LOS RESIDUOS SÓLIDOS.
El crecimiento demográfico en los países poco desarrollados y el estilo de vida de las sociedades más avanzadas, que utilizan más materia y energía, ha conducido a que se consuman cada vez más recursos biológicos, minerales y energéticos. Dicha utilización de recursos y su transformación genera una gran cantidad de residuos.
Se considera residuo a todo material que es abandonado por carecer de utilidad.
En las sociedades más desarrolladas, la producción de residuos domésticos se cifra en unos 3 kg por habitante y día. Considerando conjuntamente los residuos domésticos, agrícolas e industriales se alcanzan unos 50 kg por habitante y día.
La gestión de los residuos es una de las preocupaciones políticas y sociales más importantes de la sociedad actual.
Hasta hace poco tiempo se solía optar por almacenarlos, ocultarlos o enterrarlos para que no molestaran; pero ahora los volúmenes de residuos son muy grandes y resulta difícil encontrar lugares adecuados para ubicarlos, por lo que se buscan otras alternativas para minimizar su impacto.
TIPOS DE RESIDUOS SÓLIDOS.
Existen varias clasificaciones de los residuos. Unas se basan en el origen de los mismos y otras en el tratamiento que se les puede dar. Una clasificación sencilla considera los siguientes tipos: urbanos, agrarios, ganaderos, forestales, industriales, mineros, químicos tóxicos o peligrosos y radiactivos.
Residuos sólidos urbanos:
- De domicilios, comercios y servicios.
- De la limpieza de calles, zonas verdes o recreativas.
- Enseres (muebles, electrodomésticos, televisores, etc.).
- Escombros de construcciones.
Lo que se conoce como basura tiene una composición muy variada y heterogénea; cambia con las condiciones climáticas, las características de la población, el nivel económico, etc.
Los componentes de la basura se clasifican en inertes (metal, vidrio, tierra, cenizas, escorias, etc.), fermentables (residuos orgánicos, como carne, pan, etc.) y combustibles (plásticos, papel, cartón, madera, cuero, ropa, etc.).
Residuos forestales:
Forman una biomasa potencialmente aprovechable porque se ha formado por fotosíntesis. Consisten en ramas, cortezas, hojarasca. Estos restos pueden ser la causa de incendios, dificultan la regeneración de árboles y las repoblaciones, favorecen la aparición de plagas, dificultan el aprovechamiento ganadero, etc.
Residuos ganaderos:
- Proporcionan malos olores, problemas sanitarios e higiénicos.
- El estiércol y los purines (líquidos) contaminan las aguas con productos orgánicos, elevan las concentraciones de nitratos y fosfatos y favorecen la aparición de gérmenes patógenos.
Residuos agrícolas:
- Algunos residuos van disueltos o en suspensión en las aguas (fertilizantes inorgánicos, plaguicidas, herbicidas, abonos, etc.).
- Plásticos de los cultivos forzados.
- Restos de la maquinaria agrícola.
- Restos de los envases de productos agrícolas, sacos de plástico, etc.
- Estiércol.
- Productos fermentables.
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Residuos industriales:
Son muy variados, y muchas veces se recogen para ser utilizados o reciclados en la misma fábrica o en plantas de materiales secundarios; se recuperan sobre todo en las industrias del aluminio, químicas y en las de electrónica.
Residuos mineros:
- Escombreras (gangas).
- Restos de las operaciones de transformación (restos del lavado, en siderurgia, metalurgia)
- Escorias y cenizas de las centrales térmicas.
Residuos radiactivos:
Los principales residuos radiactivos se producen en las centrales nucleares, en las que están funcionando o en las que se desmantelan.
Son residuos muy peligrosos para la salud y son activos durante largo tiempo, por lo que no hay solución satisfactoria para su retirada o almacenamiento.
También se generan residuos radiactivos en los procesos de extracción, enriquecimiento y explotación de los minerales de uranio.
Otra fuente de residuos son los 24000 pararrayos radiactivos que se instalaron en España (que se están comenzando a retirar), los equipos en desuso de cobaltoterapia, la fábrica de uranio de Andujar, y los reactores experimentales (universidad de Barcelona, Bilbao, CIEMAT), etc.
Hay minas de uranio en España en Saelices el Chico (Salamanca, que tiene una planta para convertir el mineral en sales concentradas de uranio) y en la Haba (Badajoz, cuya planta de concentración de uranio está parada y clausurada).
La purificación y enriquecimiento de las sales de uranio se realiza en Francia, EEUU y Rusia. Sin embargo la fabricación de pastillas de combustible nuclear, a partir de uranio enriquecido, tiene lugar en Juzbado (Salamanca).
Los residuos de más alta actividad son los combustibles gastados en los reactores y en los reprocesados.
Residuos químicos tóxicos o peligrosos:
Son residuos catalogados por la legislación, muy variados, que afectan a la salud, contaminan el aire o el agua, causan enfermedades, pueden explotar o corroer, etc. Antes de desecharlos la ley obliga a realizar tratamientos especiales e incluso a almacenarlos en lugares determinados.
