Los residuos biodegradables incluyen cualquier materia orgánica presente en los residuos que pueda descomponerse en dióxido de carbono , agua , metano , compost , humus y moléculas orgánicas simples por microorganismos y otros seres vivos mediante compostaje , digestión aeróbica , digestión anaeróbica o procesos similares. Incluye principalmente desechos de cocina (alimentos en mal estado, restos, partes no comestibles), cenizas, tierra, estiércol y otras materias vegetales. En la gestión de residuos, también incluye algunos materiales inorgánicos que pueden descomponerse por bacterias. Dichos materiales incluyen yeso y sus productos, como placas de yeso y otros sulfatos simples que pueden descomponerse por bacterias reductoras de sulfato para producir sulfuro de hidrógeno en condiciones anaeróbicas de vertedero. [1] [2]
En la recolección de residuos domésticos , el alcance de los residuos biodegradables puede limitarse para incluir solo aquellos residuos degradables que se pueden manejar en las instalaciones locales de manejo de residuos. [3] Para abordar esto, muchos distritos locales de gestión de residuos están integrando programas relacionados con la clasificación de los residuos biodegradables para compostaje u otras estrategias de valorización de residuos , donde los residuos biodegradables se reutilizan para otros productos, como el uso de residuos agrícolas para la producción de fibra o biocarbón .
Los residuos biodegradables, si no se gestionan adecuadamente, pueden tener un impacto enorme en el cambio climático, especialmente a través de las emisiones de metano provenientes de la fermentación anaeróbica que produce gases de vertedero . Otras estrategias para reducir el impacto incluyen la reducción de la cantidad de residuos producidos, por ejemplo, mediante la reducción del desperdicio de alimentos .
Los residuos biodegradables se pueden encontrar en los residuos sólidos urbanos (a veces llamados residuos urbanos biodegradables, o como residuos verdes , residuos de alimentos , residuos de papel y plásticos biodegradables ). Otros residuos biodegradables incluyen desechos humanos , estiércol , aguas residuales , lodos de depuradora y desechos de mataderos . En ausencia de oxígeno , gran parte de estos residuos se descompondrán en metano por digestión anaeróbica . [4]
En el Reino Unido, en 2018 se enviaron a vertederos 7,4 millones de toneladas de residuos biodegradables , cifra que se redujo respecto de los 7,8 millones de toneladas de 2017. [5]
En muchas partes del mundo desarrollado, los residuos biodegradables se separan del resto del flujo de residuos, ya sea mediante la recolección separada en la acera o mediante la clasificación de residuos después de la recolección. En el punto de recolección, estos residuos suelen denominarse residuos verdes . [6] La eliminación de estos residuos del resto del flujo de residuos reduce sustancialmente los volúmenes de residuos para su eliminación y también permite que los residuos biodegradables se conviertan en abono .
Los residuos biodegradables pueden utilizarse para compostaje o como recurso para calor, electricidad y combustible mediante incineración o digestión anaeróbica . [7] La empresa suiza Kompogas y el proceso danés AIKAN son ejemplos de digestión anaeróbica de residuos biodegradables. [8] [9] Si bien la incineración puede recuperar la mayor parte de la energía, las plantas de digestión anaeróbica retienen nutrientes y producen compost para la enmienda del suelo y aún recuperan parte de la energía contenida en forma de biogás . Kompogas produjo 27 millones de Kwh de electricidad y biogás en 2009. El camión más antiguo de la empresa ha logrado recorrer 1.000.000 de kilómetros con biogás de residuos domésticos en los últimos 15 años. [10]
Uno de los campos de trabajo más fructíferos es el de los residuos alimentarios: cuando se depositan en vertederos, producen metano, un gas de efecto invernadero , y otros compuestos tóxicos que pueden resultar peligrosos para los seres humanos y los ecosistemas locales. [11] La utilización de gases de vertedero y el compostaje municipal pueden capturar y utilizar los nutrientes orgánicos. [11] Los residuos alimentarios recogidos de fuentes no industriales son más difíciles de utilizar, porque suelen tener una diversidad mucho mayor que otras fuentes de residuos: diferentes lugares y diferentes ventanas de tiempo producen composiciones de material muy diferentes, lo que dificulta su uso en procesos industriales. [11] [12]
La transformación de los desechos alimentarios en productos alimenticios o piensos, o su conversión o extracción de ingredientes para alimentos o piensos se denomina valorización de los desechos alimentarios. La valorización de los desechos alimentarios ofrece una oportunidad económica y ambiental, que puede reducir los problemas de su eliminación convencional. Se ha demostrado que los desechos alimentarios son biorecursos valiosos que se pueden utilizar para obtener una serie de productos útiles, incluidos biofertilizantes , bioplásticos , biocombustibles , productos químicos y nutracéuticos. Existe un gran potencial para reciclar los desechos alimentarios mediante su conversión en proteínas de insectos . [13]
La reutilización de excrementos humanos es el uso seguro y beneficioso de los excrementos humanos tratados después de aplicar los pasos de tratamiento adecuados y los enfoques de gestión de riesgos personalizados para la aplicación de reutilización prevista. Los usos beneficiosos de los excrementos tratados pueden centrarse en el uso de los nutrientes disponibles para las plantas (principalmente nitrógeno, fósforo y potasio) que están contenidos en los excrementos tratados. También pueden hacer uso de la materia orgánica y la energía contenida en los excrementos. En menor medida, también puede tener lugar la reutilización del contenido de agua de los excrementos, aunque esto es más conocido como recuperación de agua de las aguas residuales municipales . Las aplicaciones de reutilización previstas para el contenido de nutrientes pueden incluir: acondicionador de suelos o fertilizantes en actividades agrícolas u hortícolas . Otras aplicaciones de reutilización, que se centran más en el contenido de materia orgánica de los excrementos, incluyen el uso como fuente de combustible o como fuente de energía en forma de biogás .
