de un . relle- 37 no sanitario. 2. Un diseño adecuado permite que la operación se ajuste a variaciQ nes estacionales o diarias en la composición o el volumen de la basura producida por la comunidad. 3. Existen ya los dispositivos lo suficientemente efi~aces como pa- ra reducir las emisiones indeseables del incinerador a los lími- tes establecidos. 4. Los costos de operación se pueden abatir significativamente al aprovechar la energía desprendida en el proceso de combustión y con el uso de los residuos del incinerador. 5. La operación no es afectada en grado alguno por las variaciones del clima. 6. Las plantas incineradoras pueden localizarse en sitios clave, -- disminuyendo así los costos de transportación de las basuras mu- nicipales. Las desventajas principales de este método son las siguien-- tes: l. El capital inicial necesario, es grande. 2. Los compuestos que tienen nitrógeno y/o azufre por la combustión producen los óxidos correspondientes, los cuales son gases cont~ minantes. También puede haber entre las emisiones gaseosas hi-- drocarburos clorados, que además de ser sumamente contaminantes corroen la estructura interna del incinerador. Sin embargo, es- te tipo de problemas se puede presentar más frecuentemente con - basuras industriales que con basuras urbanas. 38 3. Los costos del equipo de control de emisiones contaminantes son m:uy al tos. , 4. Los costos de .mantenimiento son altos, teniéndose ·frecuerites suspensiones en la operaci6n. causadas por el mantenimiento debi do a . la ·operación· con temperaturas excesivas· y la presencia de-· ·gases corrosivos·. 5. La combusti6n es generalmente incompleta, del)·ido· a -1 ·gran exceso de aire llecesario para c ' omple ' tarla~ La suma.· de . los costos ariteri'o:tmente mencionados hacen qile el costo de disposici6n por tonelá'da cie·: ba:srlra sea e!l.eV'ildo,·· mucho -·ma-- ydr que para la mayoría · d~ los métodos , que se pÜeden empléar·; ., En Europa este es un método ampliamente usado, prihcipa'lme!!_ te en Alemania, Francia, Inglaterra·, Holanda é Italia; En los ' Est~ dos Unidos se encuentran en operaci6n airededor de 300 incinerado-- res municipales de muy diferentes capacidades, la mayoría de los cuales trabajan de una manera deficiente, por lo que este método es poco aceptado. El mayor problema presente en un proceso de incineraci6n es la presencia de contaminantes en las emisiones gaseosas ( s.3) , no obstante se tienen estudios que asegu~an todo lo contrario. En --- 1969 se hizo un estudio en , los Estados Unidos sobre la operaci6n ~e incineradores . municipales, se registr6 que las emisiones gaseosas - constan en un 99% de bi6xido._de carbono, oxígeno, nitr6geno y vapor de agua. Dentro delos contaminantes presentes, io.e encontraron los siguientes, reportados como kilogramos producidos por cada tonelada A aire B basura municipal AL almacenamiento CO sistema de compresoras 39 TC tolva de descarga al horno ELEMENTOS ESTRUCTURALMENTE UNIDOS S secado P parrillas c 1 cámara primaria C 2 cámara secunadaria LG sistema de limpieza de los efluentes gaseosos CH chimenea AR almacén de residuos V vapor Fig I- 2 Diagrama de flujo para la incineraci6n de basuras municipales en hornos convencionales. GJ 1 40 de basura incinerada ( 54). Emisiones Gaseosas: Aldehidos Oxides de azufre Hidrocarburos (expre- sados como metano) Acidos Orgánicos Monóxido de carbono Oxido de nitrógeno Amoniaco -4 l.07xl0 3.62xl0-l 2.3xlo-1 1.22 De lo anterior se desprende que estas emisiones no infriQ gían los reglamentos existentes en los Estados Unidos para conta- minantes gaseosos. Incineración Conjunta de Basuras Sólidas y Lodos de Aguas Negras Existen varias tecnologías para llevar a cabo este tipo de incineración. Una de ellas implica el uso de un horno de parri--- llas muy parecido al usado en los incineradores convencionales an- ' teriormente descritos; la única diferencia estriba en que las pa-- rrillas donde son alimentados los lodos, se encuentran en la parte siperior de la cámara de combustión primaria, situados en el cami- no por donde salen del horno los gases de combustión producidos en la parrilla inferior. De esta manera, los gases de combustión lo- gran el secado y la ignición de los lodos en la parrilla superior, los lodos posteriormente caen a la parrilla inferior completando - su combustión con las basuras sólidas que se alimentan directamen- te a dicha parril ~ a (5 5). Existe también la posibilidad de alimeQ tar a una sola parrill a la mezcla de basuras y lodos (56). Otra tecnología empleada en la incineración conjunta de r~ 41 siduos sólidos y lodos de aguas neqras, hace uso de un horno de -- vórtice (un horno cilíndrico con fuego tangencial). 3e alimenta - una ~ezcla de basura molida y lodos de aguas negras junto con gas o aceite combustible y el aire primario de combustión, todo esto - j~nto y por medio de un tune! de ignición colocado tangencialmente al horno. El encendido tangencial crea un vórtice de gas caliente de combustión y de aire primario que tienden a ascender a través - del horno cilíndrico de combustión. 3n partes más altas del hor .10 cilíndrico se introduce por cond"..lctos tange:1cia 1.es, aire secunda-- rio precalentado a altas velocidades, con lo que logra mantenerse- el vórtice de los gases que van ascendiendo a lo largo del horno - ( 57). Con este s istema se reducen los tiempos de residencia nece- sarios y el exceso de aire usualmente necesitado en la incinera--- ción convencional, reduciéndose así apreciablemente las emisiones de contaminantes; y dado que la liberación de calor es muy alta la generación de vapor resulta más económica. Pero por las mismas ca racterísticas de operación, los problemas con las partes refracta- rias pueden ser mayores. Por último, existe un tercer proceso para realizar este -- tratamiento, es el denominado de oxidación húmeda, aquí a diferen- cia de la incineración no se tiene una flama y la temperatura de - operación es baja; este es un método muy usado en los Estados Uni- dos para el tratamiento de los lodos de aguas negras. Este método se basa en que cualquier substancia combustible puede ser oxidada en presencia de agua a temperaturas entre 150 y 400ºC y presiones Fig I-.; 42 Diagrama de flujo para e l procesamiento de basuras orgánicas por medio de oxidaci6n húmeda. .. t 43 ACOTACIONES M molino A tolva de almacenamiento y de aliment aci ón de basura molida TL tanque de almacenamiento de lodos de aguas negras TM tanque de mezclado B bomba I Intercambiadores R reactor con calentamiento directo S separador TA tanque de almacenamiento de líquidos CO compresor QC caldera c ciclón T tanque de almacenamiento de lodos producidos en el proceso. Q quemadores TC tanque de almacenamiento de combustibles BS basura ya seleccionada CH chimenea E agua AA aire ambiente 44 entre -10' y 201l atmós-feras . (58}. Ya en operación, los valores de- la temperatura y la presión se fijan entre 150 a 200 4 C para la - temperatura y de 42 atmósferas para la presión, dependiendo am-- bas variables tanto del tama~o de la planta como del tiempo de - reacción y de la concentración del material oxidable. A causa - de la presencia de agua no se producen emisiones de partículas - y por otro lado, dado que las temperaturas de operación son bas- tante bajas, no es posible la formación de óxidos de azufre o ni trógeno (gases altamente contaminantes) • Los principales produ~ tos son bióxido y monóxido de carbono, una mezcla de ácidos org~ nicos y lodos. El proceso consiste en el bombeo de una suspen-- si6n de basura molida, lodos de aguas negras, agua y aire a el - reactor, pasando previamente por un intercambiador por donde pa- san a contracorriente los productos de, oxidación que salen del - reactor. Posteriormente, los productos de reacción son separa-- dos y los gases producidos son pasados por un quemador para pre- venir los malos olores. Incineración en Lecho Fluidizado Este es un sistema muy usado en Europa para la incinera-- ci6n de sólidos combustibles; en los Estados Unidos se le utili- za principalmente en la incineración de los lodos producto del - tra_tamiento de las aguas negras ( 59) , y aunque no tan ampliamen- te, también se le emplea para la incineración de basuras de refi nerías y de desechos nucleares. Solo hasta últimas fechas se ha puesto atención en este método para la incineración de los dese- / 45 chos urbanos (60, úl, 62). Como su nombre lo dice la combustión se realiza en un rea~ tor de lecho fluidizado, el lecho está constituido por partículas- de arena que actúan como a gentes transmisores de calor, y por esto mismo se tiene limitado su rango de operación (63). La temperatu- ra cel lecho debe mantenerse inferior a llOOºC para no aproximarse al punto de ablandamiento del mismo. E flujo gaseoso se debe man tener entre la velocidad terminal