La gestión de residuos o disposición final de residuos incluye los procesos y acciones necesarias para gestionar los residuos desde su origen hasta su disposición final . [1] Esto incluye la recolección , transporte, tratamiento y eliminación de residuos, junto con el seguimiento y la regulación del proceso de gestión de residuos y las leyes , tecnologías y mecanismos económicos relacionados con los residuos.
Los residuos pueden ser sólidos , líquidos o gaseosos y cada tipo tiene diferentes métodos de eliminación y gestión. La gestión de residuos se ocupa de todo tipo de residuos, incluidos los industriales, biológicos , domésticos, municipales, orgánicos , biomédicos y radiactivos. En algunos casos, los residuos pueden suponer una amenaza para la salud humana. [2] Los problemas de salud están asociados a todo el proceso de gestión de residuos. Los problemas de salud también pueden surgir directa o indirectamente: directamente a través del manejo de desechos sólidos e indirectamente a través del consumo de agua, suelo y alimentos. [2] Los residuos son producidos por la actividad humana, por ejemplo, la extracción y procesamiento de materias primas. [3] La gestión de residuos tiene como objetivo reducir los efectos adversos de los residuos sobre la salud humana , el medio ambiente , los recursos planetarios y la estética .
El objetivo de la gestión de residuos es reducir los efectos peligrosos de dichos residuos sobre el medio ambiente y la salud humana. Una gran parte de la gestión de residuos tiene que ver con los residuos sólidos municipales, que se generan por la actividad industrial, comercial y doméstica. [4]
Las prácticas de gestión de residuos no son uniformes entre los países ( naciones desarrolladas y en desarrollo ); Las regiones ( áreas urbanas y rurales ) y los sectores residencial e industrial pueden adoptar enfoques diferentes. [5]
La gestión adecuada de los residuos es importante para construir ciudades sostenibles y habitables, pero sigue siendo un desafío para muchos países y ciudades en desarrollo. Un informe encontró que la gestión eficaz de residuos es relativamente costosa y generalmente representa entre el 20% y el 50% de los presupuestos municipales. La operación de este servicio municipal esencial requiere sistemas integrados que sean eficientes, sostenibles y socialmente respaldados. [6] Una gran parte de las prácticas de gestión de residuos se ocupan de los residuos sólidos municipales (RSU), que constituyen la mayor parte de los residuos generados por las actividades domésticas, industriales y comerciales. [7] Según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), se espera que los residuos sólidos municipales alcancen aproximadamente 3,4 Gt en 2050; sin embargo, las políticas y la legislación pueden reducir la cantidad de desechos producidos en diferentes áreas y ciudades del mundo. [8] Las medidas de gestión de residuos incluyen medidas para mecanismos tecnoeconómicos integrados [9] de una economía circular , instalaciones de eliminación efectivas, control de exportaciones e importaciones [10] [11] y un diseño sostenible óptimo de los productos que se producen.
En la primera revisión sistemática de la evidencia científica sobre los desechos globales, su gestión y su impacto en la salud y la vida humana, los autores concluyeron que aproximadamente una cuarta parte de todos los desechos sólidos terrestres municipales no se recolecta y una cuarta parte adicional se gestiona mal después de la recolección. a menudo se queman en incendios abiertos y no controlados, o cerca de mil millones de toneladas por año en conjunto. También descubrieron que las áreas prioritarias generales carecen de una " base de investigación de alta calidad ", en parte debido a la ausencia de " financiación sustancial para la investigación ", que los científicos motivados a menudo necesitan. [12] [13] Los desechos electrónicos (residuos) incluyen monitores de computadora, placas base, teléfonos móviles y cargadores, discos compactos (CD), auriculares, televisores, aires acondicionados y refrigeradores desechados. Según el Global E-waste Monitor 2017, India genera ~ 2 millones de toneladas (Mte) de desechos electrónicos anualmente y ocupa el quinto lugar entre los países productores de desechos electrónicos, después de Estados Unidos , la República Popular China , Japón y Alemania . [14]
La 'Gestión de Residuos' eficaz implica la práctica de las '7R': 'Rechazar, 'Reducir', 'Reutilizar, 'Reparar, ' Reutilizar ' , 'Reciclar' y 'Recuperar'. Entre estas '7R', las dos primeras ('Rechazar' y 'Reducir') se relacionan con la no generación de residuos, negándose a comprar productos no esenciales y reduciendo el consumo. Los dos siguientes ('Reutilizar' y 'Reparar') se refieren a aumentar el uso del producto existente, con o sin la sustitución de determinadas partes del producto. 'Reutilizar' y 'Reciclar' implican el uso máximo de los materiales utilizados en el producto, y 'Recuperar' es la práctica de gestión de residuos menos preferida y menos eficiente que implica la recuperación de energía incrustada en el material de desecho. Por ejemplo, quemar los residuos para producir calor (y electricidad a partir del calor). Ciertos productos no biodegradables también se desechan como "eliminación", y esta no es una práctica de "gestión" de residuos. [15]
La jerarquía de residuos hace referencia a las "3 R" Reducir , Reutilizar y Reciclar , que clasifica las estrategias de gestión de residuos según su conveniencia en términos de minimización de residuos . La jerarquía de residuos es la base de la mayoría de las estrategias de minimización de residuos. El objetivo de la jerarquía de residuos es extraer los máximos beneficios prácticos de los productos y generar la mínima cantidad de residuos finales; ver: recuperación de recursos . [16] [17] La jerarquía de residuos se representa como una pirámide porque la premisa básica es que las políticas deben promover medidas para prevenir la generación de residuos. El siguiente paso o acción preferente es buscar usos alternativos para los residuos que se han generado, es decir, mediante la reutilización. El siguiente es el reciclaje, que incluye el compostaje. A este paso le sigue la recuperación de materiales y la conversión de residuos en energía . La acción final es la eliminación, en vertederos o mediante incineración sin valorización energética . Este último paso es el último recurso para los residuos que no han sido prevenidos, desviados o valorizados. [18] [ página necesaria ] La jerarquía de residuos representa la progresión de un producto o material a través de las etapas secuenciales de la pirámide de gestión de residuos. La jerarquía representa las últimas partes del ciclo de vida de cada producto. [19]
El ciclo de vida comienza con el diseño, luego continúa con la fabricación, la distribución y el uso primario, y luego sigue a través de las etapas de reducción, reutilización y reciclaje de la jerarquía de residuos. Cada etapa del ciclo de vida ofrece oportunidades para la intervención política: repensar la necesidad del producto, rediseñarlo para minimizar el potencial de desperdicio y ampliar su uso. [18] [ página necesaria ] El análisis del ciclo de vida del producto es una forma de optimizar el uso de los recursos limitados del mundo evitando la generación innecesaria de residuos.
