Saltar al contenido principal
LibreTexts Español

19.2: Eliminación de Residuos

  1. Última actualización
  2. Guardar como PDF
  • Page ID
    54579

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

    \( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    ( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

    \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

    \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

    \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    \( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)

    \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

    \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)

    \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

    \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)

    \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

    \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    \( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}}      % arrow\)

    \( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}}      % arrow\)

    \( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)

    \( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)

    \( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)

    \( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

    \(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)

    Existen tres métodos principales para la eliminación de desechos: vertederos abiertos, rellenos sanitarios e incineración. Los vertederos sanitarios y la incineración evitan la reutilización, el reciclaje y la descomposición adecuada. Si bien los vertederos abiertos promueven la descomposición mejor que otros métodos de eliminación de desechos y permiten que los materiales desechados sean rescatados o reciclados, promueven la propagación de enfermedades y causan contaminación del agua. Por lo tanto, son ilegales en muchos países.

    Volcados abiertos

    Los vertederos abiertos implican simplemente amontonar basura en un área designada y, por lo tanto, es el método más fácil de eliminación de desechos (figura\(\PageIndex{a}\)). Los vertederos abiertos pueden soportar poblaciones de organismos que albergan y transmiten enfermedades (reservorios y vectores, respectivamente). Adicionalmente, los contaminantes de la basura se mezclan con el agua de lluvia formando lixiviados, que se infiltran en el suelo o se escurren. Este lixiviado líquido puede contener sustancias químicas tóxicas como dioxina (un contaminante orgánico persistente), mercurio y pesticidas.

    Un basurero abierto que consiste en bolsas de plástico y otra basura
    Figura\(\PageIndex{a}\): Un basurero abierto en Vietnam. Imagen de Julien Belli (CC-BY).

    Rellenos sanitarios

    Después del reciclaje, compostaje e incineración, el 50% restante de los residuos sólidos municipales (RSU) en Estados Unidos se desecharon en vertederos sanitarios (figura\(\PageIndex{b}\)). La basura se sella desde la parte superior e inferior para reducir la contaminación del entorno (figura\(\PageIndex{c}\)). El agua de lluvia que se filtra a través de un relleno sanitario se recoge en el revestimiento inferior, y esta capa inferior evita así la contaminación del agua subterránea. El agua subterránea cerca del relleno sanitario es monitoreada de cerca para detectar signos de contaminación por el lixiviado. Las capas de suelo en la parte superior evitan la propagación de enfermedades. Cada día después de que se arroje la basura en el relleno sanitario, se cubre con arcilla o plástico para evitar la redistribución por parte de los animales o el viento.

    La basura es compactada en un relleno sanitario con equipo pesado
    Figura\(\PageIndex{b}\): Un relleno sanitario en 1972. Imagen de Bill Surt/EPA (dominio público).
    Sección de relleno sanitario muestra basura compactada bajo tierra y sellada por encima y por debajo
    Figura\(\PageIndex{c}\): Un relleno sanitario. La basura se compacta y se almacena bajo tierra. Un revestimiento de relleno sanitario evita que el lixiviado drene al acuífero y contamine el agua subterránea, la cual es monitoreada mediante un pozo. Adicionalmente, se recolecta y trata el lixiviado (sistema de tratamiento de lixiviados). Una tapa de arcilla evita que los animales o el viento accedan a la basura. Un sistema de recuperación de gas metano captura el potente gas de efecto invernadero, que puede ser utilizado como biocombustible. Imagen por EPA/Proyecto Nacional de Desarrollo de Educación Energética (dominio público).

    Varias prácticas pueden reducir el impacto ambiental de los rellenos sanitarios. La compactación en vertederos reduce los niveles de agua y oxígeno, ralentizando la descomposición y promoviendo la liberación de metano. En Estados Unidos, la Ley de Aire Claro exige que los rellenos sanitarios de cierto tamaño recojan gas de relleno sanitario (biogás), que puede ser utilizado como biocombustible para calefacción o generación de electricidad. Otros gases como el amoníaco y el sulfuro de hidrógeno también pueden ser liberados por el relleno sanitario, contribuyendo a la contaminación del aire. Estos gases también son monitoreados y, si es necesario, recolectados para su eliminación. Para abordar la condición a menudo seca de los desechos dentro de los vertederos, ha surgido el concepto de vertederos de biorreactores. Estos recirculan lixiviados y/o inyectan otros líquidos para aumentar la humedad y promover la descomposición (y por lo tanto aumentar la tasa de producción de biogás). Tras el cierre, muchos vertederos se someten a “reciclaje de tierras” y se pueden reconstruir como campos de golf, parques recreativos y otros usos beneficiosos.

    Con respecto a las opciones de mitigación de desechos, los vertederos están evolucionando rápidamente hacia una opción menos deseable o factible. La capacidad de relleno sanitario en Estados Unidos ha ido disminuyendo por varias razones. Los vertederos existentes más antiguos están alcanzando cada vez más su capacidad autorizada. Adicionalmente, regulaciones ambientales más estrictas han dificultado cada vez más el establecimiento de nuevos vertederos. Por último, la oposición pública retrasa o, en muchos casos, impide la aprobación de nuevos rellenos sanitarios o la ampliación de las instalaciones existentes.

    Incineración

    La incineración es simplemente quemar basura. Esto tiene varias ventajas: reduce el volumen y puede ser utilizado para generar electricidad (desperdicio en energía). De hecho, el gran volumen de los desechos se reduce en aproximadamente un 85%. Sin embargo, la incineración es costosa y contamina el aire y el agua. Los contaminantes del aire liberados por la incineración incluyen partículas, dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, metano, metales pesados (como plomo y mercurio) y dioxinas. El subproducto de la incineración, la ceniza, suele ser tóxico. Dependiendo de su composición, las cenizas pueden requerir una disposición especial; otros tipos de cenizas pueden ser reutilizadas.

    Un incinerador procesa basura y la quema en una cámara de combustión (figura\(\PageIndex{d-e}\)). El calor hierve el agua, y el vapor resultante se utiliza para generar electricidad. El humo (llamados gases de combustión) pasa por una eliminación de contaminación antes de que se libere, pero aún contiene algunos contaminantes. Estados Unidos incineró 11.8% de RSU en 2018.

    Un incinerador de residuos en la nieve emite humo desde la chimenea.
    Figura\(\PageIndex{d}\): La planta de Residuos a Energía de Wheelabrator Technologies en Saugus, Massachusetts, ha estado en servicio desde 1975. Imagen y subtítulo (modificado) de Fletcher6 (CC-BY).
    El diagrama del incinerador muestra un capturador, cámara de combustión, generador y sistemas de purificación.
    Figura\(\PageIndex{e}\): Diagrama esquemático de una instalación de incineración de residuos (sistema de residuos a energía). Un agarrador recoge los desechos y los transfiere al incinerador. El calor de la combustión de la basura se utiliza para producir vapor y generar electricidad. Las emisiones (gases de combustión) pasan a través de un depurador y un sistema de eliminación de partículas para limitar la contaminación antes de que los gases se liberen a través de una chimenea. Quedan cenizas después de la incineración. Imagen de Kaza, Silpa; Bhada-Tata, Perinaz. 2018. Guías para Decisiones para Tecnologías de Gestión de Residuos Sólidos. Serie de Desarrollo Urbano Papeles de Conocimiento;. Banco Mundial, Washington, DC. © Banco Mundial. (CC-BY)

    Existen dos tipos de sistemas de conversión de residuos en energía: incineradores de quema masiva e incineradores derivados de desechos. En los incineradores de quema masiva se incinera todos los residuos sólidos. El calor del proceso de incineración se utiliza para producir vapor. Este vapor se utiliza para impulsar generadores de energía eléctrica. Los gases ácidos de la quema son eliminados por depuradores químicos. Cualquier partícula (partículas pequeñas que permanecen suspendidas en el aire) en los gases de combustión se eliminan mediante precipitadores electrostáticos, los cuales cargan las partículas y las eliminan con electrodos. Los gases limpiados son luego liberados a la atmósfera a través de una pila alta. Las cenizas de la combustión son enviadas a un relleno sanitario para su eliminación.

    Lo mejor es que solo se quemen artículos combustibles (papel, productos de madera y plásticos). En un incinerador derivado de desechos, los materiales no combustibles se separan de los desechos. Artículos como vidrio y metales pueden ser reciclados. Luego, los desechos combustibles se convierten en pellets de combustible que pueden quemarse en calderas de vapor estándar. Este sistema tiene la ventaja de eliminar materiales potencialmente dañinos de los desechos antes de que se quemen. También prevé algún tipo de reciclaje de materiales.

    Atribución

    Modificado por Melissa Ha de las siguientes fuentes:

    This page titled 19.2: Eliminación de Residuos is shared under a CC BY-NC 4.0 license and was authored, remixed, and/or curated by Melissa Ha and Rachel Schleiger (ASCCC Open Educational Resources Initiative) .