TUTORIA 4

RESIDUOS SÓLIDOS PELIGROSOS

GESTIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS EN COLOMBIA

El conocimiento del estado actual de la información acerca de la generación, cantidad, calidad y gestión de los residuos peligrosos en el país y el análisis de algunas experiencias internacionales, origina la necesidad de establecer una serie de definiciones como por ejemplo, desecho, residuo sólido y residuo peligroso para precisar sus implicaciones y diferenciar su manejo. La definición se sustenta en las definiciones adoptadas por diferentes países y organizaciones ambientales y también contenidas en la normatividad colombiana.

Desecho: es todo aquello que no tiene uso, ni para la actividad que lo genera ni para otras, y debido a esto su único destino es la eliminación.

Residuo sólido: son aquellas materias generadas en las actividades de producción y consumo, que no han alcanzado un valor económico en el contexto que son producidas.

Residuo peligroso: es todo aquel que por sus características infecciosas, tóxicas, explosivas, corrosivas, inflamables, volátiles, combustibles, radiactivas o reactivas puedan causar riesgo a la salud humana o deteriorar la calidad ambiental hasta niveles que causen riesgo a la salud humana. También son residuos peligrosos aquellos que sin serlo en su forma original se transforman peligrosos, entonces se consideran residuos peligrosos los envases, los empaques y embalajes y demás elementos que hayan estado en contacto con ellos.

Corrosividad: (Environmental Protection Agency, 1980) Un residuo es corrosivo si presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

a. Ser acuoso y presentar un pH menor o igual a 2 o mayor o igual a 12,52.

b. Ser líquido y corroer el acero a una tasa mayor que 6.35 mm al año a una temperatura de 55°C, de acuerdo con el método NACE (National Association Corrosion Engineers), Standard TM-01-693, o equivalente.

Reactividad: (Environmental Protection Agency, 1980) Un residuo es reactivo si muestra una de las siguientes propiedades:

a. Ser normalmente inestable y reaccionar de forma violenta e inmediata sin detonar.

b. Reaccionar violentamente con agua.

c. Generar gases, vapores y humos tóxicos en cantidades suficientes para provocar daños a la salud o al ambiente cuando es mezclado con agua.

d. Poseer, entre sus componentes, cianuros o sulfuros que, por reacción, libere gases, vapores o humos tóxicos en cantidades suficientes para poner en riesgo a la salud humana o al ambiente.

e. Ser capaz de producir una reacción explosiva o detonante bajo la acción de un fuerte estímulo inicial o de calor en ambientes confinados.

Explosividad: (Environmental Protection Agency, 1980) Un residuo es explosivo si presenta una de las siguientes propiedades:

a. Formar mezclas potencialmente explosivas con el agua.

b. Ser capaz de producir fácilmente una reacción o descomposición detonante o explosiva a 25°C y 1 atm.

c. Ser una sustancia fabricada con el objetivo de producir una explosión o efecto pirotécnico.

Toxicidad Un residuo es tóxico si tiene el potencial de causar la muerte, lesiones graves, efectos perjudiciales para la salud del ser humano si se ingiere, inhala o entra en contacto con la piel. Para este efecto se consideran tóxicos los residuos que contienen los siguientes constituyentes enumerados en el Cuadro 1 (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, 1989)

Se ha optado por una definición de toxicidad totalmente cualitativa para evitar análisis sofisticados de laboratorio para la clasificación de los residuos. Sin embargo, una definición más exacta requiere la utilización de límites cuantitativos de contenido de sustancias tóxicas el uso de definiciones que establecen la LC50 (concentración letal media que mata al 50% de los organismos de laboratorio), tales como las que se usan en los Estados Unidos (Environmental Protection Agency, 1980) o en el Estado de Sao Paulo, Brasil (CETESB/ASCETESB, 1985)

Inflamabilidad: (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, 1989) Un residuo es inflamable si presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

a. Ser líquido y tener un punto de inflamación inferior a 60°C, conforme el método del ASTM-D93-79 o el método ASTM-D-3278-78 (de la American Society for Testing and Materials), con excepción de las soluciones acuosas con menos de 24% de alcohol en volumen.

b. No ser líquido y ser capaz de, bajo condiciones de temperatura y presión de 25°C y 1 atm, producir fuego por fricción, absorción de humedad o alteraciones químicas espontáneas y, cuando se inflama, quemar vigorosa y persistentemente, dificultando la extinción del fuego.

c. Ser un oxidante que puede liberar oxígeno y, como resultado, estimular la combustión y aumentar la intensidad del fuego en otro material.

Patogenicidad (CETESB/ASCETESB, 1985) Un residuo es patógeno si contiene microorganismos o toxinas capaces de producir enfermedades. No se incluyen en esta definición a los residuos sólidos o líquidos domiciliarios o aquellos generados en el tratamiento de efluentes domésticos.