de fluidización del lecho y la velocidad mínima de fluidización (64); estas velocidades y la tran~ ferencia de calor a las superficies de enfriamiento son función -- del tamaño de partícula y de la velocidad de elutriación de los - sólidos combustibles del lecho. El material combustible debe reducirse de tamaño lo más uniformemente posible para lograr una combustión óptima. Ya en operación, la agitación del lecho debe ser violenta para conseguir que las partículas grandes, se mantengan suspendidas el tiempo su- ficiente en el lecho para ser quemadas; con ello también se tiende a mantener una temperatura constante en el lecho, ya que las par-- tículas actúan como un tangue de reserva de calor que se encuentra en movimiento continuo por todo el lecho (57). El coeficiente de transferencia de calor entre las partículas de arena y las de bas~ ra es de un orden de magnitud mayor que el correspondiente a la -- transferencia de calor entre el gas y las partículas de basura (57). En el lecho de combustión, las partículas recién llegadas - reciben radiación del mismo, siendo la transferencia de calor muy 46 rápida por lo que la partícula alcanza fácilmente su temperatura de ignición. Después de iniciada la combustión el calor producido es transferido rápidamente al lecho de combustión, a · causa del mÓvi--- miento violento del gas y de las partícuiás; · lÓ anterior facilita - también uh contacto excelente entre l a .partícula en combustión y el oxígeno del aire, con lo que el exces~ de aire necesario disminuye- drástlcamente respecto a otros métodos de incineración. Ló anteriormente mencionado nos lleva a una reducción subs- tancial en el tamaño y costo del equipo de manejo y limpieza de --- efluentes gaseosos . Con respecto a ·1a limpieza de los gases , con-- tribuye de una manera positiva el que los productos de destilación de la basura, sean consumidos en el mismo lecho antes de que pue--- dan abandonarlo, disminuyendo entonces la cantidad de hidrocarburos no ·quemados que se encuentran en los gases de salida. Se tienen varios factores que contribuyen a que este siste- ma posea una inversión baja. Uno muy i mportante es la temperatura de operación qu'e se· mantiene relativamente baja y con muy pocas fluctuaciones, por· lo qu·e los materiales de construcción son más b~ ratos. ·atro · factor importante en la economía del proceso es el al- to ' valor del ,desprendimiento de calor por unidad de · volumen y tiem- po que. nS "l:levan a .un diseño compacto. ·Un horno de lecho fluidizado operando á ura temperatura cons- tante de· 76Q'OC., · puede ceder entre 50 a 80% de la ·energía de.sprendi- da en el lecho ·para producir vapor. La producción de vapor es real_ mente una necefiidad económica ,._ya que con ello se reduce aún más el 47 AA col I3 RC E TG • DR Fig I-4 Diagrama de flujo para la incineraci6n de basuras urbanas en reactor de lecho fluidizado. ACOTACIONES M molino S secador CO compresora 48 T tanque de combustible . 1 H horno y cámara de mezclado es ciclón TA tolva de almacenamiento y alimentación SI sistema de alimentacion de basura al reactor de combustión RC reactor de rcombustión DA depósito de arena TG transportador de gusano con enfriamiento a contracorriente e cribado CF cenizas finas A arena AG aglomerados DR depósito de residuos I intercambiador L equipo de limpieza de los efluentes gaseosos AA aire ambiente BS basura ya seleccionada AE agua de enfriamient o CH chimenea 49 equipo de manejo de gases, dado que no se necesita de un exceso de aire para mantener el lecho a la temperatura de operación que dis- minuye las restricciones en cuanto a los materiales de constru---- cci6n, aumenta la velocidad volumétrica de desprendimiento de ca-- lor y aumenta la eficiencia de los equipos de limpieza de los --- efluentes gaseosos. Dependiendo del valor calorífico de la basura a procesar -- (que a su vez está principalmente en funci6n del contenido de hum~ dad y composici6n de la basura), se puede precisar el empleo de -- combustible auxiliar; con este fin se pueden mezclar desechos de - carb6n con la basura, o bien la inyección de aceite combustible al lecho. Utilizaci6n de los Residuos de Incineradores En este terreno, la experiencia práctica es nula a excep--- ci6n de una planta incineradora en la ciudad de Berlín (1), por e~ to la 'mayor parte de la discusi6n, se basa de la utilizaci6n de los residuos producidos en hornos donde se quema carb6n, con el fin de generar energía eléctrica. El principal factor que ha ocasionado que la reutilización de las cenizas de incineraci6n sea limitada, es la variación tan - amplia en sus propiedades. Los tamafios promedio de las cenizas o~ cilan entre 1 a 80 micras, presentándose también una amplia gama - de formas, de densidades, de colores y propiedades químicas de las partículas. La composici6n promedio química promedio de las ceni- zas de incineraci6n, es: Constituyente Silica (Si02) Alumina (Al 2o3 ) . ':i.JI .' Oxido férrico(Fe203) .Oxido de calcio(CaO) . Oxido de Magnesiq(MgO) Trióxido de Azufre(S03) Material no quemado 50 % en peso 34 - 49 17 - 31 6 - 26 1 - 10 0.5 - 2 0.2 - 4 l. 5 - 2 El uso más extendido de estas cenizas ha sido coma aditivo en el concreto. Al mezclarlas con el concreto, las cenizas dos - propósitos principales; uno es como relleno para balancear la di~ tribución de tamaño de partículas en el agregado, el otro consis- te en .que reacciona químicamente eón la cal fo.rmándose un mat.e- -:- - rial adhesivo que .. reforza al concreto, Todavía no han sido bien estudiados los mecania'!los por los cuales la ceniza altera las propiedades del concreto, por esto además de otros factores de ti po económico .n d'iarus; 1 , 150 ·!e ,a!n 1,313.5 JO. o])]. 1,500.6 :m, 72 5 1,714.8 4'3l,.120 1,966 49',.295 2.2<10.7 56,.lb8 2 , 562.2 64,4'1'1 2 ,330.5 7J, 75/ 3 , 3 :. 2 . ó 84,396 3 ,83'i . :1 96, 593 4, 390 . 6 110,578 5 . 0 26. :S 1 26,616 5,766.3 l. 45,010 ó , 59.:_ _4 166,113 7,550.b 190,328 8 ,6 51 . J Sobre la variación mensu~l de afluencia turia~~c~ poclenos de- cir que es casi constante seg6n se ve ~n l~ gr4fica llI-3. ~ del total :le afluen-- :ia turísti :a anual 20% GRAFICA II-3. 10% 1--~-.---1 E F M A AFLU€NCIA TUQlSTlCA ~E'NSUllL (1 04) t L M J J A s o N No.Turistas X lQ-5 7 6 5. 4 3 2 1 D 95 7. Actividad Económica La población económicamente activa representa el 27% de la PQ blación. En 1970 el desempleo era de 2.8% y suponiendo que la acti- vidad de la población va a umentar en la misma proporción, tendríamos para los siguientes años: II-4. PROYECCION DE ACTIVIDAD ECONOMICA AÑOS 1970 1975 1980 1985 % Industrias Extractivas 159 203 319 551 0.091 Industria de la Trans- formación 5293 7648 12040 20756 3.2 Contrucción 3935 5685 8950 15429 2.2 Energía eléctrica 234 332 532 9LB 0.134 Comercio 6886 9950 15663, 27001 3.9 Servicios 18832 27210 42835 73840 1.0.0 Gobierno 2061 2978 468'8 8082 1.2 Transportes 2483 3587 5647 9735 I.4 Insuficientemente Esp~ cificados 4263 6159 9690 16715 2.4 Agric. Ganad. y Silv. 2700 3925 6180 10653 1.54 46848 67088 1-0.6557 1.83682 26 .065. 96 III. GENERACION, COMPOSICION, RECOLECCION Y DISPOSICION ACTUAL DE LAS BASURAS SOLIDAS EN ACAPULCO, GUERRERO La cantidad y composición de la basura depende de la activi dad humana de las áreas en que se genera. Por esto, nos hemos inte resada en la división de la actividad económica de la ciudad. En - varias de las áreas de hicieron estudios con detalle y en otras se tomaron datos conocidos de otros lugares (105) . Para estimar cuánta basura urbana y comercial se produce di~ riamente por persona, el procedimiento seguido se describe a conti- nuación. l. Se escogieron varias rutas representativas de las áreas con diferente actividad. 