Gestión de residuos

La gestión de residuos (o eliminación de residuos) incluye los procesos y acciones necesarios para gestionar los residuos desde su origen hasta su disposición final. Esto incluye la recolección, el transporte, el tratamiento y la eliminación de desechos, junto con el control y la regulación del proceso de gestión de desechos y las leyes, tecnologías y mecanismos económicos relacionados con los desechos.

Los residuos pueden ser sólidos, líquidos o gases y cada tipo tiene diferentes métodos de eliminación y manejo. La gestión de residuos se ocupa de todo tipo de residuos, incluidos los industriales, biológicos, domésticos, municipales, orgánicos, biomédicos y radiactivos. En algunos casos, los desechos pueden representar una amenaza para la salud humana. Los problemas de salud están asociados a lo largo de todo el proceso de gestión de residuos. Los problemas de salud también pueden surgir directa o indirectamente. Directamente, a través del manejo de residuos sólidos, e indirectamente, a través del consumo de agua, suelo y alimentos. Los residuos son producidos por la actividad humana, por ejemplo, la extracción y procesamiento de materias primas. La gestión de residuos tiene por objeto reducir los efectos adversos de los residuos en la salud humana, el medio ambiente, los recursos del planeta y la estética.

El objetivo de la gestión de residuos es reducir los efectos peligrosos de dichos residuos en el medio ambiente y la salud humana. Una gran parte de la gestión de residuos tiene que ver con los residuos sólidos municipales, que son generados por la actividad industrial, comercial y doméstica.

Las prácticas de gestión de desechos no son uniformes entre los países (países desarrollados y en desarrollo); las regiones (áreas urbanas y rurales) y los sectores residencial e industrial pueden adoptar diferentes enfoques.

La gestión adecuada de los desechos es importante para construir ciudades sostenibles y habitables, pero sigue siendo un desafío para muchos países y ciudades en desarrollo. Un informe encontró que la gestión eficaz de los desechos es relativamente costosa y, por lo general, comprende entre el 20 % y el 50 % de los presupuestos municipales. Operar este servicio municipal esencial requiere sistemas integrados que sean eficientes, sostenibles y socialmente respaldados. Una gran parte de las prácticas de gestión de residuos se ocupan de los residuos sólidos municipales (RSU), que constituyen la mayor parte de los residuos generados por las actividades domésticas, industriales y comerciales.Según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), se espera que los residuos sólidos urbanos alcancen aproximadamente 3,4 Gt para 2050; sin embargo, las políticas y la legislación pueden reducir la cantidad de desechos producidos en diferentes áreas y ciudades del mundo. Las medidas de gestión de residuos incluyen medidas para mecanismos tecnoeconómicos integrados de una economía circular, instalaciones de eliminación efectivas, control de exportaciones e importaciones y un diseño sostenible óptimo de los productos que se producen.

En la primera revisión sistemática de la evidencia científica en torno a los desechos globales, su gestión y su impacto en la salud y la vida humanas, los autores concluyeron que alrededor de una cuarta parte de todos los desechos sólidos terrestres municipales no se recolectan y una cuarta parte adicional se administra incorrectamente después de la recolección, a menudo siendo quemados en fuegos abiertos e incontrolados, o cerca de mil millones de toneladas por año cuando se combinan. También encontraron que las áreas prioritarias generales carecen de una "base de investigación de alta calidad", en parte debido a la ausencia de "financiamiento sustancial para la investigación", que los científicos motivados a menudo requieren.Los desechos electrónicos (ewaste) incluyen monitores de computadora desechados, placas base, teléfonos móviles y cargadores, discos compactos (CD), auriculares, televisores, acondicionadores de aire y refrigeradores. Según el Global E-waste Monitor 2017, India genera ~ 2 millones de toneladas (Mte) de desechos electrónicos al año y ocupa el quinto lugar entre los países productores de desechos electrónicos, después de EE. UU., la República Popular China, Japón y Alemania.

Principios de la gestión de residuos

Jerarquía de residuos

La jerarquía de residuos se refiere a las "3 R" Reducir, Reutilizar y Reciclar, que clasifica las estrategias de gestión de residuos según su conveniencia en términos de minimización de residuos. La jerarquía de residuos es la base de la mayoría de las estrategias de minimización de residuos. El objetivo de la jerarquía de residuos es extraer los máximos beneficios prácticos de los productos y generar la mínima cantidad de residuos finales; ver: recuperación de recursos.La jerarquía de residuos se representa como una pirámide porque la premisa básica es que las políticas deben promover medidas para prevenir la generación de residuos. El siguiente paso o acción preferida es buscar usos alternativos para los residuos que se han generado, es decir, mediante la reutilización. El siguiente es el reciclaje que incluye el compostaje. Después de este paso está la recuperación de materiales y la conversión de residuos en energía. La acción final es la eliminación, en vertederos o mediante incineración sin valorización energética. Este último paso es el último recurso para los residuos que no han sido prevenidos, desviados o valorizados. La jerarquía de residuos representa la progresión de un producto o material a través de las etapas secuenciales de la pirámide de gestión de residuos. La jerarquía representa las últimas partes del ciclo de vida de cada producto.

Ciclo de vida de un producto

El ciclo de vida comienza con el diseño, luego avanza a través de la fabricación, distribución y uso primario y luego sigue a través de las etapas de reducción, reutilización y reciclaje de la jerarquía de residuos. Cada etapa del ciclo de vida ofrece oportunidades para la intervención política, para repensar la necesidad del producto, para rediseñar para minimizar el potencial de desperdicio, para extender su uso. El análisis del ciclo de vida del producto es una forma de optimizar el uso de los recursos limitados del mundo al evitar la generación innecesaria de desechos.