“El conocimiento nos hace responsables” Ernesto “Che” Guevara

Se considera de gran importancia tener claro estos conceptos, ya que muchas veces por el desconocimiento se cometen errores, sin saber las consecuencias que se generan posteriormente.

El tema de residuos peligrosos es de especial importancia por los efectos y riesgos potenciales para la salud humana y el medio ambiente, resultado de un inadecuado manejo y disposición final, lo cual es agravado por que la problemática asociada a estos residuos solamente se evidencia cuando sus efectos se han hecho presentes.

Debido a la dispersión de esfuerzos de diferentes entidades en la búsqueda del conocimiento en cuanto a la generación, calidad, cantidad y gestión de los residuos peligrosos, se han realizado varios estudios por entidades gubernamentales y universitarias, dando cifras o información aproximada a la real.

La generación de sustancias peligrosas componentes de los residuos en el medio ambiente está dada por las actividades consumidoras y productoras de bienes o servicios.

El sector manufacturero que transforma materiales en bienes, el sector agroindustrial que comprende procesos de transformación y producción de plantas y animales, el sector destinado a la prestación de servicios y el sector doméstico.

También se resalta como factor social la migración de los habitantes del campo a la ciudad, que tiene influencia sobre la generación de residuos especiales, tanto en el sector agrario (por la sustitución de métodos tradicionales por métodos de explotación intensiva), como en el sector de la industria manufacturera (por el incremento de las demandas de manufacturas industrialmente producidas), en el sector servicios (por la demanda creciente) y en el sector doméstico (por la utilización de artículos de aseo personal, para el mantenimiento de las viviendas y para la atención de la salud).

Se tiene que la industria manufacturera es la principal productora de residuos peligrosos, particularmente la industria petroquímica, carboquímica, galvanoplastia. Otros generadores importantes son las termoeléctricas, el sector minero, las industrias del hierro y el acero y las de metales ferrosos.

En Colombia desde el punto de vista regional la generación se concentra en las áreas con mayor nivel de industrialización. Los departamentos con mayor producción de residuos sólidos potencialmente peligrosos son: Cundinamarca (incluyendo a Santafé de Bogotá) con el 34%, Antioquia con 23%, Valle con 13%, Atlántico y Bolívar con 11% y Santander con el 8%

En el sector servicios puede obtenerse información del subsector salud, del cual se han realizado estudios que reportan índices de generación por cama, con base en los cuales puede estimarse que la generación de residuos peligrosos hospitalarios es de aproximadamente 300 ton/año.

En el sector agroindustrial no se encuentran cifras consolidadas de generación de residuos, pero se reconoce que el potencial generador de residuos peligrosos se encuentra en el uso de plaguicidas y fertilizantes, especialmente en lo que corresponde a sus empaques.

El sector doméstico es el menos tratado en el país a nivel de generación de residuos peligrosos, y no se encuentran reportes de generación para este sector.

Al problema de la generación debe sumarse la debilidad de las entidades reguladoras, planificadoras y ejecutoras de políticas en el tema de los residuos peligrosos, causada en gran parte por el desconocimiento del problema, las restricciones presupuestales y la falta de capacidad técnica, en materia de recursos humanos especializados.

Otro punto importante en el tratamiento de los residuos peligrosos es el transporte de los mismos para su disposición final tanto internamente en el país como en el transporte transfronterizo, ya que tiene acuerdos establecidos para llevar a cabo esto, como es el de Basilea y la OECD tienen como objetivo el control del movimiento transfronterizo de residuos, para lo cual establecen unas categorías de residuos admitidos o no.

Algunas establecen como criterio de caracterización el origen o procedencia, mientras que otras toman como punto base lasa características, estado o forma de presentación de los residuos.

El sector manufacturero de la industria química requiere un análisis especial porque es el mayor productor de sustancias químicas con características inherentes de peligrosidad y por lo tanto es el sector con mayor potencialidad de generación de residuos peligrosos.

Las materias primas para esta industria provienen generalmente de la industria de extracción o minera, los consumidores de químicos refinados son mayoritariamente los otros grupos de la clasificación CIIU (Código Internacional Industrial Uniforme), del sector manufacturero por lo que la industria química básica se encuentra como intermediaria en la producción manufacturera.

Para mejorar la problemática de los residuos peligrosos es necesario que se involucre la descripción de la tecnología utilizada, porque la inclusión de nuevas o mejoradas formas de procesamiento modifica la aparición en cantidad y calidad de los residuos.

Por otro lado el sector agroindustrial se refiere a las sustancias o componentes de residuos o componentes de residuos presentes en la actividad agraria en su gran mayoría, debido a que esta actividad es la mayor usuaria de productos químicos como fertilizantes y biocida, mientras que la actividad ganadera en nuestro país mayoritariamente extensiva no tecnificada y con un consumo menor, en volúmenes de sustancias químicas. En la lista correspondiente a este sector aparecen los insecticidas, los herbicidas, fungicidas y acaricidas utilizados en el país, con el nombre comercial y su componente activo.