La eficiencia de los recursos refleja la comprensión de que el crecimiento económico y el desarrollo globales no pueden sostenerse con los patrones actuales de producción y consumo. A nivel mundial, la humanidad extrae más recursos para producir bienes de los que el planeta puede reponer. [18] [ página necesaria ] La eficiencia de los recursos es la reducción del impacto ambiental procedente de la producción y el consumo de estos bienes, desde la extracción final de la materia prima hasta su último uso y eliminación.
El principio de quien contamina paga exige que la parte contaminante pague por el impacto en el medio ambiente. Con respecto a la gestión de residuos, esto generalmente se refiere al requisito de que el generador de residuos pague por la eliminación adecuada del material irrecuperable. [20]
A lo largo de la mayor parte de la historia, la cantidad de residuos generados por el ser humano fue insignificante debido a los bajos niveles de densidad de población y explotación de los recursos naturales . Los desechos comunes producidos durante la época premoderna eran principalmente cenizas y desechos humanos biodegradables , que se devolvían al suelo localmente, con un impacto ambiental mínimo . Las herramientas hechas de madera o metal generalmente se reutilizaban o se transmitían de generación en generación.
Sin embargo, algunas civilizaciones han sido más derrochadoras que otras en la producción de residuos. En particular, los mayas de Centroamérica tenían un ritual mensual fijo, en el que la gente del pueblo se reunía y quemaba su basura en grandes vertederos. [21]
Tras el inicio de la industrialización y el crecimiento urbano sostenido de los grandes centros de población en Inglaterra , la acumulación de residuos en las ciudades provocó un rápido deterioro de los niveles de saneamiento y de la calidad general de la vida urbana. Las calles se llenaron de suciedad debido a la falta de normas de eliminación de residuos. [22] Los llamamientos para el establecimiento de una autoridad municipal con poderes de eliminación de residuos se produjeron ya en 1751, cuando Corbyn Morris en Londres propuso que "... como la preservación de la salud de la gente es de gran importancia, se propone que la La limpieza de esta ciudad debería estar bajo una gestión pública uniforme, y toda la suciedad debería ser... transportada por el Támesis a la distancia adecuada en el campo". [23]
Sin embargo, no fue hasta mediados del siglo XIX, impulsado por brotes de cólera cada vez más devastadores y el surgimiento de un debate sobre salud pública, que surgió la primera legislación sobre el tema. Muy influyente en este nuevo enfoque fue el informe The Sanitary Condition of the Laboring Population en 1842 [24] del reformador social Edwin Chadwick , en el que defendía la importancia de disponer de instalaciones adecuadas de eliminación y gestión de residuos para mejorar la salud y el bienestar de los trabajadores. la población de la ciudad.
En el Reino Unido, la Ley de Prevención de Enfermedades y Eliminación de Molestias de 1846 inició lo que iba a ser un proceso en constante evolución de provisión de gestión regulada de residuos en Londres. [25] La Junta Metropolitana de Obras fue la primera autoridad de la ciudad que centralizó la regulación sanitaria para la ciudad en rápida expansión, y la Ley de Salud Pública de 1875 hizo obligatorio que cada hogar depositara sus desechos semanales en "receptáculos móviles" para su eliminación; concepto de cubo de basura . [26] En el Imperio Ashanti en el siglo XIX, existía un Departamento de Obras Públicas que era responsable del saneamiento en Kumasi y sus suburbios. Mantuvieron las calles limpias a diario y ordenaron a los civiles que mantuvieran sus complejos limpios y desyerbados. [27]
El espectacular aumento de los residuos a eliminar llevó a la creación de las primeras plantas incineradoras o, como se las llamaba entonces, "destructoras". En 1874, Manlove , Alliott & Co. Ltd. construyó el primer incinerador en Nottingham según el diseño de Alfred Fryer. [23] Sin embargo, encontraron oposición debido a las grandes cantidades de ceniza que producían y que flotaban sobre las zonas vecinas. [28]
Sistemas municipales similares de eliminación de residuos surgieron a principios del siglo XX en otras grandes ciudades de Europa y América del Norte . En 1895, la ciudad de Nueva York se convirtió en la primera ciudad estadounidense con gestión de basura en el sector público. [26]
Los primeros camiones de recogida de basura eran simplemente camiones volquete con carrocería abierta tirados por una yunta de caballos. Se motorizaron a principios del siglo XX y los primeros camiones de carrocería cerrada para eliminar olores con un mecanismo de palanca de descarga se introdujeron en la década de 1920 en Gran Bretaña. [29] Estos pronto fueron equipados con 'mecanismos de tolva' donde la pala se cargaba al nivel del piso y luego se elevaba mecánicamente para depositar los desechos en el camión. El Garwood Load Packer fue el primer camión, en 1938, en incorporar un compactador hidráulico.
Los métodos de recolección de residuos varían ampliamente entre los diferentes países y regiones. Los servicios de recogida de residuos domésticos suelen ser proporcionados por las autoridades gubernamentales locales o por empresas privadas para los residuos industriales y comerciales. Algunas áreas, especialmente aquellas en países menos desarrollados, no cuentan con sistemas formales de recolección de residuos.
La recogida en la acera es el método de eliminación más común en la mayoría de los países europeos, Canadá, Nueva Zelanda, Estados Unidos y muchas otras partes del mundo desarrollado en los que camiones especializados recogen los residuos a intervalos regulares. Esto suele estar asociado con la segregación de residuos en la acera. En las zonas rurales, es posible que sea necesario llevar los residuos a una estación de transferencia. Luego los residuos recogidos se transportan a un centro de eliminación adecuado. En algunas áreas, se utiliza la recolección por vacío, en la que los desechos se transportan desde el hogar o las instalaciones comerciales mediante vacío a lo largo de tubos de pequeño diámetro. Los sistemas se utilizan en Europa y América del Norte.