Existe una gran cantidad de opciones de tratamiento para hacer que los excrementos sean seguros y manejables para la opción de reutilización prevista. [14] Las opciones incluyen la desviación de orina y la deshidratación de heces ( inodoros secos con desviación de orina ), el compostaje ( inodoros de compostaje o procesos de compostaje externo ), tecnologías de tratamiento de lodos de depuradora y una variedad de procesos de tratamiento de lodos fecales . Todos ellos logran diversos grados de eliminación de patógenos y reducción del contenido de agua para facilitar su manejo. Los patógenos de preocupación son las bacterias entéricas, los virus, los protozoos y los huevos de helmintos en las heces. [15] Como los huevos de helmintos son los patógenos más difíciles de destruir con los procesos de tratamiento, se utilizan comúnmente como un organismo indicador en los esquemas de reutilización. Otros riesgos para la salud y aspectos de contaminación ambiental que deben considerarse incluyen la propagación de microcontaminantes, residuos farmacéuticos y nitratos en el medio ambiente que podrían causar contaminación de las aguas subterráneas y, por lo tanto, afectar potencialmente la calidad del agua potable .
El gas de vertedero es una mezcla de diferentes gases creados por la acción de microorganismos dentro de un vertedero a medida que descomponen los desechos orgánicos, incluidos, por ejemplo, los desechos de alimentos y los desechos de papel . El gas de vertedero está compuesto aproximadamente de un cuarenta a sesenta por ciento de metano , y el resto es principalmente dióxido de carbono . El resto está compuesto por trazas de otros compuestos orgánicos volátiles (COV) (<1%). Estos gases traza incluyen una gran variedad de especies, principalmente hidrocarburos simples . [16]
Los gases de los vertederos influyen en el cambio climático . Sus principales componentes son el CO2 y el metano , ambos gases de efecto invernadero . El metano en la atmósfera es un gas de efecto invernadero mucho más potente, ya que cada molécula tiene veinticinco veces el efecto de una molécula de dióxido de carbono. Sin embargo, el metano en sí mismo representa una menor composición de la atmósfera que el dióxido de carbono. Los vertederos son la tercera fuente más importante de metano en los EE. UU. [17]
Debido a los importantes efectos negativos de estos gases, se han establecido regímenes regulatorios para monitorear el gas de vertedero , reducir la cantidad de contenido biodegradable en los desechos municipales y crear estrategias de utilización de gas de vertedero , que incluyen la quema o captura de gas para la generación de electricidad.
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La pérdida y el desperdicio de alimentos son los alimentos que no se consumen. Las causas del desperdicio o la pérdida de alimentos son numerosas y se producen en todo el sistema alimentario , durante la producción , el procesamiento , la distribución , las ventas minoristas y de servicios de alimentación, y el consumo . En general, alrededor de un tercio de los alimentos del mundo se desechan. [19] [20] Además, se pierde una cantidad similar al alimentar a los animales de granja con alimentos comestibles para el ser humano (el efecto neto desperdicia unas 1144 kcal/persona/día). Un metaanálisis de 2021 , que no incluyó los alimentos perdidos durante la producción, realizado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente concluyó que el desperdicio de alimentos era un problema en todos los países en todos los niveles de desarrollo económico . [21] El análisis estimó que el desperdicio de alimentos mundial era de 931 millones de toneladas de desperdicio de alimentos (unos 121 kg per cápita) en tres sectores: el 61 por ciento de los hogares , el 26 por ciento de los servicios de alimentación y el 13 por ciento del comercio minorista . [21]
La pérdida y el desperdicio de alimentos son una parte importante del impacto de la agricultura en el cambio climático (asciende a 3.300 millones de toneladas de emisiones de CO2e al año [22] [23] ) y otros problemas ambientales , como el uso de la tierra , el uso del agua y la pérdida de biodiversidad . La prevención del desperdicio de alimentos es la máxima prioridad y, cuando la prevención no es posible, la jerarquía de desperdicio de alimentos clasifica las opciones de tratamiento de desperdicio de alimentos de preferidas a menos preferidas en función de sus impactos ambientales negativos. [24] Las vías de reutilización de los excedentes de alimentos destinados al consumo humano, como la donación de alimentos, son la siguiente mejor estrategia después de la prevención, seguida de la alimentación animal , el reciclaje de nutrientes y energía, seguido de la opción menos preferida, el vertedero , que es una fuente importante del gas de efecto invernadero metano . [25] Otras consideraciones incluyen el fósforo no recuperado en los desechos alimentarios que conduce a una mayor extracción de fosfato . Además, la reducción del desperdicio de alimentos en todas las partes del sistema alimentario es una parte importante de la reducción del impacto ambiental de la agricultura , al reducir la cantidad total de agua, tierra y otros recursos utilizados.
La meta 12.3 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas busca “reducir a la mitad el desperdicio de alimentos per cápita mundial en los niveles minorista y de consumo y reducir las pérdidas de alimentos a lo largo de las cadenas de producción y suministro, incluidas las pérdidas posteriores a la cosecha” para el año 2030. [26] Las estrategias de mitigación del cambio climático incluyen de manera destacada la reducción del desperdicio de alimentos. [27] En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Biodiversidad de 2022, las naciones acuerdan reducir el desperdicio de alimentos en un 50% para el año 2030. [28]