En el sector servicios se agrupa un gran número de actividades necesarias para el desarrollo de los otros sectores, tales como el suministro de agua, de energía eléctrica, gas natural, plantas de tratamiento de aguas servidas, servicios de aseo y de salud. El riesgo latente en cuanto a residuos peligrosos se encuentra principalmente en el servicio de salud, algunos residuos de estaciones de servicio y plantas depuradoras de agua.

Para el sector doméstico se considera el flujo de bienes de uso o productos desarrollados por el sector manufacturero principalmente, destinado a actividades domésticas agrupadas como: limpieza y mantenimiento del hogar, cuidado personal, cuidados con el automóvil, cuidados del jardín y productos misceláneos.

ACTIVIDADES 

1. Realiza comentario sobre los vídeos.

2. De acuerdo a la identificación de las etiquetas de seguridad  que residuos peligrosos transitan por nuestros municipios.

3. realiza una lista de los residuos peligrosos que nosotros tenemos en nuestro hogar,  comunidad y que podemos hacer con estos.

NINGUN ESTUDIANTE PRESENTO LA LISTA DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS

TUTORIAL 3

RESIDUOS SOLIDOS ORGANICOS

Los residuos sólidos municipales comprenden los domésticos, comerciales e institucionales, las basuras de la calle, los escombros de la construcción y los residuos generados en las diferentes actividades productivas de bienes y servicios, en sectores tales como el industrial, agropecuario, de servicios y mineros.

 Estos residuos sólidos pueden ser peligrosos o no peligrosos, de acuerdo con las características presentes en su composición, y a su vez, en cada una de estas dos grandes categorías, se dividen en aprovechables o no aprovechables. Como se aprecia en la Figura 3, considerando las diferencias que existen tanto en las características, como en las condiciones de manejo, los residuos aprovechables y no aprovechables tendrán cada uno un esquema diferente de gestión, de tal forma que se aumente la cantidad de residuos aprovechables y se disminuya la cantidad de no aprovechables (Ministerio del Medio Ambiente, 1997).

Se entiende por residuo peligroso o RESPEL “aquel que por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables, infecciosas o radiactivas puede causar riesgo o daño para la salud humana y el ambiente. Así mismo, se considera residuo o desecho peligroso los envases, empaques y embalajes que hayan estado en contacto con ellos” (Decreto 4741/05, Art. 3); de lo anterior se deduce entonces que todos aquellos desechos que no entren en ninguna de estas condiciones se considerarán como no peligrosos o convencionales. Si bien es cierto que la primera fuente de producción de RESPEL es el sector productivo y dentro de este el industrial, también se genera este tipo de materiales en los domicilios, por lo que no debe desligarse su gestión del contexto municipal.

Figura 3. Gestión de Residuos (Aprovechables y No Aprovechables).

Fuente. Adaptado de (Ministerio del Medio Ambiente, 1997).

Para realizar una Gestión integral de Residuos Sólidos es necesario identificar y clasificar los residuos sólidos generados según su potencial de aprovechamiento dos categorías:

• Residuos Sólidos NO Aprovechables: acorde con la normatividad ambiental colombiana (Decreto 1713 de 2002, Art.1) se definen: como “todo. material o sustancia sólida o semisólida de origen orgánico e inorgánico, putrescible o no, proveniente de actividades domésticas, industriales, comerciales, institucionales, de servicios, que no ofrece ninguna posibilidad de aprovechamiento, reutilización o reincorporación en un proceso productivo. Son residuos sólidos que no tienen ningún valor comercial, requieren tratamiento y disposición final y por lo tanto generan costos de disposición”

• Residuos Sólidos Aprovechables: para los propósitos de este cuso se integran las definiciones planteadas por la normatividad tanto de residuos convencionales como peligrosos, para incluir en esta categoría cualquier material, objeto, sustancia o elemento en estado sólido, semisólido o líquido que ha sido descartado por la actividad que lo generó, pero que es susceptible de recuperar su valor remanente a través de su recuperación, reutilización, transformación, reciclado o regeneración (Decreto 1713/2002, Decreto 4741 de 2005).

Los residuos aprovechables pueden clasificarse de distintas maneras; la más genérica incluye:

Residuos Biodegradables u Orgánicos: dentro de este tipo de residuos encontramos aquellos que pueden ser transformados por microorganismos como bacterias, hongos y otros agentes biológicos. Se incluyen restos vegetales, frutas, residuos de comidas, verduras, restos de podas y residuos de jardinería.

Residuos Reciclables: son aquellos tipos de residuos que después de haber sido utilizados pueden ser la materia prima o parte de esta para la fabricación de nuevos elementos. Dentro de estos tenemos el papel, cartón, vidrio, plástico, aluminio, textiles y aceites usados.