En algunas jurisdicciones, los desechos no segregados se recolectan en la acera o en estaciones de transferencia de desechos y luego se clasifican en reciclables y no utilizables. Estos sistemas son capaces de clasificar grandes volúmenes de desechos sólidos, recuperar materiales reciclables y convertir el resto en biogás y acondicionadores de suelos. En San Francisco , el gobierno local estableció su Ordenanza Obligatoria de Reciclaje y Compostaje en apoyo de su objetivo de "Cero residuos para 2020", exigiendo que todos en la ciudad mantengan los materiales reciclables y compostables fuera del vertedero. Los tres arroyos se recolectan con el sistema de contenedores "Fantastic 3" ubicado en la acera (azul para materiales reciclables, verde para compostables y negro para materiales destinados a vertederos) proporcionado a residentes y empresas y atendido por el único transportista de basura de San Francisco, Recology. El sistema "Pago por uso" de la ciudad cobra a los clientes según el volumen de materiales destinados al vertedero, lo que proporciona un incentivo financiero para separar los materiales reciclables y compostables de otros descartes. El Programa de Residuos Cero del Departamento de Medio Ambiente de la ciudad ha llevado a la ciudad a lograr un desvío del 80%, la tasa de desvío más alta de América del Norte. [30] Otras empresas, como Waste Industries, utilizan una variedad de colores para distinguir entre basura y contenedores de reciclaje. Además, en algunas zonas del mundo la eliminación de residuos sólidos municipales puede causar tensión ambiental debido a que las autoridades no cuentan con puntos de referencia que ayuden a medir la sostenibilidad ambiental de ciertas prácticas. [31]
Esta es la separación de residuos húmedos y residuos secos. El objetivo es reciclar los residuos secos fácilmente y utilizar los húmedos como abono. Al segregar los residuos, la cantidad de residuos que terminan en los vertederos se reduce considerablemente, lo que da como resultado niveles más bajos de contaminación del aire y del agua. Es importante destacar que la segregación de residuos debe basarse en el tipo de residuos y en el tratamiento y eliminación más adecuados. Esto también facilita la aplicación de diferentes procesos a los residuos, como el compostaje, el reciclaje y la incineración. Es importante practicar la gestión y segregación de residuos como comunidad. Una forma de practicar la gestión de residuos es garantizar que exista conciencia. Se debe explicar a la comunidad el proceso de segregación de residuos. [32]
Los residuos segregados también suelen ser más baratos de eliminar porque no requieren tanta clasificación manual como los residuos mixtos. Hay una serie de razones importantes por las que la segregación de residuos es importante, como las obligaciones legales, el ahorro de costos y la protección de la salud humana y el medio ambiente. Las instituciones deberían facilitar al máximo a su personal la correcta segregación de sus residuos. Esto puede incluir etiquetar, asegurarse de que haya suficientes contenedores accesibles e indicar claramente por qué la segregación es tan importante. [33] El etiquetado es especialmente importante cuando se trata de desechos nucleares debido al daño que pueden causar a la salud humana los productos excedentes del ciclo nuclear. [34]
Hay múltiples facetas de la gestión de residuos que conllevan peligros, tanto para quienes se encuentran alrededor del sitio de eliminación como para quienes trabajan en la gestión de residuos. La exposición a desechos de cualquier tipo puede ser perjudicial para la salud del individuo, las principales condiciones que empeoran con la exposición a los desechos son el asma y la tuberculosis . [35] La exposición a los desechos en un individuo promedio depende en gran medida de las condiciones que lo rodean; aquellos en áreas menos desarrolladas o de menores ingresos son más susceptibles a los efectos de los productos de desecho, especialmente los desechos químicos. [36] La gama de peligros debidos a los residuos es extremadamente amplia y abarca todo tipo de residuos, no sólo los químicos. Existen muchas pautas diferentes a seguir para eliminar diferentes tipos de desechos. [37]
Los peligros de la incineración representan un gran riesgo para muchas comunidades variables, incluidos países subdesarrollados y países o ciudades con poco espacio para vertederos o alternativas. La quema de residuos es una opción de fácil acceso para muchas personas en todo el planeta, incluso ha sido fomentada por la Organización Mundial de la Salud cuando no queda otra opción. [38] Debido a que rara vez se presta atención a la quema de desechos, sus efectos pasan desapercibidos. La liberación de materiales peligrosos y CO2 cuando se queman residuos es el mayor peligro de la incineración. [39]
En la mayoría de los países desarrollados, la eliminación de residuos domésticos se financia con un impuesto nacional o local que puede estar relacionado con los ingresos o el valor de las propiedades. La eliminación de residuos comerciales e industriales normalmente se cobra como un servicio comercial, a menudo como un cargo integrado que incluye los costos de eliminación. Esta práctica puede alentar a los contratistas de eliminación a optar por la opción de eliminación más barata, como el vertedero, en lugar de la mejor solución ambiental, como la reutilización y el reciclaje.
Financiar proyectos de gestión de residuos sólidos puede resultar abrumador para el gobierno de la ciudad, especialmente si lo ve como un servicio importante que debe prestar a los ciudadanos. Los donantes y las subvenciones son un mecanismo de financiación que depende del interés de la organización donante. Por mucho que sea una buena manera de desarrollar la infraestructura de gestión de residuos de una ciudad, atraer y utilizar subvenciones depende únicamente de lo que el donante considera importante. Por lo tanto, puede ser un desafío para el gobierno de una ciudad dictar cómo se deben distribuir los fondos entre los diversos aspectos de la gestión de residuos. [40]
En algunas zonas como Taipei , el gobierno de la ciudad cobra a sus hogares e industrias por el volumen de basura que producen. El ayuntamiento sólo recoge los residuos si se depositan en bolsas de basura proporcionadas por el gobierno. Esta política ha reducido con éxito la cantidad de residuos que produce la ciudad y ha aumentado la tasa de reciclaje. [41]
Otro ejemplo de un país que aplica un impuesto a los residuos es Italia . En lugar de utilizar bolsas emitidas por el gobierno como Taipei , el impuesto se basa en dos tipos: fijo y variable. La tarifa fija se basa en el tamaño de la casa mientras que la variable está determinada por el número de personas que viven en la casa. [42]
El Banco Mundial financia y asesora sobre proyectos de gestión de residuos sólidos utilizando un conjunto diverso de productos y servicios, incluidos préstamos tradicionales, financiamiento basado en resultados, financiamiento de políticas de desarrollo y asesoramiento técnico. Los proyectos de gestión de residuos financiados por el Banco Mundial suelen abordar todo el ciclo de vida de los residuos, desde el punto de generación hasta la recolección y el transporte y, finalmente, el tratamiento y la eliminación. [6]
Un vertedero , también conocido como vertedero, vertedero, basurero, basurero, basurero o vertedero, es un sitio destinado a la disposición de materiales de desecho . El vertedero es la forma más antigua y común de eliminación de residuos , aunque el entierro sistemático de los residuos con cubiertas diarias, intermedias y finales recién comenzó en la década de 1940. En el pasado, la basura simplemente se amontonaba o se arrojaba a pozos; en arqueología esto se conoce como basurero .
