análisis de ciclo de vida del sistema de gestión de

INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY CAMPUS ESTADO DE MÉXICO

ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DEL SISTEMA DE GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS DE LA CIUDAD DE MÉXICO.

TESIS PARA OPTAR EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS EN DESARROLLO SOSTENIBLE

PRESENTA

CLAUDIA ROXANA JUÁREZ LÓPEZ

Asesor: Dr. Mario Carranza Alvarado. Asesor Externo: Dra. Leonor Patricia Güereca Hemández.

Jurado: Dr. Francisco Javier Chávez del Valle Dr. Javier Ramfrez Angulo Dra. Sylvie Turpin Marion Dra. Leonor Patricia Gilereca Hemández.

Atizapán de Zaragoza, Edo. Méx., Junio 2008.

Presidente Secretario Vocal Vocal

RESUMEN

El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) es una herramienta metodológica que determina los potenciales impactos ambientales asociados con un producto o servicio, desde la extracción de la materia prima hasta su disposición final y consta de cuatro etapas: definición del objetivo y alcance, análisis del inventario, evaluación del impacto y la interpretación del ciclo de vida

El objetivo de este estudio es evaluar los potenciales impactos ambientales asociados a cada uno de los proceso del sistema de gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México, mediante la aplicación del software TEAM, se evaluó las siguientes categorías de impacto: acidificación, disminución del ozono estratosférico, eutrofización, gas efecto invernadero (directo, 100 años), formación de foto-oxidantes, toxicidad terrestre, efectos carcinogénicos, y uso de combustibles fósiles.

Los resultados sugieren que el sistema de manejo de residuos sólidos de la Ciudad de México presenta impactos globales en los procesos de vertedero, tiraderos clandestinos y reciclado de vidrio, el proceso de compostaje se presenta como una opción favorable debido a que no presenta impactos ambientales significativos. El ACV realizado sugiere la siguiente jerarquía de tratamientos de residuos municipales: fabricación de compost, incineración, reciclaje y vertedero controlado (relleno sanitario). La peor alternativa son los tiraderos clandestinos (vertidos no controlados de residuos) debido a que se trata de superficies donde los residuos son depositados de forma clandestina y no cuentan con ningún tipo de control de la contaminación.

ÍNDICE

, INDICE DE TABLAS ................................................................................................................... 5 , INDICE DE FIGURAS ................................................................................................................. 6 A G RA.D ECIMIENTOS ................................................................................................................ 8

, INTRODUCCION ......................................................................................................................... 9

ANTECEDENTES ...................................................................................................................... 11 1. El crecimiento demográfico ................................................................................................... 11 2. El deterioro anibiental ........................................................................................................... 11 3. Las acciones ante el problema anibiental .............................................................................. 12 4. Análisis de Ciclo de Vida (ACV) .......................................................................................... 13 5. EL ACV y el manejo de residuos sólidos .............................................................................. 13

, JUSTIFICACION ........................................................................................................................ 15

OBJETIVOS ................................................................................................................................ 16

, METODOLOGIA ........................................................................................................................ 17

Capítulo 1 ....................................................................•................................................................. 18 l. GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS .................................................................................. 18

1.1 Residuos sólidos .................................................................................................................. 18 1.2 Tipo de residuos .................................................................................................................. 21 1.3 Legislación vigente .............................................................................................................. 22 1.4 Definición de gestión de residuos sólidos ........................................................................... 24

1.4.1 Elementos de un sistema de gestión de residuos .......................................................... 24 1.5 Sistema de Gestión Integral de Residuos Sólidos ............................................................... 25

1.5.1 Operación de un sistema de gestión integral de residuos sólidos ................................. 26 1.7 Jerarquía del manejo de residuos ......................................................................................... 28 1.8 Tendencias en gestión de residuos ...................................................................................... 30

Capíf1!1o 11 .................................................................................................................................... 32 2. ANALISIS DE CICLO DE VIDA .......................................................................................... 32

2.1 Estructura del ACV ............................................................................................................. 32 2.1.1 Definición del objetivo y alcance ................................................................................. 33 2.1.2 Análisis del inventario .................................................................................................. 33 2.1.3 Evaluación del impacto del Ciclo de Vida ................................................................... 34 2.1.4 Interpretación ............................................................................................. : .................. 35

2.2 La incertidumbre en el ACV ............................................................................................... 35

Capítulo 111 ................................................................................................................................... 37 3. SISTEMA DE GESTIÓN DE RESIDUOS DE LA CIUDAD DE MÉXICO ..................... 37

3 .1 Descripción del sistema de residuos .................................................................................... 3 7 3.1.2 Generación .................................................................................................................... 38 3.1.3 Recolección .................................................................................................................. 38

3

3.1.3.1 Recolección Delegacional ..................................................................................... 38 3.1.3.2 Recogida Selectiva ................................................................................................ 38 3.1.3.3 Recogida General o Recogida No Selectiva .......................................................... 38

3.1.4 Pepena ........................................................................................................................... 39 3.1.5 Transferencia ................................................................................................................ 39

3.1.5.1 Características de las plantas de transferencia del DF ........................................... 40 3.1.6 Planta de composta ....................................................................................................... 43

3.1.6.1 Procesamiento por compostaje .............................................................................. 43 3.1.7 Plantas de Selección y Aprovechamiento ..................................................................... 48

3 .1. 7 .1 Materiales recuperados .......................................................................................... 49 3.1.8 Disposición final ........................................................................................................... 50

3.1.8.2 Características del Relleno Bordo Poniente: ......................................................... 52 3.1.9 Tiraderos clandestinos .................................................................................................. 53 3.1.1 O Procesos y cantidades del SGRS -2007 ...................................................................... 54

3.3 Programa de Gestión Integral de Residuos Sólidos del Distrito Federal ............................ 55

Capítulo IV ................................................................................................................................... 57 4. ACV de la Gestión Integral de Residuos Sólidos de la Ciudad de México ......................... 57

4.1 Definición de objetivos y alcance ........................................................................................ 57 4.1.1 Objetivo del ACV ......................................................................................................... 57 4.1.2 Alcance ......................................................................................................................... 57 4.1.3 Definición de la unidad funcional ............................................................................... 58 4.1.4 Descripción del sistema de SGIRS ............................................................................... 58 4.1.5 Descripción de los escenarios ...................................................................................... 59

4.2 Análisis del inventario ......................................................................................................... 66 4.2.1 Recogida No Selectiva .................................................................................................. 66 4.2.2 Recogida Selectiva ....................................................................................................... 68 4.2.3 Tiraderos Clandestinos ................................................................................................. 69 4.2.4 Transferencia ................................................................................................................ 70 4.2.5 Composta ...................................................................................................................... 70 4.2.6 Plantas de selección ...................................................................................................... 71 4.2. 7 Procesos de reciclaje ..................................................................................................... 72 4.2.8 Relleno Sanitario o vertedero (VER) ............................................................................ 75 4.2.9 Incineración .................................................................................................................. 80

4.3 Análisis del Impacto del Ciclo de Vida ............................................................................... 82 4.3.1 Selección de las categorías de impacto ......................................................................... 82 4.3.2 Descripción de las categorías seleccionadas ................................................................ 82 4.3.3 Software utilizado ......................................................................................................... 86 4.3.4 Métodos de evaluación de impactos ............................................................................. 87

4.4 Resultados caracterizados y discusión de la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida .... 88 4.5 Interpretación de la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida .......................................... 97

CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 100

REFERENCIAS ........................................................................................................................ 103

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1.1 Cronología de la gestión de los residuos sólidos en la Ciudad de México ................ 19

Tabla 1.2 Resumen de la legislación vigente ............................................................................. 23

Tabla 3.1 Toneladas operadas por estación de transferencia ...................................................... 42

Tabla 3.2 Toneladas transferidas por estación a las plantas de composta .................................. 43

Tabla 3.3 Principales características de las plantas de selección ............................................... 48

Tabla 3.4 Porcentajes por tipo de material recuperado en el 2005 ............................................. 49

Tabla 4.1 Procesos que integran el sistema de gestión actual del DF ........................................ 58

Tabla 4.2 Descripción de los escenarios analizados .................................................................... 64

Tabla 4.3 Parámetros asumidos para la estimación del combustible en recogida no selectiva .. 67

Tabla 4.4 Parámetros asumidos para la estimación del combustible en recogida selectiva ....... 68

Tabla 4.5 Parámetros asumidos para la estimación del combustible en tiraderos clandestinos. 69

Tabla 4.6 Parámetros asumidos para la estimación del combustible en planta de composta ..... 71

Tabla 4.7 Parámetros asumidos para la estimación del combustible en plantas de selección .... 71

Tabla 4.8 Porcentajes de materiales reciclados del 2005 ........................................................... 72

Tabla 4.9 Consumos de energía eléctrica y productos obtenidos en el reciclaje ........................ 73

Tabla 4.1 O Parámetros asumidos para la estimación del combustible de selección a reciclaje ... 74

Tabla 4.11 Parámetros asumidos para estimar combustible gastado de transferencia a relleno .. 75

Tabla 4.12 Parámetros asumidos para estimar combustible gastado de rechazo a relleno .......... 76

Tabla 4.13 Combustible requerido para cada proceso involucrado en el Relleno ....................... 76

Tabla 4.14 Composición de biogás producido en vertederos ....................................................... 77

Tabla 4.15 Emisiones al aire por tratamiento de biogás mediante antorcha ................................ 78

Tabla 4.16 Composición de los lixiviados en vertedero ............................................................... 79

Tabla 4.17 Composición de los residuos que entran a incineración ............................................. 80

Tabla 4.18 Factores de emisión por materiales incinerados ......................................................... 81

Tabla 4.19 Categorías de impacto consideradas en el AICV ....................................................... 82

Tabla 4.20 Comportamiento de los procesos de reciclaje en las categorías de impacto .............. 98

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Jerarquía de Manejo de Residuos .............................................................................. 28

Figura 1.2 Elementos de la Gestión Integral de Residuos .......................................................... 29

Figura 2.1 Fases de un ACV ....................................................................................................... 32

Figura 2.2 Elementos del impacto ambiental del ciclo de vida .................................................. 34

Figura 3.1 Estructura del Sistema Integral de Gestión de Residuos ........................................... 37

Figura 3.2 Ubicación de las estaciones de transferencia y plantas de selección del DF ............ 39

Figura 3.3 Camiones recolectores realizando el trasvase de los residuos .................................. 40

Figura 3.4 Tractocamiones ......................................................................................................... 40

Figura 3.5 Inspector de la operación de trasvase de residuos ..................................................... 41

Figura 3.6 Aspecto fisico de la estación de transferencia de Iztapalapa, ................................... 41

Figura 3.7 Camión recolector con caja separadora ..................................................................... 42

Figura 3.8 Molino de martillo .................................................................................................... 44

Figura 3.9 Operación del molino de martillo y residuos triturados y homogenizados ............... 44

Figura 3.10 Línea de picado ......................................................................................................... 45

Figura 3.11 Tractocamión proveniente de la CEDA, .................................................................... 45

Figura 3.12 Residuos impropios ................................................................................................... 46

Figura 3.13 Pilas de compostaje ................................................................................................... 47

Figura 3.14 Proceso de descomposición aeróbico ........................................................................ 47

Figura 3.15 Línea de separación de residuos ................................................................................ 48

Figura 3.16 Croquis del relleno sanitario de Bordo Poniente ....................................................... 50

Figura 3.17 Tractocamiones con desechos del sistema de transferencia ...................................... 51

Figura 3.18 Frente de operación para disposición de desechos del sistema de transferencia ...... 51

Figura 3.19 Proceso de compactación de residuos ....................................................................... 51

Figura 3.20 Construcción drenes para la captación de lixiviados ................................................ 52

Figura 3.21 Construcción de pozos de biogás ............................................................................. 53

Figura 3.22 Diagrama de flujo de residuos, cantidades y procesos 2007 ..................................... 54

Figura 3.23 Programa de separación de los residuos .................................................................... 55

Figura 3.24 Parque vehicular de recolección ............................................................................... 56

Figura 4.1 Diagrama de flujo de los residuos, escenario E 1 ...................................................... 59

Figura 4.2 Diagrama de flujo de los residuos, escenario E2 ...................................................... 60


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Figura 4.6 Diagrama de comportamiento de los residuos por cada proceso de los escenarios .. 65

Figura 4. 7 Diagrama de comportamiento de los residuos por proceso de reciclaje .................. 65

Figura 4.8 Contribuciones a la categoría de acidificación .......................................................... 88

Figura 4.9 Contribuciones a la categoría de disminución del ozono estratosférico ................... 89

Figura 4.1 O Contribuciones a la categoría de eutrofización ......................................................... 90

Figura 4 .11 Contribuciones a la categoría de cambio climático ................................................... 91

Figura 4.12 Contribuciones a la categoría de formación de foto-oxidantes ................................. 92

Figura 4.13 Contribuciones a la categoría de toxicidad terrestre ................................................. 93

Figura 4.14 Contribuciones a la categoría de efectos carcinogénicos .......................................... 94

Figura 4.15 Contribuciones a la categoría de efectos respiratorios .............................................. 95

Figura 4.16 Contribuciones a la categoría de extracción de combustibles fósiles ....................... 96

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INTRODUCCIÓN

El crecimiento y concentración de la población en los grandes centros urbanos y el avance industrial y comercial derivados del desarrollo científico y tecnológico han generado problemas de contaminación en el aire, agua y suelo de los sistemas naturales y humanos, generando como consecuencia un deterioro de la salud humana y afectación de los ecosistemas.

Una de las causas que originan problemas de contaminación, es el inadecuado manejo de los residuos sólidos urbanos, a través del servicio de limpia, el cual tiene una influencia directa sobre la salud de la población y la calidad del ambiente.

El creciente volumen de residuos sólidos generados trae diversas problemáticas como la dificultad en su recolección y el agotamiento rápido de la vida útil de los rellenos sanitarios; por lo que ha sido necesario el desarrollo de investigaciones tendientes a implementar nuevas estrategias de manejo y disposición que minimicen la generación de los residuos y sus efectos dañinos al medio ambiente.

Estas nuevas estrategias de manejo involucran acciones de tratamientos tanto biológicos como térmicos, o una combinación de ambos; los tratamientos biológicos de los residuos orgánicos, como una opción de gestión de residuos "amigable con el ambiente" y la incineración, objeto de críticas debido principalmente a la emisión de metales pesados, dioxinas y otros compuestos organoclorados.

Sin embargo, los beneficios ambientales y los potenciales inconvenientes de los distintos tratamientos de residuos sólidos deben de ser evaluados en profundidad antes de optar por uno de ellos o una combinación de varios.

El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) es una herramienta metodológica que determina los potenciales impactos ambientales asociados con un producto o servicio, desde la extracción de la materia prima hasta su disposición final y consta de cuatro etapas: definición del objetivo y alcance, el análisis del inventario del ciclo de vida, la evaluación del impacto del ciclo de vida, y finalmente la interpretación del ciclo de vida.

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El ACV nos presenta los posibles impactos ambientales potenciales a lo largo de la vida del producto, en el caso de los residuos sólidos desde el punto de generación (recolecta) hasta su disposición final en un relleno o la incineración.

Por lo anterior, el objeto de esta tesis es proveer un diagnóstico de las interacciones del manejo actual de los residuos de la Ciudad de México con el ambiente e identificar y evaluar los potenciales impactos ambientales asociados al Sistema de Gestión de Residuos Sólidos, así como comparar el sistema actual con otros cuatro escenarios diferentes de gestión.

El presente documento de tesis se compone de cuatro capítulos, una sección previa con los antecedentes de la gestión de residuos y el Análisis del Ciclo de Vida (ACV), los objetivos de la tesis y su justificación, así como una sección posterior con las conclusiones y recomendaciones de la misma, a continuación se describen los cuatro capítulos que estructuran la tesis:

El capítulo 1 contiene definiciones de residuos sólidos, tipos de sistemas de gestión, e información sobre los procesos sobre la gestión de residuos sólidos, con diversos elementos, como lo es la composta, el reciclaje y el tratamiento de residuos en plantas de incineración.

El capítulo 2 presenta el estado del arte de la herramienta del Análisis del Ciclo de Vida (ACV), sus limitaciones y elementos.

El capítulo 3 describe el sistema de gestión integral de residuos sólidos de la ciudad de México, la generación, recolección, transferencia, recuperación de residuos en plantas de selección para su reciclaje, composta y finalmente la disposición final en el relleno sanitario.

El capítulo 4 contiene el ACV de la gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México con datos 2007, y se compara con 4 escenarios alternativos. Aquí se da cumplimiento a cada una de las etapas del ACV y se obtienen los impactos potenciales de cada escenario para las categorías de acidificación, eutroficación, toxicidad terrestre, cambio climático, disminución de la capa de ozono, formación de foto-oxidantes, efectos carcinogénicos, efectos respiratorios y extracción de combustibles fósiles.

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ANTECEDENTES

La Ciudad de México (Distrito Federal) es el centro político, histórico y cultural de los Estados Unidos Mexicanos, tiene una superficie de 1,485 lmi2, lo que representa 0.08% de la superficie total del país y una población de 8. 7 millones de habitantes. (INEGI, 2005)

l. El crecimiento demográfico

La dinámica poblacional del Distrito Federal se explica en función del desarrollo que ha tenido la zona metropolitana del Valle de México (ZMVM) como una unidad dinámica que rebasa los límites político-administrativos de esas entidades.

Diversos factores han incidido en el crecimiento de la Ciudad de México: por una parte, el crecimiento natural de su población, que hasta la década de los setenta tuvo una participación preponderante en esta dinámica; la migración del campo a la ciudad, que fue el principal impulso al crecimiento de 1940 a 1970; y la expansión fisica con la incorporación de localidades aledaiias del Distrito Federal (SEDESOL, 2001).

Este crecimiento demográfico estuvo asociado a una alta producción de bienes y servicios, producto entre otras cosas, de un alto proceso de desarrollo tecnológico-industrial.

2. El deterioro ambiental

Entre los problemas ambientales más serios se encuentra el referente al aumento excesivo de residuos sólidos. En nuestro país es cada vez más frecuente observar la acumulación de basura alrededor de ciudades, carreteras, caminos rurales y cuerpos de agua superficiales, a tal grado que se ha calculado que una persona contamina hasta 4 veces más el ambiente por los residuos que genera, que por las aguas negras que desecha (SEDESOL, 2001).

La generación de residuos en la Ciudad de México ha ido cambiando en las últimas décadas: en 1950 se generaba diariamente 0.37 kilogramos por persona, en 1987 este valor ascendió a 0.960 kg/hab./día. En 1994 el volumen aumentó 20%.

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En la actualidad se estima que cada habitante genera un promedio de 1.4 kg de residuos, es decir aproximadamente 12,000 toneladas de residuos al día. Si se considera el total de residuos de la zona conurbada del Estado de México, el volumen asciende a 21,000 toneladas diarias de residuos (Jiménez, 2001).

Esta enorme cantidad de residuos es causa de graves desequilibrios ambientales que para la mayoría de los habitantes de la ciudad son desconocidos. Por otro lado, el manejo de estos grandes volúmenes de desperdicios representa problemas de dificil solución y enormes costos económicos para los gobiernos de la ciudad (GDF, 2008).

La generación de basura, vista desde su origen, trae consigo: el gasto de energía y de materiales que son utilizados en la elaboración de los envases y productos que después desecharemos, energía y materiales que con frecuencia provienen de recursos que no son renovables como petróleo y minerales.

El agua superficial se contamina por la basura que se concentra en ríos y cañadas, en estos confinamientos o depósitos de basura se filtran líquidos conocidos como lixiviados que contaminan el agua del subsuelo. Los suelos se contaminan, cuando los residuos sólidos cambian la composición química del suelo y obstruye la germinación y crecimiento de vegetación; y la contaminación del aire, se da por la putrefacción de la materia orgánica, los frecuentes incendios y por los residuos y bacterias que son dispersados por el viento.

3. Las acciones ante el problema ambiental

Como parte de las acciones generadas a raíz de dicha problemática, desde hace veinticinco años se han iniciado programas, se han establecido normas, reglamentos y leyes para el manejo de los residuos sólidos en el país.

En el Distrito Federal, hasta hace poco no existía un manejo integral de los residuos, estos se recolectaban y se enviaban directamente al relleno. Entendiéndose como "manejo integral de residuos" a las diferentes fases del ciclo de vida de los residuos desde que se generan, almacenan, transportan, tratan y se disponen en algún sitio.

En el 2002 se publicó la Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal, conteniendo una serie de medidas con el objetivo de reducir la disposición de residuos sólidos, medidas como el compostaje y reciclaje.

Sin embargo, antes de implementar técnicas, estrategias y tratamientos nuevos de manejo de residuos (biogasificación, incineración con recuperación de energía), o una combinación de todas al mismo tiempo, éstas se deben planificar y estudiar para que sean parte de una estrategia que responda a los principios básicos de la sustentabilidad que deriven en beneficios ambientales, optimización económica y aceptación social.