2. Se hicieron dos recorridos con el camión para obtener - información de los usuarios del servicio. a). ~uántas personas vivían o trabajaban en la casa; b) El tiempo que tenían almacenada la basura . Los resultados aparecen en la Tabla III-1. TABLA III-1. BASURA URBANA Y COMERCIAL PRODUCIDA DIARIAMENTE Peso de la A rea o # p ersonas-día Kg: Camión basura Kg. servicio recolectadas persona/ día 4 2554 urbano 3320 0.77 11 2944 urbano 3096 0.95 11 1307 comercial 612 0.468 Para detérminar la composición de la basura, la separamos di- 97 rectamente de los camiones recolectores en el basurero municipal. (Apéndice B). Los resultados obtenidos aparecen en la Tabla 111- 2. Cabe hacer notar aquí, que se pepenaron previamente en el camión 526 Kg de papel y 95 Kg de cartón que representan el 12.6 y 2.3 % respectivamente del peso total que cargaba el camión; --- 4162 Kg. Los valores que anotamos en la tabla tienen ya conside- rado este hecho. TABLA Ill-2. COMPOSlClON DE LA BASURA Kg. % METAL 3.0 3.61 Material orgánico 34.6 41.6 trapo 2.5 3.02 plástico 2.0 2.41 vidrio 9 10.85 hueso 2.5 3.02 madera 0.75 0.905 tierra 1.0 1.3 piedra 3.75 4.52 papel 10.4 12.55 cartón 1.87 2.25 desperdicio papel 11 13.25 81.27 Kg. 100. % Para el análisis químico, ver el Apéndice 3. Basura comercial. ·La velocidad de generación de basura en las zonas comerciales depende de la cantidad y del material vendi- do, del número de empleados, del área disponible, etc. Nosotros - no hicimos esas mediciones, nos encargamos únicamente de hacer las mediciones al camión encargado de recolectar el área comercial. Basura de oficinas de gobierno. La basura generada per c! pita en el gobierno se supone similar en composición y cantidad a 98 la comercial debido a que se supone que el empleado gubernamental y el derechohabiente generan la misma basura que un empleado comer--- cial y un cliente (105) • Basura de los Servicios. La cantidad de desperdicios gener~ dos por los empleados de servicios se pueden considerar iguales a - los comerciales. Basura del personal de la Industria de la construcción. Se reporta 1.5 Kg/hombre diario (105) ya que ellos cocinan en el lugar de trabajo. Basura de Industrias extractivas, transformación y energía eléctrica. Se puede considerar que se genera aproximadamente 0.5 Kg/hombre-día (105). Agricultura, Ganadería y Silvicultura. Esta basura no se r~ colecta por los camiones encargados, por lo que no se toma en cons_i deración. La actividad insuficientemente especificada es la que desa- rrolla la gente en las calles; los subempleados. La basura que ge- neran está incluida en la urbana. Hoteles. Para estimar la basura en los hoteles, se tom6 -- uno clasificado como A. (Los hoteles en Acapulco se dividen en las siguientes categorías: Lujo, AA, A, B, C). Se tom6 así debido a - 9ue esta categoría de hoteles representa el 30.8% del total de cua_E tos disponibles (102) y estos representan la mayoría ya que los B y e son el 7.8%, los L el 14.8%, los AA el 6.4 y otros no registrados el 30.2%. 99 Nosotros supusimos que la cantidad de basura que produce un turista es independiente de su posición económica para los niveles - de hoteles L, AA, A y B. El hotel estudiado cuenta con cincuenta cuartos. La basura - producida ese día fue de 24.05 Kg y habían setenta y un huéspedes. - Esto equivale a una generación de basura de 0.34 Kg diarios por per- sona. Se hizo una muestra en el restaurante del hotel y se observó que el 93% era orgánica y el resto papel. Ese día se registraron -- 60 personas a comer. Suponiendo que hubieran hecho las dos comidas en el hotel, calculamos así el total de basura producida por un tu-- rista. TABLA III-3. BASURA DEL RESTAURANTE Orgánicos 42.5 Kg Papel 3.45 48.5 Kg. basura generada en el restaurante por persona por día basura generada en los cuartos (desayuno incluido) 93 % 7 1.62 Kg 82.5 0.34 ~ 1.96 Kg 100.% Podemos considerar que independiente del lugar donde tome -- sus alimentos, el turista generará aproximadamente la misma cantidad de basura. En la siguiente tabla se muestra la composición de la basura tomada directamente de los cuartos del hotel. 100 TABLA III-3. COMPOSICION DE LA BASURA DE LOS CUARTOS DEL HOTEL FLAMINGOS Kg % Vidrio 11 46 Latas 2.5 10.45 Papel 5.5 22.9 Plástico 0.75 3 .13 Desp. comida 4.0 16.65 Trado 0.3 1.24 24.05 100 .37 Playas. Se receben apro:•imadamente 3500 Kg diarios, con la co~ posición indicada en la Tabla III-4. TABLA III-4. COMPOSICION DE BASURA EN PLAYA CALETA Kg % Vidrio 9 51.3 Metal 2.5 14 .3 Plástico 0.5 2.86 Desp. orgánico 3.5 20 Papel 2.0 11.45 17. 5 100 .11 Hospitales. En Acapulco existen 458 camas hospitalarias reparti das de la siguiente manera (102). IMSS 210 ISSSTE 20 Hospital General 120 Clínica de Marina 24 Clínicas Partucl- lares 84 458 101 Se ha e studiado en varios hospitales que se tiran 3 Kg aproximaci-n- te por enfermo. Como el número de camas es tan bajo en comparación - con la población de las camas, estas siempre están ocupadas. Nosotros suponemos que la relación cama/población permanece constante siempre - y que es 0.26% obtenido con los datos de 1970. Escuelas. En Acapulco hay 54,596 estudiantes aproximadamente y se presentc..n el 31% de la población. Suponiendo que esta relación se conservará constante hasta 1985 tendremos entonces 210,894. Mercado. Aquí se recogen diariamente 5,500 Kg, consistente en - su mayoría de desechos orgánicos. Con los datos anteriores podemos hacer un pronóstico aproximado-- de la cantidad de basura que se generará en los próximos años con el - objeto de proyectar una planta que trate la basura durante los próxi-- mos 12 años. TABLA III-5. GENERACION DE BASURA ESPERADA DIARIAMENTE POR ACTIVIDAD ECONOMICA Tipo de basura 1970 1975 1985 Industrias extractivas 80 Kg 101 Kg 276 Industria de transformación 2646 3824 10378 Industria de construcción 5902 8528 23147 Energía eléctrica 117 169 459 Comercio 3223 4656 12636 Servicios 8813 12734 34557 Gobierno 965 1393 3782 Turismo 58623 110796 322062 Playas 3500 5386 14369 Hospitales 1374 2031 5310 .Escuelas 12011 17097 46396 Mercado 5500 8416 22451 Urbana 160221 252336 626259 262975 Kg 427467 Kg 1122055 Kg Kg 102 Podemos concluir que Acapulco presenta una particularidad en -- cuando a la generación de basura, ya que 12.3 % es proveniente de - ho teles y restaurantes, y de esta el 82.5 % son residuos orgánicos no contaminados por metales pesados. También la basura de mercado, que representa el 0.025% tiene las mismas características. O sea que el 10.3 % de la basura del puerto es ideal para los procesos de degrad~ ción química y bioquímica. Existe otra ventaja; esta basura es reco- lectada independientemente de la basura urbana ya que hay un camión - que recoge la basura del mercado exclusivamente y otros las de los ho teles. Esta manera evita que esa basura se contamine y llegue más r.§. pidamente al sitio de disposición final. Adelantando un poco las conclusiones, se puede decir que para -- proponer cualquier método de disposición de residuos sólidos se de--- ben haper muestreos sistemáticos de la basura generada en las difereg tes áreas de -actividad económica. La objeción a los datos presentada en este capítulo consiste --- principalmente en haber faltado a lo anterior, ya que en este caso -- sólo se tomó una muestra en cada área. En vista de que los dos camiones escogidos realizan recorridos - diferentes y que además cada uno de ellos recolecta basura en diver-- sos puntos representativos de las diversas áreas de actividad previa- mente descritas; es válido suponer que al muestrear y analizar la ba- sura contenida en estos dos camiones se determinará la comparación r~ presentativa de la basura municipal del puerto de Acapulco (Tabla III-2) • 103 Recolección actual de las basuras en Acapulco. (106) Actualmente se encuentran implementadas veintitrés unidades de reco- l e cción con lo que se cubren aproximadame nte las necesidades de un - 85% de l a pobl ac ión (Ve r Tabl a III-6). El reso no se ha atendido de bido a tre s razone s: a). Falta de pavimetación b) Topografía de l terre no Existe n otros s e rvicios que cubren la basura del mercado, ya -- me ncionada, la de las peatones, la del producto de barrido de calles, la de l a limpie za de lotes baldíos, tiraderos dentro de la zona urba- na y parque s. El equipo humano está constituido por 320 trabajadores, entre - choferes, operadores, macheteros, barredores, personal administrati- va y de talleres. El equipo me cánico consta de las unidades enuncialas en la Tabla III-6. Por cerca de veinticinco años, las basuras recoléctadas en el - puerto de Acapulco han sido despositadas en unos terrenos que actual mente se localizan en la nueva ·colonia Lázaro cárdenas y que perte-- necen al Ejido de Las Cruces. Aunque nadie reclamaba este lugar, h~ ce l.i.nos meses las autoridades ejidales, queriendo rescatar el tirad~ ro han levantado\protestas al Ayuntamiento y otras autoridades para que no se siga llevando la basura a ese lugar. Hasta el momento, no se ha dispuesto otro lugar para depositar o disponer de esos desechos. Además del problema legal que representa el actual sistema, de - disposición de las basuras, surge un problema social, que considera- 104 rnos es el rn'ás importante. Cientos de familias viven directamente de lo que pepenan de la basura; viviendo así e n condiciones infrahuma-- nas, víctimas de un sistema de consumo que justifica la pepena como un medio normal de subsistencia. La gente que vive ahí, tiene que enfrentarse todos los días ~ : el aire que respiran. Corno la basur a es quemada en e l t iradoero, el aire resulta irrespiraole ya que además de s er un humo denso - cargado de óxidos de nitró~eno, de azufre y decarbono contiene -- gran cantidad de microorganismos que llegan con e l polvo , e n for- ma de cél4las vegetativas secas y esporas; que sus alimentos sean generalmente cocinados con basura corno corn bustible; una asepsia total; no poder disfrutar deun ambiente agradable corno derecho inmutable. Legalmente, se está contraviniendo a los artículos 4, 10 y 11 - de la Ley Federal p a ra Prevenir y Controlar l a Contaminación Ambi e n- tal. Además que específicamente s e falta al artículo 6 del Re g lame~ to para la Prevención y Control de la Cont aminación Atmosférica ori- ginada por la emisión de Humos y Polvos. Cabe hacer mención especial desde el punto de vista econórnico,- que el Ayuntamiento hace una fuerte erogación para ~l mantenimiento del equipo de recolección por la lejanía y dificultad en el acceso - principalmente del tramo de brecha comprendido entre la Carretera -- Méxic~-Acapulco y el propio tiradero. Este problema se aumenta du-- rante la época de lluvias en el que prácticamente se hace imposible el acceso debido al costo · del transporte dé Ia basura. :. .. 