Algunos vertederos se utilizan con fines de gestión de residuos, como almacenamiento temporal, consolidación y transferencia, o para diversas etapas del procesamiento de materiales de desecho, como clasificación, tratamiento o reciclaje. A menos que estén estabilizados, los vertederos pueden sufrir fuertes sacudidas o licuefacción del suelo durante un terremoto . Una vez llena, el área sobre un vertedero puede recuperarse para otros usos.
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La incineración es un método de eliminación en el que los desechos orgánicos sólidos se someten a combustión para convertirlos en residuos y productos gaseosos. Este método es útil para la eliminación tanto de residuos sólidos municipales como de residuos sólidos del tratamiento de aguas residuales. Este proceso reduce el volumen de residuos sólidos entre un 80 y un 95 por ciento. [43] La incineración y otros sistemas de tratamiento de desechos a alta temperatura se describen a veces como " tratamiento térmico ". Los incineradores convierten los materiales de desecho en calor , gas , vapor y cenizas .
La incineración se lleva a cabo tanto a pequeña escala por parte de particulares como a gran escala por parte de la industria. Se utiliza para eliminar residuos sólidos, líquidos y gaseosos. Se reconoce como un método práctico para eliminar ciertos materiales de desecho peligrosos (como los desechos médicos biológicos ). La incineración es un método controvertido de eliminación de residuos, debido a cuestiones como la emisión de contaminantes gaseosos , incluidas cantidades sustanciales de dióxido de carbono .
La incineración es común en países como Japón , donde la tierra es más escasa, ya que las instalaciones generalmente no requieren tanta superficie como los vertederos. La conversión de residuos en energía (WtE) o la energía a partir de residuos (EfW) son términos amplios para designar instalaciones que queman residuos en un horno o caldera para generar calor, vapor o electricidad. La combustión en un incinerador no siempre es perfecta y ha habido preocupaciones sobre los contaminantes en las emisiones gaseosas de las chimeneas de los incineradores. Se ha centrado especial preocupación en algunos compuestos orgánicos muy persistentes , como dioxinas , furanos y HAP , que pueden crearse y tener graves consecuencias medioambientales, y en algunos metales pesados, como el mercurio [44] y el plomo , que pueden volatilizarse en el proceso de combustión. ..
El reciclaje es una práctica de recuperación de recursos que se refiere a la recolección y reutilización de materiales de desecho, como envases de bebidas vacíos. Este proceso implica descomponer y reutilizar materiales que de otro modo se eliminarían como basura. El reciclaje ofrece numerosos beneficios y, con tantas tecnologías nuevas que hacen que aún más materiales sean reciclables, es posible limpiar la Tierra. [45] El reciclaje no sólo beneficia al medio ambiente sino que también afecta positivamente a la economía. Los materiales con los que se fabrican los artículos se pueden convertir en nuevos productos. [46] Los materiales para reciclaje pueden recolectarse por separado de los desechos generales utilizando contenedores y vehículos de recolección específicos, un procedimiento llamado recolección en la acera . En algunas comunidades, el propietario de los residuos debe separar los materiales en diferentes contenedores (por ejemplo, papel, plástico, metales) antes de su recogida. En otras comunidades, todos los materiales reciclables se colocan en un solo contenedor para su recolección y la clasificación se realiza posteriormente en una instalación central. Este último método se conoce como " reciclaje de flujo único ". [47] [48]
Los productos de consumo más comunes reciclados incluyen aluminio , como latas de bebidas, cobre , como alambre, acero de alimentos y latas de aerosol, muebles o equipos de acero viejos, llantas de caucho , botellas de polietileno y PET , botellas y frascos de vidrio , cajas de cartón , periódicos y revistas. y cajas de papel liviano y cartón corrugado .
PVC , LDPE , PP y PS (ver código de identificación de resina ) también son reciclables. Estos artículos suelen estar compuestos de un solo tipo de material, lo que los hace relativamente fáciles de reciclar para convertirlos en nuevos productos. El reciclaje de productos complejos (como ordenadores y equipos electrónicos) es más difícil debido al desmontaje y separación adicionales necesarios.
El tipo de material aceptado para reciclaje varía según la ciudad y el país. Cada ciudad y país cuenta con diferentes programas de reciclaje que pueden manejar los distintos tipos de materiales reciclables. Sin embargo, cierta variación en la aceptación se refleja en el valor de reventa del material una vez reprocesado. Algunos de los tipos de reciclaje incluyen residuos de papel y cartón, reciclaje de plástico , reciclaje de metales , dispositivos electrónicos, reciclaje de madera , reciclaje de vidrio , telas y textiles, y muchos más. [49] En julio de 2017, el gobierno chino anunció una prohibición de importación de 24 categorías de materiales reciclables y desechos sólidos , incluidos plástico , textiles y papel mixto, lo que tuvo un tremendo impacto en los países desarrollados a nivel mundial, que exportaban directa o indirectamente a China. [50]
Los materiales recuperables que son de naturaleza orgánica, como material vegetal , restos de comida y productos de papel, se pueden recuperar mediante procesos de compostaje y digestión para descomponer la materia orgánica. El material orgánico resultante luego se recicla como mantillo o abono para fines agrícolas o paisajísticos. Además, el gas residual del proceso (como el metano) se puede capturar y utilizar para generar electricidad y calor (CHP/cogeneración), maximizando la eficiencia. Existen diferentes tipos de métodos y tecnologías de compostaje y digestión. Su complejidad varía desde simples montones de abono doméstico hasta la digestión industrial a gran escala de residuos domésticos mixtos. Los diferentes métodos de descomposición biológica se clasifican en métodos aeróbicos o anaeróbicos. Algunos métodos utilizan híbridos de estos dos métodos. La digestión anaeróbica de la fracción orgánica de los residuos sólidos es más eficaz medioambientalmente que el vertedero o la incineración. [51] La intención del procesamiento biológico en la gestión de residuos es controlar y acelerar el proceso natural de descomposición de la materia orgánica. (Ver recuperación de recursos ).