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En cuanto a los beneficios ambientales, el creciente interés de la importancia en la protección del medio ambiente y los posibles impactos asociados con el ciclo de vida de productos y procesos, ha aumentado el interés en el desarrollo de métodos para identificar y reducir estos impactos.

Un método para estimar el impacto ambiental de un producto o un proceso durante toda su vida, es el Análisis de Ciclo de Vida (ACV), que evalúa el impacto ambiental desde la extracción de las materias primas hasta su disposición final o su reutilización, mediante la cuantificación del uso de recursos ("entradas" como energía, materias primas, agua) y emisiones medioambientales ("salidas" al aire, agua y suelo) asociados con el sistema que se está evaluando.

4. Análisis de Ciclo de Vida (ACV)

La primera evaluación del ciclo de vida fue llevada a cabo por Coca-Cola en 1969, en la elección de los envases de las bebidas. En los años 70, la mayor preocupación era la referida a los sistemas de suministro de energía. Esto demuestra que la técnica se puede aplicar también a los servicios y a las actividades, y no simplemente a los aparatos (Kiely, 1998).

Durante los años 80, el problema creciente de lo limitado de la capacidad de los vertederos hizo centrar la atención sobre los problemas de eliminación asociados con las "sociedades de desperdicios" en general y con el embalaje, en particular. Las investigaciones sobre el ciclo de vida se incrementaron y tenemos consecuencias tangibles de ello en las restricciones de embalaje en Alemania y en la UE. Desde 1990, el interés por esta técnica ha sido enorme. En Europa la aparición del etiquetado ecológico y la preocupación del marketing ambiental por más puntos de venta al por menor exige que cada empresa esté al corriente de esta técnica y de las implicaciones necesarias para su supervivencia (Kiely, 1998).

S. EL ACV y el manejo de residuos sólidos

A diferencia de los ACV de productos, en donde los estudios se enfocan en sólo algunos materiales determinados, el ACV de la gestión de residuos se caracteriza porque estudia toda la gama de materiales que son producidos y utilizados en la sociedad (Güereca, 2006).

El Análisis de Ciclo de Vida en la evaluación de estrategias de gestión de residuos sólidos ya se ha probado su utilidad. A continuación se mencionan los principales trabajos del análisis del ciclo de vida de la gestión integral de los residuos sólidos urbanos.

Bjarnaddottir et al. (2002) desarrollan una guía de ACV para la gestión de residuos para los países nórdicos, que ayuda a la toma de decisiones de los directivos en el manejo de los residuos municipales al realizar un ACV y usar los resultados en el proceso de toma de decisiones. Presenta alternativas de tratamiento con plantas de recuperación de energía (plantas de incineración o incinerando el gas de vertedero de basura coleccionado o el biogás ).

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Finnveden et al,. (2004) evalúan la jerarquía de residuos para el tratamiento de los residuos sólidos en Suecia, mediante ACV, la incineración con recuperación de calor y el vertido de residuos reciclables, el objetivo es identificar las ventajas y desventajas de los diferentes métodos para el tratamiento de los residuos sólidos, vertederos, incineración, el reciclaje, el compostaje y la digestión. Los resultados sugieren promover el reciclaje de papel y materiales de plástico, de preferencia en combinación con las políticas de fomento en la utilización de plásticos para sustituir a los plásticos hechos de materiales vírgenes, lo que conduce a la reducción del uso total de energía y las emisiones de gases que contribuyen al calentamiento global.

Güereca (2006) realizó una evaluación de los potenciales impactos ambientales asociados al sistema actual de manejo de residuos municipales en Catalufia y el análisis de siete escenarios alternativos establecidos con base en los objetivos de gestión de residuos de Cataluña. Las categorías de impacto evaluadas fueron: acidificación, disminución de ozono estratosférico, eutrofización, cambio climático, formación de foto-oxidantes y toxicidad terrestre. Los resultados le sugieren la siguiente jerarquía de tratamientos: 1) Reciclaje de materiales, 2) Metanización, 3) Incineración, 4) Fabricación de compost, 5) Vertido en balas plastificadas y 6) Vertedero controlado.

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JUSTIFICACIÓN

En el enfoque del desarrollo sustentable la meta de cualquier estrategia de manejo de residuos sólidos debe ser económicamente viable y socialmente aceptable, con mínimos impactos ambientales, que pudieran derivar de dicho manejo.

Es por ello que se pretende realizar un Análisis de Ciclo de Vida de la gestión actual de residuos sólidos de la Ciudad de México y conocer qué impactos tiene sobre el entorno dicho manejo, de esta manera se identificaran los aspectos relevantes ambientalmente de diferentes estrategias de manejo.

La selección de las combinaciones de diferentes formas de manejo de los residuos y de su prioridad para implementarlas, requiere hacerse con base en un diagnóstico que permita conocer la situación actual, por lo anterior primeramente se determinarán los impactos ambientales del sistema actual y posteriormente se comparará con cuatro distintos escenarios ( estrategias de gestión) basados en los objetivos planteados en el "Programa de Gestión Integral de Residuos para el Distrito Federal 2004-2008" (GDF, 2004) y en el Plan Federal de Gestión de Residuos de Austria (Güereca, 2006).

Así con el ACV se tendrá una herramienta para la toma de decisiones en la implementación de estrategias de gestión de residuos al permitir de una manera efectiva la inclusión de los aspectos ambientales.

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OBJETIVOS

En esta tesis se plantea el siguiente objetivo general:

Determinar los impactos ambientales del sistema actual de la gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México y compararlo con cuatro escenarios distintos por medio de un Análisis de Ciclo de Vida.

Objetivos específicos:

• Definir objetivo y alcance para el análisis del inventario de ciclo de vida (EICV) de la gestión de residuos de la Ciudad de México.

• Desarrollar cuatro escenarios (planes de gestión), basándose en el Programa de Gestión de Residuos para el Distrito Federal 2004-2008 y en el Plan Federal de Gestión de Residuos de Austria.

• Realizar el inventario de ciclo de vida para el sistema de gestión de residuos de la Ciudad de México (Distrito Federal).

• Determinar los impactos ambientales de la gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México, actual.

• Proponer una jerarquía de procesos/tratamientos para el sistema de gestión integral de residuos sólidos para la Ciudad de México

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METODOLOGÍA

Este trabajo se presenta con dos principales apartados un marco teórico y el desarrollo de la tesis en sí.

a) El marco teórico presenta el estado del arte de la gestión de residuos y de la herramienta del Análisis del Ciclo de Vida (ACV) descritos en el capítulo I y capítulo II de esta tesis, respectivamente.

b) El desarrollo de la tesis consiste en una descripción del Sistema de Gestión de Residuos de la Ciudad de México, y en el ACV de dicho sistema, descritos en los capítulos 111 y IV de la misma.

Para llevar a cabo el desarrollo de la tesis se realizaron las siguientes actividades:

• Recopilación de información La información se sustenta en los datos reportados y otorgados por la Secretaría del Medio Ambiente del Distrito Federal y por la Dirección General de Servicios Urbanos del Distrito Federal.

• Investigación de campo Se realizaron visitas a las estaciones de transferencia de Iztapalapa e lztacalco, la Planta de Composta y la Planta de Selección de Bordo Poniente, así como al Relleno Sanitario de Bordo Poniente. Contando con la descripción del sistema actual de gestión de residuos (año base 2007), y el inventario.

• Estancia de investigación. Se realizó una estancia de investigación en el marco del Programa de Doctorado de Ingeniería Ambiental de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Campus de Terrassa (Barcelona), dentro del Departamento de Proyectos de Ingeniería de la UPC durante 2 meses ( del 9 de febrero al 15 de abril de 2008).

Durante la estancia se realizó el ACV del sistema de gestión de residuos de la Ciudad de México, el análisis del inventario; la evaluación del inventario, para ello se utilizó el programa TEAM; la interpretación de los resultados y presentación de las conclusiones y recomendaciones en cumplimiento a los objetivos aquí propuestos.

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Capítulo l.

l. GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS

1.1 Residuos sólidos

Los residuos sólidos comprenden todos los "residuos" que provienen de actividades humanas y que son desechados porque carecen de valor, son inútiles o superfluos.

La Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección Ambiental (LGEEPA), en su artículo 3° fracción XXXI y la Ley Ambiental del Distrito Federal, en su artículo 5°, definen el termino residuo de la siguiente forma:

Residuo: Cualquier material generado en los procesos de extracción, beneficio, transformación, producción, consumo, utilización, control o tratamiento cuya calidad no permita usarlo nuevamente en el proceso que lo generó.

La inadecuada gestión de los residuos sólidos tiene efectos negativos directos en la salud. La fermentación incontrolada de basura es una fuente de alimento y un hábitat para el crecimiento bacteriano. En el mismo ambiente proliferan insectos, roedores y algunas especies de pájaros, que actúan como portadores pasivos en la transmisión de algunas enfermedades infecciosas.

Los residuos son un subproducto que se generan a partir de las actividades humanas o de los animales, por lo anterior los residuos siempre se han producido, y con ello se ha incrementado el problema de su manejo a través de la historia, ya que conforme la población y los hábitos de consumo crecieron se tuvieron que tomar medidas para tratar de frenar la problemática.

En la tabla 1.1. Se detallan los orígenes y evolución del espacio territorial y su relación con el manejo de los residuos sólidos en la hoy conocida Ciudad de México y sus alrededores

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•

Tabla 1.1 Cronología de la gestión de los residuos sólidos en la Ciudad de México y la Zona Metropolitana del

Valle de México (ZMVM).

Año-Etapa Acontecimiento

Etapa Lítica El territorio estaba ocupado por grupos de cazadores-recolectores (30000-2000 A. C.) nómadas. Al final del periodo aparecen grupos sedentarios que

empiezan a practicar la agricultura. No existía el concepto de lo que hoy se denomina desechos, ya que todos los materiales se aprovechaban.

Preclásico Temprano Aparecen las primeras sociedades agrícolas. Los residuos generados, y Medio (2500 -400 eran de carácter orgánico, aprovechándose en su totalidad. A. C.) Preclásico Tardío La generación de residuos era mínima, aprovechándose en gran medida (400 A. C.-200 D. C.) y eliminándose el residual mediante el enterramiento y la quema

eventual. "Por lo menos en cada calle, andaban 1,000 hombres barriéndola y regándola, poniendo de noche grandes braceros de fuego". "Las calles

Posclásico Tardío estaban tan limpias y barridas, que no había cosa con qué tropezar y las (1350 - 1519 D. C.) basuras se incineraban, pues no se contaba con terrenos secos dónde

depositarlas". Epoca Colonial La basura se arrojaba a las puertas de las casas, después en baldíos, (A partir de 1519) corrales y sembradíos; más tarde en las calles y acequias, junto con

animales muertos, aguas negras y fetos. Siglo XVI, Virreinal Posteriormente, la basura se recogía en carretones y se trasladaba a

basureros generales, que en este siglo se ubicaban en lo que fue el señorío de lztapalapa

Epoca Colonial Por el crecimiento de la ciudad, se incrementa el número de tiraderos Siglo XVII, Virreinal públicos. A mediados de ese siglo, existían 63 muladares menores y 17

mayores. Epoca Colonial Se crea el Juzgado de Policía, que tenía como funciones, entre otras Siglo XVIII, Virreinal cosas, señalar los sitios para el depósito de la basura, vigilar el depósito

clandestino de "ésta" y aplicar las multas correspondientes a los infractores. Se ordena que desaparezcan los muladares menores, se modernizan operacionalmente y se incrementa el número de carretones y limpia. Se establecieron 14 tiraderos.

México Durante las tres primeras décadas del Siglo XIX, la basura se utilizó Independiente ( 181 O - para nivelar calles y para construir bordos de protección contra 1860) inundaciones. Después de la invasión norteamericana, era tal la miseria,

que mucha gente hurgaba entre la basura acumulada en las calles, objetos que les pudieran ser útiles. Tal vez ese fue el principio de los pepenadores.

Tiempos de la Durante el Imperio Mexicano, se delegó la responsabilidad a los reforma alcaldes y se creó una administración para la limpieza de la ciudad. (1860 -1880) Se fortaleció el servicio, adquiriendo mayor número de vehículos y

mejorando las condiciones de trabajo de los empleados. Se incrementó el número de tiraderos.

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México durante Porfiriato (1880- 1910)

México revolucionario posrevolucionario (1910 - 1940)

el En julio de 1881, se publicó el primer Código Sanitario del país. El servicio de aseo, se transfirió de la Comisión de Policía, a la Comisión de Limpia. Se pretendió instalar un incinerador en el año de 1894, desechándose la idea, por el alto costo de su adquisición y de su operación, para incinerar residuos de mercados, establos y mataderos.

En los tiraderos, se aprovechaba con cierta intensidad, el vidrio, las y excretas, la cola y el carbón. Se empezaron a utilizar equipos

motorizados para el barrido de las calles y para la recolección de la basura. En 1925, se generaban más de 375 toneladas diarias de basura. Durante un tiempo, se utilizaron góndolas para transportar la basura fuera de la ciudad (15 kilómetros de distancia).

El desequilibrio del México moderno (1940 -1985)

El 8 de mayo de 1941, se promulgó el Reglamento de Limpia del Distrito Federal. En la década de los 60's, la basura generada en la ciudad, se disponía principalmente en los tiraderos de Santa Cruz Meyehualco y Santa Fe, así como en los de San Lorenzo Tezonco, Ajusco, Tláhuac, Milpa Alta y Vaso de Texcoco. Mientras que la basura generada en los mun1c1p1os conurbados a la ZMCM (Tlalnepantla, Naucalpan, Ecatepec y Chimalhuacán), se disponía en las colindancias con el DF.

LA ETAPA CORRECTIVA (de 1985 a 1995)

LA CRISIS ACTUAL ( de 1995 a 2006)

Inicia operaciones el Relleno Sanitario de Bordo Poniente en 1985; 4 años después, el vertedero controlado de Prados de la Montaña. Se construyen 4 Estaciones de Transferencia de 3ª Generación (Tlalpan, Alvaro Obregón, Iztapalapa y Gustavo A. Madero). Se rehabilitan y modernizan las otras 1 O Estaciones de Transferencia. Se fortalece el parque vehicular de la Ciudad, con programas de rehabilitación y Adquisición de Unidades (800 unidades). Se habilita y opera por 3 años, el Incinerador de San Juan de Aragón. Se construyen 3 Plantas de separación, donde son colocados los pepenadores. Se clausuran los vertederos de Prados de la Montaña y Sta. Catarina, Tlalnepantla, Atizapán y Ecatepec, entre otros. Entra en operación la 4º etapa del Relleno Sanitario de Bordo Poniente. Hace crisis su funcionamiento. Se publica la Ley de Residuos Sólidos del D. F., en el 2004. Se instala una planta de reciclaje de residuos de la construcción en el D. F., en el 2005

Fuente: Elaboración propia a partir de Sánchez, J. (2007)

1.2 Tipo de residuos

El ténnino "residuo sólido" comprende tanto la masa heterogénea de los desechos de la comunidad urbana como la acumulación homogénea de residuos agrícolas o industriales (Tchobanoglous et al., 1994).

Por lo anterior la gran diversidad y heterogeneidad de los RSM dificulta el establecimiento de criterios claros de clasificación y por tanto, de manejo de los mismos.

Considerando la homogeneidad de los residuos sólidos, estos se pueden clasificar de acuerdo a varios criterios: uso original (residuos de envases, alimentos, etc.), tipo de material (vidrio, papel), propiedades fisicas ( combustibles, biodegradables, reciclables), origen ( doméstico, comercial, agropecuario, industrial, etc.), o nivel de seguridad (peligrosos o no peligrosos) (McDougall et al., 2004 ).

La Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal; establece en su artículo 3º fracción XXXI, XXXII, XXXIII y XXXIV, clasifica y define a cuatro tipos de residuos:

Residuos urbanos: Los generados en casa habitación, unidad habitacional o similares que resultan de la eliminación de los materiales que utilizan en las actividades domésticas, de los productos que consumen y de sus envases, embalajes o empaques, los provenientes de cualquier otra actividad que genere residuos sólidos con características domiciliarias y los resultantes de la limpieza de las vías públicas y áreas comunes, siempre que no estén considerados por esta Ley como residuos de manejo especial.

Residuos Orgánicos: Todo residuo sólido biodegradable.

Residuos Inorgánicos: Todo residuo que no tenga características de residuo orgánico y que pueda ser susceptible a un proceso de valorización para su reutilización y reciclaje, tales como vidrio, papel, cartón, plásticos, laminados de materiales reciclables, aluminio y metales no peligrosos y demás no considerados como de manejo especial.

Residuos sólidos: El material, producto o subproducto que sin ser considerado como peligroso, se descarte o deseche y que sea susceptible de ser aprovechado o requiera sujetarse a métodos de tratamiento o disposición final.

Otra clasificación de los residuos es a través de las fuentes generadoras, las cuales se agrupan en función de las actividades que llevan a cabo, dando origen a residuos que presentan cierta semejanza en cuanto a sus propiedades fisicoquímicas y/o biológicas.

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1.3 Legislación vigente

La gestión de los residuos sólidos tiene implicaciones políticas a nivel local, regional, estatal y federal, en la legislación vigente mexicana existen diversos ordenamientos relacionados con la gestión de residuos sólidos.

Ámbito federal

La Ley General de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, publicada el 28 de enero de 1988 en el Diario Oficial de la Federación, establece las reglas de distribución de competencias entre los tres órdenes de gobierno, para participar en la creación de leyes como en la gestión de residuos y regula algunos aspectos de gestión con alcance federal.

El articulo 5º fracción IV, de esta ley, menciona las facultades de la federación, que son: "La regulación y el control de las actividades consideradas como altamente riesgosas, y de la generación, manejo y disposición final de materiales y residuos peligrosos para el ambiente o los ecosistemas, así como para la preservación de los recursos naturales, de conformidad con esta Ley, otros ordenamientos aplicables y sus disposiciones reglamentarias".

La Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 8 de octubre de 2003, se refiere a la protección al ambiente en materia de prevención y gestión integral de residuos, en el territorio nacional. Sus disposiciones tienen por objeto garantizar el derecho de toda persona al medio ambiente adecuado y propiciar el desarrollo sustentable a través de la prevención de la generación, la valorización y la gestión integral de los residuos peligrosos, de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial; prevenir la contaminación de sitios con estos residuos y llevar a cabo su remediación.

Ámbito Local

En 1996, fue publicada la Ley Ambiental del Distrito Federal, este ordenamiento tiene por objeto regular la competencia de las autoridades de la Administración Publica del Distrito Federal en materia de gestión de residuos sólidos considerados no peligrosos.

En el 2003, fue publicada la Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal, la cual tiene por objeto regular la gestión integral de los residuos sólidos considerados como no peligrosos, así como la prestación del servicio público de limpia.

En materia de gestión de residuos municipales, se cuenta con bandos y reglamentos, un ejemplo de ellos es el bando municipal de Atizapán de Zaragoza, en su artículo 57º sobre los servicios Públicos Municipales, menciona: "El H Ayuntamiento organizará, administrará, prestará y proveerá la conservación y funcionamiento de los Servicios Públicos Municipales, los cuales de manera enunciativa y no limitativa son los siguientes:.... Limpia y Recolección, Traslado, Tratamiento y Disposición final de los Residuos Sólidos Urbanos. "

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En cuanto a normas oficiales mexicanas, la NOM-083-SEMARNAT-2003 regula la disposición final de los residuos sólidos urbanos, los de manejo especial y los sitios destinados a la ubicación de tal infraestructura, así como su diseño, construcción, operación, clausura, monitoreo y obras complementarias, que se lleven a cabo de acuerdo a los lineamientos técnicos que garanticen la protección del medio ambiente.

En el cuadro 1.2 se muestra un resumen cronológico de la legislación vigente a nivel Federal y local, es decir de la Ciudad de México (Distrito Federal).

Tabla 1.2 Resumen de la legislación vigente.

Fecha de publicación Ordenamiento

28 de enero de 1988 La Ley General de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente

9 de julio de 1996 Ley Ambiental de Distrito Federal.

3 de diciembre de 1997 Reglamento de la Ley Ambiental del Distrito Federal.

22 de abril de 2003 Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal.

8 de octubre de 2003 Ley General para la Prevención y Gestión Integral los Residuos

20 de octubre de 2004 Norma 083-SEMARNA T-2003

30 de noviembre de Reglamento de la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de

2006 los Residuos

Aunque cada entidad Federativa tiene una estructura única de "autoridades y/o secretarías" que llevan a cabo la planificación de la gestión de residuos, también tienen similitudes en cuanto a las funciones que realizan y en las responsabilidades que adquieren.

En la Ciudad de México las autoridades competentes son: el Jefe de Gobierno, la Secretaría de Gobierno, la Secretaría de Medio Ambiente, la Secretaría de Obras y Servicios, la Secretaría de Salud, la Procuraduría Ambiental y de Ordenamiento Territorial y las Delegaciones Políticas.

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1.4 Definición de gestión de residuos sólidos

El proceso de manejo de los residuos sólidos 90mprende las actividades desde la generación, almacenamiento, transporte y tratamiento, hasta su disposición en algún sitio, todo ello con el objetivo principal de proteger la salud de la población, reduciendo su exposición a lesiones, accidentes, molestias y enfermedades causados por el contacto con los desperdicios.