En cuanto a los residuos de origen orgánico según su naturaleza y/o característica física pueden clasificarse en (Jaramillo & Zapata, 2008):

• Residuos de alimentos: principalmente son restos de alimento que provienen de fuentes como restaurantes, comedores comunitarios, hogares y diferentes lugares de expendio de alimentos.
• Estiércol: provenientes de las heces de los animales, generalmente son aprovechadas en bio-abono o generación de biogás
• Restos vegetales: provenientes de podas o jardines, también se consideran algunos residuos de cocina que no han sido sometidos a cocción como los son las cascaras de frutas y las legumbres.
• Cuero: derivados de artículos de cuero en desuso.
• Papel y cartón: son residuos con un gran potencial para su reciclaje, estos son considerados dentro de los residuos orgánicos ya que son fabricados a partir de compuestos orgánicos.

Por otro lado, los residuos reciclables se clasifican según su fuente de generación en: (Tchobanoglous, Theisen, & Vigil, 1994)

• Domésticos y comerciales: provenientes de los hogares y actividades comerciales dentro de estos se tienen papel, cartón, plástico, textiles, madera, vidrio, aluminio, otros metales, baterías. Aceites, neumáticos entre otros.
• Institucionales: provenientes de escuelas, cárceles y centros gubernamentales. Los residuos son similares a los domésticos y comerciales.
• Construcción y demolición: provienen de lugares nuevos de construcción, reparación y remodelación, dentro de los que se tiene madera, hormigón, etc.
• Industriales: provenientes de las diferentes industrias. Dentro de estos se encuentran metales, plásticos, aceites, resinas, vidrios, tejidos y chatarra.

Finalmente en lo que tiene que ver con los residuos peligrosos potencialmente aprovechables estos entrarían en la clasificación general como reutilizables o reciclables; no obstante es importante tener en consideración aquellas particularidades que les confieren dicha denominación y que en determinado momento definirán la viabilidad y tecnología para su recuperación, a continuación algunas de ellas (Suarez, 2009):

• Características de peligrosidad: Conocidas con la sigla CRETIP: Corrosividad, Reactividad, Explosividad, Toxicidad, Inflamabilidad, Patogenicidad, con la cual se refieren las propiedades de los residuos. La característica de cada RESPEL sirve su clasificación en la fuente de generación y para identificar los residuos a lo largo de la cadena de gestión. En general y para efectos de este curso se excluyen los residuos patógenos o infecciosos de los análisis y cadenas de aprovechamiento, en atención a sus implicaciones sobre la salud pública y la regulación específica que sobre ellos existe en Colombia (ver Decreto 2620 de 2000).

• Manejo de Riesgos: Los RESPEL deben manipularse con las precauciones definidas por su composición y nivel de riesgo. Existen parámetros para el manejo del riesgo implícito en estos residuos, como la clasificación de las Naciones Unidas o la de la National Fire Protection Asociation (NFPA). Estas son utilizadas para el almacenamiento o el transporte, sin embargo es importante mantener esta clasificación en todos los elementos de gestión puesto que en el manejo de RESPEL existe en todo momento el riesgo, y es responsabilidad de todos los actores involucrados.

• La fuente generadora del residuo y contenido de contaminantes-la composición del residuo: esencialmente se utilizan listados como el del convenio de Basilea, el del Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS) o el catalogo Europeo de Residuos(CER), estos catálogos son más adecuados para clasificar RESPEL en los procesos de aprovechamiento y tratamiento, ya que están ligados tanto a la fuente generadora como al contenido del contaminante o a su composición; facilitando de esta manera el sistema de gestión. La clasificación del CEPIS aporta un atributo más y es la opción de manejo o aprovechamiento.

Las 4R’s (reducir, reutilizar, recuperar y reciclar

El aprovechamiento de residuos se plantea en el marco de una gestión integral de residuos, lo cual contribuye al logro de objetivos locales, regionales e internacionales sobre modelos que apuntan a la sostenibilidad del desarrollo, tal ha quedado planteado desde la Cumbre de la Tierra (Rio de Janeiro-Brasil, 1992), a través de los cuales se espera uso eficiente y equitativo de los bienes naturales (Dominguez, 2007).

Una de las estrategias más difundidas en el mundo, en lo que a manejo de residuos se denomina las cuatro erres y se utiliza de forma amplia para concienciar a los actores involucrados y para la planificación de programas municipales de reciclaje. Por ser estas acciones objeto directo del presente curso, los conceptos e importancia de cada componente deben ser apropiados por los estudiantes.

Reducir: Es una iniciativa para prevenir la generación de residuos, puesto que minimiza realmente la cantidad de materiales, sus impactos ambientales y los costos asociados a su manipulación (Alcaldía Mayor de Bogotá et al., 2007); es una contribución muy importante al manejo integral de residuos sólidos, debido a que constituye una verdadera reducción de la cantidad de materiales desechados, en cuanto los evita (Ine, 1999). La reducción involcra análisis de las características de diseño, compras selectivas, consumo responsable, entre otros.