La recuperación de energía a partir de residuos es la conversión de materiales de desecho no reciclables en calor, electricidad o combustible utilizables mediante una variedad de procesos, que incluyen la combustión, gasificación, pirolización, digestión anaeróbica y recuperación de gases de vertedero . [52] Este proceso a menudo se denomina conversión de residuos en energía. La valorización energética de los residuos forma parte de la jerarquía de gestión de residuos no peligrosos. El uso de la recuperación de energía para convertir materiales de desecho no reciclables en electricidad y calor genera una fuente de energía renovable y puede reducir las emisiones de carbono al compensar la necesidad de energía de fuentes fósiles, así como reducir la generación de metano en los vertederos. [52] A nivel mundial, la conversión de residuos en energía representa el 16% de la gestión de residuos. [53]
El contenido energético de los productos de desecho se puede aprovechar directamente usándolos como combustible de combustión directa o indirectamente procesándolos para obtener otro tipo de combustible. El tratamiento térmico abarca desde el uso de residuos como fuente de combustible para cocinar o calentar y el uso del combustible gaseoso (ver arriba), hasta combustible para calderas para generar vapor y electricidad en una turbina . La pirólisis y la gasificación son dos formas relacionadas de tratamiento térmico en las que los materiales de desecho se calientan a altas temperaturas con disponibilidad limitada de oxígeno . El proceso suele ocurrir en un recipiente sellado bajo alta presión . La pirólisis de residuos sólidos convierte el material en productos sólidos, líquidos y gaseosos. El líquido y el gas pueden quemarse para producir energía o refinarse para obtener otros productos químicos (refinería química). El residuo sólido (carbón) se puede refinar aún más para obtener productos como el carbón activado . La gasificación y la gasificación avanzada por arco de plasma se utilizan para convertir materiales orgánicos directamente en un gas sintético (gas de síntesis ) compuesto de monóxido de carbono e hidrógeno . Luego el gas se quema para producir electricidad y vapor . Una alternativa a la pirólisis es la descomposición de agua supercrítica a alta temperatura y presión (oxidación monofásica hidrotermal).
La pirólisis se utiliza a menudo para convertir muchos tipos de residuos domésticos e industriales en combustible recuperado. Los diferentes tipos de residuos (como residuos vegetales, residuos de alimentos, neumáticos) colocados en el proceso de pirólisis constituyen potencialmente una alternativa a los combustibles fósiles. [54] La pirólisis es un proceso de descomposición termoquímica de materiales orgánicos mediante calor en ausencia de cantidades estequiométricas de oxígeno ; la descomposición produce diversos gases de hidrocarburos. [55] Durante la pirólisis, las moléculas de un objeto vibran a altas frecuencias hasta el punto de que las moléculas comienzan a descomponerse. La velocidad de pirólisis aumenta con la temperatura . En aplicaciones industriales, las temperaturas superan los 430 °C (800 °F). [56]
La pirólisis lenta produce gases y carbón sólido. [57] La pirólisis es prometedora para la conversión de biomasa residual en combustible líquido útil. La pirólisis de residuos de madera y plásticos puede potencialmente producir combustible. Los sólidos que quedan de la pirólisis contienen metales, vidrio, arena y coque de pirólisis que no se convierte en gas. En comparación con el proceso de incineración, ciertos tipos de procesos de pirólisis liberan subproductos menos dañinos que contienen metales alcalinos, azufre y cloro. Sin embargo, la pirólisis de algunos desechos produce gases que impactan el medio ambiente, como HCl y SO 2 . [58]
La recuperación de recursos es el desvío sistemático de los residuos destinados a su eliminación para un siguiente uso específico. [59] Es el procesamiento de materiales reciclables para extraer o recuperar materiales y recursos, o convertirlos en energía. [60] Estas actividades se realizan en una instalación de recuperación de recursos. [60] La recuperación de recursos no sólo es importante desde el punto de vista ambiental, sino que también es rentable. [61] Disminuye la cantidad de desechos a eliminar, ahorra espacio en los vertederos y conserva los recursos naturales. [61]
La recuperación de recursos (a diferencia de la gestión de residuos) utiliza intentos de ACV (análisis del ciclo de vida) para ofrecer alternativas a la gestión de residuos. Para los RSU (Residuos Sólidos Municipales) mixtos, varios estudios amplios han indicado que la administración, la separación en la fuente y la recolección seguidas de la reutilización y el reciclaje de la fracción no orgánica y la producción de energía y compost/fertilizante del material orgánico mediante digestión anaeróbica deben ser el camino favorecido.
Como ejemplo de cómo el reciclaje de recursos puede ser beneficioso, muchos artículos desechados contienen metales que pueden reciclarse para generar ganancias, como los componentes de las placas de circuito. Las virutas de madera de los palés y otros materiales de embalaje se pueden reciclar para convertirlos en productos útiles para la horticultura. Los chips reciclados pueden cubrir caminos, pasillos o superficies de estadios.