1.4.1 Elementos de un sistema de gestión de residuos.

Tchobanoglous et al., (1994), consideran 6 elementos en el manejo de residuos y los agrupa en: 1) generación de residuos-origen; 2) manipulación y separación de residuos; 3) recogida; 4) separación y procesamiento; 5) transferencia y 6) disposición final.

Generación de residuos

Es la actividad en que los materiales son identificados sin ningún valor o cuando cualquier persona u organización cuya acción cause la transformación de un material en un residuo. Una empresa se vuelve generadora cuando su proceso genera un residuo, cuando lo desecha o cuando no utiliza más un material.

Manipulación, separación, almacenamiento y procesamiento de residuos en el origen.

La manipulación involucra las actividades asociados con la gestión de residuos hasta que estos son colocados en los contenedores para su recogida. La separación es uno de los componentes más importantes, ya que el mejor lugar para separar los materiales residuales para la reutilización y reciclaje, es en el punto de generación. El almacenamiento se da debido a las preocupaciones por la salud pública y por consideraciones estéticas. El procesamiento en el origen incluye actividades como la compactación y compostaje de residuos de jardinería (Tchobanoglous et al., 1994).

Recogida

Son las actividades que incluyen la recolección de los residuos sólidos, el transporte de estos materiales, desde su lugar de origen hasta el lugar en donde se vacía el vehículo de recolector, este lugar puede ser una planta de transferencia, una planta de composta, las instalaciones de procesamiento de material reciclable, o un relleno sanitario.

Separación y procesamiento

La separación, la recuperación de materiales y el procesamiento de los componentes de los residuos aptos para reciclar, generalmente se realiza en plantas de selección y/o plantas de composta. El procesamiento incluye: separación de objetos voluminosos; la separación de

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componentes de residuos, utilizando cribas o de separación manual; la reducción de tamaño, mediante trituración; la separación de materiales férreos, utilizando imanes; la reducción del volumen por compactación o incineración (Tchobanoglous et al., 1994).

Transferencia-transporte.

Este proceso de transferencia se realiza en las llamadas "estaciones de transferencia". El cual comprende dos pasos: 1) la transferencia de residuos del vehículo de recogida pequeño a un transporte más grande (tractocamiones) y 2) transporte (trayecto recorrido por los tractocamiones) de las estaciones de transferencia a lugar de procesamiento o disposición final.

Disposición final

Comúnmente la disposición de los residuos sólidos es mediante los rellenos controlados, un relleno controlado no es un basurero, es una instalación de ingeniería ultimada para la disposición final de los residuos sólidos en el suelo o dentro del manto de la tierra sin crear incomodidades o peligros para la salud humana o la salud pública, tales como la reproducción de ratas o insectos y la contaminación de aguas subterráneas.

El manejo de los residuos implica implementar un sistema efectivo de gestión integral de residuos que se producen de forma inevitable (McDougall et al., 2004).

1.5 Sistema de Gestión Integral de Residuos Sólidos

Los sistemas de gestión de residuos deben asegurar la salud y la seguridad humana, debe ser seguros para los trabajadores y salvaguardar la salud pública mediante la prevención de la transmisión de enfermedades. Además debe ser un sistema sustentable de gestión de residuos, es decir, ambientalmente efectivo, económicamente costeable y socialmente aceptable (McDougall et al., 2004).

Cuando los elementos funcionales del sistema de gestión de residuos sólidos han sido evaluados para su uso, y han sido agrupados para una mayor eficacia y rentabilidad, entonces se ha desarrollado un sistema de gestión integral de residuos sólidos (SGIRS). Tchobanoglous et al., (1994) definen a la gestión integral de residuos sólidos como: la selección y aplicación de las técnicas, tecnologías y programas idóneos para lograr metas y objetivos específicos de gestión de residuos.

Entonces, la gestión integral de residuos sólidos puede ser definida como la disciplina asociada al control de la generación, almacenamiento, recogida, transferencia, transporte y disposición de los residuos sólidos de una forma que armonice con los mejores principios de salud pública, de la economía, de la ingeniería y que también respondan a las expectativas públicas.

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1.5.1 Operación de un sistema de gestión integral de residuos sólidos

Un Sistema Integral de Gestión de Residuos Sólidos(SGIRS) debe incluir: acciones de reducción en el origen, un sistema optimizado de recolección de residuos, una separación y clasificación eficiente, así como acciones de reciclaje de materiales, tratamiento biológico, tratamiento térmico y una disposición final, en un sitio bien diseñado en términos de ingeniería (McDougall et al., 2004).

Algunas de las operaciones del SGIRS son:

Reducción en el origen.

Es una técnica de minimización de residuos o reducción en el origen es una actividad poco controlable, en algunos estados se llega a cumplir bajo amenaza de sanción económica (Tchobanoglous et al., 1994). Sin embargo, en México aún no se han establecido políticas para ejercer mayor control en la generación.

Una forma de generar menos residuos es introducir modificaciones en los procesos productivos para adoptar prácticas de reciclaje y establecer medidas en la reducción de empaques en los productos finales de la industria. En cuanto a la generación de residuos domésticos, en algunas comunidades de Estados Unidos y en Alemania los costos al consumidor depende del volumen que se genera o en su caso de la masa. El costo de acuerdo a la generación podría conducir a que se generaran menos residuos domésticos, siempre y cuando pudiera prevenirse que se desechen los residuos en tiraderos clandestinos (McDougall et al., 2004).

Reciclaje

Una buena gestión de residuos debe favorecer el reciclaje y la utilización de materiales recuperados como fuente de energía o materias primas a fin de contribuir a la preservación y uso racional de los recursos naturales. El reciclaje debe entenderse como una estrategia de gestión de residuos sólidos e implica las siguientes actividades (Lund, 1996).

• Identificación de los residuos. • Separación y recogida de materiales residuales, • Preparación de estos materiales para la reutilización, procesamiento y transformación. • Reutilización, procesamiento y transformación en nuevos productos.

El proceso de reciclaje es muy importante pues permite reducir en un 15 a 20% el volumen de residuos que se genera, además de que esta alternativa de manejo de residuos sólidos representa un ahorro mundial de materias primas y de energía; es decir, la recuperación de papel y cartón usados para convertir estos residuos en pulpa celulósica reutilizable, evita el corte de árboles, de los cuales originalmente se obtuvieron las materias primas para la industria papelera. Además

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como el proceso original de producción de pulpa celulósica genera contaminación a los ríos, teóricamente también hay una disminución de este efecto nocivo para el medio ambiente. Tal es el caso también de la producción de aluminio que requiere para su elaboración una gran cantidad de energía eléctrica. El reciclamiento del aluminio permite al país ahorrar energía en forma muy importante y destinarla para otras necesidades (SEDESOL, 2001).

Composta

Este método es utilizado para procesar la parte orgánica de los residuos sólidos municipales que, generalmente, representa el 40-60% del volumen total. Consiste en la fermentación controlada y acelerada de los residuos utilizando el contenido microbiano presente, en medio oxigenado. El resultado es un producto estabilizado que se emplea como abono orgánico o mejorador de suelos, sin llegar a nivel de fertilizante.

Las primeras plantas de composta producida a partir de residuos sólidos datan de los años 1925 a 1930 en la India y Holanda. Los países que más usan esta tecnología actualmente son España, Francia y Suecia (SEDESOL, 2001).

Incineración

Es una tecnología compleja y costosa pero efectiva de tratamiento térmico de los residuos sólidos urbanos. La incineración exige que los residuos tengan un poder calorífico superior a 1200 kcal/kg y las plantas incineradoras incluyen los sistemas de recuperación de energía en forma de vapor y electricidad. Los países que más emplean esta tecnología son Japón, Suiz.a, Suecia, Alemania, Francia y Estados Unidos de Norteamérica. También hay plantas incineradoras en Italia, España, Canadá y Gran Bretaña. En el caso de América Latina, la incineración se ha orientado principalmente al control de los residuos biológico infecciosos (SEDESOL, 2001).

Disposición final

El objetivo principal de la disposición final en un sistema integral es la disposición segura de los residuos a largo plazo, no solamente en términos de salud humana sino ambientalmente, por lo que se requiere de un sitio bien diseñado que por lo menos minimice la contaminación. No en todos los casos la "disposición final" implica el relleno "sanitario" en terrenos, en países como Gran Bretaña llevan a cabo el relleno en minas agotadas y de arcilla, en Japón la disposición final se realiza mediante "rellenos marinos", en donde los materiales se utilizan para construir islas artificiales (McDougall et al., 2004).

La Sociedad Norteamericana de Ingenieros Civiles, ASCE, define: "Relleno sanitario es una técnica para la disposición de los residuos en el suelo sin causar perjuicios al ambiente y sin

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causar molestias o peligro para la salud y seguridad pública; este método utiliza principios de ingeniería para confinar los residuos en la menor área posible, reduciendo su volumen al mínimo practicable y cubriéndolos con una capa de tierra en la frecuencia necesaria o por lo menos al fin de cada jornada" (SEDESOL, 2001).

El relleno sanitario puede considerarse como el eje de un manejo racional de los residuos sólidos urbanos siempre y cuando cumpla con una serie de criterios que aseguren la preservación del medio ambiente, no provoque daños en la salud y conserve la calidad de vida de las poblaciones humanas cercanas.

l. 7 Jerarquía del manejo de residuos

Los procesos descritos dentro de un SGIRS se basan en la 'jerarquía de tratamientos de manejo de residuos" (figura 1.1) que implica el siguiente orden de preferencia: minimización en el origen, reuso, reciclaje de materiales, tratamiento biológico, tratamiento térmico con recuperación de energía, tratamiento térmico sin recuperación de energía, y disposición final.

Minimización de residuos Reuso

Reciclaje de materiales y tratamiento biológico Tratamiento térmico

(con recuperación de energía) Tratamiento térmico

(sin recuperación de energía) Relleno Sanitario

Figura 1.1 Jerarquía de Manejo de Residuos.

McDougall et al., (2004) mencionan limitaciones importantes a considerar, con respecto a la 'jerarquía del manejo de residuos":

• La jerarquía carece de bases científicas o técnicas que justifique que el reciclaje deba tener preferencia con respecto a los tratamientos con recuperación de energía.

• La jerarquía no aborda aspectos de costos, y por lo tanto no es útil para evaluar la factibilidad económica de los sistemas de manejo de residuos.

• La jerarquía es útil como "un listado mental", pero no siempre indica la opción más Sustentable de Manejo de Residuos para flujos de residuos específicos".

• Así mismo menciona que la Unión Europea parece apoyar la conclusión que "la jerarquía de residuos es demasiado simplista y que una adopción ciega de sus preceptos puede conducir a pérdidas de bienestar".

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Por lo anterior, McDougall et al., (2004) proponen un enfoque holístico en la gestión de residuos como lo muestra la Figura 1.2, en el que se puede identificar la recogida y selección de materiales como el centro del sistema, y alrededor una variedad de tratamientos que se pueden utilizar, dependiendo de las características específicas de la región.

Tratamiento Biológico

Compostaje

Quema de combustible

Incineración sin recuperación de energía. ----

Quema de masa

Tratamiento térmico

Reciclaje de Materiales

Uso de gas generado en relleno sanitario

Recuperación de energía

Figura 1.2 Elementos de la Gestión Integral de Residuos. Fuente: McDougall et al., (2004).

Este enfoque no "predice" cual será el "mejor" sistema, por lo tanto, la selección para la implementación de los distintos tratamientos o la combinación de varios, así como el porcentaje de residuos tratados dependerá de la situación local.

El objetivo fundamental es el de optimizar el sistema en su conjunto para lograr un sistema ambientalmente y económicamente sustentable, y socialmente aceptable, para alcanzar dicho objetivo (dentro de la optimización en el aspecto ambiental) se puede utilizar, como un apoyo, la herramienta del Análisis de Ciclo de Vida (ACV).

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1.8 Tendencias en gestión de residuos.

El Capítulo 21 de la Agenda o Programa 21 (ONU, 2003) establece las bases para un manejo integral de los residuos sólidos municipales como parte del desarrollo sostenible. Considera que el manejo de los residuos debe contemplar la minimización de la producción de residuos, el reciclaje, la recolección, el tratamiento y disposición final adecuados.

El Instituto Nacional de Ecología (2001) menciona que en Europa se han identificado una serie de factores que han propiciado el desarrollo de sistemas de manejo integral de residuos sólidos (MIRS): entre esos factores quizás el más importante sea la Responsabilidad compartida. El principio "el que contamina paga" establece que el costo de los impactos ambientales debe ser pagado por aquellos que causan la contaminación.

Este principio es también conocido como "responsabilidad compartida". Responsabilidad compartida significa que los residuos generados en cada etapa de los productos ( extracción de materia prima, proceso, fabricación, distribución y consumo) son responsabilidad del dueiio del producto en cada etapa. La responsabilidad compartida resulta en un sistema en donde las responsabilidades de cada individuo en la cadena de abasto están claramente definidas y los costos se asignan con base en la cantidad y tipos de residuos generados. Finalmente, hay un incentivo financiero para reducir la cantidad de residuos sólidos generados en cada etapa del ciclo de vida.

Otro factor de éxito es el sistema de "Pago variable", el cual se refiere a un sistema en el que el cargo que se hace a cada domicilio depende de la cantidad de residuos sólidos que generan. El servicio eléctrico, el gas y el agua se miden y se cobran con base en el consumo, siguiendo este mismo enfoque, los cobros por concepto de manejo y tratamiento de residuos sólidos puede realizarse con base en la cantidad de residuos que se generan. Mientras más residuos se generen en alguna casa, ésta deberá pagar una cantidad mayor por el manejo y tratamiento de esos residuos y viceversa, quien genere menos residuos pagará menos por el servicio de su manejo y tratamiento (INE, 2001).

De acuerdo con Acurio et al., (1997) en un análisis de la situación que guarda el tratamiento de los residuos sólidos en América Latina y el Caribe, describe que actualmente en el mundo hay una tendencia de la utilización de la incineración y el compostaje, debido a la carencia y alto costo de los terrenos para el desarrollo de los rellenos sanitarios.

En México, desde hace muchos años, las autoridades desarrollan acciones tendientes a controlar los residuos, pero en muchos casos no han sido las más adecuadas y el problema ambiental y posiblemente de salud persiste en varios lugares con una tendencia a su agravamiento.

En ocasiones, el desinterés, la ineficiencia, además de otros intereses de algunas municipalidades, han limitado la modernización de los servicios, aunque también hay casos exitosos en el país.

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SEDESOL (2005) reporta que en el 2004 la generación de este tipo de residuos en todo el país fue de 94,800 toneladas diarias, equivalentes a 34.6 millones de toneladas anuales.

El desarrollo de tratamientos (térmico o biológico) de los residuos sólidos ha sido mínimo en México, pues los procesos por incineración, aprovechamiento de subproductos y producción de composta, no han tenido en México el resultado esperado. Por ejemplo para la composta, en la mayoría de los casos, se debe a un insuficiente desarrollo del mercado, del producto terminado y/o su mala calidad debido a una tecnología inadecuada, altos costos de operación y dificultades en la comercialización por parte de los municipios (SEDESOL, 2005).

Con el objeto de elegir el sitio mas adecuado para llevar a cabo un proyecto de aprovechamiento de biogás en México, se realizó un estudio de prefactibilidad en el año 1999, que consideró aspectos técnicos, geográficos, climáticos y administrativos en un universo de 28 ciudades. El estudió concluyó con la selección del relleno sanitario de la Zona Metropolitana de Monterrey, Nuevo León, para llevar a cabo dicho sito de proyecto piloto de captura y uso del gas metano para la generación de energía eléctrica.

El proyecto significó un costo total de 13.25 millones de dólares con una capacidad instalada de 7.4 Megavatios de energía eléctrica, que se aprovechan en alumbrado público y bombeo de agua potable en la Zona Metropolitana de Monterrey. Sus beneficios en materia ambiental son significativos, ya que se estima una reducción de emisiones contaminantes equivalentes a un millón de toneladas de C02 (Gutiérrez, 2006).

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Capítulo 11

2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA.

2.1 Estructura del ACV.

El Análisis del Ciclo de Vida (ACV), de acuerdo a la Norma ISO 14040 (ISO, 1997), "es una técnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales asociados con un producto: la recopilación de un inventario de las entradas y salidas relevantes del sistema producto; evaluando los impactos ambientales potenciales asociados a esas entradas y salidas, e interpretando los resultados de las fases de inventario e impacto en relación con los objetivos del estudio".

El ACV es un proceso en el que se reconocen las siguientes etapas:

• Definición del objetivo y alcance. • Análisis del inventario del ciclo de vida. • Evaluación del impacto del ciclo de vida. • Interpretación del ciclo de vida.

En la Figura 2.1 se muestran las conexiones entre estas cuatro etapas y se puede reconocer que se trata de un proceso iterativo, el cual permite incrementar el nivel de detalle en sucesivas iteraciones.

Aplicaciones directas: • Desarrollo y mejora del

producto • Planificación estratégica • Formulación de Políticas

públicas • Mercadotecnia. • Otros

Figura 2.1 Fases de un ACV. Fuente: ISO 14040 (ISO, 1997)

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2.1.1 Definición del objetivo y alcance.

De acuerdo con la IS0-14040, la definición de objetivo y alcance, debe expresar claramente, sin ambigüedades, el propósito y la extensión del estudio, además debe describir el o los sistemas estudiados y la unidad funcional (ISO, 1997).

Unidad funcional: La unidad funcional se refiere a la cantidad de productos o serv1c1os necesarios para cumplir la función que se compara, sirve de base para la comparación entre sistemas y a partir de ella se cuantifican las entradas y salidas funcionales de un sistema productivo o de servicios.

Un estudio de ACV completo puede resultar muy extenso. Debido a su naturaleza global, por esta razón se deberán establecer límites que deben estar perfectamente identificados.

Límites del sistema: Los límites del sistema determinarán qué procesos unitarios deberán incluirse dentro del ACV. V arios factores determinan los límites del sistema, incluyendo la aplicación prevista del estudio, las hipótesis planteadas, los criterios de exclusión, los datos y las limitaciones económicas y el destinatario previsto.

Por lo que el alcance del estudio debe considerar, las funciones del sistema del producto, o en caso de estudios comparativos, los sistemas, la unidad funcional, los limites del sistema del producto, las reglas de asignación, los tipos de impactos y la metodología, de evaluación del impacto, así como la consiguiente interpretación a realizar.

Por lo anterior, el alcance, los límites y nivel de detalle de un estudió de ACV depende de la materia y la aplicación prevista para el estudio, la profundidad y amplitud del estudio de ACV, pueden diferir considerablemente dependiendo del objetivo del estudio particular.

2.1.2 Análisis del inventario.

El análisis de inventario del ciclo de vida (ICV), consiste en la obtención de datos y los procedimientos de cálculo para cuantificar las entradas y salidas relevantes de un sistema, tomando como referencia la unidad funcional. Esas entradas y salidas pueden incluir el uso de recursos y las emisiones al aire, agua y suelo asociadas con el sistema a lo largo del ciclo de vida, es decir, desde la extracción de las materias primas hasta la disposición final. Las interpretaciones pueden sacarse de esos datos, dependiendo de los objetivos y alcance del ACV. Esos datos también constituyen las entradas para la evaluación de impacto de ciclo de vida (ISO, 1997).

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2.1.3 Evaluación del impacto del Ciclo de Vida.

La Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV), va dirigida a evaluar la importancia de los potenciales impactos ambientales usando los resultados del análisis de inventario. En general, este proceso implica la asociación de datos del inventario con impactos ambientales específicos tratando de valorar dichos impactos. El nivel de detalle, la elección de impactos evaluados y las metodología usadas dependen del objetivo y alcance del estudio (ISO, 1997).

Considerando que en la práctica, el ICV es una larga lista de emisiones y recursos utilizados; el propósito de la evaluación del impacto del ciclo de vida, es determinar la importancia relativa de cada elemento del inventario y agregar las intervenciones en un conjunto de indicadores, o de ser posible, en un solo indicador global. Este paso permite identificar aquellos procesos que contribuyen de manera significante al impacto global, o comparar productos o servicios. (Güereca, 2006)

La EICV consta de tres elementos obligatorios: selección de categorías, clasificación y caracterización, con los cuales se obtiene el Perfil de la EICV y tres elementos opcionales: normalización, agrupación y pesaje (figura 2.2).

Elementos Ohlieatorios

Selección de cateeorías de impacto v modelos de caracterización

Aereeación de los resultados del inventario (Clasificación)

Cálculo del indicador resultante por cateeoría (Caracterización)

Resultados caracterizados del AICV (Perfil de impacto del ciclo de vida)

Elementos Opcionales

• Normalización • Valoración

• Análisis de calidad de los datos • Agrupación

Figura 2.2 Elementos del impacto ambiental del ciclo de vida. Fuente: ISO 14042 (ISO, 2000).

