Cuantificación de Emisiones de GEI del ciclo de vida de dos alternativas de gestión de residuos municipales: co-procesamiento y relleno

sanitario.

Dra. Leonor Patricia GüerecaM. en C. Claudia Juárez

10 000 años aC:Las sociedades cazadoras y recolectoras, y posteriormente las agrícolas ya generaban residuos.

Antecedentes de la gestión de residuos

2000 años dC:La sociedad se basa en el consumo: la producción aumenta generando nuevos residuos y los productos y empaque se diseñan para tirarse.

Paradójicamente, se da un incremento paulatino de la preocupación sobre la necesidad de preservar el ambiente, ahorrar energía y conservar los recursos.

Antecedentes de la gestiónde residuos

Reutilización

Reciclaje de materiales

• Tratamientos biológicos• Compostaje• Metanización

• Tratamientos térmicos • Incineración• Co-procesamiento

• Relleno sanitario controlado

• Balas plastificadas

Gestión de residuos

Tiradero

Composteo- materia fermentable- microorganismos- en presencia de oxígeno

Fabricación de Compost

Electricidad

- materia fermentable- microorganismos- sin oxígeno- genera biogás- se produce electricidad

Metanización

- material alto poder calorífico- altas temperaturas- con /sin producción de electricidad

Incineración

- material alto poder calorífico- altas temperaturas- Productos (clínker)

Co-procesamiento

Relleno sanitario

Balas plastificadas

Tiradero

http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://myzerowaste.com/wp-content/uploads/2008/08/against_incineration.jpg&imgrefurl=http://myzerowaste.com/articles/against-incineration/&usg=__HpUjmjkjBc9bC9fqPTxxPOPABlg=&h=271&w=240&sz=25&hl=es&start=2&tbnid=4a_PhoGyRJvqAM:&tbnh=113&tbnw=100&prev=/images?q=wastes+incineration+industrial+revolution&hl=es

Gestión Integral de Residuos

El Análisis del Ciclo de Vida es una herramienta

metodológica que permite evaluar los potenciales impactos ambientales

asociados a un producto o servicio, desde la extracción

de las materias primas hasta su disposición final, tomando en cuenta todos los medios involucrados.

Estructura de ACV

Interpretación

Definición del objetivo y alcance

Análisis del inventario

Evaluación del impacto

Aplicaciones directas:

-Desarrollo y mejora del producto

-Planificación estratégica

-Política pública

-Marketing

-Otros

Estructura de ACV

Interpretación

Definición del objetivo y alcance

Análisis del inventario

Evaluación del impacto

Aplicaciones directas:

-Desarrollo y mejora del producto

-Planificación estratégica

-Política pública

-Marketing

-Otros

Dra. Patricia Güereca

Uso,mantenimiento

Manufacturaproducto

Procesamientomaterial

Extracciónmateria prima

Disposición

MaterialesEnergía

MaterialesEnergía

Materiales

Energía

MaterialesEnergía

MaterialesEnergía

Residuos

Subproductos

Residuos

Subproductos

Residuos

Subproductos

Residuos

Subproductos

Residuos

Subproductos

Evaluación delImpacto del Ciclo de Vida

(EICV)

INVENTARIO

INVENTARIO

INDICADOR

Dra. Patricia Güereca

• Acidification

• Eutrophication

• Photo-oxidants formation

• Greenhouse Gases Emissions

• Aquatic toxicity

• Carcinogenic effects

• Respiratory effects

• Fossil fuels extraction

Dra. Patricia Güereca

Categorías de Impacto

E1= Gestión residuos DF 2007 E2= Objetivos intermedios gestión de residuos DFE3= Objetivos finales de gestión de residuos DF E4= Gestión de residuos de DF cumpliendo directivas UE (Austria)E5= Gestión actual pero considerando incineración.

ACV Gestión de Residuos

DF

Impactos ambientales del co-procesamiento y de la disposición en relleno sanitario, de la fracción inorgánica de los residuos municipales con alto poder

calorífico mediante un enfoque de ciclo de vida.