La aplicación de prácticas racionales y coherentes de gestión de residuos puede generar una serie de beneficios que incluyen:
La valorización de residuos, la reutilización beneficiosa, el uso beneficioso, la recuperación de valor o la recuperación de residuos [62] es el proceso de valorización de productos de desecho o residuos de un proceso económico (dado valor económico), mediante reutilización o reciclaje con el fin de crear materiales económicamente útiles. [63] [62] [64] El término proviene de prácticas en fabricación y economía sostenibles , ecología industrial y gestión de residuos. El término generalmente se aplica en procesos industriales donde los residuos de la creación o procesamiento de un bien se utilizan como materia prima o materia prima energética para otro proceso industrial. [62] [64] Los desechos industriales en particular son buenos candidatos para la valorización porque tienden a ser más consistentes y predecibles que otros desechos, como los desechos domésticos . [62] [65]
Históricamente, la mayoría de los procesos industriales trataban los productos de desecho como algo que había que eliminar, lo que causaba contaminación industrial a menos que se manejaran adecuadamente. [66] Sin embargo, una mayor regulación de los materiales residuales y los cambios socioeconómicos, como la introducción de ideas sobre el desarrollo sostenible y la economía circular en las décadas de 1990 y 2000, aumentaron la atención en las prácticas industriales para recuperar estos recursos como materiales de valor agregado . [66] [67] Los académicos también se centran en encontrar valor económico para reducir el impacto ambiental de otras industrias, por ejemplo, el desarrollo de productos forestales no maderables para fomentar la conservación.Los residuos líquidos son una categoría importante de la gestión de residuos porque son muy difíciles de tratar. A diferencia de los desechos sólidos, los desechos líquidos no se pueden recoger ni eliminar fácilmente del medio ambiente. Los desechos líquidos se esparcen y contaminan fácilmente otras fuentes de líquido si entran en contacto. Este tipo de desechos también penetra en objetos como el suelo y el agua subterránea. Esto, a su vez, contamina las plantas, los animales del ecosistema y a los humanos dentro del área de contaminación. [68]
El tratamiento de aguas residuales industriales describe los procesos utilizados para tratar las aguas residuales producidas por las industrias como un subproducto indeseable. Después del tratamiento, las aguas residuales (o efluentes) industriales tratadas pueden reutilizarse o liberarse a un alcantarillado sanitario o a un agua superficial en el medio ambiente. Algunas instalaciones industriales generan aguas residuales que pueden ser tratadas en plantas depuradoras . La mayoría de los procesos industriales, como las refinerías de petróleo , las plantas químicas y petroquímicas , tienen sus propias instalaciones especializadas para tratar sus aguas residuales, de modo que las concentraciones de contaminantes en las aguas residuales tratadas cumplan con las regulaciones relativas a la eliminación de aguas residuales en alcantarillas o en ríos, lagos u océanos . [69] : 1412 Esto se aplica a industrias que generan aguas residuales con altas concentraciones de materia orgánica (por ejemplo, aceites y grasas), contaminantes tóxicos (por ejemplo, metales pesados, compuestos orgánicos volátiles ) o nutrientes como el amoniaco . [70] : 180 Algunas industrias instalan un sistema de pretratamiento para eliminar algunos contaminantes (por ejemplo, compuestos tóxicos) y luego descargan las aguas residuales parcialmente tratadas al sistema de alcantarillado municipal. [71] : 60
La mayoría de las industrias producen algunas aguas residuales . Las tendencias recientes han sido minimizar dicha producción o reciclar las aguas residuales tratadas dentro del proceso de producción. Algunas industrias han logrado rediseñar sus procesos de fabricación para reducir o eliminar los contaminantes. [72] Las fuentes de aguas residuales industriales incluyen la fabricación de baterías, la fabricación de productos químicos, las plantas de energía eléctrica, la industria alimentaria , la industria siderúrgica, la metalurgia, las minas y canteras, la industria nuclear, la extracción de petróleo y gas , el refinado de petróleo y los productos petroquímicos , la fabricación farmacéutica y la pulpa. y la industria papelera , fundiciones, fábricas textiles , contaminación por aceites industriales , tratamiento de aguas y conservación de la madera . Los procesos de tratamiento incluyen tratamiento de salmuera, eliminación de sólidos (por ejemplo, precipitación química, filtración), eliminación de aceites y grasas, eliminación de compuestos orgánicos biodegradables, eliminación de otros compuestos orgánicos, eliminación de ácidos y álcalis y eliminación de materiales tóxicos.
El tratamiento de lodos de depuradora describe los procesos utilizados para gestionar y eliminar los lodos de depuradora producidos durante el tratamiento de aguas residuales . El tratamiento de lodos se centra en reducir el peso y el volumen de los lodos para reducir los costos de transporte y eliminación, y en reducir los riesgos potenciales para la salud derivados de las opciones de eliminación. La eliminación de agua es el principal medio de reducción de peso y volumen, mientras que la destrucción de patógenos se logra frecuentemente mediante calentamiento durante la digestión termófila, el compostaje o la incineración . La elección de un método de tratamiento de lodos depende del volumen de lodos generados y de la comparación de los costos de tratamiento necesarios para las opciones de eliminación disponibles. El secado al aire y el compostaje pueden resultar atractivos para las comunidades rurales, mientras que la disponibilidad limitada de tierra puede hacer que la digestión aeróbica y la deshidratación mecánica sean preferibles para las ciudades, y las economías de escala pueden fomentar alternativas de recuperación de energía en las áreas metropolitanas.