Eficiencia de recursos

La eficiencia de los recursos refleja el entendimiento de que el crecimiento económico mundial y el desarrollo no pueden sostenerse con los patrones actuales de producción y consumo. A nivel mundial, la humanidad extrae más recursos para producir bienes de los que el planeta puede reponer. La eficiencia de los recursos es la reducción del impacto ambiental de la producción y el consumo de estos bienes, desde la extracción final de la materia prima hasta el último uso y eliminación.

Principio de quien contamina paga

El principio de quien contamina paga exige que la parte contaminante pague por el impacto en el medio ambiente. Con respecto a la gestión de residuos, esto generalmente se refiere al requisito de que un generador de residuos pague por la eliminación adecuada del material irrecuperable.

Historia

A lo largo de la mayor parte de la historia, la cantidad de desechos generados por el ser humano fue insignificante debido a los bajos niveles de densidad de población y explotación de los recursos naturales. Los desechos comunes producidos durante los tiempos premodernos eran principalmente cenizas y desechos biodegradables humanos, y estos se devolvían al suelo localmente, con un impacto ambiental mínimo. Las herramientas hechas de madera o metal generalmente se reutilizaban o se transmitían de generación en generación.

Sin embargo, algunas civilizaciones han sido más derrochadoras que otras en su producción de desechos. En particular, los mayas de América Central tenían un ritual mensual fijo, en el que la gente del pueblo se reunía y quemaba su basura en grandes basureros.

Era moderna

Tras el inicio de la industrialización y el crecimiento urbano sostenido de grandes centros de población en Inglaterra, la acumulación de desechos en las ciudades provocó un rápido deterioro de los niveles de saneamiento y la calidad general de la vida urbana. Las calles se llenaron de suciedad debido a la falta de normas de eliminación de residuos. Los llamados para el establecimiento de una autoridad municipal con poderes de eliminación de desechos ocurrieron ya en 1751, cuando Corbyn Morris en Londres propuso que "... dado que la preservación de la salud de las personas es de gran importancia, se propone que la limpieza de esta ciudad, debe ser puesta bajo una administración pública uniforme, y toda la inmundicia debe ser... transportada por el Támesis a la distancia adecuada en el campo".

Sin embargo, no fue hasta mediados del siglo XIX, estimulado por brotes de cólera cada vez más devastadores y el surgimiento de un debate de salud pública que surgió la primera legislación sobre el tema. Muy influyente en este nuevo enfoque fue el informe The Sanitary Condition of the Laboring Population en 1842 del reformador social Edwin Chadwick, en el que defendía la importancia de instalaciones adecuadas de eliminación y gestión de residuos para mejorar la salud y el bienestar de la población de la ciudad..

En el Reino Unido, la Ley de Eliminación de Molestias y Prevención de Enfermedades de 1846 inició lo que iba a ser un proceso en constante evolución de provisión de gestión de residuos regulada en Londres. La Junta Metropolitana de Obras fue la primera autoridad de toda la ciudad que centralizó la regulación del saneamiento para la ciudad en rápida expansión y la Ley de Salud Pública de 1875 obligó a cada hogar a depositar sus desechos semanales en "recipientes móviles" para su eliminación, el primer concepto para un polvo. -compartimiento. En el Imperio Ashanti en el siglo XIX, existía un Departamento de Obras Públicas que era responsable del saneamiento en Kumasi y sus suburbios. Mantuvieron las calles limpias todos los días y ordenaron a los civiles que mantuvieran sus recintos limpios y desmalezados.

El espectacular aumento de los residuos para su eliminación condujo a la creación de las primeras plantas incineradoras o, como se las llamaba entonces, "destructoras". En 1874, Manlove, Alliott & Co. Ltd. construyó el primer incinerador en Nottingham con el diseño de Alfred Fryer. Sin embargo, estos encontraron oposición debido a las grandes cantidades de ceniza que produjeron y que flotaron sobre las áreas vecinas.

Sistemas municipales similares de eliminación de desechos surgieron a principios del siglo XX en otras grandes ciudades de Europa y América del Norte. En 1895, la ciudad de Nueva York se convirtió en la primera ciudad de EE. UU. con gestión de basura del sector público.

Los primeros camiones de recolección de basura eran simplemente camiones volquete de carrocería abierta tirados por un equipo de caballos. Se motorizaron a principios del siglo XX y los primeros camiones de carrocería cerrada para eliminar olores con un mecanismo de palanca de descarga se introdujeron en la década de 1920 en Gran Bretaña. Estos pronto fueron equipados con 'mecanismos de tolva' donde el recogedor se cargaba al nivel del piso y luego se elevaba mecánicamente para depositar los desechos en el camión. El Garwood Load Packer fue el primer camión en 1938 en incorporar un compactador hidráulico.

Manejo y transporte de residuos

Los métodos de recolección de desechos varían ampliamente entre los diferentes países y regiones. Los servicios de recolección de desechos domésticos a menudo los brindan las autoridades gubernamentales locales o empresas privadas para desechos industriales y comerciales. Algunas áreas, especialmente aquellas en países menos desarrollados, no cuentan con sistemas formales de recolección de residuos.

Prácticas de manejo de desechos

La recolección en la acera es el método de eliminación más común en la mayoría de los países europeos, Canadá, Nueva Zelanda, Estados Unidos y muchas otras partes del mundo desarrollado en las que camiones especializados recolectan los desechos a intervalos regulares. Esto a menudo se asocia con la segregación de residuos en la acera. En áreas rurales, es posible que sea necesario llevar los desechos a una estación de transferencia. Los residuos recogidos se transportan luego a una instalación de eliminación adecuada. En algunas áreas, se utiliza la recolección por vacío en la que los desechos se transportan desde el hogar o los locales comerciales mediante vacío a lo largo de tubos de pequeño calibre. Los sistemas están en uso en Europa y América del Norte.

En algunas jurisdicciones, los desechos no segregados se recolectan en la acera o en las estaciones de transferencia de desechos y luego se clasifican en reciclables y desechos inutilizables. Dichos sistemas son capaces de clasificar grandes volúmenes de desechos sólidos, recuperar materiales reciclables y convertir el resto en biogás y acondicionador de suelos. En San Francisco, el gobierno local estableció su Ordenanza Obligatoria de Reciclaje y Compostajeen apoyo de su objetivo de "Desperdicio cero para 2020", que requiere que todos en la ciudad mantengan los materiales reciclables y compostables fuera del vertedero. Los tres flujos se recolectan con el sistema de contenedores "Fantastic 3" en la acera (azul para reciclables, verde para compostables y negro para materiales destinados a vertederos) que se proporciona a los residentes y empresas y recibe el servicio del único transportista de basura de San Francisco, Recology. El sistema "Pay-As-You-Throw" de la ciudad cobra a los clientes por el volumen de materiales destinados a vertederos, lo que brinda un incentivo financiero para separar los materiales reciclables y compostables de otros desechos. El Programa de Basura Cero del Departamento de Medio Ambiente de la ciudad ha llevado a la ciudad a lograr un desvío del 80%, la tasa de desvío más alta de América del Norte.Otras empresas, como Waste Industries, utilizan una variedad de colores para distinguir entre la basura y los botes de reciclaje. Además, en algunas áreas del mundo, la disposición de los desechos sólidos municipales puede causar tensión ambiental debido a que los funcionarios no cuentan con puntos de referencia que ayuden a medir la sustentabilidad ambiental de ciertas prácticas.

Segregación de residuos

Se trata de la separación de residuos húmedos y residuos secos. El propósito es reciclar fácilmente los residuos secos y utilizar los húmedos como compost. Al segregar los desechos, la cantidad de desechos que se depositan en vertederos se reduce considerablemente, lo que resulta en niveles más bajos de contaminación del aire y el agua. Es importante señalar que la segregación de residuos debe basarse en el tipo de residuos y el tratamiento y eliminación más adecuados. Esto también facilita la aplicación de diferentes procesos a los residuos, como el compostaje, el reciclaje y la incineración. Es importante practicar la gestión y segregación de residuos como comunidad. Una forma de practicar la gestión de residuos es asegurarse de que haya conciencia. El proceso de segregación de residuos debe ser explicado a la comunidad.

Los desechos segregados también suelen ser más baratos de desechar porque no requieren tanta clasificación manual como los desechos mixtos. Hay una serie de razones importantes por las que la segregación de residuos es importante, como las obligaciones legales, el ahorro de costes y la protección de la salud humana y el medio ambiente. Las instituciones deben hacer que sea lo más fácil posible para su personal separar correctamente sus residuos. Esto puede incluir el etiquetado, asegurarse de que haya suficientes contenedores accesibles e indicar claramente por qué la segregación es tan importante. El etiquetado es especialmente importante cuando se trata de desechos nucleares debido al daño que puede causar a la salud humana el exceso de productos del ciclo nuclear.

Modelos financieros

En la mayoría de los países desarrollados, la eliminación de desechos domésticos se financia con un impuesto nacional o local que puede estar relacionado con los ingresos o el valor de la propiedad. La eliminación de desechos comerciales e industriales normalmente se cobra como un servicio comercial, a menudo como un cargo integrado que incluye los costos de eliminación. Esta práctica puede alentar a los contratistas de eliminación a optar por la opción de eliminación más barata, como el vertedero, en lugar de la mejor solución ambiental, como la reutilización y el reciclaje.

El financiamiento de proyectos de manejo de desechos sólidos puede ser abrumador para el gobierno de la ciudad, especialmente si el gobierno lo ve como un servicio importante que debe brindar al ciudadano. Los donantes y las subvenciones son un mecanismo de financiación que depende del interés de la organización donante. por mucho que sea una buena manera de desarrollar la infraestructura de gestión de residuos de una ciudad, atraer y utilizar subvenciones depende únicamente de lo que el donante considere importante. Por lo tanto, puede ser un desafío para el gobierno de una ciudad dictar cómo se deben distribuir los fondos entre los diversos aspectos de la gestión de residuos.

En algunas áreas como Taipei, el gobierno de la ciudad cobra a sus hogares e industrias por el volumen de basura que producen. Los desechos son recogidos por el ayuntamiento solo si se colocan en bolsas de basura emitidas por el gobierno. Esta política ha logrado reducir la cantidad de desechos que produce la ciudad y ha aumentado la tasa de reciclaje.

El Banco Mundial financia y asesora sobre proyectos de gestión de residuos sólidos utilizando un conjunto diverso de productos y servicios, incluidos préstamos tradicionales, financiamiento basado en resultados, financiamiento de políticas de desarrollo y asesoría técnica. Los proyectos de gestión de desechos financiados por el Banco Mundial generalmente abordan el ciclo de vida completo de los desechos, desde el punto de generación hasta la recolección y el transporte, y finalmente el tratamiento y la eliminación.

Métodos de eliminación

Vertedero

Un vertedero, también conocido como vertedero, vertedero, vertedero de basura, vertedero de basura o vertedero, es un sitio para la eliminación de materiales de desecho. El relleno sanitario es la forma más antigua y común de disposición de residuos, aunque el enterramiento sistemático de los residuos con coberturas diarias, intermedias y finales recién comenzó en la década de 1940. En el pasado, los desechos simplemente se dejaban en montones o se arrojaban a pozos; en arqueología esto se conoce como basurero.Algunos vertederos se utilizan con fines de gestión de residuos, como el almacenamiento temporal, la consolidación y la transferencia, o para diversas etapas del procesamiento de materiales de desecho, como la clasificación, el tratamiento o el reciclaje. A menos que estén estabilizados, los rellenos sanitarios pueden sufrir fuertes sacudidas o licuefacción del suelo durante un terremoto. Una vez lleno, el área sobre un vertedero puede recuperarse para otros usos.

Incineración

La incineración es un método de eliminación en el que los desechos orgánicos sólidos se someten a combustión para convertirlos en residuos y productos gaseosos. Este método es útil para la eliminación de desechos sólidos municipales y residuos sólidos del tratamiento de aguas residuales. Este proceso reduce los volúmenes de residuos sólidos entre un 80 y un 95 por ciento. La incineración y otros sistemas de tratamiento de desechos a alta temperatura se describen a veces como "tratamiento térmico". Los incineradores convierten los materiales de desecho en calor, gas, vapor y cenizas.

La incineración se lleva a cabo tanto a pequeña escala por particulares como a gran escala por la industria. Se utiliza para la disposición de residuos sólidos, líquidos y gaseosos. Se reconoce como un método práctico para eliminar ciertos materiales de desecho peligrosos (como los desechos médicos biológicos). La incineración es un método controvertido de eliminación de desechos, debido a problemas como la emisión de contaminantes gaseosos que incluyen cantidades sustanciales de dióxido de carbono.

La incineración es común en países como Japón, donde la tierra es más escasa, ya que las instalaciones generalmente no requieren tanta área como los vertederos. Waste-to-energy (WtE) o energy-from-waste (EfW) son términos amplios para las instalaciones que queman desechos en un horno o caldera para generar calor, vapor o electricidad. La combustión en un incinerador no siempre es perfecta y ha habido preocupaciones acerca de los contaminantes en las emisiones gaseosas de las chimeneas de los incineradores. La preocupación particular se ha centrado en algunos compuestos orgánicos muy persistentes, como las dioxinas, los furanos y los HAP, que pueden generarse y tener graves consecuencias ambientales, y algunos metales pesados, como el mercurio y el plomo, que pueden volatilizarse en el proceso de combustión.

Reciclaje

El reciclaje es una práctica de recuperación de recursos que se refiere a la recolección y reutilización de materiales de desecho, como envases de bebidas vacíos. Este proceso implica descomponer y reutilizar materiales que, de otro modo, se desecharían como basura. Existen numerosos beneficios del reciclaje, y con tantas tecnologías nuevas que hacen que aún más materiales sean reciclables, es posible limpiar la Tierra. Reciclar no solo beneficia al medio ambiente sino que también afecta positivamente a la economía. Los materiales de los que están hechos los artículos pueden convertirse en nuevos productos.Los materiales para reciclar pueden recolectarse por separado de los desechos generales utilizando contenedores especiales y vehículos de recolección, un procedimiento denominado recolección en la acera. En algunas comunidades, el propietario de los desechos debe separar los materiales en diferentes contenedores (por ejemplo, para papel, plásticos, metales) antes de su recolección. En otras comunidades, todos los materiales reciclables se colocan en un solo contenedor para su recolección y la clasificación se realiza más tarde en una instalación central. El último método se conoce como "reciclado de flujo único".

Los productos de consumo reciclados más comunes incluyen aluminio, como latas de bebidas, cobre, como alambre, acero de latas de alimentos y aerosoles, muebles o equipos de acero viejos, llantas de goma, botellas de polietileno y PET, botellas y frascos de vidrio, cartones, periódicos, revistas. y papel ligero, y cajas de cartón corrugado.

El PVC, LDPE, PP y PS (consulte el código de identificación de la resina) también son reciclables. Estos artículos generalmente están compuestos de un solo tipo de material, lo que los hace relativamente fáciles de reciclar en nuevos productos. El reciclaje de productos complejos (como computadoras y equipos electrónicos) es más difícil debido al desmantelamiento y la separación adicionales que se requieren.

El tipo de material aceptado para el reciclaje varía según la ciudad y el país. Cada ciudad y país cuenta con diferentes programas de reciclaje que pueden manejar los distintos tipos de materiales reciclables. Sin embargo, cierta variación en la aceptación se refleja en el valor de reventa del material una vez reprocesado. Algunos de los tipos de reciclaje incluyen papel y cartón de desecho, reciclaje de plástico, reciclaje de metal, dispositivos electrónicos, reciclaje de madera, reciclaje de vidrio, telas y textiles, y muchos más. En julio de 2017, el gobierno chino anunció una prohibición de importación de 24 categorías de materiales reciclables y desechos sólidos, incluidos plásticos, textiles y papeles mixtos, lo que generó un tremendo impacto en los países desarrollados de todo el mundo, que exportaban directa o indirectamente a China.

Reutilizar

Reprocesamiento biológico

Los materiales recuperables que son de naturaleza orgánica, como material vegetal, restos de comida y productos de papel, pueden recuperarse mediante procesos de compostaje y digestión para descomponer la materia orgánica. El material orgánico resultante se recicla luego como mantillo o compost para fines agrícolas o de paisajismo. Además, el gas residual del proceso (como el metano) se puede capturar y utilizar para generar electricidad y calor (CHP/cogeneración) maximizando la eficiencia. Existen diferentes tipos de métodos y tecnologías de compostaje y digestión. Varían en complejidad, desde simples montones de compost caseros hasta la digestión industrial a gran escala de desechos domésticos mixtos. Los diferentes métodos de descomposición biológica se clasifican en métodos aeróbicos o anaeróbicos. Algunos métodos utilizan los híbridos de estos dos métodos.La intención del procesamiento biológico en la gestión de residuos es controlar y acelerar el proceso natural de descomposición de la materia orgánica. (Ver recuperación de recursos).

Recuperación de energía

La recuperación de energía a partir de desechos es la conversión de materiales de desecho no reciclables en calor, electricidad o combustible utilizables a través de una variedad de procesos, que incluyen combustión, gasificación, pirolización, digestión anaeróbica y recuperación de gas de vertedero. Este proceso a menudo se denomina conversión de residuos en energía. La valorización energética de los residuos forma parte de la jerarquía de gestión de residuos no peligrosos. El uso de la recuperación de energía para convertir materiales de desecho no reciclables en electricidad y calor genera una fuente de energía renovable y puede reducir las emisiones de carbono al compensar la necesidad de energía de fuentes fósiles y reducir la generación de metano de los vertederos. A nivel mundial, la conversión de residuos en energía representa el 16 % de la gestión de residuos.

El contenido energético de los productos de desecho se puede aprovechar directamente usándolos como combustible de combustión directa, o indirectamente procesándolos en otro tipo de combustible. El tratamiento térmico abarca desde el uso de residuos como fuente de combustible para cocinar o calentar y el uso del combustible gaseoso (ver arriba), hasta combustible para calderas para generar vapor y electricidad en una turbina. La pirólisis y la gasificación son dos formas relacionadas de tratamiento térmico en las que los materiales de desecho se calientan a altas temperaturas con una disponibilidad limitada de oxígeno. El proceso generalmente ocurre en un recipiente sellado a alta presión. La pirólisis de residuos sólidos convierte el material en productos sólidos, líquidos y gaseosos. El líquido y el gas pueden quemarse para producir energía o refinarse en otros productos químicos (refinería química). El residuo sólido (carbón) se puede refinar aún más en productos como el carbón activado. La gasificación y la gasificación avanzada por arco de plasma se utilizan para convertir materiales orgánicos directamente en un gas sintético (syngas) compuesto de monóxido de carbono e hidrógeno. Luego, el gas se quema para producir electricidad y vapor. Una alternativa a la pirólisis es la descomposición con agua supercrítica a alta temperatura y presión (oxidación monofásica hidrotermal).

Pirólisis

La pirólisis se utiliza a menudo para convertir muchos tipos de residuos domésticos e industriales en un combustible recuperado. Los diferentes tipos de entrada de desechos (como desechos de plantas, desechos de alimentos, neumáticos) colocados en el proceso de pirólisis pueden generar una alternativa a los combustibles fósiles. La pirólisis es un proceso de descomposición termoquímica de materiales orgánicos por calor en ausencia de cantidades estequiométricas de oxígeno; la descomposición produce varios gases de hidrocarburos. Durante la pirólisis, las moléculas del objeto vibran a altas frecuencias hasta el punto de que las moléculas comienzan a descomponerse. La velocidad de pirólisis aumenta con la temperatura. En aplicaciones industriales, las temperaturas superan los 430 °C (800 °F).

La pirólisis lenta produce gases y carbón sólido. La pirólisis es prometedora para la conversión de biomasa residual en combustible líquido útil. La pirólisis de residuos de madera y plásticos puede potencialmente producir combustible. Los sólidos que quedan de la pirólisis contienen metales, vidrio, arena y coque de pirólisis que no se convierte en gas. En comparación con el proceso de incineración, ciertos tipos de procesos de pirólisis liberan subproductos menos dañinos que contienen metales alcalinos, azufre y cloro. Sin embargo, la pirólisis de algunos residuos produce gases que afectan al medio ambiente, como HCl y SO ₂.

Recuperación de recursos

La recuperación de recursos es el desvío sistemático de residuos, que estaba destinado a la eliminación, para un próximo uso específico. Es el procesamiento de materiales reciclables para extraer o recuperar materiales y recursos, o convertirlos en energía. Estas actividades se realizan en una instalación de recuperación de recursos. La recuperación de recursos no solo es importante para el medio ambiente, sino que también es rentable. Disminuye la cantidad de desechos para su eliminación, ahorra espacio en los vertederos y conserva los recursos naturales.

La recuperación de recursos (a diferencia de la gestión de residuos) utiliza los intentos de LCA (análisis del ciclo de vida) de ofrecer alternativas a la gestión de residuos. Para los RSU (Residuos Sólidos Municipales) mixtos, una serie de amplios estudios han indicado que la administración, la separación en la fuente y la recolección, seguidas de la reutilización y el reciclaje de la fracción no orgánica y la producción de energía y compost/fertilizante del material orgánico a través de la digestión anaerobia, son los camino favorecido.

Como ejemplo de cómo el reciclaje de recursos puede ser beneficioso, muchos artículos desechados contienen metales que se pueden reciclar para generar ganancias, como los componentes de las placas de circuitos. Las virutas de madera en tarimas y otros materiales de embalaje se pueden reciclar en productos útiles para la horticultura. Los chips reciclados pueden cubrir caminos, pasarelas o superficies de arena.

La aplicación de prácticas racionales y coherentes de gestión de residuos puede generar una serie de beneficios, entre ellos:

1. Económico: mejorar la eficiencia económica a través de los medios de uso, tratamiento y eliminación de recursos y crear mercados para el reciclaje puede conducir a prácticas eficientes en la producción y el consumo de productos y materiales, lo que da como resultado la recuperación de materiales valiosos para su reutilización y el potencial para nuevos puestos de trabajo y nuevos oportunidades de negocio.
2. Social: al reducir los impactos adversos en la salud mediante prácticas adecuadas de gestión de desechos, las consecuencias resultantes son comunidades cívicas más atractivas. Mejores ventajas sociales pueden conducir a nuevas fuentes de empleo y potencialmente sacar a las comunidades de la pobreza, especialmente en algunos de los países y ciudades más pobres en desarrollo.
3. Ambiental: reducir o eliminar los impactos adversos en el medio ambiente mediante la reducción, la reutilización y el reciclaje, y la minimización de la extracción de recursos puede resultar en una mejor calidad del aire y el agua y ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
4. Equidad intergeneracional: seguir prácticas eficaces de gestión de residuos puede proporcionar a las generaciones posteriores una economía más sólida, una sociedad más justa e inclusiva y un medio ambiente más limpio.

Valorización de residuos

La valorización de residuos, la reutilización beneficiosa, la recuperación de valor o la recuperación de residuos es el proceso de valorización de productos de desecho o residuos de un proceso económico (dado un valor económico), mediante la reutilización o el reciclaje para crear materiales económicamente útiles. El término proviene de las prácticas de fabricación y economía sostenibles, ecología industrial y gestión de residuos. El término generalmente se aplica en procesos industriales donde los residuos de crear o procesar un bien se utilizan como materia prima o materia prima energética para otro proceso industrial. Los desechos industriales en particular son buenos candidatos para la valorización porque tienden a ser más consistentes y predecibles que otros desechos, como los desechos domésticos.Históricamente, la mayoría de los procesos industriales trataban los productos de desecho como algo que debía eliminarse, lo que causaba contaminación industrial a menos que se manejara adecuadamente. Sin embargo, el aumento de la regulación de los materiales residuales y los cambios socioeconómicos, como la introducción de ideas sobre el desarrollo sostenible y la economía circular en las décadas de 1990 y 2000, aumentó el enfoque en las prácticas industriales para recuperar estos recursos como materiales de valor agregado. Los académicos se enfocan en encontrar valor económico para reducir el impacto ambiental de otras industrias también, por ejemplo, el desarrollo de productos forestales no madereros para fomentar la conservación.

Gestión de residuos líquidos

Los desechos líquidos son una categoría importante de la gestión de desechos porque son muy difíciles de manejar. A diferencia de los desechos sólidos, los desechos líquidos no se pueden recoger y eliminar fácilmente de un entorno. Los desechos líquidos se esparcen y contaminan fácilmente otras fuentes de líquido si entran en contacto. Este tipo de desechos también se filtra en objetos como el suelo y las aguas subterráneas. Esto a su vez se traslada a contaminar las plantas, los animales en el ecosistema, así como a los humanos dentro del área de contaminación.

Aguas residuales industriales

El tratamiento de aguas residuales industriales describe los procesos utilizados para tratar las aguas residuales producidas por las industrias como un subproducto indeseable. Después del tratamiento, las aguas residuales industriales tratadas (o efluentes) se pueden reutilizar o verter a un alcantarillado sanitario oa aguas superficiales en el medio ambiente. Algunas instalaciones industriales generan aguas residuales que pueden ser tratadas en plantas de tratamiento de aguas residuales. La mayoría de los procesos industriales, como las refinerías de petróleo, las plantas químicas y petroquímicas, tienen sus propias instalaciones especializadas para tratar sus aguas residuales de modo que las concentraciones de contaminantes en las aguas residuales tratadas cumplan con las normas relativas a la eliminación de aguas residuales en alcantarillas o en ríos, lagos u océanos.Esto se aplica a las industrias que generan aguas residuales con altas concentraciones de materia orgánica (por ejemplo, aceite y grasa), contaminantes tóxicos (por ejemplo, metales pesados, compuestos orgánicos volátiles) o nutrientes como el amoníaco. Algunas industrias instalan un sistema de pretratamiento para eliminar algunos contaminantes (p. ej., compuestos tóxicos) y luego descargan las aguas residuales parcialmente tratadas al sistema de alcantarillado municipal.La mayoría de las industrias producen algunas aguas residuales. Las tendencias recientes han sido minimizar dicha producción o reciclar las aguas residuales tratadas dentro del proceso de producción. Algunas industrias han tenido éxito en el rediseño de sus procesos de fabricación para reducir o eliminar los contaminantes.Las fuentes de aguas residuales industriales incluyen la fabricación de baterías, la fabricación de productos químicos, las plantas de energía eléctrica, la industria alimentaria, la industria del hierro y el acero, la metalurgia, las minas y canteras, la industria nuclear, la extracción de petróleo y gas, la refinación de petróleo y la petroquímica, la fabricación farmacéutica, la industria de la pulpa y el papel., fundiciones, fábricas textiles, contaminación por aceites industriales, tratamiento de aguas y conservación de la madera. Los procesos de tratamiento incluyen tratamiento con salmuera, eliminación de sólidos (p. ej., precipitación química, filtración), eliminación de aceites y grasas, eliminación de compuestos orgánicos biodegradables, eliminación de otros compuestos orgánicos, eliminación de ácidos y álcalis y eliminación de materiales tóxicos.

Tratamiento de lodos de depuradora

El tratamiento de lodos de depuradora describe los procesos utilizados para gestionar y eliminar los lodos de depuradora producidos durante el tratamiento de aguas residuales. El tratamiento de lodos se enfoca en reducir el peso y el volumen de los lodos para reducir los costos de transporte y eliminación, y en reducir los riesgos potenciales para la salud de las opciones de eliminación. La eliminación de agua es el principal medio de reducción de peso y volumen, mientras que la destrucción de patógenos se logra con frecuencia mediante el calentamiento durante la digestión termófila, el compostaje o la incineración. La elección de un método de tratamiento de lodos depende del volumen de lodos generados y de la comparación de los costos de tratamiento necesarios para las opciones de eliminación disponibles. El secado al aire y el compostaje pueden ser atractivos para las comunidades rurales, mientras que la disponibilidad limitada de tierras puede hacer que la digestión aeróbica y la deshidratación mecánica sean preferibles para las ciudades.

El lodo es principalmente agua con algunas cantidades de material sólido extraído de las aguas residuales líquidas. Los lodos primarios incluyen sólidos sedimentables eliminados durante el tratamiento primario en clarificadores primarios. Los lodos secundarios son lodos separados en decantadores secundarios que se utilizan en biorreactores de tratamiento secundario o procesos que utilizan oxidantes inorgánicos. En los procesos intensivos de tratamiento de aguas residuales, los lodos producidos deben retirarse de la línea de líquido de forma continua debido a que los volúmenes de los tanques en la línea de líquido tienen un volumen insuficiente para almacenar lodos.Esto se hace para mantener los procesos de tratamiento compactos y equilibrados (producción de lodos aproximadamente igual a la eliminación de lodos). Los lodos extraídos de la línea de líquido van a la línea de tratamiento de lodos. Los procesos aeróbicos (como el proceso de lodos activados) tienden a producir más lodos en comparación con los procesos anaeróbicos. Por otro lado, en los procesos de tratamiento extensivos (naturales), como estanques y humedales artificiales, los lodos producidos quedan acumulados en las unidades de tratamiento (línea de líquido) y solo se eliminan después de varios años de operación.

Las opciones de tratamiento de lodos dependen de la cantidad de sólidos generados y otras condiciones específicas del sitio. El compostaje se aplica con mayor frecuencia a plantas de pequeña escala con digestión aeróbica para operaciones medianas y digestión anaeróbica para operaciones a mayor escala. El lodo a veces pasa a través de un llamado pre-espesador que deshidrata el lodo. Los tipos de pre-espesadores incluyen espesadores de lodos centrífugos, espesadores de lodos de tambor rotatorio y filtros prensa de banda. El lodo deshidratado se puede incinerar o transportar fuera del sitio para su eliminación en un vertedero o para su uso como enmienda del suelo agrícola.La energía se puede recuperar del lodo a través de la producción de gas metano durante la digestión anaeróbica o mediante la incineración del lodo seco, pero la producción de energía a menudo es insuficiente para evaporar el contenido de agua del lodo o para accionar los sopladores, las bombas o las centrífugas necesarias para la deshidratación. Los sólidos primarios gruesos y los lodos de aguas residuales secundarias pueden incluir sustancias químicas tóxicas eliminadas de las aguas residuales líquidas por sorción en partículas sólidas en los lodos del clarificador. Reducir el volumen del lodo puede aumentar la concentración de algunos de estos químicos tóxicos en el lodo.

Métodos de evitación y reducción

Un método importante de gestión de residuos es la prevención de la creación de material de desecho, también conocido como reducción de residuos. La Minimización de Residuos es la reducción de la cantidad de residuos peligrosos lograda a través de una aplicación exhaustiva de procedimientos innovadores o alternativos. Los métodos para evitarlo incluyen la reutilización de productos de segunda mano, la reparación de artículos rotos en lugar de comprar otros nuevos, el diseño de productos que sean recargables o reutilizables (como bolsas de compras de algodón en lugar de bolsas de plástico), alentar a los consumidores a evitar el uso de productos desechables (como cubiertos desechables), la eliminación de restos de alimentos/líquidos de latas y envases, y el diseño de productos que utilicen menos material para lograr el mismo propósito (por ejemplo, aligerar las latas de bebidas).

Comercio internacional de residuos

El comercio mundial de residuos es el comercio internacional de residuos entre países para su posterior tratamiento, eliminación o reciclaje. Los desechos tóxicos o peligrosos a menudo son importados por países en desarrollo de países desarrollados.

El Informe del Banco Mundial What a Waste: A Global Review of Solid Waste Management, describe la cantidad de residuos sólidos producidos en un país determinado. Específicamente, los países que producen más residuos sólidos son los más desarrollados económicamente y los más industrializados. El informe explica que "Generalmente, cuanto mayor es el desarrollo económico y la tasa de urbanización, mayor es la cantidad de residuos sólidos producidos". Por lo tanto, los países del Norte Global, que son económicamente más desarrollados y urbanizados, producen más desechos sólidos que los países del Sur Global.

Los flujos comerciales internacionales actuales de desechos siguen un patrón de desechos que se producen en el Norte Global y se exportan y eliminan en el Sur Global. Múltiples factores afectan qué países producen desechos y en qué magnitud, incluida la ubicación geográfica, el grado de industrialización y el nivel de integración en la economía global.Numerosos académicos e investigadores han relacionado el fuerte aumento en el comercio de desechos y los impactos negativos del comercio de desechos con el predominio de la política económica neoliberal. Con la importante transición económica hacia la política económica neoliberal en la década de 1980, el cambio hacia la política de "libre mercado" ha facilitado el fuerte aumento del comercio mundial de desechos. Henry Giroux, Catedrático de Estudios Culturales de la Universidad McMaster, da su definición de política económica neoliberal:

"El neoliberalismo... elimina la economía y los mercados del discurso de las obligaciones sociales y los costos sociales... Como política y proyecto político, el neoliberalismo está ligado a la privatización de los servicios públicos, la liquidación de funciones estatales, la desregulación de las finanzas y el trabajo, la eliminación del estado de bienestar y los sindicatos, la liberalización del comercio de bienes y la inversión de capital, y la mercantilización y mercantilización de la sociedad".

Dada esta plataforma económica de privatización, el neoliberalismo se basa en la expansión de los acuerdos de libre comercio y el establecimiento de fronteras abiertas a los mercados comerciales internacionales. La liberalización del comercio, una política económica neoliberal en la que el comercio está completamente desregulado, sin aranceles, cuotas u otras restricciones al comercio internacional, está diseñada para promover las economías de los países en desarrollo e integrarlos en la economía global. Los críticos afirman que aunque la liberalización del comercio de libre mercado fue diseñada para permitir que cualquier país tuviera la oportunidad de alcanzar el éxito económico, las consecuencias de estas políticas han sido devastadoras para los países del Sur Global, esencialmente paralizando sus economías en una servidumbre al Norte Global.Incluso partidarios como el Fondo Monetario Internacional, “el progreso de la integración ha sido desigual en las últimas décadas” Específicamente, los países en desarrollo han sido objeto de políticas de liberalización comercial para importar desechos como un medio de expansión económica. La política económica neoliberal rectora sostiene que la forma de integrarse a la economía global es participar en la liberalización comercial y el intercambio en los mercados comerciales internacionales. Su reclamo es que los países más pequeños, con menos infraestructura, menos riqueza y menos capacidad de fabricación, deberían aceptar los desechos peligrosos como una forma de aumentar las ganancias y estimular sus economías.