La manera más efectiva de no producir desechos sólidos es no generarlos; con la reducción los consumidores y las industrias pueden contribuir a preservar recursos naturales, en tanto se minimiza la peligrosidad de los residuos y las necesidades de disposición. Es importante puntualizar que esta disminución debe ser evaluada cuidadosamente analizando el ciclo de vida de cada producto para prevenir que los problemas solo cambien de lugar y cerciorarse que se está reduciendo la producción sin comprometer un mayor uso de recursos. Como ejemplo, se podría citar la reducción en empaques de alimentos de la cual se podría generar una mayor cantidad de comida desperdiciada o un mayor requerimiento de embalaje para su transporte.

La industria juega un papel muy importante, ya que ayuda a reducir los residuos extendiendo la vida de los productos, de tal manera que se retrasa el punto en el que los productos se convierten en residuos; como por ejemplo, creando productos fáciles de reparar o mejorar.

En un manejo de residuos sólidos exitosos, se quiere que los miembros de la sociedad que están involucrados directamente en el flujo de residuos adquieran sus responsabilidades. Como por ejemplo, productores de materias primas, fabricantes, distribuidores, comerciantes, consumidores y autoridades deben responsabilizarse por los residuos que generan; de esta manera se obliga a la minimización de residuos sólidos.

Reutilizar: acorde con el Decreto 1713 de 2002, se refiere a la prolongación y adecuación de la vida útil de los residuos sólidos recuperados y que mediante procesos, operaciones o técnicas devuelven a los materiales su posibilidad de utilización en su función original o en alguna relacionada, sin que para ello requieran procesos adicionales de transformación.

Junto con la reducción, la reutilización se considera una etapa compleja, en tanto que implica creatividad e investigación. La reducción requiere conciencia, decisión y actitud, a su vez la reutilización además de esto necesita de mayor definición, cuidado y adecuación del objeto y del empaque.

Para la reutilización se requiere una mayor capacitación e información a los ciudadanos y empresarios sobre las formas, principios, procesos, ventajas y complicaciones de reutilizar objetos y empaques, como por ejemplo la transformación de llantas usadas, el empleo de envases plásticos como materas o artesanías y dar uso máximo a las bolsas plásticas(Lara, 2008). Como se tratará en lecciones posteriores, los residuos industriales tienen una capacidad de reutilización, más allá de los domésticos, e incluso pueden intercambiarse según necesidades de los procesos productivos.

Recuperar: en general, incluye toda acción que permita seleccionar y retirar los residuos sólidos que pueden someterse a un nuevo proceso de aprovechamiento, para convertirlos en materia prima útil en la fabricación de nuevos productos( Decreto 1713 de 2002).

Este término describe la extracción y utilización tanto de materiales como de energía a partir de un flujo de residuos para su reutilización o reciclaje; se incluyen actividades como la separación en la fuente, recolección selectiva, segregación en centros de acopio o plantas de tratamiento, reciclaje en planta, entre otros. Mientras los materiales son acondicionados o tratados para incorporarse a nuevos procesos productivos, la energía puede recuperarse utilizando los componentes de los residuos como combustible o alimentación, para la conversión térmica o biológica a algún tipo de carburante o vapor (Lund, 1996).

En la industria es importante y necesario que los residuos que se obtienen como resultado de los procesos productivos pasen a ser parte de la materia prima de nuevos procesos, generando así menos residuos para ser tratados (CONDESAN, 2002).

Reciclar: se define como el proceso para aprovechar y transformar los residuos sólidos recuperados y devolver a los materiales su potencialidad de reincorporación como materia prima para la fabricación de nuevos productos (Decreto 1713 de 2002).

El proceso de reciclaje involucra un amplio rango de actividades industriales y no industriales, a su vez, involucra muchos materiales y productos. Se basa en un principio simple: los residuos deben ser tratados como un recurso para reducir la demanda de bienes naturales y la cantidad de material que requiere disposición final (Pardave & Gutierrez, 2007).

Se entiende que el reciclaje no es un fin en sí mismo, tiene como objetivos primordiales mejorar la eficiencia económica, reducir la contaminación y reducir el volumen de residuos. Debido a que en la actualidad existen diversos materiales reciclables el proceso es diferente para cada flujo de residuo (como residuos industriales o residuos post-consumo papel, plástico) y a su vez cada proceso debe estar adaptado a cada región; es decir que el proceso de reciclaje en los países en desarrollo es diferente al utilizado en los países desarrollados. En términos generales el reciclaje es un proceso de tres etapas: Recolección y procesamiento de materiales secundarios, fabricación de productos con contenido reciclado y la compra de productos recicladoscreando un círculo queasegurael éxito y el valor del reciclaje.

Como se mencionó al inicio de la lección, la finalidad del principio de las erres es que la sociedad reduzca al máximo el consumo de recursos naturales y la generación de residuos y disposición final de éstos como basura; el enfoque implica entonces la minimización de residuos generados, la prolongación de la vida útil de los materiales y el aprovechamiento de cada uno de los residuos generados, tal como se observa en la Figura 4.

Principios de biotransformación de residuos orgánicos

Entre los residuos sólidos urbanos, los orgánicos son tal vez los residuos que más problemas ambientales ocasionan, tanto por su volumen, ya que constituyen el componente más importante en la caracterización de residuos, como por las características de sus procesos naturales de descomposición(Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial; epam s.a.e.s.p, 2008).

Debido a esto la importancia de las técnicas de tratamiento para los residuos orgánicos, antes de considerar los procesos específicos empleados en la conversión biológica de los residuos, es necesario conocer: 1. Las necesidades nutricionales de los microorganismos que se actúan en la conversión de los residuos, 2. El tipo de metabolismo de los microorganismos, según las necesidades de oxígeno, 3. Los tipos de microorganismos importantes en la conversión de residuos, 4. Los requisitos ambientales y las 5. Transformaciones aeróbicas o anaeróbicas para finalmente seleccionar el proceso(Tchobanoglous, Theisen, & Vigil, Volumen II, 1994).

1. Necesidades nutricionales de los microorganismos:

Para reproducirse y funcionar correctamente , los organismos necesitan:

Fuentes de energía y carbono: (síntesis de nuevos tejidos celulares). Dos de las fuentes más comunes de carbono para el tejido celular son: El proveniente de carbono orgánico (organismos heterótrofos) y el proveniente del dióxido de carbono (organismos            autótrofos).
La energía para la síntesis celular puede ser suministrada con la luz (organismos fototrofos como bacterias fotositetizantes y algas (autotroficas) o con una reacción química de oxidación (organismos quimiotrofos como por ejemplo las bacterias nitrificantes).

Necesidades de nutrientes y factores de crecimiento: En muchas ocasiones son el material limitante para la síntesis y el crecimiento celular microbiano. Los principales nutrientes inorgánicos son: nitrógeno (N), Azufre (S), Fosforo (P), potasio (k), magnesio (Mg), Calcio (Ca), Hierro (Fe), Sodio (Na) y Cloro (Cl). Como nutrientes menores se tienen: Zinc (Zn), Manganeso (Mn), Molibdeno (Mo), Selenio (Se), Cobalto (Co), Cobre (Cu) y Niquel (Ni).

2. Tipo de metabolismo microbiano:

Respiración aerobia: son los organismos que dependen de la respiración aerobia para conseguir su necesidad energética y solo pueden existir cuando hay un suministro de oxígeno. (Aerobios obligatorios).

Anaerobios: organismos que generan energía mediante fermentación y que solo existen en un ambiente que está libre de oxigeno (Anaerobios obligatorios).

Anaerobios Facultativos: son microorganismos que tiene la capacidad de crecer en presencia o ausencia de oxígeno.

3.Tipo de      microorganismos:

Las bacterias (grupos procarioticos) son de una importancia primordial dentro de la conversión biológica de la fracción orgánica de los residuos sólidos; a su vez existen hongos, levaduras y actinomicetos (eucariontes) que contribuyen con los procesos de degradación.

Bacterias: Normalmente son unicelulares: esferas (coco), barras (bacilos) o espirales (espirilos). Son de naturaleza ubicua y se pueden encontrar en ambientes aerobios (presencia oxigeno) o anaerobios (ausencia oxigeno). Debido a la amplia variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos que las bacterias pueden usar para su crecimiento, se utilizan las bacterias para extensamente en diversas operaciones industriales para acumular productos intermedios y finales de metabolismo y en transformación de residuos sólidos.

Hogos:Son protistas multicelulares, no fotosintéticos, heterotróficos, tiene la capacidad de crecer en condiciones de baja humedad, que no favorece el crecimiento de las bacterias. Además pueden tolerar valores de pH relativamente bajos (5,6 en algunas ocasiones hasta 2). El metabolismo es esencialmenteaeróbico.

Levadura: Son hongos que no pueden formar filamentos y por lo tanto son unicelulares. En términos de operaciones industrialesde procesamiento, se pueden clasificar las levaduras como naturales y cultivadas. Por ejemplo las levaduras naturales son de poco valor, pero las levaduras cultivas son utilizadas extensamente.

Actinomicetos: Son un grupo de organismos con propiedades intermedias entre bacterias y hongos.

4. Requisitos Ambientales:

Los principales requisitos ambientales a considerar son la temperatura y el pH ya que tienen un importante efecto sobre la supervivencia y sobre el crecimiento de los microorganismos, por lo general el crecimiento óptimo se produce dentro de una gama de temperaturas y de valores de pH bastante estrecha.

Según la gama de temperatura en que funcionen mejor, las bacterias pueden clasificarse como Psicrofilas (-10 – 30 ◦C), Mesofilas (20-50 ◦C) o termofilas (45-75◦C). Por otro lado, en lo referente a la concentración en iones de hidrogeno (pH), generalmente el pH óptimo para el crecimiento bacteriano queda entre 6,5 y 7,5.

Finalmente el contenido de humedad, es otro requisito ambiental esencial para el crecimiento de microorganismos. Es importante saber el contenido de humedad de los residuos que se van a aprovechar, especialmente cuando sevan a utilizar en procesos secos como el compostaje. En muchos casos de compostaje, es necesario añadir agua para obtener una óptima actividad bacteriana. En los procesos anaeróbicos la adición de agua depende de las características de los residuos orgánicos y del tipo de procesos que se va a utilizar.

5. Transformaciones aeróbicas o anaeróbicas:

Aerobia:

La transformación aerobia de la materia orgánica consiste en su degradación en presencia de oxigeno por medio de bacterias produciendo principalmente dióxido de carbono, agua y otros componentes y se puede describir con la siguiente ecuación:

Existen cuatro fases durante el proceso de transformación de la materia orgánica:

Mesofila: primera fase y se caracteriza por la presencia de bacterias y hongos, en el cual los microorganismos se multiplican y consumen los carbohidratos, produciendo un aumento en la temperatura desde la del ambiente a más o menos 40◦C.

Termófila: en esta etapa la temperatura sube de 40 a 60 ◦C, desapareciendo los organismos mesofilos, mueren las malas hierbas e inician la degradación los organismos termófilos. En esta etapa se degradan ceras, proteínas y hemicelulosas y se desarrollan numerosas bacterias formadoras de esporas y actinomicetos.

Enfriamiento: la temperatura disminuye desde la más alta alcanzada durante el proceso hasta llegar a la temperatura ambiente, se va consumiendo el materialmente fácilmente degradable, desaparecen los hongos termófilos y el proceso sigue gracias a los organismos esporulados y actinomicetos. Al inicio de esta etapa, los hongos termófilos que resistieron en las zonas menos calientes realizan la degradación de la celulosa.

Maduración: es el complemento final de la fase que ocurre durante el proceso de fermentación disminuyendo la actividad metabólica(Jaramillo & Zapata, 2008).

Anaerobia:

Consiste en la degradación en ausencia de oxigeno por medio de bacterias, produciendo biogás (metano), la cual se produce en tres pasos: El primer paso implica la transformación mediada por enzimas (hidrolisis), de compuestos de masas moleculares más altas a compuestos aptos para usar como fuentes de energía y tejido celular. El segundo paso implica la conversión bacteriana de los compuestos resultantes de la primera etapa a compuestos intermedios identificables de masa molecular más baja. El último paso implica la conversión bacteriana de los compuestos intermedios aproductos finales como los son el metano y dióxido de carbono.

Los dos procesos aerobios o anaerobios son utilizados en el aprovechamiento de los residuos; en general los procesos anaerobios son más complejos y requieren de mayor control.

Los procesos anaerobios tienen la ventaja de la recuperación de energía en forma de metano y por lo tanto so productores netos de energía, por otra parte, los procesos aerobios son consumidores netos de energía debido a que hay que suministrar oxígeno para la conversión de residuos, sin embargo ofrecen la ventaja de un funcionamiento sencillo(Tchobanoglous, Theisen, & Vigil, Gestion Integral de Residuos Solidos Volumen II, 1994).

ACTIVIDAD

1. PREPARAR DEBATE SOBRE LAS 4 R 

2. PRINCIPIOS DE BIOTRANSFORMACION DE RESIDUOS SÓLIDOS

REFLEXIONA SOBRE EL SIGUIENTE VIDEO

TUTORIA 2

RESIDUOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS

Para generalizar, podemos decir que los residuos domiciliarios se dividen en orgánicos y no-orgánicos o inorgánicos.

Se conoce como residuos orgánicos a los desechos provenientes originariamente de algún ser vivo. Se trata de toda la materia que ha venido desde la naturaleza, y que ya no cumple una función definida para las personas pero por las características que tiene en tanto natural es muy frecuente que se les encuentre una función reutilizable. Lo más habitual es que los residuos orgánicos se orienten a la agricultura o bien a la alimentación y engorde de animales.

El origen de los residuos orgánicos puede ser doméstico, comercial o bien industrial, y entre todos componen una porción muy importante de la totalidad de desechos que generan las sociedades, especialmente luego de los procesos sociales de los últimos siglos, donde la producción industrial y el consumo se multiplicaron en un planeta que tiene limitaciones físicas constantes.

En este sentido, la reutilización de los residuos orgánicos es muy positiva para el cuidado de la tierra, en base a la doble función que cumple de reemplazar un nuevo producto que no deberá ser producido, y al mismo tiempo no generar la conocida basura, y con ello la habitual muy grande contaminación que se produce en su acumulación. Hay técnicas definidas para el tratamiento de los desechos orgánicos, y el mal tratamiento puede ser muy dañino para el medio ambiente: prueba de esto son cientos de ríos y lagos contaminados alrededor del mundo por desechos naturales.