105 TABLA III-6. UNIDADES DE RECOLECCION DE BASURA EN ACAPULCO. ( 106) UNIDAD Máquina Barredora Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Camión Tractor Camioneta Camioneta Jeep # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 MODELO 1967 1966 1965 1965 1965 1965 1965 1965 1965 1969 1969 1969 1969 1969 1969 1964 1964 1964 1953 lq63 1962 1958 1964 1969 1969 1968 1960 Tractor 35 D6 Camión 42 1970 Camión 43 1970 Jeep S/N 1968 Barredora chica 1969 Camión Plan Acapulco SePaNal Camión Plan Acapulco SePaNal TIPO Jet-Vac barredora cilindro estacas redil las volteo volteo redil las tras cavo redilas panel abierto bulldozer volteo cerrado barredora cilindro cilindro ZONA O SERVICIO desazolve de drenaje barrido de calles col. Progreso Sur Niños Héroes y Hornos Insurgentes Col. Progreso Norte Col. Hogar Moderno Col. Costa Azul e Icacos Florida y Vista Alegre Carabalí y La Fábrica Zona Comercial Lerdo de Tejada y Quebr~ da hoteles Parazal y Petaquillas Flamingos Fraccionamiento Deporti- vo Tambaco, Comino, Guinea Barrenderos de calles Mozimba y Santa Cruz Inalámbrica y la Mira Tierra y Escombros de calle Emergencias La Laja, Garita y 20 Mercado Central Trabajo a Municipales Mercado Progreso supervisión compra refacciones terracerías medio rural tierra y escombros tierra y escombros taller mecánico Mercado Central Península de las Playas Frac. Hornitos 106 IV. ANALISIS PRELIMINAR Y SELECCION DE ALTERNATIVAS Dentro de las diversas tecnologías para el tratamiento de los - residuos sólidos municipales, se tienen dos aspectos que son inhereg tes a todas ellas. En todos los casos, es necesario que se efectúen las operaciones de separación y fragmentación; una excepción es el - caso de relleno sanitario donde no es aconsejable que se lleve a ca- bo la fragmentación, con el fin de disminuir los casos de operación. En el caso de nuestro país la separación se debe realizar manual mente, debido principalmente a · razones de tipo social, ya que de este modo se crea una buena fuente de trabajo para los actuales pepenado-- res, cuyas familias de esta forma son incorporadas a ' la seguridad so- cial. Por lo mismo, es necesario que la fragmentación se realice a ~ . continuación de la separación manual o pepena. Para hacer un balance de los beneficios económicos que reporta la pepena, es necesario saber los precios de venta de los materiales extraidos de la basura. Los datos posteriormente mencionados son vi- gentes para el mercado de la ciudad de México (107). en el caso de -- Acapulco es necesario considerar una disminución de los ingresos re-- portados por su venta, debido a los costos de transportación a la --- ciudad de México. Por eso mismo, un factor que puede tener una in--- fluencia favorable sobre los ingresos debidos a este concepto, es la localización de un mercado más cercano; esto requeriría una investi- gación de mercado más profunda, lo cual no está fuera de nuestro al-- e anee por el momento. 107 Cartón. La demanda de este material es muy alta en el área del Valle de México. Los compradores de este tipo de desperdicios se -- pueden localizar fácilmente. Los precios de compra fluctúan entre - 400 a 650 pesos la tonelada, lo cual depende de ·la calidad del mate- rial. Papel. La demanda depapel es grande, sobrepasando a la oferta sobre todo en el caso del papel periódico el que alcanza un precio - de 730 pesos la tonelada. Por otro lado, el papel de escribir o de envoltura que no se encuentre muy dafiado es comprado a 250 o 300 pe- sos por tonelada. Trapo. Los principales consumidores de este desperdicio son -- los fabricantes de colchones y de estopa, variando su precio de 400 a 450 pesos la tonelada. Vidrio. Sus precios de venta van de 160 a 200 pesos la tonela- da. Los consumidores más importantes son las fábricas de vidrio y las embotelladoras de bebidas gaseosas, estas últimas solo compran - envases en buen estado de sus respectivos productos. Lámina. Su demanda es considerable y no existe ningún problema para su venta. Los precios de venta oscilan entre 380 y 420 pesos - por tonelada. Hueso. Este subproducto es generalmente vendido a las fábricas de gelatinas y pegamentos. Es comprado a precios que oscilan entre 280 y 380 pesos por tonelada. Plástico. Los principales compradores son fábricas pequeBas de plásticos. Su venta se realiza a precios que fluctúan entre 1200 y 1500 pesos la tonelada, pero el material debe ser de buena calidad - 108 (debe estar libre de contaminantes) aunque puede ser mezcla de va-- rios colores. Debiendo de preferencia ser material plástico de una sola clase o tipo (polietileno, poliestireno, polipropileno, etc.). Tomando en cuenta la composición registrada en la basura de Acapulco, los ingresos reportados por la venta de los productos de la pepena, serían considerando 100 toneladas de basura como base y una eficiencia de 100% en la separación: Cantidad Precio Unitario rngresos Producto (toneladas) (pesos/ tonelada) (pesos/ 100 tonsJ Cartón 2.25 400 900 Papel 12.55 300 3765 Trapo 3.02 400 1208 Vidrio 10 .85 160 1736 Metal 3.61 380 1731 Hueso 3.02 280 845 Plástico 2.41 1000 2410 37. 71 12235 Tiradero a Cielo Abierto Como se expresó anteriormente , esta es la peor solución que pu~ de dársele al problema de los desechos sólidos municipales, tanto en los efectos que causa sobre la naturaleza como los que origina SQ bre la salud pública y en especial sobre la de las personas que . vi-- ven y trabajan en el tiradero. Con las caracterí sticas de Acapulco (humedad, precipitaciones y temperatura), el número de microorganismos patógenos presente s en el tiradero es elevado. El tipo de vientos dominante s en el lugar don- ~e se encuentra el tiradero (la ladera inte rna de la formación roco- sa que rodea a Acapulco, formando un pequeño valle h.acia tierra -- 109 adentro y aislado de los vientos marinos), ocasiona que los humos producidos por la autocombustión de la basura, se encuentren cons- tantemente sobre las viviendas de los pepenadores y de los vecinos del lugar; lo anterior puede ocasionar un aumento de la frecuencia e n las enfermedades de las vías respiratorias y de todo tipo de e~ fermedades infecciosas, haciendo inhumanas las condiciones de vida presentes en el lugar. RELLENO SANITARIO ,El relleno sanitario en Acapulco ya está propuesto por el Ayu~ damiento de la ciudad y se cuentan con 4 lugares: en e l actual tir~ dero en el camino al Chorro, en la colonia Progreso, en la zona de Mozimba (barranco próximo a la costa) y en Pié de la Cuesta. Presenta una ventaja económica ya que su costo de operación s~ ría muy bajo, y a que según e stimación del Servicio de Salud Pública de los E.U.A. (107), los costos para Acapulco en 1975, cuando se -- e spera que se generen 430 toneladas diarias, sería de $ 16.00 por tone lada. Cabe hacer la aclaración que este costo tan bajo no supQ ne una separación de los materiales reutilizables. Suponer que en México podríamos prescindir de esta operación es utópico ya que ade más de perder la creación de fuentes de trabajo, no aportamos nin-- gún beneficio a las familias que actualmente viven de esto. Un r e lleno sanitario en Acapulco supondría separar la basura - manualmente y a unque esto implicaría un mayor costo de operación, - se r eali zaría la venta de un producto. Debido a l aumento de población que puede tener Acapulco en cual 110 quier momento, el relleno sanitario puede recibir muy bien el --- aumento correspondiente en la cantidad de basura, sin aumentar -- apreciablemente los costos de óperación. Se debe realizar el relleno en la superficie gracias al terr~ no accidentado de estos lugares empleando el equipo del renglón 2 de la Tabla I-1; aunque habría que hacer un estudio de la tierra - como material de relleno. Las condiciones climatológicas hacen difícil el relleno sani- tario, ya que la temperatura biente y humedad relativa del aire I aceleran la degradación con la formación de metano y amoniaco. El régimen de lluvia traería corno consecuencia arrastres y filtracio- nes con la posible contaminación de mantos freáticos. Los lugares ya propuestos para el relleno sanitario se deben estudiar a conciencia para determinar la permeabilidad del suelo, la existencia de mantos freáticos cercanos, que no esté situado en un lugar bajo a donde lleguen las aguas y que por lo tanto lo man- tengan lodoso, la distancia a los vecinos, para que no sean moles- tados por los olores y gases. Otro inconveniente grave que se tiene es la sismología propia del área. Con las aceleraciones que tienen los movimientos telúri cos, podría causar un reacornodo del relleno y destruir y dejar al descubierto celdas que no estén asentadas. Disposición Marina En principio, este método es barato en su operación lo que -- puede hacerlo apropiado a las condiciones de Acapulco. El alto con 111 tenido demateria orgánica biodegradable en la basura de Acapulco, nos hace pensar en este método como un abono marino; esto permiti- ría también el desarrollo de la industria pesqu~ra en el lugar, lo que permitiría disminuir la dependencia absoluta de la economía del lugar sobre el turismo. Pero para tomar una decisión a este nivel, · es necesario un e~ tudio detallado de la ecología y orografía marinas en las regiones cercanas al lugar, par:a encontrar el lugar con las condiciones apropiadas, si es que lo hay. El estudio debe ser profundo ya que las repercusiones sobre la vida marina pueden ser desastrosas. Por otro lado es también de tomar en cuenta, los efectos que este métQ do podría causar sobre la economía turística. Compactación Este es un método poco recomendable ya que no obstante poco - capital es requerido en comparación con otros procesos, las fuen-- tes de trabajo creadas son muy pocas, además de que no proporciona ningún beneficio monetario al municipio. Por otro lado, en este. proceso influye de manera negativa el alto contenido de humedad en la basura de Acapulco, lo que hace ne- cesario realizar una operación de secado, como primer paso de el -- método de compactación. Lo anterior aumentaría considerablemente los costos de operación de este proceso. Incineración en Pozo Abierto Este método posee varias características que lo hacen una so-- lución viable, para un lugar donde no se pretenda gastar mucho din~ 112 nero en la disposición de basuras, y este es el caso de Acapulco. Los principales factores favorables son su fácil realización téc- nica y los valores bujos en su inversión inicial y costos de ope- ración. Pero por otro lado, el régimen pluvial y las condiciones de humedad en Acapulco, son muy desfavorables para la operación - de este proceso; el alto régimen de lluvia puede ocasionar frecue~ tes altos en la operación y/o una combustión muy mala, esto último puede ser también causado por el alto contenido de humedad en las basuras del lugar. El único beneficio obtenido por este método en caso de ser -- implementado en Acapulco, sería la eliminación de las basuras muni cipales ya que como anteriormente se mencionó, la inversión es no redituable. Por otro lado, este método representa una escasa fue~ te de trabajo, ya que por cada 100 toneladas de basura incineradas diariamente en 2 pozos, se necesitan 3 ó 4 personas para su proce- samiento por esta tecnología, mientras que la inversión necesaria sería de 1.5 millones de pesGs. Incineración en Hornos convencionales El procesamiento de las basuras urbanas en Acapulco por e s ta tecnología presenta como única ventaja, que su operación es inde-- pendiente de las condicione s climáticas existentes, que en otro s - métodos es un factor determinante. El principal probl ema para re~ lizar este tipo de incineración es la alta inversión inicial nece- saria, que muy difícilmente estaría el municipio dispuesto a dese~ bolsar. Por otro lado, es necesario tomar en cuenta el alto conte- 113 nido de n urnedad en las basuras municipales, lo que podría originar dificultades en la operación y un aumento de los costos de opera-- ción. Por otro lado, los costos de op~ración pueden disminuir con - la producción de e nergía, pero en este caso no existe un buen mer- cado para e l vapor o la ene r g ía eléctrica producidos con la incin~ ración, debido a l a cerc anía de grandes centrales hidroeléctricas y a la nula industrialización existente en el lugar. Incineración Conjunta de Basuras Sólidas y Lodos de Aguas Negras Para realizar este tipo de incineración se necesita que e xi~ ta una planta para el tratamiento de Aguas Negras, de la cual se - obtendría corno producto los llamados lodos de aguas negras. Actual mente las aguas negras del puerto de Acapulco están siendo descar- gadas a la bahía, con la consiguie nte a lte ración de su ecología. Este tipo de incineración presenta los mismos inconvenientes que e l proceso anterior, cuando se realiza e n hornos convencional~s. El uso de hornos de vórtice produce una incineración muy e ficiente pero presenta grandes dificultades técnicas, además de que los cos- tos de operación no podrían ser disminuidos con la p roducción de -- energía (lo cual es la ventaja principal de este método), por los - motivos anterior mente mencionados. La t e cnología más apropiada pa- ra realizar la d isposició n conjunta de basuras urbanas y lodos de - aguas negras, en el caso de Acapulco, sería el método de oxidación húmeda, sobretodo por su e conomía, su fácil realización técnica y - el uso de los lodos producidos por el proceso corno rnejorador orgáni 114 co de los suelos. Incineración en Lecho Fludizado La influencia de las condiciones climáticas del lugar sobre - el proceso son mínimas; aunque podría pensarse que el alto conteni do de humedad en la basura de Acapulco puede influir negativamente sobre esta operación, pero el secado de las basuras que antecede-- ría a su incineración, puederealizarse con la misma energía produ- cida por la incineración. Técnica y económicamente este es el mejor proceso de inciner~ ción. pero de igual manera que los otros métodos de incineración. nosería aconsejable operar únicamente este proceso para- el trata-- miento de las basuras Urbanas en Acapulco. Pero sin duda este pr2_ ceso de incineración debe acoplarse a otros procesos para el trata- miento de las basuras en Acapulco, con el fin dehacer flexible la - operación y de obtener parte de la energía que consume el proceso, del proceso de incineración. COMPQSTACIQli Los terrenos áridos y con mucho sol están casi privados de hu- mus y al adicionar materia orgánica ésta se oxida rápidamente. por v lo que se hace necesario agregarla en forma regular. Las tierras- de Guerrero y Oaxaca en general poseen las características antes -- mencionadas por lo que el mercado es muy amplio. La relación carbono-nitrógeno en las basuras de Acapulco es - menor de 60, con lo que se favorece la composta Apéndice(E). 115 El contenido de humedad está entre 50% y 70%. Apéndice (C). Las condiciones pluviales desfavorecen este proceso y máxime si es realizado en pilas. Debido a esto se aconseja el uso de di- gestores pues la duración del proceso debe ser lo más corta posible. ya que se evita la acumulación de desperdicios y así la prolifera-- ción de insector y roedores. Existen varios sistemas que transforman la basura en veinti-- cuatro horas; uno de ellos, el Earp Thomas, permite además contro- lar la digestión mediante la utilización de correctores de pH, la innoculación de microorganismos útiles al suelo para repoblar su - flora. Estos elementos hacen posible la fabricación de compost -- dentro de normas de control y permite gran variedad de presentaciQ nes. También permite localizar la planta cerca de la zona urbana con lo que se reducen apreciablemente los costos de transportación de basura. El digestor Earp Thomas consta de un cilindro de concreto ar- mado con ocho divisiones horizontales interiores. En el centro -- tiene una flecha tubular de 40 cm de diámetro soportada en la p~ te inferior por un valero especial y movida por un motoreductor - que le permite dar una revolución cada seis minutos. En cada uno de los pisos y conectados a la flecha central hay una barra hori- zontal hay una barra horizontal de fierro sobre la cual están su- jetos unos arados fabricados con los pisos nones, el material se mueve de la periferia al centro y en los pares del centro a la pe- riferia. Tiene casa piso una ventana de observación y un control 116 de temperaturas, así como una ventanilla de inoculantes o de mues- treo. Cuenta también con una ventanilla para entrada de aire y un dueto para expulsión de gases. PIROLISIS Una de las ventajas de la pirólisis es la obtención de gas co~ bustible. Por cada Kg de basura se producen 237 g de gas con un PQ der calorífico de 3050 Kca/m3. Este valor, que difiere del poder - calorífico del gas natural (9360 Kcal/m3 a 15.6ºC .1 atmósfera), r~ presenta una