- Productos farmacéuticos y veterinarios.
- Residuos de hospital y de actividades médicas.
- Biocidas y material fungible contaminado de microorganismos.
- Productos empleados como disolventes
- Aceites, hidrocarburos, alquitranes.
- Productos que contengan PCB (bifenilos) o PCT (terfenilos).
- Tintes, colorantes, pigmentos, barnices, lacas.
- Resinas, látex, colas.
- Explosivos y productos inflamables.
- Catalizadores, venenos, insecticidas.
- Partículas y polvo de metales, amianto, etc.
- Lodos con metales pesados.
- Pilas eléctricas.
- Restos con ácidos y bases.
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GESTIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS.
Los residuos sólidos pueden generar problemas en el medio ambiente y afectar a la salud. Por tanto, se debe gestionar adecuadamente la evacuación, el tratamiento, la eliminación o el reciclaje de los mismos.
Los principales procesos de gestión de residuos son los siguientes:
El vertido controlado de los residuos en los vertederos: se depositan los residuos en un terreno impermeable o impermeabilizado, se compactan y se recubren con tierra. Deben tener un sistema de recogida de líquidos.
Hasta ahora era el método más barato, pero se encarecerán los costes cuando se cumplan los requisitos exigidos por la Unión Europea.
Transformación de residuos de naturaleza orgánica: se utilizan procesos bioquímicos y químicos.
Obtención de compost.- El compost es un compuesto parecido a los ácidos húmicos del suelo. Se obtiene por fermentación de bacterias aerobias de materia orgánica (de basuras domésticas y agrícolas y de industrias de la alimentación). El proceso se realiza a temperaturas comprendidas entre 50 y 70 ºC, que eliminan los microorganismos patógenos.
Se utiliza como fertilizante en la agricultura porque contiene nutrientes y oligoelementos. Además favorece la implantación de abonos químicos y aumenta la retención de agua y materia orgánica.
La fermentación natural.- Los residuos se muelen, se riegan con agua y se hacen montones. Se mueven tres veces en el primer mes y una vez cada mes en los dos meses siguientes. La remoción de los montones eleva su temperatura al acelerarse la fermentación por bacterias aerobias termófilas. La falta de ventilación produciría fermentación anaerobia con emanación de malos olores.
Fermentación acelerada.- Se realiza en contenedores (digestores). En ellos se añade agua y se inyecta aire, o se remueve el producto. Tiene las ventajas de reducir el tiempo de elaboración a 15 días, de favorecer la oxidación de los compuestos orgánicos, de controlar mejor la fermentación, de eliminar los gérmenes patógenos por mantener las temperaturas constantes y de evitar el contacto con insectos y roedores.
Transformación biológica.- Algunos microorganismos transforman los residuos urbanos en glucosa y otros productos orgánicos.
También, al igual que se procede en el tratamiento de lodos de las depuradoras, se somete a la acción de microorganismos anaeróbicos materia orgánica (glúcidos, lípidos y proteínas) y se obtiene metano, anhídrido carbónico, material celular y compuestos no degradables.
Depuración biológica.- A partir de residuos ganaderos se obtiene metano por “digestión anaeróbica”; luego por oxidación aerobia, secado y deshidratación se elaboran compost, combustibles y alimento para el ganado.
Hidrogenación de celulosa.- En presencia de catalizadores, se mezclan residuos forestales u otros que contengan celulosa con monóxido de carbono y agua a temperaturas comprendidas entre 350 y 400 ºC y a presiones de 300 atm. Así, se obtienen compuestos orgánicos combustibles (aceites ligeros).
Oxidación de residuos orgánicos ricos en carbono disueltos en agua o que forman una suspensión. La acción del oxígeno atmosférico o de otros agentes oxidantes a presión y a 300 ºC de temperatura da origen a la formación de ácidos orgánicos, anhídrido carbónico y agua.
Hidrólisis.- Se somete la celulosa y otros azúcares de los residuos a la acción de ácidos a alta temperatura. Se obtienen alcohol etílico y ácido cítrico.
Pirólisis.- Es la descomposición de las sustancias orgánicas de las basuras a altas temperaturas (550 ºC – 1000 ºC) y en ausencia de oxígeno. Es una destilación anaeróbica que origina coque, alquitrán, aceites ligeros, gases inertes combustibles, ácidos orgánicos y alcoholes.
Tratamiento de residuos tóxicos o peligrosos. Entre otros procedimientos destacan los siguientes:
Precipitación química.- Un contaminante disuelto se hace insoluble y luego se puede retirar, almacenar o tratar.
Ósmosis inversa.- Mediante una membrana se eliminan del agua iones, microorganismos, partículas, etc.
Sedimentación (decantación).
Filtración.