ISO 14042 (ISO, 2000), define los elementos obligatorios de la EICV de la siguiente forma:

• Selección.- En este paso se seleccionan las categorías de impacto y los métodos de caracterización que se van a considerar en el estudio. • Clasificación.- Es la asignación de los datos del inventario a las diferentes categorías de impacto, tales como calentamiento global, disminución de la capa de ozono, etc.

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• Caracterización.- Se refiere al cálculo del indicador de impacto para cada una de las categorías de impacto seleccionadas, usando factores de caracterización, los cuales son estimados usando modelos de caracterización.

2.1.4 Interpretación.

La interpretación que es la fase de un ACV donde se evalúan los resultados y se plantean conclusiones y recomendaciones para la toma de decisiones, de forma consistente con el objetivo y alcance del estudio. (ISO, 1997).

La fase de interpretación puede implicar el proceso iterativo de repasar y revisar el alcance del ACV, así como naturaleza y calidad de los datos recogidos de acuerdo con la meta definida.

La interpretación puede estar basada en los resultados de los siguientes elementos opcionales también son definidos por la norma ISO 14042 (ISO, 2000), que establece lo siguiente:

• Normalización.- Es el cálculo de la magnitud del indicador de impacto. Para ello se usa información de referencia, como las emisiones en un área determinada, previamente caracterizadas por el mismo método de caracterización.

• Agrupación.- Es el proceso de clasificar las categorías de impacto por grupos de impacto similar o por categorías en una jerarquía determinada, por ejemplo, alta, media o baja prioridad.

• Valoración.- Consiste en establecer factores que otorgan una importancia relativa a las distintas categorías de impacto para después sumarlas y obtener un resultado ponderado en forma de un único índice ambiental global del sistema.

2.2 La incertidumbre en el ACV

Güereca (2006) menciona que el Análisis del Ciclo de Vida contiene incertidumbre durante sus etapas, principalmente en:

• Los datos usados para generar el inventario. • La metodología usada para analizar el inventario y para evaluar el impacto. • La descripción del sistema en estudio.

En cuanto a las situaciones que dan lugar a la presencia de incertidumbre:

a) En los datos.- Porque hay mucha variación entre las diferentes bases de datos, lo cual puede deberse a errores, a diferentes procedimientos de reparto o a diferentes niveles de tecnología, existentes en el mismo momento en el mismo país (Finnveden, 2000).

b) En la metodología.- por ejemplo genera incertidumbre: el marco de tiempo para vertederos, porque las emisiones de los ciclos de vida, se deben integrar para un cierto período de tiempo,

35

pero las emisiones de los vertederos se presentan por largos períodos de tiempo, a menudo miles de afios.

Para hacer comparables las potenciales emisiones del vertedero con otras emisiones no hay acuerdo internacional para definir este período. Por lo tanto, la elección de un período de tiempo pequeño (décadas o siglos) o un período largo pueden influenciar mucho los resultados (Finnveden, 1995; 1998; 1999; 2000).

c) En la descripción del sistema.-Porque los resultados dependen de los aspectos claves que rodean al sistema y que son fuente de incertidumbre (Finnveden, 2000), por ejemplo: la cantidad de combustible utilizado por transporte privado para llevar materiales a centros de acopio de residuos.

A pesar de las limitaciones expuestas anteriormente, el Análisis del Ciclo de Vida constituye un marco objetivo y científicamente robusto, para el apoyo en la toma de decisiones ambientales.

36

Capítulo 111

3. SISTEMA DE GESTIÓN DE RESIDUOS DE LA CIUDAD DE MÉXICO

3.1 Descripción del sistema de residuos

La estructura y la interrelación que existen entre los procesos del Sistema de Gestión Integral de Residuos Sólidos de la Ciudad de México (SGIRS-DF), se describen en la Figura 3.1

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Figura 3.1 Estructura del Sistema Integral de Gestión de Residuos.

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·Tscoco ·ccATIPIE "'CINCCNICU.AC

La estructura anterior es proporcionada por la Secretaria de Obras y Servicios Urbanos del Gobierno de la Ciudad de México. Donde separa el SGRS de acuerdo al origen de los residuos, y el ámbito de responsabilidad de la recolección tanto delegacional como de la Dirección General de Servicios Urbanos (DGSU).

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Se observa en el diagrama que la fuente de generación de residuos sólidos se divide en 3 grandes grupos: residuos de tipo domiciliar, los residuos generados en la Central de Abastos (CEDA) y los generados en el aeropuerto; así también, se observa que se integran residuos sólidos provenientes del tres municipios del Estado de México en las plantas de selección, para el presente trabajo se excluyen estos residuos, ya que quedan fuera de los limites del sistema de estudio ( ver capítulo 3).

La responsabilidad de la recolección por parte de las delegaciones es dentro de su demarcación y el barrido delegacional, la DGSU se encarga de las principales vialidades y programas de poda; la recolección de los particulares y del aeropuerto es de acuerdo a los programas de manejo.

A continuación se describen las principales características de los procesos que conforman actualmente el SGIRS-DF.

3.1.2 Generación

En el Distrito Federal se generan en promedio 14,240 toneladas diarias de residuos sólidos urbanos producidos por 8720916 habitantes de población fija (INEGI, 2005) y la población flotante que ingresa diariamente de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM).

3.1.3 Recolección

3.1.3.1 Recolección Delegacional Las Delegaciones Políticas son las entidades responsables de las actividades de barrido de sus calles y avenidas, de la recolección domiciliaria (recogida no selectiva y recogida selectiva) y del transporte de los residuos recolectados hacía las estaciones de transferencia.

Debido a ello, las delegaciones tienen a su cargo la recolección y transporte a las estaciones de transferencia de 401317 5 de toneladas de residuos al año.

La cuadrilla de recolección está compuesta por un chofer y dos ayudantes generales, y algunas veces dos o más voluntarios, quienes se dedican a la pepena de materiales reciclables en la ruta. El parque vehicular de recolección se compone de 2,231 vehículos.

3.1.3.2 Recogida Selectiva La recogida selectiva, solamente se da con el parque vehicular de las delegaciones. En el 2007 se contaba con 131 vehículos recolectores con caja separadora, con los cuales se recolectan un total de 207,891 toneladas durante el año.

3.1.3.3 Recogida General o Recogida No Selectiva Los residuos recolectados en forma No Selectiva son recolectados por diversas instancias: las delegaciones, la central de abastos, el aeropuerto y por particulares, durante el 2007 se recolectaron en forma no selectiva la cantidad de 4304969 toneladas.

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3.1.4 Pepena

La pepena es la práctica de selección de materiales susceptibles de ser reciclados en el transcurso de la ruta de recolección, como: cartón, papel, botellas de vidrio, latas de aluminio, otros metales e incluso colchones. Una vez que termina su ruta o se ha llenado el vehículo recolector en el camino a la estación de transferencia, se desvían para vender los subproductos recuperados.

Esta operación en ocasiones es realizada por personal voluntario sin tener ninguna relación laboral formal, se tiene estimada la cantidad de 183595 toneladas de residuos recuperados por la pepe na.

3.1.5 Transferencia

En el DF existen trece plantas de Transferencia de residuos, en las que se reciben los residuos mezclados de la recogida general y la recogida selectiva de las plantas de transferencia los residuos se dirigen a tres posibles lugares: la planta de composta, a las plantas de selección o al relleno. El parque vehicular con que se cuenta son 250 tractocamiones con cajas de 70m3 con una capacidad promedio de 25 toneladas.

Durante el 2007 la cantidad de residuos sólidos recibida en las 13 estaciones de transferencia fueron: 401317 5 toneladas de residuos

La transferencia tiene como finalidad el trasvase de residuos desde los camiones recolectores, de menor capacidad, a camiones de gran capacidad (tractocamiones) que transportaran al sitio de disposición o plantas de selección. Esta operación se lleva a cabo en las estaciones de transferenci~ donde también se comprimen los residuos para lograr un transporte más eficiente de los mismos.

Planta da ••l•ccl6n

EstaclOn d• transferencia

Figura 3.2 Ubicación de las estaciones de transferencia y plantas de selección del DF.

39

3.1.5.1 Características de las plantas de transferencia del DF

El objetivo principal es incrementar la eficiencia del servicio de recolección, en la medida que los vehículos recolectores reducen los tiempos para la descarga de sus residuos, ya que en lugar de trasladarse a las plantas de selección o sitio de disposición final, recurre a la estación de transferencia ubicada en su demarcación, o bien, a la más cercana a su ruta de trabajo.

Esta operación permite que los vehículos de recolección se incorporen nuevamente a sus rutas durante su jornada de trabajo.

Figura 3.3 Camiones recolectores realizando el trasvase de los residuos.

Los tractocamiones que transportan un volumen equivalente a 4 ó 5 camiones recolectores, se trasladan ya sea a las plantas de selección o al sitio de disposición final.

Figura 3.4 Tractocamiones con cajas de 70mJ con una capacidad promedio de 25 toneladas.

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Figura 3.S Inspector de la operación de trasvase de residuos, supervisa que los residuos orgánicos estén

limpios o con mínimos residuos impropios, para ser llevados a la planta de composta.

Las estaciones de transferencia son cerradas, con la finalidad de controlar los efectos ambientales adversos para la comunidad, tales como: ruido, polvo, fauna nociva, microorganismos y malos olores, entre otros; así como reducir el impacto y deterioro del entorno urbano a la estación de transferencia, sin embargo, el deterioro por falta de mantenimiento es evidente, en la siguiente foto se observa el aspecto exterior de la planta de transferencia de Iztapalapa.

Figura 3.6 Aspecto físico de la estación de transferencia de Iztapalapa, aunque tiene colectores de polvo, estos

no funcionan o no se ponen en operación.

41

Aunque existan planes de separación, los camiones con caja separadora, llevan sus residuos a las plantas de transferencia, donde su carga (residuos orgánicos e inorgánicos) es revuelta en los tractocamiones.

Figura 3. 7 Camión recolector con caja separadora, llega con sus residuos para verter su carga en los

tractocamiooes.

Los tonelajes transferidos no corresponden a los residuos recolectados por la delegación en que se ubica la estación de transferencia, debido a que la mayoría de las estaciones de transferencia operan bajo el concepto regional, es decir, además de los residuos de su demarcación reciben residuos de otras delegaciones. (Tabla 3.1)

Tabla 3.1 Toneladas operadas por estación de transferencia.

ESTACIÓN DE RESIDUOS TRANSFERIDOS CAPACIDAD

TRANSFERENCIA TON/AÑO lNSTALADA

TON/DIA TON/TURNO Álvaro Obregón 393,926.92 1,079.25 1,964.00

Azcapotz.alco 449,025.57 1,230.21 4,418.00

Benito Juárez 208,648.32 571.64 1,473.00

Central de Abasto 465,628.89 1,275.70 1,473 .00

Coyoacán 472,791.56 1,295.32 1,473.00

Cuauhtémoc 347,433.21 951 .87 2,618.00

Gustavo A. Madero 284,215.54 778.67 1,964.00

lztapalapa 533,984.74 1,462.97 1,636.00

Miguel Hidalgo 217,308.61 595.37 1,473.00

Milpa Alta 30,962.97 84.83 327.00

TI al pan 147,543.70 404.23 1,964.00

Venustiano Carranza 280,363.57 768.12 1,473.00

Xochimilco 181 ,341.40 496.83 1,309.00

TOTAL 4,0 l 3, 175.00 10,995.00 23,565.00

Fuente: Elaboración propia en base a la información proporcionada por la DGSU.

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3.1.6 Planta de composta

Existe una planta de composta en la Ciudad de México, en las que se procesan residuos orgánicos para su aprovechamiento. En el 2007 se tiene estimado una recepción total para composta de 24,000 toneladas de residuos orgánicos.

La planta de composta es operada por la Dirección General de Servicios Urbanos (DGSU) de la Secretaría de Obras y Servicios, se encuentra ubicada en el sitio Bordo Poniente IV Etapa, recibe actualmente residuos orgánicos de poda de los programas operados por la DGSU, Comisión Federal de Electricidad y Luz y Fuerza del Centro y una fracción de residuos provenientes del área de flores y hortalizas de la CEDA. Tiene una capacidad instalada de 200 ton/día, el producto obtenido es utilizado como mejorador de suelos en camellones y áreas verdes de la red vial primaria (Secretaria de Obras y Servicios, 2007).

En la siguiente tabla muestra la procedencia y composición de la materia prima de las plantas de composta del Distrito Federal.

Tabla 3.2 Toneladas transferidas por estación a las plantas de composta.

RESIDUOS TRANSFERIDOS ESTACIÓN DE TRANSFERENCIA TON/AÑO

Azcapotzalco 1,200

Central de Abastos 14,640

lztapalapa 1,440

Miguel Hidalgo 720

Poda DGSU 6,000

Fuente: Elaboración propia en base a la infonnación proporcionada por la DGSU.

3.1.6.1 Procesamiento por compostaje

El tratamiento biológico de composta que actualmente tiene el SGIRS-DF, es por proceso de apilamiento al aire libre, pilas que se construyen horizontalmente, la planta del Bordo Poniente es la planta de composta de mayor producción de las trece plantas y con mayor capacidad instalada de operación.

Se realiza una primera inspección de la limpieza de los residuos orgánicos para que entre a las plantas de composta por parte de los inspectores de las plantas de transferencia, ellos determinan que material (poda, generalmente) se va para la planta de composta.

En la planta de composta se realiza una segunda inspección si los residuos orgánicos vienen limpios, dejan pasar a los tractocamiones al patio de descarga-almacén de materia prima- en el caso contrario, si observan que los residuos orgánicos vienen mezclados con plásticos, o esta sucio la materia prima, no lo dejan pasar y el tractocamión se dirige al relleno.

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La reducción de tamaño y el mezclado se logran triturando los materiales entrantes en un molino o mediante el uso de un tambor rotatorio grande.

Figura 3.8 Molino de martillo reducción del material de poda (troncos grandes).

La trituración de los materiales entrantes elimina la necesidad de una etapa de tamizado previa al procesamiento pero implica que los materiales no deseados también sean triturados.

Las trilladoras constan de un molino alimentado por una tolva. Su función es darle al material de soporte el tamaño y la textura adecuados para que cumpla su función de estructurante y que el molino (el de martillos), desgarre la madera para que ofrezca una textura que facilite la mezcla con los lodos y presente la mayor superficie posible. Mediante el tambor se logra cierto grado de reducción en tamaño y homogenización a medida que se gira pero no trituran los materiales no deseados. Éstos pueden eliminarse intactos mediante un tamiz ( que se puede incorporarse como parte del tambor rotatorio) antes de iniciar el procesamiento biológico, de modo que pueden simplificarse las etapas de refinación posteriores.

,,,.

' 1

Figura 3.9 En "A" se observa el molino de martillo para reducir el material proveniente de podas (ramas), en

"B" se observa los residuos ya triturados y homogenizados.

44

Figura 3.10 Se observa la linea de picado.

Si los tractocamiones traen residuos de la CEDA, con 90% de humedad, o si son residuos orgánicos domiciliarios, (residuos separados en fuente), estos camiones pasan directamente a descargar a la zona de pilas.

Figura 3.11 Tractocamión proveniente de la CEDA, directamente va al proceso.

Aunque se tiene un estricto control en la recepción de los residuos orgánicos, aún existe un porcentaje mínimo de residuos impropios, los cuales se almacenan durante algunos días, posteriormente se trasladan al relleno, figura 3.12.

45

Figura 3.12 Residuos impropios.

Procesamiento aeróbico-compostaje

El tratamiento biológico puede describirse como la descomposición biológica de los residuos orgánicos bajo condiciones controladas; para el compostaje estas condiciones deben ser aeróbicas, alcanzándose temperaturas elevadas debido a los procesos exotérmicos catalizados por las enzimas microbianas.

En el proceso de compostaje están involucrados tres grupos principales de microorganismos: bacterias, actimomicetos y hongos.

Inicialmente predominan los hongos y bacterias, y su actividad provoca un incremento en la temperatura hasta alrededor de 70º C en el centro de la pila.

Siempre se debe controlar la temperatura, la humedad (del orden de 40 a 65%), la aireación (mediante un volteo con maquinaria apropiada, para que no existan condiciones anaerobias), la relación C/N (para conocer ciertas características como fertilizante), el pH (que evoluciona de 4.5 -5 al principio, a 8-9 en pleno proceso y finalmente, a 7 al madurar el producto) y las fracciones ajenas a residuos orgánicos que muchas veces son causa de rechazo de la composta (Seoánez, 2000).

Debe existir un aporte constante de oxígeno para mantener una tasa de descomposición alta. En el tipo más simple del proceso como en el caso de una pila de residuos esto se logra removiendo periódicamente el material de composta acumulado en pilas grandes. La aireación también ayuda a eliminar dióxido de carbono y compuestos orgánicos volátiles, tales como ácidos grasos y regula el pH del material.

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Figura 3.13 Pilas horizontales de compostaje, para un proceso de descomposición aeróbico.

Se cuenta con una volteadora de composta, para asegurar la correcta ventilación de todo el montón de materia orgánica, asegurando que las bacterias aerobias estén bien oxigenadas, evitando con ello condiciones de anaerobiosis o de fermentación lenta por ausencia de oxígeno, debe someterse el montón de materia orgánica a dos o tres volteos en un periodo aproximado de quince a veinte días. La duración del proceso de compostaje distrito federal es de 8 a 12 semanas.

Figura 3.14 Pilas para composta, se observa el proceso de descomposición aeróbico.

47

3.1.7 Plantas de Selección y Aprovechamiento

La Ciudad de México cuenta actualmente con tres plantas de selección de residuos urbanos mezclados, con capacidad instalada conjunta de 6,500 toneladas por día. Estas plantas se ubican en Bordo Poniente, San Juan de Aragón y Santa Catarina, sus principales caracteristicas se plasman en la tabla 3.3.

La organización y operación de las plantas se realiza de manera coordinada entre la DGSU y los gremios de selectores (pepenadores) existiendo a la fecha 936 trabajadores en total; en estas instalaciones se recuperan más de 20 materiales reciclables que son comercializados en la ciudad y sus alrededores por los gremios de selectores.

Tabla 3.3 Las principales características de las plantas de selección.

CARACTERÍSTICA BORDO PONmNTE SAN JUAN DE

SANTA CATARINA ARAGÓN

Inicio operación Julio/1994 Julio/1994 Marzo/1996

Área del sitio 9500 m2 8000 m2 5600 m2

Sistema de pesaje Báscula Báscula Báscula

Capacidad instalada 2,000 Ton/día 2,000 Ton/día 2,500 Ton/día

Número de líneas 4 líneas 4 líneas 5 líneas

Capacidad por línea 500 Ton 500 Ton 500 Ton

Horas de trabajo 24 hrs/3 turnos 24 hrs/3 turnos 24 hrs/3 turnos lunes a viernes lunes a sábado lunes a sábado

Número de trabajadores 42 personas/línea 42 personas/línea 42 personas/línea

La cantidad total anual del 2007 de residuos del Distrito Federal que ingresaron a las tres plantas de selección (Bordo Poniente, San Juan de Aragón y Santa Catarina) fueron 1,563,660 toneladas.

Figura 3.15 Línea de separación de residuos en la planta de selección de Bordo Poniente.

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3.1. 7.1 Materiales recuperados

De la cantidad total de residuos que ingresaron a estas tres plantas de selección, la cantidad de residuos recuperados en el 2007 fue de 98, 185 toneladas, un promedio del 10% de recuperación por planta de selección.

Los subproductos recuperados en las Plantas de Selección y Aprovechamiento son: Aluminio traste, macizo, chatarra y perfil, bote aluminio, bote ferroso, fierro, lámina metálica, cháchara cobre, tubo y alambre, botella entera retornable de refresco y cerveza, vidrio ámbar, vidrio pedacería transparente, vidrio verde, cartón, papel blanco, papel color, papel comercial periódico, pvc, pet, plástico rígido, plástico nylon, vinil, cháchara, y otros ( madera, cartucho de impresora, cartucho de tonner, tortilla, trapo y colchón).

En la tabla 3.4, se observan las cantidades y los porcentajes por tipo de material recuperado en el 2005. La Dirección Técnica de la Secretaria de Servicios Urbanos menciona que los porcentajes de recuperación por tipo de material no han variado desde hace dos años. Para efectos de este trabajo los materiales recuperados se agruparán en seis grupos (papel y cartón, plásticos, vidrio, materiales férricos, aluminio y madera).

Tabla 3.4 Porcentajes por tipo de material recuperado en el 2005.

Bordo SanJuu Suta Total

SUBPRODUCTO Poniente deArapn Catarina

Porcentaje

ton/afto ton/afto ton/afto ton/do

Papel y cartón Cartón 3,768 10,532 2,962 17,262

Archivo 238 1,242 1,074 2,554

Archivo color 1,034 6,988 1,638 9,660

264 688 3,408 4,360 42.72

Periódico

Papel envoltura 200 4,266 996 5,462

Bolsa 1,082 668 1,270 3,020

Plástico Vinil 186 186

Mica 12 12

Polietileno duro 1,590 2,958 34.78

5,992 10,540

Envase Pet 7,952 3,204 12,556 23,712

Metal Lámina 3,794 5,230 9,024

Aluminio 2 2 9.96

Bronce 42 32 190 264

Cobre 242 266 64 572

Vidrio Vidrio 4,628 4,950 2,616 12,194 12.31

Madera Otros 70 144 20 234 0.24

Suma 21,110 21,110 39,932 99,058 100.00

Fuente: Dirección Técnica, Secretaria de Servicios Urbanos 2007.