El lodo es principalmente agua y se eliminan algunas cantidades de material sólido de las aguas residuales líquidas. Los lodos primarios incluyen los sólidos sedimentables eliminados durante el tratamiento primario en los clarificadores primarios . Los lodos secundarios son lodos separados en clarificadores secundarios que se utilizan en biorreactores de tratamiento secundario o en procesos que utilizan agentes oxidantes inorgánicos . En procesos intensivos de tratamiento de aguas residuales, los lodos producidos deben retirarse de la línea de líquido de forma continua porque los volúmenes de los tanques en la línea de líquido no tienen volumen suficiente para almacenar lodos. [73] Esto se hace para mantener los procesos de tratamiento compactos y en equilibrio (producción de lodos aproximadamente igual a eliminación de lodos). Los lodos extraídos de la línea de líquido pasan a la línea de tratamiento de lodos. Los procesos aeróbicos (como el proceso de lodos activados ) tienden a producir más lodos en comparación con los procesos anaeróbicos. Por otro lado, en procesos de tratamiento extensivos (naturales), como estanques y humedales artificiales , los lodos producidos permanecen acumulados en las unidades de tratamiento (línea de líquido) y solo se eliminan después de varios años de funcionamiento. [74]
Las opciones de tratamiento de lodos dependen de la cantidad de sólidos generados y otras condiciones específicas del sitio. El compostaje se aplica con mayor frecuencia en plantas de pequeña escala con digestión aeróbica para operaciones de tamaño mediano y digestión anaeróbica para operaciones de mayor escala. A veces, el lodo pasa a través de un llamado preespesador que lo deshidrata. Los tipos de preespesantes incluyen espesadores de lodos centrífugos, [75] espesadores de lodos de tambor giratorio y filtros prensa de banda. [76] Los lodos deshidratados pueden incinerarse o transportarse fuera del sitio para su eliminación en un vertedero o su uso como enmienda agrícola del suelo. [77]
Se puede recuperar energía de los lodos mediante la producción de gas metano durante la digestión anaeróbica o mediante la incineración de lodos secos, pero el rendimiento energético a menudo es insuficiente para evaporar el contenido de agua de los lodos o para alimentar los sopladores, bombas o centrífugas necesarios para la deshidratación. Los sólidos primarios gruesos y los lodos de depuradora secundarios pueden incluir sustancias químicas tóxicas eliminadas de las aguas residuales líquidas mediante sorción sobre partículas sólidas en los lodos de clarificación. La reducción del volumen de lodos puede aumentar la concentración de algunos de estos químicos tóxicos en los lodos. [78]Un método importante de gestión de residuos es la prevención de la creación de material de desecho, también conocido como reducción de residuos . La Minimización de Residuos es la reducción de la cantidad de residuos peligrosos que se logra mediante la aplicación exhaustiva de procedimientos innovadores o alternativos. [79] Los métodos para evitarlo incluyen la reutilización de productos de segunda mano, la reparación de artículos rotos en lugar de comprar otros nuevos, el diseño de productos que sean recargables o reutilizables (como bolsas de algodón en lugar de bolsas de plástico), el fomento de que los consumidores eviten el uso de productos desechables (como como cubiertos desechables ), eliminar cualquier resto de comida/líquido de las latas y envases, [80] y diseñar productos que utilicen menos material para lograr el mismo propósito (por ejemplo, aligerar las latas de bebidas). [81]
El comercio mundial de residuos es el comercio internacional de residuos entre países para su posterior tratamiento , eliminación o reciclaje . Los países en desarrollo suelen importar desechos tóxicos o peligrosos desde los países desarrollados.
El informe del Banco Mundial What a Waste: A Global Review of Solid Waste Management , describe la cantidad de residuos sólidos producidos en un país determinado. En concreto, los países que producen más residuos sólidos están más desarrollados económicamente y más industrializados. [82] El informe explica que "En general, cuanto mayor es el desarrollo económico y la tasa de urbanización, mayor es la cantidad de residuos sólidos producidos". [82] Por lo tanto, los países del Norte Global , que están más desarrollados y urbanizados económicamente, producen más desechos sólidos que los países del Sur Global . [82]
Los actuales flujos comerciales internacionales de residuos siguen un patrón de residuos que se producen en el Norte Global y se exportan y eliminan en el Sur Global. Múltiples factores afectan qué países producen desechos y en qué magnitud, incluida la ubicación geográfica, el grado de industrialización y el nivel de integración a la economía global.
Numerosos académicos e investigadores han vinculado el fuerte aumento del comercio de residuos y los impactos negativos del comercio de residuos con la prevalencia de la política económica neoliberal . [83] [84] [85] [86] Con la importante transición económica hacia una política económica neoliberal en la década de 1980, el cambio hacia una política de "libre mercado" ha facilitado el fuerte aumento del comercio mundial de residuos. Henry Giroux , catedrático de Estudios Culturales de la Universidad McMaster, da su definición de política económica neoliberal:Dada esta plataforma económica de privatización, el neoliberalismo se basa en ampliar los acuerdos de libre comercio y establecer fronteras abiertas a los mercados comerciales internacionales. La liberalización comercial , una política económica neoliberal en la que el comercio está completamente desregulado , sin dejar aranceles, cuotas u otras restricciones al comercio internacional, está diseñada para promover las economías de los países en desarrollo e integrarlas a la economía global. Los críticos afirman que, si bien la liberalización del comercio de libre mercado fue diseñada para permitir a cualquier país la oportunidad de alcanzar el éxito económico, las consecuencias de estas políticas han sido devastadoras para los países del Sur Global, esencialmente paralizando sus economías en una servidumbre al Norte Global. [88] Incluso partidarios como el Fondo Monetario Internacional , “el progreso de la integración ha sido desigual en las últimas décadas” [89] Específicamente, los países en desarrollo han sido el objetivo de las políticas de liberalización comercial para importar desechos como medio de expansión económica . [90] La política económica neoliberal rectora sostiene que la forma de integrarse a la economía global es participar en la liberalización del comercio y el intercambio en los mercados comerciales internacionales. [90] Su afirmación es que los países más pequeños, con menos infraestructura, menos riqueza y menos capacidad de fabricación, deberían absorber los desechos peligrosos como una forma de aumentar las ganancias y estimular sus economías. [90]"El neoliberalismo... elimina la economía y los mercados del discurso de las obligaciones y costos sociales... Como política y proyecto político, el neoliberalismo está ligado a la privatización de los servicios públicos, la venta de funciones estatales, la desregulación de las finanzas y el trabajo. , eliminación del Estado de bienestar y de los sindicatos, liberalización del comercio de bienes y de inversiones de capital, y mercantilización y mercantilización de la sociedad". [87]
Las zonas con economías en desarrollo a menudo experimentan servicios de recolección de residuos agotados y vertederos inadecuadamente administrados y sin control. Los problemas están empeorando. [18] [ página necesaria ] [91] Los problemas con la gobernanza complican la situación. La gestión de residuos en estos países y ciudades es un desafío constante debido a la debilidad de las instituciones, la falta crónica de recursos y la rápida urbanización. [18] [ página necesaria ] Todos estos desafíos, junto con la falta de comprensión de los diferentes factores que contribuyen a la jerarquía de la gestión de residuos, afectan el tratamiento de los residuos. [92] [ se necesita cita completa ]
En los países en desarrollo, las actividades de gestión de residuos suelen ser realizadas por los pobres, para su supervivencia. Se ha estimado que el 2% de la población de Asia, América Latina y África depende de los desechos para su sustento. Los recolectores de basura manuales, organizados por familias o individualmente, a menudo participan en prácticas de gestión de residuos con muy poca red de apoyo e instalaciones con un mayor riesgo de efectos para la salud. Además, esta práctica impide que sus hijos continúen sus estudios. El nivel de participación de la mayoría de los ciudadanos en la gestión de residuos es muy bajo, los residentes de las zonas urbanas no participan activamente en el proceso de gestión de residuos. [93]
Tradicionalmente, la industria de gestión de residuos ha adoptado tardíamente nuevas tecnologías como etiquetas RFID (identificación por radiofrecuencia), GPS y paquetes de software integrados que permiten recopilar datos de mejor calidad sin el uso de estimaciones o la entrada manual de datos. [94] Esta tecnología ha sido utilizada ampliamente por muchas organizaciones en algunos países industrializados. La identificación por radiofrecuencia es un sistema de etiquetado para la identificación automática de componentes reciclables de flujos de residuos sólidos municipales. [95]
La generación de residuos sólidos municipales muestra variación espaciotemporal. En cuanto a la distribución espacial, las fuentes puntuales en las regiones costeras orientales son bastante diferentes. Guangdong, Shanghai y Tianjin produjeron RSU de 30,35, 7,85 y 2,95 Mt, respectivamente. En la distribución temporal, durante 2009-2018, la provincia de Fujian mostró un aumento del 123 % en la generación de RSU, mientras que la provincia de Liaoning mostró solo un aumento del 7 %, mientras que la zona especial de Shanghai tuvo una disminución del −11 % después de 2013. Las características de la composición de los RSU son complicadas. Los componentes principales, como los desechos de cocina, el papel y el caucho y los plásticos, en diferentes ciudades de la costa oriental tienen fluctuaciones en el rango de 52,8 a 65,3%, 3,5 a 11,9% y 9,9 a 19,1%, respectivamente. La tasa de tratamiento de residuos de consumo es de hasta el 99% con una suma de 52% de vertederos, 45% de incineración y 3% de tecnologías de compostaje, lo que indica que los vertederos todavía dominan el tratamiento de RSU. [96]
Marruecos ha visto beneficios al implementar un sistema de relleno sanitario de 300 millones de dólares . Si bien puede parecer una inversión costosa, el gobierno del país predice que les ha ahorrado otros 440 millones de dólares en daños o consecuencias de no eliminar adecuadamente los residuos. [97]
San Francisco comenzó a realizar cambios en sus políticas de gestión de residuos en 2009 con la expectativa de tener cero residuos para 2030. [98] El Consejo realizó cambios como hacer del reciclaje y el compostaje una práctica obligatoria para empresas e individuos, prohibir la espuma de poliestireno y las bolsas de plástico, poner cargos por bolsas de papel y aumento de las tarifas de recolección de basura. [98] [99] Las empresas reciben recompensas fiscales por la eliminación correcta del reciclaje y el compostaje y se les cobran impuestos por la eliminación incorrecta. Además de estas políticas, los contenedores de basura se fabricaron en varios tamaños. El contenedor de abono es el más grande, el contenedor de reciclaje el segundo y el contenedor de basura el más pequeño. Esto anima a las personas a clasificar sus residuos cuidadosamente en función del tamaño. Estos sistemas están funcionando porque pudieron desviar el 80% de los residuos del vertedero, que es la tasa más alta de cualquier ciudad importante de Estados Unidos. [98] A pesar de todos estos cambios, Debbie Raphael, directora del Departamento de Medio Ambiente de San Francisco, afirma que todavía no se puede lograr el desperdicio cero hasta que todos los productos estén diseñados de manera diferente para poder ser reciclados o compostables. [98]
La política de gestión de residuos en Inglaterra es responsabilidad del Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales (DEFRA). En Inglaterra, el "Plan de gestión de residuos para Inglaterra" presenta una recopilación de políticas de gestión de residuos. [101] En las naciones descentralizadas, como Escocia, la política de gestión de residuos es responsabilidad de sus respectivos departamentos.
En Zambia , ASAZA es una organización comunitaria cuyo objetivo principal es complementar los esfuerzos del Gobierno y los socios cooperantes para mejorar el nivel de vida de las comunidades desfavorecidas. El principal objetivo del proyecto es minimizar el problema de la basura indiscriminada que conduce a la degradación de la tierra y la contaminación del medio ambiente. Al mismo tiempo, ASAZA también está ayudando a aliviar los problemas de desempleo y pobreza mediante la generación de ingresos y el pago de los participantes, mujeres y jóvenes no calificados. [102]
En 2019 se generó un récord de 53,6 millones de toneladas métricas (Mt) de desechos electrónicos en todo el mundo, un aumento del 21 por ciento en solo cinco años, según el Global E-waste Monitor 2020 de la ONU, publicado hoy. El nuevo informe también predice que los desechos electrónicos globales (productos desechados con una batería o un enchufe) alcanzarán las 74 Mt para 2030, casi el doble de los desechos electrónicos en solo 16 años. Esto convierte a los desechos electrónicos en el flujo de desechos domésticos de más rápido crecimiento en el mundo, impulsado principalmente por mayores tasas de consumo de equipos eléctricos y electrónicos, ciclos de vida cortos y pocas opciones de reparación. Solo el 17,4 por ciento de los desechos electrónicos de 2019 se recogieron y reciclaron. Esto significa que el oro, la plata, el cobre, el platino y otros materiales recuperables de alto valor valorados conservadoramente en 57 mil millones de dólares (una suma mayor que el Producto Interno Bruto de la mayoría de los países) fueron en su mayoría arrojados o quemados en lugar de ser recolectados para su tratamiento y tratamiento. reutilizar. [103] Se prevé que los desechos electrónicos se duplicarán para 2050. [104] [105]
El Monitor de flujos transfronterizos de desechos electrónicos cuantificó que 5,1 Mt (poco menos del 10 por ciento de la cantidad total de desechos electrónicos globales, 53,6 Mt) cruzaron las fronteras de los países en 2019. Para comprender mejor las implicaciones del movimiento transfronterizo, este estudio clasifica el movimiento transfronterizo. de residuos electrónicos en movimientos controlados e incontrolados y también considera tanto las regiones receptoras como las emisoras. [106]
Las revistas científicas relacionadas en esta área incluyen:
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