Neutralización mediante baños ácidos o alcalinos (con cianuros o cromatos) de los residuos tóxicos o peligrosos de industrias de transformados metálicos, que contienen sustancias inorgánicas disueltas o en suspensión. Los lodos resultantes, que por su peligrosidad se almacenan en depósitos de seguridad, pueden servir para obtener metales.
Utilización de luz ultravioleta para destruir dioxinas, microondas para favorecer reacciones químicas y bioquímicas, microorganismos que forman proteínas fijadoras de metales, etc.
Incineración.- Permite obtener energía en forma de vapor o electricidad pero, dado el bajo poder calorífico de la basura, la incineración es más un proceso de eliminación que de producción energética. Con la incineración se reduce el volumen en un 90 % y el peso en un 30 %.
Las incineradoras están precedidas de plantas de recuperación y clasificación de materiales reciclables (vidrio, metales, plásticos, papel, etc.).
Algunos productos halogenados y metales pesados son prácticamente incombustibles.
Los principales contaminantes atmosféricos de la combustión son las dioxinas y los furanos, que son compuestos aromáticos clorados tricíclicos (formados por C, H, O y Cl). Resisten temperaturas inferiores a 850 ºC y se descomponen rápidamente por la acción de la luz en presencia de hidrógeno. Parece generalizada la idea de que su presencia depende de las condiciones en que se lleva a cabo la incineración. Estas sustancias son cancerígenas por lo que sus emisiones deben ajustarse a los límites establecidos por la Unión Europea. El carbono activo neutraliza en gran parte estas emisiones.
Por otra parte, algunos estudios aseguran que el 99 % de la exposición a las TCDD (un tipo de dioxina) tiene lugar a través de la cadena alimentaria (en la carne sobre todo).
La incineración de productos tóxicos y peligrosos se realiza a elevadas temperaturas, a más de 900 ºC, y en medios oxidantes.
Las incineradoras deben tener dispositivos de control para evitar la contaminación atmosférica.
Almacenamiento de residuos en depósitos de seguridad: cuando los residuos peligrosos no pueden ser eliminados con las técnicas actuales, se almacenan en lugares seguros y aislados, a la espera de nuevos `procedimientos y tecnologías de tratamiento. Estos depósitos se establecen tras realizar estudios adecuados del lugar de ubicación (geológicos, geotécnicos, hidrológicos, topográficos, climáticos, etc.).
Gestión de escombreras y restauración: la minería subterránea y la de cielo abierto generan grandes cantidades de gangas y fragmentos de roca (estériles) en los alrededores de las explotaciones, las denominadas escombreras.
La legislación obliga a restablecer lo más posible las condiciones iniciales del medio ambiente. Se deben integrar las escombreras al paisaje, evitar la erosión por aguas de escorrentía, restaurar el suelo y favorecer la implantación de las especies vegetales de la región.
Recuperación y reutilización: La UE establece el siguiente orden de prioridad en la gestión de los residuos: prevención, reutilización y reciclaje, valoración energética y vertido controlado.
Reutilización de vidrios.- Se consigue disminuir la demanda de materia prima de sílice, ahorro de energía y disminuir el volumen de residuos.
Reciclaje de papel y cartón.- Reduce la contaminación y se ahorran energía y agua.
Reciclaje de plásticos.- El reciclaje de los plásticos se encuentra con algunos inconvenientes:
a) Cada variedad de plástico, polietileno, poliestireno, polipropano, cloruro de polivinilo, etc., tiene que ser clasificada para ser reciclada de forma diferente, lo que eleva el coste del proceso.
b) No pueden ser reciclados indefinidamente porque sufren alteraciones en su estructura química.
c) La ley no permite que los plásticos reciclados estén en contacto con alimentos, aunque si que se utilizan para los invernaderos.
Reciclaje de tetra pak.- Estos envases poseen un 75 % de cartón, un 20 % de plástico y un 5 % de aluminio. Pueden ser sometidos a un proceso denominado hidropulpeado que generar papel utilizado para hacer bolsas y sacos. También se pueden triturar los envases y obtener aglomerado parecido a la madera, que se utiliza para construir muebles. Es muy resistente y no produce llamas al arder.
EL FUTURO DEL TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS.
A finales de los años setenta se empezó a cuestionar la eficacia de los vertederos controlados en el control de los residuos. Ahora se aboga por la recogida selectiva de los residuos, la reutilización, el reciclaje, la reaplicación energética y la limitación de los vertidos finales; se recoge papel, vidrio, envases, pilas y materia orgánica. Sin embargo, apenas se reciclan el 20 % de los residuos. Una alternativa al reciclado es la incineración para obtener energía, pero ello requerirá una reestructuración de los vertederos. Otros tratamientos térmicos, como la pirólisis, también pueden ser importantes alternativas en el futuro; sobre todo si se tiene en cuenta que en el año 2005 entrará en vigor la ley de la UE que prohíbe el vertido de residuos con contenidos de materia orgánica superior al 5 %.