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3.1.8 Disposición final

La disposición final constituye la última etapa del ciclo de vida de los SGIRS. En el Distrito federal el único sitio para disposición es el Relleno Sanitario Bordo Poniente IV etapa, el cual se ubica en el área del antiguo lago de Texcoco.

Este relleno sanitario se dividió para su operación en cuatro etapas, de las cuales las tres primeras operadas a partir de 1985 y hasta 1993 sumaron una superficie efectiva acumulada de 249 hectáreas, que han culminado su vida útil (figura 3.17).

Figura 3.16 Croquis de las cuatro etapas del relleno sanitario de Bordo Poniente.

1 ª Etapa 69 ha. Saneado. 2ª Etapa 63 ha. Clausuradas y en proceso de saneamiento. 3ª Etapa l08.7ha., de las cuales 45 ha. Saneadas y 63.7 ha. En procesos o de saneamiento. 4ª Etapa 320 ha. Operando Actualmente y clausurados los taludes perimetrales y la macrocelda no. 2.

El relleno Sanitario Bordo Poniente IV etapa recibió 4207080 toneladas durante el año residuos sólidos, provenientes la recolección particular, de la recolección de la DGSU (barrido mecánico de las vialidades), residuos de las Estaciones de Transferencias y residuos de las plantas de selección.

En la figura 18, 19 y 20 se observan la descarga de los tractocamiones provenientes tanto de las plantas de trasferencias como de las plantas de selección, los camiones recolectores de los particulares ( camiones de 3 a 6 ton/vehículo), descargan en otra área para no interferir con las maniobras de los tractocamiones con una carga promedio de 25 ton.

50

Figura 3.17 Tractocamiones con desechos del sistema de transferencia, descargando en el Relleno.

Figura 3.18 Frente de operación para disposición de desechos del sistema de transferencia.

Figura 3.19 En la foto se observa el proceso de compactación con tractores de oruga densidad obtenida 0.850

ton/m3 y la operación con compactadores la densidad obtenida de 1.00 ton/m3

51

3.1.8.2 Características del Relleno Bordo Poniente:

Manejo de lixiviados

En los rellenos sanitarios se producen lixiviados como resultado de la percolación del agua (ya sea pluvial, freática o de cualquier otro origen) a través de los residuos sólidos.

El lixiviado de las etapas I y II se capta mediante de drenes subterráneos que abarcan parte de su periferia y que conducen el lixiviado hasta una planta de tratamiento fisicoquímico, ubicada en los linderos entre ambas etapas.

En la etapa III existe un sistema de captación en la totalidad de su perímetro equipado con cárcamos de concentración, de donde el lixiviado se extrae con camiones cisterna de 35 m3 que lo transportan hasta dos lagunas de evaporación, aprovechando la elevada evaporación presente en la zona.

La forma en que se manejan los lixiviados actualmente en la IV etapa se limita a la captación de los mismos en cunetas ubicadas en los puntos estratégicos en el perímetro de las celdas ya clausuradas, de las cuales se extrae el lixiviado con el mismo procedimiento empleado en la etapa 111.

Generación de Lixiviados: Recolección a través de una ampliación del sistema periférico existente de recolección y captación, así como el tratamiento en lagunas facultativas de recirculación.

Agua Pluvial: Recolección a través de un sistema de captación, conducción y descarga de escurrimientos pluviales.

Figura 3.20 Construcción drenes para la captación de lixiviados. Esta obra se realizó en el área perimetral de

la IV etapa, con una longitud de 5,395 m. y 56 cárcamos. Fotos de Bastidas-Licea.

52

Manejo de biogás

El biogás se compone de bióxido de carbono (C02) y de metano (Cl--4), principalmente en proporciones casi similares y de otros gases traza. Los primeros son los principales productos de la degradación anaerobia de la materia orgánica, misma que se compone de cerca de 50% de los residuos urbanos que se disponen en Bordo Poniente.

Actualmente las tres primeras etapas cuentan con pozos de venteo en toda su superficie, y para la IV etapa, aún en operación, se ha construido una red de pozos para este fin en zonas ya clausuradas

Figura 3.21 Construcción de pozos de biogás en el área perimetral de IV etapa: Instalación de una red de

recolección para captarlo, acumularlo y quemarlo en un sistema central. Fotos de Bastidas-Licea.

3.1.9 Tiraderos clandestinos

Del total de los residuos sólidos que se genera en el Distrito Federal sólo el 86% es recogida y trasladada al relleno sanitario. El resto desafortunadamente se arroja en barrancas y lotes baldíos (GDF, 2007).

Por lo anterior, se estima que el 14 % de los residuos se quedan en tiraderos clandestinos lo que representa una cantidad de 684873 toneladas/año.

En el 2006, el Departamento de Limpia del DF mencionó que existen 900 tiraderos clandestinos En Iztapalapa, tan sólo por la dimensión de su territorio, se ubican más de 200, mientras que Venustiano Carranza y Miguel Hidalgo tienen entre 130 y 150 (Simón, 2006).

53

3.1.10 Procesos y cantidades del SGRS -2007

El diagrama 3.22, muestra el flujo y cantidades de residuos de acuerdo al origen y los procesos que involucra el sistema de gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México.

La línea azul continua agrupa la fuente de generación de los residuos sólidos, y la línea azul discontinua agrupa a la recogida delegacional en forma selectiva y no selectiva.

GENERACION DF

5.197.733

Domiciliarios Comercios Ser,icios Conlrolados Diversos

4,337,660

CEO.\

Recolección particular

264.

DGSU 143,920

Í~e~o;d~--: 207.891 t------: seledi'la I 207,891

3, 0,500

, ___ _ I Recogida

general I : 3,715,859 1 _______ J

.-8-am-·do......._.., L .-p-ep-en-a--,

183,595

08 770

164. 50

164,250 -----------------~

i\EROPUERTO

10.9

000

10,950 -------------------------~

TIR.\DEROS CLI\NDESTINOS

684,873

4.110

98.185

Figura 3.22 Diagrama de flujo de residuos, cantidades y procesos durante el 2007.

Fuente: elaboración propia con los datos de la DGSU.

40.880

40 150

2.660.575

Relleno

4.207,080

98.185

Dentro del inventario del Análisis de Ciclo de Vida, el proceso de recolección se dividió en dos partes: recogida general y recogida no selectiva.

En la recogida general: se consideran los residuos recolectados mezclados por las delegaciones, el barrido delegacional, los residuos recolectados por la DGSU, los residuos provenientes de recolección particular, los residuos originados en el CEDA y finalmente los residuos recolectados en el Aeropuerto.

En la recogida no selectiva se consideran, solamente, los residuos recolectados selectivamente dentro de las delegaciones.

54

3.3 Programa de Gestión Integral de Residuos Sólidos del Distrito Federal

Desde enero del 2004 la nueva Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal obliga a separar nuestros residuos en orgánicos e inorgánicos.

El programa atiende los residuos identificados como Residuos Urbanos (provenientes de domicilios y vías públicas) y los Residuos de Manejo Especial, que son todos aquellos que requieren sujetarse a Planes de Manejo como son los desechos de la construcción, las llantas usadas, los generados en terminales de transportes, los derivados de actividades industriales y agrícolas y los provenientes de servicios de salud, entre otros. El propósito del PGIRS-DF es reducir la generación de residuos a través del reciclaje.

En la figura siguiente se muestra el cuadernillo, tiene la intención de promover la separación de desperdicios desde la fuente (escuelas, edificios públicos, comercios y viviendas), condición indispensable para favorecer el reciclaje y reducir la producción de basura en la ciudad.

·.:1 lll llHlDUJ!

~ uiu (ffl nwu

~if ~~f ;;~: ir ,¡rarl¡ ~i~

.......... .--._. PI:),-,,-,,,,,. .... _.,,.,... ~"1.-,<' ............. .

(.,, .. ........ ~- i'., ... .,,,...,,,.,.., .. ,i,,,·.._·" ""'"J.,,,.,.

Figura 3.23 Programa de separación de los residuos en la Ciudad de México.

El programa contempla la separación de residuos en dos categorías: orgánicos e inorgánicos. Esta separación, aunque limitada, permitirá el aprovechamiento de orgánicos para la producción de composta y facilitará la separación de cada uno de los materiales inorgánicos que son reciclables.

El resultado final será la disminución en el volumen de desperdicios que se depositan en el relleno sanitario, ya que habrá mayor separación en la fuente domiciliaria, el mejoramiento de áreas verdes a partir de la aplicación de fertilizante orgánico y el incremento en el reciclaje de diversos materiales

55

Figura 3.24 Parque vehicular de recolección con caja separadora de residuos y deposito de residuos en

fraccionamientos para su separación en fuente.

Actores del programa

Los ocho y medio millones de habitantes de la Ciudad de México, que separen sus residuos en orgánicos e inorgánicos, y las delegaciones garantizaran la recolección y disposición de los desperdicios.

56

Capítulo IV

4. ACV de la Gestión Integral de Residuos Sólidos de la Ciudad de México.

4.1 Definición de objetivos y alcance

4.1.1 Objetivo del ACV

El objetivo de este análisis de ciclo de vida es evaluar los potenciales impactos ambientales asociados al Sistema de Gestión Integral de Residuos Sólidos (SGIRS) de la Ciudad de México, tomando como base el sistema actual y comparándolo con otros sistemas propuestas ( alternativas de gestión) para identificar la estrategia mas eficiente en términos ambientales.

4.1.2 Alcance

Límite espacial Este trabajo se limita a la Ciudad de México (Distrito Federal) con una superficie de 1,485 Kni2, con una población de 8,720,916 habitantes (INEGI, 2005) y presenta una tasa de generación de residuos municipales de 1.63 kg/hab/dia.

Límite temporal Se considera como escenario base la gestión actual de los residuos sólidos que se sustenta en el Inventario de Residuos Sólidos del Distrito Federal 2006 (SMA, 2006) y en el Manejo de Residuos Sólidos Urbanos en el Distrito Federal 2007 (DGSU, 2007); que constituyen el compendio de información técnica y estadística que ha recopilado la Secretaría del Medio Ambiente del Distrito Federal y la Dirección General de Servicios Urbanos respectivamente, basándose en estudios desarrollados en las diversas etapas del manejo.

Límite por tipo de residuos En este estudio se consideran los denominados Residuos Sólidos que son residuos procedentes de los domicilios, comercios y oficinas. Los residuos de manejo especial no se han considerado porque, dado que representan un peligro potencial para la salud humana y el medio ambiente, son recolectados en su totalidad de forma selectiva de forma independiente y/o particular.

57

Marco de tiempo considerado

En este trabajo se considera el enfoque propuesto por McDougall et al., (2004) y probado por Güereca (2006), en el que se considera un marco de emisiones de biogás y de lixiviados de 30 años, para vertederos controlados.

4.1.3 Definición de la unidad funcional.

La unidad funcional de este ACV es la cantidad de residuos sólidos generados en el año 2007 en el Distrito Federal, lo que equivale a 5,197,733 toneladas.

4.1.4 Descripción del sistema de SGIRS

En el capítulo tres de esta tesis, se describió a detalle las principales características de los subsistemas que conforman actualmente el sistema de SGIRS

La Tabla 4.1 presenta el SGIRS-DF actual con los procesos unitarios y la cantidad de residuos que entra en dichos procesos. Dichas cantidades representan un flujo de residuos entre los tratamientos.

Tabla 4.1 Procesos que integran el sistema de gestión actual del DF.

Procesos Abreviaturas Cuddad de residuos (t)

Generación total 5197733 Recogida no selectiva RNS 4304969 Pepena pp 183595 Recogida selectiva RS 207891 Tiraderos Clandestinos TC 684873 Estaciones de transferencia TRA 4013175 Planta de composta COM 24000 Plantas de selección PSE 1563660 Reciclaje RR 98185

Papel y cartón 43% Rpyc 41945 Plásticos 34% Rp 34146 Ferricos 9% Rf 9208 Aluminio 5% Ra. 567 Vidrio 12% Rv 12087 Madera2% Rma 232

Relleno bordo poniente VER 4207080

La interrelación que existe entre los procesos de la SGIRS actual se presenta en la Figura 4.1, con un diagrama de flujo de los residuos a través del sistema ( descripción del escenario 1 ).

58

4.1.5 Descripción de los escenarios

El escenario El es el sistema actual, considerando la unidad funcional se construyen otros cuatro escenarios. Los escenarios E2 y E3 se realiza conforme a las líneas de acciones estratégicas que se integran en el Programa de Gestión Integral de Residuos Sólidos del Distrito Federal 2004-2008 (PGIRS-DF), cuyas metas respectivamente son: 1) aumentar la recogida selectiva para generar mayor composta y 2) incrementar el porcentaje de recuperación de residuos en las plantas de selección, es decir fomentar el reciclaje de materiales.

El escenario E4 corresponde a las metas de recolección de residuos, generación de composta e incineración del Plan Federal de Gestión de Residuos de Austria (Güereca, 2006) sin incluir biogasificación; y el escenario ES es el escenario actual incluyendo un proceso de incineración.

ESCENARIO "El" Este escenario corresponde al SGIRS actual con una generación anual de 5197733 toneladas. 83% de recogida no selectiva (RNS); 4% de recogida selectiva (RS) y se estima un 13% de residuos en tiraderos clandestinos (TC).

El flujo de residuos se observa en la figura 4.1.

1 l

RNS

4.304.969

pp I 1835951

3.805.284

235.060

81.030

GENERACIÓN TOTAL

5.197.733

i l ___ 20_:_.!_91 __ I .. l ___ 6_8:_.~_7_3 __ ...

2.660.S-75

207.891

TRA

4.013,175

VER

4.207.080.02

1 cor.,

24.000

I_J 11.328.600

PSE

1 563.660

1.465.47!:

Rpyc

Rp

Rf

RR Ra

-1Rv

Rm

Figura 4.1 Diagrama de flujo de los residuos del sistema actual de gestión de residuos de la

Ciudad de México 2007 (El).

41.945

34.146

9.208

567

12.0871

232

59

ESCENARIO "E2"

De acuerdo objetivos planteados en el PGIRS-DF, se propone como meta tener un 30% de recogida selectiva (domiciliaria delegacional). La composición de los residuos en el DF es 40% orgánicos y 60% inorgánicos, por lo anterior, en este escenario, la recogida selectiva se divide en las mismas proporciones para trasladar su parte orgánica a la planta de composta y la parte inorgánica a las plantas de selección.

Esto representa un gran reto para las planta de composta, ya que deben operar al 100% de su capacidad instalada. Se considera un rechazo de 10% de la composta ya que proviene en mayor parte de la separación orgánica domiciliar (alimentos) y no solamente de la poda realizada por DGSU. El siguiente diagrama muestra el flujo de residuos de E2, donde se observa un incremento en la recogida selectiva de un 25% con respecto a E 1.

GENERACIÓN TOTAL

RNS RS

1 1 TC

4.242.602 270.258 684.873

1 ~ .

270.258 cor., 144.9=·5 Rpyc

• J

14496

3.742.917 TRA

1 Rp

4.013, 175

11.490.7=-5 Rf

235.060 PSE RR 1.725.81= 98.185 Ra

;.627.630 2.377.465

---iRv 12.0871 81.030 VER

1 4.100,620 .. Rm

Figura 4.2 Diagrama de flujo de los residuos, escenario E2.

La planta de selección aumenta su recepción un 10.37 % con respecto a El. Esta cantidad de recepción requiere que las 3 plantas trabajen a un 90% de su capacidad instalada El porcentaje de recuperación para reciclaje con respecto a lo que entra en selección, sigue siendo el mismo (El) en 5.65%. La recepción de los residuos en Bordo Poniente se reduce en 4100620 toneladas, un porcentaje de reducción del 2.59%

60

ESCENARIO "E3"

Otro de los objetivos del PGIRS- DF 2004-2008, es reducir la cantidad de residuos sólidos inorgánicos que llegan a disposición final, a través del incremento en la captación de residuos con potencial de reuso o reciclaje en las plantas de selección. En este escenario se pretende fomentar el reciclaje de materiales inorgánicos. La eficiencia actual promedio de recuperación, de las tres plantas es de 6.28%

Para lograr esta línea de acción del PGIRS-DF, se propone un aumento en la eficiencia de estas plantas a un 10% promedio de recolección. Las cantidades de E 1 en recogida selectiva ( con separación en fuente) y la recogida no selectiva permanecen en las mismas condiciones.

GENERACIÓN TOTAL

RNS RS

1 1

TC 4.304.969 207.891 684.873

l ~ '

207,891

1

COI.! 144.955 Rpyc

14.013.175 I_J 3.805.284 TRA

66.800 14496

p 54.380

11.328.600 14.664

-,1,i; n.;n PSE RR 1.563.660

2.539.620 /407.294 903

81.030 VER 19.249 4.042.439

m

369

Figura 4.3 Diagrama de flujo de los residuos, escenario EJ.

Se observa que el rechazo de composta a relleno es un 10% y la tasa de recuperación promedio de las tres plantas de selección aumentó el doble de un 5% a un 10%. Una reducción de los residuos que se depositan en el relleno del 3.9% con respecto a El. Los porcentajes de recuperación aumentaron proporcionalmente.

61

ESCENARIO "E4"

Este escenario esta basado en los objetivos de residuos del Plan Federal de Gestión de Residuos de Austria (PFGRA), país líder en gestión de residuos en Europa en casi todos los indicadores de residuos fijados por la Comunidad Europea, ya que desde el año 2000 cumple con las metas establecidas para el año 2016 por la Directiva de Vertederos (99/31/EC) (Güereca, 2006).

En este escenario se contempla la instalación de incineradoras, se propone específicamente 3 incineradoras, una para cada planta de selección y aprovechamiento. Se considera un 55% de recogida selectiva, y 45 % de residuos recolectados en mezcla. (En los residuos de origen domiciliario, es decir, en la recolección que hacen las delegaciones). La recuperación de inorgánicos corresponde al 40%, la de materiales fermentables al 26%, se incinera el 25% y disminuir la disposición directa en el relleno.

RNS 2.030.787

1 PEPE NA

183.595

1.~31.102

235.000

81.030

GENERACIÓN TOTAL

RS

1 1 TC

2.482.073 684.873

2.482.073 cor., 1.173.344

--~~4-.0-~RA-3.-17-5~~-¡----1

117334

96.404

VER 294.768

1 2.743.428

PSE

2.978.488

INC

1.173.344

RR

1.805.144

Figura 4.4 Diagrama de flujo de los residuos, escenario E4.

Rpyc

771.165

Rp

627. 788

Rf

169.292

Ralum.

10.423

-,Rv 222.2131

Rma

4.264

Este escenario esta construido considerando solamente los porcentajes de RS, RNS, de recuperación para COM, RR, e INC, del PFGRA; en ningún momento se asume que en Austria existan tiraderos clandestinos y pepena, así también no se toman en cuenta las condiciones energéticas ( combustibles/electricidad) y de las emisiones de biogás y lixiviados de los vertederos de Austria.

62

ESCENARIO "ES"

En el escenario ES, se respetan las mismas condiciones que el escenario El pero se contempla la instalación de 3 incineradoras, una para cada planta de selección y aprovechamiento.

Por lo anterior, el rechazo de los residuos no recuperados que se enviaba de las plantas a selección a relleno ya no ocurre, se envían directamente a incineración.

1 pp

RNS 4.304.969

183.595

GENERACIÓN TOTAL :,.197.733

1 , --~~20_;_~_91~~-I , ___ 6_B4_._87_3_T_c~~~~

207.891

1

cor.,

24.000

3.80:.284

14.013.17:,

TRA I_J 11.328.600

235.060 PSE ~ 1.:-63.660 ,;

2.660.57: 1.46:.~

81.030 VER INC

2.741.605 1.465.47:

Figura 4.5 Diagrama de flujo de los residuos, escenario ES.

Rpyc

p

567

12.087

m

232

63

Las características principales de cada uno de los escenarios analizados se presentan en la tabla 4.2 Los porcentajes están estimados a partir de la generación total, por lo que estos pueden variar con respecto a las metas establecidas en cada escenario.