Metodología

Unidad funcional • 47 kg de FIRSU

Límites• Residuos inorgánicos con alto valor calorífico:plásticos, papel, cartón,

textiles y madera

Comparación

• Escenario A – Co-procesamiento– 20% FIRSU (47 kg) + 80% Coque (74 kg). – Considerando daños evitados por ahorro en la producción y uso de coque (20% no

usado).• Escenario B - Relleno Sanitario

– 47 kg de residuos Inorgánicos en relleno sanitario

Dra. Patricia GüerecaM. en C. Claudia Juárez.

RecolecciónTransferenciaSelección

Tractocamiones con cajas de 70m3 con una capacidad promedio de 25 toneladas, se dirigen a las planta de selección, o al relleno sanitario.

Transferencia: Camiones recolectores realizando el trasvase de los residuos

Recogida de residuos municipales. Sistema del DF

Relleno Co-procesamiento

Al final de la línea de selección se observa la compactadora y las pacas de residuos- FIRSU

Calentamiento global (GWP):

Se define como el potencial incremento de la temperatura que se da por el aumento de la concentración de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI). En la Figura se observa que el Escenario BASE presenta mayores impactos lo cual se debe a las emisiones de GEI generadas en el horno las cuales disminuyen ligeramente cuando se utiliza FIRSU. Adicionalmente se disminuye la cantidad de coque generado en la refinación.

Escenario A Escenario B0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

683.75

787.10

Global warming (GWP100) kg CO2 eq

Resultados Preliminares

Conclusiones preliminares

• El co-procesamiento consiste en la sustitución de los recursos no renovables por residuos de alto poder calorífico bajo estrictas medidas de control en hornos de cemento.

• El co-procesamiento permite la recuperación de la energía al mismo tiempo que se da tratamiento finalista a los residuos con alto poder calorífico.

• Los resultados señalan que el co-procesamiento de residuos con alto poder calorífico es una opción ambientalmente favorable ya que se evita la disposición de dicha fracción en rellenos sanitarios y además disminuye el uso de coque como combustible en hornos de cemento.

• La cuantificación de emisiones bajo un enfoque de ciclo de vida permite apoyar el proceso de toma de decisiones desde una perspectiva holística y con mayor información.

Referencias • Güereca, L. (2006). Desarrollo de una metodología para la valoración en Análisis de ciclo de vida aplicada ala Gestión

integral de Residuos Municipales, tesis doctoral, UPC. • Genon, G., Brizio, E., 2008. Perspective and limits for cement kilns as a destination for RDF. Waste Management 28,

2375-2385• IPCC. (2006) Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories.• ISO 14040:2006 Environmental management -- Life cycle assessment -- Principles and framework.• Jiménez, B. (2001). La contaminación ambiental en México causas, efectos y tecnología apropiada. Colegio de

Ingenieros Ambientales de México. México, 925p.• Juárez C., (2009).Análisis de Ciclo de Vida del Sistema de Gestión de Residuos Sólidos de la Ciudad de México. Tesis,

Maestría en Ciencias de Desarrollo Sostenible. ITESM-CEM.• Ley Ambiental de Distrito Federal.• Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal.• McDougall F., White P., Franke M., Hindle P. (2004). Gestión Integral de Residuos Sólidos, inventario de ciclo de vida,

primera edición traducida. Procter & Gamble, Caracas. Pp. 624.• SEDESOL. (2001). Manual Técnico – Administrativo para el Servicio de Limpia Municipal. Secretaría de Desarrollo Social,

México. 113 pp. • SMA. (2010). Inventario de Residuos Sólidos del Distrito Federal 2010. Secretaria del Medio ambiente del Distrito

Federal.• Strazza, C., Del Borghi A., Gallo M., Del Borghi M., 2011. Resource productivity enhancement as means for promoting

cleaner production: analysis of co-incineration in cement plants through a life cycle approach. Journal of Cleaner Production 19 (2011) 1615-1621

• CEMEX, Análisis de emisiones de hornos con 100% coque Tepeaca. Archivos clasificados.

Agradecimientos

Se agradece a Cemex México por los datos proporcionados para la realización de este estudio.

Gracias