considerable fuente de energía. Esta consideración resulta particularmente interesante en el - caso de Acapulco ·debido a la relativa escasez de gas natural, pues el gas combustible producido localmente por pirólisis tendría un - precio inferior. Comparando las tablas del Apéndice D y la III-2, se ve la dif~ rencia tan grande que existe en las composiciones de la basura de - Acapulco y las de Estados Unidos. Debido a esto, antes de iniciar la construcción de una planta de este tipo es indispensable iniciar un estudio exhaustivo a nivel de planta piloto, ya que los datos -- que de él se obtengan no pueden obtenerse a partir de los publica-- dos en otros lugares ya que éstos no son extrapolables a las condi- ciones de Agapulco y en general a las de México . Biodegradación Este proceso no es influenciado en modo alguno por las condi-- ciones climáticas. El alto conte nido de material orgánico en la - 117 basura de Acapulco, aunado a la ausencia de contaminantes serios en ellos (metales pesados, insecticidas artificiales y otros), indican favorables posibilidades de desarrollo del proceso de biodegrada--- ción. Por otro lado, esta tecnología nos lleva a otro punto, la posi bilidad de desarrollar en esta región una ganadería cuya dieta de - proteinas fuese cubierta con los microorganismos producidos con es- ta tecnología, con lo cual se podría reducir la dependencia económ.J:. ca del lugar sobre el turismo, además de la gran cantidad de fuen-- tes de trabajo que se crearían, no tanto por el procesamiento de las basuras urbanas de Acapulco sino por la actividad ganadera. La biodegradación necesita sobre todo de un desarrollo experi- mental, lo cual ha sido puntualizado anteriormente al hacer la des- cripción del método. Hasta este momento, se ha discutido sin llegar a un análisis - económico, las ventajas y desventajas que presenta cada uno de los procesos para la población de Acapulco. Para poder llegar a proponer la alternativa más conveniente, - es necesario efectuar para _cada uno de los procesos, un análisis -- del mercado y un estudio económico del proceso, que nos permita ·~­ determinar los costos de tratamiento por tonelada de basura. Con los datos anteriores se hace uso del árbol de decisiones (120) que toma en cuenta las inversiones iniciales, los costos de tra- tamiento y la factibilidad económica indicada por el estudio del -- mercado. Lo anterior se encuentra fuera del alcance de este trabajo, ya 118 que su objetivo fundamental es la discusión de los diversos trata- mientos a los que pueda someterse la basura urbana de Acapulco. Sin perder de vista lo anterior, se propone un método de dis- posición de las basuras urbanas cuyas únicas características son, que al mismo tiempo de disponer de ellas satisfaga ciertas necesi- dades locales. El procesamiento de la basura por un sólo método no es conve- niente, debido a la poca flexibilidad de operación que se tendría, ya que la dependencia del proceso sobre la. composición de la basu- ra es muy grande; por otro lado, en el caso de la compostación, la biodegradación y la pirólisis, el proceso depende en gran medida de la demanda. Otra razón que muestra la inconveniencia del procesa- miento de la basura por un sólo método es el gran tamaño que ten-- drían los equipos originándose por lo mismo grandes dificultades - técnicas; tal es el caso de la compostación donde además de que se necesitaría un gran número de digestores, la cantidad de aire ca-- liente que es necesario suministrar es muy grande, con lo que los costos de operación serían muy altos. como consecuencia se llega a la conclusión de que se necesita un sistema combinado para el tratamiento de basuras, que nos permi ta satisfacer las necesidades locales y tener un proceso autosufi- ciente y flexible. Además, debido a las características de los suelos de la re-- gión es necesaria la producción de composta, y el calor que este - procesamiento necesita puede ser suministrado por una incineración 119 Como subproductos de estos procesos se obtendrían residuos iner- tes, los que podrían ser enterrados sanitariamente sin ningún pe ligro. Posteriormente y con una experimentación suficiente, se podrí a implementar la sección de pirólisis produciendo gas com- - bustible a precios bajos. En esta solución combinada se utiliz~ ría el proceso Earp-Thomas para realizar la compostación y la -- incineración se llevaría a cabo en un reactor de lecho fluidiza- do por las razones mencionadas al principio de este capítulo. Además de que cuando se construyera el sistema de pirólisis, el reactor de combustión de la basura sería entonces utilizado para quemar los aceites pesados producidos en la pirólisis, con el -- fin de proporcionar el calor necesario al aire que se inyectaría a los secadores y al digestor. Técnicamente, el diseño Óptimo e~ tá en función de la mejor distribución y aprovechamiento de la masa y energía en el proceso, pero también es necesario tomar en cuenta la cuantía dela demanda de la composta y su posible creci- miento. En base a lo anterior, se proyecta una planta de procesamieg to de 1000 toneladas diarias · de basura por medio de una combina- ción composteo-pirólisis-incineración-relleno sanitario {Fig. IV-1); esperándose completar su construcción para 1985, fecha en la cual se tendría esa producción de basura en la ciudad de Aca-- pulco. Los balances de masa y calor se encuentran resumidos so-- - bre el mismo diagrama. De una manera muy general, la planta constaría de las siguieg 120 tes operaciones: l. Control de recibo. a) Pesar los camiones recolectores de basura b) registrar la fuente delos materiales recibidos c) llevar a cabo un control del sistema de recolección d) Controlar el tiempo áedescarga e) Controlar la salida de producción y residuos. Equipos: Caseta de operación Báscula con reloj marcador. 2. Recibo de basuras. a) Descarga de camiones o unidades de recolección b) Dosificación del sistema de alimentación Equipos: Tolvas 3. Alimentación y selección (pepena) de la basura. a) Como primer paso es necesario separar los contaminantes peligrosos como son los animales muertos, residuos de - hospitales y demás elementos que puedan causar daño al personal, estos contaminantes son mandados directamente al incinerador. b) Separación de los materiales reutilizables c) Con el separador magnético se extraen la mayor parte de los elementos metálicos, para evitar daños en la sección de molido. d) Con el cribado se extraen los inertes con el fin de aumen tar la calidad de la composta producida, y también se el~ va el contenido calorífico de la basura alimentada a la - incineración. Equipo: 4. Molido. Bandas transportadoras colocadas para una opera ción modular, con el fin de permitir ampliacio-= nes. Tolvas Separador magnético Cribas. a) Reducción de tamaño b) Homogeneización del material c) Control del tamaño máximo de partículas d) Favorecer la formación de masas orgánicas que facilitarán el crecimiento de microorganismos. Equipo: Molino(s) de martillos. 121 5. Digestor a) Se transforma la basura molida a composta con todas las - características propias de esto. 6. Secador. a) Se finaliza la digestión de la composta b) Se seca la ~omposta hasta una humedad del 20 %. Equipo: Secador rotario. 7. Reactor de Pirólisis a) se piroliza la basura a 820°C, produciéndose una mezcla g~ seosa de productos de pirólisis b) Se deben producir suficientes pesados como para mantener - tanto el proceso de pirólisis como el de compostación. Equipo: Reactor de acero inoxidable Compresoras. 8. Reactores de Combustión. a) Suministrar calor al reactor de pirólisis calentando la - arena que se está circulando por ambos reactores. b) Suministrar calor a los secadores c) Dar salida a un exceso de basura Equipo: Reactores de acero inoxidable Compresoras Intercambiadores. 9. Relleno Sanitario. Ahí se dispondrá de: a) Los rechazos en el control de recibo b) Los inertes extraidos en la sección de clasificación c) Las cenizas de incineración d) Eventualmente a la sobreproducción de basuras Equipo: El necesario para operar un relleno sanitario, lo cual fue ya discnti.oo en la sección correspondien te. 10. Laifuoratorio. a) Control de calidad. Para mayores detalle~ sobre los cálculos hechós, ver el Apén- dice (E). ;" 122 E Q_ e M 6 8 BP 4 5 o Sl 11~ -01 30 28 CM .. 6 s3 26 C07 I l 18 25 13 21. Sl '.4 2 RCl 95~°C 20 19 1 d 34 , C04 Cr'lf> FJ.q IV-1 Diaarama de flujo para la planta de procesamiento de 1000 toneladas diarias de basura 2 123 TR ""¡ __ _J B l~A E L ºC - (·· 9. ~~ M' __ .-.::.:_:.ºC l ·-- 124 hCOTACIONES R tolvas de redepción de basura BP banda de pepenado E zona de empaque de los subproductos de la pepena AR almacén de material destinado al relleno sanitario e cribado M molino D digestor S secador SI sistema de alimentación de basura al reactor de pirólisis RP reactor de pirólisis co compresora I intercambiador es ciclón B bomba RCl reactor de combustión de la unidad de pirólisis RC2 reactor de combustión auxiliar TG transportador de gusano con enfriamiento a contracorriente DA depósito de arena DR depósito de residuos destinados a relleno sanitario CM horno y cámara de mezclado F cenizas finas A aglomerdaos T tanque de almacenamiento de los aceites pesados sobrantes G tanque de almacenamiento del gas de pirólisis 125 AE agua de enfriamiento SP a l sistema de purificacion de los gases de pirólisis TA torre de absorción F torre de fraccionamiento TR tanque de reflujo V vapor GF tanque de lamacenamiento del gas combustible ya purificado L líquido recuperado para ser alimentado a los reactores de combustión. 126 VALORES DE LAS CORRIENTES l} 1000 T/ día de basura municipal sin ningún tipo de preseparación 2} 392.7 T/ día 3} 615 T/ día 4} 12. 3 T/ día 5} 70 T/ día 6} 545 T/ día 7} 237 T/ día a 53.4% Humedad. 4.63 T basura seca/día ,20ºC 8) BS 463 T/hr; x=0.8 , 70ºC, 44.4% Humedad 9) 146.5 T/ día (4.875 T/h); 20% H, x=0.25 , 45°c 10) 308 T/día (12.8T/hr); 53.4% Humedad, 20°C, BS 6.2 T/hr . x= 1.145 11) 6p8 T/hr • 7% Humedad, BS 6.2 T/hr • x=0.076 ; T=lOOºC 12) 0.356 T/hr T=l35°C Cp=0.554 Kcal/kgºC , {J=0.000662 13) 22.4 l/Kg de basura, T=820°C; (? = 0.0001875 g/ml 14) 1,07 T/hr, T=820ºC Q=< 6:4lxl0 6 Kcal / T 15) l.12xlo5 l/min, propiedades iguales a 13 16) 5.51 T/hr , propiedades iguales a 12 17) aire ambiente; T=28°C, Humedad=70%; y=o.ol3, Cp=0.24 Kcal/KgºC 172 T/hr, (' =0.001035 g/ ml 18) 172 T/hr, T=90°C , y=0.0183 19) 0.295 T/hr, propiedades iguales a 14 20) 0.275 T/hr, propi~dades iguales a 14 21) 4 T/hr ' T=955 ºC ' Cp=0.3 Kcal/KgºC, =0.000232 g/ml 22) 4 T/hr, T=350ºC , Cp=0.3 Kcal/KgºC 23) aire ambiente; ~4 T/hr; propiedades iguales a 17 127 24) 94 T/hr; T=59°C ; y= 0.0183 25) 0.5 T/hr; T=820ºC ; Q= 6.4lxl06 Kcal/T 26) 16.3 T/hr; T=955°C ' Cp= 0.3Kcal/KgºC 27) 16.3 T/nr. T= 785°C 28) 94 T/hr; T=90°C; Cp=0.24 Kcal/Kg ºC, y = 0.0183 29) aire ambiente. 145 T/hr; propiedades iguales a 17 30) 165 T/hr; y=0.0183 ; T= 140ºC 31) aire ambiente; is T/hr; propiedades iguales a 17 32) aire ambiente; 16 T/hr; propiedades iguales a 17 33) arena; 24.l T/hr; T= 820°C; 34) arena; 24.1 T/hr; T= 955°C 35) alimentación eventual de basura molida y del líquido recu- perado en la seccion de purificación de los gases. BS base seca 128 como ya anteriormente se mencionó, se propone una svlución a corto plazo al problema del tratamiento de Las basuras municipa- les en el puerto de Acapulco, esta solución es un tratamiento com binado por composteo-incineración-entierro sanitario (Fig. IV-2). Esto nos permite varias ventajas. Una de estas ventajas es la PQ sibilidad de usar como reactor de incineración, elmismo reactor - que posteriormente sería usado en el sistema de pirólisi& para -- quemar parte de los pesados obtenidos, ~on el fin de suministrar calor a los sec~dores; estas variaciones en la operación de este reactor de combustión son fáciles de lograr, ya que solo es nece- sario variar la cantidad de arena que constituya al lecho con lo cual se puede -aumentar o disminuir la cantidad de aire que se es- té inyectando al reactor. Por esto mismo se puede solucionar fá- cilmente y de una manera continua el aumento gradual (causado por el crecimiento continuo de la población) o esporádico (presente - principalmente en las fechas con gran afluencia turística al pueE to) de la basura producida en el lugar. Otra ventaja reportada por este proceso es la autosuficien-- cia del proceso en lo referente a que es necesario suministrarle, además, la operación sería muy flexible y~ que el calor producido en la incineración es muy grande, por lo que el proceso puede ser autosuficiente dentro de un amplio margen de operación. Esto se puede ver más claramente con las siguientes tablas. En la prime- ra se analiza la cantidad de calor (QT) que es necesario suminis- trar a la operación de composteo de acuerdo a la cantidad de bas~ ra alimentada a la digestión. En la segunda tabla se muestran la 129 cantidad de calor desprendida por la incineración y el calor que es necesario suministrar a este mismo proceso en el paso de secado que antecede a la incineración, restando esta cifra del calor producido en la incineración, se obtiene el calor que es susceptible de ser usado para suplir las necesidades de la fase de composteo. TABLA IV·-1. BALANCES DE MASA Y CALOR PARA EL COMPOSTEO Alimentación de basura a los digestores T/día T/hr. 50 100 150 237 2.08 4.58 6. 26 9.82 Aire (90ºC) alimentado a: Digestor Secado T/hr T/hr 35 70 105 174 20.7 25 36.7 94 Calorasuministar a Digestor Secado (Kcal/hr x 105) On Os 5.53 11.1 16.6 27.5 3.27 5.5 9.0 14.6 Gn Aire a 90°C que es necesario suministrar al digestor gases Total 8.80 16.61 25.6 42.1 Gs Aire a 90ºC que es necesario suministrar al secador de com- posta oD - Calor requerido por Gn para alcanzar una temperatura de 90ºC Os Carlos requerido por Gs para alcanzar una temperatura de 90ºC ,._ 130 T-ABIA IV-2. BALANCES DE MASA Y CALOR PARA EL PROCESO DE INCINERACION Basura molida Gs-2 . GQ - QI . alimentada s 2 Q T/día T/h T/h 5 Kcal/h ·10 - Kcal/h 10 5 Kcal/h 106 50 2.08 22.5 5.61 2.72 4.312 100 4.16 . 43 10. 72 5.45 4.352 150 6.25 67.1 16.75 8.2 6.525 200 8.35 9Ó 22.4' 10.9 8 .6-6 250 10.42 117 29.5 13. 7 1.0.75 300 12.5 134 33.·6 16.45 13.09 350 14. 55· 158 39.5 19.l 15.15 400 16.65 181 45.2 21.8 17.28 450 18.7 204 51.l 24.6 19.49 500 20.8 226 56.6 27.4 21. 74 Cs-2 Aire a 140ºC que es necesario suministrar al secador 2 QGs-<2 - cantidad d~ ~aior ; ~e es ri~c;esar i o' ' p~op¡;rcion~ :i al Gs..:.2 para que su temperatu~a se~ de 140ºC . a1 Cantidad de calor producida por la combusti6n de la basura alimentada . Q Calor neto susceptib¡e de ser aprovechado por la secci6n de composteo. ( · .:. ~· '- # •• 1 r Para 1975 se espera una producci6n diaria de basÚra de 450 t$ neladas; las cuales se reducirían a 250 toneladas diarias despues de haber sido sometidas a la pepena y extracción de inertes. Para este volumen de basuras se propone el uso de dos diges- tores, que procesarían en conjunto 100 toneladas diarias a compo.2_ ta. Las 150 toneladas de basura restantes se incinerarían. Esta medida se justifica tant-0 por la baja demanda de composta espera- da en un principio como ya anteriormente se dijo, y por los bala~ 131 ces de calor que es necesario satisfacer, lo cual se puede apreciar en los datos anteriores; es decir si se quisieran compostear 150 tQ neladas de basura, las 100 toneladas restantes no podrían surninis-- trar el calor necesario al ser incineradas. El aumento en la producci6n de basura, sería en un principio - absorbido por la secci6n de incineraci6n, aumentándose únicamente - las líneas de pepenado y molido cuando fuese necesario. Cuando la composta haya logrado aceptación o se establezcan grandes programas de mej.oramiento de suelos, y de acuerdo a la producción diaria de basura y los balances de masa y calor que nos permitan un proceso - autosuficiente, la secci6n de composteo podría ser ampliada. De e.2_ ta forma y después de haber desarrollado una buena experimentación a nivel piloto sobre la pirólisis de la basura de Acapulco, se po-- d ría llegar a implementar la sección de pirólisis de la manera co- mo inicialmente se propuso la planta de procesamiento de 1000 tone- ladas diarias de basura. La característi ca més importante de el proceso propuesto, radi ca en el hecho de que no obstante el balance preliminar ya realiza- do con los datos disponibles, y ·en el caso de que se suscitaran va- riaciones considerables en las propiedades de la basura, como podría suceder con la temporada de lluvias o con un cambio en su composi-- ci6n que ocasionara una disminución del contenido ~alorífico de la- basura (cosa muy poco probable), el ajuste de la operación para ma_!l tener el proceso autosuficiente, es muy sencillo ya que solo se n~ cesita aumentar la proporción de basura que se destine a la incine- raci6n. 132 M o e BP _;( 1 .. t:J 1 1 F --~ : --1-3- 52~ p 1 1 ._f 1 _ _J .RC2 col -D--- C02. -D--- Fig IV-2 Diagrama de flujo de la planta de procesamiento de beaúra para la solución i ·nmedi.ata 133 APENDICE A. CLASIFICACION DE LOS RESIDUOS SOLIDOS EN ACAPULCO Cla s e o carácter material de cocina desperdicios aprovechables desperdicios no aprovecha- bles basura de ca- lle Composición o Naturaleza desperdicios en la prepa- ración de alimentos, ba- sura de mercados combustibles: madera papel periódico, cargón no combustibles: latas, m~ tal, vidrio de botella combustibles: polietileno, trapo, algodón, cuero, h~ le, pasto, hojas no combustibles: piedra, ce rámica, tierra, material - de construcción hojas, polvo, animales mueE tos, material de construc- ción Origen de la Fuente casas habitación y mercados casa habitación hoteles tiendas restaurantes mercados escuelas comercio calle lotes baldíos parques A pesar de que el análisis se hizo con todo cuidado, cuando ha- bían elementos de composición mixta, se catalogaban de acuerdo a la categoría a la que los llevaba su mayor peso. Es ta e s una clasificación de la basura que encontramos en Aca-- pulco; para 'una clasificación más completa y detallada ver (Cap. III). 