Tabla 4.2 Descripción de los escenarios analizados

PROCESO ABREVIA-

El E2 E3 E4 ES TURA

Generación total (t) 5197733 5197733 5197733 5197733 5197733

Tiraderos clandestinos (t) TC 684973 684973 684973 684973 684973

Recogida no selectiva(%) RNS 82.8 81.6 82.8 39.1 82.8

Pepena (%) pp 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Recogida selectiva(%) RS 4.0 5.2 4.0 47.8 4.0

Estaciones de transferencia TRA 77.2 77.2 77.2 77.2 77.2 (%)

Planta de composta (%) COM 0.5 2.8 2.8 22.6 0.5

Plantas de selección(%) PSE 30.1 33.2 30.1 57.3 30.1

Reciclaje(%) RR 1.9 1.9 3.0 34.7 1.9

Relleno bordo poniente VER 80.9 78.9 77.8 5.7 52.7

(%)

lncineración (%) INC O.O O.O O.O 22.6 28.2

El= SGIRS-DF 2007, E2=0bjetivos intermedios del PGIRS-DF (2004-2008), E3= Objetivos del PGIRS-DF (2004-2008), E4=Cumplimiento de directivas Plan de Gestión de Residuos Austria (Gilereca, 2006), E5= Representa el escenario actual pero considerando el proceso de incineración.

En la figura 4.6 y 4.7 se observan el comportamiento de los procesos con la cantidad de residuos en toneladas manejada en cada escenario.

64

4.2 Análisis del inventario

En la Ciudad de México se generan diariamente alrededor de 14240 toneladas de residuos sólidos, el 86% de estos son recolectados por medio de un parque vehicular integrado por 2,231 unidades recolectoras, con distintas capacidades que van desde 0.5 hasta 18 m3 dependiendo del tipo de contenedor que transporten o del tipo de vehículo.

4.2.1 Recogida No Selectiva

Los métodos de recolección son variados, pero destacan el de esquina, el de acera y el de contenedores; para la recolección domiciliaria se utiliza el método de parada fija en esquinas y aceras. Los contenedores usualmente aplicados para la recolección de centros de gran generación, como son hoteles, mercados, centros comerciales, hospitales y escuelas; se ubican en una zona determinada como almacenamiento central y de fácil acceso para el vehículo recolector, en donde los usuarios han depositado sus residuos.

La recogida no selectiva es el proceso por medio del cual se recolectan los materiales que no han sido clasificados en el hogar, que se disponen mezclados en los contenedores, y son trasportados a las plantas de transferencia, selección o relleno. En el año 2007 se recolectaron de manera no selectiva 4304969 toneladas de residuos.

Las principales cargas ambientales asociadas con la recolección de residuos se deben al transporte requerido, el cual consume energía y genera emisiones al aire.

Para estimar el consumo de combustible se determina con las ecuaciones de la 1 a la 6, a partir de las cuales se identifica un requerimiento energético de 10.44 MJ/t, por tonelada de residuos recolectado con camiones recolector con motor de gasolina y 17.38 MJ/t en los carros que utilizan diesel. La tabla 4.3 presenta los parámetros asumidos para la estimación de estos valores.

r nv = -

et

dr = nv • d

d =t .. 2

e a=-

t = J31:U d:·pcg

ga=-:-c;

ec. 4.1

ec. 4.2

ec. 4.3

ec. 4.4

ec. 4.5

ec. 4.6

66

Donde:

símbolo

Residuos sólidos de recogida no selectiva (t).

et Cantidad de residuos municipales ordinarios transportados en cada viaje (kg).

nv Número de viajes a los "sitios" distribuidos en el DF.

C Superficie del DF (km2).

a Área (kni)

Trayecto recorrido entre hogares y TC (radio) (km).

dr Distancia recorrida - viaje redondo- con carros que usan diesel.

rcg Rendimiento de carros que usan gasolina (km/1)

pcg Proporción de carros que usan gasolina.

d Distancia recorrida al añ.o (km).

ga Gasolina consumida (1/t).

G Energía aportada por gasolina en transporte de RMO (MJ/t).

El rendimiento 2.36 km/1 y 1.97 km/litro para camiones de diesel y gasolina respectivamente, reportado por el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP, 2005) de las características de los vehículos nacionales del 2000.

Las proporciones de camiones que utilizan 35% gasolina y 64% diesel, de acuerdo con las especificaciones técnicas del parque vehicular (DGSU, 2007).

Tabla 4.3 Parámetros asumidos para la estimación del combustible en recogida no selectiva.

Parámetro ., Cantidades Residuos sólidos recolectados 4,304,969

Cantidad de residuos sólidos transportados en cada viaje (t) 6.3

Número de viajes 683,328

Numero de instalaciones distribuidos en el DF ( 13 estaciones de transferencia, 3 17

plantas de selección y un relleno sanitario)

C- Superficie del DF (km2) 1,485

Área km2 87

Trayecto recorrido entre hogares y los lugares de destino (radio) (Km.) 5.27

Distancia recorrida - viaje redondo 10.55

Rendimiento de carros que usan diese( (km/1) 2.36

Distancia recorrida al aflo(km) 7 ,206,4 73 .54

Diesel consumido (1) 1,961,321

Diesel consumido por los residuos (1/t) 0.46

Energía aportada por diese! en transporte de residuos (MJ/t) (38. 14MJ) 17.38

Rendimiento de carros que usan gasolina (km/1) 1.97

Gasolina consumida (1) 1,308, 140

Gasolina consumida por los residuos (1/t) 0.30

Energía aportada por gasolina en transporte de residuos (MJ/t) (34.35MJ) 10.44

67

4.2.2 Recogida Selectiva

En el sistema de gestión actual se recogieron 207891 toneladas de residuos de forma selectiva, lo que equivale al 4% de los residuos.

Aquí se considera que la recogida selectiva termina cuando los materiales separados en orgánicos e inorgánicos se entregan en las plantas de transferencia.

En la recogida selectiva (RS), se identifica un requerimiento energético de 30.94 MJ de diesel por tonelada de residuos recogida selectivamente. Se considera que el parque vehicular de recogida selectiva (camiones recolectores con caja separadora) funcionan con motor de diesel (DGSU, 2007), cuyo rendimiento es de 2.36 km/1. La tabla siguiente nos presenta los parámetros considerados para estimar el consumo de combustible durante el año 2007.

Tabla 4.4 Parámetros asumidos para la estimación del combustible en recogida selectiva.

Parámetro Cantidades

Residuos sólidos recolectados selectivamente 207,891

Cantidad de residuos municipales ordinarios transportados en cada viaje (t) 6.3

Número de viajes 32,999

Estaciones de transferencia distribuidos en el DF 13


Área km2 114.2307692

Trayecto recorrido entre hogares y transferencia (radio) (km) 6.03

Distancia recorrida - viaje redondo- 12.06

Rendimiento de carros que usan diese! (km/1) 2.36

Distancia recorrida al año(km) 397,961.67

Diesel consumido (1) 168,628


Energía aportada por diese! en transporte de residuos (MJ/t) (38.14MJ) 30.94

68

4.2.3 Tiraderos Clandestinos

En el sistema de gestión actual se depositaron en los tiraderos clandestinos (TC) 684873 toneladas de residuos sólidos lo que equivale al 14% de los residuos generados totales. En estos lugares se encuentran una amplia gama de residuos mezclados.

Dentro de los TC se incluye el consumo de combustible por el transporte particular usado para llevar los residuos a estos tiraderos. Se asume que son autos particulares (todos de gasolina) que llevan 5 kg de residuos, con un rendimiento promedio de 8.7km/litro (GDF, 2004), así también se considera que por cada viaje los particulares realizan dos actividades cuando llevan sus residuos a los TC.

La cantidad de combustible consumido al trasportar los residuos desde los hogares a los TC se determina con las ecuaciones 4.1 a la 4.6, a partir de las cuales se identifica un requerimiento energético de 572.27 MJ de gasolina, por tonelada de residuos depositada. La tabla siguiente presenta los parámetros asumidos para la estimación de estos valores.

Tabla 4.5 parámetros asumidos para la estimación del combustible en tiraderos clandestinos

" Parámetro , .. Cantidades

Residuos sólidos estimados en tiraderos clandestinos (t) 684,873

Cantidad de residuos municipales ordinarios transportados en cada viaje (kg) 5

Número de viajes a los tiraderos clandestinos 136,974,600

TC distribuidos en el DF <•> 900


Área km2 1.65

Trayecto recorrido entre hogares y TC (radio) (km) 0.72

Distancia recorrida - viaje redondo- con carros que usan gasolina 1.45

Rendimiento de carros que usan gasolina (km/1) 8.70

Distancia recorrida al año(km) 198,534, 764.25

Gasolina consumida (1) 22,820,088

Gasolina consumida por los residuos (1/t) 33.32

Energía aportada por gasolina (MJ/t) (34.35MJ) 1,144.55 Energia aportada por transporte para los TC

-Reparto entre dos atividades (MJ/t) (34.35MJ) 572.27 1 Ver capítulo 3 sobre TC.

69

4.2.4 Transferencia

En transferencia se recibe los residuos sólidos que han sido recolectados mediante RNS y RS y que tienen como destino el relleno, las plantas de selección y la planta de composta.

En el sistema de gestión actual se recibe 4013175 toneladas, el 1 % de los residuos se envían a composta, el 33% a selección y el 66% al relleno.

En las estaciones de transferencia los residuos son trasferidos de los camiones recolectores a tractocamiones, por medio de tolvas y acción de la gravedad, por lo que en este proceso no se incluyen cargas ambientales asociadas a él.

4.2.5 Composta

En el proceso de fabricación de composta se adopta el enfoque compensatorio en el cual se asume que el compost sustituye el uso de fertilizante inorgánico (Finnveden, 1999).

Por la localización de la planta de composta ( dentro del relleno de Bordo Poniente) se establecen que los lixiviados se recirculan para mantener la humedad necesaria dentro del proceso, por lo que no se les considera como emisiones.

En lo que respecta a la electricidad, se adopta el enfoque de McDougall et al., (2004), quienes reportan un requerimiento de energía eléctrica de 30kWh por cada tonelada de fracción fermentable que entra a fermentación aeróbica.

En cuanto al combustible por el transporte, se considera el de transporte de trasferencia a la planta de composta, para ello se determinó la distancia que existe entre las estaciones de transferencia que en el 2007 enviaron residuos a composta, así también en esta estimación se incluyó la longitud de las principales vialidades del DF, ya que ahí la DGSU realiza la poda que envían a compostaje.

Con lo que se identifica un requerimiento energético de diesel 237MJ/tonelada de residuos trasferidos a composta. Estos valores son estimados con base en las ecuaciones 4.1 a la 4.6 y de acuerdo a los parámetros presentados en la tabla 4.6

En el escenario El y E5 no se incluye el de transporte de residuos impropios (rechazo) a relleno, ya que se considera que esto residuos impropios son mínimos o nulos. (Ver, capítulo 3). Estas condiciones cambian para E2, E3 y E4.

70

Tabla 4.6 Parámetros asumidos para la estimación del combustible de transporte a la planta de composta.

" Parámetro r

"' Cantidades

Residuos sólidos recibidos en la planta de composta 24,000

Cantidad de residuos municipales ordinarios transportados en cada viaje (t) 25

Número de viajes a la planta de composta 960

Distancia recorrida - viaje redondo- 389.78





Energía aportada por diesel en transporte de residuos (MJ/t) (38.14MJ) 237.86

En cuanto a la cantidad final de la composta producida depende de la refinación el producto para mejorar la calidad, menor será la cantidad final. Para fines del modelo se considera una producción final del 50% de los materiales que ingresan (residuos orgánicos y papel). El otro 50% se pierde por evaporación y respiración (McDougall et al., 2004).

4.2.6 Plantas de selección

Se considera el combustible del transporte para transferir los residuos de TRA a PSE. Con lo que se identifica un requerimiento energético de diesel de 26.05 MJ/t de residuos transferidos. En la siguiente tabla se muestran los parámetros considerados para este cálculo.

Tabla 4.7 Parámetros asumidos para la estimación del combustible de transporte de transferencia a selección.

' ,r, ,:

Parámetro .... ., ~ Cantidades

Residuos sólidos trasportados a PSE (t) 1,328,600


Número de viajes a las plantas de selección 53,144

PS distribuidos en el DF 3


Área km2 495

Trayecto recorrido entre hogares y PSE (radio) (km) 12.55

Distancia recorrida - viaje redondo- 25 .10

Rendimiento de carros que usan diesel (km/1) 1.47

Distancia recorrida al año(km) 1,334, 170.67


Diesel consumido por los residuos (lit) 0.68

Energía aportada por diesel en transporte de residuos en PSE (MJ/t) (38.14MJ) 26.05

71

En cuanto a la energía eléctrica que se usa para activar las bandas trasportadoras, McDougall et al. (2004) reporta tres cifras promedio del consumo de energía para la separación en la planta de Recuperación de Materiales (RPM) 24, 22.2, y 27 kWh/tonelada de tres diferentes esquemas de recuperación. En este trabajo se considera el requerimiento de 27 kWh/tonelada, de residuo que entra en las planta de selección, este es considerado así por la antigüedad de operación de las plantas de selección, establecidas en el periodo de 1985 a 1995 (Sánchez, 2007).

En cuanto al consumo de combustible de los vehículos auxiliares, como los montacargas, palas mecánicas. Se considera un consumo de energía de 0.87 litros/tonelada de diesel (McDougall et al., 2004).

4.2. 7 Procesos de reciclaje

Se consideran 6 procesos de reciclaje papel y cartón, plásticos, férricos, aluminio, vidrio y madera. La cantidad total de residuos recuperados para reciclaje es de 98185 t, lo que equivale al 1.89 % de los residuos totales generados.

Se asume que el total de residuos recuperados en las plantas de selección cumple con las características mínimas de calidad que exigen las empresas recicladoras, por lo que no se considera un porcentaje de impropios del producto reciclado, es decir, no hay rechazos del material recuperado en las plantas de selección (PSE). Esto se realiza con el fin de no complicar el sistema dentro del software.

La siguiente tabla muestra el porcentaje de recuperación/reciclaje.

Tabla 4.8 Porcentajes de materiales reciclados del 2005.

.Fracción Porcentaje "

Papel y cartón 43%

Plásticos 50%PEAD* 34% 50% PEBD*

Férricos 9%

Aluminio 1%

Vidrio 12%

Madera 1%

Fuente: Dirección Técnica, Secretaria de Servicios Urbanos del DF

*Se asume que la cantidad recuperada 50% es policarbonato de Alta densidad y 50% policarbonato de Baja densidad

La tabla 4.9 muestra los consumos de energía eléctrica necesarios en los procesos de reciclaje.

72

Tabla 4.9 Consumos de energía eléctrica y productos obtenidos en el reciclaje •

Consumo de ..

Consumo de energfa (kWll/t) Ahorros en

Material energfa (kWb/t) preducto

Producto obtenido kWb/tonel1d1

producto virgen reciclado

Aluminio 50778 2333 Aluminio -48,444

Férricos 9936 5164 Lámina de hojalata -4,772

Papel y cartón 6900 1553 Papel Kraft

-5,347 (Blanqueado)

Plásticos- PEAD 9236 2117 PEAD -7,119

Plásticos - PEBD 11339 7056 PEBD -4,283

Vidrio (color café Vidrio 4028 3067 -961

Fuente: de McDougall et al., 2004, tomado de BUWAL, 1998.

Combustible

Dentro de los procesos de reciclaje se incluye el transporte de los residuos de las plantas de selección a las empresas recicladoras. No se consideran intermediarios, es decir, la venta en centros de acopio.

En un estudio de GTZ (1999), ubica a 38 empresas de reciclaje dentro de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM), por la ubicación de las empresas, las estimaciones de combustible se realizan considerando el área total del la ZMVM (16 delegaciones y 18 municipios del Estado de México) con una superficie de 3,540 km2

•

En Rpyc y Rp se asume que se utilizan camiones de diesel, con una capacidad de carga de 20 toneladas, su rendimiento de combustible es 2 km/1.

En Rv, Ra y Rf, se asume que se utilizan camiones de 3 toneladas, la proporción de carros que usan gasolina es de 0.70 y los restantes de diesel.

La energía aportada por combustibles varía por la cantidad de material transportada, los valores y parámetros asumidos se observan en la tabla 4.1 O

Se asume que la recuperación de madera se la quedan los empleados de la planta de selección para su venta y/o consumo. Por lo que no se incluye el tonelaje recuperado de ésta en los cálculos.

73

Tabla 4.10 Parámetros asumidos para estimar combustible gastado por transporte de residuos recuperados en plantas de selección a las plantas de reciclaje.

Papel y cartón Plásticos Férricos Aluminio Vidrio Parámetro Cantidades Cantidades Cantidades Cantidades Cantidades

Residuos sólidos trasportados para reciclar 41,945 34,146 9,208 567 12,087 Cantidad de residuos municipales ordinarios transportados

20.0 20.0 3.0 3.0 3.0 en cada viaje (t) Número de viajes a empresas recicladoras 2,097 1,707 3,069 189 4,029

Empresas recicladoras distribuidas en la ZMVM 13 12 6 5 2

C- Superficie de la ZMVM (km2) 3,540 3,540 3,540 3,540 3,540

Áreakm2 272 295 590 708 1,770 Trayecto recorrido entre las plantas recicladoras y empresas

9.31 9.69 13.70 15.01 23.74 (radio) (km)

Distancia recorrida - viaje redondo- km 18.62 19.38 27.41 30.02 47.47

Rendimiento de carros que usan diesel (km/1) 2.00 2.00 3.30 3.30 3.30

Distancia recorrida al afto(km) 39,051.25 33,088.84 84,125.64 5,673.67 191,259.49

Diesel consumido (1) 19,526 16,544 7,648 516 17,387

Diesel consumido por los residuos (Vt) 0.47 0.48 0.83 0.91 1.44 Energía aportada por diesel en transporte de residuos

17.75 18.48 31.68 34.70 54.87 recuperados (MJ/t) (38.14MJ) Rendimiento de carros que usan gasolina (km/1) 5.00 5.00 5.00

Gasolina consumida (1) 11,778 794 26,776

Gasolina consumida por los residuos (Vt) 1.28 1.40 2.22

Energía aportada por gasolina en transporte de residuos - - 43.94 48.13 76.10 recuoerados(MJ/t) (34.35MJ)

74

4.2.8 Relleno Sanitario o vertedero (VER)

Combustible

En este proceso se incluye el combustible utilizado por transporte requerido de las estaciones de transferencia a vertedero y del rechazo de los residuos de las plantas de selección a vertedero.

De TRA a VER. Se considera un rendimiento de 1.47 km/litro de diesel para los tractocamiones y se identifica un requerimiento de energía diesel de 34.19 MJ/tonelada transferida.

De PSE (rechazo) a VER. Se consideró la distancia de las plantas de selección a relleno y el mismo rendimiento de 1.4 7km/l de diesel, estimándose un gasto energético de 17 .30 MJ/tonelada de residuos trasportada.

En las tablas 4.11 y 4.12 se observan los parámetros empleados para las estimaciones de combustible. Para estimar el combustible en el relleno por compactación, se tomará la cantidad reportada por Doménech y Rieradevall (2000) en los vertederos controlados se requieren 53. 7 MJ de diesel por tonelada de residuos compactados por el concepto de uso de maquinaria de trabajo; 0.45 t de arcilla/t de residuos sólido como material de cobertura, sin embargo, se asume que parte de este requerimiento se satisface con la composta que se hace en el mismo lugar (planta de Composta de Bordo Poniente).

Tabla 4.11 Parámetros asumidos para estimar combustible gastado de transferencia a relleno •

. Parámetro ~ Cantidades

Residuos sólidos que llegan de transferencia 2,660,575


Número de viajes a relleno 106,423

Trayecto recorrido (km) 16.47

Distancia recorrida - viaje redondo- (km) 32.94

Rendimiento de diese( por carro (km/1) 1.47

Distancia recorrida al año(km) 3,506,064.80

Diesel consumido (1) 2,385,078


Energía aportada por diese! en transporte de RMO (MJ/t) (38. l4MJ) 34.19

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Tabla 4.12 Parámetros asumidos para estimar combustible gastado de rechazo a relleno.

Parámetro Cantidades

Residuos sólidos que llegan de selección (rechazo) 1,465,475


Número de viajes a el relleno 58,619

Trayecto recorrido (km) 8.33

Distancia recorrida - viaje redondo - 16.67





Energía aportada por diese! en transporte (MJ/t) (38. 14MJ) 17.30

La tabla siguiente resume los tres requerimientos de energía en el relleno. Estas cantidades varían de acuerdo a los residuos que se reciban en el relleno a partir de los escenarios.

Tabla 4.13 Combustible requerido para cada proceso involucrado en el Relleno.

" Residuos operados Combustible requerido de Proceso

.. (toneladas) Diesel (MJ/t ) Transporte de las Estaciones de

2,660,575 34.19 Transferencia a Relleno Transporte de Plantas de Selección a

1 ,465,475 17.30 Relleno

Compactación en el Relleno 4,207,080 53.70

Biogás

Se considera una tasa de generación de biogás de 250m3 /t con una eficiencia de recolección del 40% (McDougall et al., 2004) el cual es tratado por medio de antorchas y el 60% restante se fuga. En otros países como Austria el biogás se utiliza para generar electricidad con lo cual se disminuyen los impactos.

Para generar el inventario del proceso biogás en el relleno se toman en cuenta: el biogás fugado, cuya composición se presenta en la tabla 4.14, y b) las descargas al aire por tratamiento de biogás mediante antorcha definidas en la tabla 4.15.

