Fundamentos y Procesos de Gestión de Residuos Sólidos Urbanos (RSU): Incineración, Vertederos y Biometanización

Instalaciones de una Incineradora

A continuación, se detallan los componentes principales de una planta de incineración de Residuos Sólidos Urbanos (RSU):

1. Báscula
2. Fosa de almacenamiento de RSU
3. Grúa
4. Conducto de alimentación
5. Parrillas
6. Cámara de combustión
7. Caldera
8. Turbina de vapor
9. Horno
10. Depurador en seco
11. Filtro de mangas
12. Ventilador de tiro forzado
13. Chimenea
14. Tanque de enfriamiento
15. Cenizas del vertedero

Vertederos Controlados

Vertederos de Alta Densidad

Se caracterizan por una alta compactación de los residuos, lo que ofrece varias ventajas operacionales y ambientales:

• Alta densidad, alta vida útil.
• Mayor homogeneización, menor asentamiento.
• Menos lixiviados debido a la compactación.
• Poco material de recubrimiento.
• Reducción de las masas de fermentación.
• Disminución del riesgo de incendio.
• Disminución de emanaciones de biogás.
• Disminución del impacto de papeles y polvo.
• Menor proliferación de animales, más limpio.

Características Operacionales del Vertedero de Alta Densidad

• Capas de 15-20 cm.
• Descomposición aerobia.
• Densidad (d) = 1 t/m³.
• No requiere cubrición de RSU.

Vertedero de Baja Densidad y Media Densidad (Convencional)

Requiere recubrimiento de residuos para evitar malos olores y la presencia de roedores.

• Capas de 1,5 m a 2 m con intervalos de 0,3 m a 0,4 m de capa protectora.
• Descomposición anaerobia.
• Densidad (d) = 0,5-0,6 t/m³ o 0,8 t/m³.
• Más económico que el de alta densidad.
• Requiere menor superficie que el de alta densidad.

Características de Ubicación de Vertederos

• Sitio con baja presión o sin presiones.
• Material de cubrimiento cerca del vertedero.
• Con más de una ruta de acceso.
• Relativamente cerca del núcleo urbano.
• Con drenaje.
• En sitios de poca lluvia o cubierto y de bajas temperaturas.
• Se debe considerar que el lugar pueda ser reutilizado posteriormente.

Procesos Biológicos de Tratamiento de RSU

Fases del Compostaje

El pH y la temperatura no controlan el proceso, sino que lo reflejan. La relación C/N y el porcentaje de humedad (%H) sí controlan el proceso de compostaje.

Fase de Latencia

Periodo de adaptación de los microorganismos.

Fase Inicial

Aumento de la población microbiana y aumento brusco de la temperatura (2-5 días).

Fase Termófila

Temperatura elevada (50-70 °C). Disminución de la relación C/N. Dura 1-8 semanas, periodo de higienización.

Fase de Enfriamiento

Lenta, proceso de humificación. Relación C/N ≈ 20. Dura 3 meses máximo.

Compost vs. Material Bioestabilizado

Compost

Producto resultante de la selección selectiva de los residuos. Es material orgánico en general, seleccionado intencionalmente (poco usual en grandes plantas).

Material Bioestabilizado

Se obtiene a partir de contenedores donde se vierte todo junto. Requiere separar los residuos posteriormente (casi todo el material es bioestabilizado).

Etapas Anaerobias de la Biometanización (Proceso Sensible al pH)

Hidrólisis (Etapa Limitante)

Transformación de los ácidos orgánicos de cadena larga en cadena más corta y acetona.

Acetogénesis

Transformación de estos ácidos de cadena corta en ácidos volátiles, CO₂ y H₂.

Metanogénesis

Formación final de metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂).