trabajo grupal para la materia de residuos sólidos de la maestría de desarrollo sostenible y medio ambiente

1. MANEJO INTEGRADO DE RESIDUOS SÓLIDOS
Momento individual: Gestión especializada de residuos sólidos, soluciones sostenibles e
innovadoras
Cohorte XX
Presentado por:
KELLY YURANY MARTÍNEZ MUÑOZ
DANIEL RINCÓN PUERTA
GILBERTO ROJAS
Presentado a:
MANUEL FRANCISCO POLANCO PUERTA
DOCENTE
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS
CENTRO DE INVESTIGACIONES EN MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO
MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE METODOLOGÍA VIRTUAL
2019

2. Propuesta de diseñopara un centro integral de reciclaje con inclusiónde fuentes alternativas de
energía
INTRODUCCIÓN
La gestión de residuos sólidos es una oportunidad tangible en la solución de los problemas
ambientalesyde salubridadque estosgeneranporsu ineficazuso.Así mismo,esuna alternativay
fuente de desarrollosocioeconómicosi se implementabajoel modelode Lenguaje de Modelación
Universal (UML), aplicado para centro integral de reciclaje con fuentes alternativas de energía.
El caso de estudio tiene como objetivo principal proponer el diseño de un Centro Integral de
Reciclaje de ResiduosSólidos(CIRRS),elcual se integrecomoeslabónfuncional dentrode unCluster
económicoenuna cadenaproductiva,y ademásde ello,comouneslabónproductivode la cadena
energética.
La propuestade diseñarunCIRRSse desarrollóapartirde lasnecesidadesidentificadasenColombia,
teniendoencuentaquelamayoríade losMunicipiosdelpaís,usan utilizanrellenossanitarios acielo
abiertopara la disposiciónfinal de desechos,unmecanismode gestiónde residuosineficienteque
trae consigoimpactosambientalesy de salubridad.Lautilizacióndedichasestrategiasyestructuras
son originadas por la poca promoción de este tipo de iniciativas por parte de las instituciones
gubernamentalesencargadasenloque respectaalastecnologíasde aprovechamientode recursos
sólidos y a la producción limpia en general.
La propuestadiseñadaporlosautoresincluye estrategiasde reciclaje tradicionalesyproyectaotras
etapas de reciclaje como por ejemplo: la fabricación de materiales, la obtención de insumos
agrícolasde mejorcalidad, laproducciónde biocombustiblesylageneraciónde energíaeléctricaen
forma alternativa, encaminada inicialmente a suplir las necesidades propias del centro.
OBJETIVO GENERAL
Proponerel diseñode unCentroIntegral de Reciclajede ResiduosSólidos(CIRRS),el cual se integre
como eslabón funcional dentro de un Cluster económico en una cadena productiva, y además de
ello, como un eslabón productivo de la cadena energética.

3. ESTADO DEL ARTE
Los residuos sólidos son parte de ciclo de vida de un producto, el cual se convierte en desecho,
desperdicioosobrante (Rodríguez,sf.),el cual noporser lafase final de ciclodel producto,dejade
serútil o reutilizable.LaPolíticaNacional de parala Gestiónde losResiduosSólidos,(CONPES3874
de 2016) establece que los residuos son todosaquellos elementos que después de su uso pueden
volverse aintegraral cicloeconómico,mientrasque labasura es aquellaque tiene unadisposición
final. De acuerdo al origen de los residuos estos pueden clasificarse en varios tipos: Residuos
Peligrosos,NoPeligrosos,Orgánicose Inorgánicosyasí mismopuedendiferenciarseporsuorigen:
residuos domésticos, residuos industriales, residuos comerciales.
De acuerdoa su origen,tipologíaycategorizaciónel manejode losresiduossólidosesdiferencialy
está estipulado en el Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos (PGIRS) con el fin de hacer un
manejo adecuado de estos y así minimizar los impactos ambientales. El objetivo principal de un
PGIRS, es protocolizar el manejo de los residuos sólidos de acuerdo a su clasificación el cual
involucra: la recolección, el transporte y su disposiciónfinal; así mismo establece estrategias de
reducción de consumo, separación en la fuente, reutilización y reciclaje de materiales.
Existendiferentesprocesosparael tratamientode losresiduossólidosordinarios,loscualespueden
ser:físicos,termoquímicosobiológicos.Algunosde losprocesosfísicosmayormenteutilizadospara
la disposición final de los residuos sólidos son: trituración, compactación, reciclaje y reutilización;
así mismo hay manejos por medio de procesos termoquímicos como son: incineración,pirolisis,
termólisisygeneraciónde plasma;dentrodelprocesosbiológicoestán:biodigestión,lombricultura,
compostaje y gasificación de biomasa. Todos estos procesos de tratamientos de residuos sólidos
ordinarios permiten reciclar los materiales o elementos resultantes de los diferentes procesos y
reincorporarlos a la cadena productiva.
Desde el punto de vista económico la reutilización de materiales como fuente de materia prima
generamayoreficienciaeconómicaperoenlaactualidadnoesunaprioridaddentrodel modelode
producciónindustrial enColombia(yenel mundo).Dentrode lascadenasde producciónse utilizan
y se generangrandescantidadesde materialesque luegosondesechados,esdecirque lastasasde
aprovechamientosonmásbajasque lastasasde fabricación,dandocomoresultadounapérdidade
energía residual. En el mundo se reutilizan y reciclan menos del 50% de los materiales producidos
loque representaunapérdidade materialesvaliososque podríanserreincorporadosal sistemade

4. producción rediciendo costos necesarios para su procesamiento y transformación y así mismo
minimizar los impactos sobre el ambiente y la salud pública (CONPES 3874, 2016).
Otro de losprocesosestablecidosenlosPGIRS,esladisposiciónfinal de losresiduossólidos,lacual
puede implementarsepormediode diversastécnicascomoson:plantade manejointegral,rellenos
sanitarios,celdade seguridadode contingencia,celdastransitorias,botaderoacieloabierto(área
de disposición de residuos sólidos sin criterio técnicos). Así mismo existen otras prácticas no
aprobadaso establecidasenel PGIRScomoson: quemasacieloabierto,enterramientoyabandono
de basuras. Actualmente en Colombia se dispone de Rellenos Sanitarios, los cuales apilan los
residuos sólidos sin llevar a cabo un tratamiento de los mismos, por lo cual la pérdida de energía
residual es altísima y su impacto ambiental también lo es.
Las plantade manejointegral adiferenciade losrellenossanitarios,separanlosresiduossólidosde
acuerdo a sus características y realizan tratamientos de transformación de los mismos para
reincorporar los materiales resultantesa la cadena productiva. Es sin lugar a dudas, el mecanismo
de disposiciónfinal más integral que disminuiría la pérdida de energía residual y así mismo los
impactossobre el ambiente ylasaludpública.Obviamentelainversióninicial eninfraestructuraes
muchomásaltaque unrellenosanitarioperoestaríacompensadaenpocotiempoconlageneración
y comercializaciónde nuevamateriaprimapara lossectoreseconómicossumadoa la disminución
de la huella ecológica que en términos económicos también sería una ganancia.
DISEÑO DEL CENTRO INTEGRAL DE RECICLAJE DE RESIDUOS SÓLIDOS (CIRRS)
El CIRRS, tiene como principios accionarios de su sistema de gestión integral de los residuos: la
producción, recolección, aprovechamiento y disposición final de residuos especiales.

5. Figura 1 Diagrama de secuencias del proceso tecnológico global del CIRRS.
PROCESO DE RECICLAJE EN EL CIRRS
Etapa 1 Acopio inicial: Una vez recolectados los residuos sólidos por camiones compactadores,
estos depositanla carga en tanques de acopio que varían su volumen de acuerdo a la cantidad de
residuossólidosproducidosporelmunicipio.Estostanques,conayudade movimientos oscilatorios,
aire a alta presión reducen la humedad de los desechos y también permite hacer una primera
separación de basura eliminandodesechosde <10 mm de espesorque serán procesadosen ciclos
aparte, a partir de una cadena de rejillas.
Luego se pasa a las bandejasde recibodonde se vierteny se descompactande manera preliminar
los residuos; aquí se lleva a cabo el rompimiento de bolsas y de algunas estructuras de desechos
sobredimensionadas.

6. Figura 2 Vista de la zona correspondiente a la etapa 1 del proceso de reciclaje.
Una vezpasan losresiduospor las bandastransportadoraslas tolvastiene lacapacidad de separar
los residuos sólidos fraccionados, que van a una banda transportadora principal y los líquidos
residuales los cuales se exponen a un procesamiento.
Etapa 2 Procesamiento de líquidos residuales: Los líquidos resultantes son transportados por
diferentes filtros para finalizar en distintos tanque donde se lleva un proceso de purificación de
aguas a travésde un sistemade colectoresypanelesfotovoltaicos.El aguaresultante seráutilizada
para suplir necesidades en el centro integral de reciclaje.
Etapa 3 Selección gruesa: los desechos sólidos son conducidos por una banda transportadora
central donde operarios llevan a cabo la separación de acuerdo a sus característica como son:
material orgánico, metálicos, vidrios, materiales de desechos de construcción, plásticos,
maderables, papel, cartón, residuos especiales (El CIRRS se diseña para una capacidad de
procesamientode100toneladasdiarias).Esteprocesomanual generaoportunidadeslaboralespara
las comunidadesaledañas.El númerode puestosde trabajodirectospara la operacióndel centro,
se estima en 106 (80 operativos y 26 entre administrativos y servicios generales).
Etapa 4 Limpieza electrostática y electromagnética: Mediante la utilización de cepillos
electrostáticosyelectroimanes,se separanmezclasnometálicasde mezclasmetálicasyque resulta
aplicable para la separación de materiales conductores y dieléctricos.

7. Para el proceso de selección de los plásticos, se adoptaría el proceso de separación tribo-
electrostática. Consiste en utilizar la diferencia de propiedades de la superficie de los diferentes
materiales que están cargados de manera opuesta, que deflactan el campo eléctrico y se colectan
separadamente. Así mismo se propone implementar una fase electrostática de desactivación de
ionesparaeliminación de algunosradicalescomoson: sales amoniacales, mercurio, yodo y otros.
Etapa 5 Selección de subtipos de materiales: El propósito general es preparar los materiales de
desecho para su procesamiento final, teniendo en cuenta que dentro de las diversas clases de
materiales existen subdivisiones: colores, texturas, tamaños y otros que al momento de su
reutilización son factores importantes para tener en cuenta.
Etapa 6 Almacenamiento y embalaje: Se dispondrá de un sistema de prensado, embalaje y
posterior almacenamiento mientras se esperan las fases posteriores de procesamiento.
PROCESAMIENTO DE MATERIALES
Dentro de los procesos de la CIRRS luego de pasar por la fase de separación, se contempla la
producción de nuevosmaterialesa partir de losdesechos, lo cual permitiríasu comercializacióny
será fuente de financiación para los costos totales del funcionamiento de la planta. La materia
orgánica sería utilizadaparala obtenciónde abono orgánicoy biogás mediante laimplementación
de biodigestoresautomatizados. Este últimoabasteceríalosmotores,quemadores de laPequeña
Central Termoeléctrica (PCT) que se instalaría en el CIRRS como tambiéna la comercialización del
mismo.
El papel, cartón y sus derivados, serían procesados nuevamente en materia prima a partir de un
procesamiento de corte ytriturado,paraluegohacerlosreaccionarconagentesreactivos,extraídos
de las aguasresidualesque tratael centro.Otroporcentaje de estosresiduosseríanutilizadospara
la fabricación de materiales alternativos tipo madeflex, que incluyen en su composición plásticos
peletizados. Este nuevo producto sería introducido al sistema económico mediante su
comercialización,siendoasíunafuente de financiaciónparalaCIRRSS.Así mismoel papel,cartóny
derivadospodríanserdestinadosalaproduccióndecarbónquepuede serincluidodentrodelabono
orgánico producido en la misma planta.

8. PROCESAMIENTO DE PLÁSTICOS: SOLUCIONES SOSTENIBLES E INNOVADORAS
Teniendo en cuenta el concepto de vida útil, se puede afirmar que el volumen de los residuos
plásticosurbanossiempre seráinferioral total del consumo.En Colombiael consumode plásticos
de 1997 a 2000 fue de 530.000 toneladas anuales y el volumen de residuos plásticos urbanos fue
aproximadamente 220.000 toneladas
Una de lasestrategiasque se podríaimplementarenColombiaesel reciclajequímicoel cual puede
llevarse a cabo mediante dos tipos de procesos diferentes:cuenta con 4 métodos tecnológicos de
valorización: pirolisis, hidrogenación, gasificación y metanólisis, los cuales tienen como propósito
estimularlapreservaciónde lamateriaprimayasuvezreducirde manerasignificativalosimpactos
ambientalesgeneradosenlaetapade disposiciónfinal de los materiales plásticos post-consumo.
En este proceso los residuos plásticos se depolimerizan en monómeros que puedan utilizarse de
nuevo directamente para la polimerización (quimiolisis) o en materias primas químicas de peso
molecular más bajo (termólisis o craqueo) que pueden utilizarse, como el aceite natural, en
reacciones químicas entre las que figura la producción de polímeros.
Los residuos plásticos son utilizadospor sus propiedades químicas reductoras en la producción de
otros materiales.
El reciclaje químicose encuentrahoyen una etapa experimental avanzada.Podemossuponerque
próximamente puede ser una poderosa herramienta para tratar los residuos plásticos.
Por suparte la industriapetroquímicaestátrabajandoparagarantizartécnicasafinde garantizarla
calidad de los productos.
La pirolisisse destacade lasotrastecnologíasdebidoaque eslaque menorgeneraciónde impactos
ambientales negativos presenta,todo ello sujeto a que es un sistema cerrado en el que todos los
materiales producidos se aprovechan, convirtiendo esta tecnología en un proceso de cero
emisiones; y a su vez cuenta con un elevado nivel de aplicación en el contexto internacional
convirtiéndola en una tecnología comercialmente activa.

10. Los plásticos se procesarían para la generación de PELET el cual es un componente usado para
diversosproductoscomomaterialesde construcción,tintas,otrosproductosplásticos,loscualesse
comercializaríanal sectorindustriayasíse reduciríalaextracciónde materiasprimascomotambién
de la huella ecológica de los productos.
ASPECTOS
AMBIENTALES
ASPECTOS TECNICOS ASPECTOS
ECONOMICOS
ASPECTOS SOCIALES
El reciclado
químico es un
tratamiento
adecuado para
plásticos muy
degradados. Es
una variante de la
incineración en la
que la energía
asociada con el
proceso de
combustión es
recuperada para
generar energía.
La combustión de
los plásticos
presenta ventajas
frente a la
combustión de
recursos fósiles, ya
que no se generan
gases de óxidos de
azufre que son los
causantes, entre
otros, de la lluvia
ácida.
El reciclado químico de
plásticosse encuentraen
una fase de
experimentación
avanzadapara que enlos
próximos años pueda
transformarse en una
poderosa y moderna
herramienta para tratar
los residuos plásticos. El
éxito dependerá del
entendimiento que
pueda establecerse
entre todos los actores
de la cadena:
petroquímicas,
transformadores,
grandes usuarios,
consumidores y
municipios,alosfinesde
asegurar la unidad de
reciclado y que la
materia prima llegue a
una planta de
tratamiento.
Es un tratamiento
adecuado para plásticos
muy degradados. Es una
variante de la
incineración en la que la
energía asociada con el
proceso de combustión
es recuperada para
generar energía.
El reciclado químico
reduce la selección
del residuo ya que
puede tratar f
fácilmente plásticos
mezclados o
heterogéneos,
reduciendo así los
costes de recogida y
selección y
produciendo
productos finales de
gran calidad. En
Colombia el reciclado
químico está aún en
investigación, por lo
que puede ser un
campo interesante en
el que invertir para
reducir costos
generando productos
finales de alta calidad
que garantizan el
mercado.
El balance económico
pasa a serfavorable al
tratar grandes
cantidades de
residuosytambién,al
considerar el
creciente precio del
barril de petróleo.
La sociedaddebe estar
preparada para tal
cambio de tecnología
en lo que hace al
tratamiento de los
residuos plásticos. Por
su parte, la industria
petroquímica está
trabajando en la
definición de
especificaciones
técnicas a los fines de
garantizarlacalidadde
los productos
obtenidos a través del
reciclado químico.