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Tabla 4.14 Composición de biogás producido en vertederos WMI, 1994

Compuesto Emisiones (g/m3)

Metano 316.8

Dióxido de Carbono 808.3

Oxígeno 6.6

Nitrógeno 23. l

Actylonitrile 0.00089

Benzene 0.00898

Chlorobenzene 0.00428

1,2-Dichloroethane 0.00049

l, 1, 1-Trich loroethane 0.00224

l , 1-Dichloroethane 0.01910

Chloroethane ( ethylchloride) 0.00455

l, 1-Dichloroetbene 0.00055

Trans-1 ,2-Dichloroethene 0.01510

Ethylbenzene 0.03543

Methylene chloride 0.07347

Chloromethane (HCFC22) 0.00275

Flurotrichloromethane (CFC 11) 0.00680

Dichlorodifluromethane (CFC 12) 0.07466

Tetrachloroethene 0.04869

Toluene 0.19468

Trichloroethene 0.01961

Vinyl chloride 0.01725

Total xylene isomers 0.07403

Methyl ethyl ketone 0.02681

Methyl isobutyl ketone 0.00586

Acetona 0.01547

Cblorodifluromethane 0.01071

Dichlorofluromethane 0.01780

Hydrogen sulphide 0.02927

Etano 1.04621

Propano 0.04357

Butano 0.01171

Pentano 0.01694

Hexano 0.02541

Fuente: Güereca, 2006.

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Tabla 4.15 Emisiones al aire por tratamiento de biogás mediante antorcha ENDS, 1999

Comouesto flfn.3 co 0.05

NOx 0.2

Hidrocarbons 0.01

Partículas 0.01

S02 0.05

Hydrochloric acid 0.03

Cadmio 0.00005

Mercurio 0.00005

Dioxinas y furanos 0.00000018

Fuente: Güereca, 2006

Lixiviados

Se considera que los vertederos controlados presentan una producción de lixiviados de 150 lit depositada (McDougall et al., 2004), de los cuales 30% se fugan y el 70% se logran recolectar para su depuración (Doménech y Rieradevall, 2000), la cual se asume que se lleva a cabo mediante la tecnología Biomembrat que requiere 2 kWh/m1 de lixiviados (Güereca, 2006).

Para generar el inventario de emisiones se considera la composición de lixiviados publicada por IFEU en 1992 (Güereca, 2006) que se presenta en la Tabla 4.16.

Cabe mencionar que estos datos son asumidos a falta de datos reales para analizar el sistema de producción, captura y tratamiento de los lixiviados, sin embargo se recomienda analizar la proporción verídica de dicho sistema, la captura, la energía real utilizada y la tecnología empleada en el tratamiento de los mismos, en el relleno sanitario del Bordo Poniente, ya que estos datos podrían ser menores y eso cambia el impacto.

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Tabla 4.16 Composición de los lixiviados en vertedero IFEU, 1992

Cantidad Compuesto (mlll, excepto pan dioxinas y funnos)

Aluminio 2.4

Amonio 210

Antimonio 0.066

Arsénico 0.014

Berilio 0.0048

Cadmio 0.014

Cloruro 590

Cromo 0.06

Cobre 0.054

Fluoruro 0.39

Fierro 95

Plomo 0.063

Mercurio 0.0006

Niquel 0.17

Zinc 0.68

AOX 2

DBO 1900

l, 1 , 1 -tricloroetano 0.086

1,2-dicloroetano 0.01

2,4-dicloroetano 0.13

Benzo (a) pireno 0.00025

Benceno 0.037

Clorobenceno 0.007

Cloroformo 0.029

Clorofenol 0.00051

Diclorometano 0.44

Endrin 0.00025

Etilbenceno 0.058

Hexaclorobenceno 0.0018

lsopreno 0.076

PCB 0.00073

Pentaclorofenol 0.045

Fenol 0.38

Tetraclorometano 0.2

Tolueno 0.41

Toxaphene 0.001

Tric1oroetano 0.043

Vinil cloruro 0.04

Dioxinas/furanos (ng/1) 0.32


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4.2.9 Incineración

La incineración (INC) es un proceso que se propone para dos escenarios E4 y E5, en los cuales se reciben los residuos que no fueron recuperados en las plantas de selección y se consideran rechazos para el relleno. Se considera incinerar 25% de los residuos totales generados para E4 y 28% de residuos para la alternativa E5.

Las emisiones consideradas en este proceso dependen de la mezcla de materiales que son incinerados, para realizar esta estimación, de las emisiones al aire generadas, se considera la composición de residuos se presentada en la tabla 4.17 y los factores de emisión de la tabla 4.18.

La estimación de la composición de los residuos que fueron rechazados en la recuperación dentro de las PSE, se obtuvo por medio de la composición general de los residuos del DF reportada por la DGSU, y restándole el porcentaje de recuperado del material, para tener así la estimación de la composición de los residuos de las plantas de selección para incinerar (rechazo).

Tabla 4.17 Composición de los residuos que entran a incineración.

Porcentaje de la eomposiei6n de residuos

Clases de materiales que 1e van a incinenr.

(Descartando el % de material recuoendo) Papel y cartón 22.98

Vidrio 7.09

Metales 3.47

Metales no fe 0.51

Plásticos laminado 4.98

Plástico rígido 2.67

Textiles 3.73

Orgánicos 45.54

Otros 9.02

En este proceso se asumen las entradas reportadas por McDougall et al. (2004): 200 litros de agua por tonelada y 0.23 m3/t de Gas Natural y 70 kWh/t.

Las salidas consideradas son; 3kg de lodos /t, 250 kg de escorias/t y 20 kg/t de polvos de filtros de aire. La incineración propuesta para los dos escenarios es con recuperación de energía, McDougall et al., (2004) reporta 520 kWh por ton (valor calorífico de 8.1 MJ/ton).

En cuanto a las salidas de INC (lodos, escorias, polvos, etc.) se supone que debe considerarse el transporte de éstas a VER, sin embargo, en este estudio no se consideran tanto el transporte de las salidas ni el aumento de residuos en VER por concepto de las mismas, ya que se asume que la generación de estas salidas se quedan en su totalidad en la incineración, con el fin de no volver mas complejo en sistema al utilizar el software.

80

Tabla 4.18 Factores de emisión por materiales incinerados.

Factor de Factor de Factor de Factor de Factor de Factor de Factor de Factor de emisló• emili6D emlsl6n emlsi6• emilión emili6a emili6• emlai6a (q/ton de Compuesto papel y vidrio metales mftalet•o ftlm plútico otros materia cart6a (q/toa) f6nicos fffl'ieol plútico ripie (qltoa) fermeatabl

(q/to•) (q/ton) (kg/toll) (q/toa) (q/toll) e) C02 1279 59 o o 2740 2652 1280 586

co 0.168 0.007 o o 0.168 0.406 0.169 0.078

so2 0.114 0.005 o o 0.296 0.286 0.118 0.055

HCI 0.072 0.003 o o 0.188 0.181 0.075 0.035

NO,(NO) 0.948 0.041 o o 2.361 2.277 0.946 0.437

Dioxinas/ 2.25E-08 l.02E-09 o o 3.50E-07 l.69E-07 2.33E-08 l.08E-08

furanos PM 0.02 0.001 o o 0.051 0.15 0.021 0.009

As l.65E-06 9.00E-06 6.55E-03 l.32E-03 l.07E-06 l.06E-06 l.29E-03 0.00000735

Cd 4.0SE-05 3.27E-04 3.59E-03 2.51E-03 l.OIE-03 4.51E-04 3.12E-03 0.00046

Cr 9.40E-05 l.56E-03 l.32E-03 2.21E-03 2.1 IE-04 8.40E-05 l.29E-03 0.000338

Cu 4.93E-06 7.90E-06 6.25E-02 l.22E-04 5.90E-06 5.65E-06 l.19E-02 0.0000785

Hg 2.55E-04 l.39E-04 3.21E-03 2.26E-04 9.99E-05 9.85E-05 7.60E-04 0.000431

Ni l.60E-04 4.80E-04 l.83E-03 4.31E-04 l.52E-04 l.26E-04 4.99E-04 0.000266

Pb 2.65E-03 4.34E-03 2.38E-02 2.43E-03 5.50E-03 3.20E-03 l.90E-02 0.0058

Zn l.50E-03 2.55E-03 1.24E-Ol 2.15 4.31E-03 2.94E-03 3.33E-02 0.00599


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4.3 Análisis del Impacto del Ciclo de Vida

4.3.1 Selección de las categorías de impacto

En este AICV las categorías de impacto fueron seleccionadas de acuerdo al análisis y consenso de las mismas que realiza Güereca (2006) en el estudio del ACV de la gestión de residuos para Catalufia, además porque se prevé que éste trabajo sea el inicio de una línea de investigación en la que se puedan originar trabajos comparativos, entre ellos con Catalufia.

Por lo anterior, a partir del análisis anterior, en este trabajo se consideran las categorías de impacto presentadas en la tabla 4.19

Tabla 4.19 Categorías de impacto consideradas en el AICV.

Cateeorfa de impacto Unidades Método de evaluación

Acidificación gH+ CML2000

Disminución de ozono estratosférico g eq CFC-l l CML 2000

Eutroficación geqP04 _ CML2000

Cambio climático kgeq C02 CML2000

Formación de foto-oxidantes kg eq etileno CML2000

Toxicidad terrestre g eq 1,4-DCB CML 2000

Efectos carcinogénicos DALY Ecoindicador 99

Efectos respiratorios DALY Ecoindicador 99

Extracción de combustibles fósiles MJ Ecoindicador 99

4.3.2 Descripción de las categorías seleccionadas

Güereca, (2006) presenta una breve descripción de las categorías de impacto consideradas en acidificación, disminución de ozono estratosférico, eutroficación, cambio climático, formación de foto-oxidantes y toxicidad terrestre, basado en lo reportado por Guinée et al., (2002), y las categorías de carcinogénicos, efectos respiratorios y extracción de combustibles fósiles se en lo reportado por Goedkoop y Spriensma (2000).

Acidificación

Los contaminantes que generan acidificación tienen una amplia variedad de impactos en el suelo, en las aguas superficiales, aguas subterráneas, organismos vivos y en las edificaciones. Existen muchas emisiones ácidas generadas directamente por el hombre y otras son compuestos ácidos que se han generado a partir de reacciones en el aire. Como ejemplos de las emisiones humanas

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están el dióxido de azufre ( que se convierte en ácido sulfúrico) y el óxido de nitrógeno ( que se transforma en ácido nítrico).

Disminución de ozono estratosférico

La capa de ozono está presente en la estratosfera y actúa como un filtro absorbiendo las dañinas ondas cortas de luz ultravioleta, mientras permite el paso de las ondas largas. La disminución de la capa de ozono provoca un incremento de la cantidad de rayos ultravioleta que llegan a la superficie de la Tierra, lo cual genera el aumento de algunas enfermedades como el cáncer de piel y las cataratas; la afectación de la producción agrícola, la degradación de los materiales plásticos, entre otros.

La mayoría de los cloruros y bromuros, procedentes de compuestos fluorocarbonados, CFCs y otras fuentes, reaccionan en presencia de las nubes estratosféricas polares (PSCs) emitiendo cloruros y bromuros activos que bajo la acción de los UV provocan la descomposición del ozono.

Eutrofización

La eutrofización incluye los impactos potenciales de niveles excesivamente altos de macronutrientes, de los cuales los más importantes son el nitrógeno y los fosfatos, sin embargo en este impacto también participan óxidos de nitrógeno, amoniaco y DBO.

El enriquecimiento de nutrientes puede generar un cambio indeseable en la composición de especies y por lo tanto en la producción de biomasa, tanto a nivel acuático como terrestre. También puede provocar la contaminación de las aguas para consumo y el incremento de la producción de biomasa en ambientes acuáticos, lo cual conduce a un incremento de la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO).

Cambio climático

El cambio climático se define como el impacto de las emisiones antropogénicas sobre las fuerzas radiactivas (por ejemplo, la absorción de la radiación del calor) de la atmósfera. Esto puede generar efectos adversos sobre los ecosistemas, la salud humana y el estado de los materiales. La mayoría de las emisiones relevantes al clima, enriquecen las fuerzas radiactivas, causando que la temperatura superficial de la Tierra aumente. A esta situación comúnmente se le denomina "efecto invernadero" (Guinée et al., 2002). Los métodos usados en AICV están basados en las propuestas del Panel Internacional sobre Cambio Climático (IPCC).

El Potencial de Calentamiento Global (GWP) es usado como el factor de caracterización para evaluar y agregar las intervenciones en la categoría de cambio climático. El indicador de gases de efecto invernadero se deriva de dos propiedades básicas de cada gas. La primera es la habilidad para reflejar el calor y la segunda tiene que ver con la permanencia del gas en la atmósfera. Estas

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propiedades se comparan con las propiedades del dióxido de carbono y convertidas en dióxido de carbono equivalentes. Entonces los equivalentes individuales pueden ser sumados para obtener un indicador de gases invernadero.

Como una regla general, las emisiones de C02 que tienen su origen en fuentes fósiles son contabilizadas dentro de la categoría de cambio climático y las que se generan a partir de fuentes biogénicas se consideran como emisiones neutrales (den Boer (Szpadt) et al, 2005).

Formación de foto-oxidantes

La formación de foto-oxidantes es la generación de compuestos químicamente reactivos tales como ozono, por la acción de la luz del sol sobre ciertos contaminantes primarios. Estos compuestos reactivos pueden ser dañinos a la salud humana y al ecosistema y pueden también afectar los cultivos.

Los foto-oxidantes se pueden formar en la troposfera bajo la influencia de la luz ultravioleta, a través de reacciones de oxidación de Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) y monóxido de carbono en la presencia de óxidos de nitrógeno. El ozono es considerado como el más importante de éstos agentes, junto con el peroxi-acetil-nitrato (PAN).

El indicador de formación de foto-oxidantes se obtiene al identificar los factores de conversión o reactividad para los COV s. Estos factores son usados para convertir el inventario de COV s en etileno equivalentes.

Toxicidad terrestre

En esta categoría se contemplan los efectos de los compuestos tóxicos sobre los ecosistemas terrestres. En las categorías de toxicidad el factor transporte tiene especial relevancia ya que los contaminantes tóxicos no permanecen en el medio (aire, suelo, agua superficial, etc.) donde fueron emitidos sino que pueden desplazarse y afectar otros ambientes. Un compuesto puede llegar a ser más dañino en un medio diferente al de su emisión.

Efectos carcinogénicos

La Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) es el cuerpo científico que se encarga de realizar las evaluaciones de riesgo y de clasificar los compuestos por su grado de carcinogénesis, de acuerdo a la evidencia accesible.

Para todos los compuestos clasificados por la IARC se calcula el daño a la salud humana a partir de las emisiones. El primer paso es calcular el factor de destino, para lo cual Eco-indicador 99 utiliza los factores calculados por EUSES. Este análisis proporciona la relación entre emisiones en Europa {kg/año) y la concentración de los compuestos en al aire, agua para beber y alimentos.

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Posteriormente se calcula la incidencia de cáncer a partir del concepto de "Unidad-Riesgo", el cual es un factor que estima la probabilidad de que un individuo promedio desarrolle cáncer cuando se expone (por inhalación), a un contaminante en una concentración de 1 microgramo por metro cúbico, para ello se considera un promedio de vida de 70 años. Las unidades de riesgo para agua de beber y alimentos se calculan extrapolando los datos obtenidos a partir de la inhalación.

La densidad de población determina el número de personas expuestas.

Con el factor destino, la unidad de riesgo y la densidad de población se estima la incidencia de cáncer, que se expresa como el número de casos de cáncer por kg de sustancia emitida, a lo que se le llama "Factor Efecto".

La estimación de los Años de Vida Perdidos (YLL) y los Años de Vida Deshabilitados (inhabilitados) (YLD) por incidencia de cáncer resultan de los Factores Efecto estimados a partir de:

• Tipo de cáncer desarrollado. • Forma de tumor desarrollado. • Años de vida potencialmente perdidos. • Duración de la enfermedad. • Severidad de la deshabilitado (inhabilidad)

Finalmente, con YLL y YLD se calculan el número de Años de Vida Ajustados a la Dishabilidad (inhabilidad) - DAL Y s. El concepto DAL Y compara el tiempo vivido con dishabilidad (inhabilidad) y el tiempo perdido por una mortalidad prematura.

Efectos respiratorios

En estudios epidemiológicos ha sido demostrado que varios compuestos inorgánicos y polvo están relacionados con efectos respiratorios en humanos. Pilkington et al 1997 reporta los siguientes compuestos como causantes de efectos respiratorios: Materia Particulada, PM10 y PM2.s, Nitratos y sulfatos, S03, 03, CO y NOx.

Ecoindicador 99 determina las funciones de Exposición-Respuesta haciendo uso de los datos de concentraciones ambientales, densidad de población en el área de estudio, admisiones diarias en hospitales a causa de efectos respiratorios y riesgo relativo (Goedkoop y Spriensma, 2000).

Para calcular los resultados finales en DAL Y s se estima la seriedad y la duración de la enfermedad a partir de los datos de pérdida de años por muertes prematura, causada por efectos respiratorios (Hofstetter, 1998).

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Uso de combustibles fósiles

El daño causado por la disminución de combustibles fósiles se expresa en MJ/kg de material extraído, usando el concepto de energía SURPLUS (la diferencia entre la energía necesaria para extraer un recurso ahora y en algún momento del futuro).

La futura energía SURPLUS se calcula mediante Q*N, donde Q representa la cantidad total que ha sido extraída por el hombre antes de 1990 y N representa el número de veces que esta cantidad es extraída (Goedkoop y Spriensma, 2000).

4.3.3 Software utilizado

Para la realización de AICV se utilizo el software: "Tools for Environmental Análysis and Management" - TEAM™ versión 4.0 de Ecobilan. Esta herramienta tiene asociada la base de datos: "Data for Environmental Análysis and Management" - DEAM™.

TEAM permite describir el sistema e introducir los datos del inventario, pero también permite el cálculo del inventario a partir de los procesos industriales que se incluyen en la base de datos TEAM. Los procesos industriales que se consideran a partir de DEAM son los siguientes:

• Producción de energía eléctrica de acuerdo al perfil energético de Estados Unidos.

• Uso de combustibles de Diesel (use as fuel).

• Uso de combustibles de Gasolina [Road Transport (Gasoline, litre)].

• Uso de gas natural (combustión para la incineración).

• Producción de fertilizante Superfosfato (normal), para compensar impactos por producción decompost.

• Producción de planchas de aluminio, para compensar impactos por reciclaje de aluminio, (Europa- 2004 ).

• Producción de acero, para compensar impactos por reciclaje de materiales férricos, (Alemania-1990).

• Producción de papel sin blanqueador, para compensar impactos por reciclaje de papel y cartón, (Suecia 1993-1994 ).

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• Producción de Polietileno de Alta Densidad (PEAD), para compensar impactos por reciclaje de PEAD.

• Producción de Polietileno de Baja Densidad (PEBD), para compensar impactos por reciclaje de PEBD.

• Producción de vidrio café, para compensar impactos por reciclaje de vidrio, Suecia, 1994.

4.3.4 Métodos de evaluación de impactos

Para realizar el análisis del impacto del ciclo de vida de este ACV, se ha elegido CML 2000 para evaluar los impactos de acidificación, disminución de ozono estratosférico, eutroficación, cambio climático, formación de foto-oxidantes y toxicidad terrestre. También se utiliza Eco-indicador 99 como el método para medir los efectos carcinogénicos, efectos respiratorios y extracción de combustibles.

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están el dióxido de azufre ( que se convierte en ácido sulfúrico) y el óxido de nitrógeno ( que se transforma en ácido nítrico).

Disminución de ozono estratosférico

La capa de ozono está presente en la estratosfera y actúa como un filtro absorbiendo las dañinas ondas cortas de luz ultravioleta, mientras permite el paso de las ondas largas. La disminución de la capa de ozono provoca un incremento de la cantidad de rayos ultravioleta que llegan a la superficie de la Tierra, lo cual genera el aumento de algunas enfermedades como el cáncer de piel y las cataratas; la afectación de la producción agrícola, la degradación de los materiales plásticos, entre otros.

La mayoría de los cloruros y bromuros, procedentes de compuestos fluorocarbonados, CFCs y otras fuentes, reaccionan en presencia de las nubes estratosféricas polares (PSCs) emitiendo cloruros y bromuros activos que bajo la acción de los UV provocan la descomposición del ozono.

Eutrofización

La eutrofización incluye los impactos potenciales de niveles excesivamente altos de macronutrientes, de los cuales los más importantes son el nitrógeno y los fosfatos, sin embargo en este impacto también participan óxidos de nitrógeno, amoniaco y DBO.

El enriquecimiento de nutrientes puede generar un cambio indeseable en la composición de especies y por lo tanto en la producción de biomasa, tanto a nivel acuático como terrestre. También puede provocar la contaminación de las aguas para consumo y el incremento de la producción de biomasa en ambientes acuáticos, lo cual conduce a un incremento de la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO).