134 APENDICE B. PROCEDIMIENTOS !. Determinación de la cantidad de basura generada. l. En una zona habitacional; a bordo de los camiones recolectores se siguieron varias rutas y a cada persona que depositaba la basura en el cami6n,se le - preguntó: a) Cuánto tiempo había tenido almacenada la basura b) cuán.tas personas vivían en la casa. Al final de cada recorrido se pes6 el camión. La cantidad de basura generada diariamente por persona en sus casas, es el cociente del peso de la basura en el cami6n entre la suma de los producto> tiempo (en días) número de personas, determi:_ nados a partir del cuestionario anterior. Los resultados se muestran en la Tabla III-1. 2. En las escuelas Se tom6 de las escuelas Ignacio Zaragoza y Lázaro cárdenas to- da la basura de un día, la cual pe ~ : 6 243 Kg. Dividiendo esta canti- dad entre el número de alumnos de ambas escuelas (1105) se obtuvo - la cantidad de basura por alumno. Los resultados se ven en la pági- na 3. Por turista Se pes6 la basura ,total de un día en el Hotel "Flamingos", y esta cantidad (24.05 Kg) se diyidi6 entre el número de turistas 135 ahí alojados (71) • Como este hotel también tenía restaurante anexo, se pesó la basura de un día producida ahí (48.5) y esta cantidad se dividió entre el número de personas que tomaron sus alimentos supo-- niendo que hicieron dos de sus comidas ahí. II. Composición de la basura A partir de una cantidad de 1523 Kg de basura contenida en un - camión se tomó una muestra cuarteada de 81.27 Kg. Se clasificó de - acuerdo al Apéndice A. Los resultados del análisis se encuentran en la Tabla III-2. III. Análisis físico y químico para determinar el potencial de la basura. Humedad. Se secó una muestra pesada de basura a 60°C hasta pe- so constante. El porciento de humedad se calculó de acuerdo con la fórmula de la pág. Densidad. Se introdujo basura en cubetas de 12 litros previamen te pesadas y se dejaron caer al suelo desde 10 cm de altura. Después de esto se completó el volumen, debido a que esta compactación lo hi- zo disminuir. Esta operación se repitió hasta que no se obtuvo cambio de volumen. Entonces se pesó esta basura por diferencia y se dividió enlre el volumen de la cubeta. Para las siguientes determinaciones se molió la basura a partícu- las de 0.5 mm de diámetro con un molino Wiley modelo 3 de l HP. 136 Cenizas. Se introdujo una muestra molida y pesada en una mufla I a 800 ºC durante dos horas basta peso constante. El porciento de -- cenizas (A %) se calculó por la fórmula siguiente: ·· _,, { A % Peso inicial - Peso final X 100 Peso inicial Obtenido de Materia Orgánica. Esta se determina por el método de l oxidación, el cual consiste en pesar aproximadamente 0.1 g de basura - molida a los que se añaden 10 ml de dicromato de potasio 1 N y 20 ml - de ácido sulfúrico concentrado. Se agita lentamente durante un minuto y se deja reposar durante 30 minutos. Se le añaden 100 ml de agua de~ tilada, 10 ml de ác.ido fosfórico al 95%, y como indicador, 0.5 ml de - difenil amina. Se titula la solución con sulfato ferroso O. 5N hasta obtener . una·· coloración verde. El porciento de materia orgánica se determina por la siguiente -~ fórmula. % Materia Orgánica =· V"N' - V N p V' volumen de dicromato dado en ml N' normalidad · del dicromato usado V volumen de sulfato ferroso en rol N normalidad del sulfato ferroso p peso de muestra 0.67 .Jffiu. ~ é:J~ . _x 100 (118) 0.67 X 100 o. 77 factor de recuperación usado por Wilkley (119) l. 72 factor de materia orgánica a partir del carón 1 3 7 Lípidos. Estos ~ e determinan por extracción con cilohexano en soxhlet y poster i or determinación gravimétrica por diferencia Nitrógeno . Por el método de Kjel dhal se determina nitróg~no o~ gánico y amoniaco sin incluir nitritos o nitratos . Este método se - basa en la conversión del nitrógeno de los compuestos orgánicos a bi s ulfato de amonio formando un complejo mercúrico amoniacal que se descompone por potiosulfato de sodio. El amoniaco se destila de un medi o alcalino y se absorbe en ácido bórico, y por adición del reac- tivo de Nessler, el nitrógeno se determina colorimétricamente. Calor de combustión. Con una bomba Parr, después de haberle d~ terminado su constante de conducción con pastillas de ácido benzoico, se determinó el calor de combus tión de 3 muestras de basura de 10 g - cada una. El valor dado es el promedio de las tres. 138 APENDICE C. RESULTAIX>S DEL ANALISIS FISICO Y QUIMICO DE LA BASURA DE ACAPULCO. Humedad Densidad Cenizas Materia orgánica Nitrógeno Lípidos Calor de combusti6ri 53.4 % 0.314 ~ cm 8.2 % 77.47 % 2.7 % 20.6 % 2780 ~ 139 APENDICE D. COMPOSICION DE LAS BASURAS URBANAS EN GUAM Y LOS ESTADOS UNIDOS (105) (22) Componente Guam E. u. E. u. Desperdicio de comida 7.7 22 26.l Desperdicio de jardinería 10.7 5 7.9 papel 16 48 43.8 Cuero, hule y plástico 2.2 3 3 Textiles 5.1 2 2.7 Madera l. 9 l. 2.5 Metal 35.3 8 9.1 Vidrio y cerámica 13.6 7 9 Piedra, tierra, ceniza, etc. 7.5 4 3.7 Basura diaria per cápita (kg) l 1.5 Debido a las características climáticas y socioecon6micas de Guam se podía haber tomado como parámetro de comparaci6n, con los d~ tos obtenidos en Acapulco. Pero existe una cosa extraña en estos d~ tos, esto es el alto contenido de metales en la basura de Guam, esto es de extrañar y seguramente existe un factor desconocido para noso- tras que causa esta irregularidad (existencia de cierto tipo de in-- dustria en la isla o bien, quien causa la alta producci6n de desper- dicios metálicos son las bases navales que se encuentra en la isla) . En el caso de la basura de los Estados Unidos, las diferencias exis- tentes con la encontrada en Acapulco, son 16gicas; en Acapulco se re- gistra una mayor producción de desperdicios orgánicos y el contenido de papel es menor. 140 APENDICE E. CALCULO DE LA UNIDAD DE PIROLISIS (118, 119) Reactor de combustión Propiedades del medio de fluidización (aire) fic = -1 -1 T 132ºK 193 g cm seg e /,_ = 2.4 Tr = 9.53 fi= 3.12 X 10-5 lb -1 -1 ft seg velocidad mínima de fluidización = ~f 2 velocidad terminal de fluidización = u~ número de Reynolds p 36 . .4 e p r 3.85 4 sdp (Ps - ~sl 3 Pg Cd 2 CdRep 4qdp Pq (fs={!q) 02 La compresora que se necesita, se calcula w sa Y' HP 1= 0.85 para una compresora axial. Reactor de Pirólisis atm X 10- 3 La viscosidad del gas de pirólisis se calcula a partir de los datos de la Tabla E-1 y con el método de las propiedades reducidas (11.8). 7 p _¿_ x. pci c-i=l 1 7 Te =~1 x. Tci 1 EFLUENTE GASEOSO DEL PIROLISADOR compuesto fracción fracción PM CP CP Te Pe Ac peso mol cal/gº cal/gº ºK atm g/cm segx1 06 H2 0.00737 0.0695 2.014 3.6 0.0266 33.3 12.8 34.7 CH4 0.0282 0.0334 16.038 1.1 0.0305 190.7 45.8 159 co 0.128 0.0867 28 0.28 0.0494 133 34.5 190 co 2 o .1165 0.0503 43.99 0.291 0.0341 304.2 72.9 343 C2H4 0.008 0.0055 24.084 0.82 0.0065 282.4 50 215 C2H6 0.003 0.0049 30.062 1.0 0.00293 365 45.5 233 ..... .p. ..... H20 0.0715 0.795 18.004 0.55 0.394 647.3 217.7 1175 PM = 19.79 Te = 549ºK pe = 182 atm ,;Je = 972 x io-6 g cm-lseg-1 ¡4 -6 -1 -1 = 802 x 10 g cm seg presión entrada presión salida altura reactor área transversal temperatura altura lecho estático expandido cantidad arena densidad arena cp arena densidad lecho estático diámetro promedio 142 DATOS DE OPERACI-ON . .,. RP RCl 8 psig=l.56 atm l. 56 atm 3 psig=l.195atm l.195atm 20 ft = 6 m 6 m 44.lft2= 3.84 m2 3.84 m2 820ºC 985°C 2.5 ft=0.75 m 0.75 m 4 ft 1.2 m 1.2 m 300 lb 136 kg 136 kg 100 lb/ft3=1.6lg/cm3 1.61 g/cm3 0.191 cal/gºC 3.07 lb/ft3=0.0492 0.191 cal/gºC 0.0492 g/cm3 partícula arena 0.025in=0.625 mm 0.625 mm orificio de plato de distribución 0.096 in = 2.4 mm esÍeridad arena ' O. 6 3 ~ * mf 0.45 2.4 mm 0.63 0.45 densidad del gas O.Oll7lb/ft3=0.000187 0.000187g/cm3 cp del gas O. 554 cal/gºC cp gas efluente O. 554 cal/gºC RC 2 1.56 atm 1.195 atm 6 m 3.84 m2 985°C 0.75 136 kg 1.61 g/ cm3 0.191 cal/gºC 0.0492 g/cm3 0.625 mm 2.4 mm 0.63 0.45 • 3 0.000187g/cm 0.30 cal/gºC 'E- mf fracción vacía a condiciones de fluidización mínima u mf potencia de las compresoras cp molar 143 RP1 0.85 ft/seg=0.255m/s~g 200 ft/seg=60 m/seg 1.4 ft/ seg=O. 44 m/seg 1960 l/seg 41. 2 HP 10.91 cal/gmolºK 8. 92 cal/gmol ºK l. 23 RC1 RC2 0.21 m/seg 0.21 m/seg 75.6 m/seg 75.6 m/seg 0.51 m/seg 4.71 m/seg 1761 l/seg 4350 l/seg 47 HP 105 HP 8.06 cal/gmolºK 6. 07 cal/gmol ºK l. 325 l. 325 144 BIBLIOGRAFIA l. 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