La forma más habitual de aprovechar los desechos orgánicos es por medio de la producción de abono para la tierra, un complemento rico en nutrientes que asegura y potencia la fertilidad del suelo: se trata de una tarea sencilla que puede ser realizada en el mismo hogar, donde los desechos utilizan casi al máximo su potencial de nutrientes. Otro tratamiento, algo más complejo y delicado, es el de la producción de gas con residuos orgánicos: la descomposición bajo determinadas circunstancias genera una clase particular de gas, conocida como gas de los pantanos.

El aprovechamiento de estos residuos se debe a una fuerte disciplina en los consumidores, que en el caso de no practicar el reciclaje por su cuenta deberán estar educados para aprender a clasificar los residuos entre orgánicos e inorgánicos. Como muchas veces el reciclaje no es una actividad rentable para las empresas, suele ser tarea de organismos públicos la educación en este sentido.

La siguiente lista incluye veinte ejemplos de residuos orgánicos de diferentes clases.

Lista de ejemplos de desechos orgánicos

1. Restos de frutas y verduras, incluidas las pieles.
2. Huesos y restos de carne.
3. Espinas y toda clase de resto de pescado.
4. Caparazones y elementos descartados de los mariscos.
5. Restos de pan.
6. Comida en mal estado.
7. Distintos tipos de palillos (de helado, de comida china).
8. Cáscara de huevos.
9. Orina de animales domésticos.
10. Hojarasca
11. Residuos de todo tipo de frutos secos.
12. Papel de cocina utilizado.
13. Servilletas utilizadas.
14. Excrementos de animales domésticos.
15. Pañuelos utilizados.
16. Flores, incluso en estado marchito.
17. Cualquier material de corcho.
18. Hojas, incluso secas.
19. Césped y malas hierbas
20. Bolsas (en particular aquellas que pueden utilizarse para abono, llamadas ‘compostables’)

Fuente: http://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-residuos-organicos/#ixzz4YDy4zlZ8

Los desechos inorgánicos están conformados por todos los residuos  de origen no biológico; estos pueden provenir de la industria o de algún otro proceso no natural.

Por lo general, los desechos inorgánicos no incluyen materia orgánica; diversos plásticos y telas sintéticas cumplen con esta condición, también objetos metálicos.

Los desechos y el medio ambiente

La principal problemática que entrañan los desechos inorgánicos es que no pueden volver a integrarse a los ciclos naturales de la Tierra una vez expuestos a las condiciones ambientales, o si lo hacen, esto sucede muy lentamente, en el término de varios años.

Por este motivo, se recomienda disponerlos por separado y bajo ciertas condiciones. A menudo estos materiales  son sometidos a procesos de compactación de basura y luego se entierran a modo de rellenos sanitarios.

Se sabe que casi un quinto del volumen de los objetos adquiridos se tira de inmediato por ser parte de los envases y embalajes con los que son comercializados.

A menudo las presentaciones más sofisticadas incluyen el sobreempaquetamiento, lo que, además de encarecer innecesariamente los productos, genera mayor cantidad de residuos.

Se calcula que los plásticos representan alrededor del 9 % de los desechos en áreas urbanas. La acumulación de plásticos genera gran parte de la contaminación que amenaza la supervivencia de peces, aves y demás animales.

El alto grado de industrialización que alcanzó la sociedad occidental, sobre todo el empleo de gran cantidad de dispositivos electrónicos que se alimentan de pilas o baterías, hace que diariamente se produzca una considerable cantidad de desechos inorgánicos.

La conciencia ecológica

Sin embargo, se debe destacar que ha aumentado la conciencia ecológica, lo que queda demostrado en el hecho de que muchos comercios hoy entregan sus productos en bolsas de papel, en lugar de hacerlo en bolsas de plástico, pues las primeras se degradan naturalmente mientras que las últimas no.

Ya que no se pueden degradar, lo que se recomienda hacer con los  desechos inorgánicos es reducirlos y reutilizarlos toda vez que se pueda.

Por ejemplo, uno puede llevar sus propios envases cuando compra ciertos productos, y también optar por envases retornables. Se pueden aprovechar las botellas y los frascos de vidrio que quedan tras consumir ciertos productos transformándolos en objetos decorativos y hasta útiles, como lámparas o recipientes para guardar pastas secas o legumbres.

También se puede hacer esto mismo con las latas, sobre todo aquellas de mayor tamaño.

ACTIVIDADES

1. De acuerdo a la lectura e información suministrada plantee que se puede realizar con los residuos orgánicos  en su hogar, su comunidad, su municipio.

2. De acuerdo a la información suministrada  plantee que se puede realizar con los residuos inorgánicos en su hogar, su comunidad y su municipio.

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" EL CONTROL QUE SE LE DA A LOS RESIDUOS SÓLIDOS  EN EL NORTE DEL CAUCA ES EL ADECUADO", JUSTIFICA TU COMENTARIO