Cambio climático

El cambio climático se define como el impacto de las emisiones antropogénicas sobre las fuerzas radiactivas (por ejemplo, la absorción de la radiación del calor) de la atmósfera. Esto puede generar efectos adversos sobre los ecosistemas, la salud humana y el estado de los materiales. La mayoría de las emisiones relevantes al clima, enriquecen las fuerzas radiactivas, causando que la temperatura superficial de la Tierra aumente. A esta situación comúnmente se le denomina "efecto invernadero" (Guinée et al., 2002). Los métodos usados en AICV están basados en las propuestas del Panel Internacional sobre Cambio Climático (IPCC).

El Potencial de Calentamiento Global (GWP) es usado como el factor de caracterización para evaluar y agregar las intervenciones en la categoría de cambio climático. El indicador de gases de efecto invernadero se deriva de dos propiedades básicas de cada gas. La primera es la habilidad para reflejar el calor y la segunda tiene que ver con la permanencia del gas en la atmósfera. Estas

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propiedades se comparan con las propiedades del dióxido de carbono y convertidas en dióxido de carbono equivalentes. Entonces los equivalentes individuales pueden ser sumados para obtener un indicador de gases invernadero.

Como una regla general, las emisiones de C02 que tienen su origen en fuentes fósiles son contabilizadas dentro de la categoría de cambio climático y las que se generan a partir de fuentes biogénicas se consideran como emisiones neutrales (den Boer (Szpadt) et al, 2005).

Formación de foto-oxidantes

La formación de foto-oxidantes es la generación de compuestos químicamente reactivos tales como ozono, por la acción de la luz del sol sobre ciertos contaminantes primarios. Estos compuestos reactivos pueden ser dañinos a la salud humana y al ecosistema y pueden también afectar los cultivos.

Los foto-oxidantes se pueden formar en la troposfera bajo la influencia de la luz ultravioleta, a través de reacciones de oxidación de Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) y monóxido de carbono en la presencia de óxidos de nitrógeno. El ozono es considerado como el más importante de éstos agentes, junto con el peroxi-acetil-nitrato (PAN).

El indicador de formación de foto-oxidantes se obtiene al identificar los factores de conversión o reactividad para los COV s. Estos factores son usados para convertir el inventario de COV s en etileno equivalentes.

Toxicidad terrestre

En esta categoría se contemplan los efectos de los compuestos tóxicos sobre los ecosistemas terrestres. En las categorías de toxicidad el factor transporte tiene especial relevancia ya que los contaminantes tóxicos no permanecen en el medio ( aire, suelo, agua superficial, etc.) donde fueron emitidos sino que pueden desplazarse y afectar otros ambientes. Un compuesto puede llegar a ser más dañino en un medio diferente al de su emisión.

Efectos carcinogénicos

La Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) es el cuerpo científico que se encarga de realizar las evaluaciones de riesgo y de clasificar los compuestos por su grado de carcinogénesis, de acuerdo a la evidencia accesible.

Para todos los compuestos clasificados por la IARC se calcula el daño a la salud humana a partir de las emisiones. El primer paso es calcular el factor de destino, para lo cual Eco-indicador 99 utiliza los factores calculados por EUSES. Este análisis proporciona la relación entre emisiones en Europa (kg/año) y la concentración de los compuestos en al aire, agua para beber y alimentos.

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Posteriormente se calcula la incidencia de cáncer a partir del concepto de "Unidad-Riesgo", el cual es un factor que estima la probabilidad de que un individuo promedio desarrolle cáncer cuando se expone (por inhalación), a un contaminante en una concentración de 1 microgramo por metro cúbico, para ello se considera un promedio de vida de 70 años. Las unidades de riesgo para agua de beber y alimentos se calculan extrapolando los datos obtenidos a partir de la inhalación.

La densidad de población determina el número de personas expuestas.

Con el factor destino, la unidad de riesgo y la densidad de población se estima la incidencia de cáncer, que se expresa como el número de casos de cáncer por kg de sustancia emitida, a lo que se le llama "Factor Efecto".

La estimación de los Años de Vida Perdidos (YLL) y los Años de Vida Deshabilitados (inhabilitados) (YLD) por incidencia de cáncer resultan de los Factores Efecto estimados a partir de:

• Tipo de cáncer desarrollado. • Forma de tumor desarrollado. • Años de vida potencialmente perdidos. • Duración de la enfermedad. • Severidad de la deshabilitado (inhabilidad)

Finalmente, con YLL y YLD se calculan el número de Años de Vida Ajustados a la Dishabilidad (inhabilidad) - DAL Y s. El concepto DAL Y compara el tiempo vivido con dishabilidad (inhabilidad) y el tiempo perdido por una mortalidad prematura.

Efectos respiratorios

En estudios epidemiológicos ha sido demostrado que varios compuestos inorgánicos y polvo están relacionados con efectos respiratorios en humanos. Pilkington et al 1997 reporta los siguientes compuestos como causantes de efectos respiratorios: Materia Particulada, PM10 y PM2.s, Nitratos y sulfatos, S03, 03, CO y NOx.

Ecoindicador 99 determina las funciones de Exposición-Respuesta haciendo uso de los datos de concentraciones ambientales, densidad de población en el área de estudio, admisiones diarias en hospitales a causa de efectos respiratorios y riesgo relativo (Goedkoop y Spriensma, 2000).

Para calcular los resultados finales en DAL Y s se estima la seriedad y la duración de la enfermedad a partir de los datos de pérdida de años por muertes prematura, causada por efectos respiratorios (Hofstetter, 1998).

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Uso de combustibles fósiles

El daflo causado por la disminución de combustibles fósiles se expresa en MJ/kg de material extraído, usando el concepto de energía SURPLUS (la diferencia entre la energía necesaria para extraer un recurso ahora y en algún momento del futuro).

La futura energía SURPLUS se calcula mediante Q*N, donde Q representa la cantidad total que ha sido extraída por el hombre antes de 1990 y N representa el número de veces que esta cantidad es extraída (Goedkoop y Spriensma, 2000).

4.3.3 Software utilizado

Para la realización de AICV se utilizo el software: "Tools for Environmental Análysis and Management" - TEAM™ versión 4.0 de Ecobilan. Esta herramienta tiene asociada la base de datos: "Data for Environmental Análysis and Management" - DEAM™.

TEAM permite describir el sistema e introducir los datos del inventario, pero también permite el cálculo del inventario a partir de los procesos industriales que se incluyen en la base de datos TEAM. Los procesos industriales que se consideran a partir de DEAM son los siguientes:

• Producción de energía eléctrica de acuerdo al perfil energético de Estados Unidos.

• Uso de combustibles de Diesel (use as fuel).

• Uso de combustibles de Gasolina [Road Transport (Gasoline, litre)].

• Uso de gas natural (combustión para la incineración).

• Producción de fertilizante Superfosfato (normal), para compensar impactos por producción de compost.

• Producción de planchas de aluminio, para compensar impactos por reciclaje de aluminio, (Europa- 2004 ).

• Producción de acero, para compensar impactos por reciclaje de materiales férricos, (Alemania-1990).

• Producción de papel sin blanqueador, para compensar impactos por reciclaje de papel y cartón, (Suecia 1993-1994 ).

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• Producción de Polietileno de Alta Densidad (PEAD), para compensar impactos por reciclaje de PEAD.

• Producción de Polietileno de Baja Densidad (PEBD), para compensar impactos por reciclaje de PEBD.

• Producción de vidrio café, para compensar impactos por reciclaje de vidrio, Suecia, 1994.

4.3.4 Métodos de evaluación de impactos

Para realizar el análisis del impacto del ciclo de vida de este ACV, se ha elegido CML 2000 para evaluar los impactos de acidificación, disminución de ozono estratosférico, eutroficación, cambio climático, formación de foto-oxidantes y toxicidad terrestre. También se utiliza Eco-indicador 99 como el método para medir los efectos carcinogénicos, efectos respiratorios y extracción de combustibles.

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4.5 Interpretación de la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida

Los procesos de vertedero y tiraderos clandestinos contribuyen al impacto en las nueve categorías analizadas. El vertedero debido a las emisiones de biogás y lixiviados que emite, y los tiraderos además de lo anterior debido al uso de los combustibles fósiles (gasolina) porque implica el uso de automóviles que recorren distancias para depositar cierta cantidad de residuos de la que se puede recolectar mediante la recogida selectiva y la recogida no selectiva.

Los procesos de recolección de residuos tanto de forma selectiva como no selectiva, no contribuyen con impactos en una proporción significativa en las nueve categorías seleccionadas, esto se debe a que sus impactos no son relevantes al compararlo con el resto de procesos que incluyen uso de combustibles y energía eléctrica.

La planta de selección es un proceso que contribuye en una proporción poco significativa en todas las categorías de impacto analizadas. Esto se debe esto se debe a que sus impactos sólo están definidos por el combustible usado en la pala mecánica para manejar los residuos que entran a las plantas de selección, así como por el consumo de energía eléctrica (por las bandas trasportadoras para la recuperación de residuos y estos no son relevantes al compararlo con el resto de procesos.

La fabricación de composta genera ahorros principalmente en las categorías de acidificación, eutrofización, toxicidad terrestre, efectos cancerígenos, efectos respiratorios y en extracción de combustibles fósiles, también presenta ahorros en las categorías de disminución del ozono estratosférico, cambio climático y formación de foto-oxidantes pero sus aportaciones son insignificantes de mitigación/ahorro con respecto a los procesos que impactan.

El proceso de incineración, que se contempla en dos de los cinco escenarios, contribuye en las categorías de eutrofización, cambio climático y toxicidad terrestre, pero ahorra emisiones en las categorías de acidificación, disminución de ozono estratosférico, formación de foto-oxidantes, efectos carcinogénicos, efectos respiratorios y uso de combustibles fósiles.

Los procesos de reciclaje de aluminio, materiales férricos, papel y cartón, plásticos, vidrio y madera, contemplan sus propios consumos/ahorros energéticos por el uso de combustible por transporte, electricidad utilizada durante el proceso, y la proporción de producto obtenido.

En los procesos de reciclaje, Muñoz et al., (2004) reconocen que son dos los factores que influyen en el comportamiento ambiental del reciclaje son: los beneficios netos por reciclar cada material y la cantidad total reciclada, es decir, el reciclaje mitiga impactos porque ahorra el uso de materia prima virgen y con esto el uso de recursos naturales y energía y también porque disminuye los residuos que van a vertedero.

Los procesos de reciclaje de aluminio, y papel y cartón son los dos únicos procesos que tiene, en la mayoría de las categorías, ahorro de emisiones por la sustitución de materias primas vírgenes.

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El reciclaje de vidrios genera impactos en las nueve categorías seleccionadas en el estudio.

En la tabla 4.20 se observan los cinco procesos de reciclaje con las categorías de impacto. Se utilizó la siguiente notación: "O" para los procesos que no causan impactos o la mitigan, y "1" para los procesos que contribuyen con impacto en la categoría analizada, para todos los escenanos.

El reciclaje de férricos y el de plásticos, en algunas categorías evitan el impacto, sin embargo, se debe determinar un nivel de importancia o alguna herramienta adecuada, que apoye el proceso de toma de decisiones, respecto a los impactos que se pretendan mitigar en al momento de optar por alguno de estos procesos.

Güereca (2006) propone el uso del método de la lógica difusa como herramienta adecuada para apoyar el proceso de toma de decisiones a partir de los resultados de la caracterización de la EICV, ya que hace posible la realización de la normalización y la valoración de una forma matemática y considerando la incertidumbre de los datos.

Considera que esta metodología involucra tanto los objetivos ambientales, los inventarios de emisiones y uso de recursos de una región determinada, como las preferencias de los tomadores de decisiones.

Lo que se muestra a continuación es una alternativa básica de identificación de impactos (tabla 4.20), sin embargo, depende de la situación que estemos evaluando, ya que hay impactos que van a ser más importantes, y por lo tanto tendrán mayor peso en la toma de decisiones.

Tabla 4.20 Comportamiento de los procesos de reciclaje en las categorfas de impacto.

~- Ra Rf Rpyc Rp Rv Cateeoria de impacto

acidificación o l O - I* 1 1

Dism. del ozono estratosférico 1 o o 1 1

eutrofización o 1 o 1 1

Cambio climático o l o 1 1

Formación de foto-oxidantes o 1 0-1* 1 1

Toxicidad terrestre o l 0-1* o 1

Efectos carcino'1;énicos o o o o 1

Efectos respiratorios o 1 o 1 1 Extracción de combustibles fósiles. o 1 o o l

* Ocurre solo en Rpyc, el proceso de Rpyc en el Escenario El evita el impacto en la categoría seleccionada, pero en los escenarios E2, E3, E4 y ES, dicho proceso contribuye con emisiones en dicha categoría de impacto.

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En esta tabla, también se observa que conforme aumentamos el Rpyc contribuye en el impacto en las nueve categorías analizadas, esto se debe a que se requiere de mayor combustible para trasportar los residuos recuperados para reciclaje, así como mayor consumo energético en el proceso. Debería pasar lo contrario, por lo que se asume que se debería revisar el transporte de los residuos recuperados para el proceso de Rpyc, para que éste sea rentable y eficaz.

El vertedero contribuye al impacto de las nueve categorías, sin embargo, genera impactos poco relevantes en acidificación, eutrofización y extracción de combustibles fósiles, pero es el principal contribuyente en las categorías de disminución de ozono estratosférico, cambio climático, formación de foto-oxidantes, toxicidad terrestres, efectos carcinogénicos y en un menor grado en efectos respiratorios.

De acuerdo a los resultados obtenidos se sugiere la siguiente jerarquía de tratamientos:

l. Fabricación de composta. 2. Incineración. 3. Reciclaje de materiales. 4. Vertedero controlado (relleno sanitario). 5. Evitar el uso de los tiraderos clandestinos.

Se concluye, que el escenario E4 presenta un comportamiento ambiental ideal, ya que disminuye la recepción del vertedero y se incluye el proceso de incineración con recuperación de energía, pero este proceso es nuevo en México, y debe analizarse con cuidado el proceso de instalación y operación de las tres incineradoras, así como su viabilidad tanto técnica como económica, el reto es grande para cumplir estas metas y condiciones de este escenario.

Tanto la alternativa de ES como E4 se propone que se instale una incineradora por cada planta de selección.

Los escenarios E4 y ES generan menos impactos que El, E2 y E3; El supera el desempeño que E2 y E3 aun cuando en estos se incrementa los procesos de separación de residuos, de recuperación de residuos para su reciclaje y se disminuye el vertido controlado. El escenario E3 no es recomendable ambientalmente.

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CONCLUSIONES

La problemática de los residuos sólidos urbanos en la Ciudad de México es un tema que debe preocupamos a todos y hacemos reflexionar con el fin de encontrar soluciones sustentables.

Por todo ello, las soluciones que se apliquen deben realizarse pensando no solo en "mañana" (10 o 20 años) sino en "el mañana" (muchas decenas de años). Así cuando se plantee la ubicación, construcción y operación de un vertedero de residuos sólidos o de cualquier otra instalación o sistemas complejos (como la gestión de residuos), no debe olvidarse considerar a corto, mediano y largo plazo el impacto al ambiente.

Las decisiones que se tomen en relación con la gestión de residuos deben considerar aspectos tanto sociales y económicos como técnicos y científicos para que tengan alcances sostenibles, ya que la planificación y gestión que hoy se realice afectará también a las generaciones futuras.

El ACV es una herramienta con gran potencial para fundamentar esta toma de decisiones, desde una base científica.

Es por ello que en esta tesis se establece el siguiente objetivo:

• Realizar un análisis de ciclo de vida para la gestión integral de sólidos de la Ciudad de México, dando cumplimiento' a todos los elementos que forman parte de la herramienta ACV.

Se puede afirmar que el objetivo anterior se llevo a cabo, ya que:

• Se definieron los objetivos y el alcance para el ACV de la gestión de residuos sólidos urbanos de la Ciudad de México, y se plantearon escenarios de gestión alternativos.

• Se realizó en inventario de ciclo de vida (ICV) para el sistema de gestión de residuos de la Ciudad de México y para los escenarios de gestión alternativos.

• Se realizó la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) para la gestión de residuos en la Ciudad de México y para los escenarios de gestión propuestos.

• Se propuso una jerarquía de tratamientos en la gestión de residuos sólidos urbanos de la Ciudad de México.

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Conclusiones por procesos:

Los procesos del relleno sanitario y los tiraderos clandestinos en conjunto contribuyen al impacto en todas categorías analizadas debido a las emisiones de biogás y a los lixiviados generados y también al uso de los combustibles fósiles que se consideran dentro de éstos procesos,, pero de ellos el proceso que contribuye en forma significativa y tiene más posibilidades de eliminarse, es el proceso de los tiraderos clandestinos.

La fabricación de composta genera ahorros en las emisiones, en las nueve categorías analizadas, su impacto es por las emisiones generadas durante el proceso y el consumo de energía eléctrica es mínimo al ser compensado por la fabricación de fertilizante.

La incineración contribuye en las categorías de eutrofización y toxicidad terrestre, pero evita el daño en acidificación, disminución de ozono estratosférico, cambio climático, formación de fotooxidantes, efectos carcinogénicos, efectos respiratorios y uso de combustibles fósiles. Estos resultados son producto de los beneficios de generar energía eléctrica en el proceso.

Por lo tanto, la incineración debe considerase junto con la recuperación de energía, ya que así se disminuyen algunos efectos negativos sobre el ambiente y la salud de la población

La recuperación de materiales y el aprovechamiento de los residuos sólidos con el reciclaje, coadyuvan a la conservación de los recursos naturales y evita el impacto ambiental que se ocasiona por la explotación de los mismos.

Sin embargo los procesos de reciclaje que se analizaron para el sistema de la Ciudad de México (papel y cartón, vidrio, férricos y plásticos), deben analizarse y mejorar dichos procesos, debido a que estos materiales al ser reciclados utilizan combustible para su transporte y energía eléctrica en su proceso, lo que provoca que algunos procesos contribuyan con impacto en las categorías analizadas.

Los resultados obtenidos sugieren la siguiente jerarquía de tratamientos:

1. Fabricación de composta. 2. La incineración. 3. El reciclaje de materiales. 4. Vertedero controlado (relleno sanitario). 5. Finalmente, se recomienda evitar la generación de los tiraderos clandestinos, ya que

éstos solo contribuyen con impacto en todas las categorías analizadas.

Conclusiones de los escenarios

Los resultados obtenidos en la comparación de los escenarios sugieren que el proceso del vertedero contribuye en todos las categorías de impacto analizadas, sin embargo este proceso no

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puede ser eliminado por completo, por lo que se recomienda la minimización de los residuos que llegan al relleno a través de los tratamientos de composta e incineración principalmente.

El escenario E4 es el que presenta menos impactos dentro de las categorías analizadas, el cual se refiere al cumplimiento de las metas de recogida selectiva y no selectiva, así como los porcentajes de fabricación de composta e incineración del Plan Federal de Gestión de Residuos de Austria.

El escenario E5 es otro de los escenarios que tuvo menos impactos en la comparación, ya que se puede apreciar que el sistema actual con incineración es recomendable, y por lo tanto este proceso de incineración requiere ser revisado para ser implementado en la gestión de residuos sólidos de la Ciudad de México, ya que actualmente, las incineradoras en el país aún son consideradas como "peligrosas y dañinas" tanto para el ambiente como para la salud de la población.

Sin embargo, los resultados sugieren que el proceso de incineración es un método confiable para la minimización de los residuos generados.

Aunque las decisiones y acciones en la gestión integral de residuos sólidos de la Ciudad de México puedan incorporar implicaciones ambientales identificadas en la interpretación, algunas están más allá del alcance del estudio del ACV, dado que también se consideran otros aspectos sociales, económicos y técnicos.

Sin embargo este trabajo puede considerarse un punto de referencia para hacer de este sistema de gestión en la Ciudad de México un manejo sustentable de los residuos sólidos para la ciudad.

Recomendaciones

Es necesario puntualizar que para la realización del inventario de ciclo de vida (ICV), se requiere de la búsqueda constante de información, ésta no siempre es accesible y en esos casos se realizaron estimaciones tomando como base información de gestión de residuos que pudieran no formar parte del sistema estudiado, por ejemplo la tecnología de depuración de los lixiviados el cual se asume que se lleva a cabo mediante la tecnología Biomembrat (Güereca, 2006).

Así como la información de emisiones por la generación de electricidad, la cual se asume que se realiza con el perfil energético de Estados Unidos.

Por lo anterior, se recomienda la necesidad de seguir investigando en esta área y generar inventario de emisiones para México.

Se sugiere la obtención de datos de referencia para la valoración en la Ciudad de México, es decir ampliar el inventario de emisiones de la Ciudad de México, de tal forma que se genere una base de datos fiable que refleje las emisiones de todas las actividades de la sociedad a partir de la cual se pueda obtener las referencias para realizar futuros trabajos de investigación en normalización y valoración de los impactos necesarios en la toma de decisiones de sistemas de productos y de procesos.

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análisis de ciclo de vida del sistema de gestión de

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