Desafíos en los países en desarrollo

Las áreas con economías en desarrollo a menudo experimentan servicios de recolección de residuos agotados y vertederos mal gestionados y sin control. Los problemas están empeorando. Los problemas de gobernabilidad complican la situación. La gestión de residuos en estos países y ciudades es un desafío constante debido a la debilidad de las instituciones, la insuficiencia crónica de recursos y la rápida urbanización. Todos estos desafíos, junto con la falta de comprensión de los diferentes factores que contribuyen a la jerarquía de la gestión de residuos, afectan el tratamiento de los mismos.

En los países en desarrollo, las actividades de gestión de desechos generalmente las llevan a cabo los pobres, para su supervivencia. Se ha estimado que el 2% de la población en Asia, América Latina y África depende de los desechos para su sustento. Los recolectores manuales organizados por familias o individuales a menudo están involucrados en prácticas de manejo de desechos con muy poca red de apoyo e instalaciones con un mayor riesgo de efectos en la salud. Además, esta práctica impide que sus hijos continúen su educación. El nivel de participación de la mayoría de los ciudadanos en la gestión de residuos es muy bajo, los residentes de las zonas urbanas no participan activamente en el proceso de gestión de residuos.

Tecnologías

Tradicionalmente, la industria de la gestión de residuos ha sido la última en adoptar nuevas tecnologías como etiquetas RFID (identificación por radiofrecuencia), GPS y paquetes de software integrados que permiten recopilar datos de mejor calidad sin el uso de estimaciones o entrada manual de datos. Esta tecnología ha sido utilizada ampliamente por muchas organizaciones en algunos países industrializados. La identificación por radiofrecuencia es un sistema de etiquetado para la identificación automática de componentes reciclables del flujo de residuos sólidos municipales.

Gestión de residuos por región

Porcelana

La generación de residuos sólidos urbanos presenta variación espacio-temporal. En distribución espacial, las fuentes puntuales en las regiones costeras orientales son bastante diferentes. Guangdong, Shanghai y Tianjin produjeron RSU de 30,35, 7,85 y 2,95 Mt, respectivamente. En la distribución temporal, durante 2009-2018, la provincia de Fujian mostró un aumento del 123 % en la generación de RSU, mientras que la provincia de Liaoning mostró solo un aumento del 7 %, mientras que la zona especial de Shanghái tuvo una disminución del -11 % después de 2013. Las características de la composición de los RSU son complicadas. Los componentes principales, como los desechos de cocina, el papel y el caucho y los plásticos en diferentes ciudades de la costa este, tienen fluctuaciones en el rango de 52,8 a 65,3 %, 3,5 a 11,9 % y 9,9 a 19,1 %, respectivamente. La tasa de tratamiento de los residuos de consumo es de hasta el 99 % con una suma del 52 % de relleno sanitario, 45 % de incineración y 3 % de tecnologías de compostaje.

Marruecos

Marruecos ha visto beneficios al implementar un sistema de relleno sanitario de $300 millones. Si bien puede parecer una inversión costosa, el gobierno del país predice que les ha ahorrado otros $ 440 millones en daños o consecuencias de no eliminar los desechos de manera adecuada.

San Francisco

San Francisco comenzó a realizar cambios en sus políticas de gestión de residuos en 2009 con la expectativa de tener cero residuos para 2030. El Concejo hizo cambios tales como convertir el reciclaje y el compostaje en una práctica obligatoria para empresas e individuos, prohibir la espuma de poliestireno y las bolsas de plástico, poner los cargos en papel bolsas y aumentar las tasas de recolección de basura. Las empresas reciben recompensas fiscales por la eliminación correcta del reciclaje y el compostaje y pagan impuestos por la eliminación incorrecta. Además de estas políticas, los basureros fueron fabricados en varios tamaños. El contenedor de compost es el más grande, el contenedor de reciclaje es el segundo y el contenedor de basura es el más pequeño. Esto alienta a las personas a clasificar sus desechos cuidadosamente con respecto a los tamaños. Estos sistemas están funcionando porque pudieron desviar el 80% de los desechos del vertedero, que es la tasa más alta de cualquier ciudad importante de los EE. UU. A pesar de todos estos cambios, Debbie Raphael, directora del Departamento de Medio Ambiente de San Francisco, afirma que todavía no se puede lograr el desperdicio cero hasta que todos los productos se diseñen de manera diferente para poder ser reciclados o compostables.

Pavo

Turquía genera 28.858.880 toneladas de residuos sólidos municipales al año; la cantidad anual de residuos generados per cápita asciende a 390 kilogramos. Según Waste Atlas, la tasa de cobertura de recolección de desechos de Turquía es del 77 %, mientras que la tasa de eliminación de desechos defectuosos es del 69 %. Si bien el país cuenta con un sólido marco legal en términos de establecer disposiciones comunes para la gestión de residuos, el proceso de implementación se ha considerado lento desde principios de la década de 1990.

Reino Unido

La política de gestión de residuos en el Reino Unido es responsabilidad del Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales (DEFRA). En Inglaterra, el "Plan de gestión de residuos para Inglaterra" presenta una compilación de políticas de gestión de residuos.

Zambia

En Zambia, ASAZA es una organización comunitaria cuyo objetivo principal es complementar los esfuerzos del Gobierno y los socios cooperantes para mejorar el nivel de vida de las comunidades desfavorecidas. El objetivo principal del proyecto es minimizar el problema de la basura indiscriminada que conduce a la degradación de la tierra y la contaminación del medio ambiente. ASAZA también está ayudando al mismo tiempo a aliviar los problemas de desempleo y pobreza a través de la generación de ingresos y el pago de participantes, mujeres y jóvenes no calificados.

Revistas científicas

Las revistas científicas relacionadas en esta área incluyen:

• Economía ambiental y de recursos
• Monitoreo y Evaluación Ambiental
• Revista de política y gestión de evaluación ambiental
• Revista de Economía y Gestión Ambiental