11. CLUSTER ECONÓMICO DE LOS MATERIALES PROCESADOS
Clusteresdefinidocomo lainterconexiónentreempresaslocalizadasde manera próxima,lascuales
comparten de un campo particular y se encuentran ligadas por externalidades de varios tipos.
Dentrodel modelode estructuraciónde laCIRRS,se propone laadherenciaypromociónde nuevas
empresas dependientes del CIRRS que permitan llevar a cabo una labor de reutilización y
aprovechamiento óptimode losrecursos,convirtiéndose en alternativasde empleodirectoparalos
habitantes de la región.
Figura 3 Creación de empresas para la comercialización de productos
GENERACIÓN ELÉCTRICA AUTOSOSTENIBLE
Comose explicóanteriormenteparte del procesamientode losresiduossólidosestaríadestinadoa
la generación de energía mediante la generación de biogás. Así mismo se plantean establecer
medios de generación de energías limpias como energía fotovoltaica y eólicas, reduciendo
significativamente el usode energíaeléctricaconvencional permitiendoreducirlahuella ecológica
mediante el proceso de manejo de los residuos sólidos.
CONCLUSIONES
La propuestadesarrolladaporlos autores,pretende integrarvariosfactoresque son el pilarde un
verdadero DESARROLLO SOSTENIBLE, como son: lo social, ambiental y económico, a partir de la
puesta en marcha de un centro de reciclaje de residuos sólidos. Residuos que hoy en día son los
principales agentes de cambio en el planeta tierra, debido a su mal manejo por parte de la
humanidad.
Por ende, el diseño de este CIRRS, es un mecanismo para contrarrestar uno de los principales
problemasenel mundocomo esel tema de losresiduossólidos,peroconunaperspectivaintegral

12. que involucra no solo lo concerniente con el manejo de estos, sino que a partir de esta, busca
involucrar directamente a las comunidades, con el fin de beneficiarse económicamente, no
solamente apartirde uncontratolaboral,sinocomounaestrategiade emprendimiento.Asímismo,
busca mediante unmecanismode autososteniblidadminimizarlahuellade carbonoque el mismo
centro de reciclaje genera en su procesamiento de materiales.Evidencia de esto es que parte del
material procesadoesusadoparagenerarenergíaparalamismaplanta.Estopermite que el centro
sea un establecimientoeco-eficiente donde lautilizaciónde recursosnaturalesesmenor,comoes
el caso del uso de agua para llevar a cabo los diferentes procesos de materiales.
Sindejar a un lado el pilarde la humanidad,el cual esla economía,la propuestadel CIRRS,incluye
un clustereconómicodonde haydosescenariosfactiblesque puedenimplementarse comoson:1.
Que la mismaplanta produzca materiasprimaspara ser comercializadaoque empresasasociadas
al centro realicen la comercialización de las mismas. Lo expuesto anteriormente, muestra
claramente unmecanismode economíacircular,el cual permite que losresiduosse reincorporena
lacadenade valor,minimizandolaextraccióndemateriasprimas ylageneraciónyalmacenamiento
de residuos sólidos.
Referencia
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